EP2053302B1 - Lampe d'éclairage portative équipée d'une carte électronique logée dans un environnement étanche, et procédé d'assemblage de la lampe - Google Patents

Lampe d'éclairage portative équipée d'une carte électronique logée dans un environnement étanche, et procédé d'assemblage de la lampe Download PDF

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EP2053302B1
EP2053302B1 EP08354055.9A EP08354055A EP2053302B1 EP 2053302 B1 EP2053302 B1 EP 2053302B1 EP 08354055 A EP08354055 A EP 08354055A EP 2053302 B1 EP2053302 B1 EP 2053302B1
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card
wall
tight
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contact elements
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Stéphane Huguenin
Paul Petzl
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Zedel SAS
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Zedel SAS
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    • F21—LIGHTING
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    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
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    • F21V19/004—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources by deformation of parts or snap action mountings, e.g. using clips
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    • F21V31/005—Sealing arrangements therefor
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/521—Sealing between contact members and housing, e.g. sealing insert
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
    • H01R33/965—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof holders

Definitions

  • the lighting level of the light-emitting diodes is generally adjusted by means of an electronic circuit controlled by at least one switch.
  • the electronic circuit comprises a printed circuit board on which are distributed the various electronic components.
  • the light-emitting diodes are arranged on the same printed circuit, or on an auxiliary card.
  • the assembly is placed on an intermediate wall of insulating material, and opposite the non-sealed compartment of the batteries. This intermediate wall is not waterproof, which causes the lack of tightness of the compartment of housing of the electronic card and light-emitting diodes. This results in a risk of premature aging of the electronic components.
  • the contact pieces are mounted on a support wall on which is reported the sealing wall whose holes comprise sealing lips intended to come into contact with one of the faces of the card.
  • the sealing wall is advantageously equipped with fixing clips for maintaining the pressure of the card on the sealing lips.
  • the figure 10 shows the assembly of the front housing 10 on all of the walls 11, 12 and the card 29.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Description

    Domaine technique de l'invention
  • L'invention est relative à une lampe d'éclairage ayant une enveloppe renfermant :
    • une source d'alimentation à courant continue reliée électriquement par des pièces de contact à une carte électronique alimentant au moins une diode électroluminescente, lesdites pièces de contact ayant des premiers éléments de contact en liaison électrique avec la source d'alimentation,
    • et un commutateur de commande de l'état et du niveau d'éclairage de ladite diode électroluminescente.
    État de la technique
  • Dans les lampes d'éclairage portatives connues par exemple selon US 2007/0177376 , le niveau d'éclairage des diodes électroluminescentes est généralement ajusté au moyen d'un circuit électronique piloté par au moins un commutateur. Le circuit électronique comporte une carte à circuit imprimé sur lequel sont répartis les différents composants électroniques. Les diodes électroluminescentes sont agencées sur le même circuit imprimé, ou sur une carte auxiliaire. L'ensemble se trouve placé sur une paroi intermédiaire en matériau isolant, et à l'opposé du compartiment non étanche des piles. Cette paroi intermédiaire n'est pas étanche, ce qui entraîne l'absence d'étanchéité du compartiment de logement de la carte électronique et des diodes électroluminescentes. Il en résulte un risque de vieillissement prématuré des composants électroniques.
    • Objet de l'invention
  • L'objet de l'invention consiste à réaliser une lampe électrique d'éclairage à diode électroluminescente alimentée par une carte électronique logée dans un environnement étanche, en évitant un processus industriel compliqué pour obtenir l'étanchéité, et en limitant le nombre de pièces.
  • La lampe d'éclairage selon l'invention est caractérisée en ce que les pièces de contact comportent des deuxièmes éléments de contact destinés à traverser successivement une paire de trous situés dans une paroi d'étanchéité intermédiaire de l'enveloppe, et une paire de fentes de la carte, le soudage des deuxièmes éléments de contact sur la carte permettant d'obtenir en plus du raccordement électrique de la source d'alimentation, un compartiment étanche agencé dans l'enveloppe autour de la carte.
  • Selon un mode de réalisation préférentiel, les pièces de contact sont montées sur une paroi de support sur laquelle est rapportée la paroi d'étanchéité dont les trous comportent des lèvres d'étanchéité destinées à venir en contact avec une des faces de la carte. La paroi d'étanchéité est avantageusement équipée de clips de fixation pour le maintien en pression de la carte sur les lèvres d'étanchéité.
  • La périphérie de la paroi d'étanchéité est munie d'un joint d'étanchéité contre lequel est appliqué le cadre d'un boîtier avant de l'enveloppe. Le joint d'étanchéité est de préférence surmoulé sur la paroi d'étanchéité.
  • L'invention concerne également un procédé d'assemblage de l'enveloppe d'une lampe d'éclairage portative, consistant à agencer des éléments de contact sur une paroi support pour raccorder une source d'alimentation à courant continu, à au moins une diode électroluminescente connectée sur une carte électronique. Le procédé est caractérisé en ce que :
    • la paroi support est associée à une paroi d'étanchéité ayant des trous munis de lèvres d'étanchéité,
    • la carte électronique est encliquetée sur la paroi d'étanchéité et maintenue en pression sur les lèvres d'étanchéité après passage des éléments de contact à travers les trous de la paroi d'étanchéité, et de fentes ménagées sur la carte,
    • on soude ensuite les éléments de contact sur la carte en bouchant les fentes, et
    • on rapporte un boîtier avant et un boîtier arrière sur la paroi support de manière à obtenir un compartiment étanche autour de la carte, et un compartiment non étanche de logement de la source d'alimentation.
    Description sommaire des dessins
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels :
    • les figures 1 et 2 représentent des vues en perspective avant et arrière de la paroi support de l'enveloppe de la lampe ;
    • la figure 3 montre une vue de face de la paroi d'étanchéité de l'enveloppe ;
    • les figures 4 et 5 sont des vues du montage de la paroi d'étanchéité sur la paroi support, respectivement avant et après le passage des éléments de contact dans les trous de la paroi d'étanchéité ;
    • les figures 6 et 7 illustrent des vues en perspective de l'assemblage de la carte électronique sur le sous-ensemble de la figure 5 ;
    • la figure 8 montre le soudage des éléments de contact sur la carte ;
    • la figure 9 représente une vue en perspective du boîtier avant ;
    • la figure 10 montre une vue en perspective éclatée du boîtier avant sur le sous-ensemble de la figure 8 ;
    • la figure 11 est une vue arrière de l'enveloppe après montage du boîtier avant sur le sous-ensemble de la figure 8 ;
    • la figure 12 montre une vue en coupe de la lampe après assemblage final du boîtier arrière.
    Description d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention
  • Sur les figures, l'enveloppe en matériau isolant moulé d'une lampe d'éclairage portative, notamment d'une lampe frontale, est formée par l'assemblage d'un boîtier avant 10 (figure 9), d'une paroi de support 11 des piles (figures 1 et 2), d'une paroi d'étanchéité 12 (figure 3), et d'un boîtier arrière 21 (figure 12).
  • Les deux parois de support 11 et d'étanchéité 12 sont des parois intermédiaires intercalées entre le boîtier avant 10 et le boîtier arrière 21.
  • La paroi de support 11 (figures 1 et 2) des piles présente un cadre quadrangulaire comportant une ouverture 13 centrale délimitée par une branche supérieure 14, une branche inférieure 15 parallèle, et deux ailes latérales 16, 17 opposées. La face arrière du cadre de la paroi 11 est dotée de premières alvéoles 18 longitudinales servant à positionner des piles cylindriques (non représentées). Les faces latérales 16, 17 sont équipées de deux pièces de contacts 19, 20 destinées à être reliées au pôle positif et au pôle négatif du bloc d'alimentation formé par la mise en série des piles.
  • Chaque pièce de contact 19, 20 est constituée par une languette de cuivre découpée et pliée, ayant aux extrémités opposées un premier élément de contact 19a, 20a agencé du côté de la face arrière du cadre, et un deuxième élément de contact 19b, 20b faisant saillie de la face avant de la paroi de support 11.
  • Les premiers éléments de contact 19a 20a présentent une élasticité prédéterminée de manière à assurer un bon contact électrique avec les pôles des piles. Les deuxièmes éléments de contact 19b, 20b sont constitués par des picots orientés vers l'avant, et s'étendant perpendiculairement à la branche supérieure 14.
  • Des contacts intermédiaires 22, 23 (figure 11) coiffent les faces latérales 16, 17 de la paroi de support 11 pour assurer la mise en série des trois piles.
  • La paroi d'étanchéité 12 (figure 3) est obtenue par moulage bi-matière, et est composée d'une paroi de renforcement 12a sur laquelle est surmoulé un joint d'étanchéité 24 de forme rectangulaire. La paroi de renforcement 12a est en plastique dur, tandis que le joint 24 surmoulé est en matériau plastique souple. Deux trous 25, 26 sont ménagés dans la partie supérieure de la paroi d'étanchéité 12 pour laisser passer les éléments de contact 19b, 20b lorsque la paroi d'étanchéité 12 est montée sur la paroi de support 11 (figures 4 et 5). L'avant de chaque trou 25, 26 est entouré avantageusement par une lèvre d'étanchéité 27, 28 destinée à venir en engagement contre le circuit imprimé d'une carte électronique 29 (figure 6). La paroi de renforcement 12a épouse et obture l'ouverture 13 de la paroi de support 11, et comporte en plus des deuxièmes alvéoles 32 en continuité avec les premières alvéoles 18 pour constituer des logements de sections semi-circulaires.
  • La carte électronique 29 porte sur la face avant des diodes électroluminescentes LED, quatre dans l'exemple illustré aux figures 7 et 8, pour l'émission d'un faisceau lumineux d'éclairage lors de l'actionnement de l'interrupteur ou d'un commutateur 30 à bouton-poussoir 31. Ce dernier est pourvu de pattes de raccordement connectées électriquement sur le circuit imprimé de la carte 29. L'alimentation des diodes LED peut s'effectuer directement à travers l'interrupteur 30, ou par l'intermédiaire d'un microcontrôleur, lequel est connecté avec d'autres composants électroniques de commande sur les deux faces opposées de la carte 29.
  • La paroi d'étanchéité 12 est équipée en plus de quatre clips 33 de fixation qui maintiennent la carte 29 en pression sur les lèvres d'étanchéité 27, 28 après traversée des deuxièmes éléments de contact 19b, 20b dans des fentes 35, 36 (figures 6 et 7) se trouvant avantageusement situées sur les pistes du circuit imprimé de la carte 29.
  • Lorsque la carte 29 est fixée par les clips 33 sur la paroi d'étanchéité 12, on soude ensuite les deuxièmes éléments de contact 19b, 20b sur les pistes conductrices de la carte 29 (figure 8). Les soudures remplissent complètement les fentes 35, 36 de la carte 29
  • En référence à la figure 9, le boîtier avant 10 est réalisé en matière transparente ou comporte au moins une partie transparente agencée en regard des diodes LED. Le boîtier avant 10 vient s'adapter sur la périphérie de la paroi de support 11. Un cadre 37 interne du boîtier avant 10 vient buter contre le joint d'étanchéité 24 de la paroi 12.
  • Les faces latérales du boîtier avant 10, et de la paroi de support 11 comportent en plus des orifices 34 pour le passage de vis d'assemblage (non représentées) destinées à confirmer l'étanchéité du cadre 37 sur le joint 24.
  • L'assemblage des différentes parties du corps de la lampe d'éclairage s'effectue de la manière suivante :
  • Sur les figures 4 et 5, la paroi d'étanchéité 12 est montée à l'opposé du joint 24, sur la face avant de la paroi de support 11 en faisant passer les deuxièmes éléments de contact 19b, 20b à travers les trous 25, 26.
  • Sur les figures 6 et 7, la carte électronique 29 avec les diodes LED, est fixée sur la paroi d'étanchéité 12 au moyen des quatre clips 33. Les deuxièmes éléments de contact 19b, 20b traversent les fentes 35, 36, et la face arrière de la carte 29 est maintenue en pression sur les lèvres d'étanchéité 27, 28
  • Sur la figure 8, les deuxièmes éléments de contact 19b, 20b sont soudées sur les pistes conductrices de la carte 29 en remplissant les fentes 35, 36.
  • La figure 10 montre l'assemblage du boîtier avant 10 sur l'ensemble des parois 11, 12 et de la carte 29.
  • Il suffit finalement de rapporter le boîtier arrière 21 (figure 12) sur la face arrière de la paroi de support 11.
  • Les deux faces de la carte électronique 29 se trouvent ainsi dans un environnement étanche des deux côtés du circuit imprimé, grâce à la présence des lèvres d'étanchéité 27, 28 prenant appui sur la face arrière de la carte 29, des deuxièmes éléments de contact 19b, 20b soudés directement depuis l'avant sur les pistes conductrices de la carte 29, et du cadre 37 maintenu en pression contre le joint 24 par les vis d'assemblage.
  • Un tel environnement étanche autour de la carte 29 permet de protéger les composants électroniques contre l'oxydation et la corrosion. Les diodes LED se trouvent également dans cet environnement étanche. Le compartiment des piles entre la face arrière de la paroi de support 11 et le boîtier arrière 21 reste dans un environnement non étanche.
  • Il est clair que le nombre de diodes électroluminescentes LED sur la carte 29 peut être quelconque. Une seule diode LED de puissance élevée peut être disposée au centre de la carte 29.

Claims (10)

  1. Lampe d'éclairage ayant une enveloppe renfermant :
    - une source d'alimentation à courant continue reliée électriquement par des pièces de contact (19, 20) à une carte (29) électronique d'alimentation d'au moins une diode électroluminescente (LED), lesdites pièces de contact (19, 20) ayant des premiers éléments de contact (19a, 20a) en liaison électrique avec la source d'alimentation,
    - et un commutateur (30) de commande de l'état et du niveau d'éclairage de ladite diode électroluminescente (LED),
    caractérisée en ce que les pièces de contact (19, 20) comportent des deuxièmes éléments de contact (19b, 20b) destinés à traverser successivement une paire de trous (25, 26) situés dans une paroi d'étanchéité (12) intermédiaire de l'enveloppe,- et une paire de fentes (35, 36) de la carte (29), le soudage des deuxièmes éléments de contact (19b, 20b) sur la carte (29) permettant d'obtenir en plus du raccordement électrique de la source d'alimentation, un compartiment étanche agencé dans l'enveloppe autour de la carte (29).
  2. Lampe d'éclairage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pièces de contact (19, 20) sont montées sur une paroi de support (11), sur laquelle est rapportée la paroi d'étanchéité (12).
  3. Lampe d'éclairage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les trous (25, 26) de la paroi d'étanchéité (12) comportent des lèvres d'étanchéité (27, 28) destinées à venir en contact avec une des faces de la carte (29).
  4. Lampe d'éclairage selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi d'étanchéité (12) est équipée de clips (33) de fixation pour le maintien 1 en pression de la carte (29) sur les lèvres d'étanchéité (27, 28).
  5. Lampe d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la périphérie de la paroi d'étanchéité (12) est munie d'un joint d'étanchéité (24) contre lequel est appliqué un boîtier avant (10) de l'enveloppe.
  6. Lampe d'éclairage selon la revendication 5, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité (24) est surmoulé sur la paroi d'étanchéité (12).
  7. Lampe d'éclairage selon la revendication 5, caractérisée en ce que le boîtier avant (10) comporte une partie transparente agencée en regard de la diode électroluminescente (LED), et un cadre (37) venant en butée contre le joint (24) de la paroi d'étanchéité (12).
  8. Lampe d'éclairage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un boîtier arrière (21) est monté sur la paroi support (11) pour délimiter le compartiment des piles.
  9. Procédé d'assemblage de l'enveloppe d'une lampe d'éclairage portative, consistant à agencer des éléments de contact (19b, 20b) sur une paroi support (11) pour raccorder une source d'alimentation à courant continu, à au moins une diode électroluminescente pilotée par une carte (29) électronique, procédé caractérisé en ce que :
    - la paroi support (11) est associée à une paroi d'étanchéité (12) ayant des trous (25, 26) munis de lèvres d'étanchéité (27, 28),
    - la carte (29) électronique est encliquetée sur la paroi d'étanchéité (12) et maintenue en pression sur les lèvres d'étanchéité (27, 28), après passage des éléments de contact (19b, 20b) à travers les trous (25, 26) de la paroi d'étanchéité (12), et de fentes (35, 36) ménagées sur la carte (29),
    - on soude ensuite les éléments de contact (19b, 20b) sur la carte (29) en bouchant les fentes (35, 36), et
    - on rapporte un boîtier avant (10) et un boîtier arrière (21) sur la paroi support (11) de manière à obtenir un compartiment étanche autour de la carte (29), et un compartiment non étanche de logement de la source d'alimentation.
  10. Procédé d'assemblage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on surmoule un joint (24) sur la paroi d'étanchéité (12), et on applique un cadre (37) du boîtier avant (10) contre ledit joint lors de montage final de l'enveloppe.
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