CN102261586B - Led灯泡用部件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种散热性能优异、构造简单、生产性优异、成本低的LED灯泡用部件。其具有搭载LED元件的由铝合金板构成的圆盘状的LED搭载用基板(2)、和通过对铝合金板施加塑性加工成形为大致圆筒状或大致圆锥状的散热部件(3)。LED搭载用基板(2)的外周缘部(21)和散热部件的开口端部(31)通过折边加工接合。最好是,LED搭载用基板(2)的外周缘部(21)具有大致呈直角地立起了的突缘部(210),散热部件的开口端部(31)向内侧方向被进行了折边加工。最好是,散热部件(3)使用预涂层铝合金板而成形,该预涂层铝合金板是对铝合金板的两面或单面预涂覆含有散热性物质的散热性涂膜而成。
Description
技术领域
本发明涉及一种内置LED(发光二极管)元件而成的LED灯泡中的构成部件。
背景技术
伴随着LED的高性能化,有人已研究将以LED为光源的灯(LED灯)作为下一代的照明装置使用的情况。作为LED灯,可以考虑各种各样的方式,但是,能够置换成向一般家庭广泛普及的白炽灯泡的灯泡型的LED灯(下称LED灯泡)特别引人注目。
LED灯泡,与以往的白炽灯泡相比,因为发挥消耗电力约为1/8、寿命约为40倍的性能,所以,可以说是与以目前的防止地球变暖思想为背景的节能要求一致的优异的物品。
另一方面,LED元件一般随着温度上升其光输出功率降低,另外,与环境温度低的情况相比在环境温度高的情况下,随着时间的经过,其光输出功率降低大,寿命短。因此,在LED灯泡中,进行了如下的试验,即在其主体上设置散热部件,促进从LED元件产生的热的散热。作为至此为止提出的方案,例如有专利文献1~5的结构。
专利文献1是具有喇叭状金属散热部的结构。专利文献2具有呈放射状地形成了散热片的散热部。专利文献3、4具有在轴向重叠的散热片构造的散热部。专利文献5公开了设置覆盖基体的外周围的散热部的结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-243809号公报
专利文献2:日本特开2005-93097号公报
专利文献3:日本特开2005-166578号公报
专利文献4:日本特开2008-186758号公报
专利文献5:日本特开2008-311002号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,通过上述的专利文献1的喇叭状金属散热部不一定能够得到足够的散热效果。另外,专利文献2~5记载的散热部或是将多个零件组合了的复杂的构造,或是铝等铸造物或使用了压铸品的散热部,成为生产性低、重量重、成本也高的构造。
最近,作为被实用化的LED灯泡,有将具有散热翼的形状的铝的铸造物使用在散热部的LED灯泡,但是,价格被设定在以往的白炽灯泡的几十倍左右,其低价格化已成为课题。
本发明是鉴于上述这样的问题点作出的发明,是欲提供一种散热性能优异、构造简单、生产性优异、成本低的LED灯泡用部件,进而欲提供一种能够谋求实现高性能、廉价的LED灯泡的LED灯泡用部件的发明。
为了解决课题的手段
第一发明是一种LED灯泡用部件,其特征在于,具有搭载LED元件的圆盘状的LED搭载用基板;通过对铝合金板施加塑性加工成形为大致圆筒状或大致圆锥状而成的散热部件,
上述LED搭载用基板的外周缘部和上述散热部件的开口端部通过折边加工接合(技术方案1)。
第二发明是一种LED灯泡用部件的制造方法,所述方法是制造将搭载LED元件的圆盘状的LED搭载用基板和大致圆筒状或大致圆锥状的散热部件接合而成的LED灯泡用部件的方法,其特征在于,
制作通过对铝合金板施加塑性加工成形为大致圆筒状或大致圆锥状的上述散热部件,
通过折边加工,将该散热部件的开口端部和上述LED搭载用基板的外周缘部接合(技术方案2)。
发明的效果
第一发明的LED灯泡用部件,如上所述,是将两个以铝合金板为原材料的零件组合而构成。铝合金板与铸造物、压铸品不同,能够使用连续生产线大量有效地制造。因此,与以往相比能够大幅降低原材料成本。另外,还能够有效利用铝合金板是轻量的特性,谋求LED灯泡用部件整体的轻量化。
另外,上述LED搭载用基板和散热部件,如上所述,通过折边加工接合着。由此,能够提高上述LED搭载用基板和散热部件的接合紧贴性,能够有效地将从LED元件产生的热从上述LED搭载用基板向上述散热部件传递,而且能够从散热部件有效地散热。因此,若使用上述LED灯泡用部件,则能够有效地发挥LED元件的特性,得到高性能、长寿命的LED灯泡。
根据第二发明的LED灯泡用部件的制造方法,能够容易地制造上述的优异的LED灯泡用部件。
附图说明
图1是表示实施例1中的散热部件的成形方法的说明图。
图2是表示实施例1中的LED搭载用基板的结构的说明图。
图3是表示实施例1中的将LED搭载用基板插入配置在散热部件的开口端部内的状态的说明图。
图4是表示实施例1中的折边加工方法的说明图。
图5是表示实施例1中的由折边加工进行的接合结束的LED灯泡用部件的截面形状的说明图。
图6是实施例1中的由折边加工进行的接合结束的LED灯泡用部件的立体图。
图7是表示实施例2中的预涂层铝合金板的构造的说明图。
图8是表示实施例3中的折边加工前的散热部件的形状的立体图。
图9是表示实施例3中的将LED搭载用基板插入配置在散热部件的开口部内的状态的立体图。
图10是表示实施例3中的通过在六个部位的折边加工接合了的状态的俯视图。
图11是表示比较例1中的LED搭载用基板和散热部件的螺钉固定构造的说明图。
图12是表示实施例5中的由折边加工进行的接合结束的LED灯泡用部件的截面形状的说明图。
图13是实施例5中的由折边加工进行的接合结束的LED灯泡用部件的立体图。
具体实施方式
为了实施发明的方式
在上述LED灯泡用部件中,最好是,上述LED搭载用基板的上述外周缘部具有大致呈直角地立起了的突缘部,上述散热部件的上述开口端部以依次与上述突缘部的外周面、上端面及内周面相向的方式向内侧方向被进行了折边加工(技术方案2)。
另外,在上述LED灯泡用部件的制造方法中,最好是,在上述LED搭载用基板的上述外周缘部形成大致呈直角地立起了的突缘部,将上述散热部件的上述开口端部以依次与上述突缘部的外周面、上端面及内周面相向的方式向内侧方向进行折边加工(技术方案8)。
通过采用这样的向径向内侧方向的折边加工,能够得到不使折边加工部分露出的外观形态,能够谋求外观性的提高。另外,通过使用预先设置在上述LED搭载用基板上的突缘部进行折边加工,能够不会使上述LED搭载用基板的外周缘部产生皱褶等成形不良地高精度地进行折边加工。
另外,最好是,上述LED搭载用基板的上述突缘部被设置在周方向全周,上述散热部件的上述开口端部,相对于上述突缘部的全周被进行了折边加工(技术方案3)。在此情况下,能够在周方向全周容易地实现折边加工,能够确实地得到通过折边加工产生的散热性提高的效果。
另外,也可以采用上述LED搭载用基板的上述突缘部被设置在周方向全周,上述散热部件的上述开口端部,其周方向的多个部位局部地被进行了折边加工的结构(技术方案4)。在此情况下,与对周方向全周进行折边加工的情况相比,虽然散热性提高的效果稍微下降,但是,能够使折边加工性提高。
另外,也可以采用上述LED搭载用基板的上述突缘部局部地被设置在周方向的多个部位;上述散热部件的上述开口端部,与上述突缘部对应地,其周方向的多个部位局部地被进行了折边加工的结构(技术方案5)。在此情况下,与对周方向全周进行折边加工的情况相比,虽然散热性提高的效果稍微下降,但是,能够使折边加工性提高。
另外,在上述LED灯泡用部件的制造方法中,也可以是上述折边加工通过由多次冲压成形反复多次将上述散热部件的上述开口端部向径向内侧的弯曲加工来进行(技术方案8)。通过采用冲压加工,不需要导入例如在食品罐等的折边加工中使用的那样的滚轧成形装置等,能够简便、有效、廉价地制造。
另外,在上述LED灯泡用部件中,最好是,上述散热部件是使用对铝合金板的两面或单面预涂覆合成树脂涂膜而成的预涂层铝合金板而成形,预涂覆在该预涂层铝合金板的至少一方的面上的上述合成树脂涂膜具备在基础树脂中含有散热性物质而成的散热性涂膜(技术方案6)。
另外,在上述LED灯泡用部件的制造方法中,最好是,上述散热部件使用预涂层铝合金板而成形,该预涂层铝合金板是对铝合金板的两面或单面预涂覆合成树脂涂膜而成,预涂覆在至少一方的面上的上述合成树脂涂膜具备在基础树脂中含有散热性物质的散热性涂膜(技术方案10)。
在此情况下依靠上述散热性涂膜的作用效果,能够提高散热部件的散热特性,进而能够谋求LED灯泡的性能提高及长寿命化。
另外,上述预涂层铝合金板就合成树脂涂膜的涂装而言也能够使用连续生产线大量、有效地实施。另外,预涂层铝合金板的冲压成形,通过将至此为止已确立的技术组合能够容易地进行,若以大量生产为前提,则能够非常有效、廉价地加工。
另外,上述散热性涂膜例如可以做成具备散热性涂膜的结构,该散热性涂膜是在由氨基甲酸乙酯树脂、离聚物树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂、氟化树脂、聚酯树脂的一种或两种以上构成的多个平均分子量为10000~40000的基础树脂中含有散热性物质而成的。
另外,在仅在上述铝合金板的单面上形成合成树脂涂膜的情况下,需要该合成树脂涂膜具备上述散热性涂膜,在将合成树脂涂膜形成在铝合金板的两面上的情况下,只要至少配置在一方的面上的合成树脂涂膜具备上述散热性涂膜即可。当然,也可以是两面的合成树脂涂膜具备上述散热性涂膜。
另外,上述预涂层铝合金板中的上述散热性涂膜可以与所希望的厚度相应地选择涂一层、涂多层。另外,最好是,上述散热性涂膜如上所述含有散热性物质并且含有多个平均分子量为10000~40000的基础树脂。
即,最好是,上述散热性涂膜,作为其基础树脂,使用多个平均分子量为10000~40000的合成树脂。在该合成树脂的多个平均分子量不足10000的情况下,存在涂膜变硬、成形性变坏的可能性,另一方面,在超过40000的情况下,存在涂膜过软、耐划伤性降低的可能性。
最好是,上述散热性涂膜作为上述散热性物质含有氧化钛、碳、硅、氧化铝、氧化锆的一种或两种以上。由此,能够容易地提高上述散热性涂膜的散热性。
作为上述散热性涂膜的散热性的特性,可以通过红外线的积分放射率评价。在本发明中,最好是,以红外线的积分放射率成为70%以上的方式进行调整。由此,能够得到稳定的散热特性。
红外线的积分放射率可以通过由FT-IR对试料和理想黑体的红外线放射量进行比较来测定。
另外,最好是,上述散热性涂膜,相对于上述基础树脂100重量份,含有平均粒径为0.1~100μm的氧化钛50~200重量份、微粉末的碳1~25重量份、硅50~200重量份、氧化铝50~200重量份、氧化锆50~200重量份的一种或两种以上。
即,最好是,在使上述散热性涂膜含有氧化钛的情况下,使其平均粒径为0.1~100μm的范围。在氧化钛的平均粒径为不足0.1μm的情况下,存在红外线积分放射率降低这样的问题,另一方面,在超过100μm的情况下,存在氧化钛从涂膜脱落的数量增加这样的问题。
另外,最好是,在使上述散热性涂膜含有氧化钛的情况下的含有量,相对于上述基础树脂100重量份为50~200重量份。在氧化钛的含有量不足50重量份的情况下,存在红外线积分放射率降低这样的问题,另一方面,在超过200重量份的情况下,存在氧化钛从涂膜脱落的数量增加这样的问题。
另外,最好是,作为上述微粉末的碳,使用粒径为1nm~500nm的碳。另外,最好是,在使上述散热性涂膜含有碳的情况下的含有量为1~25重量份。在碳的含有量不足1重量份的情况下,存在红外线积分放射率降低这样的问题,另一方面,在超过25重量份的情况下,存在碳从涂膜脱落的数量增加这样的问题。
另外,最好是,在使上述散热性涂膜含有硅的情况下的含有量为50~200重量份。在硅的含有量不足50重量份的情况下,存在红外线积分放射率降低这样的问题,另一方面,在超过200重量份的情况下,存在硅从涂膜脱落的数量增加这样的问题。
另外,最好是,在使上述散热性涂膜含有氧化铝的情况下的含有量为50~200重量份。在氧化铝的含有量不足50重量份的情况下,存在红外线积分放射率降低这样的问题,另一方面,在超过200重量份的情况下,存在氧化铝从涂膜脱落的数量增加这样的问题。
另外,最好是,在使上述散热性涂膜含有氧化锆的情况下的含有量为50~200重量份。在氧化锆的含有量不足50重量份的情况下,存在红外线积分反射率降低这样的问题,另一方面,在超过200重量份的情况下,存在氧化锆从涂膜脱落的数量增加这样的问题。
另外,最好是,上述散热性涂膜的膜厚为0.5~100μm。在膜厚不足0.5μm的情况下,存在红外线积分放射率降低这样的问题,另一方面,在超过100μm的情况下,存在成本增大这样的问题。
另外,最好是,上述散热性涂膜含有平均粒径为0.3~100μm的Ni球状填料或具有0.2~5μm的厚度、2~50μm的长径的鳞片状的Ni填料的至少一方,这两者的合计含有量相对于上述基础树脂100重量份为1~1000重量份。通过使散热性涂膜含有这些Ni填料,能够对散热性涂膜赋予导电性,能够提高隔断从LED灯泡的回路产生的电磁波的效果,能够将对其它的电子设备、家电设备等的影响抑制在最小限度。
如果上述Ni球状填料的平均粒径不足0.3μm,则存在不能充分得到导电性提高的效果这样的问题,另一方面,在超过了100μm的情况下,存在Ni球状填料从涂膜脱落的数量增加这样的问题。
另外,在上述鳞片状Ni填料的厚度不足0.2μm的情况下,存在不能充分得到导电性提高的效果这样的问题,另一方面,在超过了5μm的情况下,存在成本增大这样的问题。另外,在鳞片状Ni填料的长径不足2μm的情况下,存在导电性降低这样的问题,另一方面,在超过了50μm的情况下,存在鳞片状Ni填料从涂膜脱落的数量增加这样的问题。
而且,最好是,这两者的Ni填料(Ni球状填料和鳞片状Ni填料)的合计含有量(也包括仅含有一方的情况)相对于上述基础树脂100重量份为1~1000重量份。在此含有量不足1重量份的情况下,导电性不足,另一方面,在超过1000重量份的情况下,存在Ni填料从涂膜脱落的数量增加这样的问题。
另外,最好是,上述散热性涂膜相对于上述基础树脂100重量份含有0.05~3重量份的羊毛脂、巴西棕榈蜡、聚乙烯、微晶的一种或两种内蜡(inner wax)。由此,能够得到耐划伤性提高的效果,并且还能够使加工性提高。
在上述内蜡的含有量相对于基础树脂100重量份不足0.05重量份的情况下,存在耐划伤性降低这样的问题,另一方面,在超过3重量份的情况下,存在产生阻塞(blocking)这样的问题。
另外,最好是,上述合成树脂涂膜形成在形成于铝合金板的表面上的涂覆型或反应型的铬酸盐或非铬酸盐层上。在此情况下,能够使铝合金板和上述预涂覆层的紧贴性提高,能够提高加工性、耐久性等。
另外,最好是,具备上述散热性涂膜的上述合成树脂涂膜具有在上述散热性涂膜的下层具有底层涂膜的多层叠层构造,上述底层涂膜由多个平均分子量为10000以上的树脂构成,上述多个平均分子量为10000以上的树脂由氨基甲酸乙酯树脂、离聚物树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂、氟化树脂、聚酯树脂的一种或两种以上构成。在此情况下,能够将具有各种特性的合成树脂涂膜作为底层涂膜配置在上述散热性涂膜的下层,能够使涂膜的紧贴性、加工性等进一步提高。
特别是作为构成上述底层涂膜的树脂,通过选择上述特定的树脂中的多个平均分子量为10000以上的树脂,能够使进行上述散热部件的加工时的涂膜的加工性进一步提高。另外,构成底层涂膜的树脂的多个平均分子量的上限值,由于如果底层涂膜的伸展和散热性涂膜的伸展差异得大则容易引起加工时的涂膜破裂这样的理由,所以最好是40000。
另外,作为底层涂膜,除没有含有散热性物质等这点以外,可以使用与上述散热性涂膜相同的树脂,也可以是其它的树脂。
另外,由于若上述底层涂膜的膜厚超过50μm则铝合金板和散热性涂膜的紧贴性降低,所以,最好是,做成50μm以下,另外,因为即使膜厚过薄,紧贴性也降低,所以,最好是,做成1μm以上。更好的范围是5μm以上20μm以下。
另外,也可以在不妨碍散热性、加工性、紧贴性的范围内,向上述合成树脂涂膜添加颜料及染料,使外观性提高。
另外,作为能够适用于上述LED灯泡用部件的LED搭载用基板或散热部件的铝合金板的材质,可以使用1000系列、3000系列、5000系列、6000系列等适合于成形加工的材质。例如,有1050、8021、3003、3004、3104、5052、5182、5N01等。上述LED搭载用基板和上述散热部件可以是相同材质,也可以是不同的材质。
另外,也可以在上述散热部件上,在其侧面设置用于使散热性进一步提高的凹凸形状。
[实施例]
(实施例1)
使用图1~图6,说明有关本发明的实施例的LED灯泡用部件及其制造方法。
本例的LED灯泡用部件1如图6所示,具有搭载LED元件8的由铝合金板构成的圆盘状的LED搭载用基板2和通过对铝合金板施加塑性加工成形为大致圆锥状的散热部件3。如图5所示,LED搭载用基板2的外周缘部21和散热部件的开口端部31通过折边加工接合。
下面,进一步详细说明。
<散热部件的制作>
散热部件3,作为原材料,采用了没有实施合成树脂涂膜的无涂装的铝合金板。具体地说,准备材质-质别为A8021-O、尺寸为0.5mm厚度×100mm宽度×100mm长度的材料,使用了对其两面由碱类脱脂剂脱脂了的原材料。
接着,使用上述原材料,通过对它施加塑性加工,成形为大致圆锥状,制作散热部件3。具体地说,如图1所示,经过多次冲压工序成形。首先,如该图(a)、(b)所示,对平板状的铝合金板30进行深冲加工,成形为杯状的中间体310。此时,在中间体310的底部中央预先设置贯通孔311。
接着,如该图(c)所示,成形为截面是中央部呈阶梯状地逐渐突出的形状的第二中间体320。然后,如该图(d)所示,得到截面呈喇叭形状(大致圆锥形状)的大致最终形状的散热部件3。得到的散热部件3,其轴向两端开口,仅与LED搭载用基板2接合的大直径侧的开口端部31成为沿轴向笔直地延伸的直线形状。另外,散热部件3的大直径部分的外径D1做成了约60mm,小直径部分的外径D2做成了约30mm,全长L做成了约40mm。
<LED搭载用基板的制作>
LED搭载用基板2,作为原材料,采用了没有实施合成树脂涂膜的无涂装的铝合金板。具体地说,从平板冲切材质-质别为A1050-O、尺寸为1.5mm厚度×外径φ约60mm的材料,然后,如图2所示,实施将其外周缘部21大致呈直角地立起的深冲加工,形成了突缘部210。突缘部210的高度H做成4mm。另外,LED搭载用基板2,其整个面由碱类脱脂剂进行了脱脂。
<折边加工>
如图3~图5所示,LED搭载用基板2和散热部件3的接合通过折边加工进行。
首先,如图3所示,以突缘部210朝向外侧的方式,将LED搭载用基板2插入并配置在散热部件3的开口端部31的内侧。
接着,如图4(a)所示,实施第一次冲压加工,将散热部件3的开口端部31的上半部311成形为以LED搭载用基板2的突缘部210的前端部分为起点,向径向内方倾斜。
接着,如图4(b)所示,实施第二次冲压加工,直至成形至散热部件3的开口端部31的上半部311朝向与轴向大致正交的方向为止。
接着,如图4(c)所示,实施第三次冲压加工,将散热部件3的开口端部31的上半部311的前端部分312成形为以接近LED搭载用基板2的突缘部21的内周面的方式折回的形状。
由此,折边加工结束,LED搭载用基板2和散热部件3的接合遍及全周地结束。如图4(c)、图5所示,通过折边加工得到的接合部,成为散热部件3的开口端部31以与突缘部210的外周面211、上端面212及内周面213依次相向的方式向内侧方向被进行了折边加工的状态。
得到的LED灯泡用部件1,如上所述,是将两个以铝合金板为原材料的零件组合而构成。铝合金板与铸造物、压铸品不同,能够使用连续生产线大量有效地制造。因此,与以往相比能够大幅降低原材料成本。另外,还能够有效利用铝合金板是轻量的特性,谋求LED灯泡用部件1整体的轻量化。
另外,LED搭载用基板2和散热部件3如上所述通过折边加工着。由此,能够提高LED搭载用基板2和散热部件3的接合紧贴性,能够有效地将从LED元件8产生的热从LED搭载用基板2向散热部件3传递,而且能够从散热部件3有效地散热。因此,若使用LED灯泡用部件1,则能够使LED元件的特性有效地发挥,得到高性能、长寿命的LED灯泡。
(实施例2)
本例是以实施例1的结构为基础,仅在使用了对散热部件3的原材料实施了合成树脂涂膜的预涂层铝合金板这点不同的例子。预涂层铝合金板以下述方式制作。
<预涂层铝合金板>
如图7所示,制作散热部件3用的预涂层铝合金板300。
作为铝合金板30,准备了材质-质别为A8021-O、尺寸为0.5mm厚度×100mm宽度×100mm长度的铝合金板。
接着,在对铝合金板30的两面由碱类脱脂剂进行了脱脂后,将铝合金板30浸渍在磷酸铬酸盐液中,进行了化学生成处理。得到的化学生成薄膜(磷酸铬酸盐薄膜)302,作为薄膜中的Cr含有量,是在20±5mg/m2的范围内。
接着,在铝合金板30的两面的各自的面上形成了仅由散热性涂膜303构成的合成树脂涂膜。作为涂料,使用了如下的涂料:以多个平均分子量为16000的聚酯树脂作为基础树脂,在固态成分比中,相对于上述基础树脂100重量份,作为散热性物质305,平均粒径1μm的氧化钛含有50重量份,作为内蜡,聚乙烯蜡含有1重量份,微晶蜡1重量份。涂装使用棒式涂覆机(bar coater)进行,散热性涂膜303的膜厚做成30μm。另外,散热性涂膜303的烧结硬化条件是在240℃的炉中保持60秒的条件,以便表面温度为230℃。
此外,散热部件3的冲压成形、LED搭载用基板2的结构以及折边加工方法与实施例1同样。
在本例的情况下,依靠对散热部件3实施的散热性涂膜303的效果,能够使散热特性进一步提高,能够进一步提高实施例1的作用效果。
(实施例3)
本例如图8~图10所示,是以实施例1的结构为基础,采用了如下的方式的例子:变更LED搭载用基板2的外周缘部21和散热部件3的开口端部31的折边加工的形式,在周方向仅在六个部位进行折边。
如图8、图9所示,在本例中使用的散热部件3,在与实施例1同样地成形了散热部件3后,在周方向在六个部位对开口端部31进行切口,设置了残留成凸状的六个部位的开口端突片部315。另一方面,LED搭载用基板2做成了在与实施例1同样的全周具有突缘部210的形状。而且,折边加工仅在上述六个部位的开口端突片部315进行。
在本例中,散热部件3和LED搭载用基板2的周方向的接触状态,成为如下的状态:接合部位为六个部位,散热部件3的开口端部和LED搭载用基板2的突缘部210相面对的周方向长度为全长的25%。
在本例的情况下,虽然与实施例1的情况相比散热特性稍微降低,但是,即使在由于设计上或制造上的理由不能进行全周的折边的情况下,与后述的螺钉固定的情况相比也能够使散热特性提高。
(实施例4)
本例是以实施例3的仅在六个部位进行折边的接合结构为基础,仅在对散热部件3的原材料使用了与实施例2同样的预涂层铝合金板这点不同的例子。
在本例的情况下,也是散热部件3和LED搭载用基板2的周方向的接触状态成为接合部位为六个部位、散热部件3的开口端部和LED搭载用基板2的突缘部210相面对的周方向长度为全长的25%的状态。
在本例的情况下,依靠对散热部件3实施的散热性涂膜303的效果,能够使散热特性进一步提高,能够进一步提高实施例3的作用效果。
(实验例1)
为了定量地评价实施例1~实施例4的LED灯泡用部件的特性,也准备了比较例进行实验。
(比较例1)
比较例1,如图11所示,基本结构与实施例1同样,将LED搭载用基板2和散热部件3的接合不是通过折边而是通过周方向四个部位的螺钉固定。
即,采用了如下的固定方法:如该图所示,在散热部件3的开口端部31和LED搭载用基板2的突缘部210上分别预先设置贯通孔319及贯通孔219,将尺寸为M2的螺栓51穿在它们内,拧入螺母52进行固定。
另外,本比较例1,作为散热部件3,与实施例1同样使用了无涂装的铝合金板。此外与实施例1同样。
(比较例2)
比较例2,基本结构与实施例2同样,将LED搭载用基板2和散热部件3的接合不是通过折边而是通过周方向四个部位的螺钉固定。螺钉固定方法与上述的比较例1同样。另外,本比较例2,作为散热部件3,使用了与实施例2同样的预涂层铝合金板。此外与实施例2同样。
(比较例3)
比较例3是基本结构与比较例1同样,将LED搭载用基板2和散热部件3的接合不是通过折边而是通过螺钉固定的例子,是将其接合部位增加到六个部位的例子。螺钉固定方法与上述的比较例1同样。
(比较例4)
比较例4是基本结构与比较例2同样,将LED搭载用基板2和散热部件3的接合不是通过折边而是通过螺钉固定的例子,是将其接合部位增加到六个部位的例子。螺钉固定方法与上述的比较例1同样。
<评价方法>
评价是使用了利用上述各LED灯泡用部件制作的LED灯泡(图示略)进行的。在LED搭载用基板2上盖上了覆盖LED元件8的圆顶罩85(参见图6)。另外,作为LED元件8,使用了进行温度85℃的发热的类型的白色LED元件。
评价方法是如下的方法:在上述LED灯泡的LED元件8的附近的LED搭载用基板2表面固定温度测定用的热电偶(图示略),测定每单位时间的通电发光的温度上升。
将测定结果表示在表1中。
(表1)
从表1可知,作为本发明的实施例的实施例1~4的LED灯泡用部件,通过采用由折边加工进行的接合方法,与螺钉固定的比较例1~4相比,散热性能优异。另外,还可知道在由实施了散热性涂膜的预涂层铝合金板构成了散热部件3的情况下,能够进一步提高散热特性。
(实施例5)
本例如图12、图13所示,是以实施例1的结构为基础,仅变更了散热部件的形状的例子。
即,本例的散热部件4,如该图所示,将大直径的开口端部41附近做成了外径基本没有变化的圆筒形状的直线部410。另外,将外径随着接近小直径的开口端部42而变小的大致圆锥形状的锥状部420连接到直线部410上。冲压成形方法,除最终形状不同以外,与实施例1大致相同。
另外,本例的散热部件4也是以与实施例1相同的无涂装的铝合金板作为原材料制作的。另外,LED搭载用基板2的结构与实施例1相同,LED搭载用基板2和散热部件4的接合方法也采用了与实施例1相同的折边加工。即,LED搭载用基板2和散热部件4的接合,成为散热部件4的开口端部41依次与突缘部210的外周面211、上端面212及内周面213相向的方式向内侧方向被进行了折边加工的状态。其它与实施例1同样。
(实施例6)
本例是以实施例2的结构为基础,仅将散热部件的形状与实施例5同样地变更了的例子。
另外,本例的散热部件也是以与实施例2相同的预涂层铝合金板为原材料制作的。另外,LED搭载用基板2的结构与实施例2相同,LED搭载用基板2和散热部件的接合方法也采用了与实施例2相同的折边加工。其它也与实施例2同样。
(实施例7)
本例是与上述的实施例3的情况同样地采用了如下的方式的例子:以实施例5的结构为基础,变更LED搭载用基板2的外周缘部21和散热部件的开口端部31的折边加工的形式,在周方向仅在六个部位进行折边。
在本例中,散热部件3和LED搭载用基板2的周方向的接触状态,成为如下的状态:接合部位为六个部位,散热部件3的开口端部和LED搭载用基板2的突缘部210相面对的周方向长度为全长的25%。
在本例的情况下,虽然与实施例5的情况相比,散热特性稍微降低,但是,即使在由于设计上或制造上的理由不能进行全周的折边的情况下,与后述的螺钉固定的情况相比,也能够使散热特性提高。
(实施例8)
本例是以实施例7的仅在六个部位进行折边的接合结构为基础,仅在对散热部件3的原材料使用了与实施例6同样的预涂层铝合金板这点不同的例子。
在本例的情况下,也是散热部件3和LED搭载用基板2的周方向的接触状态成为接合部位为六个部位、散热部件3的开口端部和LED搭载用基板2的突缘部210相面对的周方向长度为全长的25%的状态。
在本例的情况下,依靠对散热部件3实施的散热性涂膜303的效果,能够使散热特性进一步提高,能够进一步提高实施例3的作用效果。
(实验例2)
为了定量地评价实施例5~8的LED灯泡用部件的特性,也准备了比较例进行实验。
(比较例5)
比较例5是将基本结构做成与实施例5同样,将LED搭载用基板2和散热部件4的接合不是通过折边而是通过周方向四个部位的螺钉固定。螺钉固定方法与上述的比较例1同样。其它与实施例5同样。
(比较例6)
比较例6是将基本结构做成与实施例6同样,将LED搭载用基板2和散热部件3的接合不是通过折边而是通过周方向四个部位的螺钉固定。螺钉固定方法与上述的比较例1同样。另外,本比较例6,作为散热部件,使用了与实施例4同样的预涂层铝合金板。其它与实施例6同样。
(比较例7)
比较例7是将基本结构做成与比较例5同样,将LED搭载用基板2和散热部件3的接合不是通过折边而是通过螺钉固定的例子,是将其接合部位增加到六个部位的例子。螺钉固定方法与上述的比较例1同样。
(比较例8)
比较例8是将基本结构做成与比较例6同样,将LED搭载用基板2和散热部件3的接合不是通过折边而是通过螺钉固定的例子,是将其接合部位增加到六个部位的例子。螺钉固定方法与上述的比较例1同样。
<评价方法>
评价是与实施例1同样地使用了利用各LED灯泡用部件制作的LED灯泡(图示略)进行的。在LED搭载用基板2上盖上了覆盖LED元件8的圆顶罩85(参见图11、图13)。另外,作为LED元件8,使用了进行温度85℃的发热的类型的白色LED元件。而且,在LED灯泡的LED元件8的附近的LED搭载用基板2表面固定温度测定用的热电偶(图示略),测定了每单位时间的通电发光的温度上升。
将测定结果表示在表2中。
(表2)
从表2可知,作为本发明的实施例的实施例5~8的LED灯泡用部件,通过采用由折边加工进行的接合方法,与螺钉固定的比较例5~8相比,散热性能优异。另外,还可知道在由实施了散热性涂膜的预涂层铝合金板构成了散热部件3的情况下,能够进一步提高散热特性。
符号说明
1:LED灯泡用部件;2:LED搭载用基板;21:外周缘部;210:突缘部;3、4:散热部件;31、41:开口端部;300:预涂层铝合金板;303:散热性涂膜。
Claims (8)
1.一种LED灯泡用部件,其特征在于,
具有搭载LED元件的由铝合金板构成的圆盘状的LED搭载用基板;通过对铝合金板施加塑性加工,成形为大致圆筒状或大致圆锥状的散热部件,
上述LED搭载用基板的外周缘部和上述散热部件的开口端部仅通过折边加工接合,
上述LED搭载用基板的上述外周缘部具有大致呈直角地立起了的突缘部,以上述突缘部朝向外侧的方式,将该LED搭载用基板插入并配置在上述散热部件的开口端部的内侧,
上述散热部件的上述开口端部以依次与上述突缘部的外周面、上端面及内周面相向的方式向内侧方向被进行了折边加工。
2.根据权利要求1所述的LED灯泡用部件,其特征在于,上述LED搭载用基板的上述突缘部被设置在周方向全周,上述散热部件的上述开口端部,相对于上述突缘部的全周被进行了折边加工。
3.根据权利要求1所述的LED灯泡用部件,其特征在于,上述LED搭载用基板的上述突缘部被设置在周方向全周,上述散热部件的上述开口端部,其周方向的多个部位局部地被进行了折边加工。
4.根据权利要求1所述的LED灯泡用部件,其特征在于,上述LED搭载用基板的上述突缘部局部地被设置在周方向的多个部位;上述散热部件的上述开口端部,与上述突缘部对应地,其周方向的多个部位局部地被进行了折边加工。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的LED灯泡用部件,其特征在于,上述散热部件是使用对铝合金板的两面或单面预涂覆合成树脂涂膜而成的预涂层铝合金板而成形,预涂覆在该预涂层铝合金板的至少一方的面上的上述合成树脂涂膜具备在基础树脂中含有散热性物质而成的散热性涂膜。
6.一种LED灯泡用部件的制造方法,所述方法是制造将搭载LED元件的由铝合金板构成的圆盘状的LED搭载用基板和大致圆筒状或大致圆锥状的散热部件接合而成的LED灯泡用部件的方法,其特征在于,
制作通过对铝合金板施加塑性加工成形为大致圆筒状或大致圆锥状的上述散热部件,
在上述LED搭载用基板的外周缘部形成大致呈直角地立起了的突缘部,
仅通过将上述散热部件的开口端部以依次与上述突缘部的外周面、上端面及内周面相向的方式向内侧方向进行折边加工,将上述散热部件的上述开口端部与上述LED搭载用基板的上述外周缘部接合。
7.如权利要求6所述的LED灯泡用部件的制造方法,其特征在于,上述折边加工通过由多次冲压成形反复多次将上述散热部件的上述开口端部向径向内侧的弯曲加工来进行。
8.如权利要求6或7所述的LED灯泡用部件的制造方法,其特征在于,上述散热部件使用预涂层铝合金板而成形,该预涂层铝合金板是对铝合金板的两面或单面预涂覆合成树脂涂膜而成,预涂覆在至少一方的面上的上述合成树脂涂膜具备在基础树脂中含有散热性物质的散热性涂膜。
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