專利名稱：Led單元安裝模塊及其制造方法、led照明裝置和汽車前照燈的制作方法
技術領域：
本申請涉及LED(發(fā)光二極管)照明裝置、尤其是大功率LED照明裝置中的LED單元安裝模塊、使用這種安裝模塊的LED照明裝置、以及應用這種LED照明裝置的汽車前照燈。本申請還涉及制造LED單元安裝模塊的方法。
背景技術：
本部分提供了與本申請相關的背景信息，這些信息并不必然構成現(xiàn)有技術。當前，在汽車的前向照明領域中，LED(發(fā)光二極管)作為一種新的光源已經逐漸得到應用。目前在汽車前照燈中通常采用包含LED單元的LED照明裝置。其中，LED照明裝置還包括有LED單元安裝結構，借助于LED單元安裝結構實現(xiàn)LED單元在應用環(huán)境中的安裝。尤其是，在汽車前向照明應用環(huán)境下，為了獲得適于汽車前向照明的亮度，需要使用大功率的LED單元。然而，使用大功率的LED單元將產生大量的熱。因而需要在不給汽車前照燈的其他裝置及結構造成熱影響的情況下為LED器件和/或LED器件與印刷電路板的組件提供良好的散熱。為此，LED照明裝置中需要包括有散熱裝置。在此方面，通常采用由外部塑料殼與中央散熱塊構成的LED單元安裝組件來實現(xiàn)LED單元在應用環(huán)境中的安裝并同時確保良好的散熱。圖1和圖2示出了目前所使用的一種示例性LED單元安裝組件10'。該LED單元安裝組件10'包括外部塑料殼14'和中央散熱塊12'。外部塑料殼14'具有限定有通孔的圓筒部142'和位于圓筒部142'下端處的基部143'。在基部143'上形成有安裝孔1431'。中央散熱塊12'通常由諸如鋁或銅的具有良好熱傳導性的金屬材料制成，具有呈大致圓柱形的柱形部121'和設置于柱形部121'下端處的凸緣部122'，凸緣部122'上形成有與基部143'的安裝孔1431'配`對的安裝孔1221'。安裝時，將中央散熱塊12'的柱形部121'插入外部塑料殼14'的通孔中并使中央散熱塊12'的凸緣部122'上的安裝孔122Γ與外部塑料殼14'的基部143'上的安裝孔143Γ對準、然后將螺釘16'擰緊至對準的基部安裝孔1431'和凸緣部安裝孔1221'中，從而將中央散熱塊12'固定至外部塑料殼14'上。使用時，LED單元(未圖示)附裝于中央散熱塊12'的柱形部121'側的軸向端部上，通過形成在LED單元安裝組件10'的外部塑料殼14'上的連接結構(未標號)與應用環(huán)境上的相應連接結構(未圖示)的配合實現(xiàn)LED單元在應用環(huán)境中的安裝。然而在上述情況下，所實現(xiàn)的中央散熱塊與外部塑料殼之間的固定并不足夠穩(wěn)定。而中央散熱塊相對于外部塑料殼的微小松動都將導致連接在中央散熱塊一端處的LED單元中的LED器件偏離所需的位置，進而不能實現(xiàn)所需的光照輸出。因而在一些情況下，還可采用適當?shù)哪z粘劑將中央散熱塊固定至外部塑料殼上。此外，還可通過干涉配合的方式將中央散熱塊固定至外部塑料殼上。然而，通過膠粘或干涉配合的方式將中央散熱塊固定至外部塑料殼需要特定的程序且需要較大的公差，因而難以進行組裝并且制造成本高。

發(fā)明內容
鑒于以上問題，根據(jù)本申請的一方面，提供了一種LED單元安裝模塊，用于實現(xiàn)LED單元在應用環(huán)境中的安裝。所述LED單元安裝模塊可包括散熱塊和位于散熱塊外部的殼體。LED單元可附裝于散熱塊上。殼體上形成有與應用環(huán)境中的連接結構相匹配的連接結構。其中，殼體在該殼體的成形過程中與散熱塊形成為一體。根據(jù)這種構造，相比于目前常用的通過螺釘、膠粘劑或干涉配合的連接而言，可實現(xiàn)散熱塊與殼體之間更穩(wěn)定、更緊密并且不松動的固定連接。并且，可簡化將散熱塊和殼體固定在一起的工藝，例如可減少對散熱塊與殼體進行固定連接所需的如螺釘、昂貴的膠粘劑的需求，降低構件的制造公差要求，從而使制造成本大大降低。根據(jù)本申請的實施方式，殼體可通過包覆注塑而與散熱塊形成為一體。根據(jù)這種構造，由于可在單獨的包覆注塑工序中在對殼體進行模制成形的同時將殼體模制到散熱塊上，因而殼體與散熱塊可非常緊密地固定在一起并且不松動。另外，可減少構件的制造工序并降低構件的制造公差要求，從而可大大降低制造成本。根據(jù)本申請的實施方式，散熱塊的外表面上可具有第一接合部。殼體可成形為具有與散熱塊的第一接合部互補地接合的第二接合部。根據(jù)這種構型，由于殼體上形成有與散熱塊的外表面上的第一接合部互補的第二接合部，因而散熱塊與殼體可在接合表面處彼此嵌合，由此可實現(xiàn)散熱塊與殼體之間更穩(wěn)定、更緊密并且不松動的固定連接。根據(jù)本申請的實施方式，第一接合部可包括一個或多個第一凸部和/或第一凹部，第二接合部可形成為具有與所述一個或多個第一凸部和/或第一凹部互補地接合的一個或多個第二凹部和/或第二凸部。根據(jù)本申請的實施方式，一個或多個第一凸部和/或第一凹部的延伸方向可不與散熱塊的延伸方向平行。根據(jù)上述構造，由于殼體上形成有與散熱塊的外表面上的凸部和/或凹部彼此互補地嵌合的凹部和/或凸部，特別地，在散熱塊的外表面上的凸部和/或凹部的延伸方向不與散熱塊的延伸方向平行(即垂直于或傾斜于散熱塊的延伸方向)的情況下，相比于目前常用的通過螺釘、膠粘劑或干涉配合的連接而言，可實現(xiàn)散熱塊與殼體之間更穩(wěn)定、更緊密并且不松動的固定連接。根據(jù)本申請的實施方式，散熱塊上的第一接合部的第一凸部可包括第一紋路，相應地，殼體上的第二接合部的與第一凸部互補地接合的第二凹部上相應地形成有與所述第一紋路互補地接合的第二紋路。根據(jù)本申請的實施方式，第一紋路可包括豎向紋路、水平紋路、傾斜紋路或交叉紋路中的一種或其組合。根據(jù)本申請的實施方式，第一紋路可包括連續(xù)的和/或間斷的紋路。根據(jù)上述構造，可進一步增大散熱塊與殼體之間的嵌合面積，從而實現(xiàn)散熱塊與殼體之間更穩(wěn)定、更緊密并且不松動的固定連接。根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種用于汽車前照燈的LED照明裝置，其包括根據(jù)本申請的任一前述實施方式的LED單元安裝模塊和安裝在所述LED單元安裝模塊的散熱塊的一軸向端部處的LED單元。
根據(jù)本申請的實施方式，在LED單元安裝模塊的散熱塊的另一軸向端部處可附裝有翅片式散熱器。根據(jù)本申請的再一方面，提供了一種汽車前照燈，其可包括根據(jù)本申請前述實施方式的LED照明裝置。根據(jù)本申請的又一方面，提供了制造根據(jù)前述任一實施方式的LED單元安裝模塊的方法。該方法包括如下步驟:步驟A:提供散熱塊；步驟B:以所述散熱塊為芯材通過包覆注塑工藝在所述散熱塊的外部一體地形成殼體。根據(jù)本申請的實施方式，步驟A可包括在散熱塊的外表面上形成第一接合部，相應地，步驟B可包括在殼體上形成與第一接合部互補地接合的第二接合部。根據(jù)本申請的實施方式，第一接合部可形成為包括一個或多個第一凸部和/或第一凹部，相應地，第二接合部可形成為包括與所述一個或多個第一凸部和/或第一凹部互補地接合的一個或多個第二凹部和/或第二凸部。根據(jù)本申請的實施方式，一個或多個第一凸部和/或第一凹部可形成為使得其延伸方向不與散熱塊的延伸方向平行。根據(jù)本申請的實施方式，散熱塊上的第一接合部的第一凸部可形成為具有第一紋路，相應地，殼體上的第二接合部的與第一凸部互補地接合的第二凹部可相應地形成為具有與所述第一紋路互補地接合的第二紋路。根據(jù)本申請的實施方式，第一紋路可包括豎向紋路、水平紋路、傾斜紋路或交叉紋路中的一種或其組合。根據(jù)本申請的實施方式，第一紋路可包括連續(xù)的和/或間斷的紋路。根據(jù)本申請的實施方式，第一紋路可通過滾花工藝而形成在散熱塊的第一接合部的第一凸部上。根據(jù)本申請的制造LED單元安裝模塊的方法，由于可在單獨的包覆注塑工序中在對殼體進行模制成形的同時將殼體模制到散熱塊上，因而殼體與散熱塊可非常緊密地固定在一起并且不松動。另外，可減少構件的制造工序并降低構件的制造公差要求，從而可大大降低制造成本。此外，根據(jù)本申請的制造LED單元安裝模塊的方法還允許在散熱塊上形成比較復雜的結構，以進一步增強與殼體之間更穩(wěn)定、更緊密并且不松動的固定連接。根據(jù)本申請的實施方式，步驟B可包括在殼體上形成與應用環(huán)境中的連接結構相匹配的連接結構。


根據(jù)以下參照附圖的詳細描述，本申請的前述及另外的特征和特點將變得更加清楚。在附圖中，圖1和圖2是分別示出現(xiàn)有的LED單元安裝組件10'的立體圖及其分解立體圖；圖3是示出根據(jù)本申請的示例性LED單元安裝模塊10的立體圖；圖4是示出圖3所示的LED單元安裝模塊10的分解立體圖；圖5是示出圖3所示的LED單元安裝模塊10的沿圖3中的A-A線剖取的剖視圖；圖6是示出根據(jù)本申請的示例性散熱塊12的立體圖；圖7至圖10為圖6所示散熱塊12的A區(qū)域放大圖，分別示出了根據(jù)本申請的紋路的示例性表示；圖11是根據(jù)本申請的示例性LED照明裝置I的立體圖；以及圖12是示出圖11所示LED照明裝置I的分解立體圖。參考標記列表10' -LED單元安裝組件；12'-中央散熱塊；121'-柱形部；122'-凸緣部；122Γ -安裝孔；14'-外部塑料殼；142'-圓筒部；143'-基部；143Γ -安裝孔；IO-LED單元安裝模塊；12_散熱塊；121-凸柱部；122_凸緣部；123-第一接合部；1231_凸部；1232-凹部；1233-紋路；14_殼體；145-第二接合部；1451-凹部；1452-凸部；1-LED M明裝置；20-LED單元；30_翅片散熱器。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖對本申請的示例性實施方式進行詳細描述。以下的描述在本質上只是示例性的而非意在限制本申請及其應用或用途。以下將參照圖3至圖12對根據(jù)本申請的LED單元安裝模塊的示例性實施方式進行描述。圖3示出了根據(jù)本申請的示例性LED單元安裝模塊10的立體圖。參照圖3，根據(jù)本申請的示例性實施方式的LED單元安裝模塊10總體包括散熱塊12和形成于散熱塊12外部的殼體14,其中，殼體14在其成形過程中與散熱塊12形成為一體。需要說明的是，在本申請中，用語“形成為一體”意指殼體14與散熱塊12在成形階段即形成為不可分離的整體， 其區(qū)別于通過將兩個或多個分別成形的部件例如借助于螺釘連接、膠粘劑連接、或者干涉配合等方式組裝在一起的結合方式。例如，殼體14可通過注塑模制工藝中的包覆注塑(over mold)工藝而在模制成形的同時一體地模制到散熱塊12上,從而與散熱塊12形成為一體。進一步參照圖4和圖5，圖4是圖3所示的LED單元安裝模塊10的分解立體圖，圖5是沿圖3中的A-A線剖取的圖3所示的LED單元安裝模塊10的剖視圖。需要說明的是，盡管圖4中示出了分解開的兩個部件，但這僅是為了便于說明，實際上這兩個部件在成形階段是成形為一體的。散熱塊12由諸如鋁或銅的具有良好熱傳導性的金屬材料制成。在圖3所示實施方式中，散熱塊12具有凸柱部121和垂直于凸柱部121的延伸軸線從凸柱部121的一端向外延伸的凸緣部122，凸柱部121的外周面上具有第一接合部123。需要說明的是，本實施方式設置有凸緣部122以期更為穩(wěn)固地附裝諸如翅片式散熱器等進一步的散熱裝置，本實施方式中所示的凸緣部122的結構并不是必須的，其可根據(jù)需要而省略或做其他改型。殼體14由塑料材料制成。殼體14在其成形過程中一體地形成于散熱塊12的外部。例如，殼體14可通過諸如包覆注塑工藝這樣的注塑模制工藝而在其成形過程中與散熱塊12形成為一體。具體地，例如，可在用于成形外殼14的注塑模制工序之前，提供散熱塊
12。然后以散熱塊12為芯材通過包覆注塑工藝在散熱塊12的外部一體地形成殼體14。如此,可在一個包覆注塑工序中，使殼體14在其成形過程中一體地成形于散熱塊12的外部，從而與散熱塊12形成為不可分離的整體。相應地，殼體14上形成有與散熱塊12上的第一接合部123互補地接合的第二接合部145。如圖4和圖5所示例性示出的，在上述成形過程中還一并在殼體14上形成有與應用環(huán)境中的連接結構相匹配的連接結構(未標號)。根據(jù)本申請的實施方式，散熱塊12上的第一接合部123包括環(huán)繞外周面的兩個凸部1231和位于這兩個凸部1231之間的凹部1232，相應地，殼體14上的第二接合部145形成有與第一接合部123的兩個凸部1231相對應的兩個凹部1451和與第一接合部123的凹部1232相對應的凸部1452。如圖5所示，形成為一體的散熱塊12和殼體14相互嵌合在一起而形成一體式的LED單元安裝模塊10。另外，盡管圖示實施方式中示出散熱塊上的第一接合部包括環(huán)繞外周面的兩個凸部和位于兩個凸部之間的一個凹部，但是，本領域技術人員可以理解，凹部和凸部的設置位置、數(shù)量、方向、深度、寬度等可有多種變型，只要適于在散熱塊以及與散熱塊形成為一體的殼體之間形成相互間穩(wěn)固結合即可，例如，散熱塊上的第一接合部也可包括更多個橫向的、豎向的或傾斜的凹部，和/或者可包括一個或更多個橫向的、豎向的或傾斜的凸部等。優(yōu)選地，在散熱塊的外表面上形成的凸部和/或凹部的延伸方向不與散熱塊的延伸方向平行(即，垂直于或傾斜于散熱塊的延伸方向)。相應地，殼體上的第二接合部也可形成有對應的多種變型。所有這樣的變型和組合都屬于本申請的保護范圍內。根據(jù)本申請的進一步的實施方式，如圖6所示，散熱塊12的第一接合部123的凸部1231的外周面可以是非光滑的，即形成有紋路1233，從而使殼體14在散熱塊12上形成得更為緊密和牢固而不松動。紋路1233例如可通過滾花等機加工工藝形成于凸部1231的外周面上。相應地，在成形在散熱塊12外部上的殼體14的第二接合部145上與凸部1231互補地接合的凹部1451上相應地形成有與紋路1233互補地接合的紋路(未示出)。如圖7至圖10所示，紋路1233可包括豎向紋路(見圖7)、水平紋路(見圖8)、傾斜紋路(見圖9)和交叉紋路(見圖10)中的一種或其組合。需要說明的是，圖示實施方式僅用于說明的目的而并非意在以任何方式限制本申請的范圍。因此，本領域技術人員可以理解，可根據(jù)需要選擇適當?shù)募y路的間距、紋路的深度、紋路的傾斜角度和/或交叉角度。此外，紋路1233可根據(jù)需要選擇為包括連續(xù)的和/或間斷的紋路(未示出)。所有這樣的改變和組合都屬于本申請的保護范圍內。參照圖11和圖12，圖11和圖12示出了一種根據(jù)本申請的用于汽車前照燈的示例性LED照明裝置1，其包括LED單元安裝模塊10和安裝在該LED單元安裝模塊的散熱塊的一軸向端部處的LED單元。進一步地，在LED單元安裝模塊10的散熱塊的另一軸向端部可附裝有翅片式散熱器30以增強散熱效果。組裝好的LED照明裝置通過殼體上形成的連接結構與應用環(huán)境(例如，汽車前照燈)上的連接結構的接合而實現(xiàn)LED照明裝置在應用環(huán)境中的安裝。需說明的是，本文中所提及的“LED單元”不專指LED器件本身、還包括諸如LED器件與印刷電路板和/或基板的組件等各種含有LED器件的組件。以上參照附圖并通過實施方式對本申請進行了說明，但是本申請并不局限于上述實施方式。本領域技術人員可以理解，在不脫離本申請技術思想以及所附權利要求的范圍的情況下可以進行各種修改和變型，這些修改和變型同樣包含在本申請的保護范圍內。
權利要求
1.一種LED單元安裝模塊(10)，用于實現(xiàn)LED單元在應用環(huán)境中的安裝，所述LED單元安裝模塊包括散熱塊(12)和位于散熱塊外部的殼體(14)，LED單元附裝于所述散熱塊上，所述殼體上形成有與所述應用環(huán)境中的連接結構相匹配的連接結構，其特征在于，所述殼體在該殼體的成形過程中與所述散熱塊形成為一體。
2.根據(jù)權利要求1所述的LED單元安裝模塊，其中，所述殼體通過包覆注塑與所述散熱塊形成為一體。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的LED單元安裝模塊，其中，所述散熱塊的外表面上具有第一接合部(123)，所述殼體成形為具有與所述第一接合部互補地接合的第二接合部(145)。
4.根據(jù)權利要求3所述的LED單元安裝模塊，其中，所述第一接合部(123)包括一個或多個第一凸部(1231)和/或第一凹部(1232)，所述第二接合部(145)形成為具有與所述一個或多個第一凸部和/或第一凹部互補地接合的一個或多個第二凹部(1451)和/或第二凸部(1452)。
5.根據(jù)權利要求4所述的LED單元安裝模塊，其中，所述一個或多個第一凸部和/或第一凹部的延伸方向不與所述散熱塊的延伸方向平行。
6.根據(jù)權利要求4所述的LED單元安裝模塊，其中，所述第一接合部的所述第一凸部包括第一紋路(1233)，所述第二接合部的與所述第一凸部互補地接合的第二凹部上相應地形成有與所述第一紋路互補地接合的第二紋路。
7.根據(jù)權利要求6所述的LED單元安裝模塊，其中，所述第一紋路包括豎向紋路、水平紋路、傾斜紋路和交叉紋路中的一種或其組合。
8.根據(jù)權利要求6所述的LED單元安裝模塊，其中，所述第一紋路包括連續(xù)的和/或間斷的紋路。
9.一種用于汽車前照燈的LED照明裝置，其包括如前述權利要求中的任一項所述的LED單元安裝模塊(10)和安裝在所述LED單元安裝模塊的所述散熱塊(12)的一軸向端部處的LED單元。
10.如權利要求9所述的LED照明裝置，其特征在于，在所述LED單元安裝模塊(10)的所述散熱塊(12)的另一軸向端部附裝有翅片式散熱器(30)。
11.一種汽車前照燈，包括如權利要求9或10所述的LED照明裝置。
12.—種制造如權利要求1至8中的任一項所述的LED單元安裝模塊(10)的方法，包括如下步驟: 步驟A:提供散熱塊(12)， 步驟B:以所述散熱塊為芯材通過包覆注塑工藝在所述散熱塊的外部一體地形成殼體(14)。
13.根據(jù)權利要求12所述的制造LED單元安裝模塊的方法，其中，所述步驟A包括在散熱塊的外表面上形成第一接合部(123)，所述步驟B包括在所述殼體上形成與所述第一接合部互補地接合的第二接合部(145)。
14.根據(jù)權利要求13所述的制造LED單元安裝模塊的方法，其中，所述第一接合部形成為包括一個或多個第一凸部(1231)和/或第一凹部(1232)，所述第二接合部形成為包括與所述一個或多個第一凸部和/或第一凹部互補地接合的一個或多個第二凹部(1451)和/或第二凸部(1452)。
15.根據(jù)權利要求14所述的制造LED單元安裝模塊的方法，其中，所述一個或多個第一凸部和/或第一凹部形成為使得其延伸方向不與所述散熱塊的延伸方向平行。
16.根據(jù)權利要求14所述的制造LED單元安裝模塊的方法，其中，所述第一接合部的所述第一凸部形成為具有第一紋路(1233)，所述第二接合部的與所述第一凸部互補地接合的第二凹部(1451)相應地形成為具有與所述第一紋路互補地接合的第二紋路。
17.根據(jù)權利要求16所述的制造LED單元安裝模塊的方法，其中，所述第一紋路包括豎向紋路、水平紋路、傾斜紋路和交叉紋路中的一種或其組合。
18.根據(jù)權利要求16所述的制造LED單元安裝模塊的方法，其中，所述第一紋路包括連續(xù)的和/或間斷的紋路。
19.根據(jù)權利要求16所述的制造LED單元安裝模塊的方法，其中，所述第一紋路通過滾花工藝而形成在所述第一凸部上。
20.根據(jù)權利要求12至19中的任一項所述的制造LED單元安裝模塊的方法，其中，所述步驟B包括在所述殼體上形成與 應用環(huán)境中的連接結構相匹配的連接結構。
全文摘要
本申請?zhí)峁┝艘环NLED單元安裝模塊(10)，用于實現(xiàn)LED單元在應用環(huán)境中的安裝，所述LED單元安裝模塊包括散熱塊(12)和位于散熱塊外部的殼體(14)，LED單元附裝于所述散熱塊上，所述殼體上形成有與所述應用環(huán)境中的連接結構相匹配的連接結構，其中，所述殼體在該殼體的成形過程中與所述散熱塊形成為一體。本申請還提供了一種使用這種LED單元安裝模塊(10)的LED照明裝置，以及一種使用這種LED照明裝置的汽車前照燈。本申請還提供了一種制造LED單元安裝模塊(10)的方法。
文檔編號F21Y101/02GK103162207SQ20111042122
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權日2011年12月15日
發(fā)明者鐘海強, 何海翔, 曾思雄, 徐小剛 申請人:歐司朗股份有限公司