专利名称：灯泡形led灯的制作方法
技术领域：
本实用新型中所述的各实施方式主要涉及一种灯泡形LED灯(lamp)，该灯泡形LED灯具有灯泡用的灯头。
背景技术：
随着发光效率提高,在照明器具中采用了发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)。代替将灯丝(filament)作为光源的白炽灯泡，将LED作为光源的灯泡形LED灯逐渐普及。LED灯包括基板，装配有作为光源的LED ;基体，固定着所述基板；以及灯罩(globe)，将基板予以覆盖地安装于基体。由于LED的发热量小于灯丝的发热量，因此，有时也利用硬质的合成树脂来形成灯罩。灯罩是在基板被固定之后嵌合于基体，或藉由粘接剂来接合。为了将LED所产生的热予以除去，借由导热性优异的材料，例如借由铝合金来形成基体。只要不采用特别的材料，则灯罩的线膨胀系数与基体的线膨胀系数不同。因此，在对灯罩进行粘接固定的情况下，必须使用像硅酮(silicone)系粘接剂这样的具有弹力性的粘接剂，并且为了将由热变形引起的尺寸差予以吸收，需要某种程度的体积。另外，在将灯罩嵌合固定于基体的情况下，合并使用粘接剂，以使得所述灯罩不易因轻微的冲击而脱离所述基体。LED的耐用年数长，LED灯预计可使用十年以上。还可预计在此期间，粘接剂不仅会因时效劣化(aged deterioration)而变硬,而且会因被加热而进一步劣化。此外,会因温度变化而反复地膨胀与收缩，所述温度变化是由于反复地点灯及熄灭而产生。结果，灯罩与基体的粘接部分反复地发生变形，并且粘接剂有可能剥落或破损。另外，当将灯罩嵌合固定于基体时，处于如下的状态，即，由于弹性变形，应力总是作用于嵌合部分。若此种部分反复地发生变形，则会加速劣化，从而容易引起疲劳破坏(fatiguefailure)。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题在于提供如下的构造的LED灯，该构造不易使由热变形引起的应力作用于灯罩与基体的接合部分。本实用新型的LED灯包括LED模块(module),其至少一个发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)装配于基板；基体,包含接触面及凹部，所述接触面与LED模块形成热连接，所述凹部是在比基板的外径更靠内侧处，将所述接触面的一部分切出缺口而成；以及灯罩，包含基部及嵌合引板(tab)，所述基部在比接触面更靠外侧处固定于基体，所述嵌合引板从基部的内周缘起延伸且位于凹部。本实用新型还提供LED灯，此LED灯包括LED模块，其至少一个发光二极管装配于基板；基体，与所述LED模块形成热连接，从而具有将所述LED所产生的热予以释放的功能；以及灯罩，形成为圆顶形，且将所述LED模块予以覆盖地被安装，其中所述灯罩包含基部，将所述LED模块的外周予以包围；至少一个嵌合引板，与装配有所述LED的面呈平行地，从所述基部向比所述LED模块的外周更靠内侧延伸，且插入至凹部，所述凹部形成在所述基板的外缘部与所述基体之间；以及圆顶部，接合于所述基部的边缘，所述基部的边缘处于设置有所述嵌合引板的一侧的相反侧。
[0009]图I是表不一个实施方式的LED灯的外观的立体图。[0010]图2是图I所示的LED灯的分解立体图。[0011]图3是将灯罩基部嵌入至图2的基体的LED灯的立体图。[0012]图4是将LED模块安装于图3的基体的LED灯的立体图。[0013]图5是图4所示的基体、灯罩基部、及LED模块的嵌合部的剖面图。[0014][符号的说明][0015]ILED 灯[0016]11 LED模块[0017]12 :基体[0018]13 :灯罩[0019]111 :基板[0020]Illa:外缘部[0021]Illb :被卡合部[0022]Illc :螺固部[0023]112 LED[0024]113 :连接器[0025]114 :插头[0026]115、121c :孔[0027]121 :散热体[0028]121a :接触面[0029]121b :散热片[0030]121d :座部[0031]121f :安装座[0032]122 :绝缘材料[0033]123 :灯头[0034]124、131d :凹部[0035]131 :基部[0036]131a :侧壁[0037]131b :凸缘[0038]131e :边缘[0039]132 :嵌合引板[0040]132b :定位部[0041]133:圆顶部具体实施方式
一般而言，根据一个实施方式，提供如下的构造的LED灯，该构造不易使由热变形引起的应力作用于灯罩与基体的接合部分。一个实施方式的LED灯包括LED模块、基体以及灯罩。LED模块的至少一个LED装配于基板。基体包含接触面及凹部，所述接触面与LED模块形成热连接，所述凹部是在比基板的外径更靠内侧处，将接触面的一部分切出缺口而成。灯罩包含基部及嵌合引板，所述基部在比接触面更靠外侧处固定于基体，所述嵌合引板从基部的内周缘起延伸且位于凹部。参照图I至图5来对一个实施方式的LED灯I进行说明。图I所示的LED灯I是具有所谓的灯泡形的外观的LED灯。在本说明书中，所谓“LED”，除了包含发光二极管(Light-Emitting Diode)以外,还包含发光兀件(Light-Emitting Device)。所述 LED 灯 I包括图2所示的LED模块11、基体12、以及灯罩13。如图2所示，LED模块11包含基板111，形成为圆盘状；至少一个LEDl 12，装配在所述基板上；以及连接器(conneCtor)113，配置于基板111的中央部。在本实施方式中，如图2以及图4所示，24个LED112相对于基板111的中心呈同一圆状地等间隔地配置。连接器113在比LED112更靠内侧处，安装于偏离基板111的中心的位置。另外，在基板111的中央部的安装有连接器113的位置附近，进行开口而形成孔115，该孔115的大小足以使连接于连接器113的插头(plug) 114通过。插头114连接于控制基板，该控制基板配置在基体12的内部。在控制基板上设置有电源电路或点灯电路。如图2所示，基体12包括散热体121、绝缘材料122、以及灯头123。散热体121为导热性优异的构件，在本实施方式的情况下，该散热体121为招合金的铸件(die cast)制的散热体，且包括与LED模块11形成热连接的接触面121a。该接触面121a包括如下的区域，该区域与装配有LED112的范围内的基板111发生接触。在本实施方式中，接触面121a是台座的上表面，该台座的外径与基板111的外径大致相同，或稍大于该基板111的外径。为了将LED112所产生的热予以释放，散热体121在外侧面上等间隔地具有散热用的散热片121b。绝缘材料122是由合成树脂等非导电性的构件制成，且插嵌于散热体121的内部。绝缘材料122在内部保持着控制基板。灯头123是以适合于白炽灯泡用的灯座(socket)的方式而形成，且借由绝缘材料122而与散热体121绝缘。灯头123连接于控制基板。如图I所示，灯罩13形成为圆顶形，且将LED模块11予以覆盖地被安装。该灯罩13包含基部131、嵌合引板132以及圆顶部133。如图4所示，基部131包括侧壁131a，将LED模块11的外周予以包围地形成，且沿着通过散热体121的散热片121b的前端的圆锥面；以及凸缘(flange) 131b，与接触面121a呈平行地在内侧延伸。基部131在接触面121a的外侧固定于基体12。在本实施方式中，凸缘131b的厚度与散热体121的台座的高度大致相同，或比该散热体121的台座稍薄。凸缘131b是利用具有弹性的粘接剂等而固定于安装座121f，该安装座121f形成在台座的周围。至少设置一个嵌合引板132，在本实施方式中，3个嵌合引板132设置在大致均等分配的位置，所述嵌合引板132是以向比LED模块11的外周更靠内侧前进的方式，从基部131的内周缘沿着接触面121a延伸。在本实施方式的情况下，嵌合引板132从凸缘131b的内周缘沿着内侧延伸。所述嵌合引板132插入至基板111的外缘部Illa与基体12之间，在本实施方式中，如图2、图3以及图5所示，所述嵌合引板132插入至基体12侧所形成的凹部124。凹部124是以如下的方式形成，该方式是指将形成有接触面121a的台座的一部分，剜取至与台座的周围所形成的安装座121f相同的高度。嵌合引板132位于基板111与凹部124之间，所述基板111面向接触面121a，所述凹部124的平面与安装座121f相同。凹部124是以如下的方式形成，该方式是指将散热体121的接触面121a对准嵌合引板132而切出缺口。另外，散热体121是相对于嵌合引板132的形成间隔，在基部131的圆周方向上的大致中间的位置形成有孔121c，该孔121c用以利用螺丝来对基板111进行螺固。为了将孔121c予以加强，在接触面121a的外周侧形成有突出的座部121d。基部131的凸缘131b在与所述座部121d相对应的位置，形成有凹部131d。在所述实施方式中，在基体12与灯罩13的接合部，如图3所示，凹部124及座部121d是以适合于灯罩13的嵌合引板132及凸缘131b的内周形状的方式，形成于基体12的散热体121。圆顶部133接合于基部131的边缘131e，该基部131的边缘131e处于设置有嵌合引板132的一侧的相反侧。在所述实施方式中，圆顶部133大致形成为半球面。根据借由射出成型而由合成树脂制成的灯罩13的材质与制造过程，所述圆顶部133可为稍微不满半球的球面，也可为一体地成型至超出大圆的位置为止的球面。圆顶部133借由超声波接合或激光(laser)接合等,熔融接合于基部131的边缘131e。对于以所述方式构成的LED灯I而言，按照从图2的分解立体图所示的下方向上的顺序组装于基体12。首先，如图3所示，使灯罩13的基部131嵌合于基体12的散热体121。此时，至少一个嵌合引板132包括定位部132b，该定位部132b向基板111的厚度方向突出。在本实施方式中，如图3所示，设置有3个嵌合引板132，在3个嵌合引板132中的2个嵌合引板132上形成有定位部132b。如图2以及图4所示，基板111在与所述定位部132b相对应的位置的外缘部Illa中包括被卡合部111b，且在与散热体121的孔121c相对应的位置的外缘部Illa中包括螺固部111c。被卡合部Illb以及螺固部Illc是向基板111的外周敞开的凹口(notch)。如图4所示，将基板111的被卡合部11Ib对准定位部132b，接着将该卡合部Illb安装于定位部132b，穿过孔115的插头114连接于连接器113。螺丝安装于孔121c，借此，LED模块11处于如下的状态，即，装配着LEDl 12的范围的基板111以密着于散热体121的接触面121a的方式受到固定，且与基体12形成热连接。图5表示所述状态下的基体12的散热体121中所形成的凹部124、灯罩13的嵌合引板132、及基板111的外缘部Illa的位置关系。如图5所示，嵌合引板132在基板111的厚度方向上，形成得比凹部124的尺寸稍小。因此，当将基板111固定于散热体121时，嵌合引板132会插入至凹部124，借此，不会使基板111离开散热体121的接触面121a。SP，维持如下的状态，该状态是指基板111密着于散热体121的接触面121a的状态。另外，如图5所示，在嵌合弓丨板132的偏向内周的端部与偏向内周的凹部124的壁之间具有间隙。而且，定位部132b与被卡合部Illb具有间隙地嵌合，所述定位部132b设置于嵌合引板132,所述被卡合部Illb形成于基板111的外缘部111a。S卩，嵌合引板132插入至凹部124，借此，灯罩13不受基板111与散热体121限制。因此，对于LED灯I而言，即使由于反复地点灯及熄灭而产生的温度变化，在基体12的散热体121与灯罩13的基部131之间产生了尺寸差，灯罩13也不会承受过剩的应力。结果，即使长期使用LED灯1，也无需担心灯罩13脱落或破损。在图I至图5所示的本实施方式的LED灯I中，基板111在如下的位置固定于基体12，该位置偏离配置有嵌合引板132的位置。相对于此，也可在嵌合引板132的位置，利用螺丝来将基板111固定于散热体121。此时，嵌合引板132包括孔或凹口，该孔或凹口在具有间隙的状态下由螺丝贯通。另外，灯罩13处于如下的状态，即，嵌合引板132插入至凹部124，借此，接合于基体12。因此，灯罩13的沿着基板111的面的旋转方向的移动、及基板111的厚度方向的移动均受到限制。为了将如下的尺寸差予以吸收，嵌合引板132相对于凹部124，在基板111的厚度方向及半径方向上具有间隙，所述尺寸差是因存在基板111及散热体121的线膨胀系数与灯罩13的线膨胀系数之差而产生。灯罩13是利用具有弹力性的粘接剂，例如，利用硅酮系的粘接剂而固定于基体12。因此，不会因间隙而使灯罩13相对于基体12晃动。即使所述粘接剂因时效劣化而剥离或裂开，由于灯罩13借由嵌合引板132而被LED模块11的基板111的外缘部Illa与基体12的散热体121包夹，因此，该灯罩13不会脱离基体12。本实施方式中的LED灯I的灯罩13因嵌合引板132插入至凹部124而受到保持。相对于此，也可在灯罩13的基部131的凸缘131b遍及全周地插入至基板111的外缘部Illa与散热体121之间的状态下，将基体12与灯罩13予以结合。即使意外的力向使灯罩13离开基体12的方向起作用，由于灯罩13遍及全周地受到保持，因此，可使作用于螺固部Illc及孔121c或嵌合引板132的负载缓和。再者，所述实施方式的LED灯I是以成为代替以往的白炽灯泡的照明装置为前提，因此，该LED灯I被设计成接近于所谓的“灯泡形”的形状，该所谓的“灯泡形”的外形形状形成为从灯头123侧向灯罩13侧扩开的圆锥形。只要安装有白炽灯泡的照明器具也能够安装白炽灯泡的外形以外的灯，则LED灯I的外形，特别是散热体121的外形除了可为各图所示的外形以外，还可为圆柱形或多角柱形，也可为考虑了散热特性或生产性而成的形状。
权利要求1.一种LED灯(I)，其特征在于包括LED模块(11)，其至少一个发光二极管(112)装配于基板(111);基体(12)，包含接触面(121a)及凹部(124)，所述接触面(121a)与所述LED模块(II)形成热连接，所述凹部(124)是在比所述基板(111)的外径更靠内侧处，将所述接触面(121a)的一部分切出缺口而成；以及灯罩(13)，包含基部(131)及嵌合引板(132)，所述基部(131)在比所述接触面(121a)更靠外侧处固定于所述基体(12)，所述嵌合引板(132)从所述基部(131)的内周缘起延伸且位于所述凹部(124)。
2.根据权利要求I所述的LED灯(I)，其特征在于，所述凹部(124)是以适合于所述嵌合引板(132)的形状及配置的方式，形成于所述基体(12)。
3.根据权利要求I所述的LED灯(I)，其特征在于，所述嵌合引板(132)在所述基板(111)的厚度方向上，形成得比所述凹部(124)的尺寸稍小。
4.根据权利要求I所述的LED灯(I)，其特征在于，所述基板(111)在偏离了配置有所述嵌合引板(132)的位置固定于所述基体(12)。
5.根据权利要求I所述的LED灯(I)，其特征在于，至少一个所述嵌合引板(132)包括定位部(132b)，所述定位部(132b)向所述基板(III)的厚度方向突出，所述基板(111)在与所述定位部(132b)相对应的位置具有被卡合部(111b)。
6.根据权利要求5所述的LED灯(I)，其特征在于，所述定位部(132b)与所述被卡合部(Illb)具有间隙地嵌合。
7.—种LED灯(I)，其特征在于包括LED模块(11)，其至少一个发光二极管(112)装配于基板(111);基体(12)，与所述LED模块(11)形成热连接，从而具有将所述LED (112)所产生的热予以释放的功能；以及灯罩(13)，形成为圆顶形，且将所述LED模块(11)予以覆盖地被安装，其中所述灯罩(13)包含基部(131)，将所述LED模块(11)的外周予以包围；至少一个嵌合引板(132)，与装配有所述LED(112)的面呈平行地，从所述基部(131)向比所述LED模块(11)的外周更靠内侧延伸，且插入至凹部(124)，所述凹部(124)形成在所述基板(111)的外缘部(Illa)与所述基体(12)之间；以及圆顶部(133)，接合于所述基部(131)的边缘(131e)，所述基部(131)的边缘(131e)处于设置有所述嵌合引板(132)的一侧的相反侧。专利摘要本实用新型提供一种灯泡形LED灯。LED灯(1)具备LED模块(11)、基体(12)以及灯罩(13)。LED模块(11)的至少一个LED(112)装配于基板(111)。基体(12)包含接触面(121a)，与LED模块(11)形成热连接；以及凹部(124)，其是在比基板(111)的外径更靠内侧处，将接触面(121a)的一部分切出缺口而成。灯罩(13)包含基部(131)，在比接触面(121a)更靠外侧处固定于基体(12)；以及嵌合引板(132)，从基部(131)的内周缘起延伸且位于凹部(124)。
文档编号F21Y101/02GK202733487SQ20122011155
公开日2013年2月13日 申请日期2012年3月21日 优先权日2011年7月26日
发明者久安武志 申请人:东芝照明技术株式会社