JP2012529154A - ランプアセンブリおよび製造方法 - Google Patents

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Abstract

ランプアセンブリは、レンズと、一体化金属部品の形態のランプ筐体とを備え、ランプ筐体は、レンズと協働して、ランプチャンバ外側の周囲雰囲気から概ね流体的に分離されるランプチャンバを少なくとも部分的に規定し、さらに、ランプチャンバ中に設けられかつランプ筐体によって載置される少なくとも１つのランプを備える。ランプ筐体自体は、少なくとも１つのランプからの熱が周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出するヒートシンクを規定する。

Description

関連出願への相互参照
この出願は、２００９年６月３日に出願された米国特許出願連続番号第１２／４５５５６８号に関連しかつその優先権を主張し、その開示全体をここに引用により援用する。
技術分野
この発明は、ランプアセンブリの概ね流体的に封止されたチャンバに設けられる１つ以上のランプが生成する熱を放散するためのランプアセンブリに一般的に関する。
発明の背景
高出力ＬＥＤを備えるものを含むＬＥＤランプ適用例の開発が勢いを増している。タングステン、ハロゲン、またはＨＩＤ光源などのより多くの従来の光源とは異なり、ＬＥＤは赤外放射を本質的に発しないため、それらの光学出力側で「冷たい」。それにもかかわらず、ＬＥＤはＬＥＤそのもののその電気的接合部、いわゆる「裏側」、で確かに熱を生成する。これは、より大きなＬＥＤ光学出力を達成するために駆動電流が増大するにつれて特に顕著となっている。「接合温度」と称されるこの熱出力の制御は、ＬＥＤの然るべき動作性能を確実にし、かつ早期の劣化または故障を回避するために極めて重要である。
従来は主にプラスチック製であるランプ筐体内にＬＥＤの「裏側」を収容する場合、生成される熱は筐体内に「貯留される」。ＬＥＤの「裏側」のこの熱出力は、過熱を防止し、また関連してＬＥＤランプの早期の故障を防止するためにも、除去しなければならない。これに応じて、ＬＥＤはヒートシンクの導入による冷却を確かに必要とする。
従来から、ＬＥＤ自体を収容するＬＥＤランプの筐体内にそのようなヒートシンクを置くことが習慣になっている。たとえば、ＣＡＤＩＬＬＡＣ ＣＴＳブランドの車用のヘッドランプおよびテールランプは、単一の高出力ＬＥＤと、ランプの筐体内に熱を放散するダイカストヒートシンクとを利用する。これらの特定的な適用例のため、このエネルギを放散するのに十分な内部容積量が存在すれば、そのようなヒートシンクはその目的を果たす。しかしながら、より小さな容積のためまたは付加的な熱入力を生成する適用例のためには、内部での熱の十分な放散は複雑であり、これにより、ヒートシンクを筐体の外部に露出したり、「ヒートパイプ」（液体で充填された熱導体）またはランプ筐体内で空気を循環させる冷却ファンを利用したりするなど、より精巧な熱管理解決策の採用を強いられてしまう。
２００７年６月７日に公開されたFallahi他に対する米国特許出願公開番号ＵＳ２００７／０１２７２５２Ａ１に開示されるまた別の解決策は、プラスチックレンズと、レンズと協働して、雰囲気から概ね流体的に分離される内部チャンバを規定するプラスチックランプ筐体とを有する自動車両用のＬＥＤヘッドランプアセンブリを備える。鋳造金属反射体がランプ筐体に装着され、これは、レンズを通して前方に光を反射する研磨された反射部分を有する。反射体の別個のヒートシンク部分は、ランプ筐体を通って延在し、内部チャンバからの熱がフィンから雰囲気に伝達されるようにランプ筐体外側の雰囲気に露出するフィンを含む。
以上の熱管理解決策にもかかわらず、ＬＥＤまたは他の光源によって生成される熱エネルギを効果的に放散することができる、車および他の適用例用のランプアセンブリを有することが望ましい。
要約
明細書は、レンズと、一体化金属部品の形態のランプ筐体とを備え、ランプ筐体は、レンズと協働して、ランプチャンバ外側の周囲雰囲気から概ね流体的に分離されるランプチャンバを少なくとも部分的に規定し、さらに、ランプチャンバに設けられかつランプ筐体によって載置される少なくとも１つのランプを備える、ランプアセンブリを開示する。ランプ筐体自体は、ランプからの熱が周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出するヒートシンクを規定する。
ランプ筐体によって規定されるヒートシンクは、ランプからの熱が放射要素を通して周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出する放射要素をさらに含んでもよい。発明の１つの実施形態では、これらの放射要素は、ランプからの熱がフィンを通して周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出するフィンを備える。別の実施形態では、これらの放射要素は、ランプからの熱がピンを通して周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出するピンを備える。
別の実施形態では、ランプ筐体によって規定されるヒートシンクは、受動対流冷却を促進するように構成される１つ以上の導管をさらに含む。これらの１つ以上の導管は、ランプ筐体と一体に形成されてもよく、または代替的に、ランプ筐体に固着される別個のバッフル中に規定されてもよい。発明の１つの特徴によると、１つ以上の導管の各々は内部金型スライドおよびリフタを用いて形成される。
発明の１つの特徴に従うと、少なくとも１つのランプは、少なくとも１つのランプが発する光をレンズを通して前方に反射するように位置決めされかつ構成される反射体部分を含む。反射体部分は研磨面を含んでもよい。
別の特徴によると、少なくとも１つのランプはＬＥＤを備える。さらなる特徴によると、少なくとも１つのＬＥＤは、少なくとも１つのＬＥＤのリード線に接続され、かつＬＥＤに電力供給するように動作する電力源に接続可能な電流経路を含む回路基板に接続される種類のものであってもよい。この特徴に従うと、回路基板はランプ筐体に接続される。
さらなる特徴によると、ランプ筐体は単一の単体の−またはモノリシックの−金属片として形成される。
非限定的な例として、ランプ筐体は、ステンレス鋼、低合金鋼、工具鋼、チタン、コバルト、銅、磁性金属、超硬合金、耐火金属、セラミック、マグネシウム、アルミニウム、およびマグネシウム／アルミニウム合金からなる材料群から選択される１つ以上の材料から形成されてもよい。
発明の別の特徴に従うと、ランプ筐体は、チキソ成形という副次的技術を含む金属射出成形のプロセスによって形成されてもよい。
発明の別の特徴に従うと、ランプ筐体は、オプションで、プラスチックおよび熱硬化性樹脂などの異なる材料から製造されてもよい延長部または補足筐体と組合されてもよい。
また別の特徴に従うと、ランプ筐体は複数のランプを載置する。
本発明のさらに別の特徴によると、レンズは、ブチルおよびシリコーン系封止剤からなる群から選択される１つ以上の結合剤によってランプ筐体に固着される。これに代えて、レンズは、ランプ筐体に機械的に固着され、ガスケットまたは封止装置の組入れによって封止されてもよい。
明細書は、ランプアセンブリを製造するための方法であって、
一体化金属部品としてランプ筐体を製造するステップと、
ランプ筐体中に少なくとも１つのランプを装着するステップと、
レンズがランプ筐体と協働して、ランプを取囲むランプチャンバを少なくとも部分的に規定するようにレンズをランプ筐体上に装着するステップとを含み、ランプチャンバはランプチャンバ外側の周囲雰囲気から概ね流体的に分離される、方法も開示する。
以上の方法に従うと、ランプ筐体は、ランプからの熱が周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出するヒートシンクを規定する。
発明の１つの特徴によると、ランプ筐体を製造するステップは、単一の単体の−またはモノリシックの−金属片としてランプ筐体を製造するステップをさらに備える。
別の特徴に従うと、ランプ筐体を製造するステップは、チキソ成形という副次的技術を含む金属射出成形のプロセスによってランプ筐体を製造するステップを備える。
またさらなる特徴によると、ランプ筐体中に少なくとも１つのランプを装着するステップは、ランプ筐体中の、少なくとも１つのランプが発する光をレンズを通して前方に反射する位置に反射体部分を設けるステップを含む。これに代えてまたはこれに加えて、ＴＩＲ（「全内部屈折」）レンズなどの光学レンズを用いてもよい。
また別の特徴によると、ランプ筐体中に少なくとも１つのランプを装着するステップは、筐体中に少なくとも１つのＬＥＤを装着するステップを備える。
発明のさらなる特徴に従うと、少なくとも１つのＬＥＤは、少なくとも１つのＬＥＤのリード線に接続され、かつＬＥＤに電力供給するように動作する電力源に接続可能な電流経路を含む回路基板に接続され、回路基板はランプ筐体中に装着される。
ランプ筐体によって規定されるヒートシンクは、ランプからの熱が放射要素を通して周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出する放射要素を含んでもよい。発明の１つの実施形態では、これらの放射要素は、ランプからの熱がフィンを通して周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出するフィンを備える。
別の実施形態では、ランプ筐体によって規定されるヒートシンクは、受動対流冷却を促進するように構成される１つ以上の導管を含む。別の実施形態では、ランプ筐体によって規定されるヒートシンクは、受動対流冷却を促進するように構成される１つ以上の導管を含む。発明の１つの特徴によると、１つ以上の導管の各々は内部金型スライドおよびリフタを用いて形成される。
本発明のより十分な理解のため、また本発明をどのように実施し得るかをより明確に示すため、一例として添付の図面を参照する。
本発明の第１の実施形態に従うランプアセンブリの破断斜視図である。 図１の実施形態に従うランプアセンブリの前方斜視図である。 図２Ａのランプアセンブリの後方斜視図である。 図２Ａのランプアセンブリの底面図である。 図２Ａのランプアセンブリの正面図である。 図２Ａのランプアセンブリの上面図である。 図２Ａのランプアセンブリの左側面図である。 図２Ａのランプアセンブリの右側面図である。 本発明の第２の実施形態に従うランプアセンブリの破断斜視図である。 図３の実施形態に従うランプアセンブリの前方斜視図である。 図４Ａのランプアセンブリの後方斜視図である。 図４Ａのランプアセンブリの上面図である。 図４Ａのランプアセンブリの正面図である。 図４Ａのランプアセンブリの底面図である。 図４Ａのランプアセンブリの左側面図である。 図４Ａのランプアセンブリの断面図である。 図４Ａのランプアセンブリの右側面図である。 本発明の第３の実施形態に従うランプアセンブリの破断斜視図である。 図５の実施形態に従うランプアセンブリの前方斜視図である。 図６Ａのランプアセンブリの後方斜視図である。 図６Ａのランプアセンブリの上面図である。 図６Ａのランプアセンブリの正面図である。 図６Ａのランプアセンブリの底面図である。 図６Ａのランプアセンブリの断面図である。 図６Ａのランプアセンブリの断面図である。 図６Ａのランプアセンブリの右側面図である。 図６Ａのランプアセンブリの左側面図である。 本発明の第４の実施形態に従うランプアセンブリの破断斜視図である。 図７の実施形態に従うランプアセンブリの前方斜視図である。 図８Ａのランプアセンブリの後方斜視図である。 図８Ａのランプアセンブリの上面図である。 図８Ａのランプアセンブリの正面図である。 図８Ａのランプアセンブリの底面図である。 図８Ａのランプアセンブリの左側面図である。 図８Ａのランプアセンブリの右側面図である。 図８Ａのランプアセンブリの断面図である。 本発明の第５の実施形態に従うランプアセンブリの破断斜視図である。 図９の実施形態のランプアセンブリのランプ筐体の底面斜視図である。 図１０Ａの実施形態のランプアセンブリのランプ筐体の上面斜視図である。 本発明の第６の実施形態に従うランプアセンブリの破断斜視図である。 図１１の実施形態のランプアセンブリのランプ筐体の上面斜視図である。 図１２Ａの実施形態のランプアセンブリのランプ筐体の底面斜視図である。
詳細な説明
必要に応じて本発明の例示的な実施形態の詳細な説明を本明細書中に開示する。しかしながら、開示する実施形態は発明の単なる例示であり、さまざまな代替的な形態で具体化されてもよいことを理解すべきである。添付の図面は必ずしも縮尺通りではなく、特定的な構成要素の詳細を示すために、ある特徴を誇張したり最小化したりすることがある。したがって、本明細書中に開示する具体的な構造的および機能的詳細を限定的なものとして解釈すべきではなく、本発明をさまざまに用いるための当業者への教示のための代表的根拠を与えるものとして単に解釈すべきである。
ここで図面、より特定的には、図３から図４Ｈ、図５から図６Ｉ、図７から図８Ｈ、図９から図１０Ｂ、および図１１から図１２Ｂの実施形態にも示されるような発明の例示として図１から図２Ｇを参照して、本発明は、１つ以上のランプが生成する熱を放散するためのランプアセンブリ１０を本質的に備えるように見られ得、ランプアセンブリ１０は、レンズ１１と、一体化金属部品の形態のランプ筐体２０と、少なくとも１つのランプ３０とを備える。ランプ筐体２０はレンズ１１と協働して、ランプチャンバ外側の周囲雰囲気から概ね流体的に分離されるランプチャンバを少なくとも部分的に規定し、少なくとも１つのランプ３０が配設されるのがこのランプチャンバの中である。さらに、本発明に従うランプ筐体２０は、少なくとも１つのランプ３０からの熱が周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出するヒートシンクを規定する。
当業者は、発明のランプアセンブリが、限定されることなく、（車を含む）自動車両ならびに固定された室内および室外（街路照明、駐車場照明など）照明適用例を含む数多くの適用例に用途を有することを理解するであろう。
特に示されなければ、本明細書中に記載され、かつ図１から図２Ｇ、図３から図４Ｈ、図５から図６Ｉ、図７から図８Ｈ、図９から図１０Ｂ、および図１１から図１２Ｂにさまざまに示されるような発明の装置のいくつかの実施形態はすべての材料が同一である。
レンズ１１とランプ筐体２０との間の、レンズをランプ筐体に接着する位置に結合剤を配設してもよい。結合剤はレンズをランプ筐体に封止する封止剤も含んでもよい。結合剤は、非限定的な例として、ブチルおよびシリコーン系封止剤などの接着剤／封止剤を含んでもよい。他の企図される実施形態では、結合剤は当該技術分野で公知の他の好適な接着剤および／または封止剤を含んでもよい。
レンズ１１をランプ筐体２０に機械的に接続してもよく、この場合、レンズとランプ筐体との間に介在するガスケットまたは他の封止装置を介して封止を達成してもよいことも考えられる。
続いて本明細書中に開示されるいくつかの実施形態に従う発明の例示として図１から図２Ｇを参照すると、ランプ筐体２０は、非限定的な例として、ステンレス鋼、低合金鋼、工具鋼、チタン、コバルト、銅、磁性金属、超硬合金、耐火金属、セラミック、マグネシウム、アルミニウム、および／またはマグネシウム／アルミニウム合金などの１つ以上の材料から形成される一体化金属部品である。必ずではないが好ましくは、ランプ筐体２０は、単一の単体の−またはモノリシックの−金属部品として形成される。以下に記載されるように、ランプ筐体２０は、チキソ成形という副次的技術または他の従来の金属成形プロセスを含む金属射出成形（「ＭＩＭ」）によって形成されてもよい。
オプションで、ランプ筐体１１は、筐体１１に接合されるプラスチックおよび熱硬化性樹脂などの異なる材料から製造される延長部または補足筐体と組合されてもよい。
図３から図４Ｈ、図５から図６Ｉ、および図７から図８Ｈの特定的な実施形態を参照して、少なくとも１つのランプ１３０、２３０、３３０は１つ以上の反射体部分１３１、２３１、３３１を備えてもよい。従来の態様では、そのような１つ以上の反射体部分１３１、２３１、３３１は、少なくとも１つのランプ１３０、２３０が発する光をレンズ１１１、２１１に向けて前方に反射するように位置決めされかつ構成されてもよい。この目的のため、１つ以上の反射体部分１３１、２３１、３３１は研磨面を含んでもよい。別個の要素を備えるよりもむしろ、１つ以上の反射体部分は、図１から図２Ｇの実施形態の反射体部分３１および図７から図８Ｈの実施形態の反射体部分３３１によって示されるようなものなどの、ランプが発する光をレンズに向けて前方に反射する位置に配設されるランプ筐体自体の表面の上にまたは表面によって形成されてもよいことが代替的に企図される。当然ながら、本明細書中に記載の実施形態の任意のものに従うランプアセンブリは、所望により、１つ以上の反射体部分を含んでも含まなくてもよいことが企図される。
各々の少なくとも１つのランプ３０、１３０、２３０、３３０は少なくとも１つの光源を備え、これは１つ以上のＬＥＤ３２、１３２、２３２の形態を取ってもよい。ＬＥＤは１つ以上の回路基板３３、１３３、２３３に接続されてもよく、各々は、１つ以上のＬＥＤのリード線に接続され、かつ１つ以上のＬＥＤに電力供給するように動作する電力源（図示せず）に接続可能な電流経路を含む。回路基板３３、１３３、２３３はランプ筐体２０、１２０、２２０のランプチャンバ中に装着されてもよい。
図１から図２Ｇおよび図７から図８Ｈの実施形態を特に参照して、オプションでおよびユーザの好みに従って、少なくとも１つのランプ３０、３３０は、ライトパイプ３４、３３４、反射体光学３３６、および／または全内部屈折光学３３５のうち１つ以上をさらに含んでもよい。
発明のいくつかの実施形態の発明の例示として図１から図２Ｇをさらに参照して、注記されるように、少なくとも１つのランプ３０は、ランプ筐体２０がヒートシンクを規定するとともに少なくとも１つのランプ３０を載置するように、ランプ筐体２０によって載置される。ヒートシンクは、ランプからの熱が周囲雰囲気に伝達されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出する。
図１から図２Ｇおよび図３から図４Ｈの特定的な実施形態を参照すると、示されるように、ランプ筐体２０、１２０によって規定されるヒートシンクは、１つ以上のランプ３０、１３０からの熱がフィン２２、１２２を通して周囲雰囲気に転送されるようにランプチャンバ外側の周囲雰囲気に露出する例示的なフィン２２、１２２などの放射要素をさらに含んでもよい。これらの放射要素は、熱の十分な放散を確実にするように、所望により任意の数の外形および向きを有する（図１から図２Ｇに示されるようなものなどの）フィン、（図７から図８Ｈの実施形態に示されるようなものなどの）ピン３２６などを備えてもよい。
次に図５から図６Ｉおよび図７から図８Ｈの実施形態を見ると、ランプ筐体２２０、３２０によって規定されるヒートシンクは、オプションで１つ以上の導管２２３、３２３を備えるように見られ得る。これらの導管２２３、３２３は本質的に対向端で開いてランプチャンバ外の周囲雰囲気と連通するチャネルであり、チャネルは、熱負荷を用いて、煙突効果、すなわち、ＬＥＤの熱出力を通して生成され、かつ規定された熱チャネルおよび／または導管を介して導かれる対流を介した対流冷却、を生成することによって受動対流冷却を促進するように形作られ位置決めされる。
発明のランプ筐体自体によってヒートシンクが規定されるが、図７から図８Ｈの実施形態からは、ランプ筐体によって規定されるヒートシンクは、オプションで、これまでも記載したように、フィン３２２および／またはピン３２６および／または導管３２３などの以上の付加的な放射要素のうち任意の１つ以上をさらに備えてもよいことが認められるであろう。
図５から図６Ｉの実施形態では、ランプ筐体２２０は複数のそのような導管２２３を一体的に含むように形成される。図７から図８Ｈの実施形態に示されるように、上述のような導管３２３は、代替的に、ランプ筐体３２０に固着されるバッフルを規定する別個の要素３２５中に形成されてもよい。
図９から図１０Ｂおよび図１１から図１２Ｂをここで参照して、駐車場の照明および街路灯としての使用に適した発明のランプアセンブリの実施形態をそれぞれ示す。図９から図１０Ｂの例示的な駐車場照明アセンブリ４１０を特に参照して、これは、レンズ４１１と、（図示される実施形態では回路基板４３３に固着される複数のＬＥＤ４３２を備える）ランプ４３０と、ランプ筐体４２０とを備えるように見られる。示されるように、ランプ筐体４２０は、その上面に複数のＵ字状導管４２３を規定するように形成され、各々のそのような導管は（図９および図１０Ｂに最もよく示されるように）出口端で周囲雰囲気と連通する。各々の導管４２３の反対側の入口端（図１０Ａの参照番号４２３を参照）はランプ筐体４２０を通って規定され、導管４２３をランプチャンバと連通させて、こうしてランプチャンバから導管４２３を介して周囲雰囲気へ熱を直接に放散するのを容易にする。別個のカバー要素４２７をランプ筐体４２０の頂部上に固着して、示すようにその対向する出口および入口端を除いて導管４２３を実質的に覆う。図９に最もよく見られるように、導管４２３は、熱放射／転送目的のために導管の壁から内向きに延在して表面積を増大させる複数の小さなフィン４２２をさらに備えてもよい。次に図１１から図１２Ｂの例示的な街路灯アセンブリ５１０を見ると、同様に、これは、レンズ５１１と、（図示される実施形態では回路基板５３３に固着される複数のＬＥＤ５３２を備える）ランプ５３０と、ランプ筐体５２０とを備えるように見られる。ランプ筐体５２０はその上面に複数の概ね線形の導管５２３を規定するように形成され、各々のそのような導管は出口端で周囲雰囲気と連通し、対向する入口端で筐体５２０中に規定されるランプチャンバと連通する（図１２Ｂの参照番号５２３を参照）。別個のカバー要素５２７はランプ筐体５２０の頂部上に固着されて導管５２３を実質的に覆う。示すように、カバー要素５２７は単一の開口５２８を含み、これは導管５２３の出口端と連通し、それを通した周囲雰囲気への熱エネルギの放散を容易にする。図１２Ａに最もよく見られるように、導管５２３は各々、熱放散／転送目的のために導管の壁から内向きに延在して表面積を増大させる複数の小さなフィン５２２をさらに備えてもよい。
ランプ筐体２２０がたとえばダイカストまたはインベストメント鋳造法などのＭＩＭ以外によって形成される場合、導管部分または複数の部分２２３は内部金型スライドおよびリフタを用いて形成されてもよい。
実際に、本発明のランプアセンブリは、例示的なしかし非限定的な方法により、ＭＩＭによってランプ筐体（たとえば２０、１２０、２２０）をまず作製することによって製造することができる。これは、オプションで、ランプ筐体を単一の単体の−またはモノリシックの−片として製造することを含んでもよく、ＭＩＭの副次的技術であるチキソ成形の使用も含んでもよい。たとえば上述のように含む反射体部分（たとえば１３１、２３１）を、ランプ筐体中の、１つ以上のランプが発する光をレンズへ前方に反射する位置に設けてもよい。
本明細書中に記載の実施形態に従うと、発明のランプアセンブリは、強度を損なわずに複雑な形状の三次元精密金属部品を生産するのに用いられる従来のプロセスであるＭＩＭというプロセスによって形作られる。概して、ＭＩＭプロセスは溶融金属を霧状にして金属粉末を形成することから始まる。その後金属粉末を熱可塑性バインダと混合し、均質な供給原料を産する（約６０体積％の金属粉末および４０体積％のバインダ）。供給原料を射出成形機の中に入れ、従来のプラスチック射出成形機械中で比較的低温および低圧で成形して所望の部品を形成する。射出成形の後、「脱結合」と呼ばれるプロセスによってバインダを部品から除去する。脱結合の後、乾いたＨ2または不活性ガス雰囲気下で華氏２３００度（１２６０℃）までの高い温度で部品を焼結して高密度金属部品を形成する。ＭＩＭでは、プロセスを通じて成形部品の複雑な形状が保持されるため、高い精密度を達成可能であり、屑が排除されるまたは大きく低減される。というのも、通常は焼結後の部品の機械加工が不要だからである。
マグネシウムおよびアルミニウム−マグネシウム合金については、チキソ成形と呼ばれるＭＩＭの副次的技術を用いる。チキソ成形では、マグネシウムまたはマグネシウム合金の、研削された、削り落とされた、ペレット化された、および／または他の形態を均一の半固体揺変性状態に加熱する。次に、設計、範囲、および能力がプラスチック射出成形用に用いられるのとかなり類似した金型に材料を射出する。次に、結果的に得られるマグネシウム射出成形構成要素をダイから外して必要に応じてトリミングする。
ＭＩＭおよびチキソ成形成形技術のプロセス能力を考慮すると、以上の方策を用いることにより、ダイカストなどの伝統的な成形方法と比較して、熱放散特徴部の密度を効果的に増すことができる。これにより、大幅に小さな容積でより大きな冷却特徴部密度を達成し得、これにより、より小型でより軽量の、および同様により低コストの構成要素を生じ得る。
一旦ランプ筐体を形成すると、次にランプをランプ筐体上に装着してもよく、これはランプ筐体上にＬＥＤを装着することを含んでもよい。ＬＥＤを用いる場合、ＬＥＤを回路基板上に装着してもよく、回路基板をランプ筐体上に装着してもよい。次にレンズをランプ筐体上に装着してもよく、また、レンズがランプ筐体と協働して、ランプを取囲むランプチャンバを少なくとも部分的に規定するようにレンズを配置してもよい。レンズとランプ筐体とが協働して、ランプチャンバを周囲雰囲気から概ね流体的に分離するようにレンズを装着してもよい。
すべてここまで記載されたように、ランプ筐体は、フィンおよび／またはピンなど、および／または導管などの放射要素を含むように形成されてもよい。
以上により、この発明者は、製作が経済的であり、かつＬＥＤまたは他の光源によって生成される熱エネルギを効果的に放散することができる車および他の適用例用のランプアセンブリを開発した。
発明の例示的な実施形態の以上の記載は、当業者が新技術を利用できるように新技術の主要な点およびその実際的な適用例を説明するために提示された。網羅的になったり、開示される精密な形態に発明を限定することを意図するものではなく、この開示では本発明の例示的な実施形態のみを詳細に説明したが、この開示を検討する当業者は、本明細書中に記載される主題の新規の教示および利点から大きく逸脱することなく多数の修正例が本発明に可能であることを容易に認めるであろう。本発明の精神から逸脱することなく、例示的な実施例で他の置換、修正、変更、および省略を行なってもよく、これに応じて、以下に請求するように、すべてのそのような修正、変更などが発明の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (26)

  1. ランプアセンブリであって、
    レンズと、
    一体化金属部品の形態のランプ筐体とを備え、前記ランプ筐体は、前記レンズと協働して、ランプチャンバ外側の周囲雰囲気から概ね流体的に分離されるランプチャンバを少なくとも部分的に規定し、さらに
    前記ランプチャンバ中に設けられかつ前記ランプ筐体によって載置される少なくとも１つのランプを備え、
    前記ランプ筐体自体は、前記少なくとも１つのランプからの熱が前記周囲雰囲気に伝達されるように前記ランプチャンバ外側の前記周囲雰囲気に露出するヒートシンクを規定する、ランプアセンブリ。
  2. 前記ランプ筐体によって規定される前記ヒートシンクは、前記ランプからの熱が放射要素を通して前記周囲雰囲気に伝達されるように前記ランプチャンバ外側の前記周囲雰囲気に露出する放射要素をさらに含む、請求項１に記載のランプアセンブリ。
  3. 前記放射要素は、前記ランプからの熱がフィンを通して前記周囲雰囲気に伝達されるように前記ランプチャンバ外側の前記周囲雰囲気に露出するフィンを備える、請求項２に記載のランプアセンブリ。
  4. 前記放射要素は、前記ランプからの熱がピンを通して前記周囲雰囲気に伝達されるように前記ランプチャンバ外側の前記周囲雰囲気に露出するピンを備える、請求項２に記載のランプアセンブリ。
  5. 前記少なくとも１つのランプは、前記少なくとも１つのランプが発する光を前記レンズを通して前方に反射するように位置決めされかつ構成される反射体部分を含む、請求項１に記載のランプアセンブリ。
  6. 前記少なくとも１つのランプはＬＥＤを備える、請求項１に記載のランプアセンブリ。
  7. 少なくとも１つの前記ＬＥＤは、前記少なくとも１つのＬＥＤのリード線に接続され、かつ前記ＬＥＤに電力供給するように動作する電力源に接続可能な電流経路を含む回路基板に接続され、前記回路基板は前記ランプ筐体に接続される、請求項６に記載のランプアセンブリ。
  8. 前記ランプ筐体は単一の単体の金属片として形成される、請求項１に記載のランプアセンブリ。
  9. 前記ランプ筐体は金属射出成形によって形成される、請求項１に記載のランプアセンブリ。
  10. 前記ランプ筐体はチキソ成形によって形成される、請求項１に記載のランプアセンブリ。
  11. 前記ランプ筐体によって規定される前記ヒートシンクは受動対流冷却を促進するように構成される１つ以上の導管をさらに含む、請求項１に記載のランプアセンブリ。
  12. 前記１つ以上の導管は前記ランプ筐体に固着される別個のバッフル中に規定される、請求項１１に記載のランプアセンブリ。
  13. 前記ランプ筐体は、ステンレス鋼、低合金鋼、工具鋼、チタン、コバルト、銅、磁性金属、超硬合金、耐火金属、セラミック、マグネシウム、アルミニウム、およびマグネシウム／アルミニウム合金からなる群から選択される１つ以上の材料から形成される、請求項１に記載のランプアセンブリ。
  14. ランプアセンブリを製造するための方法であって、
    一体化金属部品としてランプ筐体を製造するステップと、
    前記ランプ筐体中に少なくとも１つのランプを装着するステップと、
    レンズが前記ランプ筐体と協働して、前記ランプを取囲むランプチャンバを少なくとも部分的に規定するようにレンズを前記ランプ筐体上に装着するステップとを含み、前記ランプチャンバは、前記ランプチャンバ外側の周囲雰囲気から概ね流体的に分離され、
    前記ランプ筐体自体は、前記少なくとも１つのランプからの熱が前記周囲雰囲気に伝達されるように前記ランプチャンバ外側の前記周囲雰囲気に露出するヒートシンクを規定する、方法。
  15. 前記ランプ筐体を製造する前記ステップは、前記ランプ筐体を単一の単体の金属片として製造するステップをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記ランプ筐体を製造する前記ステップは、金属射出成形によって前記ランプ筐体を製造するステップを備える、請求項１４に記載の方法。
  17. 前記ランプ筐体を製造する前記ステップは、チキソ成形によって前記ランプ筐体を製造するステップを備える、請求項１４に記載の方法。
  18. 前記ランプ筐体中に少なくとも１つのランプを装着する前記ステップは、前記ランプ筐体中の、前記少なくとも１つのランプが発する光を前記レンズを通して前方に反射する位置に反射体部分を設けるステップを含む、請求項１４に記載の方法。
  19. 前記ランプ筐体中に少なくとも１つのランプを装着する前記ステップは、前記少なくとも１つのランプが発する光を前記レンズを通して前方に向ける光ガイド、ライトパイプ、および全内部屈折光学要素のうち少なくとも１つを設けるステップを含む、請求項１４に記載の方法。
  20. 前記ランプ筐体中に少なくとも１つのランプを装着する前記ステップは、前記ランプ筐体中に少なくとも１つのＬＥＤを装着するステップを備える、請求項１４に記載の方法。
  21. 前記少なくとも１つのＬＥＤは、前記少なくとも１つのＬＥＤのリード線に接続され、かつ前記ＬＥＤに電力供給するように動作する電力源に接続可能な電流経路を含む回路基板に接続され、前記回路基板は前記ランプ筐体中に装着される、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記ランプ筐体によって規定される前記ヒートシンクは、前記ランプからの熱が放射要素を通して前記周囲雰囲気に伝達されるように前記ランプチャンバ外側の前記周囲雰囲気に露出する放射要素をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
  23. 前記放射要素は、前記ランプからの熱がフィンを通して前記周囲雰囲気に伝達されるように前記ランプチャンバ外側の前記周囲雰囲気に露出するフィンを備える、請求項２２に記載の方法
  24. 前記放射要素は、前記ランプからの熱がピンを通して前記周囲雰囲気に伝達されるように前記ランプチャンバ外側の前記周囲雰囲気に露出するピンを備える、請求項２２に記載の方法。
  25. 前記ランプ筐体によって規定される前記ヒートシンクは受動対流冷却を促進するように構成される１つ以上の導管をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
  26. 複数の前記導管は前記ランプ筐体に固着される別個のバッフル中に規定される、請求項２５に記載の方法。
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