(57)【要約】【課題】車両投光器内の組み込みに特に良好に適し且つ熱特性を改善する冷却体を創作する。【解決手段】車両投光器の電子部品を冷却するための冷却体（１４０）であって、前記冷却体は、外側輪郭部をもつ冷却構造体を有し、前記外側輪郭部は、仮想切断面に沿って見ると所定の輪郭曲線に従い、前記輪郭曲線は、少なくとも１つの部分において所定の輪郭関数により記述可能であり、この際、所定のベース関数と所定の基本関数の第１の重ね合わせから基本経路が形成されており、前記基本経路と所定の重ね合わせ関数の第２の重ね合わせから前記輪郭関数が形成されており、この際、前記第１の重ね合わせは、前記ベース関数の関数経路が、前記基本関数の曲線座標系の１つの軸を形成することにより行われ、前記第２の重ね合わせは、前記基本関数の関数経路が、前記重ね合わせ関数の曲線座標系の１つの軸を形成することにより行われ、この際、前記ベース関数は、直線状、円形状、又は円弧状の経路を有し、前記基本関数は、直線状、又は波形状の経路を有し、前記重ね合わせ関数は、波形状の経路を有する。【選択図】図４ｄ
2020529132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両投光器（10）の電子部品を冷却するための冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）であって、前記冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）は、外側輪郭部をもつ冷却構造体を有し、前記外側輪郭部は、仮想切断面に沿って見ると所定の輪郭曲線に従い、前記輪郭曲線は、少なくとも１つの部分において所定の輪郭関数（350, 351, 352, 353）により記述可能であるという構成の冷却体であり、
所定のベース関数（300, 301, 302, 303）と所定の基本関数（310, 311, 312, 313）の第１の重ね合わせから基本経路が形成されており、前記基本経路と所定の重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）の第２の重ね合わせから前記輪郭関数（350, 351, 352, 353）が形成されており、
前記第１の重ね合わせは、前記ベース関数（300, 301, 302, 303）の関数経路が、前記基本関数（310, 311, 312, 313）の曲線座標系好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われ、前記第２の重ね合わせは、前記基本関数（310, 311, 312, 313）の関数経路が、前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）の曲線座標系好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われ、
前記ベース関数（300, 301, 302, 303）は、直線状、円形状又は円弧状の経路を有し、前記基本関数（310, 311, 312, 313）は、直線状又は波形状の経路を有し、前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）は、波形状の経路を有すること
を特徴とする冷却体。
【請求項２】
前記冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）は、基底部（103, 123, 153, 203, 213, 223）を有し、前記基底部上に少なくとも２つのフィン（101, 111, 121, 131, 141）又は少なくとも２つのピン（152）が配設され、これらは、互いに実質的に平行に配向されていること
を特徴とする、請求項１に記載の冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）。
【請求項３】
前記輪郭関数（350, 351, 352, 353）は、前記冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）の外側輪郭部の２つの対向する側部、好ましくは前記冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）のフィン（101, 111, 121, 131, 141）又はピン（152）の外側輪郭部の２つの対向する側部を記述し、前記側部は、互いに所定の間隔（105, 115, 125, 155, 360, 361）を有し、前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）は、所定の重ね合わせ周期長（340, 341, 342, 343）をもつ周期的な経路を有し、前記重ね合わせ周期長（340, 341, 342, 343）は、前記間隔（105, 115, 125, 155, 360, 361）の好ましくは最大でも半分の長さ、特に好ましくは最大でも３分の１の長さであること
を特徴とする、請求項１又は２に記載の冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）。
【請求項４】
前記基本関数（310, 311, 312, 313）は、所定の基本周期長（320, 321, 322, 323）をもつ周期的な経路を有し、前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）は、所定の重ね合わせ周期長（340, 341, 342, 343）をもつ周期的な経路を有し、前記基本周期長（320, 321, 322, 323）は、前記重ね合わせ周期長（340, 341, 342, 343）の少なくとも好ましくは５倍の長さ、特に好ましくは１０倍の長さであること
を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）。
【請求項５】
前記基本関数（310, 311, 312, 313）と前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）は、それぞれ異なるかたちで、波形状か、波形状の大きさによるか、又は三角形状で延在すること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）。
【請求項６】
発光手段（11）及び／又はパワー電子装置（12）、並びに光学系（13）を含んだ車両投光器（10）であって、更に請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）が含まれており、前記発光手段（11）及び／又は前記パワー電子装置（12）は、前記冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）と熱的に結合されていること
を特徴とする車両投光器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両投光器（例えば車両前照灯）の電子部品を冷却するための冷却体（ヒートシンク）に関し、この際、冷却体は、外側輪郭部をもつ冷却構造体を有し、前記外側輪郭部は、仮想切断面に沿って見ると所定の輪郭曲線に従い、前記輪郭曲線は、少なくとも１つの部分において所定の輪郭関数により記述可能である。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途において、例えばパワー電子装置の出力損失により発生される熱は、適切に排出されなくてはならない。そのためには、多くの場合、冷却体が使用され、これらの冷却体は、熱発生部材の放熱表面を増加するために熱源と結合されている。それにより過熱により起こり得る損傷が予防されるべきである。
【０００３】
熱源から周囲の冷却媒体（大概は空気だが、水などの液体の場合もある）への熱伝達は、先ずは、温度差、有効表面、及び冷却媒体の流速に依存する。また冷却体は、損失熱を熱伝導により熱発生構成要素から運び去り、この損失熱を冷却体の熱放射及び／又は対流により周囲に放出する役割を有する。熱抵抗をできるだけ小さく保つために、冷却体は、良好な熱伝導材料から構成され、暗色のできるだけ大きい表面を有するべきであろう。また鉛直方向の取付状態は、煙突効果により空気循環を支援することができる。
【０００４】
車両内、特に車両投光器内に冷却体を組み込む場合には、例えば、組込体積、組込重量、製造法、又は材料のような、更なる観点が問題となる。それに加え、設計、製造、取り付けのためのコストは、極めて重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
記載なし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、車両投光器内の組み込みに特に良好に適し且つ熱特性を改善する冷却体を創作することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、以下の冷却体により解決される。
即ち、所定のベース関数と所定の基本関数の第１の重ね合わせから基本経路が形成されており、前記基本経路と所定の重ね合わせ関数の第２の重ね合わせから輪郭関数が形成されており、
この際、第１の重ね合わせは、ベース関数の関数経路が、基本関数の曲線座標系、好ましくは曲線直交座標系の１つの軸を形成することにより行われ、第２の重ね合わせは、基本関数の関数経路が、重ね合わせ関数の曲線座標系、好ましくは曲線直交座標系の１つの軸を形成することにより行われ、
この際、ベース関数は、直線状、円形状、又は円弧状の経路を有し、基本関数は、直線状、又は波形状の経路を有し、重ね合わせ関数は、波形状の経路を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明を実施するための形態について説明する。
【０００９】
上記の関連において、波形状の経路（延在経過）とは、所定の関数により記述することのできる経路であって、例えば、正弦関数、三角形関数、鋸歯関数、又は周期的に経過する半円関数に対応する経路を意味している。また他の周期的な関数も可能であり、特に周期的に経過する関数の大きさ（絶対値）に対応する周期的な関数も可能である。従って上記の例によると、正弦関数の大きさも可能である。経路のためには、関数の少なくとも１０周期、好ましくは３０周期、特に好ましくは５０周期が波形状の経路を形成すると有利である。
【００１０】
それにより冷却体は、遥かに増加された表面を有し、それと同時に、上昇する暖かい空気ないし冷却媒体における対流の流れが改善されることが達成される。それにより冷却体の効率の改善がもたらされる。換言すると、熱効率が同じ場合の冷却体は、熱放射のためのより大きい表面とより良い対流特性に基づき、より小さい体積ないしより少ない重量を有することが可能であり、このことは、特に車両投光器の冷却体にとって有利である。
【００１１】
本発明者らは、驚くべきことに、冷却体の形状ないしその表面の形状の特殊な形態により、従来技術を超えて熱効率を遥かに改善させることができることを突きとめた。換言すると、構造体積と重量を減少させることができ、このことによりコストを少なくすることができる。
【００１２】
特に組込サイズと組込質量が重要である車両投光器内で冷却体を使用する場合において、達成される熱効率は、冷却体の有利なコンセプトに寄与することができる。
【００１３】
この関連において、ベース関数、基本関数、及び重ね合わせ関数は、曲線座標系を介して記述されることが可能である。好ましい一実施形態において、これらの曲線座標系の軸は、それらの原点において互いに直角に配向されている。曲線座標は、ユークリッド空間上の座標系であり、これらの座標系において座標線は、曲がっていてよく、またこれらの座標系は、デカルト座標に対して微分同相（diffeomorph）である。
【００１４】
座標軸は、座標線の接線として定義されている。座標線は、一般的に曲がっているので、デカルト座標で当てはまるように、座標軸は、空間的に固定されているわけではない。
【００１５】
冷却体が基底部（ベース部）を有し、該基底部上に少なくとも２つのフィン（リブ）又は少なくとも２つのピンが配設され、これらが互いに実質的に平行に配向されていると、本発明の効果を強くすることができる。それにより２つの冷却フィン又は冷却ピンの２つの対向する表面の間で煙突効果が発生され、該煙突効果は、本発明による表面形成と共に冷却媒体の対流を追加的に改善する。この平行配設は、製造における利点も有する。
【００１６】
この関連において「実質的に平行に配設」とは、例えば、冷却フィンの長手伸長の方向に延在し且つ好ましくは基底部に対して横向きに延在する２つの隣接した冷却フィンにおいてそれらの２つの幾何学的な中心線が、互いに、１０°よりも小さい角度、好ましくは５°よりも小さい角度、特に好ましくは１°よりも小さい角度を成すことを意味する。冷却ピンの平行配設は、マトリクス形状の配設に対応する。
【００１７】
更に輪郭関数が、少なくとも、冷却体の少なくとも一部分、即ち例えば１つのフィン又は１つのピンにおいて外側輪郭部の２つの対向する側部の部分を記述すると、有利であり、この際、側部（複数）は、互いに所定の間隔を有し、重ね合わせ関数は、所定の重ね合わせ周期長をもつ周期的な経路を有し、またこの際、重ね合わせ周期長は、前記間隔の最大でも半分の長さ、特に好ましくは最大でも３分の１の長さである。それにより冷却媒体の対流の流れを更に増大させることを達成することができる。
【００１８】
それに加え、本発明者らは、冷却フィンが線形のベース関数と、線形の基本関数と、正弦形状の重ね合わせ関数に従って形成されていると、熱効率が特に良好であることを見出した。またこの際、好ましくは、重ね合わせ周期長は、前記間隔の最大でも３分の１の長さである。
【００１９】
本発明者らは、冷却フィンが線形のベース関数と、線形の基本関数と、三角形状の重ね合わせ関数に従って形成されていると、熱効率が更に改善されることを観察した。またこの際、好ましくは、重ね合わせ周期長は、前記間隔の最大でも３分の１の長さである。
【００２０】
本発明者らは、冷却フィンが線形のベース関数と、波形状の基本関数と、三角形状の重ね合わせ関数に従って形成されていると、熱効率が追加的に改善されることを観察した。またこの際、好ましくは、重ね合わせ周期長は、前記間隔の最大でも３分の１の長さである。
【００２１】
この関連において、冷却体の外部輪郭部とは、冷却体の表面の形状を意味している。
【００２２】
また、例えば波形状又は三角形状の経路において、ベース関数、基本関数、及び／又は重ね合わせ関数は、それぞれの冷却体の基底部に対して水平に延在することを付言する。このことは、例えば添付の図面において図示されている。
【００２３】
更に、三角形状の関数の角（エッジ）、例えば三角形状の重ね合わせ関数の角は、実質的に丸く（角取り）されていてもよいことを付言する。
【００２４】
特に、フィン又はピンが外側輪郭部の対向する部分の間に所定の間隔を有し、重ね合わせ関数が所定の重ね合わせ周期長の周期的な経路を有し、この際、重ね合わせ周期長が、前記間隔の好ましくは最大でも半分の長さ、特に好ましくは最大でも３分の１の長さであると、有利である。本発明者らは、驚くべきことに、この実施形態により冷却体の表面における熱対流の流れを明らかに改善することができ、冷却体をより効率的に構成することができることを見出した。
【００２５】
本発明の好ましい一実施形態において、基本関数は、所定の基本周期長をもつ周期的な経路を有し、重ね合わせ関数は、所定の重ね合わせ周期長をもつ周期的な経路を有し、この際、基本周期長は、重ね合わせ周期長の少なくとも好ましくは５倍の長さ、特に好ましくは１０倍の長さである。本発明者らは、驚くべきことに、この実施形態により冷却体の表面における熱対流の流れを更に改善することができ、冷却体の効果特性（Wirkungsgrad）が特に良好であることを更に見出した。
【００２６】
本発明の特に好ましい一実施形態において、基本関数と重ね合わせ関数は、それぞれ異なるかたちで、波形状か、波形状の大きさによるか、又は三角形状で延在する。本発明者らは、驚くべきことに、前記の視点を越え、この実施形態により冷却体の表面における熱対流の流れを更に最適化することができ、冷却体の効果特性が特に良好であることを確認した。
【００２７】
本発明の有利な一実施形態は、発光手段及び／又はパワー電子装置、本発明による冷却体、並びに光学系を含んだ車両投光器（例えば車両前照灯）を有する。発光手段及び／又はパワー電子装置は、冷却体と結合されている。それにより、組込体積、組込重量、製造法、並びに設計、製造、組み立てのためのコストに関して優れた利点を有する車両投光器が創作されることを達成することができる。
【００２８】
以下、添付の図面に例示されている、限定ではない複数の実施例に基づき、本発明並びにその利点について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】複数のフィンと滑らかな表面を備えた従来技術による一冷却体の斜視図を示す図である。
【図１ａ】図１による冷却体を前方から見た図である。
【図１ｂ】図１ａの水平切断面Ａ−Ａにおいて冷却体の一部分を示す図である。
【図２】複数のフィンと波形の表面を備えた従来技術による一冷却体の斜視図を示す図である。
【図２ａ】図２による冷却体を前方から見た図である。
【図２ｂ】図２ａの水平切断面Ｂ−Ｂにおいて冷却体の一部分を示す図である。
【図３】複数のフィンと波形の表面を備えた本発明による一冷却体の第１実施形態の斜視図を示す図である。
【図３ａ】図３による冷却体を前方から見た図である。
【図３ｂ】図３ａの水平切断面Ｃ−Ｃにおいて冷却体の一部分を示す図である。
【図３ｃ】図３ａの水平切断面Ｃ−Ｃにおいて本発明による一冷却体の第２実施形態の一部分を示す図である。
【図４】複数のフィンと波形の表面を備えた本発明による一冷却体の第３実施形態の斜視図を示す図である。
【図４ａ】図４による冷却体を前方から見た図である。
【図４ｂ】図４ａの水平切断面Ｄ−Ｄにおいて冷却体の一部分を示す図である。
【図４ｃ】一水平切断面において冷却体の第４実施形態の一部分を示す図である。
【図４ｄ】一水平切断面において冷却体の第５実施形態の一部分を示す図である。
【図４ｅ】図４ｃによる冷却体の基本関数と重ね合わせ関数を示す図である。
【図４ｆ】図４ｄによる冷却体の基本関数と重ね合わせ関数を示す図である。
【図５】複数のピンと滑らかな表面を備えた従来技術による一冷却体の斜視図を示す図である。
【図５ａ】図５による冷却体を前方から見た図である。
【図５ｂ】図５ａの水平切断面Ｅ−Ｅにおいて冷却体の一部分を上方から見た図である。
【図６】複数のピンと波形の表面を備えた本発明による一冷却体の第６実施形態の斜視図を示す図である。
【図６ａ】図６による冷却体を前方から見た図である。
【図６ｂ】図６ａの水平切断面Ｆ−Ｆにおいて冷却体の一部分を上方から見た図である。
【図７】本発明による一冷却体を含んだ、象徴的に図示された一車両投光器を示す図である。
【実施例】
【００３０】
図１から図７に関連し、本発明の複数の実施例を詳細に説明する。特に投光器内の本発明にとって重要な部材が図示されているが、この際、投光器（前照灯）は、特に乗用車やオートバイやトラックも含め自動車において有効な使用を可能とする更に多くの他の非図示の部材も含んでいることは明らかである。従って一目瞭然性のために、例えば、電子装置、更なる光学要素、機械的な調節装置、或いは把持具などは、図示されていない。
【００３１】
他の関連において、冷却体の外側輪郭部とは、冷却体の表面の形状を意味している。
【００３２】
典型的に、冷却体は、例えばアルミニウムなどの金属から製造されており、そのような金属は、例えば、押出成形、圧力鋳造或いは射出成形などの鋳造法、又はＣＮＣフライス法のような変形加工法を用いて成形されている。それに代わり、３Ｄ金属印刷法による製造も可能である。
【００３３】
例えば、電子部品の出力損失、特にＬＥＤやパワートランジスタのようなパワー電子部品の出力損失は、熱をもたらす。この熱は、部品の機能障害や場合による破壊を回避するために、排出されなくてはならない。この熱源と熱的に接触状態にある冷却体は、熱の排出を改善する。多くの場合、冷却体は、冷却体の表面を増加してその効率を改善するために、複数の冷却フィン（冷却リブ）を含んでいる。冷却体の表面における有利な対流の流れのためには、複数の冷却フィンを備えた冷却体を、例えば車両投光器内の組込位置において、冷却フィンが鉛直に配向されているように配設することが有利である。
【００３４】
図１は、複数のフィン２０１と１つの基底部（ベース部）２０３を備えた従来技術による一冷却体２００を示している。図１ａにおいて冷却体２００は、側面図として示されている。図１ｂは、図１ａの水平切断面Ａ−Ａに沿った断面図として冷却体２００の一部分、即ち１つの冷却フィン２０１を示しており、この際、冷却体２００のフィン２０１の表面の滑らかな外側輪郭部、並びに冷却体２００のフィン２０１の厚さ、即ち対向する外側表面の間隔２０５が見てとれる。
【００３５】
図２は、複数のフィン２１１と１つの基底部２１３を備えた従来技術による一冷却体２１０を示している。図２ａにおいて冷却体２１０は、側面図として示されている。図２ｂは、図２ａの水平切断面Ｂ−Ｂに沿った断面図として冷却体２１０の一部分、即ち１つの冷却フィン２１１を示しており、この際、冷却体２１０のフィン２１１の表面の波形の外側輪郭部、並びに冷却体２１０のフィン２１１の厚さ、即ち対向する外側表面の間隔２１５が見てとれる。
【００３６】
図３は、複数のフィン１０１と１つの基底部１０３を備えた本発明による一冷却体１００を示している。図３ａにおいて冷却体１００は、側面図として示されている。図３ｂは、図３ａの水平切断面Ｃ−Ｃに沿った断面図として冷却体１００の一部分、即ち１つの冷却フィン１０１を示しており、この際、冷却体１００の表面の三角形状の外側輪郭部が見てとれ、またこの際、外側輪郭部は、直線状のベース関数と、直線状の基本関数と、三角形状の重ね合わせ関数の重ね合わせから形成されており、ここでは、図面から見てとれるように、三角形状の関数は、丸められた角（エッジ）を有する。
【００３７】
冷却体１００は、車両投光器（前照灯など）の電子部品を冷却するのに適している。冷却体１００の図３ａの切断面Ｃ−Ｃには、冷却体１００の外側輪郭部を描く切断曲線が位置している。
【００３８】
冷却体１００は、所定の外側輪郭部を備えた冷却構造体を有し、その外側輪郭部は、仮想切断面に沿って見ると所定の輪郭曲線に従い、この輪郭曲線は、少なくとも１つの部分において所定の輪郭関数により記述可能である。
【００３９】
所定のベース関数と所定の基本関数の第１の重ね合わせから基本経路が形成される。その基本経路と所定の重ね合わせ関数の第２の重ね合わせから輪郭関数が形成される。
【００４０】
第１の重ね合わせは、ベース関数の関数経路が、基本関数の曲線座標系、ここでは直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われる。第２の重ね合わせは、基本関数の関数経路が、重ね合わせ関数の曲線座標系、ここでは直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われる。
【００４１】
ベース関数は、直線状、円形状、又は円弧状の経路を有する。基本関数は、直線状、又は波形状の経路を有する。重ね合わせ関数は、波形状の経路を有する。
【００４２】
波形状の経路とは、例えば、正弦関数、正弦関数の大きさ、三角形関数、鋸波関数、又は周期的な半円関数により記述することのできる経路（延在経過）を意味することができる。また他の周期的な関数、特に周期的に経過する関数の大きさ（絶対値）に対応する周期的な関数も可能である。
【００４３】
ベース関数３００、３０１、３０２、３０３、基本関数３１０、３１１、３１２、３１３、及び重ね合わせ関数３３０、３３１、３３２、３３３、並びに結果として得られる輪郭関数３５０、３５１、３５２、３５３の実施例が、図４ｅと図４ｆに例示されている。しかし、図示された輪郭関数３５０、３５１、３５２、３５３は、単に基本的な例示のためだけに用いられ、図示されたベース関数３００、３０１、３０２、３０３と、基本関数３１０、３１１、３１２、３１３と、重ね合わせ関数３３０、３３１、３３２、３３３の重ね合わせを数学的に正確に変換したものではないことが顧慮されるべきである。
【００４４】
図３に図示された冷却体１００は、少なくとも２つのフィン１０１が上部に配設された基底部１０３を有し、それらのフィン１０１は、互いに実質的に平行に配向されている。基底部１０３は、冷却体１００を用いて冷却されるべき熱源と接触するために用いられる。
【００４５】
図３には、２つの隣接する冷却フィン１０１の２つの幾何学的な中心線１０６、１０７が示されており、これらの冷却フィン１０１は、水平面において、例えば図３ａの切断面Ｃ−Ｃにおいて、冷却フィンの長手伸長の方向に延在し、水平方向の中心線１０６、１０７は、それぞれ隣接する冷却フィン１０１の水平方向の中心線に対して水平方向の角度１０８、１０９を成し、角度１０８、１０９は、１０°よりも小さく、好ましくは５°よりも小さく、特に好ましくは１°よりも小さい。図３ｂでは、中心線１０６が示唆され、図３ｃでは、中心線１１６が示唆されている。
【００４６】
冷却体１００の冷却フィン１０１の平行配設は、押出成形や、又は圧力鋳造などの鋳造法のような変形法から得ることができる。この際、フィンの面が互いに平行に（それぞれ０°のそれぞれ同じ角度１０８、１０９で）延在するか、又はフィンの面が互いに（１０°よりも小さい）フィンの小さい角度１０８、１０９で延在すると有利であり、それは、上昇する暖かい空気の対流の流れもそれにより改善されるためである。
【００４７】
複数のフィン１０１は、基底部１０３を介して互いに接続されている側の部分から出発し、フィン１０１の隆起に沿ってそれらのオープン端部１０４に向かってそれらの横断面が先細りしている。
【００４８】
輪郭関数３５０は、冷却体１００の１つの冷却フィンの外側輪郭部の２つの対向する側面を記述し、この際、これらの側面は、互いに間隔１０５（１０５ｍｉｎ、１０５ｍａｘ）を有する。重ね合わせ関数は、重ね合わせ周期長をもつ周期的な経路を有し、この際、重ね合わせ周期長は、間隔１０５の好ましくは最大でも半分の長さ、特に好ましくは最大でも３分の１の長さである。
【００４９】
この関連において、間隔１０５は、例えば、最小間隔１０５ｍｉｎ、最大間隔１０５ｍａｘ、又は平均間隔により構成されている。
【００５０】
図３ｃは、図３ａの切断面Ｃ−Ｃによる水平切断面に対応した水平切断面（非図示）において、冷却フィン１１１を備えた冷却体１１０の形式の本発明の第２実施形態を示しており、この際、冷却体１１０の冷却フィン１１１の表面の三角形状の外側輪郭部が見てとれ、またこの際、冷却体１１０の冷却フィン１１１の表面の（角の丸められた）三角形状の外側輪郭部は、冷却体１１０の冷却フィン１１１の２つの対向する側部において、図３ｂによるものとは位相がずらされている。ここでは、冷却体１１０の重ね合わせ関数の極大は、同相であるが、それに対して冷却体１００での極大は、逆向きに配設されている。それに加え、フィン１１１の対向する外側表面の間隔１１５を見ることができる。ベース関数と基本関数と重ね合わせ関数の重ね合わせは、図３ｂの例と同じ又は類似している。
【００５１】
図４は、複数のフィン１２１と、それらのオープン端部１２４と、基底部１２３を備えた冷却体１２０の形式の第３例を示している。図４ａにおいて冷却体１２０は、側面図として示されている。図４ｂは、図４ａの水平切断面Ｄ−Ｄによる断面図として冷却体１２０の一部分を示しており、この際、本発明による冷却体１２０の冷却フィン１２１の表面の波形の外側輪郭部が見てとれる。
【００５２】
冷却体１２０の切断面Ｄ−Ｄにおいて切断曲線の形状を見ることができ、この切断曲線は、少なくとも部分的に、実質的に直線状又は実質的に円形状のベース関数と、並びに、直線状、波形状又は三角形状の基本関数と、波形状の（重ね合わせ関数）又は波形状の重ね合わせ関数の大きさとの、重ね合わせから形成されている。
【００５３】
重ね合わせは、ベース関数の関数経路が少なくとも部分的に基本関数の曲線座標系、好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成し、そして基本関数の関数経路が少なくとも部分的に重ね合わせ関数の曲線座標系、好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成することにより定義されている。
【００５４】
冷却体１２０は、少なくとも２つのフィン１２１から構成され、これらのフィン１２１は、互いに実質的に平行に配設され、根元側部において基底部１２３を介して互いに接続されている。
【００５５】
複数のフィン１２１は、基底部１２３を介して互いに接続されている側部から出発し、フィン１２１の隆起に沿ってそれらのオープン端部１２４に向かってそれらの横断面が先細りしている。
【００５６】
外部輪郭部の対向する部分の間においてフィン１２１は、間隔１２５を有する。重ね合わせ関数は、重ね合わせ周期長をもつ周期的な経路を有し、この際、重ね合わせ周期長は、間隔１２５の好ましくは最大でも半分の長さ、特に好ましくは最大でも３分の１の長さである。
【００５７】
この関連において、間隔１２５は、例えば、最小間隔、最大間隔、又は平均間隔により構成されている。
【００５８】
図４ｃは、フィン１３１と、間隔３６０と、前述の実施形態と同様に構成されている基底部とを備えた冷却体１３０の形式の第４例を示している。図示された断面図は、図４ａの切断面Ｄ−Ｄによる切断面に対応して置かれた切断面に対応する。基本関数３１０に関連する冷却体１３０の表面構造の詳細は、以下で更に説明するように図４ｅと関連して見ることができる。
【００５９】
冷却体１３０の水平切断面（非図示）において、断面曲線の形状を見ることができ、この断面曲線は、少なくとも部分的に、実質的に直線形状又は実質的に円形状のベース関数と、直線状、波形状又は三角形状の基本関数３１０及び３１１と、波形状の重ね合わせ関数３３０及び３３１、又は波形状の重ね合わせ関数３３０及び３３１の大きさとの重ね合わせから形成されている。
【００６０】
重ね合わせは、ベース関数３００及び３０１の関数経路が少なくとも部分的に基本関数３１０及び３１１の曲線座標系、好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成し、そして基本関数３１０及び３１１の関数経路が少なくとも部分的に重ね合わせ関数３３０及び３３１の曲線座標系、好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成することにより定義されている。
【００６１】
この例において、ベース関数３００及び３０１の座標系の軸は、直線状に延在し、ベース関数３００及び３０１の座標系は、原点において直交（orthogonal）している。
【００６２】
同様に、基本関数３１０及び３１１の座標系の軸は、直線状に延在し、基本関数３１０及び３１１の座標系は、原点において直交している。
【００６３】
ベース関数３００及び３０１は、間隔３６０（フィンの厚さに相当）を有する。
【００６４】
基本関数３１０及び３１１は、それぞれ基本周期長３２０及び３２１をもつ周期的な経路を有する。
【００６５】
重ね合わせ関数３３０及び３３１は、それぞれ重ね合わせ周期長３４０及び３４１をもつ周期的な経路を有し、この際、重ね合わせ周期長３４０及び３４１は、間隔３６０の好ましくは最大でも半分の長さ、特に好ましくは最大でも３分の１の長さである。
【００６６】
基本周期長３２０及び３２１は、それぞれ重ね合わせ周期長３４０及び３４１の少なくとも好ましくは５倍の長さ、特に好ましくは１０倍の長さである。
【００６７】
この関連において、間隔３６０は、例えば、最小間隔、最大間隔、又は平均間隔により構成されている。
【００６８】
図４ｄは、フィン１４１と、前述の実施形態と同様に構成されている基底部を備えた一冷却体１４０の形式の第５例を示している。図示された断面図は、図４ａの切断面Ｄ−Ｄによる切断面に対応して置かれた切断面に対応する。基本関数３１２に関連する冷却体１４０の表面構造の詳細は、以下で更に説明するように図４ｆと関連して見ることができる。
【００６９】
冷却体１４０の水平切断面（非図示）において、断面曲線の形状を見ることができ、この断面曲線は、少なくとも部分的に、実質的に直線形状、又は実質的に円形状のベース関数と、直線状、波形状又は三角形状の基本関数３１２及び３１３と、波形状の重ね合わせ関数３３２及び３３３、又は波形状の重ね合わせ関数３３０及び３３１の大きさとの重ね合わせから形成されている。
【００７０】
重ね合わせは、ベース関数３０２及び３０３の関数経路が少なくとも部分的に基本関数３１２及び３１３の曲線座標系、好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成し、そして基本関数３１２及び３１３の関数経路が少なくとも部分的に重ね合わせ関数３３２及び３３３の曲線座標系、好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成することにより定義されている。
【００７１】
この例において、ベース関数３０２及び３０３の座標系の軸は、直線状に延在し、ベース関数３０２及び３０３の座標系は、原点において直交している。
【００７２】
同様に、基本関数３１２及び３１３の座標系の軸は、直線状に延在し、基本関数３１２及び３１３の座標系は、原点において直交している。
【００７３】
ベース関数３０２及び３０３は、間隔３６１（フィンの厚さに相当）を有する。
【００７４】
基本関数３１２及び３１３は、それぞれ基本周期長３２２及び３２３をもつ周期的な経路を有する。
【００７５】
重ね合わせ関数３３２及び３３３は、それぞれ重ね合わせ周期長３４２及び３４３をもつ周期的な経路を有し、この際、重ね合わせ周期長３４２及び３４３は、間隔３６１の好ましくは最大でも半分の長さ、特に好ましくは最大でも３分の１の長さである。
【００７６】
基本周期長３２２及び３２３は、それぞれ重ね合わせ周期長３４２及び３４３の少なくとも好ましくは５倍の長さ、特に好ましくは１０倍の長さである。
【００７７】
この関連において、間隔３６１は、例えば、最小間隔、最大間隔、又は平均間隔により構成されている。
【００７８】
三角形状の基本関数３１２及び３１３と、波形状の重ね合わせ関数３３２及び３３３は、それらの形状に関してそれぞれ異なるかたちで延在する。
【００７９】
図５は、先行技術による、ピン２２２と、それらのオープン端部２２４と、基底部２２３を備えた冷却体２２０を示している。図５ａにおいて冷却体２２０は、側面図として示されている。図５ｂは、図５ａの水平切断面Ｅ−Ｅに沿った断面図として冷却体２２０の一部分を示しており、この際、表面における滑らかな外側輪郭部と、冷却体２２０のピン２２２の間隔ないし直径２２５が見てとれる。
【００８０】
図６は、ピン１５２と、それらのオープン端部１５４と、基底部１５３を備えた本発明による冷却体１５０を示している。図６ａにおいて冷却体１５０は、側面図として示されている。図６ｂは、図６ａの水平切断面Ｆ−Ｆに沿った断面図として冷却体１５０の一部分を示しており、この際、本発明による冷却体１５０の表面の波形ないし三角形状の（角の丸められた）外側輪郭部が見てとれる。
【００８１】
複数のピン１５２は、基底部１５３を介して互いに接続されている側の部分から出発し、ピン１５２の隆起に沿ってそれらのオープン端部１５４に向かってそれらの横断面が先細りしている。
【００８２】
ピン１５２は、その外側輪郭部の対向する部分の間に直径ないし間隔１５５を有する。この関連において、間隔１５５は、例えば、最小間隔、最大間隔、又は平均間隔により構成されている。
【００８３】
図７には、象徴的に車両投光器（例えば車両前照灯）１０が図示されており、車両投光器１０は、発光手段１１と、パワー電子装置１２と、冷却体１００と、光学系１３を含んでいる。
【００８４】
発光手段１１は、例えば、１つ又は複数のＬＥＤ又はレーザダイオードから構成されている。パワー電子装置１２は、例えば、発光手段１１としてのＬＥＤのためのドライバトランジスタを含んでいる。
【００８５】
発光手段１１並びにパワー電子装置１２は、好ましくは、接触要素１４、例えば雲母板、を介し、又は熱抵抗を改善してそれによりヒートシンクに対する良好な熱結合をもたらす熱伝導性ペーストのかたまりを介し、本発明による冷却体１００と結合されている。
【００８６】
光学系１３は、例えば、レンズ、シェード（絞り部材）又は透明カバーの形式の１つ又は複数の光学素子を含むことができる。
【符号の説明】
【００８７】
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、
１５０、２００、２１０、２２０            冷却体
１０１、１１１、１２１、１３１、１４１、
１５２、２０１、２１１、２２２            冷却体のフィン又はピン
１０３、１２３、１５３、
２０３、２１３、２２３                    冷却体の基底部
１０４、１２４、１５４、２２４            フィン又はピンのオープン（自由）端部
１０５、１０５ｍｉｎ、１０５ｍａｘ
１１５、１２５、１５５、
２０５、２１５、２２５、３６０、３６１    間隔
１０６、１０７、１１６                    中心線
１０８、１０９                            角度
３００、３０１、３０２、３０３            ベース関数
３１０、３１１、３１２、３１３            基本関数
３２０、３２１、３２２、３２３            基本周期長
３３０、３３１、３３２、３３３            重ね合わせ関数
３４０、３４１、３４２、３４３            重ね合わせ周期長
３５０、３５１、３５２、３５３            輪郭関数
１０    車両投光器
１１    発光手段
１２    パワー電子装置
１３    光学系
１４    接触要素
１５    光線
【図１】
2020529132.tif 000003
【図１ａ】
2020529132.tif 000004
【図１ｂ】
2020529132.tif 000005
【図２】
2020529132.tif 000006
【図２ａ】
2020529132.tif 000007
【図２ｂ】
2020529132.tif 000008
【図３】
2020529132.tif 000009
【図３ａ】
2020529132.tif 000010
【図３ｂ】
2020529132.tif 000011
【図３ｃ】
2020529132.tif 000012
【図４】
2020529132.tif 000013
【図４ａ】
2020529132.tif 000014
【図４ｂ】
2020529132.tif 000015
【図４ｃ】
2020529132.tif 000016
【図４ｄ】
2020529132.tif 000017
【図４ｅ】
2020529132.tif 000018
【図４ｆ】
2020529132.tif 000019
【図５】
2020529132.tif 000020
【図５ａ】
2020529132.tif 000021
【図５ｂ】
2020529132.tif 000022
【図６】
2020529132.tif 000023
【図６ａ】
2020529132.tif 000024
【図６ｂ】
2020529132.tif 000025
【図７】
2020529132.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月27日(2020.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両投光器の電子部品を冷却するための冷却体であって、前記冷却体は、外側輪郭部をもつ冷却構造体を有し、前記外側輪郭部は、仮想切断面に沿って見ると所定の輪郭曲線に従い、前記輪郭曲線は、少なくとも１つの部分において所定の輪郭関数により記述可能であるという構成の冷却体であり、
所定のベース関数（300, 301, 302, 303）と所定の基本関数（310, 311, 312, 313）の第１の重ね合わせから基本経路が形成されており、前記基本経路と所定の重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）の第２の重ね合わせから前記輪郭関数（350, 351, 352, 353）が形成されており、
前記第１の重ね合わせは、前記ベース関数（300, 301, 302, 303）の関数経路が、前記基本関数（310, 311, 312, 313）の曲線座標系又は直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われ、前記第２の重ね合わせは、前記基本関数（310, 311, 312, 313）の関数経路が、前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）の曲線座標系又は直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われ、
前記ベース関数（300, 301, 302, 303）は、直線状、円形状又は円弧状の経路を有し、前記基本関数（310, 311, 312, 313）は、直線状又は波形状の経路を有し、前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）は、波形状の経路を有すること
を特徴とする冷却体。
【請求項２】
前記冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）は、基底部（103, 123, 153）を有し、前記基底部上に少なくとも２つのフィン（101, 111, 121, 131, 141）又は少なくとも２つのピン（152）が配設され、これらは、互いに実質的に平行に配向されていること
を特徴とする、請求項１に記載の冷却体。
【請求項３】
前記輪郭関数（350, 351, 352, 353）は、前記冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）の外側輪郭部の２つの対向する側部、或いは前記冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）のフィン（101, 111, 121, 131, 141）又はピン（152）の外側輪郭部の２つの対向する側部を記述し、前記側部は、互いに所定の間隔（105, 115, 125, 155, 360, 361）を有し、前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）は、所定の重ね合わせ周期長（340, 341, 342, 343）をもつ周期的な経路を有すること
を特徴とする、請求項１又は２に記載の冷却体。
【請求項４】
前記重ね合わせ周期長（340, 341, 342, 343）は、前記間隔（105, 115, 125, 155, 360, 361）の最大でも半分の長さ、又は最大でも３分の１の長さであること
を特徴とする、請求項３に記載の冷却体。
【請求項５】
前記基本関数（310, 311, 312, 313）は、所定の基本周期長（320, 321, 322, 323）をもつ周期的な経路を有し、前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）は、所定の重ね合わせ周期長（340, 341, 342, 343）をもつ周期的な経路を有すること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷却体。
【請求項６】
前記基本周期長（320, 321, 322, 323）は、前記重ね合わせ周期長（340, 341, 342, 343）の少なくとも５倍の長さ、又は１０倍の長さであること
を特徴とする、請求項５に記載の冷却体。
【請求項７】
前記基本関数（310, 311, 312, 313）と前記重ね合わせ関数（330, 331, 332, 333）は、それぞれ異なるかたちで、波形状か、波形状の大きさによるか、又は三角形状で延在すること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷却体。
【請求項８】
発光手段及び／又はパワー電子装置、並びに光学系を含んだ車両投光器であって、更に請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）が含まれており、前記発光手段（11）及び／又は前記パワー電子装置（12）は、前記冷却体（100, 110, 120, 130, 140, 150）と熱的に結合されていること
を特徴とする車両投光器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【特許文献１】WO 2016/030156 A1
【特許文献２】DE 10 2012 106 000 A1
【特許文献３】DE 10 2012 106 003 A1
【特許文献４】WO 2011/025235 A2
【特許文献５】WO 2008/019504 A1
【特許文献６】US 2007/097692 A1
【特許文献７】WO 2011/134121 A1
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
前記課題は、以下の冷却体により解決される。
即ち、所定のベース関数と所定の基本関数の第１の重ね合わせから基本経路が形成されており、前記基本経路と所定の重ね合わせ関数の第２の重ね合わせから輪郭関数が形成されており、
この際、第１の重ね合わせは、ベース関数の関数経路が、基本関数の曲線座標系、好ましくは曲線直交座標系の１つの軸を形成することにより行われ、第２の重ね合わせは、基本関数の関数経路が、重ね合わせ関数の曲線座標系、好ましくは曲線直交座標系の１つの軸を形成することにより行われ、
この際、ベース関数は、直線状、円形状、又は円弧状の経路を有し、基本関数は、直線状、又は波形状の経路を有し、重ね合わせ関数は、波形状の経路を有する。
即ち本発明の第１の視点により、
車両投光器の電子部品を冷却するための冷却体であって、前記冷却体は、外側輪郭部をもつ冷却構造体を有し、前記外側輪郭部は、仮想切断面に沿って見ると所定の輪郭曲線に従い、前記輪郭曲線は、少なくとも１つの部分において所定の輪郭関数により記述可能であるという構成の冷却体であり、
所定のベース関数と所定の基本関数の第１の重ね合わせから基本経路が形成されており、前記基本経路と所定の重ね合わせ関数の第２の重ね合わせから前記輪郭関数が形成されており、
前記第１の重ね合わせは、前記ベース関数の関数経路が、前記基本関数の曲線座標系、又は直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われ、前記第２の重ね合わせは、前記基本関数の関数経路が、前記重ね合わせ関数の曲線座標系又は直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われ、
前記ベース関数は、直線状、円形状又は円弧状の経路を有し、前記基本関数は、直線状又は波形状の経路を有し、前記重ね合わせ関数は、波形状の経路を有すること
を特徴とする冷却体が提供される。
更に本発明の第２の視点により、
発光手段及び／又はパワー電子装置、並びに光学系を含んだ車両投光器であって、更に前記第１の視点による冷却体が含まれており、前記発光手段及び／又は前記パワー電子装置は、前記冷却体と熱的に結合されていること
を特徴とする車両投光器が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記された図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）
車両投光器の電子部品を冷却するための冷却体であって、前記冷却体は、外側輪郭部をもつ冷却構造体を有し、前記外側輪郭部は、仮想切断面に沿って見ると所定の輪郭曲線に従い、前記輪郭曲線は、少なくとも１つの部分において所定の輪郭関数により記述可能であるという構成の冷却体であり、
所定のベース関数と所定の基本関数の第１の重ね合わせから基本経路が形成されており、前記基本経路と所定の重ね合わせ関数の第２の重ね合わせから前記輪郭関数が形成されており、
前記第１の重ね合わせは、前記ベース関数の関数経路が、前記基本関数の曲線座標系、好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われ、前記第２の重ね合わせは、前記基本関数の関数経路が、前記重ね合わせ関数の曲線座標系、好ましくは直交座標系、の１つの軸を形成することにより行われ、
前記ベース関数は、直線状、円形状又は円弧状の経路を有し、前記基本関数は、直線状又は波形状の経路を有し、前記重ね合わせ関数は、波形状の経路を有すること。
（形態２）
前記冷却体は、基底部を有し、前記基底部上に少なくとも２つのフィン又は少なくとも２つのピンが配設され、これらは、互いに実質的に平行に配向されていること、が好ましい。
（形態３）
前記輪郭関数は、前記冷却体の外側輪郭部の２つの対向する側部、好ましくは前記冷却体のフィン又はピンの外側輪郭部の２つの対向する側部を記述し、前記側部は、互いに所定の間隔を有し、前記重ね合わせ関数は、所定の重ね合わせ周期長をもつ周期的な経路を有し、前記重ね合わせ周期長は、前記間隔の好ましくは最大でも半分の長さ、特に好ましくは最大でも３分の１の長さであること、が好ましい。
（形態４）
前記基本関数は、所定の基本周期長をもつ周期的な経路を有し、前記重ね合わせ関数は、所定の重ね合わせ周期長をもつ周期的な経路を有し、前記基本周期長は、前記重ね合わせ周期長の少なくとも好ましくは５倍の長さ、特に好ましくは１０倍の長さであること、が好ましい。
（形態５）
前記基本関数と前記重ね合わせ関数は、それぞれ異なるかたちで、波形状か、波形状の大きさによるか、又は三角形状で延在すること、が好ましい。
（形態６）
発光手段及び／又はパワー電子装置、並びに光学系を含んだ車両投光器であって、更に前記冷却体が含まれており、前記発光手段及び／又は前記パワー電子装置は、前記冷却体と熱的に結合されていること。
【国際調査報告】
2020529132.tif 000027
2020529132.tif 000028
2020529132.tif 000029
2020529132.tif 000030
2020529132.tif 000031
2020529132.tif 000032