Befestigungsanordnung zur Befestigung eines Gehäuses eines LED-Moduls

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einer Befestigungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einer Be- festigungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind LED-Module bekannt, die mittels Verschraubung an einem Kühlkörper befestigt werden. Durch die Verschraubung wird dabei gleichzeitig das Gehäuse des LED-Moduls fixiert, indem eine Schraube durch das Gehäuse, die Platine, ein eventuelles Wärmeleitmate ^¬ rial und den Kühlkörper geführt wird und somit alle drei Komponenten verschraubt werden. Nachteilig bei derartigen Verschraubungen ist, dass der Kunststoff, aus dem das Ge ^¬ häuse gebildet ist, mit der Zeit relaxiert. Beschleunigt wird diese Relaxation durch höhere Temperaturen, insbesondere wenn diese in die Nähe des Glaspunk ^¬ tes/Erweichungspunktes des Kunststoffes kommen. Typische Betriebstemperaturen (Tc - „case temperature" ) von LED- Modulen sind inzwischen im Bereich von 80-90°C, während übliche Gehäusematerialien Erweichungstemperaturen um 100-120°C zeigen. Bei Betriebsdauern von 50000 und mehr Stunden lässt durch die Relaxation („Wegfließen") des Kunststoffes die Anpresskraft der Verschraubung signifi- kant nach, so auch die Anpresskraft vom LED-Modul auf den Kühlkörper. Insbesondere bei Verwendung eines Wärmeleit- materials (Thermal Interface Materials - TIM) wird die Wärmeabfuhr häufig deutlich schlechter, wenn der Anpressdruck nachlässt. Um dies zu vermeiden, sind aus dem Stand der Technik Befestigungsanordnungen bekannt, bei denen in das Loch des Gehäuses, in das die Schraube eingeführt wird, eine Metallhülse eingesetzt wird, damit die An ^¬ presskraft der Schraube über die nicht relaxierende Me ^¬ tallhülse auf die Platine und den Kühlkörper wirkt. Der Schraubenkopf ist dabei so ausgebildet, dass er über die eingesetzte Metallhülse hinausragt und auch eine Anpress ^¬ kraft auf das Gehäuse ausübt, wodurch das Gehäuse an der Platine fixiert wird.

Nachteilig dabei ist, dass die Herstellungskosten derar ^¬ tiger Gehäuse mit eingesetzten Metallhülsen relativ hoch sind.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigungsanordnung bereitzustellen, die eine kostengünstigere und wieder lösbare Befestigung eines Gehäuses ei ^¬ nes LED-Moduls an einer Platine ermöglicht. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Befestigungsanord ^¬ nung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einer Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung zur Befesti ^¬ gung eines LED-Moduls an einem Montageelement und Fixie- rung eines Gehäuses des LED-Moduls an einer Platine um- fasst gemäß einem ersten Aspekt eine Platine, auf der mindestens eine LED angeordnet ist, wobei die Platine zu ^¬ mindest teilweise aus einem metallischen Material gebil- det ist und mindestens eine Durchgangsöffnung in einem Bereich, der aus einem metallischen Material gebildet ist, aufweist. Weiterhin umfasst die Befestigungsanord ^¬ nung ein Gehäuse, das aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist, wobei das Gehäuse zumindest zum Teil an einer ersten Seite der Platine angeordnet ist, und mindestens ein Kraftübertragungselement, das kontak ^¬ tierend am Gehäuse und kontaktierend an der Platine im Bereich der mindestens einen Durchgangsöffnung angeordnet ist. Dabei ist das Kraftübertragungselement derart ange- ordnet, dass bei einem Einführen einer Schraube mit einem Schraubenkopf in die Durchgangsöffnung und einem Fest ^¬ schrauben dieser Schraube eine Kraft vom Schraubenkopf auf das mindestens eine Kraftübertragungselement über ^¬ tragbar ist. Des Weiteren ist das Kraftübertragungsele- ment derart mit dem Gehäuse gekoppelt ist, dass eine Kraft vom mindestens einen Kraftübertragungselement auf das Gehäuse übertragbar ist, mittels welcher das Gehäuse zumindest im Bereich der Durchgangsöffnung an der Platine fixierbar ist. Die Fixierung des Kraftübertragungselements kann dabei dadurch bewerkstelligt werden, dass ein Schraubenkopf ei ^¬ ner festgeschraubten Schraube das Kraftübertragungsele ^¬ ment kontaktiert, aber auch dadurch, dass der Schraubenkopf das Kraftübertragungselement nicht kontaktiert, qua- si in Form einer mechanischen Verriegelung, so dass eine Kraft vom Schraubenkopf auf das Kraftübertragungselement übertragbar ist, wenn das Gehäuse, das mit dem Kraftübertragungselement gekoppelt ist, aus der Ausgangsanordnung wegbewegt wird.

Somit wird das Gehäuse nicht durch den Schraubenkopf di- rekt fixiert, sondern dadurch, dass die Kraft, die von der Schraube auf das Kraftübertragungselement übertragen wird, bewirkt, dass das Gehäuse durch das Kraftübertra ^¬ gungselement fixiert wird, das mit dem Gehäuse gekoppelt ist. Somit unterliegt die Ausbildung und Anordnung des Kraftübertragungselements nicht solch hohen Anforderungen der Passgenauigkeit, wie dies bei der Verwendung von Me ^¬ tallhülsen der Fall ist, da Metallhülsen passgenau in das Gehäuseloch eingesetzt sein müssen um einen möglichst gleichmäßigen Kraftübertrag vom Schraubenkopf auf die Hülse und das Gehäuse zu gewährleisten. Die erfindungsge ^¬ mäßen Befestigungsanordnung weist mehr Toleranzbereiche bezüglich der Fertigung, Ausbildung und Anordnung des Kraftübertragungselements auf, was die Herstellungskosten erheblich mindert. Bevorzugt ist die vom auf das Gehäuse übertragbare Kraft vom Gehäuse in Richtung Platine gerichtet. So kann das Gehäuse in einer Richtung senkrecht zur Platine fixiert werden. Darüber hinaus kann aber auch eine Fixierung des Gehäuses in horizontaler Richtung erfolgen durch entspre- chende Kopplung des Kraftübertragungselements mit dem Ge ^¬ häuse .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse mindestens eine Aussparung im Bereich der mindestens einen Durchgangsöffnung der Platine auf, wobei die Aussparung derart ausgebildet ist, dass eine Begren- zung der Aussparung einen Abstand von der Durchgangsöffnung der Platine aufweist. So kann eine Schraube in die Durchgangsöffnung der Platine eingeführt werden. Weiterhin kann der Abstand der Begrenzung der Aussparung zur Durchgangsöffnung so bemessen sein, dass der Schraubenkopf das Gehäuse nicht kontaktiert und die Fixierung des Gehäuses durch das Kraftübertragungselement bewerkstel ^¬ ligt wird.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Kraftübertragungs- element im festgeschraubten Zustand eine mechanische Ver ^¬ riegelung für das Gehäuse bildet. Dadurch kann auch bei Relaxation des Materials und damit schwindender Kraft auf das Gehäuse ein Lösen der Verbindung zuverlässig verhindert werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Aussparung des Ge ^¬ häuses kreisförmig um die mindestens eine Durchgangsöff ^¬ nung der Platine herum ausgebildet ist, wobei die kreis ^¬ förmige Aussparung einen Durchmesser aufweist der größer ist als ein Durchmesser der Durchgangsöffnung der Plati- ne . So kann das Kraftübertragungselement beispielsweise zumindest zum Teil innerhalb dieser kreisförmigen Ausspa ^¬ rung angeordnet sein und mit dem Gehäuse koppeln. Durch den größeren Durchmesser der Aussparung kann auch hier wieder ermöglicht werden, eine Schraube mit einem Schrau- benkopf in die Durchgangsöffnung der Platine einzuführen, so dass der Schraubenkopf das Gehäuse nicht kontaktiert. Insbesondere kann die Schraube derart in die Durchgangs ^¬ öffnung eingeführt werden, dass der Schraubenkopf inner ^¬ halb der kreisförmigen Aussparung des Gehäuses angeordnet ist und nicht über das Gehäuse hinausragt. Weiterhin kann das Gehäuse auch derart an der ersten Seite der Platine angeordnet sein, dass das Gehäuse einen horizontalen Abstand zu der mindestens einen Durchgangs ^¬ öffnung der Platine aufweist, wobei eine horizontale Ebe- ne durch die Platine definiert ist. Beispielsweise kann die Verschraubung des Gehäuses mit der Platine an einem Rand der Platine erfolgen, wobei das Gehäuse einen gewis ^¬ sen Abstand vom Rand der Platine hat, insbesondere ist der Abstand wiederum so bemessen, dass der Schraubenkopf beim Verschrauben das Gehäuse nicht kontaktiert und die Fixierung des Gehäuses durch das mit dem Gehäuse gekop ^¬ pelten Kraftübertragungselement bewirkt wird.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Kraftübertragungselement als Hutscheibe aus einem metal- lischem Material ausgebildet, wobei die Hutscheibe ein kreisförmiges Grundelement umfasst, das eine Durchgangs ^¬ öffnung aufweist, eine zylinderförmige Seitenfläche, die am Grundelement angeordnet ist, und ein Randelement, das an der Seitenfläche angeordnet ist. Dabei ist die Hut- scheibe derart in der Aussparung des Gehäuses angeordnet ist, dass das Grundelement an der Platine kontaktierend angeordnet ist, und wobei das Randelement derart ausge ^¬ bildet ist, dass es das Gehäuse auf der der Platine abge ^¬ wandten Seite kontaktiert. Bevorzugt ist dabei die Durchgangsöffnung des Grundele ^¬ ments der Hutscheibe derart angeordnet, dass eine Schrau ^¬ be in die Durchgangsöffnung des Grundelements und die Durchgangsöffnung der Platine einführbar ist.

Die Hutscheibe ist dabei bevorzugt so bemessen, dass beim Einführen einer Schraube in die Durchgangsöffnung des Grundelements und der Platine und insbesondere beim Fest ^¬ schrauben der Schraube der Schraubenkopf innerhalb der Hutscheibe angeordnet ist und das Grundelement kontak ^¬ tiert. So ist die Anpresskraft der Schraube auf die me- tallische Hutscheibe, insbesondere auf deren Grundelement übertragbar und bewirkt ein Zusammenpressen der Platine und beispielsweise eines Montageelements, wie eines Kühl ^¬ körpers, auf dem das LED-Modul angeordnet werden kann. So wirken diese Anpresskräfte nur über metallische Materia- lien, die bei Erwärmung nicht relaxieren oder in ihrer Festigkeit nachgeben, wodurch eine teperaturfeste Verbin ^¬ dung, insbesondere zwischen der Platine und einem Kühlkörper, geschaffen werden kann. Weiterhin ist die Hutscheibe so ausgebildet, dass ihr Randelement an der Öffnung der Aussparung des Gehäuses auf das Gehäuse greift, ins ^¬ besondere dieses von oben, d.h. auf der der Platine abge ^¬ wandten Seite, um die Aussparung des Gehäuses herum kontaktiert und somit beim Festschrauben der Schraube so mit dem Gehäuse gekoppelt ist, dass eine Anpresskraft von der Hutscheibe, insbesondere von deren Randelement von oben auf das Gehäuse übertragbar ist, wodurch dieses fixierbar ist. Zum einen ist dabei eine Kraft übertragbar, die vom Gehäuse in Richtung Platine gerichtet ist, wodurch das Gehäuse in einer Richtung senkrecht zur Platinenfläche fixierbar ist. Zum anderen wird beim Festschrauben der Schraube in der Hutscheibe auch die Hutscheibe fixiert, d.h. durch die Kopplung der Hutscheibe mit dem Gehäuse, insbesondere durch der Anordnung der Hutscheibe zumindest zum Teil in der Aussparung des Gehäuses, ist somit auch das Gehäuse in horizontaler Richtung fixierbar. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das kreisförmige Grundelement einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser der kreisförmigen Aussparung des Gehäuses, und die zylinderförmige Seitenfläche einen Durchmesser, der vom Grundelement zum Randelement hin zunimmt.

Insbesondere ist das Kraftübertragungselement derart aus ^¬ gebildet, dass die Befestigungsanordnung Toleranzbereiche aufweist. Durch die konische Ausbildung der Hutscheibe, die sich von ihrem Randelement zum Grundelement hin ver ^¬ jüngt, wird ein einfaches Einsetzen der Hutscheibe in die Aussparung des Gehäuses ermöglicht. Durch das Anziehen einer in die Durchgangsöffnungen der Hutscheibe und der Platine eingeführten Schraube wird eine Verspannung der Hutscheibe bewirkt und somit eine feste Verbindung zwi ^¬ schen Gehäuse und Platine bewerkstelligt, ohne dass ein passgenaues Einsetzen durch aufwendige Herstellungsverfahren, wie bei der Verwendung von Metallhülsen, erforderlich ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Hutscheibe an einer Außenseite der Seiten ^¬ fläche ein ringförmiges Befestigungselement auf, das in eine ringförmige Vertiefung an einer Innenseite der Aus ^¬ sparung des Gehäuses derart einführbar ist, dass die Hutscheibe am Gehäuse befestigbar ist. So kann die Hutscheibe einfach in die Aussparung des Gehäuses ein- geklipst werden. Weiterhin ist so auch eine Befestigung der Hutscheibe am Gehäuse, insbesondere in dessen Ausspa ^¬ rung möglich, ohne zur Fixierung der Hutscheibe eine Schraube festschrauben zu müssen. Dies ist vorteilhaft, falls beispielsweise eine Verschraubung des LED-Moduls mit einem Montageelement erst später, z.B. nach Ausliefe ^¬ rung eines solchen Moduls an einen Kunden, erfolgen soll.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Kraftübertragungselement an einer Seite des Gehäuses angeordnet, die der Platine zugewandt ist, wobei das Kraftübertragungselement einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist und über eine Begrenzung des Gehäuses hinausragt, wobei die Platine mindestens eine Aussparung in Form einer Nut im Bereich der Durchgangsöffnung der Platine aufweist, und wobei das Kraftübertragungselement derart ausgebildet ist, dass es in der Nut anordenbar ist .

Das Kraftübertragungselement kann dabei beispielsweise als Zunge ausgebildet sein. Weiterhin können so auch das Gehäuse und das Kraftübertragungselement aus dem selben Material gefertigt sein. Insbesondere können das Gehäuse und des Kraftübertragungselement mit einfachen Spritz ^¬ gusswerkzeugen gefertigt werden ohne dass Hinterschnitte nötig sind. Darüber hinaus werden so keine zusätzlichen metallischen Elemente wie Metallhülsen benötigt und so die Herstellungskosten noch weiter gesenkt.

Vorteilhafterweise ist beim Einführen einer Schraube mit einem Schraubenkopf in die Durchgangsöffnung der Platine, mittels des Schraubenkopfes die Platine und das Kraft- Übertragungselement kontaktierbar .

Dabei ist die Nut derart im Bereich der Durchgangsöffnung der Platine angeordnet und das Kraftübertragungselement in der Nut angeordnet, dass das Kraftübertragungselement durch den Schraubenkopf einer in die Durchgangsöffnung eingeführten Schraube kontaktierbar ist. Beispielsweise kann sich die Nut mit einem Ende bis zur Durchgangsöff ^¬ nung der Platine erstrecken, wobei das Kraftübertragungs ^¬ element derart in der Nut angeordnet ist, dass es sich ebenfalls mit einem Ende bis zur Durchgangsöffnung er- streckt. Darüber hinaus kann die Platine auch eine Nut an mehreren Seiten der Durchgangsöffnung aufweisen, so dass ein Gehäuse auf mehreren Seiten der Durchgangsöffnung der Platine fixierbar ist, dadurch dass das Gehäuse mehrere Kraftübertragungselemente aufweist, die jeweils in den Nuten im Bereich der Durchgangsöffnung angeordnet sind. Das Gehäuse kann dabei auch eine Aussparung um die Durchgangsöffnung der Platine herum aufweisen, wobei mehrere Kraftübertragungselemente, die im Bereich dieser Ausspa ^¬ rung am Gehäuse angeordnet sind, in auf die Durchgangs- Öffnung zulaufenden Nuten der Platine angeordnet sind.

Weiterhin ist es durch die Anordnung des als Zunge ausge ^¬ bildeten Kraftübertragungselements in einer Nut oder ei ^¬ nem Langloch der Platine möglich, die Befestigungsanord ^¬ nung so auszubilden, dass kein Höhenversatz zwischen der Platine und dem Kraftübertragungselement besteht, so dass beim Einführen einer Schraube in die Durchgangsöffnung der Platine und beim Festschrauben der Schraube deren Schraubenkopf gleichzeitig die Platine und das Kraftüber ^¬ tragungselement kontaktiert. So übt der Schraubenkopf ei- ne Anpresskraft auf die Platine aus um diese fest an ei ^¬ nem Montageelement befestigen zu können, wobei die Kraft wieder nur über metallisches Material, das der Platine und beispielsweise das eines Kühlkörpers, wirkt, wodurch eine temperaturfeste Verbindung geschaffen wird. Des Wei- teren wird so auch eine Anpresskraft vom Schraubenkopf auf das Kraftübertragungselement übertragen. Durch die Kopplung des Kraftübertragungselement mit dem Gehäuse, insbesondere durch die Befestigung des Kraftübertragungs ^¬ elements an der Unterseite des Gehäuses und der einstü ^¬ ckigen Ausbildung des Gehäuses und des Kraftübertragungs- elements, wirkt so die Anpresskraft auch auf das Gehäuse, das somit an der Platine fixierbar ist. Dabei wird das Gehäuse zum einen in einer Richtung senkrecht zur Platinenfläche fixiert, zum anderen wird durch die Fixierung des Kraftübertragungselements unter dem Schraubenkopf und der Kopplung des Kraftübertragungselements mit dem Gehäu ^¬ se auch eine Fixierung des Gehäuses in horizontaler Richtung bewerkstelligt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Nut derart ausgebildet, dass die Durchgangsöffnung der Platine in der Nut der Platine angeordnet ist, wobei das Kraftübertragungselement, das in der Nut anordenbar ist, eine Durchgangsöffnung aufweist, die so ausgebildet ist, dass eine Schraube mit einem Schraubenkopf in die Durch ^¬ gangsöffnung des Kraftübertragungselements und in die Durchgangsöffnung der Platine einführbar ist, wobei die Nut eine Breite aufweist, die kleiner ist als der Durch ^¬ messer des Schraubenkopfes, so dass mittels des Schrau ^¬ benkopfes die Platine und das Kraftübertragungselement kontaktierbar ist. Bevorzug kann das Kraftübertragungselement auch geringfü ^¬ gig dünner als die Platine ausgebildet sein. Damit wirkt der Schraubenkopf lediglich als mechanische Verriegelung für das Kraftübertragungselement, die ein Herausfallen des Gehäuses verhindert. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Kraftübertragungselement Deformationselemente auf, die elastisch ausgebildet sind. Diese können an der der Platine zugewandten oder abgewandten Seite angeordnet sein.

Vorteilhafterweise können die Deformationselemente als elastische Stege ausgebildet sein.

Dadurch wird bewerkstelligt, dass auch hier kein passge ^¬ naues Einsetzen des Kraftübertragungselements mehr erfor- derlich ist. Durch die elastischen Deformationselemente kann bei einem Festschrauben einer Schraube ein möglicher Höhenversatz, beispielsweise herstellungsbedingt, zwi ^¬ schen dem Kraftübertragungselement und der Platine durch Deformation der Deformationselemente ausgeglichen werden. Alternativ kann das Kraftübertragungselement auch aus ei ^¬ nem Material gebildet sein, dass eine ausreichende Defor ^¬ mation erlaubt, um einen Höhenversatz zwischen Platine und Kraftübertragungselement auszugleichen. Insbesondere ist das Kraftübertragungselement auch hier derart ausge- bildet, dass die Befestigungsanordnung Toleranzbereiche aufweist. So ist auch hier kein passgenaues Einsetzen, wie bei Metallhülsen, erforderlich, was die Herstellungskosten einer derartigen Befestigungsanordnung reduziert.

Des weiteren können auch alle beschriebenen Ausführungs- formen miteinander kombiniert werden, insbesondere kann die Befestigungsanordnung mehrere Kraftübertragungsele ^¬ mente aufweisen, die zum einen als Zunge am Gehäuse und zum anderen als Hutscheibe ausgebildet sind und zur Be ^¬ festigung des Gehäuses an der Platine und zur Befestigung der Platine an einem Montageelement an mehreren Stellen des Moduls dienen können.

Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung zur Befesti ^¬ gung eines Gehäuses eines LED-Moduls an einer Platine des LED-Moduls, umfasst gemäß einem zweiten Aspekt eine Pla ^¬ tine, die zumindest teilweise aus einem metallischen Ma ^¬ terial gebildet ist und ein Gehäuse, das aus einem elekt ^¬ risch isolierenden Material gebildet ist, wobei das Ge ^¬ häuse zumindest zum Teil kontaktierend an einer ersten Seite der Platine angeordnet ist. Weiterhin weist die Be ^¬ festigungsanordnung mindestens ein elastisch ausgebildetes Verbindungselement auf, das am Gehäuse angeordnet ist. Darüber hinaus weist die Platine an einer zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt, mindestens eine Aussparung auf, wobei das Verbindungselement derart ausgebildet ist, dass es an der zweiten Seite der Platine in der mindestens einen Aussparung einhakbar ist. Insbesondere kann das Verbindungselement hakenförmig, bevor ^¬ zugt als Schnapphaken, ausgebildet sein. Des Weiteren ist die Aussparung bevorzugt derart ausgebildet, dass die Platine auf einer Montagefläche anordenbar ist, insbeson ^¬ dere so, dass die Verbindungselemente, die an der Unter ^¬ seite der Platine in der Aussparung einhaken, nicht über die Unterseite der Platine hinausstehen. Auch dies stellt eine kostengünstige und wieder lösbare Befestigungsanordnung eines Gehäuses eines LED-Moduls an einer Platine bereit.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung weist eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung zur Befestigung eines LED-Moduls an einem Montageelement und Fixierung eines Gehäuses des LED-Moduls an einer Platine oder eines ihrer Ausgestaltungsvarianten gemäß einem ersten Aspekt auf und weiterhin eine erfindungsgemäße Befestigungsan ^¬ ordnung zur Befestigung eines Gehäuses eines LED-Moduls an einer Platine gemäß einem zweiten Aspekt. So kann das Gehäuse mit elastischen Verbindungselementen an der Platine befestigt werden, beispielsweise für den Transport des LED-Moduls, und zusätzlich kann durch Verschraubung das LED-Modul an einer Montagefläche, wie einem Kühlkör- per, befestigt werden, beispielsweise nach dem Transport des LED-Moduls.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungs ^¬ beispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

Fig. la eine schematische Darstellung einer Befesti ^¬ gungsanordnung mit einer Hutscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. lb eine schematische Darstellung einer Befesti ^¬ gungsanordnung mit einer Hutscheibe und einem Befestigungselement gemäß einem Ausführungsbei ^¬ spiel der Erfindung;

Fig. 2a eine schematische Darstellung einer Befesti ^¬ gungsanordnung mit einem als Zunge ausgebilde ^¬ ten Kraftübertragungselement in einer Nut der Platine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Er ^¬ findung;

Fig. 2b eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die in Fig. 2a dargestellte Befestigungsan- Ordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Er ^¬ findung;

Fig. 3a schematische Darstellung einer ersten Ausbildungsform der Zunge einer Befestigungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 3b schematische Darstellung einer zweiten Ausbildungsform der Zunge einer Befestigungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3c schematische Darstellung einer dritten Ausbildungsform der Zunge einer Befestigungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3d schematische Darstellung einer vierten Ausbildungsform der Zunge einer Befestigungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3e schematische Darstellung einer fünften Ausbil- dungsform der Zunge einer Befestigungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Befesti ^¬ gungsanordnung mit einem als Zunge ausgebilde ^¬ ten Kraftübertragungselement und einem mehrsei- tig an der Durchgangsöffnung der Platine angeordneten Gehäuse gemäß einem Ausführungsbei ^¬ spiel der Erfindung; Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Befesti ^¬ gungsanordnung mit einem als Zunge ausgebilde ^¬ ten Kraftübertragungselement mit Deformations ^¬ elementen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 6a eine schematische Darstellung einer Befesti ^¬ gungsanordnung zur Befestigung eines Gehäuses an einer Platine mittels elastischen Verbindungselementen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 6b eine schematische und perspektivische Darstel ^¬ lung der in Fig. 6a dargestellten Befestigungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung .

Bevorzugte Ausführung der Erfindung Fig. la zeigt eine schematische Darstellung einer Befes ^¬ tigungsanordnung 10a mit einer Hutscheibe 13 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist auf einer Platine 11, beispielsweise einer Metallkernplatine, ober ^¬ seitig ein Gehäuse 12 aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere aus einem Kunststoff, angeordnet. Die Platine 11 kann dabei eine Schicht aus einem Wärme ^¬ leitmaterial 24 umfassen, beispielsweise in Form einer Folie oder einer Wärmeleitpaste. Um die Platine 11 an ei ^¬ nem Montageelement, wie beispielsweise einem Kühlkörper, befestigen zu können, weist die Platine eine Durchgangs ^¬ öffnung auf, in die eine Schraube 17 zum Verschrauben der Platine 11 mit dem Kühlkörper einführbar ist. An der Stelle dieser Durchgangsöffnung weist das Gehäuse 12 eine Aussparung auf, die bevorzugt kreisförmig ausgebildet ist. In diese Aussparung kann eine Hutscheibe 13 aus Me ^¬ tall eingesetzt werden, so dass das Grundelement 14 der Hutscheibe 13, das ebenfalls kreisförmig ausgebildet ist, die Platine 11 kontaktiert. Die Seitenfläche 15 der Hutscheibe 13 ist zylinderförmig ausgebildet und weist an ihrer Oberseite bezüglich der abgebildete Darstellung ein Randelement 16 auf, das so ausgebildet ist, dass es das Gehäuse 12 an seiner Oberseite, d. h. der Seite, die der Platine 11 abgewandt ist, kontaktiert. Weiterhin weist auch das Grundelement 14 der Hutscheibe 13 eine Durch ^¬ gangsöffnung auf, die über der Durchgangsöffnung der Platine 11 liegt, bevorzugt kreisförmig und mit in etwa dem selben Durchmesser wie die Durchgangsöffnung der Platine 11 ausgebildet ist, so dass eine Schraube 17 in diese Durchgangsöffnung und gleichzeitig in die Durchgangsöff ^¬ nung der Platine 11 einführbar ist. Des Weiteren ist die Hutscheibe 13 so ausgebildet, dass beim Einführen einer Schraube 17 mit einem Schraubenkopf 18, der Schraubenkopf 18 das Grundelement 14 der Hutscheibe 13 kontaktiert. Der Schraubenkopf 18 übt somit beim Festschrauben der Schrau ^¬ be 17 eine Kraft auf die Hutscheibe 13, insbesondere de ^¬ ren Grundelement 14 aus, wobei die Hutscheibe 13 diese Kraft zum einen auf die Platine 11 überträgt und diese somit an beispielsweise einen Kühlkörper angepresst wird, mit dem die Platine 11 verschraubt werden kann. Zum ande ^¬ ren überträgt die Hutscheibe 13 über das Randelement 16 der Hutscheibe 13, das auf die Oberseite des Gehäuses 12 greift, eine Anpresskraft auf das Gehäuse 12, das somit gleichzeitig an der Platine 11 fixiert werden kann. Auch bei Erwärmung des LED-Moduls, wie im Betrieb üblich, bleibt das Gehäuse 12 auch bei Relaxation des elektrisch isolierenden Materials noch fixiert und gleichzeitig wird eine thermisch feste Verbindung zwischen der Platine 11 und einem Montageelement, mit dem es verschraubt werden kann, gewährleistet, da die Kraftwirkung der Schraube 17 nur über metallisches Material, wie das der Hutscheibe 13, der Platine 11 und des Kühlkörpers, übertragen wird, das bei Erwärmung nicht relaxiert. Weiterhin kann die Hutscheibe 13 leicht konisch ausgeformt sein, insbesonde ^¬ re kann der Durchmesser der zylinderförmigen Seitenfläche vom Grundelement 14 zum Randelement 16 der Hutscheibe 13 hin größer werden, was ein leichteres Einsetzen der metallischen Hutscheibe 13 in die Aussparung des Gehäuses

12 ermöglicht und somit die Herstellungskosten eines sol ^¬ chen LED-Moduls reduziert, da ein passgenaues Einsetzen, wie bei einer Metallhülse, nicht erforderlich ist.

Fig. lb zeigt eine schematische Darstellung einer Befes ^¬ tigungsanordnung 10a wie in Fig. la, wobei die Hutscheibe

13 ein Befestigungselement 19 an der Außenseite ihrer Seitenfläche 15 aufweist. Dieses ist bevorzug als Ring ausgebildet. Weiterhin weist das Gehäuse 12 an der Innen ^¬ seite der Aussparung auch eine ringförmige Vertiefung o- der eine Nut auf, so dass die Hutscheibe 13 mittels die ^¬ ses Befestigungselements 19 am Gehäuse 12 befestigt wer ^¬ den kann, beispielsweise durch Einklipsen der Hutscheibe 13 in die Aussparung des Gehäuses 12.

Fig. 2a zeigt eine schematische Darstellung einer Befes ^¬ tigungsanordnung 10a mit einem als Zunge 20 ausgebildeten Kraftübertragungselement in einer Nut der Platine 11 ge ^¬ mäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kraft- Übertragungselement kann dabei aus dem selben Material wie das Gehäuse gebildet sein und einstückig mit dem Ge- häuse 12 ausgebildet sein. Auch dies ermöglicht eine be ^¬ sonders einfache und kostengünstige Herstellung eines solchen LED-Moduls, da das Gehäuse 12 und das Kraftüber ^¬ tragungselement als ein Stück mit einfachen Spritzguss- Werkzeugen und ohne Hinterschnitte herstellbar sind und keine weiteren Befestigungselemente wie zusätzliche Me ^¬ tallhülsen erforderlich sind. In diesem Beispiel ist die Nut oder das Langloch in der Platine 11 so angeordnet, dass es von unterhalb des Gehäuses 12 bis zur Durchgangs- Öffnung der Platine 11 reicht. Das Kraftübertragungsele ^¬ ment, insbesondere die Zunge 20, ist an der Unterseite des Gehäuses 12 angeordnet, d.h. auf der der Platine 11 zugewandten Seite, und zwar so, dass das Kraftübertra ^¬ gungselement in der Nut der Platine 11 angeordnet ist. Beim Einführen einer Schraube 17 mit einem Schraubenkopf 18 in die Durchgangsöffnung, insbesondere beim Festschrauben der Schraube 17 kontaktiert der Schraubenkopf 18 das Kraftübertragungselement. Dadurch dass das Kraft ^¬ übertragungselement am Gehäuse befestigt ist, und insbe- sondere mit diesem einstückig ausgebildet ist, wird die Anpresskraft vom Schraubenkopf 18 auf das Kraftübertra ^¬ gungselement und somit auch auf das Gehäuse 12 übertra ^¬ gen, wodurch das Gehäuse 12 an der Platine 11 fixierbar ist. Weiterhin kontaktiert der Schraubenkopf 18 auch die Platine 11, wodurch eine Kraft von der Platine 11 direkt auf das mit der Platine 11 zu verschraubende Montageele ^¬ ment ausgeübt werden kann. Der Kraftübertrag erfolgt wie ^¬ derum großteils über metallisches Material, so dass eine temperaturfeste Verbindung, beispielsweise zwischen dem LED-Modul und einem Kühlkörper geschaffen werden kann. Vorzugsweise ist das Kraftübertragungselement leicht de ^¬ formierbar, so dass das Gehäuse sicher gehalten werden kann, ohne den Kraftübertrag auf die Platine zu beein ^¬ flussen. Die Zunge kann auch geringfügig dünner als die Platine ausgeführt sein, damit wirkt der Schraubenkopf lediglich als mechanische Verriegelung für das Kraftüber- tragungselement , die ein Herausfallen des Gehäuses ver ^¬ hindert .

Fig. 2b zeigt eine schematische Darstellung einer Drauf ^¬ sicht auf die in Fig. 2a dargestellte Befestigungsanord ^¬ nung 10a gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Figuren 3a bis 3e zeigen mögliche Ausgestaltungsvarianten des als Zunge 20 ausgebildeten Kraftübertragungs ^¬ elements. Der dunkle Bereich der abgebildeten Zungen 20 kennzeichnet den Bereich der Zunge 20, der am Gehäuse 12 angeordnet ist. Dabei kann das Gehäuse 12 einseitig am Kraftübertragungselement angeordnet sein, wie in Fig. 3a bis 3c oder auch beidseitig wie in Fig. 3d und 3e. Bei einer Beidseitigen Anordnung des Gehäuses 12 kann das Gehäuse 12 beispielsweise eine Aussparung aufweisen, bei ^¬ spielsweise eine kreisförmige um die Durchgangsöffnung der Platine 11 herum oder auch eine andersförmige wie beispielsweise eine rechteckige. Das Gehäuse 12 kann aber auch wie in Fig. 2b ausgebildet sein, wobei ein derarti ^¬ ges Gehäuse 12 auf beiden Seiten der Durchgangsöffnung der Platine 11 angeordnet sein kann. Weiterhin kann das Kraftübertragungselement auch derart ausgebildet sein, dass eine mehr als zweiseitige Anordnung des Gehäuses 12 am Kraftübertragungselement möglich ist, beispielsweise mit einem kreuzförmigen Kraftübertragungselement. Darüber hinaus kann das Kraftübertragungselement ebenfalls eine Durchgangsöffnung aufweisen, wie in Fig. 3c bis 3e dargestellt, wobei die Zunge 20 und die Nut der Platine 11, in der die Zunge 20 angeordnet ist, in ihrer Breite schmaler ausgestaltet sind als ein Durchmesser eines Schraubenkop ^¬ fes einer in die Durchgangsöffnung einzuführenden Schraube 17, um zu gewährleisten, dass beim Festschrauben der Schraube 17 der Schraubenkopf 18 sowohl die Zunge 20 als auch die Platine 11 kontaktiert. Weiterhin kann die Zunge 20 auch mit einer Aussparung, insbesondere einer kreisbo ^¬ genförmigen, an der der Durchgangsöffnung der Platine 11 zugewandten Seite ausgebildet sein, wie in Fig. 3b, oder auch ohne Aussparung wie in Fig. 3a.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Befesti ^¬ gungsanordnung 10a mit einem als Zunge 20 ausgebildeten Kraftübertragungselement und einem mehrseitig an der Durchgangsöffnung der Platine 11 angeordneten Gehäuse 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei kann das Kraftübertragungselement beispielsweise wie in Fig. 3e ausgebildet sein, mit einer Durchgangsöffnung und beidseitiger Befestigungsmöglichkeit des Gehäuses 12 oder das Gehäuse 12 kann auf beiden Seiten der Durchgangsöff- nung der Platine 11 jeweils an einem Kraftübertragungs ^¬ element wie in Fig. 3a oder Fig. 3b angeordnet sein.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Befesti ^¬ gungsanordnung 10a mit einem als Zunge 20 ausgebildeten Kraftübertragungselement mit Deformationselementen 21 ge- mäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese Defor ^¬ mationselemente 21 können dabei beispielsweise als Spit ^¬ zen und/oder Stege ausgebildet sein, die bei der Ver- schraubung deformiert werden und so das Gehäuse 12 wa ^¬ ckelfrei halten ohne den Kraftschluss auf die Platine 11 wesentlich zu vermindern. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein möglicher Höhenversatz zwischen der Zungenoberfläche und der Platinenoberfläche beim Verschrauben durch die Anpresskraft eines Schraubenkopfes auf die Zunge 20 und durch die daraus resultierende Deformation der Deformati ^¬ onselemente 21 ausgeglichen werden kann. Fig. 6a zeigt eine schematische Darstellung einer Befes ^¬ tigungsanordnung 10b zur Befestigung eines Gehäuses 12 an einer Platine 11 mittels elastischen Verbindungselementen 22 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die Verbindungselemente 22 können dabei hakenförmig, insbe- sondere als Schnapphaken, ausgebildet sein. Durch die e- lastische Ausbildung der Verbindungselemente 22 kann so das Gehäuse 12 einfach an die Platine 11 angeklipst wer ^¬ den. Die Verbindungselemente 22 sind dabei seitlich am Gehäuse 12 angeordnet und sind in einer Aussparung der Platine 11 an der dem Gehäuse 12 abgewandten Seite der Platine 11 einhakbar. Insbesondere weist die Platine 11 in ihrer Aussparung Anlageflächen 23 auf, an denen die Haken der Verbindungselemente 22 anliegen. Die Aussparung der Platine 11 ist dabei so ausgebildet, dass die Verbin- dungselemente 22 unterseitig nicht über die Platine 11, insbesondere der dem Gehäuse 12 abgewandten Seite der Platine 11 hinausstehen, um eine bündige Anordnung der Platine 11 auf einem Montageelement, wie einem Kühlkör ^¬ per, zu ermöglichen. In Fig. 6b ist die in Fig. 6a darge- stellte Befestigungsanordnung 10b zur besseren Veranschaulichung noch mal perspektivisch dargestellt, wobei das Gehäuse 12 seitlich jeweils exemplarisch drei Verbindungselemente 22 aufweist.

Insgesamt wird so eine Befestigungsanordnung bereitge- stellt, die eine thermisch gute Verbindung zwischen einem LED-Modul und einem Kühlkörper ermöglicht sowie eine gleichzeitige Fixierung des Gehäuses des LED-Moduls an der Platine. Weiterhin stellt die Befestigungsanordnung eine wieder lösbare Verbindungsmöglichkeit dar, was eine einfache Montage und Demontage ermöglicht. Darüber hinaus ist durch die Ausbildung des Verbindungselements und/oder des Kraftübertragungselements sowie dessen Kopplung mit dem Gehäuse die Herstellung einer solchen Befestigungsanordnung wesentlich günstiger, da kein passgenaues Einsetzen dieser Elemente, wie bei Metallhülsen, erforderlich ist.