專利名稱：Led燈制造方法，由此方法制造的led燈及用于此燈的散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明技術(shù)，即涉及制造和構(gòu)建旨在用作室外和室內(nèi)照明設(shè)備的部分的LED照明裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
已知組裝操作的勞動量占裝置制造的總勞動量的高達50%。組裝過程的優(yōu)化降低了產(chǎn)品價格且導(dǎo)致競爭優(yōu)勢。大部分耗費勞動的操作包括那些與部件和單元的機械連接，特別是在成品的最終組裝期間有關(guān)的操作。對于LED燈，該組裝操作意味著組件單元的不可拆卸的固定接合，即燈的單獨結(jié)構(gòu)功能部件；散熱器(冷卻單元)，發(fā)光殼體、輻射源組件、電子變換器組件、與電源的連接件(特別地，電燈基座)。顯然，出于安裝目的，該組件單元應(yīng)具備相對應(yīng)的工程連接件，允許成功地執(zhí)行組裝操作。這樣的連接件包括工程孔，引導(dǎo)凹槽，工程突出部，這些盡管為組件單元結(jié)構(gòu)的部分但旨在只用于執(zhí)行組裝操作而在光源操作中并不涉及。以下的電子裝置制造方法是現(xiàn)有技術(shù)已知的。E. I. Schechmeister 的書“Assembly operations in electrovacuum industry，，，Moscow, 〃Vyshaya Shkola〃，1987,在第14-25頁中給出了用于接納放大器管的安裝方法的詳細描述，其中，電極、橫架、端子定位于具有齒邊緣的云母隔離體中預(yù)先切割的孔內(nèi)，且板簧固定于其上。組裝的電極單元放置于玻璃燈泡內(nèi)使得所提到的設(shè)于云母隔離體上的齒抵靠標定的燈泡表面變形且由于材料彈性確保電極單元在燈泡中的充分緊密配合。應(yīng)當指出的是，上面的隔離體齒和板簧在接納放大器管的操作中并不涉及但絕對是產(chǎn)品組裝操作所需要的，即，這些構(gòu)件被認為是技術(shù)構(gòu)件。存在連接LED燈部件與單元的已知方法，其中，發(fā)光殼體與基座僅利用螺紋連接件(中國申請CN2760382，MKI F21S6/00，在2006年2月22日公開)或者螺紋連接件與閂鎖(中國申請CN201106814，MKI F21V17/00，公開于2008年8月27日)而固定到燈主體上。擰緊操作本身是相當費力的，且在塑料部件生產(chǎn)的情形下，其需要施加額定強度，這主要受到專用工具控制。使用殼體周邊可用的閂鎖，利用在燈主體上的也位于主體周邊的套環(huán)來連接發(fā)光殼體不僅使得安裝困難而且也可能會在組裝過程中造成殼體變形。LED燈是已知的，其中部件和單元配備連接輔助件。因此，帶有電子變換器的殼體制成為在外表面上具有閂鎖，且金屬澆鑄散熱器的側(cè)面板具備孔來定位閂鎖脊。這些組件單元通過將閂鎖固定于散熱器側(cè)面板上的孔中來接合(專利EP2077415，MKI F21V29/00，在2009年7月8日公開)。已知解決方案的不足在于，由于在包括通過特殊技術(shù)操作而接合的兩個部件的閉合殼中電子變換器的位置造成的LED燈設(shè)計的較低水平的可制造性；對于殼半件上的閂鎖構(gòu)件的生產(chǎn)精度的高要求，這是確保在散熱盤上的正確固定所必需的。此外，閉合殼不能確保電子變換器的有效冷卻，且這可能是僅高功率發(fā)光二極管用作發(fā)射源的原因。LED燈制造方法最接近的類似技術(shù)為根據(jù)EP2077415的方法。作為LED燈構(gòu)建的已知技術(shù)，能提到根據(jù)申請CN2760382和CN201106814的解決方案。除了這些解決方案的上述缺陷之外，應(yīng)當指出的是大量部件在最終組裝LED燈之前進行初步連接，從而造成關(guān)于燈設(shè)計的較差可制造性的局面。LED燈的最接近的類似技術(shù)為根據(jù)EP2077415的解決方案，其在此描述的第2頁上詳盡地評論?，F(xiàn)有技術(shù)的中空散熱器的特征可在于以下類似技術(shù)。存在用于LED燈的已知中空散熱器，其包括帶有肋的側(cè)表面；頂面板，其具有用于發(fā)光二極管的帶通風孔的平臺；側(cè)壁，在頂面板周邊，具有螺紋，可能用于光漫射殼體的連接(實用新型申請CN201059520，MKI F21V29/00，在2008年5月14日公開)。已知解決方案的描述或者圖形資料都沒有包含關(guān)于與其它LED燈部件和單元連接的輔助件的信息。該解決方案的明顯缺陷為在面板上存在用于發(fā)射源的單獨定位的平臺，這增加了組裝操作的勞動量。LED燈冷卻裝置最接近的類似技術(shù)描述于在2009年7月8日公布的EP2077415，MKI F21V29/00中。由于最為相似，選取了在所述專利的圖4上示出的變型，其示出了具有雙壁的中空散熱器，外壁具有用于與電子變換器殼閂鎖連接的縱向通風孔。散熱器設(shè)計的缺陷在于根據(jù)在此描述的第I頁和第2頁上陳述的已知專利的LED燈設(shè)計的綜合不足的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)結(jié)果為可制造性的改進；在組裝過程中使用可互換的部件和單元的可能性，而無需其額外加工和使用緊固件；發(fā)射源更好的冷卻條件；以及更低的勞動消耗和LED燈組裝操作的更低成本。根據(jù)本發(fā)明的用于LED燈制造的方法包括以下操作
制造發(fā)光殼體，同時在其遠端表面上形成離散的閂鎖；
制造配接器套筒，同時在其表面上形成離散的閂鎖和通風孔；
制造環(huán)形散熱器，包括形成主體側(cè)面板；在側(cè)面板周圍形成套環(huán)；形成套環(huán)孔以定位發(fā)光殼體的離散閂鎖；在側(cè)面板上形成單軸線的孔；在主體上形成槽和在主體腔的內(nèi)圓錐形表面上形成突出部，突出部形成為允許其與配接器套筒的離散閂鎖連接；在散熱器腔內(nèi)表面上形成引導(dǎo)凹槽，以允許安裝電子變換器板；
利用電子變換器板沿著散熱器腔的內(nèi)表面上的引導(dǎo)凹槽的線性移位來定位電子變換
器；
將發(fā)光殼體R鎖固定于散熱器主體的側(cè)面板套環(huán)的孔中；
將配接器套筒閂鎖固定于散熱器主體的圓錐形腔內(nèi)表面的突出部上；
將電源連接單元定位并固定于配接器套筒(基座)上。通過使用雙元件鎖定機構(gòu)來實現(xiàn)在所提到的組件單元之間的可靠連接，雙元件鎖定機構(gòu)的第一元件為在第一組件單元上的閂鎖，且第二元件為在第二組件單元的表面上的突出部、通孔或盲孔。這些鎖定元件的表面形狀制成為使得它們能匹配且避免了在無任何、特殊力的情況下意外斷開連接。根據(jù)連接強度的要求來選擇組件單元上鎖定機構(gòu)的數(shù)量。顯然，鎖定機構(gòu)的最小數(shù)量應(yīng)不小于一。散熱器腔的圓錐形狀在一方面由在主體上的槽和在主體內(nèi)表面上突出部的單軸線形成要求來決定，且在另一方面由用于實現(xiàn)方法的模具的加工要求來決定。為了避免配接器套筒與散熱器的匹配表面相對于彼此旋轉(zhuǎn)，這些表面可具有額外的固定輔助件，其被制成呈連接部件之一上的突伸元件和對方部件上相對應(yīng)的凹陷的形式，例如在散熱器上的銷和在配接器套筒上的凹陷。為了實現(xiàn)這個目的，用于閂鎖的材料的為彈性系數(shù)在一方面足以安裝鎖定構(gòu)件，且在另一方面確保所連接部件的可靠固定的材料。此處的最佳選擇為，在制造發(fā)光殼體與配接器套筒的同時形成閂鎖?？紤]到組件單元的 進一步連接和鎖定機構(gòu)部段的結(jié)合，在單個加工操作中與主體制造一起形成散熱器主體的結(jié)構(gòu)元件是有效的。優(yōu)選地在側(cè)面板上形成止擋件，其將防止發(fā)光殼體的徑向移位且同時能在組件單元的連接期間充當引導(dǎo)部段。這些止擋件應(yīng)優(yōu)選地與散熱器側(cè)面板上的套環(huán)同心地形成。組件單元的連接的順序并非至關(guān)重要的，而是取決于具體的組裝環(huán)境。舉例而言，連接發(fā)光殼體與散熱器的操作能在連接散熱器與配接器套筒之前進行。如之前所提到的那樣，一次形成散熱器主體的所有結(jié)構(gòu)元件是有用的?；谶@些條件，如果散熱器通過澆鑄制成，那么在操作執(zhí)行的時刻，模具應(yīng)已經(jīng)包括生產(chǎn)散熱器結(jié)構(gòu)元件所必需的所有形式。因此，為了實現(xiàn)該目的，模制過程應(yīng)能夠形成具有預(yù)定配置的主體，其側(cè)面板、在側(cè)面板中的所有孔、在主體中的槽和在每個槽端部的突出部、在主體腔圓錐形表面上的縱向凹槽、其它元件。專業(yè)人員應(yīng)理解僅利用具有所有形狀成型插件的模具是可能的，所述插件是生產(chǎn)包含執(zhí)行進一步LED燈制造操作所必需的元件在內(nèi)的模制部件所需的。根據(jù)此方法制造的LED燈包括中空環(huán)形散熱器，其具有側(cè)面板和在側(cè)表面上的貫通槽；固定于側(cè)面板上的發(fā)射源和發(fā)光殼體；在散熱器與電源之間的配接器單元；電子變換器和用于部件和單元連接的輔助件，其中發(fā)光殼體與配接器套筒設(shè)置有離散的閂鎖；側(cè)面板設(shè)置有工藝孔，其與主體中的槽和主體腔的朝向面板呈錐形的內(nèi)圓錐形表面上的突出部位于同一軸線上，其中電子變換器板安裝于縱向凹槽內(nèi)，且?guī)L孔的配接器套筒的閂鎖固定于突出部上。優(yōu)選地在側(cè)面板上形成止擋件，其將防止發(fā)光殼體的徑向移位且同時能在組件單元的連接期間充當引導(dǎo)部段。這些止擋件應(yīng)與散熱器側(cè)面板上行的套環(huán)同心地形成。在任何實行方式中，實際的中空環(huán)形散熱器的外表面和內(nèi)表面的形狀的特征為由n角度引導(dǎo)線形成的圓錐形表面以及在發(fā)生線之間的角度W，其值從以下表達得到
3^ n < °°,以及 0彡屯〈180，其中 n -為引導(dǎo)線的多邊形頂點的數(shù)量，
在圓錐形表面的發(fā)生線之間的角度。選擇這些圓錐形表面參數(shù)的限值的意義對于專業(yè)人員是清楚的且無需具體說明。唯一值得注意的是，所選擇的W值實質(zhì)上限定了中空環(huán)形散熱器的高度，且n值最大時的低W值對應(yīng)于選擇圓錐形狀的表面。
根據(jù)本發(fā)明，用于發(fā)光殼體的結(jié)合材料為在光學上透明的組分，其可添加特定類型的磷光顆?；蛘呔哂懈鞣N發(fā)射顏色和/或余輝時間的磷光顆粒的混合物。用于與配接器套筒的表面匹配的散熱器端表面能設(shè)置有額外的固定輔助件，其防止配接器套筒繞散熱器軸線旋轉(zhuǎn)。固定元件的配置并非關(guān)鍵的。作為其配置的個別情況，可注意到成對的銷孔，徑向突出部-徑向凹槽或帶齒形輪廓的兩個匹配表面的實行。LED燈的實施例包括配接器套筒，其被制成允許在其上固定螺紋基座。為此目的， 配接器套筒的圓柱形部分能設(shè)置有螺紋引導(dǎo)件。為了改進電子變換器的冷卻條件且形成穿過散熱器腔的冷卻流，通過在散熱器側(cè)表面上的貫通凹槽和在配接器套筒中的孔和/或在配接器套筒與散熱器之間的空隙來形成通風通道。由上述方法制造的LED燈散熱器包括
具有延伸外表面的環(huán)形主體，在其一端側(cè)設(shè)置有面板，該面板繞其周邊具有與發(fā)光殼體閂鎖連接的元件；側(cè)面板設(shè)置有工藝孔，具有凹槽以允許安裝電子變換器板，所述工藝孔與主體槽和散熱器腔的朝向面板呈錐形的圓錐形表面上的突出部位于同一軸線上。用于與配接器套筒表面匹配的散熱器表面可具有額外的固定輔助件，防止散熱器繞配接器套筒旋轉(zhuǎn)，例如呈散熱器端表面上的銷的形式。散熱器延伸表面的變型可為存在橫向和/或縱向的冷卻翅片。在后一種情況下，主體的槽定位于冷卻翅片平面中使得通風孔并不形成到電子變換器的傳導(dǎo)部件的未授權(quán)接近的條件。這樣的槽的數(shù)量取決于所用電子變換器的類型。在散熱器與發(fā)光殼體之間的連接能制成為形成于套環(huán)中的孔、凹陷或突出部的形式，能與發(fā)光殼體的閂鎖相互作用。除了上述孔之外，側(cè)面板還能具有用于定位導(dǎo)體和/或借助于夾頭閂鎖來固定發(fā)射源板的至少一個孔。為了確保發(fā)射源的有效冷卻，應(yīng)該用具有高水平的熱導(dǎo)率的材料來制造中空散熱器，例如銅、鋁、其合金或基于氧化鋁的陶瓷。精確制造中空散熱器的重要條件為所選材料的良好模制能力。


利用下面的圖形資料來說明本發(fā)明。圖I示出LED燈的側(cè)視圖。圖2示出圖I所示的LED燈的三維分解圖。圖3示出三維散熱器側(cè)視頂視圖。圖4示出三維散熱器側(cè)視底視圖。圖5示出散熱器和配接器套筒的三維截面分解圖。
具體實施例方式LED燈包括發(fā)光殼體I,其遠端表面2具有鎖定機構(gòu)的円鎖3 ;中空散熱器4,其具有側(cè)面板5，繞側(cè)面板5的周邊形成具有孔7的套環(huán)6，孔7用于定位發(fā)光殼體I的閂鎖3 ；發(fā)射源9的集群8，其安裝于板上且安裝于中空散熱器4的所述面板5上；配接器套筒10，其具有閂鎖11以與中空散熱器4內(nèi)表面13上的突出部12連接；電子變換器14，其安裝于在散熱器4的腔15的表面13上形成的縱向凹槽(未圖示)中且與發(fā)射源9的集群8電連接；以及與電源的連接單元16。散熱器4在其最佳實施例中為復(fù)雜的模制部件,其包括環(huán)形主體,其端表面之一設(shè)置有面板5，面板5具有工藝孔17和繞周邊的套環(huán)6，在套環(huán)6中形成通孔7以允許與發(fā)光殼體I的閂鎖3連接；主體外表面18制成為延伸狀，例如呈縱向翅片18的形式且其內(nèi)腔15由朝向面板5呈錐形的圓錐形表面13形成且具有通風槽19，用于固定配接器套筒10的閂鎖11的突出部12和用于定位電子變換器的縱向引導(dǎo)凹槽(未圖示)。用于與配接器套筒表面10匹配的散熱器4的端表面20能具有額外的連接輔助件，例如呈銷21的形式，以防止配接器套筒10繞散熱器4的軸線旋轉(zhuǎn)。發(fā)明的實施例。
用于LED燈制造的方法如下實施
在單個模制操作中形成發(fā)光殼體I和其上的閂鎖3。用于生產(chǎn)發(fā)光殼體I的材料能包括磷光顆粒，其成分和數(shù)量并不涵蓋于本發(fā)明中。在單個模制操作中形成配接器套筒10和閂鎖11 ；
將熔融金屬例如傾倒入金屬模具(未圖示)中，用于進行部件模制，包括散熱器4的環(huán)形主體；帶工藝孔17的面板5，套環(huán)6，止擋件22，用于與發(fā)光殼體I的閂鎖3連接的孔7和使用夾頭閂鎖24連接發(fā)射源9集群8的板的孔23，在散熱器4主體的腔15的內(nèi)圓錐形表面13上的槽19和突出部12。所提到的散熱器元件的相對位置由模具考慮到LED燈部件與單元的進一步連接來限定；
將發(fā)射源9的集群8的板8位于中空散熱器4的側(cè)面板上且利用夾頭閂鎖24固定；將發(fā)光殼體I定位于套環(huán)6與散熱器4主體的側(cè)面板5上的止擋件22之間，且円鎖3固定于中空散熱器4的側(cè)面板5的套環(huán)6的孔7中；
將配接器套筒10的閂鎖11固定于在散熱器4的環(huán)形主體的腔15的圓錐形表面13上形成的關(guān)出部12上。根據(jù)用于LED燈制造的方法，配接器套筒10具有表面有螺紋的引導(dǎo)部26，用于固
定螺紋基座。由所描述的方法制造的LED燈如下操作。在由與電源(未圖示)電連接的電子變換器14所生成的電源電壓的作用下，發(fā)射源9的集群8生成UV或藍光譜的光通量，激勵引入到由光學透明材料制成的發(fā)光殼體I質(zhì)量內(nèi)的磷光顆粒的照明。由發(fā)射源9所生成的熱由于熱傳導(dǎo)而傳遞到散熱器的其表面與發(fā)射源9熱接觸的面板5上，且從散熱器4主體的外部翅狀表面18消散。由位于散熱器4主體的腔15中的電子變換器14所發(fā)射的熱通過經(jīng)過主體的熱傳遞從板被提取且從其表面消散到環(huán)境內(nèi)，該熱也由通過配接器套筒10中的通風孔25的對流流體通過腔15而被提取且通過散熱器4側(cè)表面中的槽19被運送到主體外部。工業(yè)應(yīng)用
LED燈部件和單元可使用已知的金屬、陶瓷和塑料的澆鑄方法制造。能容易地實現(xiàn)帶有發(fā)射源的板的安裝自動化。最終產(chǎn)品組件無需高水平的個人資格，這允許降低LED燈制造成本。包含于本說明中的信息足以使得專業(yè)人員理解制造過程和單元設(shè)計的特點。
權(quán)利要求
1.一種LED燈制造方法，包括制造發(fā)光殼體，同時在其遠端表面上形成離散的閂鎖；制造配接器套筒，同時在其表面上形成離散的閂鎖；制造環(huán)形的散熱器，包括在其主體上形成側(cè)面板；繞所述側(cè)面板周邊形成套環(huán)；在所述套環(huán)上形成發(fā)光殼體夾持部；在側(cè)面板上形成單軸線的孔，在主體上形成槽和在散熱器腔的內(nèi)圓錐形表面上形成突出部，所述突出部形成為允許其與配接器套筒的離散閂鎖連接；在散熱器腔內(nèi)表面上形成引導(dǎo)凹槽以允許安裝電子變換器板；將發(fā)光殼體閂鎖固定于側(cè)面板套環(huán)上；將配接器套筒閂鎖固定于散熱器主體的圓錐形腔內(nèi)表面的突出部上；將電源連接單元定位并固定于配接器套筒上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED燈制造方法，其中，呈突伸元件和/或凹陷形式的額外夾持單元形成于配接器套筒和散熱器的端表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈制造方法，其中，所述額外夾持單元例如實現(xiàn)為散熱器端表面上的銷或徑向突出部和在配接器套筒端表面上的相對應(yīng)凹陷的形式，或者實現(xiàn)為具有齒形輪廓的兩個匹配表面的形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈制造方法，其中，所述發(fā)光殼體徑向移動止擋件形成于散熱器側(cè)面板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈制造方法，其中，所述止擋件與散熱器側(cè)面板上的套環(huán)同心地形成。
6.一種LED燈，其包括呈環(huán)形散熱器形式的主體，其具有側(cè)面板和在側(cè)表面上的貫通槽；固定于側(cè)面板上的發(fā)射源和發(fā)光殼體；電子變換器；在散熱器與電源連接單元之間的配接器套筒，其中所述發(fā)光殼體與配接器套筒設(shè)置有離散的R鎖；側(cè)面板設(shè)置有孔，所述孔與主體中的槽和主體腔的內(nèi)圓錐形表面上的突出部位于同一軸線上,其中所述電子變換器板安裝于縱向凹槽內(nèi)，且所述配接器套筒閂鎖固定于所提到的突出部上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈，其中，配接器套筒與散熱器的匹配端表面設(shè)置有呈突伸元件和/或凹陷形式的額外夾持單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED燈，其中，所述額外的夾持單元例如實現(xiàn)為散熱器端表面上的銷或徑向突出部和在所述配接器套筒的所述端表面上的相對應(yīng)凹陷的形式或者實現(xiàn)為具有齒形輪廓的兩個匹配表面的形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED燈，其中，所述散熱器側(cè)面板設(shè)置有發(fā)光殼體徑向移動止擋件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED燈，其中，所述止擋件與散熱器側(cè)面板套環(huán)同心地定位。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈，其中，所述側(cè)面板具有至少一個孔，使得能夠定位用于發(fā)射源板和/或?qū)w的固定件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED燈，其中，所述發(fā)射源板固定單元實現(xiàn)為夾頭閂鎖的形式。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈，其中，所述散熱器設(shè)置有橫向和/或縱向冷卻翅片。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的LED燈，其中，所述主體槽定位于散熱器縱向冷卻翅片的平面中。
15.一種用于LED燈的散熱器，包括具有延伸外表面的環(huán)形主體，在其一端側(cè)設(shè)置有面板，所述面板繞其周邊具有與發(fā)光殼體連接的元件；所述側(cè)面板設(shè)置有與主體槽和主體腔的內(nèi)圓錐形表面上的突出部位于同一軸線上的孔，以允許與配接器套筒閂鎖連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于LED燈的散熱器，其中，主體腔的圓錐形表面具有縱向凹槽，允許安裝電子變換器板。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于LED燈的散熱器，其中，散熱器的延伸表面實現(xiàn)為橫向和/或縱向冷卻翅片的形式。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于LED燈的散熱器，其中，所述主體槽定位于縱向冷卻翅片的平面中。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于LED燈的散熱器，其中，所述散熱器端表面設(shè)置有呈突伸元件和/或凹陷形式的額外固定單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于LED燈的散熱器，其中，所述額外固定單元例如實現(xiàn)為銷或徑向突出部的形式或者實現(xiàn)為帶有齒形輪廓的表面的形式。
全文摘要
本發(fā)明包含LED燈。該技術(shù)結(jié)果包括改進的設(shè)計可構(gòu)建性和簡化的組裝過程，其通過使用兩連桿鎖定機構(gòu)在中空圓形散熱器4、發(fā)光包層1與配接器套筒10之間創(chuàng)建可靠連接(圖2)而實現(xiàn)，兩連桿鎖定機構(gòu)的元件閂鎖3和11，突出部12和開口7在燈的這些細部的制造階段做出。
文檔編號F21Y101/02GK102667332SQ200980162703
公開日2012年9月12日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者Y.B.索科洛夫 申請人:迪斯普拉斯有限責任公司