特許 7348503 車両用ＬＥＤランプヒートシンク

(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】

(24)【登録日】2023-09-12

(45)【発行日】2023-09-21

(54)【発明の名称】車両用ＬＥＤランプヒートシンク

(51)【国際特許分類】

   F21S 45/48 20180101AFI20230913BHJP

   F16B 5/02 20060101ALI20230913BHJP

   H01L 33/64 20100101ALI20230913BHJP

   F21S 43/14 20180101ALI20230913BHJP

   F21S 43/15 20180101ALI20230913BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20230913BHJP

   F21V 29/76 20150101ALI20230913BHJP

   F21W 103/40 20180101ALN20230913BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230913BHJP

【ＦＩ】

F21S45/48

F16B5/02 A

H01L33/64

F21S43/14

F21S43/15

F21V29/503

F21V29/76

F21W103:40

F21Y115:10

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019196903

(22)【出願日】2019-10-30

(65)【公開番号】P2021072184

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000143639

【氏名又は名称】株式会社今仙電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100095795

【弁理士】

【氏名又は名称】田下 明人

(74)【代理人】

【識別番号】100143454

【弁理士】

【氏名又は名称】立石 克彦

(72)【発明者】

【氏名】徳永 駿

【審査官】下原 浩嗣

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１５０２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０８１０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３４９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２６１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４９２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０５９９８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４５／４８

Ｆ１６Ｂ ５／０２

Ｈ０１Ｌ ３３／６４

Ｆ２１Ｓ ４３／１４

Ｆ２１Ｓ ４３／１５

Ｆ２１Ｖ ２９／５０３

Ｆ２１Ｖ ２９／７６

Ｆ２１Ｗ １０３／４０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

横方向に複数のＬＥＤの配置された横長の基板の背面と対向する横長略矩形状の第１平板部と、
前記第１平板部と対向する略矩形状の第２平板部と、
前記第１平板部と前記第２平板部とを連結する逆Ｕ字状の第１連結部と、
前記第２平板部と対向する略矩形状の第３平板部と、
前記第２平板部と前記第３平板部とを連結するＵ字状の第２連結部と、を有する単板のアルミニウム板を折り曲げて成る車両用ＬＥＤランプヒートシンクであって、
伝熱シートが前記基板と前記車両用ＬＥＤランプヒートシンクとの間に設けられ、
前記第１平板部の両側端に、前記伝熱シートを圧縮した状態で保持するため、該伝熱シートを圧縮した厚み分、前記基板側に直角に曲げられた曲げ部位と、該曲げ部位から直角に前記第１平板部と平行になるように曲げられ、前記基板に当接する一対の当接平板部と、を有し、
前記一対の当接平板部は、前記基板をネジ固定するための開口と、前記基板に設けられた位置決め孔に嵌入するための嵌入片とを備え、
前記嵌入片は、前記当接平板部の上端又は下端に設けられ、前記当接平板部から前記基板側に直角に曲げられてなることを特徴とする車両用ＬＥＤランプヒートシンク。

【請求項2】

請求項１の車両用ＬＥＤランプヒートシンクであって、
前記当接平板部の前記開口は、一方は、円形であり、他方は長孔形であることを特徴とする車両用ＬＥＤランプヒートシンク。

【請求項3】

請求項１又は請求項２の車両用ＬＥＤランプヒートシンクであって、
前記当接平板部の一方は、第１平板部の下端側に変位して設けられ、前記嵌入片が上端に配置され、
前記当接平板部の他方は、第１平板部の上端側に変位して設けられ、前記嵌入片が下端に配置されることを特徴とする車両用ＬＥＤランプヒートシンク。

【請求項4】

請求項１～請求項３の車両用ＬＥＤランプヒートシンクであって、
前記第２連結部は、前記第１平板部の下端よりも高い位置に設けられることを特徴とする車両用ＬＥＤランプヒートシンク。

【請求項5】

請求項１～請求項３の車両用ＬＥＤランプヒートシンクであって、
前記第３平板部と対向する略矩形状の第４平板部と、
前記第３平板部と前記第４平板部とを連結するＵ字状の第３連結部と、
前記第４平板部と対向する略矩形状の第５平板部と、
前記第４平板部と前記第５平板部とを連結するＵ字状の第４連結部と、
前記第５平板部と対向する略矩形状の第６平板部と、
前記第５平板部と前記第６平板部とを連結するＵ字状の第５連結部と、を有し、
前記第３連結部、前記第５連結部の上端は、前記第１連結部の上端よりも低い位置に設けられ、
前記第２連結部、前記第４連結部の下端は、前記第１平板部の下端よりも高い位置に設けられることを特徴とする車両用ＬＥＤランプヒートシンク。

【請求項6】

請求項５の車両用ＬＥＤランプヒートシンクであって、
前記第１平板部と前記第６平板部とは、前記基板と平行に設けられ、
前記第２平板部、前記第３平板部、前記第４平板部、前記第５平板部は、前記平行に対して傾いて設けられることを特徴とする車両用ＬＥＤランプヒートシンク。

【請求項7】

請求項１～請求項６の車両用ＬＥＤランプヒートシンクであって、
リアフォグランプ用であることを特徴とする車両用ＬＥＤランプヒートシンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用ＬＥＤランプの熱を逃がす車両用ＬＥＤランプヒートシンクに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、ＬＥＤを搭載する基盤部の背面に断面櫛歯状のフィン部を設けた自動車用ＬＥＤランプヒートシンクを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＷＯ２０１６／０３５６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、フィン部をアルミダイキャストで形成しているため、製造工程が長く、コストが嵩むと考えられる。

【0005】

本発明の目的は、単板のアルミニウム板から製造でき、冷却性の高い車両用ＬＥＤランプヒートシンクを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る車両用ＬＥＤランプヒートシンクは、横方向に複数のＬＥＤの配置された横長基板の背面と対向する横長略矩形状の第１平板部と、前記第１平板部と対向する略矩形状の第２平板部と、前記第１平板部と前記第２平板部とを連結する逆Ｕ字状の第１連結部と、前記第２平板部と対向する略矩形状の第３平板部と、前記第２平板部と前記第３平板部とを連結するＵ字状の第２連結部と、を有する単板のアルミニウム板を折り曲げて成る。そして、伝熱シートが前記基板と前記車両用ＬＥＤランプヒートシンクとの間に設けられ、前記第１平板部の両側端に、前記伝熱シートを圧縮した状態で保持するため、該伝熱シートを圧縮した厚み分、前記基板側に直角に曲げられた曲げ部位と、該曲げ部位から直角に前記第１平板部と平行になるように曲げられ、前記基板に当接する一対の当接平板部と、を有し、前記一対の当接平板部は、前記基板をネジ固定するための開口と、前記基板に設けられた位置決め孔に嵌入するための嵌入片とを備え、前記嵌入片は、前記当接平板部の上端又は下端に設けられ、前記当接平板部から前記基板側に直角に曲げられてなる。

【発明の効果】

【0007】

本発明の車両用ＬＥＤランプヒートシンクは、横方向に複数のＬＥＤの配置された横長基板の背面と対向する横長略矩形状の第１平板部と、第１平板部と対向する略矩形状の第２平板部と、第１平板部と第２平板部とを連結する逆Ｕ字状の第１連結部と、第２平板部と対向する略矩形状の第３平板部と、第２平板部と第３平板部とを連結するＵ字状の第２連結部とから構成されるため、単板のアルミニウム板から折り曲げ加工で形成でき製造が容易である。基板の背面に横長略矩形状の第１平板部を面接触させることで、冷却性を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１（Ａ）は本発明の実施形態に係る車両用ＬＥＤランプの平面図であり、図１（Ｂ）は車両用ＬＥＤランプの背面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＡ－Ａ断面図である。

【図2】図２（Ａ）は、図１（Ｂ）のＢ－Ｂ断面図であり、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）のＤ－Ｄ断面図であり、図２（Ｃ）は車両用ＬＥＤランプの側面図である。

【図3】図３（Ａ）は実施形態の車両用ＬＥＤランプヒートシンクの平面図であり、図３（Ｂ）は車両用ＬＥＤランプヒートシンクの背面図であり、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のＥ－Ｅ断面図である。

【図4】図４（Ａ）は実施形態の車両用ＬＥＤランプヒートシンクの斜視図であり、図４（Ｂ）は車両用ＬＥＤランプヒートシンクの断面図であり、図４（Ｃ）は図３（Ｂ）のＦ－Ｆ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）に示される実施形態の車両用ＬＥＤランプ１０は、車両のリアフォグランプ用である。車両用ＬＥＤランプ１０はリアランプの図示しないユニット内に組み込まれる。リアフォグランプは他のランプよりも高輝度（明るい）なため、ＬＥＤの発熱による光度低下が大きく、ストップランプやテールランプのようなリアランプよりも高いＬＥＤの冷却性が要求される。
車両用ＬＥＤランプ１０は、３個の赤色ＬＥＤ２２を横方向に搭載する横長の基板２０と、基板２０の背面に取り付けられた車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０と、基板２０の前面に取り付けられたレンズ板３０と、基板２０と車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０との間に設けられたシリコンシート１２と、から成る。基板２０の背面側には給電用の端子２４が取り付けられている。

【0010】

レンズ板３０は、各赤色ＬＥＤ２２前に配置されたレンズ３２と、レンズを支持する断面略台形形状の支持部３２Ｔとを備える。レンズ板３０の前面には凹凸３０ａが設けられている。図１（Ｂ）に示されるようにレンズ板３０は、下端３０Ｄ、上端３０Ｐと、背面視の右側端３０Ｒ、左側端３０Ｌを有する。レンズ板３０の右側端３０Ｒ、左側端３０Ｌの近傍で、レンズ板３０の背面には、レンズ板、即ち、車両用ＬＥＤランプをリアランプの図示しないユニット内に固定するための円筒状の第１支柱３６Ａ、３６Ｂと、基板２０を固定するための円筒状の第２支柱３４Ａ、３４Ｂとが設けられている。第１支柱３６Ａ、３６Ｂの内部にはネジ孔３６ａ、３６ｂが形成され、第２支柱３４Ａ、３４Ｂの内部にはネジ孔３４ａ、３４ｂが形成される。第２支柱３４Ａ、３４Ｂのネジ孔３６ａ、３６ｂにリアランプのユニット側からの図示しないネジを固定することで、車両用ＬＥＤランプ１０はユニットに固定される。第１支柱３６Ａ、３６Ｂの高さｈ１は、第２支柱３４Ａ、３４Ｂの高さｈ２よりも高い。左側端３０Ｌの第１支柱３６Ａは、上端３０Ｐ側に設けられ、第２支柱３４Ａは下端３０Ｄ側に設けられている。右側端３０Ｒの第１支柱３６Ｂは、下端３０Ｄ側に設けられ、第２支柱３４Ｂは上端３０Ｐ側に設けられている。左側端３０Ｌの第１支柱３６Ａが上端３０Ｐ側に設けられ、右側端３０Ｒの第１支柱３６Ｂが下端３０Ｄ側に設けられることで、第１支柱３６Ａ、３６Ｂを略矩形のレンズ板３０の対角線上に固定させ、車両用ＬＥＤランプ１０の取り付け精度を高くしている。

【0011】

図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示される実施形態の車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０は、所定形状に打ち抜かれた単板のアルミニウム板を折り曲げることで形成される。図４（Ｂ）に示されるように、車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０は、横長の基板２０の背面と対向する横長略矩形状の第１平板部４１と、第１平板部４１と対向する略矩形状の第２平板部４２と、第１平板部４１と第２平板部とを連結する側面視逆Ｕ字状の第１連結部４１Ｕと、第２平板部４２と対向する略矩形状の第３平板部４３と、第２平板部４２と第３平板部４３とを連結するＵ字状の第２連結部４２Ｕと、第３平板部４３と対向する略矩形状の第４平板部４４と、第３平板部４３と第４平板部４４とを連結するＵ字状の第３連結部４３Ｕと、第４平板部４４と対向する略矩形状の第５平板部４５と、第４平板部４４と第５平板部４５とを連結するＵ字状の第４連結部４４Ｕと、第５平板部４５と対向する略矩形状の第６平板部４６と、第５平板部４５と第６平板部４６とを連結するＵ字状の第５連結部４５Ｕとを有する。

【0012】

図４（Ｂ）に示されるように、第１平板部４１と第６平板部４６とは、基板２０と平行に設けられている。第２平板部４２、第３平板部４３、第４平板部４４、第５平板部４５は、基板２０と平行に対して傾いて設けられる。即ち、第２平板部４２と第４平板部４４とは、上端側が基板２０に近づくように傾き、第３平板部４３と第５平板部４５は下端側が基板２０に近づくように傾いている。

【0013】

第３連結部４３Ｕ、第５連結部４５Ｕの上端は、第１連結部４１Ｕの上端４１ＵＰよりもｄ１分低い位置に設けられ、第２連結部４２Ｕ、第４連結部４４Ｕの下端は、第１平板部４１の下端４１Ｄよりもｄ２分高い位置に設けられる。これにより、リアランプの図示しないユニット内に組み込まれる際に、車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０と該ユニットとの接触が避けられる。

【0014】

第１平板部４１の右端４１Ｒ、左端４１Ｌに、図１（Ａ）中に示されるシリコンシート（伝熱シート）１２を圧縮した状態で保持するため、該シリコンシート１２を圧縮した厚み分、基板側へ水平方向に直角に曲げられた曲げ部位４１ｅ、４１ｆが設けられる。図４（Ａ）中で、Ｚは第１平板部４１の上下方向、Ｘは第１平板部４１の左右方向、Ｙは第１平板部４１の平面に対して垂直方向である。曲げ部位４１ｅ、４１ｆは、上下方向Ｚを軸にし、Ｙ方向を指向するように曲げられる。シリコンシート１２は厚さ１mmで、圧縮された状態で０．８mmである。図３（Ｃ）に示される曲げ部位４１ｅ、４１ｆの厚み分ｔ１は０．８mmである。

【0015】

曲げ部位４１ｅ、４１ｆから直角に第１平板部４１と平行になるように曲げられ当接平板部４１Ｂ、４１Ａが形成される。即ち、当接平板部４１Ｂ、４１Ａは、上下方向Ｚを軸にし、Ｘ方向を指向するように曲げられる。図１（Ａ）中に示されるように、一対の当接平板部４１Ｂ、４１Ａが基板２０に当接している。車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０は、基板からの熱により、Ｚ軸を中心として湾曲、及び、反る。即ち、当接平板部４１Ｂ、４１Ａが、基板側に押される方向に湾曲し、基板から離れる方向に反る。この際に、シリコンシート１２が圧縮された状態で基板２０と車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０との間に配置されているため、上記湾曲、反り状態においても、基板２０と車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０とシリコンシート１２との接触状態が保たれる。

【0016】

当接平板部４１Ａ、４１Ｂは、基板をネジ固定するための開口４１ａ、４１ｂと、基板２０の位置決め孔２０ｃ、２０ｄ（図１（Ａ）参照）に嵌入するための嵌入片４１ｃ、４１ｄと、を備る。図３（Ｂ）に示されるように第１平板部４１の左端４１Ｌ側の当接平板部４１Ａの開口４１ａは円形であり、第１平板部４１の右端４１Ｒ側の当接平板部４１Ｂの開口４１ｂは長孔形である。開口４１ｂを長孔形とすることで、基板２０への車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０の取り付けを容易にしてある。

【0017】

基板２０への車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０の取り付けは、図１（Ｃ）に示されるようにネジ１４Ａが、当接平板部４１Ａの開口４１ａ、基板２０の開口２０ａを挿通し、第２支柱３４Ａのネジ孔３６ａにねじ込まれ、ネジ１４Ｂが、当接平板部４１Ｂの開口４１ｂ、基板２０の開口２０ｂを挿通し、第２支柱３４Ｂのネジ孔３６ｂにねじ込まれ行われる。

【0018】

図３（Ｂ）に示されるように左端４１Ｌ側の当接平板部４１Ａは、第１平板部４１の下端４１Ｄ側に変位して設けられる。即ち、当接平板部４１Ａの下端４１ＡＤは、第１平板部４１の下端４１Ｄと同一位置に設けられ、当接平板部４１Ａの上端４１ＡＰは、第１平板部４１の上端４１Ｐよりも低い位置に設けられる。嵌入片４１ｃは当接平板部４１Ａの上端４１ＡＰに配置される。嵌入片４１ｃは当接平板部４１Ａから基板側に直角に曲げられる。即ち、嵌入片４１ｃは、水平方向Ｘを軸にし、Ｙ方向を指向するように曲げられる。

【0019】

図３（Ｂ）に示されるように右端４１Ｒ側の当接平板部４１Ｂは、第１平板部４１の上端４１Ｐ側に変位して設けられる。即ち、当接平板部４１Ｂの上端４１ＢＰは、第１平板部４１の上端４１Ｐと同一位置に設けられ、当接平板部４１Ｂの下端４１ＢＤは、第１平板部４１の下端４１Ｄよりも高い位置に設けられる。嵌入片４１ｄは当接平板部４１Ｂの下端４１ＢＤに配置される。嵌入片４１ｄは当接平板部４１Ｂから基板側に直角に曲げられる。即ち、嵌入片４１ｃは、水平方向Ｘを軸にし、Ｙ方向を指向するように曲げられる。

【0020】

車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０は、単板のアルミニウム板を第１平板部４１、第１連結部４１Ｕ、第２平板部４２、第２連結部４２Ｕ、第３平板部４３、第３連結部４３Ｕ、第４平板部４４、第４連結部４４Ｕ、第５平板部４５、第５連結部４５Ｕ、第６平板部４６を成形するようにクランク状に折り曲げることで形成できるため、製造が容易である。平板状の第１平板部４１がシリコンシート１２を介在させ基板２０に面接触するため、ヒートシンクが基板に点接触、線接触する構成と比較し、実施形態の車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０は冷却性が高い。

【0021】

嵌入片４１ｃは当接平板部４１Ａから基板側に直角に曲げられ、嵌入片４１ｄは当接平板部４１Ｂから基板側に直角に曲げられる。このため、嵌入片４１ｃ、嵌入片４１ｄの形成が容易である。

【0022】

左端４１Ｌ側の当接平板部４１Ａは、第１平板部４１の下端４１Ｄ側に変位して設けられ、右端４１Ｒ側の当接平板部４１Ｂは、第１平板部４１の上端４１Ｐ側に変位して設けられる。即ち、当接平板部４１Ａの開口４１ａと当接平板部４１Ｂの開口４１ｂとが基板の対角線にほぼ沿って配置されるため、基板に対して車両用ＬＥＤランプヒートシンクを高精度で取り付けることができる。

【0023】

図１（Ｂ）は、車両の左側のリアランプに取り付けられた状態の車両用ＬＥＤランプ１０を示す。実施形態の車両用ＬＥＤランプ１０は、車両の右側のリアランプに取り付けられる際には、図１（Ｂ）に示す状態から上下反転して取り付けられる。即ち、車両用ＬＥＤランプヒートシンクは上下反転させ取り付けることで、車両の左右のリアランプに左右方向への対称性を保ちながら用いられる。なお、車両用ＬＥＤランプヒートシンク４０は、基板２０に対して上下反転させ固定することも可能である。

【符号の説明】

【0024】

１０ 車両用ＬＥＤランプ
１２ シリコンシート
２０ 基板
２２ 赤色ＬＥＤ
３０ レンズ板
４０ 車両用ＬＥＤランプヒートシンク
４１ 第１平板部
４１Ａ、４１Ｂ 当接平板部
４１ａ、４１ｂ 開口
４１ｃ、４１ｄ 嵌入片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】