CN103791310B - Led发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED发光装置，包括：基底，在其外表面设置有多个透镜；印刷电路板，在面对基底的内表面的一侧上安装有多个LED，LED的位置与透镜的位置相对应；以及散热器，设置在印刷电路板的与面对基底的内表面的一侧相对的另一侧。该基底的内表面上还包括与印刷电路板连接的卡扣部。由于卡扣部设置在基底的内表面上，所以不会影响LED发光装置的美观。而且，卡扣部的结构简单，不会增加LED发光装置的成本，组装容易。此外，卡扣部的设置减小了基底与印刷电路板之间的由于拧紧螺钉造成的间隙，减小了基底的弯曲变形，从而不会改变光的分布图样。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED发光装置。
背景技术
近年来，LED由于寿命长、能效高而备受关注。由于工作时间长，LED路灯被认为是LED照明应用的首选对象。LED路灯是一项绿色低碳照明技术，受到人们推崇。
通常，LED发光装置包括印刷电路板（PCB）、安装在PCB上的多个LED、透光并保护LED的透镜、散发来自LED的热量的散热器、以及其他部件。早期的LED发光装置中，每个LED需要一个透镜来改变光的分布图样，使之从朗伯式变为蝙蝠翼状，从而满足照明需求。这种结构在组装LED发光装置时耗费大量的时间，并且需要额外的罩盖来实现防水功能。因此，人们对这种LED发光装置进行了改进，将多个透镜集成在一个基底中，并且省去了额外的罩盖。这种改进的结构不仅很容易实现防水功能，而且降低了组装时的复杂性。
图1是现有技术中的LED发光装置的组装透视图，图2是现有技术中的LED发光装置的分解透视图。在现有的LED发光装置中，为了确保密封性和防水性，通常在基底的周边设置多个螺钉，以实现基底与散热器的连接。并且，为了美观，通常在基底的正面集成有螺帽（见图2），螺钉从基底的背面拧入到基底正面的螺帽中，如图3所示。在旋紧螺钉之前，由于加工方面的要求，在基底与印刷电路板之间没有间隙。但是，当旋紧螺钉时，螺钉会在基底的周边施加压力，因而造成基底发生中间突起的弯曲变形，如图4所示，从而改变了光的分布图样。并且在基底与印刷电路板之间产生间隙，该间隙改变了透镜与LED之间的距离，也会严重地影响光的分布图样，从而不能满足照明需求，并且间隙的产生也对LED发光装置的防水性造成了影响。
为了防止基底发生弯曲变形并防止基底与印刷电路板之间产生间隙，提出了在基底的中部设置螺钉的方案，但是，这种方案不仅会影响美观，而且对防水也提出了更高的要求，需要增加额外的部件来实现防水功能。
针对现有技术中的不足，为了不影响LED发光装置的美观和防水功能，需要一种减小部件变形、节省成本、组装简单且不影响美观的LED发光装置。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种能够减小部件变形、节省成本、组装容易且不影响美观和光分布图样的LED发光装置。
为此，本发明提出一种LED发光装置，包括：基底，在其外表面设置有多个透镜；印刷电路板，在面对基底的内表面的一侧上安装有多个LED，LED的位置与透镜的位置相对应；以及散热器，设置在印刷电路板的与面对基底的内表面的一侧相对的另一侧。该基底的内表面上还包括与印刷电路板连接的卡扣部。由于卡扣部设置在基底的内表面上，所以从基底的外表面看来，卡扣部的设置对本发明的LED发光装置的美观不造成任何影响。
优选地，卡扣部设置在基底的内表面的中心部位。卡扣部的中心设置方式有助于基底与印刷电路板之间连接的平衡。
进一步地，卡扣部包括朝向散热器延伸的延伸部，还包括形成在延伸部的端部的弯折部，弯折部从延伸部的端部朝向相反的方向延伸。印刷电路板的至少一部分被夹持在弯折部与基底的内表面之间。卡扣部的结构简单，从而不会增加LED发光装置的成本。并且，卡扣部的设置平衡了螺钉在基底的周边施加的压力，从而减小了基底与印刷电路板之间的由于拧紧螺钉造成的间隙，甚至不会在基底与印刷电路板之间形成间隙，也即，减小甚至消除了基底的弯曲变形，从而不会改变光的分布图样。
优选地，延伸部垂直于基底的内表面，并且弯折部的延伸方向平行于基底的内表面。延伸部和弯折部的方向设置有利于加工，进而有利于减小甚至消除基底与印刷电路板之间的间隙。
进一步地，印刷电路板在与卡扣部对应的位置具有通孔，卡扣部穿过通孔以与印刷电路板的另一侧扣合。通孔是方形孔或矩形孔，通孔的两个边缘平行于弯折部的延伸方向。延伸部的在垂直于基底的内表面的方向上的长度至少等于印刷电路板的厚度。卡扣部与印刷电路板的通孔的配合，有利于减小甚至消除基底与印刷电路板之间的间隙。
进一步地，散热器在与卡扣部对应的位置具有用于容纳卡扣部的凹部。凹部的深度至少等于弯折部在垂直于基底的内表面的方向上的长度。散热器中的凹部将弯折部容纳在其中，这种设计不会增大LED发光装置的厚度。
进一步地，弯折部的远离印刷电路板的下表面为圆弧面。在装配时，仅需要朝向基底轻轻按压印刷电路板，圆弧面的设计有利于弯折部穿过印刷电路板的通孔，从而将基底连接于印刷电路板。
优选地，多于一个的卡扣部相对于通孔的中心线以旋转对称的方式设置在基底的内表面的中心部位，优选地卡扣部为两个。适当数量的卡扣部既有利于将基底固定于印刷电路板，又便于装配。
优选地，该LED发光装置还包括弹性框架，其介于散热器与基底之间并环绕在印刷电路板的外围。进一步地，基底的边缘设置有多个第一螺孔，散热器的边缘设置有与多个第一螺孔相对应的多个第二螺孔，并且弹性框架的边缘设置有与多个第一螺孔相对应的多个第三螺孔。基底的外表面的边缘集成有与多个第一螺孔相对应的多个螺帽。多个螺钉顺序地穿通散热器的多个第二螺孔、弹性框架的多个第三螺孔、以及基底的多个第一螺孔，并旋入基底的多个螺帽中。由于螺钉孔设置在LED发光装置的周边，螺钉从散热器的背面插入，并且螺帽集成在基底的外表面，所以不会影响LED发光装置的美观，并且实现了防水要求。
进一步地，根据本发明的LED发光装置还包括用于支撑散热器的支架。可利用支架用于将LED发光装置固定至墙面等部位。
应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：
图1是现有技术中的LED发光装置的透视图；
图2是现有技术中的LED发光装置的分解透视图；
图3是图1中的A部分的放大透视图；
图4是图1中的基底发生弯曲变形之后的剖切视图；
图5是根据本发明的LED发光装置的分解透视图；
图6是根据本发明的LED发光装置的基底的底部透视图；
图7是根据本发明的LED发光装置的基底的顶部透视图；
图8是根据本发明的LED发光装置的侧部透视图；以及
图9是图8中的B部分的放大透视图。
具体实施方式
以下参照附图来具体描述本发明的具体实施方式。
图5是根据本发明的LED发光装置100的分解透视图。LED发光装置100包括：基底1，在其外表面设置有多个透镜11；印刷电路板3，在面对基底1的内表面的一侧上安装有多个LED 31，这些LED 31的位置与透镜11的位置相对应，使得透镜11相应地罩设在LED 31上；散热器7，设置在印刷电路板3的与面对基底的内表面的一侧相对的另一侧，散热器7用于将装置内部产生的热量散发至外部环境中；以及弹性框架5，其介于散热器7与基底1之间并环绕在印刷电路板3的外围，弹性框架5可由橡胶材料制成，从而将其上安装有LED 31的印刷电路板3密封在散热器7与基底1之间。
图6是根据本发明的LED发光装置100的基底1的底部透视图。如图5和图6所示，基底1的边缘设置有多个第一螺孔13，散热器7的边缘设置有与多个第一螺孔13相对应的多个第二螺孔73，并且弹性框架5的边缘设置有与多个第一螺孔13相对应的多个第三螺孔53。为了美观，在基底1的外表面集成有与多个第一螺孔13相对应的多个螺帽17，螺钉（未示出）可顺序地穿通散热器7的第二螺孔73、弹性框架5的第三螺孔53、以及基底1的第一螺孔13，并旋入基底1的螺帽17中。
为了不影响光的分布图样和装置的防水性，根据本发明，如图6所示，在基底1的内表面上还包括卡扣部15，该卡扣部用于将基底1连接于印刷电路板3。优选地，卡扣部15设置在基底1的内表面的中心部位。图7是根据本发明的LED发光装置100的基底1的顶部透视图。由于卡扣部15设置在基底1的内表面上，所以从基底1的外表面看来，卡扣部15的设置对本发明的LED发光装置的美观不造成任何影响，使之看起来与传统的LED发光装置一样。
图8是根据本发明的LED发光装置100的侧部透视图；并且图9是图8中的B部分的放大透视图。卡扣部15包括朝向散热器7延伸的延伸部151和形成在延伸部151的端部的弯折部153，弯折部153从延伸部151的端部朝向相反的方向延伸。印刷电路板3的至少一部分被夹持在弯折部153与基底1的内表面之间。卡扣部15的结构简单，从而不会增加LED发光装置的成本。并且，卡扣部15的设置平衡了螺钉在基底1的周边施加的压力，从而减小了基底1与印刷电路板3之间的由于拧紧螺钉造成的间隙，甚至不会在基底1与印刷电路板3之间形成间隙，也即，减小甚至消除了基底1的弯曲变形，从而不会改变光的分布图样。
如图9所示，优选地，延伸部151垂直于基底1的内表面而朝向散热器7延伸，弯折部153的延伸方向平行于基底1的内表面，使得在与基底1的内表面平行的方向上，弯折部153的宽度L5大于延伸部151的宽度L1，并且延伸部151的内侧面与弯折部153的内侧面齐平。弯折部153有利于将基底1固定于印刷电路板3，进而减小甚至消除基底1与印刷电路板3之间的间隙。
继续参照图9，印刷电路板3在与卡扣部15对应的位置具有通孔35，卡扣部15穿过通孔35以与印刷电路板3的另一侧扣合。优选地，通孔35是方形孔或矩形孔，通孔的两个边缘平行于弯折部153的延伸方向。具体地，通孔35的宽度L3大于延伸部151的宽度L1且小于弯折部153的宽度L5，并且在与基底1的内表面垂直的方向上，延伸部151的在垂直于基底1的内表面的方向上的长度至少等于印刷电路板3的厚度。卡扣部15以及印刷电路板3的通孔35的尺寸的适当设计，有利于减小甚至消除基底1与印刷电路板3之间的间隙。
为了不会由于弯折部153的设置而增大LED发光装置100的厚度，散热器7在与卡扣部15对应的位置具有用于容纳卡扣部的凹部75。凹部75的尺寸可适当做得大些，即，凹部75的宽度L7可大于弯折部153的宽度L5，并且，凹部75的深度至少等于弯折部153在与基底1的内表面垂直的方向上的长度。凹部75的尺寸的适当设计便于卡扣部15的容纳。
优选地，弯折部153的远离印刷电路板3的下表面可设计为圆弧面，在装配时，仅需要朝向基底1按压印刷电路板3，圆弧面的设计有利于弯折部153穿过印刷电路板3的通孔35，从而将基底1连接于印刷电路板3。
优选地，多于一个的卡扣部15可相对于通孔35的中心线以旋转对称的方式设置在基底1的内表面的中心部位。例如，卡扣部15为两个。过多数量的卡扣部将使装配变得复杂，但太少又不利于基底与印刷电路板的连接。所以卡扣部15的数量既要有利于将基底1连接于印刷电路板3，又要便于装配。
优选地，根据本发明的LED发光装置100还包括支撑散热器7的支架9，该支架用于将该LED发光装置固定至墙面等部位。支架9可设置在散热器7的纵向的两端。
与传统的LED发光装置相比，根据本发明的LED发光装置，由于卡扣部设置在基底的面对印刷电路板的内表面上，所以从外表面看来，不会影响LED发光装置的美观。而且，卡扣部的结构简单，不会增加LED发光装置的成本，在装配时，仅需要朝向基底轻轻按压印刷电路板，使弯折部穿过印刷电路板的通孔，即可将基底固定于印刷电路板，因而组装容易。此外，卡扣部的设置平衡了螺钉在基底的周边施加的压力，从而减小甚至消除了基底与印刷电路板之间的由于拧紧螺钉造成的间隙，减小了基底的弯曲变形，从而不会改变光的分布图样。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种LED发光装置(100)，包括：
基底(1)，在其外表面设置有多个透镜(11)；
印刷电路板(3)，在面对所述基底(1)的内表面的一侧上安装有多个LED(31)，所述LED(31)的位置与所述透镜(11)的位置相对应；以及
散热器(7)，设置在所述印刷电路板(3)的与面对所述基底(1)的内表面的一侧相对的另一侧，
其中，所述基底(1)的内表面上还包括与所述印刷电路板(3)连接的卡扣部(15)，
其中，所述卡扣部(15)设置在所述基底(1)的内表面的中心部位。
2.根据权利要求1所述的LED发光装置(100)，其中，所述卡扣部(15)包括朝向所述散热器(7)延伸的延伸部(151)。
3.根据权利要求2所述的LED发光装置(100)，其中，所述卡扣部(15)还包括形成在所述延伸部(151)的端部的弯折部(153)，所述弯折部(153)从所述延伸部(151)的端部朝向相反的方向延伸。
4.根据权利要求3所述的LED发光装置(100)，其中，所述印刷电路板(3)的至少一部分被夹持在所述弯折部(153)与所述基底(1)的内表面之间。
5.根据权利要求3所述的LED发光装置(100)，其中，所述延伸部(151)垂直于所述基底(1)的内表面，并且所述弯折部(153)的延伸方向平行于所述基底(1)的内表面。
6.根据权利要求3所述的LED发光装置(100)，其中，所述印刷电路板(3)在与所述卡扣部(15)对应的位置具有通孔(35)，所述卡扣部(15)穿过所述通孔(35)以与所述印刷电路板(3)的另一侧扣合。
7.根据权利要求6所述的LED发光装置(100)，其中，所述通孔(35)是方形孔或矩形孔，所述通孔的两个边缘平行于所述弯折部(153)的延伸方向。
8.根据权利要求7所述的LED发光装置(100)，其中，所述延伸部(151)的在垂直于所述基底(1)的内表面的方向上的长度至少等于所述印刷电路板(3)的厚度。
9.根据权利要求8所述的LED发光装置(100)，其中，所述散热器(7)在与所述卡扣部(15)对应的位置具有用于容纳所述卡扣部的凹部(75)。
10.根据权利要求9所述的LED发光装置(100)，其中，所述凹部(75)的深度至少等于所述弯折部(153)在垂直于所述基底(1)的内表面的方向上的长度。
11.根据权利要求6所述的LED发光装置(100)，其中，所述弯折部(153)的远离所述印刷电路板(3)的下表面为圆弧面。
12.根据权利要求6所述的LED发光装置(100)，其中，多于一个的卡扣部(15)相对于所述通孔(35)的中心线以旋转对称的方式设置在所述基底(1)的内表面的中心部位。
13.根据权利要求12所述的LED发光装置(100)，其中，所述多于一个的卡扣部(15)为两个卡扣部。
14.根据权利要求1所述的LED发光装置(100)，还包括弹性框架(5)，其介于所述散热器(7)与所述基底(1)之间并环绕在所述印刷电路板(3)的外围，其中，所述基底(1)的边缘设置有多个第一螺孔(13)，所述散热器(7)的边缘设置有与所述多个第一螺孔(13)相对应的多个第二螺孔(73)，并且所述弹性框架(5)的边缘设置有与所述多个第一螺孔(13)相对应的多个第三螺孔(53)。
15.根据权利要求14所述的LED发光装置(100)，其中，所述基底(1)的外表面的边缘集成有与所述多个第一螺孔(13)相对应的多个螺帽(17)。
16.根据权利要求15所述的LED发光装置(100)，其中，多个螺钉顺序地穿通所述散热器(7)的多个第二螺孔(73)、所述弹性框架(5)的多个第三螺孔(53)、以及所述基底(1)的多个第一螺孔(13)，并旋入所述基底(1)的多个螺帽(17)中。
17.根据权利要求1所述的LED发光装置(100)，还包括用于支撑所述散热器(7)的支架(9)。
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