特許 5693482 ヒートシンク及び照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5693482

(24)【登録日】2015年2月13日

(45)【発行日】2015年4月1日

(54)【発明の名称】ヒートシンク及び照明装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20150312BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20150312BHJP

   F21S 8/02 20060101ALI20150312BHJP

   F21V 29/00 20150101ALI20150312BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150312BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/36 Z

   H05K7/20 D

   F21S8/02 430

   F21V29/00 111

   F21Y101:02

【請求項の数】7

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-24320(P2012-24320)

(22)【出願日】2012年2月7日

(65)【公開番号】特開2013-162036(P2013-162036A)

(43)【公開日】2013年8月19日

【審査請求日】2013年10月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】390014546

【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099461

【弁理士】

【氏名又は名称】溝井 章司

(72)【発明者】

【氏名】桑原 絵里

(72)【発明者】

【氏名】宮本 照雄

(72)【発明者】

【氏名】米田 俊之

(72)【発明者】

【氏名】諏訪 正一

【審査官】 小川 将之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２８４５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９１１３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｆ２１Ｓ ８／０２

Ｆ２１Ｖ ２９／００

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｆ２１Ｙ １０１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状のベース板と、板状の押さえ板と、前記ベース板と前記押さえ板とに取り付けられるフィン部材とを備えるヒートシンクにおいて、
前記ベース板は、
ベース板表面とベース板裏面とを有し、
前記フィン部材は、
前記ベース板表面に配置される当接板であって前記ベース板表面に当接する当接板裏面と前記当接板裏面の裏側の当接板表面とを有する当接板と、前記当接板表面から突き出した板状のフィンとを備え、
前記押さえ板は、
前記当接板表面と当接する押さえ板裏面と前記押さえ板裏面の裏側の押さえ板表面とを有し、板状の一部が前記押さえ板表面側に切り起こされて形成された切り起こし片と、前記フィンを前記押さえ板裏面側から挿入させる貫通孔であって少なくとも一部が前記切り起こし片が切り起こされることにより形成される貫通孔とを備え、
前記押さえ板は、前記貫通孔を形成する周縁に、前記貫通孔に挿入される前記フィンを嵌め込む切り欠きを有することを特徴とするヒートシンク。

【請求項2】

板状のベース板と、板状の押さえ板と、前記ベース板と前記押さえ板とに取り付けられるフィン部材とを備えるヒートシンクにおいて、
前記ベース板は、
ベース板表面とベース板裏面とを有し、
前記フィン部材は、
前記ベース板表面に配置される当接板であって前記ベース板表面に当接する当接板裏面と前記当接板裏面の裏側の当接板表面とを有する当接板と、前記当接板表面から突き出した板状のフィンとを備え、
前記押さえ板は、
前記当接板表面と当接する押さえ板裏面と前記押さえ板裏面の裏側の押さえ板表面とを有し、板状の一部が前記押さえ板表面側に切り起こされて形成された切り起こし片と、前記フィンを前記押さえ板裏面側から挿入させる貫通孔であって少なくとも一部が前記切り起こし片が切り起こされることにより形成される貫通孔とを備え、
前記押さえ板は、板状の一部が前記押さえ板裏面側に切り起こされた押さえ片であって、切り起こされることにより前記貫通孔の一部が形成される押さえ片を備えることを特徴とするヒートシンク。

【請求項3】

前記押さえ板は、前記押さえ片が切り起こされることにより前記貫通孔の中央部が形成されることを特徴とする請求項２に記載のヒートシンク。

【請求項4】

前記押さえ板は、前記フィンを前記押さえ板裏面側から前記貫通孔に挿入させるとともに前記押さえ板裏面と前記ベース板表面との間に前記当接板を挟んだ状態で、前記ベース板に固定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒートシンク。

【請求項5】

前記切り起こし片は、前記貫通孔から前記押さえ板表面側に露出する前記フィンと平行になるように切り起こされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒートシンク。

【請求項6】

前記フィン部材は、１枚の平板を所定の角度で折り曲げることにより形成され、折り曲げられた一方の側の平板部分を前記当接板とし、他方の側の平板部分を前記フィンとすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のヒートシンク。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれかに記載のヒートシンクと、前記ヒートシンクの備えるベース板裏面に配置される光源と、前記光源を点灯させる点灯装置とを備えたことを特徴とする照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、ベース板とフィン部材と押さえ板とにより組み立てられるヒートシンク及びヒートシンクを用いた照明装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来では、埋め込み型照明装置に用いられるヒートシンクには、金型を用いたアルミダイカスト製が多くみられる（例えば、特許文献１参照）。また、ベース板、コルゲートフィン、及び押圧板からなるヒートシンクは存在する（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１２９２２７号公報

【特許文献2】特開２００３−３０３９３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

照明機器の大型化に伴う光源発熱量の増加を受け、ヒートシンクの大型化が進むと、従来の押し出し加工や鍛造加工、その他鋳造法を用いたヒートシンクではその重量が増加するという課題がある。例えば、金型を用いて製造する場合には、成形性を上げるためにフィンの厚みやフィン間ピッチを広くすることや抜き勾配を大きく設ける必要がある。そのため、ヒートシンク形状が制約され、本来必要なヒートシンク体積を超える形状を製造せざるを得なくなり、重量の増加を招くことになる。

【0005】

また、ベース板に形成された凹部または凸部に板状のフィンをかしめやろう付けによって接合するヒートシンクにおいては、薄肉、狭ピッチが可能となり、押し出し加工や鍛造、鋳造法で製造するヒートシンクに比べ軽量なヒートシンクが製造できる。しかし、接合方法にかしめやろう付けを用いる場合には、大型のプレス機および電気炉といった大型設備を必要とするので、製造コストが高くなるという課題がある。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するために、大型設備がなくても組み立てられ、軽量で放熱性に優れたヒートシンクを得ることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るヒートシンクは、板状のベース板と、板状の押さえ板と、前記ベース板と前記押さえ板とに取り付けられるフィン部材とを備えるヒートシンクにおいて、前記ベース板は、ベース板表面とベース板裏面とを有し、前記フィン部材は、前記ベース板表面に配置される当接板であって前記ベース板表面に当接する当接板裏面と前記当接板裏面の裏側の当接板表面とを有する当接板と、前記当接板表面から突き出した板状のフィンとを備え、前記押さえ板は、前記当接板表面と当接する押さえ板裏面と前記押さえ板裏面の裏側の押さえ板表面とを有し、板状の一部が前記押さえ板表面側に切り起こされて形成された切り起こし片と、前記フィンを前記押さえ板裏面側から挿入させる貫通孔であって前記切り起こし片が切り起こされることにより形成される貫通孔とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るヒートシンクは、板状のベース板と、板状の押さえ板と、前記ベース板と前記押さえ板とに取り付けられるフィン部材とを備えるヒートシンクにおいて、前記ベース板は、ベース板表面とベース板裏面とを有し、前記フィン部材は、前記ベース板表面に配置される当接板であって前記ベース板表面に当接する当接板裏面と前記当接板裏面の裏側の当接板表面とを有する当接板と、前記当接板表面から突き出した板状のフィンとを備え、前記押さえ板は、前記当接板表面と当接する押さえ板裏面と前記押さえ板裏面の裏側の押さえ板表面とを有し、板状の一部が前記押さえ板表面側に切り起こされて形成された切り起こし片と、前記フィンを前記押さえ板裏面側から挿入させる貫通孔であって前記切り起こし片が切り起こされることにより形成される貫通孔とを備えるので、大型設備がなくても組み立てられ、軽量で放熱性に優れたヒートシンクを得ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係るヒートシンク８００を示す分解斜視図である。

【図2】実施の形態１に係るヒートシンク８００を示す斜視図である。

【図3】実施の形態１に係るヒートシンク８００を側面から見た平面図である。

【図4】実施の形態１に係るフィン部材３００を示す図であり、（ａ）がフィン部材３００の斜視図、（ｂ）がフィン部材３００が折り曲げられていない状態のアルミニウム板３０１の平面図である。

【図5】実施の形態２に係るヒートシンク８１０を示す斜視図である。

【図6】（ａ）が実施の形態２に係る押さえ板２９０の斜視図であり、（ｂ）が（ａ）のフィン挿入孔２１０を正面から見た正面図、（ｃ）がフィン挿入孔２１０を正面から見た正面図のバリエーションを示す図である。

【図7】実施の形態３に係る押さえ板２９１を示す斜視図である。

【図8】比較のためのヒートシンク８２０において、ベース板１００とフィン挿入孔２１０が設けられた押さえ板２９１とによりフィン部材３００を固定している状態をフィン部材３００の長手方向に垂直な方向から見た平面図の模式図である。

【図9】実施の形態４に係る押さえ板２９２のバリエーションの一例を示す斜視図である。

【図10】実施の形態４に係る押さえ板２９２のバリエーションの他の例を示す斜視図である。

【図11】実施の形態５に係る照明装置９００の斜視図である。

【図12】実施の形態５に係る照明装置９００の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るヒートシンク８００を示す分解斜視図である。図２は、本実施の形態に係るヒートシンク８００を示す斜視図である。図３は、本実施の形態に係るヒートシンク８００を側面から見た平面図である。図４は、本実施の形態に係る１枚のフィン部材３００を示す図であり、（ａ）がフィン部材３００の斜視図、（ｂ）がフィン部材３００が折り曲げられていない状態のアルミニウム板３０１の平面図である。本実施の形態におけるヒートシンク８００の構成について、図１から図４に基づいて以下に説明する。

【0011】

図１に示すように、ヒートシンク８００は、ベース板１００と押さえ板２００とフィン部材３００とを備える。ベース板１００と押さえ板２００とフィン部材３００とは、熱伝導性の高いアルミニウム等により形成されている。ベース板１００と押さえ板２００とフィン部材３００とは、熱を伝達し易く、成型し易い材質であればアルミニウムに限られない。ヒートシンク８００は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とするＬＥＤ照明装置等において、ＬＥＤ、点灯装置等の電気・電子部品等から発熱する熱を放熱するために用いられる。

【0012】

ベース板１００は、板状（平板）であり、例えば、アルミニウム板である。ベース板１００は、熱を伝達し易く、成型し易い材質であればアルミニウムに限られない。図には示していないが、ベース板１００において、フィン部材３００が設置される面（ベース板表面１０１）の反対側の面（ベース板裏面１０２）には、例えば、ＬＥＤモジュール（光源）、点灯回路、電源回路等の発熱する電気・電子部品が取り付けられる。

【0013】

ベース板１００は、図１に示すように、１辺の長さＬ８×１辺の長さＬ９の矩形形状のアルミニウム板である。しかし、ベース板１００の形状は、このような矩形に限られず、使用態様によってどのような形状としてもよい。例えば、ベース板１００の形状は、円形やその他の多角形でもよい。

【0014】

フィン部材３００は、当接板３２０と、当接板３２０から略垂直に突き出した板状のフィン３１０とを備える。当接板３２０は、ベース板表面１０１に配置され、ベース板表面１０１に当接する当接板裏面３２２と当接板裏面３２２の裏側の当接板表面３２１とを有する。フィン部材３００は、１枚のアルミニウムの平板を所定の角度（例えば、直角）に折り曲げることにより形成される。フィン部材３００は、断面形状がＬ字形状である。

【0015】

フィン部材３００の折り曲げられた一方の側の平板部分が当接板３２０となり、他方の側の平板部分がフィン３１０となる。本実施の形態では、図１に示すように、３つのフィン部材が並べて配置される。

【0016】

フィン部材３００は、当接板３２０が幅（Ｐ１−Ｐ２方向の長さ）Ｌ６、当接板３２０の長手方向（フィン３１０の幅方向、Ｑ１−Ｑ２方向）の長さＬ５の矩形形状である。フィン３１０は、フィン幅Ｌ４、フィン高さＬ７の矩形形状である。フィン部材３００は、当接板３２０を隙間なく並べてベース板表面１０１に並べられる。このように配置することにより、フィン３１０はベース板表面１０１からベース板表面１０１の方向に垂直に立設されることになる。

【0017】

押さえ板２００は、当接板表面３２１と当接する押さえ板裏面２０２と、押さえ板裏面２０２の裏側の面である押さえ板表面２０１とを有する。押さえ板２００の外形は、ベース板１００と外形と略同一形状である。また、押さえ板２００は、押さえ板２００の一部が押さえ板表面２０１側に切り起こされて形成された切り起こし片２２０と、フィン３１０を押さえ板裏面２０２側から挿入するフィン挿入孔２１０（貫通孔）を備える。また、フィン挿入孔２１０の少なくとも一部は切り起こし片２２０が切り起こされることにより形成される。本実施の形態では、フィン挿入孔２１０は切り起こし片２２０が切り起こされることにより形成される。

【0018】

押さえ板２００は、フィン幅Ｌ４に合わせた長辺の長さＬ３のフィン挿入孔２１０が設けられている。フィン挿入孔２１０は、矩形形状の孔であり、長辺はＬ３、短辺はＬ１である。押さえ板２００のフィン挿入孔２１０は、凹凸のないアルミニウムの平板に、フィン挿入孔２１０の形状（Ｌ３×Ｌ１の矩形）であって長辺の一つを残した形状に切り込みをいれ、切り込まれた片もち梁状の片を切り起こすことで形成される。板厚等を考慮すると、短辺の切り込みは実際にはＬ１より長い。

【0019】

フィン挿入孔２１０は、矩形形状であり、長手方向の長さＬ３、短手方向の長さＬ１である。フィン挿入孔２１０の長手方向の長さＬ３は、フィン幅Ｌ４と略同一、あるいはやや長い。

【0020】

図１に示すベース板１００、押さえ板２００、３つのフィン部材３００を組み立てると図２に示すヒートシンク８００となる。以下に、ベース板１００、押さえ板２００、３つのフィン部材３００の組み立て方法の一例を示す。
（１）３つのフィン３１０をそれぞれ３つのフィン挿入孔２１０に挿入し、フィン挿入孔２１０のＰ１側の長辺周縁に沿わせる。当接板３２０の当接板表面３２１を押さえ板２００の押さえ板裏面２０２に密着させる。
（２）ベース板１００のベース板表面１０１を当接板３２０の当接板裏面３２２に密着させる。
（３）押さえ板２００をベース板１００に、例えば、ネジ止め等により固定する。押さえ板２００とベース板１００とによる挟持力により、押さえ板２００とベース板１００との間に当接板３２０を固定する。

【0021】

図３に示すように、フィン部材３００はベース板１００と押さえ板２００とに挟まれる形で固定されている。フィン部材３００の当接板３２０が、ベース板１００のベース板表面１０１と押さえ板２００の押さえ板裏面２０２との間に挟まれることにより固定される（図１参照）。ベース板１００のベース板表面１０１とフィン部材３００の当接板裏面３２２とが密着し、フィン部材３００の当接板表面３２１と押さえ板２００の押さえ板裏面２０２とが密着する。そして、フィン３１０は、フィン挿入孔２１０に挿入され、フィン挿入孔２１０から押さえ板表面２０１側に露出する。

【0022】

押さえ板２００は、フィン３１０を押さえ板裏面２０２側からフィン挿入孔２１０に挿入させるとともに押さえ板裏面２０２とベース板表面１０１との間に当接板３２０を挟んだ状態で、ベース板１００に固定される。ベース板１００と押さえ板２００とは、例えば、ネジやリベット、接着剤等により固定、接着される。

【0023】

また、本実施の形態では、フィン部材３００が３つ（フィン３１０の枚数が３枚）の例を挙げているが、求められる放熱性能に応じてフィン３１０の枚数は変えることができる。フィン３１０を設置する間隔Ｌ６２（図３参照）も、求められる放熱性能に応じて自由に調整することができる。

【0024】

図３に示すように、ベース板１００、フィン部材３００、押さえ板２００の板厚は、それぞれ均一であり、厚みが略一定な平板であるが、その板厚は一定でなくてもよい。

【0025】

例えば、ベース板１００において電気・電子部品が取り付けられるベース板裏面１０２は平面である必要があるが、ベース板１００の部品取り付け部分の冷却を促進するために、部品取り付け部分近傍のみベース板１００の厚みを厚くしてもよい。この場合、ベース板表面１０１は、平面ではなく曲面、斜面、あるいは凹凸のある面となる場合がある。

【0026】

押さえ板２００は、フィン幅Ｌ４（図１参照）に合わせたフィン挿入孔２１０が設けられている。フィン挿入孔２１０の設置位置は、ヒートシンク８００の外形、設置するフィン３１０の枚数（すなわち、フィン部材３００の個数）や、フィン３１０の間隔Ｌ６２等を考慮して自由に調整できる。

【0027】

本実施の形態では、図２及び図３に示すように、３つのフィン部材３００のうち、Ｐ２側のフィン部材３００の当接面端面Ａ３２３と、ベース板１００のＰ２側の端面であるベース板端面Ａ１０３と、押さえ板２００のＰ２側の端面Ａ２０３とは、ほぼそろえて（略一平面上となるように）配置される。

【0028】

図１で示すように、当接板のフィン幅方向（Ｑ１−Ｑ２方向）の長さＬ５は、ベース板１００のフィン幅方向（Ｑ１−Ｑ２方向）の長さＬ９（図１参照）よりも短く形成されている。したがって、図２に示すように、Ｐ２側のフィン部材３００の当接面端面Ａ３２３のＱ１側とＱ２側には、ベース板１００と押さえ板２００との間に隙間部Ａ５０１が形成される。押さえ板２００は、この隙間部Ａ５０１のある位置において、ベース板１００に固定される。この位置でネジ止めすることにより、ネジ等は押さえ板２００とベース板１００とを貫通して固定し、フィン部材３００の当接板３２０は貫通しない。

【0029】

また、図３に示すように、Ｐ２側のフィン部材３００の当接板３２０の当接面端面Ａ３２３の反対側の当接板端面Ｂ３２４と、真ん中のフィン部材３００の当接面端面Ａ３２３とは、当接するか、あるいは極小さい隙間しかできないように、隣り合うフィン部材３００同士が並べられる。Ｐ１側のフィン部材３００の当接板端面Ｂ３２４のＰ１側は、隙間部Ｂ５０２となる。隙間部Ａ５０１、隙間部Ｂ５０２は、なくてもよい。また、Ｐ１側のフィン部材３００の当接面端面Ａ３２３のＰ１側にも隙間部が生じるように設計してもよい。隙間部Ａ５０１、隙間部Ｂ５０２がない場合には、ネジ等は、押さえ板２００とベース板１００と当接板３２０とを貫通して固定することになる。

【0030】

上述したように、切り起こし片２２０は、凹凸のない平板に、フィン挿入孔２１０の形状（Ｌ８×Ｌ９の矩形）の長辺一辺を残して切り込みをいれ、切り起こすことで形成される。そして、切り起こし片２２０は、フィン挿入孔２１０から押さえ板表面２０１側に露出するフィン３１０と平行になるように切り起こされる。フィン３１０が当接板３２０（あるいはベース板１００、押さえ板２００）に対して直角に設けられている場合は、切り起こし片２２０も押さえ板２００（あるいはベース板１００、当接板３２０）に対して直角になるように起こされる（曲げられる）。

【0031】

図２に示すように、フィン３１０は、フィン挿入孔２１０のＰ１側の長辺に沿って挿入される。これにより、フィン挿入孔２１０は当接板表面３２１により塞がれる。また、図３に示すように、フィン３１０と切り起こし片２２０とは交互に配置される。このように、隣り合うフィン３１０の間に、切り起こし片２２０が配置されることで、切り起こし片２２０もフィン３１０と同様の機能を有する。つまり、切り起こし片２２０の表面から熱を放熱するという機能を有する。

【0032】

フィン挿入孔２１０のフィン長手方向（フィン幅方向、Ｑ１−Ｑ２方向）に垂直な方向の長さ（フィン挿入孔２１０の幅Ｌ１）を大きくすることにより、切り起こし片２２０の高さＬ１０が高くなる。切り起こし片２２０は、熱を放熱するというフィンの機能も持ち合わせるので、フィン部材３００を固定できる範囲の中で大きくすることが望ましい。

【0033】

しかし、フィン挿入孔２１０の幅Ｌ１は、そのフィン挿入孔２１０に挿入されたフィン３１０と、そのフィン挿入孔２１０により形成された切り起こし片２２０との間隔を示すものである。そして、切り起こし片２２０と隣のフィン挿入孔２１０に挿入されているフィン３１０との間隔Ｌ２（図１，図３参照）は隣り合うフィン挿入孔２１０の間隔Ｌ２である。このとき、平行に配置されているフィン３１０と切り起こし片２２０との間隔は、等間隔に近い方が放熱効率がよいと考えられる。したがって、放熱性を高めつつ切り起こし片２２０の高さＬ１０を高くするように、フィン挿入孔２１０の間隔を設計する必要がある。

【0034】

ベース板１００の厚みを一定でない形状にした場合には、ベース板１００のベース板表面１０１とフィン部材３００の当接板裏面３２２との密着性、フィン部材３００の当接板表面３２１と押さえ板２００の押さえ板裏面２０２との密着性を損なわないようにする必要がある。フィン部材３００の形状、押さえ板２００の形状も、ベース板１００のベース板表面１０１との凹凸が埋まるような形状にする必要がある。

【0035】

フィン部材３００は、平板を折り曲げることで成形される。フィン部材３００において、ベース板１００や押さえ板２００と接する部分（当接板３２０）のフィン長手方向に垂直な方向の長さＬ６は、隣に設置するフィン部材３００と重ならない範囲で最大の長さとする。

【0036】

図４は、（ａ）がフィン部材３００の斜視図であり、（ｂ）フィン部材３００が折り曲げられる前の状態のアルミニウム板３０１を示す図である。上述したように、フィン部材３００は、１枚のアルミニウム板を略直角に折り曲げた形状である。ただし、折り曲げた箇所（折り曲げ部３２５）のフィン幅方向の両側には、フィン幅Ｌ４より突出した当接板３２０の部分（当接板突出部３２６）が設けられている。

【0037】

図４（ｂ）に示すように、フィン部材３００は、当接板３２０の幅Ｌ５よりもフィン幅Ｌ４の方が短く形成されている。これにより、折り曲げ部３２５の両側に当接板突出部３２６が設けられる。この当接板突出部３２６により、フィン挿入孔２１０を当接板３２０が完全に塞ぐことができ、当接板３２０と押さえ板２００との密着性が高まる。図２に示すように、当接板３２０が当接板突出部３２６を有することにより、フィン挿入孔２１０の孔縁部２１１と当接板３２０との間に隙間ができにくくなる。

【0038】

次に、ベース板１００のベース板裏面１０２に取り付けられた電気・電子部品で発生した熱の放熱について説明する。

【0039】

電気・電子部品で発生した熱はベース板１００によって広げられ、ベース板１００から空気中へ放熱されるものと、ベース板１００（ベース板表面１０１）に接している当接板裏面３２２を介してフィン部材３００に伝えられる熱に分かれる。

【0040】

フィン部材３００に伝えられた熱は、フィン部材３００（主に、フィン３１０）から空気中へ放熱されるものと、フィン部材３００（当接板表面３２１）に接している押さえ板裏面２０２を介して押さえ板２００に伝えられる熱に分かれる。

【0041】

押さえ板２００に伝えられた熱は押さえ板２００（主に、押さえ板表面２０１、切り起こし片２２０）から空気中へ放熱される。このように、電気・電子部品で発生した熱は最終的に全て空気中へと放熱される。ここで、物体表面から空気へ熱伝達される熱量（単位［Ｗ］）は、熱伝達率（単位［Ｗ／ｍ^２／Ｋ］）と、放熱する面の面積（単位［ｍ^２］）と、温度差（単位［Ｋ］）との積で表される。

【0042】

押さえ板２００に切り起こし片２２０を形成（設置）することで、切り起こし片２２０の両面が放熱面として機能し、放熱する面の面積が増える。また、切り起こし片２２０を切り起こしたことにより生じた孔（フィン挿入孔２１０）はフィン部材３００の当接板３２０により塞がれるため、穴が開いていることによる放熱面積の損失もない。特に、当接板３２０が当接板突出部３２６を備えていることにより、フィン挿入孔２１０は当接板３２０により完全に塞がれるので放熱面積の損失がない。

【0043】

加えて、フィン挿入孔２１０を切り起こしにより設けているため、押さえ板２００のフィン３１０の長手方向（Ｑ１−Ｑ２方向）の曲げに対して強度が増す。これにより、押さえ板２００を端部や数点箇所でのみベース板１００に固定した場合においても、押さえ板２００の湾曲を抑えることができる。

【0044】

また、フィン部材３００の当接板３２０により、フィン部材３００がベース板１００や押さえ板２００と接する部分を可能な限り大きくとることができる。これにより、ベース板１００とフィン部材３００（当接板３２０）、フィン部材３００（当接板３２０）と押さえ板２００の接触面積を増やすことができ、熱の伝導性を上げる効果が得られる。加えて、フィン部材３００を安定して固定する効果もある。ベース板１００とフィン部材３００（当接板３２０）、フィン部材３００（当接板３２０）と押さえ板２００との接触部分にグリースや接着剤を挟むことで接触熱抵抗を抑え、より放熱性能を上げることもできる。

【0045】

また、ヒートシンク８００からの熱輻射を増加させるため、ヒートシンク８００の表面に塗装、または表面処理加工を施してもよい。

【0046】

以上のように、本実施の形態に係るヒートシンク８００は、ベース板１００、フィン部材３００、押さえ板２００の３部品より構成され、フィン部材３００がベース板１００と押さえ板２００とに挟まれ固定され、押さえ板２００にはフィン３１０を挿入させる穴（フィン挿入孔２１０）が設けられ、フィン挿入孔２１０の少なくとも一部は切り起こしによって形成されていることを特徴とする。このように、ヒートシンク８００は、押さえ板２００に切り起こしによる切り起こし片２２０を設置することで、切り起こし片２２０の両面が放熱面として機能し、放熱する面の面積が増え、放熱性能があがる。また、押さえ板２００の剛性が上がり、フィン部材３００とベース板１００とを安定して密着させることができる。

【0047】

また、本実施の形態に係るヒートシンク８００によれば、フィン部材３００、ベース板１００、押さえ板２００を用いてヒートシンク８００を構成することができる。それぞれの構成部材（フィン部材３００、ベース板１００、押さえ板２００）は、１枚の平板（アルミニウム板）を切り起こし加工、曲げ加工等により成型することができるものである。また、本実施の形態に係るヒートシンク８００は、フィン部材３００を押さえ板２００を用いてベース板１００に固定することにより構成されているので、プレス機や電気炉といった大型設備を使用することなく組み立てることができ、軽量で放熱性に優れたヒートシンク８００を容易に製造することができる。

【0048】

実施の形態２．
図５は、本実施の形態におけるヒートシンク８１０を示す斜視図である。図６は、（ａ）が本実施の形態に係る押さえ板２９０の斜視図であり、（ｂ）が（ａ）のフィン挿入孔２１０を正面から見た正面図、（ｃ）がフィン挿入孔２１０を正面から見た正面図の他の例を示す図である。本実施の形態におけるヒートシンク８１０の構成について、図５、図６に基づいて以下に説明する。

【0049】

なお、実施の形態１で説明したものと同様の機能及び構成を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0050】

ヒートシンク８１０は、ベース板１００と押さえ板２９０とフィン部材３００とを備える。ベース板１００のベース板裏面１０２（図１参照）には、ＬＥＤモジュール等の電気・電子部品が取り付けられる。ベース板１００と押さえ板２９０とに挟まれる形でフィン部材３００が固定されている。実施の形態１と相違する構成は、押さえ板２９０のフィン挿入孔２１０の形状である。

【0051】

図５に示すように、フィン３１０は、フィン挿入孔２１０のＰ１側の長辺に沿って挿入されている。フィン３１０の折り曲げ部３２５近傍のＱ１−Ｑ２方向の両端部は、フィン挿入孔２１０の孔縁部２１１に形成された切り欠き部２４０に嵌め込まれている。

【0052】

図６（ｂ）に示すように、押さえ板２９０のフィン挿入孔２１０の形状は、切り起こしとして使われる領域２４８とフィン３１０が挿入される領域２４９とに分けられる。フィン３１０が挿入される領域２４９は、フィン３１０の板厚に合わせた幅Ｌ１１、フィンの長手方向の幅（フィン幅Ｌ４）に合わせた長さＬ１２となっている。

【0053】

切り起こしとして使われる領域２４８のフィン長手方向に平行な方向の長さＬ３は、フィン３１０の長手方向の長さＬ４に合わせて形成された領域２４９の長手方向の長さＬ１２に比べ短くなっている。領域２４８のフィン３１０の長手方向に垂直な方向の長さＬ１３は、切り起こす高さＬ１０を増やすために、フィンピッチを考慮した上で、できる限り長くすることが好ましい。

【0054】

図６（ｃ）に示すように、フィン３１０が挿入される切り欠き部２４０の位置は、フィン挿入孔２１０の端部に限らず、フィン挿入孔２１０の中央等に自由に配置してよい。図６（ｃ）に示すように、フィン３１０を挿入する領域２４９は、フィン挿入孔２１０の中央部に存在する。この場合、領域２４９のＰ１側の領域（領域２４７）を塞ぐために、当該フィン部材３００のＰ１側隣のフィン部材３００の当接板３２０で塞ぐことができるように、当接板３２０の幅Ｌ６（図３参照）を設計する必要がある。

【0055】

以上のように、本実施の形態のヒートシンク８１０によれば、フィン挿入孔２１０の孔縁部２１１にフィン３１０の一部を嵌め込む切り欠き部２４０を備えるので、フィン部材３００の位置決めが容易になり、フィン３１０の抜けを防止できる。

【0056】

また、本実施の形態のヒートシンク８１０によれば、フィン挿入孔２１０の一部にフィン幅Ｌ４に合わせて、切り起こし部分（領域２４８）よりも幅Ａ（長手方向の長さ）の広い部分（領域２４９）を設け、フィン挿入孔２１０の形状を切り起こし部分（領域２４８）とフィン挿入部分（領域２４９）とで構成したので、フィン部材３００の位置決めが容易になり、フィン３１０の抜けを防止できる。

【0057】

また、押さえ板２９０では、フィン３１０の幅Ｌ４よりも切り起こし部分（領域２４８）のフィン長手方向の長さＬ３を短くしたので、フィン３１０と押さえ板２９０の接触面積が増え、より安定して固定することができる。例えば、実施の形態１において説明した押さえ板２００の場合よりも、少なくとも図６（ａ）に示した破線領域２５０（破線で囲まれた領域）の分はフィン３１０と押さえ板２９０の接触面積が増えている。

【0058】

実施の形態３．
図７は、本実施の形態における押さえ板２９１を示す斜視図である。図７では、押さえ板２９１におけるフィン挿入孔２１０の部分のみを示しており、フィン挿入孔２１０の数は、実施の形態１及び２と同様に３つでもよい。それ以外の構成は、実施の形態１及び実施の形態２において説明したものと同様であり、本実施の形態に係るヒートシンクも、フィン部材３００がベース板１００と押さえ板２９１とに挟まれる形で固定されている。

【0059】

本実施の形態に係るヒートシンクにおいて実施の形態１，２と異なる点は、押さえ板２９１のフィン挿入孔２１０及び切り起こし片の形状であり、他の部材は同一である。したがって、実施の形態１及び実施の形態２において説明したものと同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0060】

本実施の形態に係る押さえ板２９１は、押さえ板２９１の一部が押さえ板裏面２０２側に切り起こされた第２切り起こし片２２３（押さえ片）であって、切り起こされることによりフィン挿入孔２１０（貫通孔）の一部が形成される第２切り起こし片２２３（押さえ片）を備える。押さえ板２９１は、第２切り起こし片２２３が切り起こされることによりフィン挿入孔２１０の中央部が形成される。

【0061】

図７に示すように、押さえ板２９１には、切り起こしにより形成されたフィン挿入孔２１０が設けられている。押さえ板２９１は、フィン挿入孔２１０を形成するための切り起こしとして、ベース板１００（図２参照）の逆側（押さえ板表面２０１側）に、フィン３１０（図２参照）とほぼ平行になるように起こされた第１切り起こし片２２１，２２２と、ベース板１００側に切り起こされた第２切り起こし片２２３とを備える。

【0062】

押さえ板２９１では、フィン挿入孔２１０を形成するための切り起こしが３つあり、真ん中の切り起こし片を第２切り起こし片２２３として押さえ板裏面２０２側（ベース板１００側）に切り起こし、第２切り起こし片２２３の両側の切り起こし片を第１切り起こし片２２１，２２２として押さえ板表面２０１側に切り起こしている。

【0063】

図８は、比較のためのヒートシンク８２０であって、ベース板１００と、フィン挿入孔２１０が設けられた比較例の押さえ板２９９とによりフィン部材３００を固定している状態を、フィン３１０の長手方向に垂直な方向から見た平面図の模式図である。比較例の押さえ板２９９は、フィン挿入孔２１０を備えているが切り起こし片は備えていないものとする。図８を用いて、本実施の形態における押さえ板２９１の効果について説明する。

【0064】

比較例のヒートシンク８２０のように、ベース板１００と押さえ板２９９とをフィン３１０の長手方向の両端部でネジ５００によりネジ止めした場合、ネジ５００の個数は最小限に抑えることができる。しかし、図８に示すように、押さえ板２９９が湾曲することで押さえ板２９９の中央が浮いてしまい、フィン部材３００の当接板３２０の中央部においてベース板１００からの熱伝導が低下する。

【0065】

本実施の形態に係る押さえ板２９１では、中央の第２切り起こし片２２３がフィン３１０の中央部付近においてフィン３１０をベース板１００へ押し付ける側に折り曲げられている。したがって、押さえ板２９９が湾曲することで押さえ板２９９の中央が浮いてしまったとしても、第２切り起こし片２２３はフィン３１０の中央部でフィン部材３００をベース板１００に押し付けることができ、フィン部材３００の当接板３２０とベース板１００との密着性を高めることができる。

【0066】

図７に示すように、第２切り起こし片２２３の第２切り起こし片先端部２２４は、押さえ板表面２０１よりも押さえ板裏面２０２側に位置するように切り起こされている。このとき、Ｐ１側の長辺の孔縁部２１１と第２切り起こし片２２３の第２切り起こし片先端部２２４との間にフィン３１０が挿入しやすいように、第２切り起こし片２２３の長さＬ１４を短くしてもよい。

【0067】

また、本実施の形態に係る押さえ板２９１では、フィン挿入孔２１０を切り起こしにより形成しているため、押さえ板２９１を押さえ板２９１の端部や押さえ板２９１の数点箇所でのみ固定した場合においても、押さえ板２９１の湾曲を抑えることができる。

【0068】

押さえ板２９１において、第１切り起こし片２２１，２２２と第２切り起こし片２２３との位置や大きさ、数は自由に調整することができるが、ネジ５００等で押さえ板２９１を数点固定した場合においては、第２切り起こし片２２３を固定した点の間に設けることでフィン部材３００とベース板１００との密着性を高めることができるため好ましい。

【0069】

以上のように、本実施の形態に係るヒートシンクは、押さえ板２９１の切り起こした部分の一部をベース板１００側に折り曲げることを特徴とする。この構成により、押さえ板２９１に取り付けられた折り曲げ部分（第２切り起こし片２２３）でフィン部材３００とベース板１００とを押さえることができ、フィン部材３００とベース板１００の密着性が向上する。

【0070】

実施の形態４．
図９は、本実施の形態における押さえ板２９２を示す斜視図である。図１０は、本実施の形態における押さえ板２９２のバリエーションを示す斜視図である。図９及び図１０では、押さえ板２９２のフィン挿入孔２１０が１つの場合を示している。それ以外の構成は、実施の形態１〜２において説明したものと同様であり、本実施の形態に係るヒートシンクは、フィン部材３００がベース板１００と押さえ板２９２とに挟まれる形で固定されている。

【0071】

本実施の形態に係るヒートシンクにおいて実施の形態１〜３と異なる点は、押さえ板２９２のフィン挿入孔２１０の形状及び第２切り起こし片の形状であり、他の部材は同一である。したがって、実施の形態１〜３において説明したものと同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0072】

図９に示すように、押さえ板２９２の第２切り起こし片２２５は、両側の第１切り起こし片２２１，２２２よりも長い長さＬ２０（Ｐ１−Ｐ２方向の長さ）で切り起こされている。第２切り起こし片２２５は、根元は押さえ板表面２０１側に切り起こされているが、その角度は第１切り起こし片２２１，２２２よりも小さい角度である。そして、第２切り起こし片２２５は、第２切り起こし片先端部２２６がベース板１００の方を向くように、第２切り起こし片２２５の途中（屈曲部２２７）から略直角に折り曲げられている。

【0073】

図９に示す押さえ板２９２では、第２切り起こし片２２５の第２切り起こし片先端部２２６がフィン３１０の中央部付近においてフィン部材３００（当接板３２０）をベース板１００へ押し付ける側に弾性力を有する。したがって、第２切り起こし片２２５は、フィン部材３００の中央部で、フィン部材３００をベース板１００に押し付けているので、当接板３２０とベース板１００との密着性を高めることができる。また、第２切り起こし片２２５を切り起こすことにより形成された切り欠き領域２１０ａは、このフィン挿入孔２１０に挿入されるフィン部材３００のＰ１側の隣のフィン部材３００の当接板３２０により塞がれるので、熱伝導の損失はない。

【0074】

図１０に示すように、押さえ板２９２の第２切り起こし片２２５ａは、両側の第１切り起こし片２２１，２２２よりも長い幅Ｌ２０で切り起こされている。第２切り起こし片２２５ａは、押さえ板裏面２０２側に切り起こされている。そして、第２切り起こし片２２５ａは、根元からＬ２１の長さの箇所で折りたたまれている。折りたたまれた角部（第２切り起こし片先端部２２６ａ）から第２切り起こし片２２５ａの根元までの長さＬ２１は、フィン挿入孔２１０の幅Ｌ１と同程度かやや短くなるように形成する。

【0075】

図１０に示す押さえ板２９２では、真ん中の第２切り起こし片２２５ａの第２切り起こし片先端部２２６ａがフィン３１０の中央部付近においてフィン部材３００をベース板１００へ押し付ける側に弾性力を有する。したがって、第２切り起こし片２２５ａは、フィン部材３００の中央部で、フィン部材３００をベース板１００に押し付けているので、フィン部材３００の当接板３２０とベース板１００との密着性を高めることができる。

【0076】

以上のように、本実施の形態に係る押さえ板２９２において、第２切り起こし片２２５，２２５ａのように、第２切り起こし片２２５，２２５ａに弾性を持たせることで、よりフィン部材３００を押さえ板裏面２０２方向に押さえつける力が強まり、フィン部材３００（当接板３２０）とベース板１００の密着性を高めることができる。

【0077】

また、以上のように、本実施の形態に係る押さえ板２９２では、押さえ板２９２の切り起こした部分（第２切り起こし片２２５）を屈曲部２２７からベース板１００側（押さえ板裏面２０２側）に折り曲げることを特徴とする。この構成により、押さえ板２９２に取り付けられた折り曲げ部分（第２切り起こし片２２５の屈曲部２２７から先の部分）でフィン部材３００とベース板１００とを抑える（押さえる）ことができ、フィン部材３００とベース板１００との密着性があがる。

【0078】

また、以上のように、本実施の形態に係る押さえ板２９２では、押さえ板２９２の切り起こした部分（第２切り起こし片２２５ａ）をベース板１００側（押さえ板裏面２０２側）に折り曲げ、さらに、屈曲部２２７ａから先の部分をベース板１００側（押さえ板裏面２０２側）に折りたたむことを特徴とする。この構成により、押さえ板２９２に取り付けられた折りたたみ部分（第２切り起こし片２２５ａ）の先端部である第２切り起こし片先端部２２６ａでフィン部材３００とベース板１００とを抑える（押さえる）ことができ、フィン部材３００とベース板１００との密着性があがる。

【0079】

また、以上のように、本実施の形態に係る押さえ板２９２では、押さえ板２９２に設けられた折り曲げ部分（第２切り起こし片２２５，２２５ａ）はフィン３１０幅のほぼ中央に設けられていることを特徴とする。この構成により、押さえ板２９２に取り付けられた折り曲げ部分（第２切り起こし片２２５，２２５ａ）でフィン部材３００とベース板１００とを抑える（押さえる）ことができ、フィン部材３００（当接板３２０）とベース板１００との密着性があがる。

【0080】

実施の形態５．
図１１は、実施の形態５に係る照明装置９００の斜視図である。図１２は、実施の形態５に係る照明装置９００の断面図である。実施の形態５における照明装置９００の構成について、図１１と図１２とに基づいて以下に説明する。なお、実施の形態１と同様の機能構成部については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0081】

実施の形態５における照明装置９００は、天井などに取り付ける取り付け部（図示なし）と、電源（図示なし）と、光源を点灯させる点灯装置（図示なし）と、器具本体１９０とを備えている。器具本体１９０は、実施の形態１に記載のヒートシンク８００と基板１６０と基板１６０に実装されたＬＥＤ１７０（光源）、ＬＥＤ１７０からの光を要求される照射範囲を照らすよう集光させるリフレクタ１８０から構成される。

【0082】

基板１６０は、ガラスエポキシ基板やアルミ基板、セラミック基板などが使われる。熱の伝導性の高いものを使用することで、より放熱性能を向上させることができる。

【0083】

リフレクタ１８０は、白色高反射ポリカなど、反射率の高い材料で成形される。

【0084】

基板１６０は、ヒートシンク８００の光の発光方向側の面に取り付けられる。すなわち、ベース板１００のベース板裏面１０２に基板１６０が取り付けられる。ベース板裏面１０２には、基板１６０の他、電源装置、点灯装置等の電気・電子部品が取り付けられてもよい。

【0085】

ヒートシンク８００と基板１６０の間には、２つの部材を密着させるために、高放熱性のグリースや接着剤、シートを挟んでもよい。
実施の形態１のヒートシンクを照明装置に用いることで軽量な照明装置にすることができる。照明装置に用いるヒートシンクは実施の形態２や３に記載のヒートシンクでもよい。

【0086】

以上のように、本実施の形態に係る照明装置９００によれば、押し出し加工や鍛造加工、その他鋳造法を用いたヒートシンクに比べ軽量で放熱性に優れたヒートシンク８００を有する照明装置９００を得ることができる。また、大型設備がなくても組み立てられ、金型を用いたヒートシンクに比べ軽量で放熱性能の優れたヒートシンクを得る。大型設備がなくても組み立てることができ、製造コストの低い照明装置９００を得ることができる。

【0087】

以上、実施の形態１〜５について説明したが、これらの５つの実施の形態のうちの複数を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの５つの実施の形態のうち複数を部分的に組み合わせて実施しても構わない。その他、これらの５つの実施の形態を全体として、あるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。また、本質的でない部分の構成を他の構成で置き換えた構成であってもよい。

【符号の説明】

【0088】

１００ ベース板、１０１ ベース板表面、１０２ ベース板裏面、１０３ ベース板端面Ａ、１６０ 基板、１７０ ＬＥＤ、１８０ リフレクタ、１９０ 器具本体、２００ 押さえ板、２０１ 押さえ板表面、２０２ 押さえ板裏面、２０３ 押さえ板端面Ａ、２１０ フィン挿入孔、２１０ａ 切り欠き領域、２１１ 孔縁部、２２０ 切り起こし片、２２１ 第１切り起こし片、２２２ 第１切り起こし片、２２３ 第２切り起こし片、２２４ 第２切り起こし片先端部、２２５，２２５ａ 第２切り起こし片、２２６，２２６ａ 第２切り起こし片先端部、２２７，２２７ａ 屈曲部、２４０ 切り欠き部、２４７，２４８，２４９ 領域、２５０ 破線領域、２９０，２９１，２９２，２９９ 押さえ板、３００ フィン部材、３０１ アルミニウム板、３１０ フィン、３２０ 当接板、３２１ 当接板表面、３２２ 当接板裏面、３２３ 当接板端面Ａ、３２４ 当接板端面Ｂ、３２５ 折り曲げ部、３２６ 当接板突出部、５００ ネジ、５０１ 隙間部Ａ、５０２ 隙間部Ｂ、８００，８１０，８２０ ヒートシンク、９００ 照明装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】