JP2022511833A - 自動車光モジュール用の冷却体 - Google Patents

Abstract

【課題】形状が変更可能であり、自動車光モジュールあるいは自動車投光器の予め設定された輪郭に適合可能な冷却体を提供する。【解決手段】自動車光モジュールの光源用の冷却体（１，１００）であって、冷却体（１，１００）は、本体（２）と、該本体（２）に配置可能な冷却板（３，３００）とを含み、冷却板（３，３００）が本体（２）と接続されているとき、冷却板（３，３００）は本体（２）と熱伝導接触し、各冷却板（３，３００）は基面側（３１，３１０）を有し、本体（２）は、固定要素（２１）を表面（２２）に有し、前記表面（２２）は、冷却板（３，３００）の基面側（３１，３１０）に向いており、各基面側（３１，３１０）には、固定要素（２１）に対応する相手方要素（３２）が配置されており、固定要素（２１）は、相手方要素（３２）に係合するように構成されており、固定要素（２１）は、ラスタ（２３）において配置されており、相手方要素（３２）は、それぞれの基面側（３１，３１０）に互いに規則的間隔を置いて配置されており、ラスタ（２３）はラスタ間隔（ｄ２）を有し、ラスタ間隔（ｄ２）は、相手方要素（３２）間の間隔（ｄ１）より大きい。【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車光モジュール、好ましくは自動車投光器光モジュールの少なくとも１つの光源用の冷却体に関し、冷却体は、本体、および本体に配置可能な、好ましくは配置された冷却板を含み、冷却板は、好ましくはアルミニウムのような金属から作製されており、本体と熱伝導接触するように構成されており、各冷却板は、基面側を有し、本体は、固定要素を表面に有し、前記表面は、冷却板の基面側に向いており、各基面側には、固定要素に対応する相手方要素が配置されており、固定要素は、相手方要素に係合するように構成されている。

冷却板が本体と熱伝導接触するように構成されているとの表現は、冷却板が本体に配置されるとき、あるいは本体に接続（結合）されているときに、冷却板が本体と熱伝導接触することを意味する。

さらに本発明は、少なくとも１つの前記冷却体を備える自動車光モジュールあるいは自動車投光器光モジュールに関する。

さらに本発明は、少なくとも１つのそのような自動車光モジュールあるいは自動車投光器光モジュールを備える自動車投光器に関する。

上記形式の冷却体は、従来技術から公知である。しばしばそのような冷却体は、自動車光モジュールあるいは自動車投光器光モジュールの基本構成素子として使用される。そのような光モジュールでは、冷却体が光源の支持体として用いられ、光源の動作時に光源から熱を排出する。

自動車または自動車投光器において光モジュールのために使用される構造空間は、自動車および自動車投光器の形式に大きく依存している。種々の自動車製造業者が、大きく異なって構成された自動車投光器を使用することが知られている。

したがって、１つの同じ冷却体を、種々の自動車製造業者の自動車光モジュールあるいは自動車投光器光モジュールに組み込むことは非常に困難である。このことにより、異なって構成された、開発すべき冷却体の数、およびコストが上昇する。

本発明の課題は、従来技術の上記欠点を取り除き、その形状が変更可能であり、自動車光モジュールあるいは自動車投光器の予め設定された輪郭に適合可能である冷却体を提供することである。

この課題は、前記形式の冷却体により本発明にしたがい、固定要素がラスタにおいて（即ちラスタ状に）配置されており、相手方要素がそれぞれの基面側に、互いに規則的間隔を置いて配置されており、ラスタはラスタ間隔を有し、このラスタ間隔は、相手方要素間の間隔よりも大きいことによって解決される。

これにより、本体における冷却板の配置可能性の数が上昇する。とりわけ、例えば互いに別個に構成された種々の冷却板を異なる位置（複数）で冷却体に固定することができる。そのために、特に基面側は、互いに別個に構成されている。言い替えると、個々の冷却板は、互いに一体的ではなく、互いに別個の個別の部材として構成されている。これにより、個々の冷却板が、互いに相対的に異なる位置で冷却体の表面に固定可能であるという利点が得られる。別の表現をすれば、個々の冷却板を、冷却体の表面に、一方向で、好ましくは２つの方向で、表面に沿って互いにずらして配置あるいは固定することができる。したがって冷却板を、自動車光モジュールの形状による空間的制限あるいは設定に対応して冷却体に固定することができる。これにより、冷却板を本体に種々の位置で取り付け、これにより冷却体を異なる構造空間状況において組み込むことができる。ここで本体と冷却板は、例えば夫々常に同じままにすることができ、このことは製造コストを低減する。

概念「ラスタにおいて配置され」とは、本発明との関連で、マトリクス－アレイ状の配置、例えば仮想二次元の、好ましくは規則的な、とりわけ正方形のグリッドのコーナ点に配置することであると理解される。

有利には基面側（複数）は、本体の表面に平行に配置された平面内にある。

固定要素および／または相手方要素が同じに構成されていると好都合であり得る。

さらに、相手方要素が、好ましくは基面側の長手方向に沿って延びる列において配置されていると利点が生じ得る。

特に好ましい実施形態では、各冷却板はＵ字形に構成されており、相互に間隔を置いて実質的に互いに平行に延在し、かつ接続ウェブによって接続された一対の脚部を有し、接続ウェブは基面側を形成することができる。

さらに、各冷却板をＬ字形に構成し、基面側を、Ｌ字形冷却板の短い側によって形成することができる。

相手方要素間の間隔が、全ての冷却板において同じであり、好ましくはラスタ間隔の略半分であると、さらなる利点が得られる。これにより、１つのそして同じ冷却体と冷却板によりさらに多数の変形例を実現することができる。

全ての冷却板が同じに構成されていると、好都合である。

好ましい実施形態では、冷却板を加圧接合（圧着）によって本体と接続することができる。

固定要素が突起として、例えば円筒状の突起として構成されており、この突起が、本体と共に好ましくは一体的構造を形成し、相手方要素が、突起に対応する切欠部、好ましくは貫通孔として構成されていると、好都合である。

さらに、相手方要素は、例えば円筒状の、突起として構成することができ、突起は、冷却板と共に好ましくは一体的構造を形成し、固定要素は、突起に対応する切欠部、好ましくは貫通孔、として構成することができる。

さらに、冷却板が本体に、好ましくはラスタによって予設定された方向に互いにずらして配置されており、冷却板が、好ましくは他の方向に、例えば前記予設定された方向に対して直交する方向に、互いに等間隔に配置されていることも可能である。

本発明を、さらなる利点も含めて以下に、図面に示された例示的実施形態（実施例）に基づき詳細に説明する。

図１ａと図１ｂは、冷却体の分解（斜視）図である。 図１ａの冷却体の正面図である。 図１ａまたは１ｂの冷却体の断面図である。 ずらして配置された冷却板を備える冷却体の分解図である。

以下の図面では、特に述べない限り、同じ符号が同じ特徴を表す。

先ず図１ａと図１ｂを参照する。これらの図はそれぞれ、本体２および異なって構成された冷却板３，３００を備える冷却体１，１００を示し、冷却板は、本体２に配置されており、本体２と熱伝導接触している。

このような冷却体１，１００は、好ましくは光源（図示せず）、例えば半導体ベースの光源、とりわけ光モジュール（図示せず）のＬＥＤ光源を冷却するために使用され、ここではこの光源、および場合により他の要素のための支持体として用いることができる。この他の要素は、光源によって形成される光を結像するために設けられており、例えば反射器、レンズ（複数可）を支持するレンズホルダ、対物レンズ等である。前記の光モジュールは、例えば自動車投光器あるいは自動車のために使用することができる。

本体２も、冷却板３，３００も、熱伝導性材料、好ましくは金属、例えばＡｌ９９．５またはＡｌ９９．９のようなアルミニウムから作製される。ここで概念、アルミニウムは、ＡｌＭｇ３のようなアルミニウム合金も含む。例えば、本体２がＡｌ９９．５またはＡｌ９９．９から構成されており、冷却板３，３００がＡｌＭｇ３（Ａｌ－Ｍｇ合金）から構成されていることも考えられる。

各冷却板３，３００は、基面側３１，３１０を有する。本体２は、プレートとして構成することができる。基面側３１，３１０に向いた、本体２の表面２２には、例えば同じに構成された固定要素２１が配置されている。好ましくは基面側３１，３１０は、本体２の表面２２に平行に配置された平面である。各基面側３１，３１０には、例えば同じに構成された相手方要素３２が配置されており、相手方要素は、固定要素２１に対応する。
例えば相手方要素３２は、それぞれの冷却板３，３００の基面側３１，３１０の長手側に沿って列に配置することができる。固定要素２１は、相手方要素３２に係合する。

ここで固定要素２１は、ラスタ２３において（即ちラスタ状に）配置されている。上に述べたように、本発明との関連で概念「ラスタにおいて配置され」とは、マトリクスアレイ状の配置、例えば仮想二次元の、好ましくは規則的な、とりわけ正方形のグリッドのコーナ点における配置と理解される。

相手方要素３２は、それぞれの基面側３１，３１０に、互いに規則的間隔ｄ１を置いて配置されており、ラスタ２３は、仮想ラスタ線の間、あるいは仮想グリッドの隣接するコーナ点の間、あるいはマトリクスアレイ状の配置のアレイ要素の間にラスタ間隔ｄ２を有する。ラスタ間隔ｄ２は、相手方要素３２間の間隔ｄ１より大きい。

図１ａは、各冷却板３がＵ字形に構成されている実施形態を示す。ここで各冷却板３は２つの脚部３３を有し、これらの（１対の）脚部は、実質的に互いに平行に相互間隔を置いて延在し、接続ウェブ３１により接続されている。基面側は、この実施形態では接続ウェブ３１により形成される。

図１ｂは、各冷却板３００がＬ字形に構成されている実施形態を示し、基面側は、Ｌ字形の冷却板３００の短い側３１０により形成されている。

Ｕ字形の冷却板３も、Ｌ字形の冷却板３００も、本体２に配置して、これに接続することができる。例えばＬ字形の冷却板３００の短い側３１０と、Ｕ字形の冷却板３００〔正しくは３〕の接続ウェブ３１とは同じに構成することができる。

好ましい実施形態では、相手方要素３３〔正しくは３２〕間の間隔ｄ１は、全ての冷却板３，３００において同じとすることができ、好ましくはラスタ間隔ｄ２の略半分である。ここで間隔ｄ１は、例えば８ｍｍから１２ｍｍの間、好ましくは９ｍｍから１１ｍｍの間である。とりわけ間隔ｄ１は、９．５ｍｍから１０ｍｍの間にすることができ、このことは、固定要素２１を備える本体２の製造を容易にする。

全ての冷却板、例えばＵ字形３またはＬ字形３００の冷却板は、夫々同じに構成することができる。

冷却板３，３００は、例えば加圧接合（圧着）あるいはクリンチ（Clinchen、打ち曲げ）により本体２と接続することができる。

本体２のさらなる（他の）表面２４は、固定要素２１を有する表面２２に対向している。図３から、さらなる表面２４は、固定要素２１に対応する凹部２５を有することができることが理解される。これらの凹部は、固定要素２１を圧縮する（加圧して変形）工具の使用によって発生する。凹部２５および対応する固定要素２１の数および／または配置は、熱伝達が損なわれないように選択することができる。さらに表面２４は、複数のＬＥＤ光源を備える基板のための支持表面として用いることができる。ＬＥＤ光源は、基板上に例えば２×３、３×３、３×４または４×４アレイのようなマトリクスアレイで配置することができる。

図２は、図１ａの冷却体１の正面図を示し、図３は、図１ａの冷却体１または図１ｂの冷却体１００の断面図を示す。図１ａ、図１ｂ、図２および図３から、固定要素は、例えば円筒状の突起２１として構成することができ、本体２と一体的構造を形成できることが理解される。ここで相手方要素は、突起に対応する切欠部３２、好ましくは貫通孔、として構成することができる。

これは図示されていないが、相手方要素を、例えば円筒状の突起として構成し、この突起が冷却板との一体的構造を形成することが十分に可能である。ここでは固定要素が、突起に対応する切欠部、好ましくは貫通孔、として構成されていると好ましい。

図４から、冷却板３は本体２に、所定の方向Ｘに互いにずらして配置できることが理解される。方向Ｘは、例えばラスタ２３により設定することができる。上記のラスタ２３は２つの方向を設定することが理解される。これらの方向は、ラスタが伸長している方向（複数）をなす。しかしながら方向Ｘが、ラスタ２３により設定される方向とは異なることも十分に考えられる。この方向は、４５°または９０°だけ表面２２の平面内で回転することができる。図４からさらに、中央に配置された冷却板３は、本体２の縁部を越えて突き出ていることが分かる。全体として本体２上での冷却板３の配置は、弓形に経過する。本体２上における冷却板３の別の配置も考えられる。確かにＵ字形の冷却板３が図４に明確に示されているが、Ｌ字形の冷却板３００または他の形状の冷却板を、本体２上に同様にずらして配置することができる。

冷却板３，３００は、例えば設定された方向Ｘに直交する方向Ｙ、好ましくは別の方向Ｙ、に互いに等間隔に配置されている。

前述の記載の役割は、分かりやすい例を提供し、本発明のさらなる利点および特異性を提示する限りのものである。したがって前述の記載は、本発明の適用分野、あるいは特許請求の範囲で請求する特許権の範囲の限定として解釈することはできない。前述の詳細な説明には、本発明の例えば種々の特徴が、１つまたは複数の実施形態に、開示を簡潔にする目的でまとめられている。開示のこの形式は、請求される本発明が、各請求項に明示的に述べられるものよりも多くの特徴を請求する意図を当該開示が反映するものと理解すべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明のアスペクトは、上記の単一の実施形態のすべての特徴よりも少ない特徴に存する。

さらに、本発明の説明は、１つまたは複数の実施形態（ないし実施例）および特定の変形例および修正例の説明を含むが、本発明の範囲内の他の変形例および修正例も、本開示を知得した後では、例えば当業者の能力および知識の範囲内のものである。

請求項の参照符号は、本発明をよりよく理解するためにのみ役立つものであり、本発明の限定を意味するものでは決してない。

１、１００ 冷却体
２ 本体
３、３００ 冷却板
２１ 固定要素（突起）
２２ 表面
２３ ラスタ
３１、３１０ 基面側
３２ 相手方要素（切欠部）
３３ 脚部
ｄ１ 規則的間隔
ｄ２ ラスタ間隔
Ｘ、Ｙ 方向

米国特許公報２０１２／３２５４３０明細書 米国特許公報２０１３／２９９１５４明細書 欧州特許出願公開２０８６３０５号明細書

この課題は、前記形式の冷却体により本発明にしたがい、固定要素がラスタにおいて（即ちラスタ状に）配置されており、相手方要素がそれぞれの基面側に、互いに規則的間隔を置いて配置されており、ラスタはラスタ間隔を有し、このラスタ間隔は、相手方要素間の間隔よりも大きいことによって解決される。
即ち、本発明の一視点により、少なくとも１つの自動車光モジュールの光源用の冷却体が提供される。該冷却体は、本体と、該本体に配置可能な冷却板とを含み、前記冷却板は、前記本体と熱伝導接触するように構成されており、各冷却板は基面側を有し、前記本体は、固定要素を、前記冷却板の前記基面側に向いた表面に有し、各基面側には、前記固定要素に対応する相手方要素が配置されており、前記固定要素は、前記相手方要素に係合するように構成されている。該冷却体において、
前記固定要素は、ラスタにおいて配置されており、前記相手方要素は、それぞれの基面側に互いに規則的間隔を置いて配置されており、前記ラスタは、前記相手方要素間の前記間隔よりも大きなラスタ間隔を有する。
尚、本願の特許請求の範囲に付記された図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。

ここに、本発明の好ましい形態を示す。
（形態１）
前記一視点に記載のとおり。
（形態２）
各冷却板は、Ｕ字形に構成されており、２つの脚部を有し、前記２つの脚部は、相互間隔を置いて互いに実質的に平行に延在し、かつ接続ウェブにより接続されており、前記接続ウェブは、前記基面側を形成すること、が好ましい。
（形態３）
各冷却板はＬ字形に構成されており、前記基面側は、前記Ｌ字形の冷却板の短い側により形成されていること、が好ましい。
（形態４）
前記相手方要素間の前記間隔は、全ての冷却板において同じであること、が好ましい。
（形態５）
前記間隔は、前記ラスタ間隔の略半分であること、が好ましい。
（形態６）
全ての冷却板は、同じに構成されていること、が好ましい。
（形態７）
前記冷却板は、加圧接合により前記本体と接続可能であること、が好ましい。
（形態８）
前記固定要素は、突起、例えば円筒状の突起として構成されており、前記相手方要素は、前記突起に対応する切欠部、好ましくは貫通孔、として構成されていること、が好ましい。
（形態９）
前記固定要素は、前記本体と一体的構造を形成すること、が好ましい。
（形態１０）
前記相手方要素は、突起、例えば円筒状の突起として構成されており、前記固定要素は、前記突起に対応する切欠部、好ましくは貫通孔、として構成されていること、が好ましい。
（形態１１）
前記固定要素は、前記冷却板と一体的構造を形成すること、が好ましい。
（形態１２）
前記冷却板は前記本体に、好ましくは前記ラスタによって設定された所定の方向に互いにずらして配置されており、前記冷却板は、好ましくは他の、例えば前記設定された方向に対して直交する方向に互いに等間隔に配置されていること、が好ましい。
（形態１３）
形態１から１２のいずれか１つに記載の冷却体を少なくとも１つ有する自動車光モジュールあるいは自動車投光器光モジュール。
（形態１４）
形態１３に記載の自動車投光器光モジュールあるいは自動車光モジュールを少なくとも１つ有する自動車投光器。

Claims (14)

1. 少なくとも１つの自動車光モジュールの光源用の冷却体（１，１００）であって、前記冷却体（１，１００）は、本体（２）と、該本体（２）に配置可能な冷却板（３，３００）とを含み、前記冷却板（３，３００）は、前記本体（２）と熱伝導接触するように構成されており、各冷却板（３，３００）は基面側（３１，３１０）を有し、前記本体（２）は、固定要素（２１）を、前記冷却板（３，３００）の前記基面側（３１，３１０）に向いた表面（２２）に有し、各基面側（３１，３１０）には、前記固定要素（２１）に対応する相手方要素（３２）が配置されており、前記固定要素（２１）は、前記相手方要素（３２）に係合するように構成されている、冷却体において、
   前記固定要素（２１）は、ラスタ（２３）において配置されており、前記相手方要素（３２）は、それぞれの基面側（３１，３１０）に互いに規則的間隔（ｄ１）を置いて配置されており、前記ラスタ（２３）は、前記相手方要素（３２）間の前記間隔（ｄ１）よりも大きなラスタ間隔（ｄ２）を有する、
   ことを特徴とする冷却体。
2. 各冷却板（３）は、Ｕ字形に構成されており、２つの脚部（３３）を有し、前記２つの脚部は、相互間隔を置いて互いに実質的に平行に延在し、かつ接続ウェブにより接続されており、前記接続ウェブは、前記基面側（３１）を形成する、ことを特徴とする請求項１に記載の冷却体。
3. 各冷却板（３００）はＬ字形に構成されており、前記基面側は、前記Ｌ字形の冷却板（３００）の短い側（３１０）により形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の冷却体。
4. 前記相手方要素（３２）間の前記間隔（ｄ１）は、全ての冷却板（３，３００）において同じである、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却体。
5. 前記間隔（ｄ１）は、前記ラスタ間隔（ｄ２）の略半分である、ことを特徴とする請求項４に記載の冷却体。
6. 全ての冷却板（３，３００）は、同じに構成されている、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却体。
7. 前記冷却板（３，３００）は、加圧接合により前記本体（２）と接続可能である、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の冷却体。
8. 前記固定要素は、突起（２１）、例えば円筒状の突起として構成されており、前記相手方要素は、前記突起に対応する切欠部（３２）、好ましくは貫通孔、として構成されている、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷却体。
9. 前記固定要素は、前記本体（２）と一体的構造を形成する、ことを特徴とする請求項８に記載の冷却体。
10. 前記相手方要素は、突起、例えば円筒状の突起として構成されており、前記固定要素は、前記突起に対応する切欠部、好ましくは貫通孔、として構成されている、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷却体。
11. 前記固定要素は、前記冷却板と一体的構造を形成する、ことを特徴とする請求項１０に記載の冷却体。
12. 前記冷却板（３，３００）は前記本体（２）に、好ましくは前記ラスタ（２３）によって設定された所定の方向（Ｘ）に互いにずらして配置されており、前記冷却板（３，３００）は、好ましくは他の、例えば前記設定された方向（Ｘ）に対して直交する方向（Ｙ）に互いに等間隔に配置されている、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の冷却体。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の冷却体を少なくとも１つ有する自動車光モジュールあるいは自動車投光器光モジュール。
14. 請求項１３に記載の自動車投光器光モジュールあるいは自動車光モジュールを少なくとも１つ有する自動車投光器。

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