(57)【要約】 【課題】製造効率がよく、かつ、かさばらず、LEDの温度を効果的に下げることのできるLED照明用ヒートシンクを提供しようとするものである。【解決手段】本体1を笠状に形成させてなり、その底部2を平坦に形成させるとともに、笠状先端3を放射状突起、内側面8が反射面となるように形成させてなるLED照明用ヒートシンクである。この発明に係るLED照明用ヒートシンクの底部2はLED基板を固定するLED基板固定部2となり、先端側の放射状突起は、放熱フィン部3となり、内側面8の反射面はリフレクタ部8となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を笠状に形成させてなり、その底部を平坦に形成させるとともに、笠状先端を放射状突起、内側面が反射面となるように形成させてなることを特徴とするLED照明用ヒートシンク。
【請求項２】
円柱の外周に放射状突起が形成された棒状押出材を、所定厚さに切断して板状に形成し、該板状押出材を、笠状型に載置したうえ、先端が平坦となる押型でプレス加工して、底部が平坦、先端が放射状突起、内側面が反射面となる笠状ヒートシンク本体を製造することを特徴とする請求項１記載のLED照明用ヒートシンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、LED照明用ヒートシンク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明器具として白熱灯や蛍光灯を用いた製品は一般化しているが、近年は白熱灯や蛍光灯に変わり、長寿命で発光効率がよい発光ダイオード（Light  Emitting  Diode、以下、「LED」という）を用いた照明器具が急速に普及してきている。
【０００３】
一方でLEDは、発光時の発熱により、発光効率が低下してしまったり、LED自体の温度が高くなりすぎると壊れてしまう。また、LEDの表面に設置される封止樹脂も高熱に弱く、封止樹脂が劣化してしまうと光透過度が落ちてしまう。そして、LEDはそれ単体では、発光した光が分散してしまうため、効率よく照明するためには集光する必要がある。したがって、照明器具としてLEDを使用する際は、まずLEDの基板を固定する部分を設け、そして、LED発光時の発熱温度の上昇を下げるためのヒートシンクとしての放熱フィン、及び、LEDの光を集光するためのリフレクタがそれぞれ設けられる（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６６５７８号公報図（図４）
【特許文献２】実用新案登録第３０９７３３３号公報（図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このように従来技術では、LED基板固定部、放熱フィン、リフレクタと別々に設けられているため、それらを製造するには各工程が必要となり、製造効率が悪い上、費用もかさむ。また、放熱フィンとリフレクタをそれぞれ装着するスペースが必要となりランプ全体の形状がかさばり大きくなる。
【０００６】
この発明は、従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたもので、製造効率がよく、かつ、かさばらず、LEDの温度を効果的に下げることのできるLED照明用ヒートシンクを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、本発明に係るLED照明用ヒートシンクは、本体を笠状に形成させてなり、その底部を平坦に形成させるとともに、笠状先端を放射状突起、内側面が反射面となるように形成させてなることを特徴とするものである。
【０００８】
本願にいう笠状とは、照明器具におけるリフレクタとなりうる、先端が開口となるあらゆる形状を指し、実施形態例に示すお椀のような形状ももちろん含むが、それのみでなく、切頭円錐状や切頭角錐状、円筒状、角筒状であったり、さらに多少奥行きが深いような形状も含むものである。
【０００９】
ところで、一般的に普及している電球型のLED照明は、白熱電球を設置することを考慮し、そのヒートシンクは三次元形状となっている。そのような三次元形状のヒートシンクの製造方法として、ダイカスト製法と押出し製法がある。
【００１０】
ダイカスト製法は、三次元形状をした鋳型に溶湯を流し込む製法であり、三次元形状のヒートシンクを容易に製造することができる。一方で、ダイカスト製法に適したアルミは、ADC12に代表されるように、材質上、熱伝導率が悪いため放熱効率が悪い。また、ダイカスト製法は、鋳型に溶湯を流し込むと同時に凝固が始まるため、細かい形状に対応しずらく、薄く縦長なものを製造するのは難しい。
【００１１】
押出し製法は、適温に加熱し半溶解状態のアルミを決まった型の形状に押出す製法であり、ダイカスト製法では製造できない、より複雑な形状のものを製造することができる。さらに、押出し製法に適したアルミは、A6063に代表されるように、材質上、熱伝導率がよいため、放熱効率がよい。その一方で、押し出し後は、棒状であるため、それを三次元形状とするために、施盤等の追加工が必要となる。
【００１２】
このように、従来の三次元形状のヒートシンクの製造方法であるダイカスト製法と押出し製法にはそれぞれ一長一短がある。このような前提において、本発明者は、本発明に係るヒートシンクを効率よく、コストを抑えて、高品質に製造できる方法を押出し製法を用いることによって見出した。
【００１３】
このため、本発明に係る請求項１記載のLED照明用ヒートシンクの製造方法は、円柱の外周に放射状突起が形成された棒状押出材を、所定厚さに切断して板状に形成し、該板状押出材を、笠状型に載置したうえ、先端が平坦となる押型でプレス加工して、底部が平坦、先端が放射状突起、内側面が反射面となる笠状ヒートシンク本体を製造することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
上記LED照明用ヒートシンクの底部は平坦なため、LED基板を固定するLED基板固定部となり、先端側の放射状突起は、ヒートシンクとして機能する放熱フィン部となり、また内側面の反射面はリフレクタ部となる。したがって、請求項１に係るヒートシンクは、LED基板固定部と放熱フィン部とリフレクタ部とを兼ねそなえた一体型として形成される。そのため、効率よく製造することができ、照明器具全体もかさばらないようになる。また、LED基板固定部と放熱フィン部とが一つの部材で成型されることから、LEDの温度をより効果的に下げる構造となっている。
【００１５】
請求項２に係るヒートシンクの製造方法によれば、板状押出材に放熱フィンを施盤等で追加工する必要がないため、効率よく製造できる上、材料費を抑えることができる。また、押出し製法に適したアルミ材を用いることにより放熱フィン部の熱伝導率を高くすることができ、放熱を効率的に行える。さらには、プレス加工により、押型と接触したアルミ表面が滑らかにされるため、リフレクタ部の反射効率を高めることも可能となる。したがって、前記の顕著な効果を有する請求項１に係るヒートシンクを効率よく、コストを抑えて、高品質に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態例の説明図であり、図１(a)は、本発明に係るヒートシンクの平面図、図１(b)は、本発明に係るヒートシンクの正面図である。
【図２】ヒートシンク本体を製造する手順を示す説明図であり、図２(a)は加圧前の状態を示す模式図、図２(b)は加圧時の状態を示す端面図である。
【図３】押出し製法により得られた板状押出材を示し、図３(a)はその平面図、図３(b)はその正面図である。
【図４】図４(a)、(b)ともに本発明に係るヒートシンクの一形態例を示す端面図である。
【図５】本発明に係るヒートシンクを設置した電球型照明器具の一形態例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本願に係る発明の具体的実施形態例を図面に基づき説明する。なお、本願に係る発明が以下の形態例に限定されるものでないことは当然である。
【００１８】
本形態例のLED照明用のヒートシンクは、図５に示すような電球型ランプに適用される。なお、本発明は、このようなLEDを用いる電球型照明器具を前提とするものであり、絶縁部や口金が天井、側壁、床等に組み込まれた形状であってももちろん適用可能となる。
【００１９】
図１(a)は、本発明に係るヒートシンクの平面図、図１(b)は、本発明に係るヒートシンクの正面図であり、図中、1はヒートシンク本体、2はヒートシンク底部、3は笠状先端となるヒートシンク先端部、8はヒートシンク内側面を各示す。
【００２０】
ヒートシンク本体1は、お椀のような笠状に形成されており、その底部2は、LED基板を固定するため、平坦に形成され、本形態例では円形平面状に構成される。また開口側となるヒートシンク先端部3には、放射状突起が形成される。ヒートシンク内側面8は、反射面として所定の曲率の曲面に形成されている。なお、内側面8は曲面に限らず、平面であってもよい。
【００２１】
本形態例において、LED基板はヒートシンク底部2に固定され（以下、このヒートシンク底部を「LED基板固定部」ともいう）、LEDが発光すると、ヒートシンク内側面8によってその光が集光される（以下、このヒートシンク内側面を「リフレクタ部」ともいう）。また、LEDにより生じた熱は、ヒートシンク本体1全体に伝導され、ヒートシンク先端部3の放射状突起がフィンの役割を果たすことによって、効率的に放熱される（以下、放射状突起が形成されたこのヒートシンク先端部を「放熱フィン部」ともいう）。
【００２２】
図２は、以上説明したヒートシンク本体1を製造する手順を示す説明図であり、図２(a)は加圧前の状態、図２(b)は加圧時の状態を示し、図中、4は押型、5は笠状型、6は板状押出材を各示す。
【００２３】
押型4は、先端が細くなるテーパ状に形成され、その先端部は円形平面状に形成される。また、テーパ部は、ヒートシンク内側面8が反射面となるように、所定の曲率の曲面に形成されている。なお、テーパ部は、曲面に限らず平面に形成されてもよい。笠状型5には、前記のヒートシンク本体1の笠状に対応したくぼみが形成される。なお、笠状型5は、切頭円錐状や切頭角錐状、円筒状、角筒状であったり、さらに多少奥行きが深いような形状であってもよい。
【００２４】
板状押出材6は、上記の押出し製法により形成されたアルミ材であり、図３(a)、(b)はその一形態例を示す。該形態例では、円柱の外周に放射状突起が形成された棒状押出材を得る型を用いており、その型を用いて棒状押出材を得た後、その押出材を、所定の厚さに切断したものが図３に示す板状押出材6である。放射状突起の数は、本形態例では２４つ設けているが、その用途に合わせて適宜増減させてもよい。
【００２５】
以下、図２に基づき本発明に係るプレス加工工程を説明する。押型4を上部に設け、それに対応して笠状型5を下部に設置する。板状押出材6を、笠状型5に載置したうえ、押型4を板状押出材6に押圧していくことによってプレス加工する。プレス加工された板状押出材6は、図１に示す本形態例の形状となる。
【００２６】
また、図４(a)、(b)に示すようにプレス加工に使用される板状押出材6に、あらかじめ押出し工程で、単数又は複数の穴7を形成しておいてもよい。穴7を形成することにより、プレス加工時の抵抗が減り、荷重を軽減することが可能となる。荷重が軽減されることによって、設備費の低減・笠状型5の金型の小型化が実現でき、また、一度のプレス加工でヒートシンクを成型することが可能となる。さらには、その後の配線用の穴を設ける工程を省略することができる。
【００２７】
以上、記載したとおり、図１に示したヒートシンク本体1は、LED基板固定部2と放熱フィン部3とリフレクタ部8とを兼ねそなえた一体型となっているため、効率よく製造することができ、ランプ全体もかさばらず、小型のものを成型することも可能となる。また、LED基板固定部2と放熱フィン部3とが一つの部材で成型されることからも、LEDの温度を効果的に下げることができる。
【００２８】
ヒートシンク本体1を製造する方法によれば、板状押出材に放熱フィンを施盤等で追加工する必要がないため、効率よく製造できる上、材料費を抑えることができる。また、押出し製法に適したアルミを用いることにより放熱フィン部3の熱伝導率を高くすることができ、放熱を効率的に行える。さらには、プレス加工により、押型と接触したアルミ表面が滑らかにされるため、リフレクタ部8の反射効率を高めることも可能となる。その表面をより滑らかにしたいときは、アルミ蒸着処理を施してもよい。このように上記方法によれば、顕著な効果を有するヒートシンク本体1を効率よく、コストを抑えて、高品質に製造することができる。
【００２９】
なお、本発明が以上の形態に限定されないことは上述したとおりであり、特許請求の範囲の構成を満足させる形態であれば、押出し型、押型、笠状型等の上記形状を適宜変更しても当然にその技術的範囲に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明は、LED基板が適用される電球型照明器具に適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
1        ヒートシンク本体
2        ヒートシンク底部
3        ヒートシンク先端部（笠状先端）
4        押型
5        笠状型
6        板状押出材
7        穴
8        ヒートシンク内側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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