(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製板材から形成されたＬＥＤランプ用ヒートシンクであって、
ヒートシンク本体部と、前記ヒートシンク本体部より表面側に膨出する、ＬＥＤ基板取付用の台座部とより成り、前記台座部の裏面側には裏当て材が積層されており、
前記台座部は前記裏当て材と共に、コイニング加工により前記ヒートシンク本体部と一体成形されていることを特徴とするＬＥＤランプ用ヒートシンク。
【請求項２】
前記金属製板材は、アルミニウム製或いはアルミニウム合金製である請求項１記載のＬＥＤランプ用ヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を発光源とするＬＥＤランプが、発光時に発生する熱を周囲に放熱するためのＬＥＤランプ用ヒートシンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を発光源とする照明は、低消費電力であり且つ長寿命であることから徐々に市場に浸透し始めている。このＬＥＤランプには、白熱電球や蛍光ランプといった既存の電球からの置き換えを狙って開発された一般電球型のＬＥＤ電球、自動車のヘッドライトなどの車載ＬＥＤ照明、建物やその他の分野での埋め込み照明などがある。
【０００３】
しかしながら、このＬＥＤランプの発光源であるＬＥＤ素子は熱に非常に弱く、許容温度を超えると発光効率が低下し、また、その寿命にも影響を及ぼすという問題がある。この問題を解決するためには、ＬＥＤ素子の発光時の熱を周囲の外気中に放熱する必要があるため、ＬＥＤランプには大型のヒートシンクが備えられている。
【０００４】
これらヒートシンクとしては、アルミニウム或いはアルミニウム合金等で成るダイキャスト製（以下、アルミダイキャスト構造とも述べる）のヒートシンクが多く採用されており。また、提案されている。例えば、特許文献１〜３に示すヒートシンクはＬＥＤ電球のヒートシンク、特許文献４〜６に示すヒートシンクは車載ＬＥＤ照明のヒートシンク、特許文献７〜８に示すヒートシンクは埋め込み照明のヒートシンクであるが、これら特許文献に示すヒートシンクは全てダイキャスト製のヒートシンクである。
【０００５】
このようなアルミダイキャスト構造によるヒートシンクにおいては、図４に示すように、ＬＥＤ基板３を取り付けるための取り付け部が、ヒートシンク本体１と一体に成形されることが一般的であった。また、取り付けたＬＥＤ基板３のＬＥＤ素子の発光時の光の軌跡を確保しやすくするために、ＬＥＤ基板３の取り付け部（台座部２）の周辺は、他の部位（ヒートシンク本体１）より高さを高めた形状とされることが多かった。
【０００６】
しかしながら、このようなアルミニウム或いはアルミニウム合金等で成るダイキャスト製のヒートシンクを製造しようとすると、製造コストが高くなってしまい、また、ヒートシンクが重くなるという問題もあり、特に重い場合はＬＥＤ電球のヒートシンクには不向きであり、更には、表面に多くの放熱フィンを形成する等、複雑な形状に加工する場合には、複雑な形状の金型が必要になるという問題もあった。
【０００７】
このように、アルミダイキャスト構造のヒートシンクは、重い上に製造コストが高くなるという問題点を有していたため、アルミニウム或いはアルミニウム合金等の金属製板材でヒートシンクを製造することも検討されている。しかしながら、一枚の板材だけでＬＥＤ基板を取り付けるための取り付け部を形成することは困難であり、その結果、複数の部品が必要となり部品点数が増加すると共に、複数部品の組み立てが必要でこの点からも製造コストが高くなるという問題を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１７０１１４号公報
【特許文献２】特開２００９−４１３０号公報
【特許文献３】特開２００４−２９６２４５号公報
【特許文献４】特開２００９−２６６４３６号公報
【特許文献５】特開２０１０−３６２１号公報
【特許文献６】特開２０１１−２８９６３号公報
【特許文献７】特開２００８−１１７５５８号公報
【特許文献８】特開２００９−１６３９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来の問題を解決せんとしてなされたもので、軽量化が図れることは勿論のこと、ＬＥＤ基板を取り付けるための部品を別途必要とせず、部品構成の簡略化や製造コストの低減を図ることができるＬＥＤランプ用ヒートシンクを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、金属製板材から形成されたＬＥＤランプ用ヒートシンクであって、ヒートシンク本体部と、前記ヒートシンク本体部より表面側に膨出する、ＬＥＤ基板取付用の台座部とより成り、前記台座部の裏面側には裏当て材が積層されており、前記台座部は前記裏当て材と共に、コイニング加工により前記ヒートシンク本体部と一体成形されていることを特徴とするＬＥＤランプ用ヒートシンクである。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記金属製板材は、アルミニウム製或いはアルミニウム合金製である請求項１記載のＬＥＤランプ用ヒートシンクである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＬＥＤランプ用ヒートシンクによると、金属製板材から形成されるため、軽量化が図れることは勿論のこと、ダイキャスト製のように製造時に複雑な形状の金型を用いる必要もない。また、ＬＥＤ基板を取り付けるための台座部が裏当て材と共に、コイニング加工によりヒートシンク本体部と一体成形されているため、ＬＥＤ基板を取り付けるための部品を別途必要とせず、部品構成の簡略化や製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、台座部の裏面側に裏当て材を積層することにより、台座部の板厚をヒートシンク本体部の板厚より厚くすることができ、ＬＥＤ基板からの発熱を周囲に効率良く熱伝導させることができる。よって、台座部の裏面側に裏当て材を積層することで、放熱性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤランプ用ヒートシンクを示す縦断面図である。
【図２】本発明の異なる実施形態に係るＬＥＤランプ用ヒートシンクを示す縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＬＥＤランプ用ヒートシンクをコイニング加工により製造している状態を示す縦断面図である。
【図４】従来のダイキャスト製のＬＥＤランプ用ヒートシンクを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて更に詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態に係るＬＥＤランプ用ヒートシンクＡ（以下、単にヒートシンクと称して説明することもある。）を示す。このヒートシンクＡは、例えば、板厚が０．３〜５ｍｍのアルミニウム製或いはアルミニウム合金製の一枚の金属製板材に、コイニング加工を施すことにより成形されたものである。尚、ヒートシンクＡの製造に用いる金属製板材としては、ＪＩＳ１０００系の純アルミニウム、ＪＩＳ３０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ５０００系のアルミニウム合金などの熱伝導率および成形性に優れた金属素材を用いることが特に望ましいが、ＪＩＳ６０００系のアルミニウム合金材など他の熱伝導率および成形性が良く、高強度なアルミニウム合金材、或いは銅等の他の金属製板材を用いても構わない。
【００１８】
尚、金属製板材がアルミニウム製或いはアルミニウム合金製である場合、その金属製板材の板厚は０．３〜５ｍｍであると先に例示したが、その理由は、金属製板材の板厚が５ｍｍを超えた場合は、その質量が重くなりすぎてＬＥＤランプのヒートシンクＡとして用いるには適切でないためであり、一方、板厚が０．３ｍｍより薄い場合は、ＬＥＤランプの構成部材として十分な強度を確保することが不可能となり、ＬＥＤランプのヒートシンクＡとして用いるには適切でないためである。より好ましい金属製板材の板厚は０．３５〜２．５ｍｍである。
【００１９】
具体的には、本実施形態のＬＥＤランプ用ヒートシンクＡは、ヒートシンク本体部１と、そのヒートシンク本体部１より表面側（図１では上側）に膨出する縦断面台形状の台座部２より成り、台座部２の表面側にＬＥＤ基板３が取り付けられることでヒートシンクＡは構成される。尚、ＬＥＤ基板３は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）素子をアルミニウム合金板等の表面に実装したものである。また、台座部２の裏面側には凹所５が形成されている。
【００２０】
次に、本発明の一実施形態に係るＬＥＤランプ用ヒートシンクＡの製造方法を図３に基づいて説明する。
【００２１】
図３ではＬＥＤランプ用ヒートシンクＡの製造に用いる金型を表しており、Ｂは、ヒートシンクＡを製造するために用いる金属製板材である。金型を構成する部品のうち、６は、台座部２の表面を形成するための凹部６ａが下面に設けられたダイス、７は、台座部２の裏面に凹所５を形成することで台座部２を形成するためのパンチであり、８はブランクホルダである。また、９はボルスタ、１０はクッションピンである。
【００２２】
まず、金属製板材Ｂがブランクホルダ８の上面に載せられた後、ダイス６が下降し、下降したダイス６と一対のブランクホルダ８，８で金属製板材Ｂが挟持される。更にダイスが下降を続けると、パンチ７が金属性板材Ｂに対して相対的に接近し、金属製板材Ｂの一部（中間部）がダイス６の凹部６ａ内に押し上げられる。この時、金属製板材Ｂの両側部はダイス６と一対のブランクホルダ８，８で挟持されたままである。押し上げられた金属製板材Ｂの一部は、ダイス６の凹部６ａとパンチ７の上面で強く圧縮されて縦断面台形状に成形され、台座部２となる。
【００２３】
ダイス６の凹部６ａとパンチ７の上面で金属製板材Ｂの一部を圧縮した際、台座部２の裏面側には凹所５が形成される。また、ダイス６とブランクホルダ８で挟持された金属製板材Ｂの残部がヒートシンク本体部１となる。
【００２４】
図２は本発明の異なる実施形態に係るＬＥＤランプ用ヒートシンクＡを示す。このヒートシンクＡも、板厚が０．３〜５ｍｍのアルミニウム製或いはアルミニウム合金製の金属製板材に、コイニング加工を施すことにより成形されたものであり、ヒートシンク本体部１と、そのヒートシンク本体部１より表面側に膨出する縦断面台形状の台座部２より成る構成は、図１に示す実施形態と同様である。
【００２５】
尚、以下この実施形態の説明では、ＬＥＤランプ用ヒートシンクＡのヒートシンク本体部１と台座部２より成る部位を、便宜上、ヒートシンク本体ａと称して説明する。
【００２６】
図２に示す実施形態が図１に示す実施形態と異なるのは、台座部２を含むヒートシンク本体ａの裏面側に沿うようにして裏当て材４が積層されてＬＥＤランプ用ヒートシンクＡが構成されている点である。この裏当て材４もヒートシンク本体ａと同様に、熱伝導率および成形性の良いアルミニウム製或いはアルミニウム合金製の金属製板材を用いて形成されていることが好ましいが、銅等の他の金属製板材を用いて形成されていても構わない。
【００２７】
この実施形態に係るＬＥＤランプ用ヒートシンクＡもコイニング加工により製造されるが、１回の成形を施してＬＥＤランプ用ヒートシンクＡを製造する方法、２回の成形を施してＬＥＤランプ用ヒートシンクＡを製造する方法の何れを採用しても構わない
【００２８】
１回の成形を施してＬＥＤランプ用ヒートシンクＡを製造する場合は、ヒートシンク本体ａを形成する金属製板材の裏面に、裏当て材４を形成する金属製板材を積層した状態として、図３に示す金型を用いてコイニング加工を施すことによりＬＥＤランプ用ヒートシンクＡを製造する。
【００２９】
２回の成形を施してＬＥＤランプ用ヒートシンクＡを製造する場合は、図３に示す方法により、まず、ヒートシンク本体ａを成形した後に、ヒートシンク本体ａの裏面に、台座部２の裏面の凹所５を跨ぐようにして、裏当て材４を形成する金属製板材を当てがい、再度成形する。尚、このように２回の成形を施す場合は、１回目の成形は予備成形とし、２回目の成形でコイニング加工することが好ましい。
【００３０】
本発明のＬＥＤランプ用ヒートシンクＡは、図１或いは図２に示すような単なる板状であっても構わないし、ヒートシンク本体部１がヒートシンクの形状に合わせ様々な形状に加工されていても構わない。また、このＬＥＤランプ用ヒートシンクＡは、ＬＥＤ電球のヒートシンク、車載ＬＥＤ照明のヒートシンク、建物等の埋め込み照明のヒートシンクなど、様々なＬＥＤランプ用のヒートシンクとして用いることができる。
【符号の説明】
【００３１】
Ａ…ＬＥＤランプ用ヒートシンク
Ｂ…金属製板材
ａ…ヒートシンク本体
１…ヒートシンク本体部
２…台座部
３…ＬＥＤ基板
４…裏当て材
５…凹所
６…ダイス
６ａ…凹部
７…パンチ
８…ブランクホルダ
９…ボルスタ
１０…クッションピン
【図１】
0005608154.tif 000002
【図２】
0005608154.tif 000003
【図３】
0005608154.tif 000004
【図４】
0005608154.tif 000005