JP5877598B1 - ヒートパイプ冷却ダブル型高輝度led前照灯 - Google Patents

ヒートパイプ冷却ダブル型高輝度led前照灯 Download PDF

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Abstract

【課題】ヒートパイプを用いて発光ダイオードで発生する熱を効率よく逃がすことにより、低電力で高出力が得られ、長超寿命で、構造が簡単で、コンパクトなヒートパイプ冷却ダブル型高輝度LED前照灯の構造を提供する。【解決手段】ハイビーム用とロービーム用の2個の発光ダイオード102、101を搭載したプリント配線基板103を銅製のヒートパイプ202に接着剤で張付けられ、アルミニウム製の第一の放熱台座口金500に嵌合する。第一の放熱台座500は、回転自在に嵌入保持されるアルミニウム製口金で、第二の放熱台座600口金内周面に圧入される円筒状の部位を有する。アルミニウム製の第二の放熱台座600は、第一の放熱台座500とファン付モータ700を収納する空洞603と空洞を取り巻く周面に放熱フィン602を有する。【選択図】図1

Description

本発明は、発光ダイオードを用いた照明灯及び車両用前照灯、特に、ヒートパイプ冷却発光ダイオードを用いた自動車用ダブル型高輝度LED前照灯に関するものである。
近年、発光ダイオードは、低電力で高発光が得られること、寿命が長いこと、構造が簡
単なこと、装置がコンパクトであること、など、長所が多いことがら、暫時その使用が広
まっている。しかしながら、高温になると効率が著しく低下することが、欠点として挙げ
られる。
特許文献1には、特に効果的に冷却される発光ダイオード装置を提供することを課題と
し、各発光ダイオードチップに少なくとも1つの光学素子が対応配置されており、発光ダ
イオードチップにより発生させられた熱を導出するために適した少なくとも1つの熱伝導
エレメントと、該熱伝導エレメントにより導出された熱を導出するために適した少なくと
も1つの冷却装置とが設けられていることが記載されている。
特許文献2には、自動車前部に設けて進行方向の安全を確認するための長寿命かつ低電
力の前照灯を提供することを課題として、前照灯は、投影用凸レンズと、この投影用凸レ
ンズの後方焦点Fの後方に配置される複数のLEDチップで構成された発光面とを備えて
おり、定電流駆動回路は各LEDチップをオン/オフ制御し、制御回路(図示せず)はL
EDチップをグループごとに通電タイミングの位相をずらして点灯し、LEDチップから
一定の発光量の放出光を導き出すことが記載されている。
特許文献3には、少なくとも1つの発光ダイオードと、少なくとも1つの発光ダイオード
を冷却するための冷却体とを備えた照明装置に関し、冷却体に掛合手段が設けられており
、掛合手段が、照明装置のためのホルダとバヨネット継手を形成するために役立つように
し、少なくとも1つの照明装置が、光源として自動車前照灯内に配置されていることが記
載されている。
さらに、特許文献4には、発光ダイオードが搭載されている半導体基板を固着したアルミニウム板を、銅製の熱伝導棒に直接固定し、当該固定されたアルミニウム板部位の熱伝導棒部位を除いて、遮光壁Aと遮光壁Bを形成するように、銅製の熱伝導棒の表面をアルミニウムで口金に達する部位まで被覆した上部構造と、長い銅製の熱伝導棒を有する下部構造からなる銅製の熱伝導棒で連結された光源支持体を、長い銅製の熱伝導棒で、口金を介して中心部が空洞になっているアルミニウム製放熱台座に嵌合させ、銅製の熱伝導棒の先端部が空洞部の奥深く侵入した位置で固定し、空洞部の空気で銅製の熱伝導棒の冷却することにより、発光ダイオードからの発熱をアルミニウム製放熱台座で逃がすことを特徴とする発光ダイオードを用いた照明灯及びそれを用いた車両用前照灯が開示されている。しかしながら、この車両用前照灯は、中心部に銅製の長い熱伝導棒を必要とし、銅が高価な上、重いため改良が望まれている。
また、特許文献5には、ハイビーム用とロービーム用の2個の発光ダイオードを搭載したプリント配線基板を張り付けた銅板を2枚用意し、アルミニウムで一体成型された熱伝導棒であり、上端と下端が円柱で、円柱と円柱のほぼ中心部に板状中間部があり、中間部に設けられた銅板取り付け平面を介してその両面に銅版を取り付け、熱伝導棒下端の円柱部外周面を、放熱フィンを有し中心部が空洞になっているアルミニウム製放熱台座の口金内周面に圧入嵌合させ、さらに、当該熱伝導棒の上端と下端の円柱に、円筒状の遮光板構造物をかぶせ所定の光線を遮蔽するダブル型高輝度LED前照灯が提案されている。
しかしながら、さらなる効率的な冷却構造を持つ、ダブル型高輝度LED前照灯の改良が望まれている。
特開2006−100836号公報 特開2004−214144号公報 特表2008−524862号公報 特開2014−211976号公報 特願2014−211251
従来、発光ダイオードを用いたダブル型高輝度LED前照灯において、ハイビーム、ロービームの切り替えが、運転席の切り替えスイッチで切り替えが出来、車検基準であるカットオフラインを有するものであり、ロービーム時に6400cd以上、ハイビーム時に15000cd以上の明るさを照射できるバルブであることが最低限要求されるが、さらには、ハイビーム時において25000cd、ロービーム時においてにおいて15000cdのH4LEDバルブ(ダブル型高輝度LED前照灯)が安価に供給されることが要求されている。
上記課題を解決するために本発明者は、ダブル型高輝度LED前照灯において、発光ダイオードで発生する熱を効率よく逃がすダブル型高輝度発光ダイオード前照灯の構造を見出すに至った。
すなわち本発明は、ハイビーム用発光ダイオード(102)とロービーム用発光ダイオード(101)の2個の発光ダイオードを搭載したプリント配線基板を張り付けた端子付配線付の銅板(100)2枚と、当該銅板(100)2枚は、それぞれ銅製のヒートパイプの扁平体(201)の表と裏に1枚ずつ熱伝導性の接着剤を介して取り付けられており、当該扁平体(201)と一体化されている銅製のヒートパイプ(200)であり、かつ、アルミニウム製の第一の放熱台座口金(502)に嵌合する部位は円筒状である銅製のヒートパイプ(200)とアルミニウム製第一の放熱台座の鍔(501)発光ダイオード側(鍔の上方円筒)に、回転自在に嵌入保持される金属製口金(400)と前記アルミニウム製第一の放熱台座の鍔の空洞部側(鍔の下方円筒)はアルミニウム製第二の放熱台座口金内周面(601)に圧入される円筒状の部位(503)を有するアルミニウム製第一の放熱台座(500)と当該アルミニウム製第一の放熱台座(500)が圧入される円筒形の空間とファン付モータ(700)を収納する空洞(603)と空洞を取り巻く周面に放熱フィン(602)を有するアルミニウム製第二の放熱台座(600)と、該アルミニウム製第二の放熱台座の空洞部に収納されたファン付モータ(700)と、当該ファン付モータを固定するための固定用底板(800)とを具備し、それぞれが一つの軸線上で組み合わされたヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯であって、両端が半円柱で、半円柱と半円柱のほぼ中心部にハイビーム用発光ダイオード(102)とロービーム用発光ダイオード(101)の2個の発光ダイオードの発光部が見える(303)を有する板状中間部を有する放熱部材(301)と、該放熱部材(301)と対をなす、両端が半円柱で板状中間部を有する放熱部材(302)とで、前記発光ダイオード基板付のヒートパイプの扁平体(201)を挟むと両端が円柱状になる放熱部品(300)を具備し、当該放熱部品(300)は、円柱の中心部に2個の発光ダイオード基板付のヒートパイプの扁平体(201)を収納する溝(304)を、前記放熱部材(301)と放熱部材(302)の中心部に設けた構造であり、かつ、当該放熱部品(300)がアルミニウム製であるヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯である。
また、本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯においては、前記ロービーム用発光ダイオード(101)のみに、点灯して前方を照らす時、前照灯内部で下方向に行く光を遮るシェード(105)を設け、かつ、前記金属製口金(400)の角度を調節及び固定するためのネジとネジ穴(403)をアルミニウム製第一放熱台座の円筒円周部に設けることができる。
さらに、本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯においては、前記ロービーム用発光ダイオード(101)のみに設けるシェードの形状が、当該ロービーム用発光ダイオード(101)の下端部に取り付けられ、ロービーム用発光ダイオード(101)前照灯内部で下方向に行く光のみを遮る大きさのカップ状遮光体であることが望ましい。
またさらに、本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯においては、前記アルミニウム製の第一の放熱台座(500)は、アルミニウム製の第二の放熱台座口金内周面に圧入される円筒(503)を有し、円筒の先端部スリットを設けることが好ましい。
さらに、本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯においては、前記放熱部品(300)が、A6063からなることが望ましい
また、本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯においては、前記端子付配線付の銅板(100)が、熱伝導性接着剤を介して、厚さが1.0mm〜3.0mmのヒートパイプ扁平体(201)へ取り付けられ、発光ダイオードの発光部の1片の長さが5〜7mmであることが好ましい。
さらにまた、本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯においては、前記プリント配線基板(103)前記銅板(100)が熱伝導ペーストを介して取り付けられ当該銅板(100)の厚さが1mm以下であり、前記アルミニウム製第一の放熱台座と前記アルミニウム製第二の放熱台座のアルミニウムが、A6063からなり、プリント配線基板を張り付けた当該銅板がC1100であることが望ましい。
本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度LED前照灯は、効率よく放熱でき、長時間効率が低下することなく使用することができ、低電力で高出力がえられ、長寿命で安価なコンパクトな車両用ダブル型高輝度LED前照灯を得ることができた。
は、本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度LED前照灯の分解図 は、本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度LED前照灯に用いるLED
本発明のダブル型高輝度発光ダイオード前照灯は、図1に示すように、銅板(100)、ロービーム用発光ダイオード(101) 、ハイビーム用発光ダイオード(102)、プリント配線基板(103)、接続端子(104)、取り付け孔(105)、内部が空洞であり、空洞中に焼結金属微粒子と循環媒体が充填され、銅板(100)を取り付ける部位は扁平体であり、アルミニウム製口金に取りつける部位は円筒体である銅製のヒートパイプ(200)、ヒートパイプ扁平体部位(201)、ヒートパイプ円筒体部位(202)、LED基板を挟持する放熱部品(300)、両端半円柱で平板状中間部を有する放熱部品(301)、もう一方の上下半円柱で平板状中間部を有する放熱部品(302)、発光ダイオードの発光部が見える窓(303)、ハイビーム用とロービーム用の2個の発光ダイオード基板付のヒートパイプの扁平体部位(201)が収納できる溝(304)、金属性口金(400)、熱伝導棒の足部受け入れ口(401)、取り付け部材(402)、貫通穴内周面(403)、アルミニウム製の第一の放熱台座(500)、鍔部(501)、ヒートパイプ円筒体部位が圧入される第一の放熱台座口金(502)、スリット(放熱のため)(503)、アルミニウム製の第二の放熱台座(600)、第一の放熱台座の円筒状の部位が圧入される第二の放熱台座口金内周面(601)、第二の放熱台座外周に設けられた放熱フィン(スリット)(602)、放熱台座空洞(603)、ファン付モータ(700)、ファン付モータ固定用底板(800)、をその主要部とする。
本発明の主要部を構成する材料について述べる。銅板(100)を構成する銅は、無酸素銅Cu−OF,タフピッチ銅Cu−ETP、市販のタフピッチ銅c1100(タフピッチ銅とは、展延性や絞り加工性、耐食性、耐侯性に優れた純度は99.90%以上の純銅)、りん脱酸銅Cu−DHP、黄銅85/15Brass、黄銅65/35Brass、黄銅60/40Brass、快削黄銅Free Cutting Brass、鋳造用黄銅 Forging Brass、高力黄銅High Tension Brass、快削高力黄銅Free Cutting H.T.B等があるが無酸素銅Cu−OF,タフピッチ銅Cu−ETP、市販のc1100(タフピッチ銅)、りん脱酸銅Cu−DHPが好ましく用いられる。LED基板を挟持する放熱部品(300)、金属性口金(400)、アルミニウム製第一の放熱台座(500)、アルミニウム製第二の放熱台座(600)を構成するアルミニウムは、純アルミ1050(A1050)、耐食アルミ5052と5056(A5052とA5056)、アルミ2017(A2017)、アルミ2024とアルミ7075(A2024とA7075)、快削アルミ2011(A2011)A6063の平角棒とパイプ(A5063)、アルミ6061(A6061)アルミ5083(A5083)、アルミーゴHard、等を挙げることが出来る。
A6063が好ましく用いられる。以下、各主要部について詳述する。
厚さが1mm以下の銅板(100)の表面にプリント配線基板を高熱伝導接着剤等で張り付け、裏面は銅の地金のまま用いる。銅板は薄いほどよく0.6mmが好ましく用いられる。
プリント配線基板には端子(103)があり、ロービーム用発光ダイオード(102)とハイビーム用発光ダイオード(102)が取り付けられている。
発光ダイオードは、一辺が5mm〜7mmのものを利用した。5mm以下では、発光量が少なく、7mm以上では焦点がぼやけてくる。
また、ロービーム用発光ダイオード(102)のみ、点灯して前方を照らす時、下方向に行く光を遮るシェード(105)を設けることが好ましい。
本願発明において用いられるヒートパイプは、市販のものが用いられる。すなわち、発光ダイオード基板を取り付ける部位は扁平体(201)であり、アルミニウム製口金に取りつける部位は円筒体(202)である銅製のヒートパイプであり、ヒートパイプの中には、焼結金属微粒子と循環媒体が充填され、循環媒体は水、アルコールが用いられている。ヒートパイプの扁平体部位の厚さは1mm〜3mm程度のものを選ぶ。
表面にプリント配線基板(103)を設けた銅板と銅製のヒートパイプは、金属紛体を混入した高熱伝導接着剤等で接着する。接着剤は、エポキシ系、イミド系のものが用いられる。
LED基板とヒートパイプの扁平体を挟持する放熱部品(300)は、両端が半円柱で、半円柱と半円柱のほぼ中心部に発光ダイオードの発光部が見える窓(303)を有する板状中間部を有する放熱部品(301)と、もう一方の両端が半円柱で平板状中間部を有する放熱部品(302)で、LED基板付のヒートパイプの扁平体を挟み付けたとき、両端が円柱状になり、円柱の中心部に発光ダイオード基板付のヒートパイプの扁平体が収納できる溝をそれぞれの半円柱の円柱中心部に設けた発光ダイオード基板付ヒートパイプ扁平体部位を挟持するためのアルミニウム製の放熱部品で、LED基板付のヒートパイプの扁平体部位を挟持する。放熱部品(301)と、もう一方の両端が半円柱で平板状中間部を有する放熱部品(302)をネジで固定してLED基板付のヒートパイプの扁平体を挟み付けることもできる。
本発明のヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯においては、ハイビーム用とロービーム用の2個の発光ダイオードを直列につなぐことが望ましい。何故なら、直列回路の場合、LEDチップの数に関係なく、LEDチップ1個の電流値で点灯することができるので、発熱量が少ないのに対し、並列回路の場合、LEDチップの数だけ、チップ当たりの電流値が必要となってくるために複数のLEDチップを点灯さす場合、電流を多くしなければならず、発熱量も多くなるからである。
本発明において、金属性口金(400)、熱伝導棒の足部受け入れ口(401)、取り付け部材(402)、貫通穴内周面(403)を有し、金属性口金(400)の側面にネジ穴を設けて(図示せず)、ヒートパイプ冷却ダブル型高輝度LED前照灯を設置する際に、ヒートパイプの角度を微調整した後、ヒートパイプ(200)をネジで固定できるようにしている。
また、本発明において、アルミニウム製の第一の放熱台座(500)は、鍔部(501)、ヒートパイプ円筒体部位が圧入される第一の放熱台座口金(502)、第二の放熱台座口金内周面(601)に圧入される円筒部(503)を有し、所望により、円筒部(503)先端部にスリット(放熱のため)(504)を有する。
さらに、本発明において、アルミニウム製の第二の放熱台座(600)は、第一の放熱台座の円筒状の部位が圧入される第二の放熱台座口金内周面(601)、第二の放熱台座外周に設けられた放熱フィン(スリット)(602)、放熱台座空洞(603)を有し、放熱台座空洞(6
03)には、ファン付モータ700を収納することが出来る。
さらに、第二の放熱台座(600)の底部周面にネジ穴を設け、ファン付モータ固定用底板(800)をネジで止めることが出来る。圧入嵌合の圧力は1t/cm以上が好ましく、圧力が高い方が、熱伝導効率が良い。
本発明において、プリント基板の固定方法は熱伝導性基板の接着剤により固定しても良く、金属ペーストを塗布した後、リベットにより固定しても良く、超音波溶接により、固定しても良い。熱伝導性の優れた接着剤としてはDiemat Inc.製、SK30N、SK60N、SK70N、SK100N、SK100SDN、SK100SFNなどが挙げられる。金属ペーストとしては金ペースト、銀ペースト、銅ペースト、ニッケルペーストなどが知られているが、散熱性や経済性から見ると銀ペーストが好ましい。銀ペーストの例としてはCT212M,CT284R、CT285(京セラケミカル(株))、TB3300シリーズ((株)スリーボンド)などが挙げられる。
これらの固定方法の中では超音波溶接による固定は発光ダイオードユニットを不用な物質
の介在が無く、直接固定することができ、また、接着剤の塗布工程や金属ペーストの塗布
工程およびねじ止め工程を省略することができるので、最も好ましい。
当然、接着剤や金属ペーストによる固定と超音波溶接を併用することもできる。また、
超音波溶接による固定を行った後、ねじ止めにより固定しても良い。
発光ダイオードの電力供給線は、図示していないが、銅板(100)の内部又は外部に沿わせて配置することができる。通常は、電線を用いるが、導電性フィルムや導電性薄膜を用いることも可能である。
熱台座に設ける放熱フィンは、薄い板状のものが、光軸に平行に支柱から突出したものや、光軸に対して直角の板状の突出したものや、光軸に対して直角に棒状の突出したものが、想起されるが、いずれのものでも可能である。

発光ダイオードの電力供給線は、図示していないが、銅板(100)の内部又は外部に沿わせて配置することができる。通常は、電線を用いるが、導電性フィルムや導電性薄膜を用いることも可能である。
第一の放熱台座(500)に設ける放熱フィン(503)は、円筒に一方向にスリット加工をしたものや、縦横方向にスリット加工しものや、スリットの幅を変えたものなどが、想起されるが、いずれのものでも可能である。
また、第二の放熱台座(600)に設ける放熱フィン(602)は、円筒部周辺に一面に設けられ、外観も大切であるので、スリットの幅を変えたものなど、整然と設けられることが望ましい。要するに第二の放熱台座空洞(603)に入れられたファン付モータの送り出す風が効率よくスリットの間を通り抜け第二の放熱台座(600)を冷却できるよう作られるべきである。
本発明において、熱伝導性を高めるために必要により、金属ペーストを用いても良い。
金属ペーストとしては金ペースト、銀ペースト、銅ペースト、ニッケルペーストなどが知られているが、散熱性や経済性から見ると銀ペーストが好ましい。銀ペーストの例としてはCT212M,CT284R、CT285(京セラケミカル(株))、TB3300シリーズ((株)スリーボンド)などが挙げられる。
発光ダイオードの電力供給電線、及び冷却用ファンのモータの電力供給電線は、図示していないが、電線、導電性フィルム、導電性薄板等いずれのものでもよい。
接続も、コネクタで結線してもよいし、カバーで一体的に固着と同時に結線するタイプ
でもよい。
発光ダイオオードの基板温度は、約80℃以下の保持されるのが、理想であり、100℃以上になると、発光ダイオードの明るさの低下および、寿命が短くなる。
したがって、約80℃以下に基板が保持されるよう、放熱フィンのフィン、冷却ファン
等を考慮して設計されなければならない。
(参考例1)
本発明の実施例を示す。
図1及び図2において、5.2mm×5.2mmのロービーム用の発光ダイオード(101)及びハイビーム用の発光ダイオード(102)を搭載したプリント配線基板(103)を張り付けた銅板(100)<材質銅C1100>を2枚用意した。銅板は厚さ0.6mm、横8.9mm×縦21.9mmであり、発光ダイオードが搭載されている裏側の銅面を、熱伝導性接着剤(Diemat Inc.製、SK60N)を用いて、銅で一体成型されたヒートパイプ扁平体部位(201)の表面に接着した。同様にもう一組の5.2mm×5.2mmのロービーム用発光ダイオード(101)及びハイビーム用の発光ダイオード(102)を搭載したプリント配線基板(103)を張り付けた銅板(100)を、ヒートパイプ扁平体部位(201)の表面に接着した。
受け入れ口(401)、取り付け部材(402)、貫通穴内周面(403)を有する金属性口金(400)を、貫通穴内周面(403)を通して、ヒートパイプ円筒体部位(202)の先端を第一のアルミニウム放熱台座口金(502)に圧入する。なお、回転自在の金属性口金(400)の側面にネジ穴を設けて(図示せず)、ヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯を設置する際に、ヒートパイプの角度を微調整した後、ヒートパイプ(200)をネジで固定することもできる。
さらに、第一のアルミニウム製放熱台座(500)は、鍔部(501)、ヒートパイプ円筒体部位が圧入される第一の放熱台座口金(502)と第二の放熱台座口金内周面(601)に圧入される円筒部(503)を有する。
さらに、本発明において、アルミニウム製の第二の放熱台座(600)は、第一の放熱台座の円筒状の部位が圧入される第二の放熱台座口金内周面(601)、第二の放熱台座外周に設けられた放熱フィン(スリット)(602)、放熱台座空洞(603)を有し、放熱台座空洞(603)には、ファン付モータ(700)を収納することが出来る。さらに、第二のアルミニウム製放熱台座(600)の底部周面にネジ穴を設け、ファン付モータ固定用底板(800)をネジで止めることが出来る。圧入嵌合の圧力は1t/cm以上が好ましく、圧力が高い方が、熱伝導効率が良い。全体の寸法は、ファン付モータ固定用底板(800)から遮光板構造物の頭部分までの寸法は98.2mm、下端のファン付モータ固定用底板800の直径43.5mm、口金401の最大径が46.5mmのヒートパイプ冷却ダブル型高輝度LED前照灯を作成した。
口金基準面からハイビーム用発光ダイオード102の中心までの距離は26.0mmであり、ロービーム用の発光ダイオード101の中心までの距離は31.2mmであった。
(実施例1)
参考例1において、ロービーム用の発光ダイオード(101)及びハイビーム用の発光ダイオード(102)が搭載されているプリント配線基板103裏側の銅面100を、熱伝導性接着剤(Diemat Inc.製、SK60N)を用いて、銅で一体成型されたヒートパイプ扁平体部位(201)の表面に接着し、同様にもう一組の5.2mm×5.2mmのロービーム用発光ダイオード(101)を搭載したプリント配線基板(103)を張り付けた銅板(100)を用意し、もう一方のヒートパイプ扁平体部位(201)の表面に接着し、両面に発光ダイオード(LED)が搭載されている裏側の銅面を接着したヒートパイプ扁平体部位を、LED基板とヒートパイプの扁平体を同時に挟持するアルミニウム放熱部品(300)、すなわち、両端が半円柱で、半円柱と半円柱のほぼ中心部にLED(ロービーム用の発光ダイオード101及びハイビーム用の発光ダイオード102)の発光部が見える窓(303)を有する板状中間部を有する放熱部品(301)と、もう一方の両端が半円柱で平板状中間部を有する放熱部品(302)で、LED基板付のヒートパイプの扁平体を挟み付けたとき、両端が円柱状になり、円柱の中心部にLED基板付のヒートパイプの扁平体が収納できる溝(304)をそれぞれの半円柱の円柱中心部に設けた発光ダイオード基板付ヒートパイプ扁平体部位(201)を挟持するためのアルミニウム製の放熱部品(300)で、発光ダイオード基板付のヒートパイプの扁平体部位(201)を挟持する構造とした。アルミニウム放熱部品の材質はアルミA6063であった。
(実施例2)
実施例1において、アルミニウム第二の放熱台座口金内周面(601)に圧入される円筒部(503)の先端にスリットを設けたほかは実施例1と同じことを行った。
(参考例2)
実施例1において、LED基板とヒートパイプの扁平体を挟持する放熱部品(300)の材質をA6063からダイキャストアルミADC12に変えたほかは実施例2と同じことを行った。

(比較例1)
参考例1において、発光ダイオード(LED)が搭載されている銅板(100)に変えて、A6063を用いたアルミ板を用いた。
本発明のダブル型高輝度LED前照灯の特性を表1に示す。
Figure 0005877598

本発明のダブル型高輝度LED前照灯は、冷却構造が簡単で、安価にダブル型高輝度LED前照灯を大量生産することができ、その利用範囲が広いため産業上極めて利用可能性が高いものである。
100 銅板
101 ロービーム用発光ダイオード(LED)
102 ハイビーム用発光ダイオード(LED)
103 プリント配線基板
104 接続端子
105 下方向に行く光を遮るシェード
200 内部が空洞であり、空洞中に焼結金属微粒子と循環媒体が充填され、LED基板を取り付ける部位は扁平体であり、アルミニウム製口金に取りつける部位は円筒体である銅製のヒートパイプ
201 ヒートパイプ扁平体部位
202 ヒートパイプ円筒体部位
300 LED基板を挟持する放熱部品
301 両端半円柱で平板状中間部を有する放熱部品
302 もう一方の上下半円柱で平板状中間部を有する放熱部品
303 LEDが顔を出す窓
304 ハイビーム用とロービーム用の2個のLED基板付のヒートパイプの扁平体が収納できる溝体
400 金属製口金
401 受け入れ口
402 口金の位置決めと取り付けのための部材
403 貫通穴内周面
500 アルミニウム製の第一の放熱台座
501 鍔部
502 ヒートパイプ円筒体部位が圧入される第一の放熱台座口金
503 第二の放熱台座口金内周面に圧入される円筒部
504 スリット加工(放熱のため)
600 アルミニウム製の第二の放熱台座
601 第一の放熱台座の円筒状の部位が圧入される第二の放熱台座口金内周面、
602 第二の放熱台座外周に設けられた放熱フィン(スリット加工)
603 放熱台座空洞
700 ファン付モータ
800 ファン付モータ固定用底板

Claims (7)

  1. ハイビーム用発光ダイオード(102)とロービーム用発光ダイオード(101)の2個の発光ダイオードを搭載したプリント配線基板を張り付けた端子付配線付の銅板(100)2枚と、当該銅板(100)2枚は、それぞれ銅製のヒートパイプの扁平体(201)の表と裏に1枚ずつ熱伝導性の接着剤を介して取り付けられており、当該扁平体(201)と一体化されている銅製のヒートパイプ(200)であり、かつ、アルミニウム製の第一の放熱台座口金(502)に嵌合する部位は円筒状である銅製のヒートパイプ(200)とアルミニウム製第一の放熱台座の鍔(501)発光ダイオード側(鍔の上方円筒)に、回転自在に嵌入保持される金属製口金(400)と前記アルミニウム製第一の放熱台座の鍔の空洞部側(鍔の下方円筒)はアルミニウム製第二の放熱台座口金内周面(601)に圧入される円筒状の部位(503)を有するアルミニウム製第一の放熱台座(500)と当該アルミニウム製第一の放熱台座(500)が圧入される円筒形の空間とファン付モータ(700)を収納する空洞(603)と空洞を取り巻く周面に放熱フィン(602)を有するアルミニウム製第二の放熱台座(600)と、該アルミニウム製第二の放熱台座の空洞部に収納されたファン付モータ(700)と、当該ファン付モータを固定するための固定用底板(800)とを具備し、それぞれが一つの軸線上で組み合わされたヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯であって、両端が半円柱で、半円柱と半円柱のほぼ中心部にハイビーム用発光ダイオード(102)とロービーム用発光ダイオード(101)の2個の発光ダイオードの発光部が見える(303)を有する板状中間部を有する放熱部材(301)と、該放熱部材(301)と対をなす、両端が半円柱で板状中間部を有する放熱部材(302)とで、前記発光ダイオード基板付のヒートパイプの扁平体(201)を挟むと両端が円柱状になる放熱部品(300)を具備し、当該放熱部品(300)は、円柱の中心部に2個の発光ダイオード基板付のヒートパイプの扁平体(201)を収納する溝(304)を、前記放熱部材(301)と放熱部材(302)の中心部に設けた構造であり、かつ、当該放熱部品(300)がアルミニウム製であるヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯。
  2. 前記ロービーム用発光ダイオード(101)のみに、点灯して前方を照らす時、前照灯内部で下方向に行く光を遮るシェード(105)を設け、かつ、前記金属製口金(400)の角度を調節及び固定するためのネジとネジ穴(403)をアルミニウム製第一放熱台座の円筒円周部に設けた請求項1に記載されたヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯。
  3. 前記ロービーム用発光ダイオード(101)のみに設けるシェードの形状が、当該ロービーム用発光ダイオード(101)の下端部に取り付けられ、ロービーム用発光ダイオード(101)前照灯内部で下方向に行く光のみを遮る大きさのカップ状遮光体である請求項2に記載されたヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯。
  4. 前記アルミニウム製の第一の放熱台座(500)は、アルミニウム製の第二の放熱台座口金内周面に圧入される円筒(503)を有し、円筒の先端部スリットを設けた請求項1ないし請求項3のいずれかに記載されたヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯。
  5. 前記放熱部品(300)が、A6063からなる請求項1ないし請求項4のいずれかに記載されたヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯。
  6. 前記端子付配線付の銅板(100)が、熱伝導性接着剤を介して、厚さが1.0mm〜3.0mmのヒートパイプ扁平体(201)へ取り付けられ、発光ダイオードの発光部の1片の長さが5〜7mmである請求項1ないし請求項5のいずれかに記載されたヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯。
  7. 前記プリント配線基板(103)前記銅板(100)が熱伝導ペーストを介して取り付けられ当該銅板(100)の厚さが1mm以下であり、前記アルミニウム製第一の放熱台座と前記アルミニウム製第二の放熱台座のアルミニウムが、A6063であり、プリント配線基板を張り付けた当該銅板がC1100である請求項1ないし請求項6のいずれかに記載されたヒートパイプ冷却ダブル型高輝度発光ダイオード前照灯。
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