JP6939068B2 - How to manufacture heat sinks, lighting fixtures, and heat sinks - Google Patents
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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。 The present invention relates to a heat sink, a luminaire, and a method for manufacturing the heat sink.
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。 Conventional lighting fixtures include lighting fixtures that use a light emitting element such as an LED element as a light source. The light emitting element is sensitive to heat, and if the temperature of the light emitting element exceeds the allowable temperature, the luminous efficiency of the light emitting element may decrease. Further, if the temperature of the light emitting element exceeds the allowable temperature, the life of the light emitting element may be shortened. Therefore, a lighting fixture using a light emitting element as a light source is provided with a heat sink for heat dissipation or cooling because it is necessary to dissipate the heat generated when the light emitting element emits light to the surrounding space.
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)。 In the conventional heat sink, the flat plate portion of the first aluminum alloy plate and the bottom portion sandwiched between the two side portions of the U-shaped second aluminum alloy plate are overlapped, and the flat plate portion and the bottom portion are machined. Two joints are provided between the two side parts to join the first aluminum alloy plate and the second aluminum alloy plate, the two side parts are fins, and the flat plate part is the base plate. There is an aluminum alloy (for example, Patent Document 1).
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。 In such a heat sink, for example, irradiating a portion to be a joint with a laser beam, an electron beam, or the like to weld the first aluminum alloy plate and the second aluminum alloy plate is not considered. .. Therefore, the welding area between the first aluminum alloy plate and the second aluminum alloy plate may be reduced. For example, when the flat plate portion of the first aluminum alloy plate and the bottom portion of the second aluminum alloy plate are laser-welded, the portion near the corner formed by the side portion and the bottom portion of the second aluminum alloy plate is located. When an attempt is made to provide a joint portion, the welding area between the first aluminum alloy plate and the second aluminum alloy plate may be reduced. This is because the laser light emitted from the side of the second aluminum alloy plate may be blocked by the side portion of the second aluminum alloy plate, and the laser light may not be emitted to the portion to be the joint portion.
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。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a heat sink having an increased joint area between a base plate and fins.
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、ベース板の上面上に溶接され、第1のフィンの端部のうちベース板と溶接される一方の端部と接続する第1の底部と、を備え、第1のフィンは、第1のフィンと第1の底部とで形成されたL字の一片であり、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。
また、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、ベース板の上面上に第1のフィンと間隔をあけて溶接された第2のフィンと、第1のフィンと第2のフィンとの間、かつベース板の上面上に溶接され、第1のフィンの端部のうちベース板と溶接される一方の端部と、第2のフィンの端部のうちベース板と溶接される一方の端部とを接続する接続部と、を備え、第1のフィンは、第1のフィンと第2のフィンと接続部とで形成されたU字の2つの側部のうちの一方であり、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。
The heat sink according to the present invention is welded onto the base plate, the first fin welded on the upper surface of the base plate, and the upper surface of the base plate, and is welded to the base plate among the ends of the first fins. It comprises a first bottom that connects to one end , the first fin is an L-shaped piece formed by the first fin and the first bottom, and the first fin is a base. It is characterized by having a first surface forming a sharp angle with the upper surface of the plate.
Further, the heat sink according to the present invention includes a base plate, a first fin welded on the upper surface of the base plate, and a second fin welded on the upper surface of the base plate at intervals. And one of the ends of the first fin that is welded between the first fin and the second fin and on the upper surface of the base plate and is welded to the base plate, and the second fin. A U that includes a connecting portion that connects one end of the ends to be welded to the base plate, and the first fin is a U formed by the first fin, the second fin, and the connecting portion. One of the two sides of the letter, the first fin is characterized by having a first surface that forms a sharp angle with the top surface of the base plate.
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。 According to the heat sink according to the present invention, since the first fin is welded on the upper surface of the base plate and has a first surface having an acute angle with the upper surface of the base plate, the base plate and the first fin are joined. The area can be increased.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified as appropriate. Further, in the description of the embodiment, the directions such as "top", "bottom", "left", "right", "front", "rear", "front", and "back" are such directions for convenience of explanation. It does not limit the arrangement and orientation of devices, appliances, parts, etc.
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。
First, the
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。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the
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。
The
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。
Next, the
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。
The
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。
In the present embodiment, the direction of the arc indicating the acute angle C1 from the first surface 11a toward the
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。
The
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。
In the present embodiment, the distance A2 at the second position is continuously increasing upward. That is, the first surface 11a of the
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。
Next, a method of manufacturing the
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。
The method for manufacturing the
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。
Since steps S1 and S2 of FIG. 4 correspond to the method of manufacturing the
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。
Next, the details of the three steps from step S1 to step S3 in FIG. 4 will be further described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a
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。
Step S1 will be described. First, a plurality of plate-shaped members bent into a U shape are prepared. In the present embodiment, four plate-shaped members bent into a U shape are prepared. Of the U-shaped bent plate-shaped members, one of the two side portions becomes the
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。
Next, in step S2, as shown in FIG. 5B, the contact surface between the
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。
Here, the irradiation method of the laser beam L will be further described with reference to FIG. 6 (a) and 6 (b) are views of the
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。
The pattern of the laser beam L irradiated on the
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。
The pattern of the laser beam L irradiated to the
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。
Irradiation of laser light L emitted toward the contact surface between the
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。
Next, in step S3, as shown in FIG. 5C, the
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。 In the present embodiment, step S3 may be performed before step S1 and step S2, or may be performed after step S1 and before step S2.
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。
Further, in the present embodiment, in step S2, the contact surface between the
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。
From the above, among the
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。
As described above, the
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。
Here, consider the first case where the angle formed by the first surface 11a of the
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。
On the other hand, in the present embodiment, the angle formed by the first surface 11a of the
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。
Further, the
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。
Therefore, the heat dissipation or cooling property of the
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。
Therefore, the
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。
Further, the connecting
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。
Further, the
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。
In the present embodiment, it is preferable that the angles of the acute angle C1 and the acute angle C2 are 85 degrees or more and less than 90 degrees. Assuming that the angles of the acute angles C1 and C2 are less than 85 degrees, the angle formed by the first surface 11a of the
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。
The
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。
Next, the
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。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the
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。
The
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。
Next, the method of manufacturing the luminaire according to the present embodiment will be described with respect to a portion different from the method of manufacturing the
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。
Further, in the present embodiment, a jig may be required to arrange the
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。
The
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。
Next, the
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。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the
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。
The
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。
The
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。
Next, the method of manufacturing the luminaire according to the present embodiment will be described with respect to a portion different from the method of manufacturing the
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。
Similarly to the
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。
Next, the
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。
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the
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。
The
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。
In the present embodiment, among the distances in the horizontal direction (direction parallel to the X-axis) between the adjacent
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。
Next, a method of manufacturing the lighting fixture according to the present embodiment will be described. The method for manufacturing a luminaire according to the present embodiment relates to a
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。
Similar to the
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。
Next, the
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。
FIG. 10 is a perspective view showing a
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。
FIG. 11 is an exploded perspective view showing the
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。
The
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。
The
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。
The effect of the
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。 In the present invention, each embodiment and modification can be freely combined within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the constituent elements exemplified in each embodiment are appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions, and the present invention is the same. It is not limited to the example of. In addition, the dimensions of each component in each drawing may differ from the actual dimensions.
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。 1,7 screws, 2 sheets, 3 substrates, 4 light sources, 5 substrate retainers, 6,56 covers, 8 frames, 10 base plates, 10a top surfaces, 11,41 first fins, 11a first surfaces, 12th 2 fins, 12a second surface, 33, 43 first bottom, 34 second bottom, 51 arm, 52 top plate, 53 strut frame, 54 light source module, 55 lens unit, 100,500 luminaire, 110 , 210, 310, 311, 410, 510 heat sink, 120, 520 light source device.
Claims (10)
前記ベース板の上面上に溶接された第1のフィンと、
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接続する第1の底部と、
を備え、
前記第1のフィンは、前記第1のフィンと前記第1の底部とで形成されたL字の一片であり、
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。 With the base plate
A first fin welded onto the top surface of the base plate,
A first bottom portion that is welded onto the top surface of the base plate and is connected to one of the ends of the first fin that is welded to the base plate.
With
The first fin is an L-shaped piece formed by the first fin and the first bottom portion.
The first fin has a first surface that forms an acute angle with the upper surface of the base plate.
A heat sink featuring.
を特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。 The first fin and the first bottom portion are integrally formed, and the angle formed by the first surface and the upper surface of the first bottom portion is an obtuse angle.
The heat sink according to claim 1.
前記ベース板の上面上に溶接された第1のフィンと、
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のフィンと、
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と、
を備え、
前記第1のフィンは、前記第1のフィンと前記第2のフィンと前記接続部とで形成されたU字の2つの側部のうちの一方であり、
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。 With the base plate
A first fin welded onto the top surface of the base plate,
A second fin welded on the upper surface of the base plate at intervals from the first fin,
One end of the first fin that is welded between the first fin and the second fin and on the upper surface of the base plate and is welded to the base plate, and the above. A connecting portion connecting the end portion of the second fin to be welded to the base plate, and a connecting portion.
With
The first fin is one of two U-shaped side portions formed by the first fin, the second fin, and the connection portion.
The first fin has a first surface that forms an acute angle with the upper surface of the base plate.
The characteristics and be Ruhi sink.
を特徴とする請求項3に記載のヒートシンク。 Of the horizontal distance between the first fin and the second fin, the distance at the first position passing through the intersection of the first surface and the upper surface of the base plate is the first distance. It is shorter than the distance at the second position far from the upper surface of the base plate than the position.
The heat sink according to claim 3.
を特徴とする請求項4に記載のヒートシンク。 The distance at the second position is continuously increasing upward.
The heat sink according to claim 4.
を特徴とする請求項3から請求項5のいずれか一項に記載のヒートシンク。 The first fin, the second fin, and the connection portion are integrally formed.
The heat sink according to any one of claims 3 to 5.
を特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のヒートシンク。 The heat sink according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat sink is characterized.
前記光源装置が接合された請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のヒートシンクと、 The heat sink according to any one of claims 1 to 7, to which the light source device is joined.
を備えた照明器具。 Lighting equipment equipped with.
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のフィンとし、
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。 The arrangement process of arranging the first fin on the upper surface of the base plate and
An irradiation step of irradiating a laser beam from above the upper surface of the base plate toward the contact surface between the upper surface of the base plate and the first fin.
With
In the arrangement step, a plate-shaped member bent into an L-shape is prepared, and an L-shaped piece of the plate-shaped member is used as the first fin .
In the arrangement step, the first fin has a first surface that forms an acute angle with the upper surface of the base plate.
Method of manufacturing features and to Ruhi sink a.
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のフィンとし、
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。 The arrangement process of arranging the first fin on the upper surface of the base plate and
An irradiation step of irradiating a laser beam from above the upper surface of the base plate toward the contact surface between the upper surface of the base plate and the first fin.
With
In the arrangement step, a plate-shaped member bent into a U shape is prepared, and one of the two side portions of the plate-shaped member is used as the first fin .
In the arrangement step, the first fin has a first surface that forms an acute angle with the upper surface of the base plate.
Method of manufacturing features and to Ruhi sink a.
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