JP2018190847A - ヒートシンク及び照明器具、並びにヒートシンクの製造方法 - Google Patents

ヒートシンク及び照明器具、並びにヒートシンクの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】従来の照明器具には、放熱用又は冷却用のヒートシンクを備えるものがある。本発明は、ベース板とフィンとの接合面積を増やしたヒートシンクを提供することを目的とする。【課題手段】本発明にかかるヒートシンクは、ベース板10と、ベース板10の上面10a上に溶接された第1のフィン11と、を備え、第1のフィン11は、ベース板10の上面10aと鋭角C1をなす第1の面11aを有すること、を特徴とするものである。【選択図】 図3

Description

本発明は、ヒートシンク及び照明器具、並びにヒートシンクの製造方法に関するものである。
従来の照明器具には、LED素子等の発光素子を光源とした照明器具がある。発光素子は熱に弱く、発光素子の温度が許容温度を超えてしまうと、発光素子の発光効率が下がってしまうことがある。さらに、発光素子の温度が許容温度を超えてしまうと、発光素子の寿命が短くなることがある。そのため、発光素子を光源とした照明器具は、発光素子が発光する時に発生する熱を、周囲の空間に放熱する必要があるので、放熱用又は冷却用のヒートシンクを備える。
従来のヒートシンクには、第1のアルミニウム合金板の平板部と、U字型の第2のアルミニウム合金板のうち2つの側部で挟まれた底部とを重ね合わせ、平板部と底部とを機械的に接合する接合部を2つの側部の間に2箇所設けて、第1のアルミニウム合金板と第2のアルミニウム合金板とを接合し、2つの側部をフィン、平板部をベース板としたヒートシンクがある(例えば、特許文献1)。
特開2017−16923号公報
このようなヒートシンクにあっては、例えばレーザー光や電子ビーム等を接合部としたい箇所に照射して、第1のアルミニウム合金板と第2のアルミニウム合金板とを溶接することについて考慮されていない。そのため、第1のアルミニウム合金板と第2のアルミニウム合金板との溶接面積が少なくなってしまうことがあった。例えば、第1のアルミニウム合金板の平板部と第2のアルミニウム合金板の底部とをレーザー溶接する際に、第2のアルミニウム合金板の側部と底部とで形成される角部に近い箇所に接合部を設けようとすると、第1のアルミニウム合金板と第2のアルミニウム合金板との溶接面積が少なくなってしまうということがあった。第2のアルミニウム合金板側から照射されるレーザー光が、第2のアルミニウム合金板の側部によって遮られてしまい、レーザー光が接合部としたい箇所に照射されないことがあるからである。
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、ベース板とフィンとの接合面積を増やしたヒートシンクを提供することを目的とする。
本発明にかかるヒートシンクは、ベース板と、ベース板の上面上に溶接された第1のフィンと、を備え、第1のフィンは、ベース板の上面と鋭角をなす第1の面を有すること、を特徴とする。
本発明にかかるヒートシンクによれば、ベース板の上面上に溶接され、ベース板の上面と鋭角をなす第1の面を有する第1のフィンを備えるので、ベース板と第1のフィンとの接合面積を増やすことができる。
本発明の実施の形態1にかかる照明器具を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1にかかる照明器具を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態1にかかる照明器具のうち、ヒートシンクとその周辺を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態1にかかる照明器具の製造方法を示す工程フロー図である。 本発明の実施の形態1にかかる照明器具の製造方法のステップS1からステップS3までを説明する製造途中の照明器具を示す断面図である。 本発明の実施の形態1にかかる照明器具の製造方法のステップS2の説明を補足するための図である。 本発明の実施の形態2にかかる照明器具のうち、ヒートシンクとその周辺を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態3にかかる照明器具のうち、ヒートシンクとその周辺を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態4にかかる照明器具のうち、ヒートシンクとその周辺を示す拡大断面図である。 本発明の実施の形態5にかかる照明器具を示す斜視図である。 本発明の実施の形態5にかかる照明器具を示す分解斜視図である。
以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった向きは、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。
実施の形態1.
まず、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100について説明する。図1は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100を示す斜視図である。ここで、図1に示す方向と、後述する図2から図12に示す方向は、同じ記号かつ同じ符号であれば、同じ方向を示すものである。本実施の形態にかかる照明器具100は、光源モジュールを有する光源装置120と、光源装置120が接続されたヒートシンク110とを備える。本実施の形態にかかる照明器具100は、天井等に設けられた穴に埋め込まれるようにして設置されるダウンライトである。
図2は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100を示す分解斜視図であり、図1の照明器具100をZ軸方向に分解した図である。本実施の形態にかかる照明器具100の光源装置120は、シート2と、発光素子4が実装された基板3と、基板押さえ5と、カバー6と、フレーム8と、ねじ1,7とを備える。ここで、発光素子4は、基板3の−Z側の面に実装されるため、図2には図示されない。基板3は、シート2を介してヒートシンク110に接合する。光源モジュールは、発光素子4と基板3とを含み、基板3はヒートシンク110に接合するので、ヒートシンク110には光源モジュールを有する光源装置120が接続される。
シート2は、柔軟性及び伝熱性を有するものである。ねじ1は、ヒートシンク110と、シート2と、基板3と、基板押さえ5と、カバー6と、フレーム8に形成されたねじ穴を貫通し、照明器具100の組み立てに使用される。ねじ7もねじ1と同様に、照明器具100の組み立てに使用される。カバー6は、光源モジュールを覆い、透光性を有する。発光素子4から発せられた光は、カバー6を通って、照明器具100の外部へ照射される。フレーム8は、発光素子4から発せられた光の配光を決めるための機能を有する。
次に、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク110について説明する。図3は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100のうち、ヒートシンク110とその周辺を示す拡大断面図である。本実施の形態にかかるヒートシンク110は、ベース板10と、ベース板10の上面10a上に溶接された第1のフィン11とを備える。ベース板10には基板3が接合され、基板3には発光素子4が実装される。基板3は、シート2を介してベース板10に接合するが、シート2は薄いので、図3においてシート2の図示は省略する。
第1のフィン11は、ベース板10の上面10aと鋭角C1をなす第1の面11aを有する。本実施の形態にかかるヒートシンク110は、ベース板10の上面10a上に第1のフィン11と間隔をあけて溶接された第2のフィン12をさらに備える。第2のフィン12は、ベース板10の上面10aと鋭角C2をなす第2の面12aを有する。鋭角C1及び鋭角C2の角度は、90度未満であり、好ましくは85度以上90度未満である。
本実施の形態において、第1の面11aからベース板10の上面10aに向う鋭角C1を示す円弧の方向は、時計周りであるのに対し、第2の面12aからベース板10の上面10aに向う鋭角C2を示す円弧の方向は、反時計回りである。第1のフィン11と第2のフィン12との間における水平方向(X軸に平行な方向)の距離のうち、第1の面11aとベース板10の上面10aとの交点を通る第1の位置における距離A1は、第1の位置よりもベース板10の上面10aから遠い第2の位置における距離A2よりも短い。
本実施の形態にかかるヒートシンク110は、第1のフィン11と第2のフィン12との間、かつベース板10の上面10a上に溶接され、第1のフィン11の端部のうちベース板10と溶接される一方の端部と、第2のフィン12の端部のうちベース板10と溶接される一方の端部とを接続する接続部13をさらに備える。本実施の形態において、第1のフィン11、第2のフィン12及び接続部13は、一体に形成されたものである。つまり、本実施の形態にかかるヒートシンク110の第1のフィン11、第2のフィン12及び接続部13は、1つの板状部材から形成される。本実施の形態では、1つの板状部材をU字型に折り曲げて、2つの側部のうちの一方を第1のフィン11、2つの側部のうちの他方を第2のフィン12、2つの側部で挟まれた底部を接続部13としている。したがって、第1の面11aと、接続部13の上面と、第2の面12aとは、連続的につながっている。
本実施の形態において、第2の位置における距離A2は、上方に向って連続的に長くなっている。すなわち、第1のフィン11の第1の面11a及び第2のフィン12の第2の面12aは、段差を有さない滑らかな面である。したがって、本実施の形態では、第1のフィン11と第2のフィン12との間における水平方向の距離のうち、第2の位置における距離A2をどこにとっても、第1の面11aとベース板10の上面10aとの交点を通る第1の位置における距離A1は、第1の位置よりもベース板10の上面10aから遠い第2の位置における距離A2よりも短い。
次に、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法について説明する。図4は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法を示す工程フロー図である。まず、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法について、図4を用いて概略を説明する。
本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法は、図4に示すステップS1からステップS3の工程を備える。図4のステップS1において、ベース板10の上面10a上に第1のフィン11を配置する。次に、ステップS2において、ベース板10と第1のフィン11との接触面に向ってレーザー光を照射してベース板10と第1のフィン11とを溶接し、ステップS3において、発光素子4が実装された基板3をベース板10の下面に接合する。
図4のステップS1及びステップS2は、本実施の形態にかかるヒートシンク110の製造方法にあたるので、本実施の形態にかかるヒートシンク110の製造方法は、図4のステップS1及びステップS2の工程を備える。本実施の形態において、ステップS1は配置工程とも呼ばれ、ステップS2は照射工程とも呼ばれる。本実施の形態において、図4に示すステップS1からステップS3は、製造装置によって行われるものである。
次に、図4のステップS1からステップS3の3つの工程について、さらにその詳細を説明する。図5は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法のステップS1からステップS3までを説明する製造途中の照明器具100を示す断面図である。図6は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法のステップS2の説明を補足するための図である。
ステップS1について説明する。まず、U字型に折り曲げた板状部材を複数用意する。本実施の形態において、U字型に折り曲げられた板状部材は、4つ用意される。U字型に折り曲げた板状部材のうち、2つの側部のうちの一方が第1のフィン11になり、2つの側部のうちの他方が第2のフィン12になり、2つの側部で挟まれた底部が接続部13となる。図5(a)に示すように、ステップS1では、ベース板10の上面10a上に、U字型に折り曲げた板状部材を配置する。すなわち、ステップS1では、ベース板10の上面10a上に第1のフィン11と、第2のフィン12と、接続部13とが配置される。本実施の形態において、ベース板10及び板状部材は、アルミニウムを主材料とする金属板である。
次にステップS2では、図5(b)に示すように、第1のフィン11とベース板10との接触面、第2のフィン12とベース板10との接触面及び接続部13とベース板10との接触面に向って、上方からレーザー光Lを照射する。すなわち、第1のフィン11の端部のうちベース板10と接触する方を一方の端部、接触しない方を他方の端部とすると、他方の端部から一方の端部に向う方向に(−Z方向の向きに)、レーザー光Lは照射される。そして、第1のフィン11とベース板10、第2のフィン12とベース板10及び接続部13とベース板10は、レーザー溶接される。
ここで、レーザー光Lの照射方法について、図6を用いてさらに説明する。図6(a)及び(b)は、本実施の形態にかかるヒートシンク110を上から見た図である。図6(b)は、図6(a)にレーザー光Lの照射パターンの図示を追加したものである。例えば、図6(b)に示す照射パターンで、第1のフィン11とベース板10との接触面、第2のフィン12とベース板10との接触面及び接続部13とベース板10との接触面に向って、レーザー光Lは照射される。レーザー光Lの照射パターンは複数あり、そのうちの4種類を、図6(b)を用いて説明する。図6(b)では、領域F1からF4に示す第1のフィン11、第2のフィン12及び接続部13に照射されるレーザー光Lのパターンをそれぞれ異ならせている。
領域F1に示す第1のフィン11、第2のフィン12及び接続部13に照射されるレーザー光Lのパターンは、図6(b)において破線で示された線状パターンを複数組み合わせたものである。領域F2に示す第1のフィン11、第2のフィン12及び接続部13に照射されるレーザー光Lのパターンは、図6(b)において中を複数の点で塗られた長方形パターンである。第1のフィン11、第2のフィン12及び接続部13と、ベース板10との間のうち、第1のフィン11と接続部13とで形成される角部とベース板10との間、及び第2のフィン12と接続部13とで形成される角部とベース板10との間を優先的に溶接したい。そのため、図6(b)の領域F2に示された長方形パターンは、第1のフィン11と接続部13とで形成される角部、及び第2のフィン12と接続部13とで形成される角部に近い位置にある。
領域F3及び領域F4に示す第1のフィン11、第2のフィン12及び接続部13に照射されるレーザー光Lのパターンは、図6(b)において中を斜線で塗られた円形パターンを複数組み合わせたものである。領域F3に示すレーザー光Lのパターンと、領域F4に示すレーザー光Lのパターンとは、円形パターンの大きさが違う。領域F3に示すレーザー光Lのパターンは、小さな円形パターンからなる列を、第1のフィン11と接続部13とで形成される角部、及び第2のフィン12と接続部13とで形成される角部に近い位置にそれぞれ配置したものである。領域F4に示すレーザー光Lのパターンは、第1のフィン11と接続部13とで形成される角部と第2のフィン12と接続部13とで形成される角部との間を埋める大きさの大きな円形パターンからなる列を、1列配置したものである。
第1のフィン11とベース板10との接触面、第2のフィン12とベース板10との接触面及び接続部13とベース板10との接触面に向って照射されるレーザー光Lの照射パターンは、図6(b)を用いて説明した4種類のパターンから選ばれてもよいし、その他のパターンであってもよい。また、複数の板状部材に対して同じパターンが用いられてもよいし、複数種類のパターンが組み合わされてもよい。
次にステップS3では、図5(c)に示すように、ベース板10の下面に、発光素子4が実装された基板3を接合する。ベース板10の下面とは、ベース板10の上面10aと対向する面であり、上面10aの反対側の面を示す。ベース板10の下面に基板3を接合する方法は、接着剤を用いた方法でもよいし、その他の方法であってもよく、特に限定されるものではない。ベース板10の下面に基板3を接合してから、基板3に発光素子4を実装してもよい。
本実施の形態において、ステップS3は、ステップS1及びステップS2よりも前に行ってもよいし、ステップS1よりも後かつステップS2よりも前に行ってもよい。
また、本実施の形態において、ステップS2では、第1のフィン11とベース板10との接触面、第2のフィン12とベース板10との接触面及び接続部13とベース板10との接触面に向ってレーザー光Lを照射し、第1のフィン11とベース板10、第2のフィン12とベース板10及び接続部13とベース板10をレーザー溶接するとした。しかしながら、これに限られることはなく、第1のフィン11とベース板10との接触面、第2のフィン12とベース板10との接触面及び接続部13とベース板10との接触面に向って電子ビームを照射し、第1のフィン11とベース板10、第2のフィン12とベース板10及び接続部13とベース板10を電子ビーム溶接するとしてもよい。
以上により、図3に示す照明器具100のうち、ヒートシンク110とその周辺の構成を得ることができる。
以上のように、本実施の形態にかかるヒートシンク110は、ベース板10の上面10a上に溶接され、ベース板10の上面10aと鋭角C1をなす第1の面11aを有する第1のフィン11を備えるので、ベース板10と第1のフィン11との溶接面積を増やすことができる。第1のフィン11とベース板10とを溶接する際に、第1のフィン11とベース板10との接触面に照射されるレーザー光Lや電子ビーム等が、第1のフィン11によって遮られることが減るからである。
ここで、第1のフィン11の第1の面11aとベース板10の上面10aとがなす角の角度が、90度である第1の場合を考える。第1の場合において、第1のフィン11とベース板10との接触面に向って、上方からレーザー光Lや電子ビーム等を照射すると、レーザー光Lや電子ビーム等を第1のフィン11が遮ってしまい、第1のフィン11とベース板10との接触面にレーザー光Lや電子ビームが照射されないことがある。そのため、第1のフィン11とベース板10との溶接面積が減ってしまう。第1のフィン11とベース板10との溶接面積が減ると、発光素子4が発光する時に発生する熱のうちベース板10に伝わった熱が、第1のフィン11に伝わりにくくなり、ヒートシンク110の放熱性又は冷却性が下がる。
一方、本実施の形態では、第1のフィン11の第1の面11aとベース板10の上面10aとがなす角が鋭角、すなわち角度が90度未満である。そのため、第1のフィン11とベース板10との接触面に向って、上方からレーザー光Lや電子ビーム等を照射したとしても、レーザー光Lや電子ビーム等を第1のフィン11が遮ってしまうことが減る。すなわち、第1のフィン11とベース板10との接触面にレーザー光Lや電子ビームが照射されないことが減る。そのため、本実施の形態にかかるヒートシンク110は、第1のフィン11とベース板10との溶接面積を増やすことができる。したがって、発光素子4が発光する時に発生する熱のうちベース板10に伝わった熱が、第1のフィン11に伝わりやすくなるので、ヒートシンク110の放熱性又は冷却性を上げることができる。
また、本実施の形態にかかるヒートシンク110は、ベース板10の上面10a上に第1のフィン11と間隔をあけて溶接された第2のフィン12をさらに備え、第1のフィン11と第2のフィン12との間における水平方向の距離のうち、第1の面11aとベース板10の上面10aとの交点を通る第1の位置における距離A1は、第1の位置よりもベース板10の上面10aから遠い第2の位置における距離A2よりも短い。第2のフィン12は、ベース板10の上面10aと鋭角C2をなす第2の面12aを有する。そして、本実施の形態にかかるヒートシンク110は、第1のフィン11と第2のフィン12との間、かつベース板10の上面10a上に溶接され、第1のフィン11の端部のうちベース板10と溶接される一方の端部と、第2のフィン12の端部のうちベース板10と溶接される一方の端部とを接続する接続部13をさらに備える。
そのため、ヒートシンク110の放熱性又は冷却性をさらに上げることができる。第1のフィン11とベース板10との接触面、第2のフィン12とベース板10との接触面、接続部13とベース板10との接触面に向って、上方からレーザー光Lや電子ビーム等を照射したとしても、レーザー光Lや電子ビーム等を第1のフィン11又は第2のフィン12が遮ってしまうことが減る。すなわち、第1のフィン11とベース板10との接触面、第2のフィン12とベース板10との接触面、接続部13とベース板10との接触面にレーザー光Lや電子ビームが照射されないことが減る。
そのため、本実施の形態にかかるヒートシンク110は、第1のフィン11とベース板10との溶接不良、第2のフィン12とベース板10との溶接不良、接続部13とベース板10との溶接不良を減らすことができる。すなわち、第1のフィン11とベース板10との溶接面積、第2のフィン12とベース板10との溶接面積、接続部13とベース板10との溶接面積を増やすことができる。したがって、本実施の形態では、発光素子4が発光する時に発生する熱のうちベース板10に伝わった熱が、第1のフィン11及び第2のフィン12に伝わりやすい。
また、ベース板10の上面10a上に溶接する接続部13が、第1のフィン11の端部のうちベース板10と溶接される一方の端部と、第2のフィン12の端部のうちベース板10と溶接される一方の端部とを接続するので、発光素子4が発光する時に発生する熱のうちベース板10に伝わった熱が、第1のフィン11及び第2のフィン12にさらに伝わりやすい。以上より、本実施の形態にかかるヒートシンク110は、放熱性又は冷却性をさらに上げることができる。
また、本実施の形態にかかるヒートシンク110は、第1のフィン11と接続部13とで形成される角部、及び第2のフィン12と接続部13とで形成される角部に対して、U字型に折り曲げられた板状部材の内側から(第1のフィン11と第2のフィン12との間から)レーザー光Lや電子ビーム等を照射することができるので、一方側からの工程のみで溶接面積を増やすことができる。さらに、第1のフィン11と第2のフィン12とが接続部13によって接続されているので、本実施の形態にかかるヒートシンク110の製造方法において、複数のフィンを一度に並べることができるため、ヒートシンク110の組み立てを容易にすることができる。
本実施の形態では、鋭角C1及び鋭角C2の角度を85度以上90度未満とすることが好ましいとした。鋭角C1及び鋭角C2の角度を85度未満とすると、第1のフィン11の第1の面11aとベース板10の上面10aとがなす角及び第2のフィン12の第2の面12aとベース板10の上面10aとがなす角が、90度の場合と比べて、フィンの数が減ってしまい、ヒートシンクの放熱性又は冷却性が下がる。一方、鋭角C1及び鋭角C2の角度を85度以上90度未満とすれば、第1のフィン11の第1の面11aとベース板10の上面10aとがなす角及び第2のフィン12の第2の面12aとベース板10の上面10aとがなす角が、90度の場合と比べて、フィンの数を減らすことなく、本実施の形態における効果を得ることができる。
なお、本実施の形態における発光素子4には、LED(Light Emitting Diode)や有機エレクトロルミネッセンス等が考えられるが、特に限定されるものではない。
実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2にかかるヒートシンク210について説明する。本発明の実施の形態2では、本発明の実施の形態1と相違する部分について説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。本発明の実施の形態2にかかるヒートシンク210は、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク110と異なり、接続部13を備えない。
図7は、本発明の実施の形態2にかかる照明器具のうち、ヒートシンク210とその周辺を示す拡大断面図である。本実施の形態にかかる照明器具は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100とは、ヒートシンクの構造のみが異なる。本実施の形態にかかるヒートシンク210は、ベース板10と、ベース板10の上面10a上に溶接された第1のフィン11とを備える。ベース板10には基板3が接合され、基板3には発光素子4が実装される。基板3は、シート2を介してベース板10に接合するが、シート2は薄いので、図7においてシート2の図示は省略する。
第1のフィン11は、ベース板10の上面10aと鋭角C1をなす第1の面11aを有する。本実施の形態にかかるヒートシンク110は、ベース板10の上面10a上に第1のフィン11と間隔をあけて溶接された第2のフィン12をさらに備える。第2のフィン12は、ベース板10の上面10aと鋭角C2をなす第2の面12aを有する。鋭角C1及び鋭角C2の角度は、90度未満であり、好ましくは85度以上90度未満である。
次に、本実施の形態にかかる照明器具の製造方法について、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法と異なる部分について説明する。本実施の形態にかかる照明器具の製造方法は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法とは、ステップS1が異なる。本発明の実施の形態1では、U字型に折り曲げた板状部材を用意したが、本実施の形態では、第1のフィン11、第2のフィン12それぞれに対応する板状部材を用意する。
また、本実施の形態では、ベース板10の上面10a上に第1のフィン11及び第2のフィン12を配置するのに、治具が必要になる場合がある。本実施の形態にかかるヒートシンク110は、接続部13を備えない。そのため、ベース板10の上面10a上に第1のフィン11及び第2のフィン12を配置する際に、第1のフィン11及び第2のフィン12が倒れてしまい、意図しない箇所がステップS2において溶接される可能性があるからである。ただし、第1のフィン11及び第2のフィン12をベース板10の上面10a上に配置した時に、第1のフィン11及び第2のフィン12のY軸方向の幅が厚いために、第1のフィン11及び第2のフィン12がベース板10の上面10a上で安定性を有するので倒れにくい等の事情があれば、治具は必ずしも必要とされない。
本実施の形態にかかるヒートシンク210も、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク110と同様に、ベース板10と第1のフィン11との溶接面積及びベース板10と第2のフィン12との溶接面積を増やすことができるという効果を得ることができる。
実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3にかかるヒートシンク310について説明する。本発明の実施の形態3では、本発明の実施の形態1及び本発明の実施の形態2と相違する部分について説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。本発明の実施の形態3にかかるヒートシンク310は、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク110が備える接続部13に代えて底部を備える。
図8は、本発明の実施の形態3にかかる照明器具のうち、ヒートシンク310とその周辺を示す拡大断面図である。本実施の形態にかかる照明器具は、本発明の実施の形態1及び本発明の実施の形態2にかかる照明器具とは、ヒートシンクの構造のみが異なる。本実施の形態にかかるヒートシンク310は、ベース板10と、ベース板10の上面10a上に溶接された第1のフィン11とを備える。ベース板10には基板3が接合され、基板3には発光素子4が実装される。基板3は、シート2を介してベース板10に接合するが、シート2は薄いので、図8においてシート2の図示は省略する。
第1のフィン11は、ベース板10の上面10aと鋭角C1をなす第1の面11aを有する。本実施の形態にかかるヒートシンク110は、ベース板10の上面10a上に第1のフィン11と間隔をあけて溶接された第2のフィン12をさらに備える。第2のフィン12は、ベース板10の上面10aと鋭角C2をなす第2の面12aを有する。鋭角C1及び鋭角C2の角度は、90度未満であり、好ましくは85度以上90度未満である。
本実施の形態にかかるヒートシンク310は、ベース板10の上面10a上に溶接され、第1のフィン11の端部のうちベース板10と溶接される一方の端部に接続する第1の底部33と、ベース板10の上面10a上に溶接され、第2のフィン12の端部のうちベース板10と溶接される一方の端部に接続する第2の底部34とをさらに備える。図8では、第1の面11aと第1の底部33の上面とがなす角は鈍角である。また、図8では、第2の面12aと第2の底部34の上面とがなす角は鈍角である。
次に、本実施の形態にかかる照明器具の製造方法について、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法と異なる部分について説明する。本実施の形態にかかる照明器具の製造方法は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100の製造方法における接続部13に関する事項を、第1の底部33及び第2の底部34に代えればよい。また、本発明の実施の形態1では、ステップS1においてU字型に折り曲げた板状部材を用意したが、本実施の形態では、L字型に折り曲げた板状部材を用意して、L字の一片を第1のフィン11又は第2のフィン12とし、他片を第1の底部33又は第2の底部34とする。
本実施の形態にかかるヒートシンク310も、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク110と同様に、ベース板10と第1のフィン11との溶接面積及びベース板10と第2のフィン12との溶接面積を増やすことができる。さらに、ベース板10と第1の底部33との溶接面積及びベース板10と第2の底部34との溶接面積を増やすことができる。また、本実施の形態にかかるヒートシンク310は、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク110の接続部13に代えて、第1の底部33と第2の底部34とを備える。そのため、発光素子4が発光する時に発生する熱のうちベース板10に伝わった熱が、第1のフィン11及び第2のフィン12にさらに伝わりやすく、本発明の実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4にかかるヒートシンク410について説明する。本発明の実施の形態4では、本発明の実施の形態1から本発明の実施の形態3と相違する部分について説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。本発明の実施の形態4にかかるヒートシンク410は、本発明の実施の形態1から本発明の実施の形態3にかかるヒートシンクとは異なり、第2のフィン12を備えない。
図9は、本発明の実施の形態4にかかる照明器具のうち、ヒートシンク410とその周辺を示す拡大断面図である。本実施の形態にかかる照明器具は、本発明の実施の形態1から本発明の実施の形態3にかかる照明器具とは、ヒートシンクの構造のみが異なる。本実施の形態にかかるヒートシンク410は、ベース板10と、ベース板10の上面10a上に溶接された第1のフィン41とを備える。ベース板10には基板3が接合され、基板3には発光素子4が実装される。基板3は、シート2を介してベース板10に接合するが、シート2は薄いので、図10においてシート2の図示は省略する。
第1のフィン41は、ベース板10の上面10aと鋭角C1をなす第1の面41aを有する。鋭角C1の角度は、90度未満であり、好ましくは85度以上90度未満である。本実施の形態にかかるヒートシンク410は、ベース板10の上面10a上に溶接され、第1のフィン41の端部のうちベース板10と溶接される一方の端部に接続する第1の底部43をさらに備える。
本実施の形態において、隣り合う第1のフィン41間における水平方向(X軸に平行な方向)の距離のうち、第1の面11aとベース板10の上面10aとの交点を通る第3の位置における距離B1は、第3の位置よりもベース板10の上面10aから遠い第4の位置における距離B2と同じである。
次に、本実施の形態にかかる照明器具の製造方法について説明する。本実施の形態にかかる照明器具の製造方法は、本発明の実施の形態2及び本発明の実施の形態3にかかる照明器具の製造方法から第2のフィン12及び第2の底部34,36に関する事項を除いたものである。
本実施の形態にかかるヒートシンク410も、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク110と同様に、ベース板10と第1のフィン11との溶接面積を増やすことができるという効果を得ることができる。
実施の形態5.
次に、本発明の実施の形態5にかかる照明器具500について説明する。本発明の実施の形態5では、本発明の実施の形態1から本発明の実施の形態4と相違する部分について説明し、同一又は対応する部分についての説明は省略する。本発明の実施の形態5にかかる照明器具500は、本発明の実施の形態1から本発明の実施の形態4にかかる照明器具とは、光源装置の構造が異なる。
図10は、本発明の実施の形態5にかかる照明器具500を示す斜視図である。本実施の形態にかかる照明器具500は、光源モジュールを有する光源装置520と、光源装置520が接続されたヒートシンク510とを備える。
図11は、本発明の実施の形態5にかかる照明器具500を示す分解斜視図であり、図11の照明器具500をZ軸方向に分解した図である。本実施の形態にかかる照明器具500は、アーム51と、天板52と、支柱枠組み53と、ヒートシンク510と、光源装置520とを備える。本実施の形態にかかる照明器具100の光源装置520は、光源モジュール54と、レンズユニット55と、カバー56とを備える。
カバー56は、光源モジュール54とレンズユニット55を覆うように、ヒートシンク510に固定される。光源モジュール54は、発光素子が実装された基板を含み、ヒートシンク510に接続するので、ヒートシンク510には光源モジュールを有する光源装置520が接続される。本実施の形態にかかる照明器具500において、アーム51と、天板52と、支柱枠組み53と、ヒートシンク510と、光源モジュール54と、レンズユニット55と、カバー56とは、ねじ等を用いて組み立てられる。
本実施の形態にかかる照明器具500のヒートシンク510は、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク110と同じであってもよいし、本発明の実施の形態2にかかるヒートシンク210と同じであってもよい。もちろん、本発明の実施の形態3にかかるヒートシンク310と同じであってもよいし、本発明の実施の形態4にかかるヒートシンク410と同じであってもよい。
本実施の形態にかかる照明器具500のヒートシンク510がどの実施の形態にかかるヒートシンクと同じであるかによって、本実施の形態にかかる照明器具500が有する効果は異なる。本実施の形態にかかる照明器具500のヒートシンク510が、本発明の実施の形態1にかかるヒートシンク110と同じであれば、本実施の形態にかかる照明器具500は、本発明の実施の形態1にかかる照明器具100と同様の効果を有することは言うまでもない。
なお、本発明は、発明の範囲内において、各実施の形態や変形例を自由に組み合わせること、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。各実施の形態において例示された各構成要素の寸法、材質、形状、それらの相対配置等は、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるものであり、本発明はそれらの例示に限定されるものではない。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。
1,7 ねじ、2 シート、3 基板、4 発光素子、5 基板押さえ、6,56 カバー、8 フレーム、10 ベース板、10a 上面、11,41 第1のフィン、11a 第1の面、12 第2のフィン、12a 第2の面、33,43 第1の底部、34 第2の底部、51 アーム、52 天板、53 支柱枠組、54 光源モジュール、55 レンズユニット、100,500 照明器具、110,210,310,311,410,510 ヒートシンク、120,520 光源装置。

Claims (10)

  1. ベース板と、
    前記ベース板の上面上に溶接された第1のフィンと、
    を備え、
    前記第1のフィンは、前記ベース板の上面と鋭角をなす第1の面を有すること、
    を特徴とするヒートシンク。
  2. 前記ベース板の上面上に溶接され、前記第1のフィンの端部のうち前記ベース板と溶接する一方の端部と接続する第1の底部をさらに備え、
    前記第1のフィンと前記第1の底部は、一体に形成されたものであり、前記第1の面と前記第1の底部の上面とがなす角は鈍角であること、
    を特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  3. 前記ベース板の上面上に前記第1のフィンと間隔をあけて溶接された第2のフィンをさらに備え、
    前記第1のフィンと前記第2のフィンとの間における水平方向の距離のうち、
    前記第1の面と前記ベース板の上面との交点を通る第1の位置における距離は、前記第1の位置よりも前記ベース板の上面から遠い第2の位置における距離よりも短いこと、
    を特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  4. 前記第1のフィンと前記第2のフィンとの間、かつ前記ベース板の上面上に溶接され、前記第1のフィンの端部のうち前記ベース板と溶接される一方の端部と、前記第2のフィンの端部のうち前記ベース板と溶接される一方の端部とを接続する接続部をさらに備え、
    前記第1のフィンと前記第2のフィンと前記接続部は、一体に形成されたものであること、
    を特徴とする請求項3に記載のヒートシンク。
  5. 前記第2の位置における距離は、上方へ向かって連続的に長くなっていること、
    を特徴とする請求項4に記載のヒートシンク。
  6. 前記鋭角の角度が、85度以上90度未満であること、
    を特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のヒートシンク。
  7. 光源モジュールを有する光源装置と、
    前記光源装置が接合された請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のヒートシンクと、
    を備えた照明器具。
  8. ベース板の上面上に第1のフィンを配置する配置工程と、
    前記ベース板の上面よりも上方から、前記ベース板の上面と前記第1のフィンとの接触面に向ってレーザー光を照射する照射工程と、
    を備え、
    前記配置工程において、前記第1のフィンは、前記ベース板の上面と鋭角をなす第1の面を有すること、
    を特徴とするヒートシンクの製造方法。
  9. 前記配置工程では、L字型に折り曲げた板状部材を用意して、前記板状部材のL字の一片を前記第1のフィンとすること、
    を特徴とする請求項8に記載のヒートシンクの製造方法。
  10. 前記配置工程では、U字型に折り曲げた板状部材を用意して、前記板状部材の2つの側部のうち一方を前記第1のフィンとすること、
    を特徴とする請求項8に記載のヒートシンクの製造方法。
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