WO2013085024A1 - Led lighting heat sink and method for manufacturing same - Google Patents
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Abstract
The present invention relates to an LED lighting heat sink which is capable of being manufactured from an aluminum plate by a relatively simple processing method, and efficiently performs heat radiation even when applied to and installed in a closed space. The LED lighting heat sink according to the present invention is an LED lighting heat sink (1) where an LED element mounting surface (2) and a radiation side surface (3) are formed integrally or continuously on one sheet metal by drawing. The heat sink of the present invention comprises radiation surfaces in a continuous manner, which are formed on a cylindrical body to face any three-dimensional direction.
Description
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子（基板等に複数素子を実装したものを含む）を発光源とするＬＥＤ照明が、発光時に発生する熱を周囲の空間に放熱するためのＬＥＤ照明用ヒートシンクに関するものである。
The present invention relates to a heat sink for LED lighting, in which LED lighting using a light emitting diode (LED) element (including a plurality of elements mounted on a substrate or the like) as a light source radiates heat generated during light emission to the surrounding space. It is about.
発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を発光源とする照明は、低消費電力であり且つ長寿命であることから徐々に市場に浸透し始めている。このＬＥＤランプには、白熱電球や蛍光ランプといった既存の電球からの置き換えを狙って開発された一般電球型のＬＥＤ電球、自動車のヘッドライトなどの車載ＬＥＤ照明、建物やその他の分野での埋め込み照明などがある。その中でも、近年特に注目を集めているのが、車載ＬＥＤ照明（車両用灯具、車両用前照灯）であり、ＬＥＤ素子への置き換えが始まっている。また、この車載ＬＥＤ照明を応用して、建物等その他の分野の埋め込み照明でも、ＬＥＤ照明への置き換えが始まっている。
Lighting with a light emitting diode (LED) element as a light source is gradually beginning to penetrate the market due to its low power consumption and long life. These LED lamps include general bulb-type LED bulbs developed to replace existing bulbs such as incandescent bulbs and fluorescent lamps, automotive LED lights such as automobile headlights, and embedded lighting in buildings and other fields. and so on. Among them, in-vehicle LED lighting (vehicle lamps, vehicle headlamps) has attracted particular attention in recent years, and replacement with LED elements has begun. In addition, by applying this in-vehicle LED lighting, replacement with LED lighting has begun in embedded lighting in other fields such as buildings.
しかしながら、このＬＥＤ照明の発光源であるＬＥＤ素子は熱に非常に弱く、許容温度を超えると発光効率が低下し、さらには、その寿命にも影響を及ぼしてしまうという問題がある。この問題を解決するためには、ＬＥＤ素子の発光時の熱を周囲の空間に放熱する必要があるため、ＬＥＤ照明には大型のヒートシンクが備えられている。
However, the LED element that is the light source of this LED illumination is very vulnerable to heat, and there is a problem that when the temperature exceeds the allowable temperature, the light emission efficiency is lowered and the life of the LED element is also affected. In order to solve this problem, since it is necessary to dissipate heat at the time of light emission of the LED element to the surrounding space, the LED lighting is provided with a large heat sink.
このＬＥＤ照明用ヒートシンクは、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）を材料とし、ダイキャストや押出形材によって形成されることが多い。例えば、特許文献１～３には、これらのうちの代表的なヒートシンク構成が開示されている。これらのヒートシンクは、ＬＥＤ光源が正面側に配置固定された基板部と、その基板部の背面側に間隔を置いて突出する複数枚の平行に配置されたフィン部を有しており、基板部並びにフィン部の表面積を大きくすることにより放熱が増加し、一定の放熱性を得ることができる。
This LED lighting heat sink is made of aluminum (including an aluminum alloy) and is often formed by die casting or extrusion. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose typical heat sink configurations. These heat sinks have a substrate part in which the LED light source is arranged and fixed on the front side, and a plurality of parallelly arranged fin parts protruding at intervals on the back side of the substrate part. In addition, by increasing the surface area of the fin portion, the heat dissipation increases, and a certain heat dissipation property can be obtained.
これに対して、より軽量化及び低コスト化を図ったヒートシンクも従来から提案されている。例えば特許文献４では、車両用灯具のヒートシンクとして、アルミニウム等の高熱伝導率の金属平板を折り曲げ加工して形成したヒートシンクが提案されている。このヒートシンクは、１ｍｍ～３ｍｍ程度の厚みの金属平板を断面がひしゃく状に折り曲げ加工し、縦断面がコの字状のひしゃく部分の放熱部と、縦断面がひしゃくの柄の部分のＬＥＤ素子を支持する支持部とからなる。そして、ヒートシンクの全体形状は、前記放熱部をその長手方向（或いは幅方向）に亘って、一定間隔で細断したスリット状の開口部を多数設けて、多数の狭幅の開口部と狭幅の放熱部とが交互に平行に並んだ櫛の歯状としている。
In contrast, heat sinks that have been made lighter and lower in cost have been proposed. For example, Patent Document 4 proposes a heat sink formed by bending a metal plate having a high thermal conductivity such as aluminum as a heat sink of a vehicle lamp. This heat sink is made by bending a metal flat plate with a thickness of about 1 mm to 3 mm into a ladle-shaped cross section, and forming a heat-dissipating portion of a ladle portion having a U-shaped longitudinal section and an LED element having a lamellar handle portion having a longitudinal section. And a supporting part for supporting. The overall shape of the heat sink is such that a large number of slit-like openings formed by chopping the heat-dissipating part at regular intervals in the longitudinal direction (or width direction) are provided. The heat dissipating part is a comb tooth shape alternately arranged in parallel.
また、アルミニウム或いはアルミニウム合金等で成るダイキャスト製（以下、アルミダイキャスト構造とも述べる）のヒートシンクとして、特許文献５～７にはＬＥＤ電球のヒートシンク、特許文献８～１０には車載ＬＥＤ照明のヒートシンク、特許文献１１、１２には埋め込み照明のヒートシンクが開示されている。
Further, as heat sinks made of die cast made of aluminum or aluminum alloy (hereinafter also referred to as an aluminum die cast structure), Patent Documents 5 to 7 disclose LED bulb heat sinks, and Patent Documents 8 to 10 include automotive LED lighting heat sinks. Patent Documents 11 and 12 disclose heat sinks for embedded illumination.
前記ダイキャストや押出形材による、従来のヒートシンクＨの基本的な構成は、図９に示すように、ＬＥＤ素子（光源）Ｌが正面側に配置固定された基板部５０と、その基板部５０の背面側に間隔を置いて突出する複数枚の平行に配置されたフィン部６０を有する。このようなヒートシンクＨを自動車のヘッドライトやテールランプなどの車載照明用としてハウジングに組み込んで適用する場合、ヒートシンクＨは、限られた狭い空間に設置されることになる。
As shown in FIG. 9, the basic configuration of the conventional heat sink H using the die-cast or extruded shape member is a substrate portion 50 in which an LED element (light source) L is arranged and fixed on the front side, and the substrate portion 50. And a plurality of fin portions 60 arranged in parallel and projecting at an interval. When such a heat sink H is incorporated and applied to a housing for in-vehicle lighting such as a headlight or tail lamp of an automobile, the heat sink H is installed in a limited narrow space.
このため、基板部５０やフィン部６０の位置する放熱空間も閉鎖された容積の小さい状態となり、空気の対流がほとんどないことから、このような設置環境下では対流による放熱がほとんど期待できない。このため、放射による放熱が中心となり、上記従来のようにフィンなどにより放熱側面積を増加させるヒートシンクの構造ではこの放射による放熱が不十分であり、全体として効率的な放熱が達成できない問題を抱えていた。
For this reason, since the heat radiation space where the board part 50 and the fin part 60 are located is also closed and has a small volume, and there is almost no air convection, heat radiation by convection can hardly be expected in such an installation environment. For this reason, heat radiation by radiation is the center, and the heat sink structure that increases the heat radiation side area with fins, etc., as described above, has insufficient heat radiation by radiation, and as a whole has a problem that efficient heat radiation cannot be achieved. It was.
すなわち、放射による場合は、図９の右下の表示したＸ、Ｙ、Ｚ軸方向（３次元方向）での投影面積の大きさがその効率を左右することになり、この投影面積が大きいほど放射効率が向上することになる。この点、図９のヒートシンクは、Ｙ方向の投影面積は、基板部５０の平面とフィン部６０の平面の合計となるので良い。しかし、Ｚ方向の投影面積は、基板部５０の側面とフィン部６０の側面の合計で櫛歯状となり空間が多いため、基板部５０の長さとフィン部６０の高さを掛けた総面積の５０％に満たない小さな面積となる。また、Ｘ方向の投影面積は、基板部５０の正面とフィン部６０の正面の合計となり、フィン部６０が例えば４枚もあるにもかかわらず、これらが重複して１枚と同じ投影面積であり、放熱側面積当りの放射効率が低い。
That is, in the case of radiation, the size of the projected area in the X, Y, and Z axis directions (three-dimensional directions) displayed in the lower right of FIG. 9 affects the efficiency. Radiation efficiency will be improved. In this regard, in the heat sink of FIG. 9, the projected area in the Y direction may be the sum of the plane of the substrate unit 50 and the plane of the fin unit 60. However, the projected area in the Z direction is a comb-like shape with a total of the side surface of the substrate unit 50 and the side surface of the fin unit 60 and has a large space, so the total area obtained by multiplying the length of the substrate unit 50 by the height of the fin unit 60 is The area is less than 50%. Further, the projected area in the X direction is the total of the front surface of the substrate unit 50 and the front surface of the fin unit 60, and even though there are, for example, four fin units 60, these overlap and have the same projected area as one sheet. Yes, radiation efficiency per area on the heat radiation side is low.
これに対して、前記金属平板を折り曲げ加工されて形成したヒートシンクは、前記図９のダイキャストや押出形材による従来のヒートシンクＨよりも軽量化が図れる。また、放熱部に前記スリット状の開口部が隣接して設けられているため、灯室内を対流する空気が前記放熱部内に流れ込むと同時に、前記開口部から通り抜けていくという空気の流れが発生し、この空気の流れ（対流）の発生によって、放熱効率を向上することができるとしている。
On the other hand, the heat sink formed by bending the metal flat plate can be lighter than the conventional heat sink H using the die-cast or extruded profile shown in FIG. In addition, since the slit-shaped opening is provided adjacent to the heat radiating portion, air convection through the lamp chamber flows into the heat radiating portion, and at the same time, air flows through the opening. The heat dissipation efficiency can be improved by the generation of the air flow (convection).
ただ、前記金属平板を折り曲げ加工されて形成したヒートシンクも、折り曲げ加工において必然的に生じるスプリングバックなどによって、寸法精度を高める事が難しく、寸法精度確保のために、曲げ加工の追加などがさらに必要となる。また前記多数の狭幅のスリット状開口部を設ける切削加工には精密さも必要であり、また、金属板を素材として折曲げた後に一部の面同士を接合するような工程も必要である。したがって、前記図９のダイキャストや押出形材に比して、却ってコスト高になる。そして、前記スリット状の開口部の幅には、ヒートシンクの大きさ自体や前記放熱部の側の面積を確保するための大きな制約があって、必然的に狭幅となる。このため、車両用灯具など、閉鎖された空間内に適用、設置される場合では、前記空気の対流による放熱効率の向上も、実際に期待するほどには発揮されない。
However, it is difficult to increase the dimensional accuracy of the heat sink formed by bending the metal flat plate, due to the springback that is inevitably generated in the bending process, and additional bending is required to ensure dimensional accuracy. It becomes. In addition, precision is also required for the cutting process in which the large number of narrow slit-shaped openings are provided, and a process of joining a part of the surfaces after bending a metal plate as a material is also required. Therefore, the cost is higher than that of the die-cast or extruded profile shown in FIG. The width of the slit-like opening is inevitably narrow due to a large restriction for ensuring the size of the heat sink itself and the area on the side of the heat dissipation part. For this reason, when applied and installed in a closed space such as a vehicular lamp, the improvement in heat dissipation efficiency due to the convection of the air is not exhibited as expected.
また、図１０に示すように、アルミダイキャスト構造によるヒートシンク７１においては、ＬＥＤ素子Ｌを取り付けるための取り付け部７２が、ヒートシンク本体７３と一体に成形されることが一般的であった。また、取り付けたＬＥＤ素子Ｌの発光時の光の軌跡を確保しやすくするために、ＬＥＤ素子Ｌの取り付け部（台座部）７３の周辺は、他の部位（ヒートシンク本体７３）より高さを高めた形状とされることが多かった。
Further, as shown in FIG. 10, in the heat sink 71 having an aluminum die cast structure, the attachment portion 72 for attaching the LED element L is generally formed integrally with the heat sink body 73. In addition, in order to make it easier to secure the locus of light when the LED element L is attached, the periphery of the LED element L attachment part (pedestal part) 73 is higher than the other part (heat sink body 73). In many cases, the shape was changed.
しかしながら、このようなアルミニウム或いはアルミニウム合金等で成るダイキャスト製のヒートシンクを製造しようとすると、製造コストが高くなってしまい、また、ヒートシンクが重くなるという問題もある。特に重い場合はＬＥＤ電球のヒートシンクには不向きである。さらには、表面に多くの放熱フィンを形成する等、複雑な形状に加工する場合には、複雑な形状の金型が必要になるという問題もあった。
However, when trying to manufacture such a die-cast heat sink made of aluminum, aluminum alloy or the like, there is a problem that the manufacturing cost increases and the heat sink becomes heavy. Especially when it is heavy, it is not suitable for the heat sink of the LED bulb. Furthermore, when processing into complicated shapes, such as forming many heat radiation fins on the surface, there also existed a problem that the metal mold | die of a complicated shape was needed.
このように、アルミダイキャスト構造のヒートシンクは、重い上に製造コストが高くなるという問題点を有していたため、アルミニウム或いはアルミニウム合金等の金属製板材でヒートシンクを製造することも検討されている。しかしながら、一枚の板材だけでＬＥＤ基板を取り付けるための取り付け部を形成することは困難である。その結果、複数の部品が必要となり部品点数が増加すると共に、複数部品の組み立てが必要でこの点からも製造コストが高くなるという問題を有していた。
Thus, since the heat sink of the aluminum die-cast structure has a problem that it is heavy and the manufacturing cost becomes high, it is also considered to manufacture the heat sink with a metal plate material such as aluminum or aluminum alloy. However, it is difficult to form an attachment portion for attaching the LED substrate with only one plate material. As a result, there are problems that a plurality of parts are required and the number of parts is increased, and that it is necessary to assemble a plurality of parts, which also increases the manufacturing cost.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その課題は、アルミニウム板から比較的簡便な加工方法で製作することができ、しかも、空気による対流がないまたは少ない（空気の対流による放熱が期待できない）閉鎖された空間内に設置される場合であっても、ＬＥＤ発光源からの熱を効率的に放射することができる、放射主体の放熱性を有するＬＥＤ照明用ヒートシンクを提供することにある。
The present invention has been made in view of such problems, and the problem is that it can be manufactured from an aluminum plate by a relatively simple processing method, and there is little or no convection due to air (due to air convection). Provided is a heat sink for LED lighting that has a radiation-based heat dissipation property that can efficiently radiate heat from an LED light source even when installed in a closed space where heat dissipation cannot be expected. There is.
また、本発明のさらなる課題は、軽量化が図れることは勿論のこと、ＬＥＤ基板を取り付けるための部品を別途必要とせず、部品構成の簡略化や製造コストの低減を図ることができるＬＥＤ照明用ヒートシンク及びその製造方法を提供することにある。
Further, a further problem of the present invention is that it can be reduced in weight, and does not require a separate component for attaching the LED substrate, and can simplify the component configuration and reduce the manufacturing cost. An object of the present invention is to provide a heat sink and a manufacturing method thereof.
上記課題達成のために、本発明の第１の態様のＬＥＤ照明用ヒートシンクの要旨は、絞り加工によって一枚の金属薄板にＬＥＤ素子取付面と、このＬＥＤ素子取付面に連続する放熱側面とが一体かつ連続して形成されてなるＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、前記ＬＥＤ素子取付面が頂部、前記放熱側面が胴部となると共に、これらの面で囲まれる内部空間の開口部も有する筒状体に形成されており、前記ＬＥＤ素子取付面と放熱側面との表裏面によって、３次元のいずれの方向へも向いた放熱面を連続して有していることである。
In order to achieve the above object, the gist of the heat sink for LED lighting according to the first aspect of the present invention is that an LED element mounting surface is formed on a single metal thin plate by drawing and a heat dissipation side surface continuous with the LED element mounting surface. A heat sink for LED lighting formed integrally and continuously, wherein the LED element mounting surface is a top portion, the heat radiation side surface is a body portion, and also has an opening of an internal space surrounded by these surfaces It is formed in the body and continuously has a heat radiating surface facing in any three-dimensional direction by the front and back surfaces of the LED element mounting surface and the heat radiating side surface.
本発明の第１の態様のＬＥＤ照明用ヒートシンクにおいて、前記放熱側面は、好ましくは、円筒状或いは角筒状に形成されている。
In the LED illumination heat sink according to the first aspect of the present invention, the heat radiation side surface is preferably formed in a cylindrical shape or a rectangular tube shape.
本発明の第１の態様のＬＥＤ照明用ヒートシンクにおいて、前記金属薄板は、好ましくは、板厚が０．４ｍｍ～２ｍｍの範囲のアルミニウム製或いはアルミニウム合金製の薄板である。
In the heat sink for LED lighting according to the first aspect of the present invention, the metal thin plate is preferably an aluminum or aluminum alloy thin plate having a thickness of 0.4 mm to 2 mm.
また、本発明の第２の態様のＬＥＤ照明用ヒートシンクの要旨は、金属製板材から形成されたＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、ヒートシンク本体部と、前記ヒートシンク本体部より表面側に膨出する、ＬＥＤ素子取付用の台座部とより成り、前記台座部は、コイニング加工により前記ヒートシンク本体部と一体成形されていることである。
The gist of the LED illumination heat sink according to the second aspect of the present invention is an LED illumination heat sink formed of a metal plate material, and swells to the surface side from the heat sink main body and the heat sink main body. It comprises a pedestal for mounting the LED element, and the pedestal is integrally formed with the heat sink body by coining.
また、本発明の第３の態様のＬＥＤ照明用ヒートシンクの要旨は、金属製板材から形成されたＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、ヒートシンク本体部と、前記ヒートシンク本体部より表面側に膨出する、ＬＥＤ素子取付用の台座部とより成り、前記台座部の裏面側には裏当て材が積層されており、前記台座部は、コイニング加工により前記ヒートシンク本体部と一体成形されていることである。
Moreover, the gist of the LED illumination heat sink of the third aspect of the present invention is an LED illumination heat sink formed from a metal plate material, and swells to the surface side from the heat sink body portion and the heat sink body portion. It comprises a pedestal for mounting the LED element, and a backing material is laminated on the back side of the pedestal, and the pedestal is integrally formed with the heat sink body by coining.
本発明の第２及び第３の態様のＬＥＤ照明用ヒートシンクにおいて、前記金属製板材は、好ましくは、アルミニウム製或いはアルミニウム合金製である。
In the LED illumination heat sink according to the second and third aspects of the present invention, the metal plate material is preferably made of aluminum or aluminum alloy.
本発明の第２及び第３の態様のＬＥＤ照明用ヒートシンクにおいて、前記金属製板材は、好ましくは、板厚が０．３ｍｍ～５ｍｍの範囲である。
In the LED illumination heat sink according to the second and third aspects of the present invention, the metal plate preferably has a plate thickness in the range of 0.3 mm to 5 mm.
また、本発明によるＬＥＤ照明用ヒートシンクの製造方法の要旨は、金属製板材をコイニング加工することによって、ヒートシンク本体部と、前記ヒートシンク本体部より表面側に膨出するＬＥＤ素子取付用の台座部とを一体成形することである。
Further, the gist of the manufacturing method of the heat sink for LED lighting according to the present invention is that a heat sink main body portion is formed by coining a metal plate material, and a pedestal portion for LED element mounting that bulges to the surface side from the heat sink main body portion. Is integrally formed.
本発明の第１の態様によれば、絞り加工によって、一枚の金属薄板からＬＥＤ素子取付面と放熱側面とが連続して一体に形成されたＬＥＤ照明用ヒートシンクを得ることができる。これによって、絞り加工によって成形されるヒートシンクの形状を、前記ＬＥＤ素子取付面が頂部、前記放熱側面が胴部となる筒状体とし、これらＬＥＤ素子取付面と放熱側面との表裏面によって、３次元のいずれの方向へも向いた放熱面を連続して有している筒状体とできる。そして、同時に、この筒状体の内部空間には開口部を設けることができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to obtain a heat sink for LED lighting in which the LED element mounting surface and the heat radiation side surface are integrally formed continuously from one metal thin plate by drawing. Thus, the shape of the heat sink formed by drawing is a cylindrical body in which the LED element mounting surface is the top and the heat radiating side is the body, and the front and back surfaces of the LED element mounting surface and the heat radiating side are 3 A cylindrical body continuously having a heat radiating surface facing in any direction of the dimension can be obtained. At the same time, an opening can be provided in the internal space of the cylindrical body.
これによって、前記３次元のいずれの方向へも向く連続した表裏面から、前記ＬＥＤ素子取付面に設置されたＬＥＤ素子から伝導される熱の放熱が可能である。したがって、ヒートシンクの３次元方向における投影面積が大きく、このため、その適用、設置箇所（場所）が閉鎖された空気による対流がないまたは少ない（空気の対流による放熱がほとんど期待できない））空間においても、ＬＥＤ発光源からの熱を効率的に放射することができる。したがって、ヒートシンクを、空気の対流ではなく、放射主体の放熱性とでき、全体として有利に放熱性を向上させることが可能となる。
Thus, it is possible to dissipate heat conducted from the LED elements installed on the LED element mounting surface from the continuous front and back surfaces facing in any of the three-dimensional directions. Therefore, the projected area in the three-dimensional direction of the heat sink is large. Therefore, even in a space where there is no or little convection due to air whose application and installation location (place) are closed (almost no heat dissipation due to air convection). The heat from the LED light source can be radiated efficiently. Therefore, the heat sink can be a radiation-based heat radiation rather than air convection, and the heat radiation can be advantageously improved as a whole.
また、本発明は、アルミニウム薄板などの金属薄板から絞り加工によって一体に成形された筒状体構造のヒートシンクである。したがって、シートやコイルなどの圧延薄板や、押出などにより加工された薄板を、これら薄板の成形に汎用される絞り加工する工程だけで（トリミングなども一連の絞り加工工程中に含む）、その筒状形状なり構造を比較的容易に一体成形、製作することができる。
さらに、プレス金型を使った金属薄板の絞り加工によるため、曲げ加工で生じるようなスプリングバックが起こりにくく、高い寸法精度が得られる。さらに本発明では、ヒートシンクに、前記従来技術のような熱伝導の経路を分断するスリットなどの障害がない。このため、ヒートシンク内での熱伝導の経路が分断されることがなく、ヒートシンクを構成する各部までＬＥＤ素子からの熱が伝達され、きわめて高い放熱性が確保される。また絞り成形で形成された一体構造であることから、高い部品剛性や強度も実現される。 Further, the present invention is a heat sink having a cylindrical body structure integrally formed by drawing from a thin metal plate such as an aluminum thin plate. Therefore, it is only necessary to draw a thin sheet such as a sheet or a coil, or a thin sheet processed by extrusion or the like, which is generally used for forming the thin sheet (including trimming and the like in a series of drawing processes). The shape and structure can be integrally formed and manufactured relatively easily.
Further, since the metal thin plate is drawn using a press die, the spring back that occurs in the bending process hardly occurs, and high dimensional accuracy can be obtained. Further, according to the present invention, the heat sink has no obstacle such as a slit that divides the heat conduction path as in the prior art. For this reason, the heat conduction path in the heat sink is not divided, and heat from the LED element is transmitted to each part constituting the heat sink, so that extremely high heat dissipation is ensured. Moreover, since it is an integral structure formed by drawing, high component rigidity and strength are also realized.
さらに、プレス金型を使った金属薄板の絞り加工によるため、曲げ加工で生じるようなスプリングバックが起こりにくく、高い寸法精度が得られる。さらに本発明では、ヒートシンクに、前記従来技術のような熱伝導の経路を分断するスリットなどの障害がない。このため、ヒートシンク内での熱伝導の経路が分断されることがなく、ヒートシンクを構成する各部までＬＥＤ素子からの熱が伝達され、きわめて高い放熱性が確保される。また絞り成形で形成された一体構造であることから、高い部品剛性や強度も実現される。 Further, the present invention is a heat sink having a cylindrical body structure integrally formed by drawing from a thin metal plate such as an aluminum thin plate. Therefore, it is only necessary to draw a thin sheet such as a sheet or a coil, or a thin sheet processed by extrusion or the like, which is generally used for forming the thin sheet (including trimming and the like in a series of drawing processes). The shape and structure can be integrally formed and manufactured relatively easily.
Further, since the metal thin plate is drawn using a press die, the spring back that occurs in the bending process hardly occurs, and high dimensional accuracy can be obtained. Further, according to the present invention, the heat sink has no obstacle such as a slit that divides the heat conduction path as in the prior art. For this reason, the heat conduction path in the heat sink is not divided, and heat from the LED element is transmitted to each part constituting the heat sink, so that extremely high heat dissipation is ensured. Moreover, since it is an integral structure formed by drawing, high component rigidity and strength are also realized.
さらに、本発明は、軽量な金属薄板からなるために、筒状体構造のヒートシンクとしても、前記ダイキャスト製や鋳造製などに比して、軽量化が図れ、車載用などのＬＥＤ照明用のヒートシンクとして好適である。
Furthermore, since the present invention is made of a light metal thin plate, the heat sink of the cylindrical body structure can be reduced in weight as compared with the die-casting or casting, and can be used for LED lighting such as in-vehicle use. Suitable as a heat sink.
本発明の第２及び第３の態様のＬＥＤ照明用ヒートシンクによると、金属製板材から形成されるため、軽量化が図れることは勿論のこと、ダイキャスト製のように製造時に複雑な形状の金型を用いる必要もない。また、ＬＥＤ基板を取り付けるための台座部が、コイニング加工によりヒートシンク本体部と一体成形されているため、ＬＥＤ基板を取り付けるための部品を別途必要とせず、部品構成の簡略化や製造コストの低減を図ることができる。
According to the heat sink for LED lighting of the second and third aspects of the present invention, since it is formed from a metal plate material, it is possible to reduce the weight, as well as a gold having a complicated shape at the time of manufacturing such as die casting. There is no need to use a mold. In addition, since the pedestal for attaching the LED board is integrally formed with the heat sink main body by coining, there is no need for a separate part for attaching the LED board, simplifying the component configuration and reducing manufacturing costs. Can be planned.
また、台座部の裏面側に裏当て材を積層することにより、台座部の板厚をヒートシンク本体部の板厚より厚くすることができ、ＬＥＤ基板からの発熱を周囲に効率良く熱伝導させることができる。よって、台座部の裏面側に裏当て材を積層した場合は、放熱性をより向上させることができる。
Also, by laminating the backing material on the back side of the pedestal, the thickness of the pedestal can be made thicker than the thickness of the heat sink body, and heat generated from the LED board can be efficiently conducted to the surroundings. Can do. Therefore, when a backing material is laminated on the back side of the pedestal, the heat dissipation can be further improved.
以下に図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, the duplicate description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
（図１、ヒートシンクの一実施形態）
図１に、本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１の第１実施形態を示す。図１に示すように、本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、例えばアルミニウムなどの、一定の板厚を有する金属薄板１を一体に成形してなり、全体が中空な円筒状（円筒カップ状）の立体形状を有している。すなわち、図１の本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、絞り加工によって一枚の金属薄板から、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３とが一体かつ連続して形成されてなる。 (FIG. 1, one embodiment of heat sink)
FIG. 1 shows a first embodiment of aheat sink 1 for LED illumination according to the present invention. As shown in FIG. 1, a heat sink 1 for LED lighting of the present invention is formed by integrally forming a thin metal plate 1 having a certain plate thickness, such as aluminum, for example, and has a hollow cylindrical shape (cylindrical cup shape) as a whole. It has the three-dimensional shape. That is, the LED illumination heat sink 1 of the present invention shown in FIG. 1 is formed by integrally and continuously forming the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 from one metal thin plate by drawing.
図１に、本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１の第１実施形態を示す。図１に示すように、本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、例えばアルミニウムなどの、一定の板厚を有する金属薄板１を一体に成形してなり、全体が中空な円筒状（円筒カップ状）の立体形状を有している。すなわち、図１の本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、絞り加工によって一枚の金属薄板から、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３とが一体かつ連続して形成されてなる。 (FIG. 1, one embodiment of heat sink)
FIG. 1 shows a first embodiment of a
より具体的に、図１のヒートシンク１の場合、ＬＥＤ素子取付面２が円盤（円板）状の頂部で、放熱側面３がこれに連なる円筒状（円管状）の胴部（側部）となるように成形されている。このため、これらＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３とで各々、３次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向へも向く連続した表面側の２面（外側の面＝表面）２ａ、３ａと、裏側の２面（内側の面＝裏面）２ｂ、３ｂの合計４面の放熱面を形成している。以下、ＬＥＤ素子取付面に連なる筒状体の側面を放熱側面と言い、この放熱側面とＬＥＤ素子取付面など、放熱可能な面を合わせて放熱面と言う。
More specifically, in the case of the heat sink 1 of FIG. 1, the LED element mounting surface 2 is a disk (disk) -shaped top portion, and the heat radiating side surface 3 is connected to the cylindrical (circular tubular) body portion (side portion). It is formed to be. For this reason, the LED element mounting surface 2 and the heat-dissipating side surface 3 each have two continuous surface-side surfaces (outer surface = surface) 2a, 3a facing in any of three-dimensional X, Y, and Z directions, A total of four heat dissipating surfaces, that is, two back surfaces (inner surface = back surface) 2b and 3b are formed. Hereinafter, the side surface of the cylindrical body connected to the LED element mounting surface is referred to as a heat radiating side surface, and the heat radiating side surface and the surface capable of radiating heat, such as the LED element mounting surface, are referred to as a heat radiating surface.
筒状体の底部側の１０は、放熱面が実在しない空間であって、筒状体のＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３で囲まれた内部空間が、外部に向かって開放された開口部（空間部）である。この開口部１０は、図１のヒートシンク１が、円筒状ゆえに、例えば、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３のなす角度が９０度である場合には、ＬＥＤ素子取付面２と同じ面積となる。このため、ヒートシンク１の有する放熱側面積に対して十分な比較的大きな面積を有し、前記内部空間内の空気と外部の空気とが、前記開口部１０を介してヒートシンク１の内外で対流するのに充分な構造となる。このような開口部は、後述する他の実施形態も含めて、筒状体の底部側だけでなく、筒状体の底部側に加えて、或いは筒状体の底部側の代わりに、放熱側面側に設けても良い。しかしながら、ＬＥＤ素子取付面２に設けることは、あまり開口部が大きくなるとＬＥＤ素子から放熱側面側への熱伝導を妨げることになるため、ＬＥＤ素子取り付け面への開口部を設ける場合は、限定して適用することが望ましい。したがって、ＬＥＤ素子取付面に選択的に開口部を設ける場合は、その幅が最大で５ｍｍ程度のスリット状の比較的小さい開口部にすることが好ましい。
10 on the bottom side of the cylindrical body is a space where no heat dissipation surface exists, and an internal space surrounded by the LED element mounting surface 2 and the heat dissipation side surface 3 of the cylindrical body is opened to the outside. (Space part). Since the heat sink 1 in FIG. 1 is cylindrical, the opening 10 has the same area as the LED element mounting surface 2 when the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 is 90 degrees, for example. . For this reason, it has a comparatively large area with respect to the heat radiation side area of the heat sink 1, and the air in the internal space and the outside air convect inside and outside the heat sink 1 through the opening 10. The structure is sufficient. Such an opening includes not only the bottom side of the cylindrical body but also the bottom side of the cylindrical body, or instead of the bottom side of the cylindrical body, including other embodiments described later. It may be provided on the side. However, the provision of the LED element mounting surface 2 is limited when the opening to the LED element mounting surface is provided because if the opening becomes too large, heat conduction from the LED element to the heat radiating side surface will be hindered. It is desirable to apply. Therefore, when an opening is selectively provided on the LED element mounting surface, it is preferable to use a slit-like relatively small opening having a width of about 5 mm at the maximum.
ここで、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３のなす角度、すなわち、円筒の胴部（側部）の傾きは、ヒートシンク１の設計条件に応じて決定され、必ずしも９０度である必要はなく、ヒートシンク１の筒状体の縦断面が、ＬＥＤ素子取付面２か開口部１０かのいずれかが大きい、台形状になっても良い。ただ、いずれの場合でも、開口部１０の機能である、前記ヒートシンク１の内外での空気の対流を励起乃至誘起させるに充分な面積を確保する必要はある。
Here, the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3, that is, the inclination of the cylindrical body portion (side portion) is determined according to the design conditions of the heat sink 1, and is not necessarily 90 degrees. The longitudinal section of the cylindrical body of the heat sink 1 may be trapezoidal in which either the LED element mounting surface 2 or the opening 10 is large. However, in any case, it is necessary to secure a sufficient area for exciting or inducing convection of air inside and outside the heat sink 1, which is a function of the opening 10.
この図１の場合は、平板な円盤状のＬＥＤ素子取付面２と、円筒状曲面をなす放熱側面３を有した形状となっており、一枚のアルミニウム板から絞り加工によって両者が形成されているため、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３とは、ＬＥＤ素子取付面２端部（角部）の稜線を伴って一体的に連続している。言い換えると、これらＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３との表裏面２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂは、頂部のＬＥＤ素子取付面２に設置されたＬＥＤ素子Ｌと、一枚の金属薄板によって連続している。
In the case of FIG. 1, it has a shape having a flat disk-shaped LED element mounting surface 2 and a heat radiating side surface 3 forming a cylindrical curved surface, and both are formed by drawing from a single aluminum plate. Therefore, the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 are integrally continuous with the ridgeline of the LED element mounting surface 2 end (corner portion). In other words, the front and back surfaces 2a, 2b, 3a, and 3b of the LED element mounting surface 2 and the heat radiation side surface 3 are continuous by the LED element L installed on the top LED element mounting surface 2 and a single metal thin plate. ing.
ここで、ＬＥＤ素子取付面２は図１のＹ方向に向いており、ＬＥＤ素子取付面２の表面２ａは図の上方向、ＬＥＤ素子取付面２の裏面２ｂは図の下方向に向いている。また、放熱側面３は円筒状であるために、放熱側面３の表面３ａ、裏面３ｂ共に、Ｘ方向とＺ方向（横方向）に向いている。このため、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３とは、合わせて３次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向へも向いた放熱面を構成している。
Here, the LED element mounting surface 2 faces in the Y direction in FIG. 1, the front surface 2a of the LED element mounting surface 2 faces upward in the drawing, and the back surface 2b of the LED element mounting surface 2 faces downward in the drawing. . Moreover, since the heat radiating side surface 3 is cylindrical, both the front surface 3a and the back surface 3b of the heat radiating side surface 3 are oriented in the X direction and the Z direction (lateral direction). For this reason, the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 together constitute a heat radiating surface facing in any of the three-dimensional X, Y, and Z directions.
以上の構成によって、本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、これら２ａ、３ａ、２ｂ、３ｂの各面へ、ＬＥＤ素子Ｌから熱が直接伝導されると共に、この熱のこれら各面の向かう三次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向への放熱も各々可能である。
With the configuration described above, the heat sink 1 for LED lighting of the present invention directly transmits heat from the LED element L to each of the surfaces 2a, 3a, 2b, and 3b, and three-dimensionally directs the heat to each surface. Heat radiation in any of X, Y, and Z directions is possible.
（放熱の原理、作用効果）
このような円筒カップ状形状を有したヒートシンク１を、空気の対流のない空間に設置してＬＥＤ照明を行う場合の放熱の原理（作用）について説明する。ＬＥＤ素子取付面２に装着されたＬＥＤ素子Ｌを発光させると、これに伴ってＬＥＤ素子Ｌの発する熱が、ＬＥＤ素子取付面２に、ＬＥＤ素子Ｌ底部の装着部（図示せず）を通じて伝導される。これに引き続き、ＬＥＤ素子取付面２に伝導された熱は、放熱側面３に伝導する。 (Principles of heat dissipation, effects)
The principle (action) of heat dissipation when LED lighting is performed by installing theheat sink 1 having such a cylindrical cup shape in a space free from air convection will be described. When the LED element L mounted on the LED element mounting surface 2 emits light, the heat generated by the LED element L is transmitted to the LED element mounting surface 2 through a mounting portion (not shown) at the bottom of the LED element L. Is done. Subsequently to this, the heat conducted to the LED element mounting surface 2 is conducted to the heat radiation side surface 3.
このような円筒カップ状形状を有したヒートシンク１を、空気の対流のない空間に設置してＬＥＤ照明を行う場合の放熱の原理（作用）について説明する。ＬＥＤ素子取付面２に装着されたＬＥＤ素子Ｌを発光させると、これに伴ってＬＥＤ素子Ｌの発する熱が、ＬＥＤ素子取付面２に、ＬＥＤ素子Ｌ底部の装着部（図示せず）を通じて伝導される。これに引き続き、ＬＥＤ素子取付面２に伝導された熱は、放熱側面３に伝導する。 (Principles of heat dissipation, effects)
The principle (action) of heat dissipation when LED lighting is performed by installing the
このＬＥＤ素子取付面２に伝達された熱Ｑは、取付面２の平面部の表面２ａ、裏面２ｂの全面から周囲の閉鎖空間（放熱空間）に各々放射される。前記した通り、ＬＥＤ素子取付面２は図１のＹ方向（上下方向）に向いており、ＬＥＤ素子取付面２の表面２ａは図の上方向、ＬＥＤ素子取付面２の裏面２ｂは図の下方向に向いている。したがって、前記熱Ｑは、伝熱方向（取付面２の延在する図１のＸ、Ｚ方向）に対して、その直角方向（図１のＹ方向＝上下方向）に、円筒状構造の外側と内側の各周囲の閉鎖空間（放熱空間）に各々放射される。
The heat Q transmitted to the LED element mounting surface 2 is radiated from the entire surface 2a and back surface 2b of the flat surface of the mounting surface 2 to the surrounding closed space (heat radiation space). As described above, the LED element mounting surface 2 faces in the Y direction (vertical direction) in FIG. 1, the front surface 2a of the LED element mounting surface 2 is upward, and the back surface 2b of the LED element mounting surface 2 is lower in the figure. Facing the direction. Therefore, the heat Q is outside the cylindrical structure in the direction perpendicular to the heat transfer direction (X and Z directions in FIG. 1 where the mounting surface 2 extends) (Y direction in FIG. 1 = vertical direction). And inside each enclosed space (heat dissipating space).
また、放熱側面３は、前記した通り円筒状であり、放熱側面３の表面３ａ、裏面３ｂ共に、Ｘ方向とＺ方向（図１の横方向）に向いている。したがって、放熱側面３に伝達された熱Ｑは、放熱側面３の平面部の表面３ａ、裏面３ｂの全面から、伝熱方向（放熱側面３の延在する図１のＹ方向）に対して、その直角方向（図１のＸ、Ｚ方向＝横方向）に、円筒状構造の外側と内側の周囲の閉鎖空間（放熱空間）に各々放射される。
Further, as described above, the heat radiating side surface 3 has a cylindrical shape, and both the front surface 3a and the back surface 3b of the heat radiating side surface 3 face in the X direction and the Z direction (lateral direction in FIG. 1). Therefore, the heat Q transmitted to the heat radiating side surface 3 is transferred from the entire surface 3a and back surface 3b of the flat surface of the heat radiating side surface 3 to the heat transfer direction (Y direction in FIG. 1 where the heat radiating side surface 3 extends). In the perpendicular direction (X, Z direction = horizontal direction in FIG. 1), the light is radiated to the closed space (heat radiation space) around the outside and inside of the cylindrical structure.
したがって、ＬＥＤ素子Ｌの発する熱は、３次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向へも放熱される。尚、ＬＥＤ素子取付面２の裏面２ｂや、放熱側面３の裏面３ｂからの放熱は、円筒（カップ）状の放熱側面３で囲まれた内部空間への放熱となる。このため、これらの面からの対流による放熱は勿論行なわれ、前記筒状体の内部空間内の空気と外部の空気との、前記開口部１０を介しての、ヒートシンク１の内外での対流による、ヒートシンク１外部への放熱も保障される。しかし、内部空間に放射された熱は、向かい合う放熱側面３の裏面部分によって吸収されるため、放熱側面３の表面側（外側）の表面３ａからの放熱に比して、その放熱量は少なくなる。
Therefore, the heat generated by the LED element L is dissipated in any of the three-dimensional X, Y, and Z directions. The heat radiation from the back surface 2b of the LED element mounting surface 2 and the back surface 3b of the heat radiation side surface 3 is heat radiation to the internal space surrounded by the cylindrical (cup) heat radiation side surface 3. For this reason, heat radiation by convection from these surfaces is of course performed, and by convection inside and outside the heat sink 1 through the opening 10 between the air inside the cylindrical body and the outside air. Heat dissipation to the outside of the heat sink 1 is also guaranteed. However, since the heat radiated to the internal space is absorbed by the back surface portion of the heat radiating side surface 3 facing, the amount of heat radiated is smaller than the heat radiating from the surface 3a on the surface side (outside) of the heat radiating side surface 3. .
このように、図１の円筒状（カップ状）を有し、そのカップ状を構成するＬＥＤ素子取付面２、放熱側面３を備えたヒートシンク１は、その放熱の効率が放射によって支配される空気対流の少ない、照明具内の閉鎖された放熱空間においても、Ｘ、Ｙ、Ｚの方向すなわち３次元の方向に対する投影面積が非常に大きい。このため放射効率が高く、優れた放熱性を有する。また、このヒートシンク１における投影面積は、放熱空間への放射方向に重複したものではないから、絞り加工（成形）が容易な簡単な構造でありながら、放熱単位面積当たりの放熱効率が良い。
As described above, the heat sink 1 having the cylindrical shape (cup shape) of FIG. 1 and including the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 constituting the cup shape is air whose heat dissipation efficiency is governed by radiation. Even in a closed heat radiating space in a lighting fixture with little convection, the projected area in the X, Y, Z direction, that is, the three-dimensional direction, is very large. For this reason, radiation efficiency is high and it has excellent heat dissipation. Further, since the projected area of the heat sink 1 does not overlap in the radiation direction to the heat radiation space, the heat radiation efficiency per heat radiation unit area is good while being a simple structure that can be easily drawn (formed).
すなわち、本発明ヒートシンクは、周囲の放熱空間が閉鎖されて容積が小さく空気の対流がほとんどないような使用（設置）状態で、空気の対流による放熱がほとんど期待できない使用（設置）環境で最適である。このような使用環境では、放熱のためには、放射による放熱を中心とする必要があり、フィンなどの放熱面表面積の増加によって空気の対流を主たる放熱性能とする、前記従来のヒートシンク構造では、この放射による放熱が不十分となり、全体として効率的な放熱が達成できない。これに対して、本発明ヒートシンクは、前記放熱側面などの放熱面からの熱の放射による放熱が主体であり、空気の対流による放熱がほとんど期待できない使用（設置）環境に最適なヒートシンクと言える。
That is, the heat sink of the present invention is optimal in a usage (installation) environment in which the surrounding heat radiation space is closed and the volume is small and there is almost no air convection, and heat radiation due to air convection is hardly expected. is there. In such a use environment, for heat dissipation, it is necessary to focus on heat dissipation by radiation, and in the conventional heat sink structure, which is mainly heat dissipation performance of convection of air by increasing the surface area of the heat dissipation surface such as fins, Heat radiation due to this radiation becomes insufficient, and efficient heat radiation cannot be achieved as a whole. On the other hand, the heat sink of the present invention is a heat sink that is optimal for use (installation) environments where heat dissipation by heat radiation from the heat radiating surface such as the heat radiating side is mainly used and heat dissipation by air convection is hardly expected.
しかも、ＬＥＤ素子取り付け面２と放熱側面３は、その間に接合面を介さない一体構造であるため、別個に製作されたこれら両者を接合する場合に発生するような接触熱抵抗が生じない。このため、ＬＥＤ素子取り付け面２と放熱側面３の間の熱伝導が容易で、結果としてヒートシンク全体の放熱性能が著しく高くなる。
また、ヒートシンク１の構造が、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３により、３次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向へも向いた放熱面が連続して構成されていることにより、剛性が高い。このため、車載照明等において振動を受けるような用途であっても、特段の補強部材等を用いることなく、その形状を保つことができ、メンテナンスフリーや高寿命化を達成できる。このような放熱の原理、作用効果は、以下の他の実施形態においても基本的に同じである。 Moreover, since the LEDelement mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 have an integral structure without a joint surface therebetween, contact thermal resistance that occurs when both of these manufactured separately are joined does not occur. For this reason, the heat conduction between the LED element mounting surface 2 and the heat radiation side surface 3 is easy, and as a result, the heat radiation performance of the entire heat sink is remarkably enhanced.
In addition, the structure of theheat sink 1 is configured such that the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 are configured by a continuous heat radiating surface facing in any of the three-dimensional X, Y, and Z directions. high. For this reason, even if it is a use which receives a vibration in vehicle-mounted illumination etc., the shape can be maintained without using a special reinforcement member etc., and maintenance-free and lifetime improvement can be achieved. The principle and operational effects of such heat dissipation are basically the same in the following other embodiments.
また、ヒートシンク１の構造が、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３により、３次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向へも向いた放熱面が連続して構成されていることにより、剛性が高い。このため、車載照明等において振動を受けるような用途であっても、特段の補強部材等を用いることなく、その形状を保つことができ、メンテナンスフリーや高寿命化を達成できる。このような放熱の原理、作用効果は、以下の他の実施形態においても基本的に同じである。 Moreover, since the LED
In addition, the structure of the
（図２、ヒートシンクの第２実施形態）
図２に、本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクの第２実施形態を示す。この図２に示すＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、図１と同じく、アルミニウムなどの一定の板厚を有する金属薄板１を一体に成形してなるが、図１のような全体が円筒状ではなく、中空な角筒状（角筒カップ状）の直方体形状を有している。ただ、図２の本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、絞り加工によって一枚の金属薄板から、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面の４面４、５、６、７とが一体に形成されてなる点は図１の場合と同じである。 (FIG. 2, 2nd Embodiment of a heat sink)
FIG. 2 shows a second embodiment of the heat sink for LED lighting according to the present invention. Theheat sink 1 for LED illumination shown in FIG. 2 is formed by integrally forming a thin metal plate 1 having a certain plate thickness such as aluminum as in FIG. 1, but the whole as shown in FIG. It has a hollow rectangular tube shape (square tube cup shape). However, the LED lighting heat sink 1 of the present invention shown in FIG. 2 is formed by integrally forming the LED element mounting surface 2 and the four heat dissipating side surfaces 4, 5, 6, and 7 from a single metal thin plate by drawing. This is the same as in FIG.
図２に、本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクの第２実施形態を示す。この図２に示すＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、図１と同じく、アルミニウムなどの一定の板厚を有する金属薄板１を一体に成形してなるが、図１のような全体が円筒状ではなく、中空な角筒状（角筒カップ状）の直方体形状を有している。ただ、図２の本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、絞り加工によって一枚の金属薄板から、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面の４面４、５、６、７とが一体に形成されてなる点は図１の場合と同じである。 (FIG. 2, 2nd Embodiment of a heat sink)
FIG. 2 shows a second embodiment of the heat sink for LED lighting according to the present invention. The
図２に示すように、ＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、直方体の表面５面が接続された形状を有しており、ＬＥＤ素子取付面２と、平面をなす４面の放熱側面の４面４、５、６、７を有した形状となっている。
As shown in FIG. 2, the heat sink 1 for LED lighting has a shape in which five surfaces of a rectangular parallelepiped are connected, and the LED element mounting surface 2 and four surfaces 4 of the four heat radiation side surfaces forming a plane, The shape has 5, 6, and 7.
より具体的に、図２のＬＥＤ照明用ヒートシンク１の場合、ＬＥＤ素子取付面２が四角な矩形板状の頂部で、放熱側面の４面４、５、６、７が各々これに連なる四角な角筒状の胴部（側部）となるように成形されている。このため、これらＬＥＤ素子取付面２と放熱側面の４面４、５、６、７とで各々、３次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向へも向く連続した表面側の５面（外側の面＝表面）２ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａと、裏側の５面（内側の面＝裏面）２ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂの放熱面を各々形成している。
More specifically, in the case of the heat sink 1 for LED illumination of FIG. 2, the LED element mounting surface 2 is a rectangular rectangular plate-shaped top portion, and the four heat radiation side surfaces 4, 5, 6, and 7 are each a square connected to this. It is molded so as to be a square cylindrical body (side). Therefore, the LED element mounting surface 2 and the four heat dissipating side surfaces 4, 5, 6, 7 each have three continuous surface-side surfaces (outside) facing in any of the three-dimensional X, Y, and Z directions. Surface = front surface) 2a, 4a, 5a, 6a, 7a and backside five surfaces (inner surface = back surface) 2b, 4b, 5b, 6b, 7b are formed.
筒状体の底部側の１０は、放熱面が実在しない、筒状体の内部空間が外部に向かって開放された開口部（空間部）である。この開口部１０は、図２のヒートシンク１が角筒状ゆえに、例えば、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面の４面４、５、６、７のなす角度が各々９０度である場合には、ＬＥＤ素子取付面２と同じ面積となる。このため、ヒートシンク１の有する放熱側面積に対して十分な比較的大きな面積を有し、前記内部空間内の空気と外部の空気とが、前記開口部１０を介してヒートシンク１の内外で対流するのに充分な構造となる。ここで、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面４、５、６、７のなす角度の選択と開口部１０の機能発揮のための大きさや設ける位置の関係は、図１の場合と同じである。
Numeral 10 on the bottom side of the cylindrical body is an opening (space part) in which the internal space of the cylindrical body is open toward the outside, where no heat dissipation surface exists. Since the heat sink 1 in FIG. 2 has a rectangular tube shape, for example, when the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the heat radiating side is 90 degrees, It has the same area as the LED element mounting surface 2. For this reason, it has a comparatively large area with respect to the heat radiation side area of the heat sink 1, and the air in the internal space and the outside air convect inside and outside the heat sink 1 through the opening 10. The structure is sufficient. Here, the relationship between the selection of the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surfaces 4, 5, 6, 7 and the size of the opening 10 and the position of the opening 10 are the same as in FIG.
この図２の場合は、平板な矩形状のＬＥＤ素子取付面２と、角筒状矩形面をなす放熱側面の４面４、５、６、７を有した形状となっている。ただ、図１と同様に、一枚のアルミニウム板から絞り加工によって両者が形成されているため、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面の４面４、５、６、７とは、ＬＥＤ素子取付面２端部（角部）の稜線を伴って一体的に連続している。言い換えると、これらＬＥＤ素子取付面２と放熱側面の４面４、５、６、７の表裏面２ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａと、２ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂは、頂部のＬＥＤ素子取付面２に設置されたＬＥＤ素子Ｌと、一枚の金属薄板によって連続している。
In the case of FIG. 2, it has a shape having a flat rectangular LED element mounting surface 2 and four surfaces 4, 5, 6, and 7 of heat radiation side surfaces forming a rectangular tube-shaped rectangular surface. However, since both are formed by drawing from a single aluminum plate as in FIG. 1, the LED element mounting surface 2 and the four heat dissipating side surfaces 4, 5, 6, and 7 are the LED element mounting surfaces. It is continuously continuous with a ridgeline at two ends (corners). In other words, the LED element mounting surface 2 and the front and back surfaces 2a, 4a, 5a, 6a, 7a and 2b, 4b, 5b, 6b, 7b of the four surfaces 4, 5, 6, 7 of the heat radiation side are the top LEDs. The LED element L installed on the element mounting surface 2 is continuous with one metal thin plate.
ここで、ＬＥＤ素子取付面２は、図１の場合と同様に、図２のＹ方向に向いており、ＬＥＤ素子取付面２の表面２ａは図の上方向、ＬＥＤ素子取付面２の裏面２ｂは図の下方向に向いている。これに対して、放熱側面の４面４、５、６、７は、放熱側面の４面４、５、６、７の表裏面４ａ、５ａ、６ａ、７ａと、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂは、各々Ｘ方向とＺ方向（横方向）に向いている。このため、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面の４面４、５、６、７とは、合わせて３次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向へも向いた放熱面を構成している。
Here, the LED element mounting surface 2 is oriented in the Y direction in FIG. 2 as in the case of FIG. 1, and the front surface 2a of the LED element mounting surface 2 is the upward direction in the drawing, and the back surface 2b of the LED element mounting surface 2 is. Is pointing downward in the figure. On the other hand, the four surfaces 4, 5, 6, 7 of the heat radiation side surface are the front and back surfaces 4a, 5a, 6a, 7a and 4b, 5b, 6b, 7b of the four surfaces 4, 5, 6, 7 of the heat radiation side surface. Are respectively oriented in the X direction and the Z direction (lateral direction). For this reason, the LED element mounting surface 2 and the four heat dissipating side surfaces 4, 5, 6, and 7 together constitute a heat dissipating surface facing in any of the three-dimensional X, Y, and Z directions.
以上の構成によって、図２のＬＥＤ照明用ヒートシンク１も、これらＬＥＤ素子取付面２の表面２ａ、裏面２ｂ、放熱側面の４面４、５、６、７の表裏面４ａ、５ａ、６ａ、７ａと、２ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂの各面へ、ＬＥＤ素子Ｌから熱が直接伝導されると共に、この熱のこれら各放熱面の向かう三次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向への放熱も各々可能である。
With the above configuration, the LED lighting heat sink 1 of FIG. 2 also has the front surface 2a, the back surface 2b of the LED element mounting surface 2, and the front and back surfaces 4a, 5a, 6a, 7a of the four surfaces 4, 5, 6, 7 of the heat radiation side surface. In addition, heat is directly conducted from the LED element L to each of the surfaces 2b, 4b, 5b, 6b, and 7b, and in any of the three-dimensional X, Y, and Z directions toward the heat radiation surfaces of the heat. The heat dissipation of each is also possible.
この図２の実施形態の場合、図１の円筒カップ形状と比べて、同じ容積であっても、より多くの表面積を持つものとなる。このため、放熱空間への投影面積がさらに増加し、放熱性がより高まるという効果を有する。
In the case of the embodiment of FIG. 2, even if the volume is the same as that of the cylindrical cup shape of FIG. 1, it has a larger surface area. For this reason, there is an effect that the projected area onto the heat dissipation space is further increased and the heat dissipation is further improved.
（図３、ＬＥＤ照明用ヒートシンクの第３実施形態）
図３に、本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクの第３実施形態を示す。図３に示すＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、図２と同じく、アルミニウムなどの一定の板厚を有する金属薄板１を一体に成形してなり、図２のような全体が中空な角筒状（角筒カップ状）の形状を有している。図２の本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、絞り加工によって一枚の金属薄板から、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３とが一体に形成されてなる点は、前記図１、２の場合と同じである。 (FIG. 3, 3rd Embodiment of the heat sink for LED lighting)
FIG. 3 shows a third embodiment of the heat sink for LED lighting according to the present invention. Aheat sink 1 for LED illumination shown in FIG. 3 is formed by integrally forming a thin metal plate 1 having a certain thickness such as aluminum, as in FIG. (Cylinder cup shape). The heat sink 1 for LED illumination of the present invention shown in FIG. 2 is that the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surface 3 are integrally formed from a single metal thin plate by drawing. Is the same.
図３に、本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクの第３実施形態を示す。図３に示すＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、図２と同じく、アルミニウムなどの一定の板厚を有する金属薄板１を一体に成形してなり、図２のような全体が中空な角筒状（角筒カップ状）の形状を有している。図２の本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、絞り加工によって一枚の金属薄板から、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面３とが一体に形成されてなる点は、前記図１、２の場合と同じである。 (FIG. 3, 3rd Embodiment of the heat sink for LED lighting)
FIG. 3 shows a third embodiment of the heat sink for LED lighting according to the present invention. A
この図３のＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、ＬＥＤ素子取付面２と、平面をなす４面の放熱側面４、５、６、７を有し、このＬＥＤ素子取付面２よりもさらに１段高くなった図のＹ方向（上下方向）の段差面８と、平らで矩形な頂部面９とを有した、Ｌ字状乃至階段状の中空な直方体或いはカップ状形状となっている。
The LED lighting heat sink 1 in FIG. 3 has an LED element mounting surface 2 and four flat heat radiation side surfaces 4, 5, 6, and 7, and is one step higher than the LED element mounting surface 2. It has an L-shaped or step-shaped hollow rectangular parallelepiped or cup shape having a step surface 8 in the Y direction (vertical direction) and a flat top surface 9 in the Y direction.
より具体的に、図３のＬＥＤ照明用ヒートシンク１の場合、頂部が互いに段差面８で連続する、平らな矩形状の頂部であるＬＥＤ素子取付面２と、このＬＥＤ素子取付面２よりもさらに１段高くなった、平らで矩形状の頂部面９とを有する。そして、放熱側面の４面４、５、６、７が、２面４、６は図２と同じ矩形な平面形状で、２面５、７は、図２と違ってＬ字状の平面形状で、角筒状（角管状）の胴部（側部）となるように成形されている。
More specifically, in the case of the heat sink 1 for LED illumination of FIG. 3, the LED element mounting surface 2 which is a flat rectangular top portion whose top portions are continuous with each other on the step surface 8, and further than the LED element mounting surface 2 It has a flat, rectangular top surface 9 that is one step higher. And the four surfaces 4, 5, 6, and 7 on the heat radiation side are the same rectangular planar shape as in FIG. 2, and the two surfaces 5 and 7 are L-shaped planar shapes unlike FIG. Thus, it is shaped so as to be a rectangular tube (square tube) body (side).
このため、これらＬＥＤ素子取付面２、平らで矩形状の頂部面９、これらをつなぐ段差面８と、さらに放熱側面の４面４、５、６、７とで、各々３次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向へも向く連続した表面側の７面（外側の面＝表面）２ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａと、裏側の７面（内側の面＝裏面）２ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂとの放熱面を各々形成している。
For this reason, the LED element mounting surface 2, the flat and rectangular top surface 9, the step surface 8 connecting them, and the four heat radiation side surfaces 4, 5, 6, 7 are each three-dimensional X, Y , Z which are continuous in the direction of Z, 7 on the surface side (outside surface = surface) 2a, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a and 7 on the back side (inside surface = back surface) 2b 4b, 5b, 6b, 7b, 8b, and 9b are formed with heat dissipation surfaces, respectively.
前記平らで矩形状の頂部面９は、ＬＥＤ照明においてヒートシンクを固定する際の固定具を取付ける場所として利用することができる。もしくは、ＬＥＤ照明に必要な他の部品、例えば反射板等を接続、固定する際の場所として利用することが出来る。したがって、図３の場合には、筒状の頂部であるＬＥＤ素子取付面２が２段の階段形状を有しているが、絞り加工が可能であれば、必要に応じて、ＬＥＤ素子取付面２の段数を、段差面８や連続する平らな矩形状の頂部を増した、３段以上の階段状にしても勿論良い。
The flat and rectangular top surface 9 can be used as a place to attach a fixture when fixing a heat sink in LED lighting. Or it can utilize as a place at the time of connecting and fixing other components required for LED illumination, for example, a reflecting plate. Therefore, in the case of FIG. 3, the LED element mounting surface 2 which is a cylindrical top has a two-step staircase shape, but if drawing processing is possible, the LED element mounting surface is necessary. Of course, the number of steps of 2 may be a stepped shape of three or more steps with the stepped surface 8 and a continuous flat rectangular top increased.
筒状体の底部側の１０は、図２と同じく、放熱側面が実在しない、筒状体の内部空間の外部に向かって開放された開口部（空間部）である。この開口部１０は、図３のヒートシンク１が角筒状ゆえに、例えば、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面の４面４、５、６、７のなす角度が各々９０度である場合には、ＬＥＤ素子取付面２と平らで矩形な頂部面９との合計面積と同じ面積となる。このため、ヒートシンク１の有する放熱側面積に対して十分な比較的大きな面積を有し、前記内部空間内の空気と外部の空気とが、前記開口部１０を介してヒートシンク１の内外で対流するのに充分な構造となる。ここで、ＬＥＤ素子取付面２と放熱側面４、５、６、７のなす角度の選択と開口部１０の機能発揮のための大きさとの関係は、図２の場合と同じである。
As in FIG. 2, 10 on the bottom side of the cylindrical body is an opening (space part) that is open toward the outside of the internal space of the cylindrical body and does not have a heat radiation side surface. Since the heat sink 1 in FIG. 3 has a rectangular tube shape, for example, when the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the heat radiating side is 90 degrees, The total area of the LED element mounting surface 2 and the flat and rectangular top surface 9 is the same. For this reason, it has a comparatively large area with respect to the heat radiation side area of the heat sink 1, and the air in the internal space and the outside air convect inside and outside the heat sink 1 through the opening 10. The structure is sufficient. Here, the relationship between the selection of the angle formed by the LED element mounting surface 2 and the heat radiating side surfaces 4, 5, 6, 7 and the size for exhibiting the function of the opening 10 is the same as in the case of FIG. 2.
この図３の場合も、図２と同様に、一枚のアルミニウム板から絞り加工によって両者が形成されているため、ＬＥＤ素子取付面２と平らで矩形状の頂部面９、これらをつなぐ上下方向（Ｙ方向）の段差面８、さらに放熱側面である４面４、５、６、７とは、ＬＥＤ素子取付面２や頂部面９、或いは段差面８の端部（角部）の稜線を伴って一体的に連続している。言い換えると、これらＬＥＤ素子取付面２、頂部面９、段差面８と、放熱側面の４面４、５、６、７の表裏面２ａ、９ａ、８ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａと、２ｂ、９ｂ、８ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂは、頂部のＬＥＤ素子取付面２に設置されたＬＥＤ素子Ｌと、一枚の金属薄板によって連続している。
In the case of FIG. 3 as well, since both are formed by drawing from a single aluminum plate as in FIG. 2, the LED element mounting surface 2 and the flat and rectangular top surface 9 are connected in the vertical direction. The step surface 8 in the (Y direction) and the four surfaces 4, 5, 6, and 7 that are heat radiation side surfaces are the LED element mounting surface 2 and the top surface 9, or the ridgeline at the end (corner) of the step surface 8. Along with it, it is continuous continuously. In other words, the LED element mounting surface 2, the top surface 9, the step surface 8, and the front and back surfaces 2a, 9a, 8a, 4a, 5a, 6a, 7a, and 2b of the four surfaces 4, 5, 6, and 7 of the heat radiation side surface. , 9b, 8b, 4b, 5b, 6b, 7b are connected to the LED element L installed on the LED element mounting surface 2 at the top by a single metal thin plate.
ここで、ＬＥＤ素子取付面２、頂部面９は、図３のＹ方向に向いており、ＬＥＤ素子取付面２の表面２ａ、頂部面９の表面９ａは、図の上方向、ＬＥＤ素子取付面２の裏面２ｂ、頂部面９の裏面９ｂは図の下方向に向いている。これに対して、放熱側面の４面４、５、６、７、段差面８は、その表裏面４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａと、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂ、８ｂは、各々Ｘ方向とＺ方向（横方向）に向いている。このため、ＬＥＤ素子取付面２と頂部面９、放熱側面の４面４、５、６、７と段差面８は、合わせて３次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向へも向いた放熱面を構成している。
Here, the LED element mounting surface 2 and the top surface 9 are oriented in the Y direction of FIG. 3, and the surface 2a of the LED element mounting surface 2 and the surface 9a of the top surface 9 are the upward direction of the figure, the LED element mounting surface The back surface 2b of 2 and the back surface 9b of the top surface 9 face downward in the figure. On the other hand, the four surfaces 4, 5, 6, 7 and the step surface 8 of the heat radiation side surface are the front and back surfaces 4a, 5a, 6a, 7a, 8a and 4b, 5b, 6b, 7b, 8b are respectively X Direction and Z direction (lateral direction). Therefore, the LED element mounting surface 2 and the top surface 9, the heat radiation side surfaces 4, 5, 6, 7 and the step surface 8 are combined to radiate in any of the three-dimensional X, Y, and Z directions. Make up surface.
以上の構成によって、図３のＬＥＤ照明用ヒートシンク１も、これらＬＥＤ素子取付面２の表面２ａ、裏面２ｂ、頂部面９の表面９ａ、裏面９ｂ、放熱側面の４面４、５、６、７の表裏面４ａ、５ａ、６ａ、７ａと、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂ、段差面８の表裏面８ａ、８ｂの各面へ、ＬＥＤ素子Ｌから熱が直接伝導されると共に、この熱のこれら各面の向かう三次元のＸ、Ｙ、Ｚのいずれの方向への放熱も各々可能である。そして、前記図１、２の円筒カップ形状または直方体状形状のヒートシンクと比べて、同じ容積であっても、頂部面９など、さらに多くの表面積を持つことにより、放熱空間への投影面積がさらに増加し、ヒートシンクとしての放熱性が高まる。
With the above configuration, the LED illumination heat sink 1 of FIG. 3 also includes the front surface 2a, the back surface 2b, the top surface 9a, the back surface 9b, and the heat radiation side surfaces 4, 5, 6, 7 of the LED element mounting surface 2. Heat is directly conducted from the LED element L to the front and back surfaces 4a, 5a, 6a, 7a and 4b, 5b, 6b, 7b, and the front and back surfaces 8a, 8b of the stepped surface 8, and these heat Heat radiation in any of the three-dimensional X, Y, and Z directions facing each surface is also possible. And compared with the cylindrical cup-shaped or rectangular parallelepiped heat sinks of FIGS. 1 and 2, the projected area to the heat radiation space is further increased by having more surface area such as the top surface 9 even if the volume is the same. The heat dissipation as a heat sink increases.
（図４、ヒートシンクの第４実施形態）
図４に、本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクの第４実施形態を示す。図４に示すＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、図２と同じ全体形状であるが、図２における放熱側面６がなく、底部側の開口部１０と同じく、放熱側面が実在しない、筒状体の内部空間が外部に向かって開放された開口部（空間部）１１を合わせ有している。 (FIG. 4, 4th Embodiment of a heat sink)
FIG. 4 shows a fourth embodiment of a heat sink for LED lighting according to the present invention. Theheat sink 1 for LED illumination shown in FIG. 4 has the same overall shape as FIG. 2, but does not have the heat radiating side surface 6 in FIG. 2 and has no heat radiating side surface as in the opening 10 on the bottom side. The space has an opening (space portion) 11 that is open to the outside.
図４に、本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクの第４実施形態を示す。図４に示すＬＥＤ照明用ヒートシンク１は、図２と同じ全体形状であるが、図２における放熱側面６がなく、底部側の開口部１０と同じく、放熱側面が実在しない、筒状体の内部空間が外部に向かって開放された開口部（空間部）１１を合わせ有している。 (FIG. 4, 4th Embodiment of a heat sink)
FIG. 4 shows a fourth embodiment of a heat sink for LED lighting according to the present invention. The
この開口部１１は、ヒートシンク１の剛性を阻害しない範囲で設けられており、底部側の開口部１０と合わせて、ヒートシンク１の有する放熱側面積に対して十分な、より大きな面積を有することができる。したがって、前記内部空間内の空気と外部の空気との前記開口部１０、１１を介したヒートシンク１の内外での対流機能が向上する。この結果、図２の場合よりも、放熱側面６がない分、放熱側面積は小さくなるが、前記空気の対流機能が向上する分、優れた放熱性を有したままである。
The opening 11 is provided in a range that does not hinder the rigidity of the heat sink 1, and has a larger area sufficient for the heat radiation side area of the heat sink 1 together with the opening 10 on the bottom side. it can. Therefore, the convection function inside and outside the heat sink 1 through the openings 10 and 11 between the air in the internal space and the external air is improved. As a result, the area on the heat radiation side is reduced by the amount of the heat radiation side surface 6 as compared with the case of FIG. 2, but the heat radiating function is improved and the heat radiation performance is still excellent.
（実施形態の共通事項）
以上のＬＥＤ素子取付面と放熱側面には、ヒートシンク１の用途や取り付け部位に応じて、部品取付け用の空間やスリット或いは部分形状などが、各面の一部に、これらの面を切り欠く加工や凹凸を設ける成形加工によって設けられても良い。さらには、放熱側面は、部品取付け等の必要に応じて、前記図４のように面自体や面の一部が省略されていても良い。 (Common items of the embodiment)
The above LED element mounting surface and heat radiation side surface have a part mounting space, a slit, or a partial shape depending on the application of theheat sink 1 and the mounting site, and a process in which these surfaces are cut out to a part of each surface. Alternatively, it may be provided by a molding process that provides unevenness. Furthermore, the heat radiating side surface may have its surface or part of the surface omitted as shown in FIG.
以上のＬＥＤ素子取付面と放熱側面には、ヒートシンク１の用途や取り付け部位に応じて、部品取付け用の空間やスリット或いは部分形状などが、各面の一部に、これらの面を切り欠く加工や凹凸を設ける成形加工によって設けられても良い。さらには、放熱側面は、部品取付け等の必要に応じて、前記図４のように面自体や面の一部が省略されていても良い。 (Common items of the embodiment)
The above LED element mounting surface and heat radiation side surface have a part mounting space, a slit, or a partial shape depending on the application of the
（ヒートシンクの製作方法）
次いで、図１に示した形状を例にして、本発明ヒートシンクの製作方法について説明する。 (Production method of heat sink)
Next, the manufacturing method of the heat sink of the present invention will be described by taking the shape shown in FIG. 1 as an example.
次いで、図１に示した形状を例にして、本発明ヒートシンクの製作方法について説明する。 (Production method of heat sink)
Next, the manufacturing method of the heat sink of the present invention will be described by taking the shape shown in FIG. 1 as an example.
（素材金属薄板）
絞り加工の（或いはヒートシンクの）素材である金属薄板は、ヒートシンクに求められる熱伝導特性と放熱特性の大きさからは、ＡＡ乃至ＪＩＳ規格に規定される１０００系の純アルミニウム製が好ましい。ただ、必要強度や絞り加工性（成形性）或いは耐食性、耐熱性などの要求特性に応じて、同じ１０００系でも、或いは他の３０００系、５０００系、６０００系なども、これに適したアルミニウム合金や調質条件が選択される。また、条件によっては、鋼板やマグネシウム板なども適用できる。 (Material metal sheet)
The metal thin plate, which is a material for drawing (or heat sink), is preferably made of 1000 series pure aluminum as defined in AA to JIS standards from the viewpoint of the heat conduction characteristics and heat dissipation characteristics required of the heat sink. However, depending on the required properties such as required strength, drawability (formability), corrosion resistance, heat resistance, etc., the same 1000 series or other 3000 series, 5000 series, 6000 series, etc. are suitable aluminum alloys. And tempering conditions are selected. Further, depending on conditions, a steel plate, a magnesium plate, or the like can be applied.
絞り加工の（或いはヒートシンクの）素材である金属薄板は、ヒートシンクに求められる熱伝導特性と放熱特性の大きさからは、ＡＡ乃至ＪＩＳ規格に規定される１０００系の純アルミニウム製が好ましい。ただ、必要強度や絞り加工性（成形性）或いは耐食性、耐熱性などの要求特性に応じて、同じ１０００系でも、或いは他の３０００系、５０００系、６０００系なども、これに適したアルミニウム合金や調質条件が選択される。また、条件によっては、鋼板やマグネシウム板なども適用できる。 (Material metal sheet)
The metal thin plate, which is a material for drawing (or heat sink), is preferably made of 1000 series pure aluminum as defined in AA to JIS standards from the viewpoint of the heat conduction characteristics and heat dissipation characteristics required of the heat sink. However, depending on the required properties such as required strength, drawability (formability), corrosion resistance, heat resistance, etc., the same 1000 series or other 3000 series, 5000 series, 6000 series, etc. are suitable aluminum alloys. And tempering conditions are selected. Further, depending on conditions, a steel plate, a magnesium plate, or the like can be applied.
金属薄板の板厚（厚み）は、ヒートシンクの軽量化と、必要強度や剛性及び絞り加工性（成形性）を考慮すると、０．４ｍｍ～２ｍｍの範囲から選択する。この板厚が薄すぎると、ヒートシンクの必要強度や剛性或いは絞り加工性（成形性）が確保できない。一方、この板厚が厚すぎると、ヒートシンクの軽量化が犠牲になり、絞り加工性（成形性）も却って低下する。
The thickness (thickness) of the thin metal plate is selected from the range of 0.4 mm to 2 mm in consideration of the light weight of the heat sink, the required strength and rigidity, and the drawability (formability). If the plate thickness is too thin, the required strength and rigidity of the heat sink or drawing workability (formability) cannot be ensured. On the other hand, if the plate thickness is too thick, the weight reduction of the heat sink is sacrificed, and the drawability (formability) is also lowered.
純アルミニウムまたはアルミニウム合金が素材例の場合、圧延、押出等の通常の板形状の素材製造方法により、所定の厚さの純アルミニウム板またはアルミニウム合金板を製造する。次に、製造されたアルミニウム板を、ヒートシンクの外形を形作れる大きさの板片に切出し、または打抜いて、平坦なブランクとする。
When pure aluminum or aluminum alloy is a material example, a pure aluminum plate or aluminum alloy plate having a predetermined thickness is manufactured by a normal plate-shaped material manufacturing method such as rolling or extrusion. Next, the manufactured aluminum plate is cut out or punched out into a plate piece having a size capable of forming the outer shape of the heat sink to obtain a flat blank.
（絞り加工）
図５に示すように、このブランク２０を、成形するヒートシンクの形状に各々対応した形状を有する、パンチ２２、ダイス（金型）２１、そして板押さえ２３からなるプレス成形装置を使用した絞り加工を施し、内部が空間となった筒状体（中空のカップ型）形状を、常温（室温）で成形する。図５（ａ）は、プレス成形装置にブランク２０をセットした絞り加工前の状態を示す。図５（ｂ）は、パンチ２２、ダイス（金型）２１、そして板押さえ２３を、矢印のように相対的に上下動させて、ブランク２０を、前記図１のヒートシンク１の形状に絞り加工している加工中の状態を示す。尚、図５（ｂ）において、ヒートシンク１（ブランク２０）周縁の余肉部である板押さえ部分２４は、この一連の工程中にトリミングされる。 (Drawing)
As shown in FIG. 5, the blank 20 is subjected to a drawing process using a press molding apparatus including apunch 22, a die (die) 21, and a plate presser 23 each having a shape corresponding to the shape of the heat sink to be molded. The cylindrical body (hollow cup shape) shape in which the inside becomes a space is molded at room temperature (room temperature). Fig.5 (a) shows the state before the drawing process which set the blank 20 to the press molding apparatus. In FIG. 5B, the punch 20, the die (die) 21, and the plate holder 23 are relatively moved up and down as shown by arrows, and the blank 20 is drawn into the shape of the heat sink 1 shown in FIG. The state during processing is shown. In FIG. 5B, the plate pressing portion 24, which is a surplus portion around the periphery of the heat sink 1 (blank 20), is trimmed during this series of steps.
図５に示すように、このブランク２０を、成形するヒートシンクの形状に各々対応した形状を有する、パンチ２２、ダイス（金型）２１、そして板押さえ２３からなるプレス成形装置を使用した絞り加工を施し、内部が空間となった筒状体（中空のカップ型）形状を、常温（室温）で成形する。図５（ａ）は、プレス成形装置にブランク２０をセットした絞り加工前の状態を示す。図５（ｂ）は、パンチ２２、ダイス（金型）２１、そして板押さえ２３を、矢印のように相対的に上下動させて、ブランク２０を、前記図１のヒートシンク１の形状に絞り加工している加工中の状態を示す。尚、図５（ｂ）において、ヒートシンク１（ブランク２０）周縁の余肉部である板押さえ部分２４は、この一連の工程中にトリミングされる。 (Drawing)
As shown in FIG. 5, the blank 20 is subjected to a drawing process using a press molding apparatus including a
このようなプレス成形装置による絞り加工（絞り成形）は、前記図１のヒートシンクだけでなく、図２から図４のヒートシンク１も同様に可能であり、これら汎用される、通常の金属板のプレス成形工程やプレス装置によって、容易かつ安価に製作できる。これは、前記特許文献４のような金属平板を折り曲げ加工によって製作するヒートシンクに比しても言える。また、本発明は絞り加工であるために、寸法精度も確保しやすいという利点もある。
Drawing (drawing) by such a press forming apparatus can be applied not only to the heat sink of FIG. 1 but also to the heat sink 1 of FIGS. 2 to 4. It can be easily and inexpensively manufactured by a molding process or a pressing device. This can also be said compared to a heat sink in which a metal flat plate as in Patent Document 4 is manufactured by bending. In addition, since the present invention is a drawing process, there is an advantage that it is easy to ensure dimensional accuracy.
（金属薄板の表面放射率）
本発明のヒートシンクが高い放熱性を得るためには、前記金属薄板の表面放射率εは０．６以上であることが好ましい。このため、素材金属薄板の全表面に、絞り加工前に放熱率が高い、黒色塗料のプレコート処理（塗装皮膜）を施しても良い。或いは絞り加工後に、放射率が高い、黒色塗料のアフターコート処理（塗装皮膜）を施しても良い。これによって、ヒートシンクとしての、放射による伝達熱量を増大することができる。このプレコート処理は、絞り加工前に予め素材金属薄板に施せば、絞り加工における潤滑剤の役割も果たす。 (Surface emissivity of metal sheet)
In order for the heat sink of the present invention to obtain high heat dissipation, the surface emissivity ε of the metal thin plate is preferably 0.6 or more. For this reason, you may give the pre-coating process (coating film) of a black coating material with a high heat dissipation rate before a drawing process to the whole surface of a raw metal thin plate. Alternatively, after the drawing process, after-coating treatment (paint film) of a black paint having a high emissivity may be performed. As a result, the amount of heat transferred by radiation as a heat sink can be increased. This pre-coating process also serves as a lubricant in the drawing process if it is applied to the metal sheet in advance before the drawing process.
本発明のヒートシンクが高い放熱性を得るためには、前記金属薄板の表面放射率εは０．６以上であることが好ましい。このため、素材金属薄板の全表面に、絞り加工前に放熱率が高い、黒色塗料のプレコート処理（塗装皮膜）を施しても良い。或いは絞り加工後に、放射率が高い、黒色塗料のアフターコート処理（塗装皮膜）を施しても良い。これによって、ヒートシンクとしての、放射による伝達熱量を増大することができる。このプレコート処理は、絞り加工前に予め素材金属薄板に施せば、絞り加工における潤滑剤の役割も果たす。 (Surface emissivity of metal sheet)
In order for the heat sink of the present invention to obtain high heat dissipation, the surface emissivity ε of the metal thin plate is preferably 0.6 or more. For this reason, you may give the pre-coating process (coating film) of a black coating material with a high heat dissipation rate before a drawing process to the whole surface of a raw metal thin plate. Alternatively, after the drawing process, after-coating treatment (paint film) of a black paint having a high emissivity may be performed. As a result, the amount of heat transferred by radiation as a heat sink can be increased. This pre-coating process also serves as a lubricant in the drawing process if it is applied to the metal sheet in advance before the drawing process.
この放射率εとは、実際の物体の熱放射の理論値（理想的な熱放射体である黒体の熱放射）に対する割合であって、実際の測定は、特開２００２－２３４４６０号公報に記載された方法でもよく、宇宙航空研究開発機構が開発したポータブル放射率測定装置によって測定してもよい。
This emissivity ε is a ratio with respect to a theoretical value of thermal radiation of an actual object (thermal radiation of a black body which is an ideal thermal radiator), and actual measurement is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-234460. The described method may be used, and measurement may be performed by a portable emissivity measuring apparatus developed by the Japan Aerospace Exploration Agency.
車載ＬＥＤランプなどへの本発明ヒートシンクの装着は、これまで汎用されているヒートシンクの装着と同様に行うことができ、この点が利点でもある。通常、車載ＬＥＤランプ（車両用灯具）は、光源としてのＬＥＤ素子が実装されたＬＥＤ基板と、ＬＥＤからの光を光照射方向前方に向かって反射するリフレクタと、これらのＬＥＤ基板及びリフレクタを包囲するハウジングと、ハウジングの開放した前端を閉鎖する透明材料から成るアウターレンズ、ＬＥＤ基板に熱的に接触して配置されたヒートシンクとを含んでいる。前記リフレクタは、樹脂材料から成形されていて、ＬＥＤ基板上のＬＥＤ付近に焦点を有する放物面系の反射面を備えている。ここで、本発明のヒートシンクは、前記ＬＥＤ基板或いはＬＥＤ基板に熱的に接触して配置されたヒートシンクとして用いられる。
The mounting of the heat sink of the present invention to an in-vehicle LED lamp or the like can be performed in the same manner as the mounting of a heat sink that has been widely used so far, and this is also an advantage. Usually, an in-vehicle LED lamp (vehicle lamp) includes an LED board on which an LED element as a light source is mounted, a reflector that reflects light from the LED forward in the light irradiation direction, and surrounds the LED board and the reflector. And an outer lens made of a transparent material for closing the open front end of the housing, and a heat sink disposed in thermal contact with the LED substrate. The reflector is formed of a resin material and includes a parabolic reflecting surface having a focal point near the LED on the LED substrate. Here, the heat sink of the present invention is used as the LED substrate or a heat sink disposed in thermal contact with the LED substrate.
そして、このような構成の車載ＬＥＤランプによれば、上記ＬＥＤ素子が駆動されて発光し、このＬＥＤ素子から出射した光が、リフレクタにより反射して、アウターレンズを介して光照射方向前方に向かって照射される。ここで、上記ＬＥＤから発生した熱は、前記したように、本発明のヒートシンクに伝達され、ハウジングの外側に放出され、ＬＥＤ素子の温度上昇が抑制される。
According to the vehicle-mounted LED lamp having such a configuration, the LED element is driven to emit light, and the light emitted from the LED element is reflected by the reflector and travels forward in the light irradiation direction through the outer lens. Is irradiated. Here, as described above, the heat generated from the LED is transmitted to the heat sink of the present invention and released to the outside of the housing, and the temperature rise of the LED element is suppressed.
以上のような本発明によるヒートシンクは、前記放熱側面などの放熱面からの熱の放射による放熱が主体であり、空気対流がほとんどない（空気の対流による放熱がほとんど期待できない）狭い使用空間（使用、設置環境）に最適なヒートシンクである。このため、車両用照明灯具向け放熱部品の他に、一般照明装置の他に、電子部品用放熱部品等に使用することができる
The heat sink according to the present invention as described above is mainly radiated by radiation of heat from the heat radiating surface such as the heat radiating side surface, and has little air convection (almost no heat radiated by air convection can be expected). It is the best heat sink for installation environment). For this reason, in addition to general heat radiating parts for vehicle lighting lamps, it can be used for heat radiating parts for electronic parts, etc.
さらに、図６に、本発明の第５実施形態に係るＬＥＤ照明用ヒートシンク３１（以下、単にヒートシンクと称して説明することもある。）を示す。このヒートシンク３１は、例えば、板厚が０．３～５ｍｍのアルミニウム製或いはアルミニウム合金製の一枚の金属製板材に、コイニング加工を施すことにより成形されたものである。尚、ヒートシンク３１の製造に用いる金属製板材としては、ＪＩＳ１０００系の純アルミニウム、ＪＩＳ３０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ５０００系のアルミニウム合金などの熱伝導率及び成形性に優れた金属素材を用いることが特に望ましいが、ＪＩＳ６０００系のアルミニウム合金材など他の熱伝導率及び成形性が良く、高強度なアルミニウム合金材、或いは銅等の他の金属製板材を用いても構わない。
Furthermore, FIG. 6 shows a heat sink 31 for LED illumination (hereinafter, simply referred to as a heat sink) according to a fifth embodiment of the present invention. The heat sink 31 is formed, for example, by performing coining on a single metal plate made of aluminum or aluminum alloy having a plate thickness of 0.3 to 5 mm. The metal plate material used for manufacturing the heat sink 31 is particularly preferably a metal material having excellent thermal conductivity and formability, such as JIS 1000 series pure aluminum, JIS 3000 series aluminum alloy, and JIS 5000 series aluminum alloy. However, other thermal conductivity and formability such as JIS6000 series aluminum alloy material may be used, and high strength aluminum alloy material or other metal plate material such as copper may be used.
尚、金属製板材がアルミニウム製或いはアルミニウム合金製である場合、その金属製板材の板厚は０．３～５ｍｍであると先に例示したが、その理由は、金属製板材の板厚が５ｍｍを超えた場合は、その質量が重くなりすぎてＬＥＤランプのヒートシンク３１として用いるには適切でないためであり、一方、板厚が０．３ｍｍより薄い場合は、ＬＥＤランプの構成部材として十分な強度を確保することが不可能となり、ＬＥＤランプのヒートシンク３１として用いるには適切でないためである。より好ましい金属製板材の板厚は０．３５～２．５ｍｍである。
In addition, when the metal plate material is made of aluminum or aluminum alloy, the plate thickness of the metal plate material is exemplified to be 0.3 to 5 mm. The reason is that the plate thickness of the metal plate material is 5 mm. If the thickness exceeds the thickness, the mass becomes too heavy to be suitable for use as the heat sink 31 of the LED lamp. On the other hand, when the plate thickness is less than 0.3 mm, the strength is sufficient as a component of the LED lamp. This is because it is impossible to secure the above-mentioned value and is not suitable for use as the heat sink 31 of the LED lamp. A more preferable thickness of the metal plate material is 0.35 to 2.5 mm.
具体的には、本実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンク３１は、平板状のヒートシンク本体部３２と、そのヒートシンク本体部３２より表面側（図６では上側）に膨出する縦断面台形状の台座部３３より成り、台座部３３の表面側にＬＥＤ素子Ｌが取り付けられることでヒートシンク３１は構成される。また、台座部３３の裏面側には凹所３４が形成されている。
Specifically, the heat sink 31 for LED illumination according to the present embodiment includes a flat heat sink main body 32 and a vertical cross-section trapezoidal pedestal that bulges to the surface side (the upper side in FIG. 6) from the heat sink main body 32. The heat sink 31 is configured by attaching the LED element L to the surface side of the pedestal 33. A recess 34 is formed on the back surface side of the pedestal portion 33.
次に、本発明の第６実施形態に係るＬＥＤ照明用ヒートシンク３１の製造方法を図７に基づいて説明する。
Next, a method for manufacturing the LED illumination heat sink 31 according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図７ではＬＥＤ照明用ヒートシンク３１の製造に用いる金型を表しており、３５は、ヒートシンク３１を製造するために用いる金属製板材である。金型を構成する部品のうち、３６は、台座部３３の表面を形成するための凹部３６ａが下面に設けられたダイス３６は、台座部３３の裏面に凹所３４を形成することで台座部３３を形成するためのパンチであり、３８はブランクホルダである。また、３９はボルスタ、４０はクッションピンである。
7 shows a mold used for manufacturing the heat sink 31 for LED illumination, and 35 is a metal plate material used for manufacturing the heat sink 31. Among the components constituting the mold, 36 is a die 36 in which a recess 36 a for forming the surface of the pedestal portion 33 is provided on the lower surface. The die 36 is formed by forming a recess 34 on the back surface of the pedestal portion 33. A punch for forming 33 and 38 is a blank holder. Further, 39 is a bolster, and 40 is a cushion pin.
まず、金属製板材３５がブランクホルダ３８の上面に載せられた後、ダイス３６が下降し、下降したダイス３６と一対のブランクホルダ３８、３９で金属製板材３５が挟持される。さらにダイスが３６下降を続けると、パンチ３７が金属製板材３５に対して相対的に接近し、金属製板材３５の一部（中間部）がダイス３６の凹部３６ａ内に押し上げられる。この時、金属製板材３５の両側部はダイス３６と一対のブランクホルダ３８、３９で挟持されたままである。押し上げられた金属製板材３５の一部は、ダイス３６の凹部３６ａとパンチ３７の上面で強く圧縮されて縦断面台形状に成形され、台座部３３となる。
First, after the metal plate material 35 is placed on the upper surface of the blank holder 38, the die 36 is lowered, and the metal plate material 35 is sandwiched between the lowered die 36 and the pair of blank holders 38, 39. When the die continues to descend 36, the punch 37 approaches the metal plate material 35 relatively, and a part (intermediate portion) of the metal plate material 35 is pushed up into the recess 36a of the die 36. At this time, both side portions of the metal plate member 35 are held between the die 36 and the pair of blank holders 38 and 39. A part of the pushed-up metal plate material 35 is strongly compressed by the concave portion 36 a of the die 36 and the upper surface of the punch 37, and is formed into a trapezoidal shape in the longitudinal section, thereby forming a pedestal portion 33.
ダイス３６の凹部３６ａとパンチ３７の上面で金属製板材３５の一部を圧縮した際、台座部３３の裏面側には凹所３４が形成される。また、ダイス３６とブランクホルダ３８で挟持された金属製板材３５の残部がヒートシンク本体部３２となる。
When a part of the metal plate 35 is compressed by the recess 36 a of the die 36 and the upper surface of the punch 37, a recess 34 is formed on the back side of the pedestal 33. Further, the remaining part of the metal plate member 35 sandwiched between the die 36 and the blank holder 38 becomes the heat sink main body 32.
図８は本発明の異なる実施形態に係るＬＥＤ照明用ヒートシンク３１を示す。このヒートシンク３１も、板厚が０．３～５ｍｍのアルミニウム製或いはアルミニウム合金製の金属製板材に、コイニング加工を施すことにより成形されたものであり、ヒートシンク本体部３２と、そのヒートシンク本体部３２より表面側に膨出する縦断面台形状の台座部３３より成る構成は、図６に示す実施形態と同様である。
FIG. 8 shows a heat sink 31 for LED illumination according to a different embodiment of the present invention. The heat sink 31 is also formed by subjecting a metal plate material made of aluminum or aluminum alloy having a plate thickness of 0.3 to 5 mm to coining, and includes a heat sink main body 32 and the heat sink main body 32. The configuration of the pedestal portion 33 having a trapezoidal longitudinal section that bulges to the surface side is the same as that of the embodiment shown in FIG.
尚、以下この実施形態の説明では、ＬＥＤ照明用ヒートシンク３１のヒートシンク本体部３２と台座部３３より成る部位を、便宜上、ヒートシンク本体３１ａと称して説明する。
In the following description of the present embodiment, the part composed of the heat sink body 32 and the pedestal 33 of the LED illumination heat sink 31 will be referred to as a heat sink body 31a for convenience.
図８に示す実施形態が図６に示す実施形態と異なるのは、台座部３３を含むヒートシンク本体３１ａの裏面側に沿うようにして裏当て材４１が積層されてＬＥＤ照明用ヒートシンク３１が構成されている点である。この裏当て材４１もヒートシンク本体３１ａと同様に、熱伝導率及び成形性の良いアルミニウム製或いはアルミニウム合金製の金属製板材を用いて形成されていることが好ましいが、銅等の他の金属製板材を用いて形成されていても構わない。
The embodiment shown in FIG. 8 differs from the embodiment shown in FIG. 6 in that the backing material 41 is laminated along the back side of the heat sink main body 31a including the pedestal portion 33 to constitute the heat sink 31 for LED illumination. It is a point. Like the heat sink body 31a, the backing material 41 is preferably formed using a metal plate material made of aluminum or aluminum alloy having good thermal conductivity and formability, but made of other metal such as copper. It may be formed using a plate material.
この実施形態に係るＬＥＤ照明用ヒートシンク３１もコイニング加工により製造されるが、１回の成形を施してＬＥＤ照明用ヒートシンク３１を製造する方法、２回の成形を施してＬＥＤ照明用ヒートシンク３１を製造する方法のいずれを採用しても構わない
The LED illumination heat sink 31 according to this embodiment is also manufactured by coining. However, the LED illumination heat sink 31 is manufactured by performing molding once and the LED heat sink 31 is manufactured by performing molding twice. You can adopt any of the methods
１回の成形を施してＬＥＤ照明用ヒートシンク３１を製造する場合は、ヒートシンク本体３１ａを形成する金属製板材の裏面に、裏当て材４１を形成する金属製板材を積層した状態として、図７に示す金型を用いてコイニング加工を施すことによりＬＥＤ照明用ヒートシンク３１を製造する。
When the heat sink 31 for LED lighting is manufactured by performing molding once, a state in which a metal plate material forming the backing material 41 is laminated on the back surface of the metal plate material forming the heat sink body 31a is shown in FIG. The LED illumination heat sink 31 is manufactured by performing coining using the mold shown.
２回の成形を施してＬＥＤ照明用ヒートシンク３１を製造する場合は、図７に示す方法により、まず、ヒートシンク本体３１ａを成形した後に、ヒートシンク本体３１ａの裏面に、台座部３３の裏面の凹所３４を跨ぐようにして、裏当て材４１を形成する金属製板材を当てがい、再度成形する。尚、このように２回の成形を施す場合は、１回目の成形は予備成形とし、２回目の成形でコイニング加工することが好ましい。
When the LED lighting heat sink 31 is manufactured by performing the molding twice, first, after the heat sink body 31a is molded by the method shown in FIG. 7, the recess on the back surface of the pedestal 33 is formed on the back surface of the heat sink body 31a. 34, the metal plate material that forms the backing material 41 is applied and molded again. In the case where the molding is performed twice in this way, it is preferable that the first molding is a preliminary molding and coining is performed in the second molding.
本発明のＬＥＤ照明用ヒートシンク３１は、図６或いは図８に示すような単なる板状であっても構わないし、ヒートシンク本体部３２がヒートシンクの形状に合わせ様々な形状に加工されていても構わない。また、このＬＥＤ照明用ヒートシンク３１は、ＬＥＤ電球のヒートシンク、車載ＬＥＤ照明のヒートシンク、建物等の埋め込み照明のヒートシンクなど、様々なＬＥＤ照明用のヒートシンクとして用いることができる。尚、本発明において、ＬＥＤ素子との用語は、単独の素子に限らず、複数の素子をアルミニウム合金板等の表面に実装したものを含む。
The heat sink 31 for LED illumination of the present invention may be a simple plate as shown in FIG. 6 or FIG. 8, or the heat sink body 32 may be processed into various shapes according to the shape of the heat sink. . The LED lighting heat sink 31 can be used as a heat sink for various LED lightings, such as a heat sink for LED bulbs, a heat sink for in-vehicle LED lighting, and a heat sink for embedded lighting in buildings. In the present invention, the term LED element is not limited to a single element, but includes a plurality of elements mounted on the surface of an aluminum alloy plate or the like.
１…ＬＥＤ照明用ヒートシンク
２…ＬＥＤ素子取付面
３、４、５、６、７…放熱側面
８…段差面
９…頂部面
１０、１１…開口部
３１…ＬＥＤ照明用ヒートシンク
３１ａ…ヒートシンク本体
３２…ヒートシンク本体部
３３…台座部
３４…凹所
３５…金属製板材
３６…ダイス
３６ａ…凹部
３７…パンチ
３８…ブランクホルダ
３９…ボルスタ
４０…クッションピン
４１…裏当て材
Ｌ…ＬＥＤ素子 DESCRIPTION OFSYMBOLS 1 ... LED illumination heat sink 2 ... LED element attachment surface 3, 4, 5, 6, 7 ... Radiation side surface 8 ... Step surface 9 ... Top surface 10, 11 ... Opening 31 ... LED illumination heat sink 31a ... Heat sink body 32 ... Heat sink main body 33 ... pedestal 34 ... recess 35 ... metal plate 36 ... die 36a ... recess 37 ... punch 38 ... blank holder 39 ... bolster 40 ... cushion pin 41 ... backing material L ... LED element
２…ＬＥＤ素子取付面
３、４、５、６、７…放熱側面
８…段差面
９…頂部面
１０、１１…開口部
３１…ＬＥＤ照明用ヒートシンク
３１ａ…ヒートシンク本体
３２…ヒートシンク本体部
３３…台座部
３４…凹所
３５…金属製板材
３６…ダイス
３６ａ…凹部
３７…パンチ
３８…ブランクホルダ
３９…ボルスタ
４０…クッションピン
４１…裏当て材
Ｌ…ＬＥＤ素子 DESCRIPTION OF
Claims (7)
- 絞り加工によって一枚の金属薄板にＬＥＤ素子取付面と、このＬＥＤ素子取付面に連続する放熱側面とが一体かつ連続して形成されてなるＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、前記ＬＥＤ素子取付面が頂部、前記放熱側面が胴部となると共に、これらの面で囲まれる内部空間の開口部も有する筒状体に形成されており、前記ＬＥＤ素子取付面と放熱側面との表裏面によって、３次元のいずれの方向へも向いた放熱面を連続して有していることを特徴とするＬＥＤ照明用ヒートシンク。 A heat sink for LED lighting in which an LED element mounting surface and a heat radiating side surface continuous to the LED element mounting surface are integrally and continuously formed on a single metal thin plate by drawing, wherein the LED element mounting surface is It is formed in a cylindrical body having a top portion and the heat radiating side surface as a body portion and also having an opening in an internal space surrounded by these surfaces. A heat sink for LED lighting, which has a heat radiation surface facing in any direction.
- 前記放熱側面は、円筒状或いは角筒状に形成されている請求項１に記載のＬＥＤ照明用ヒートシンク。 The heat sink for LED lighting according to claim 1, wherein the heat radiation side surface is formed in a cylindrical shape or a rectangular tube shape.
- 前記金属薄板は、板厚が０．４ｍｍ～２ｍｍの範囲のアルミニウム製或いはアルミニウム合金製の薄板である請求項１に記載のＬＥＤ照明用ヒートシンク。 2. The heat sink for LED lighting according to claim 1, wherein the metal thin plate is a thin plate made of aluminum or aluminum alloy having a thickness of 0.4 mm to 2 mm.
- 金属製板材から形成されたＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、
ヒートシンク本体部と、前記ヒートシンク本体部より表面側に膨出する、ＬＥＤ素子取付用の台座部とより成り、
前記台座部は、コイニング加工により前記ヒートシンク本体部と一体成形されていることを特徴とするＬＥＤ照明用ヒートシンク。 A heat sink for LED lighting formed from a metal plate,
The heat sink body and a base part for LED element mounting, which bulges to the surface side from the heat sink body,
The heat sink for LED lighting, wherein the pedestal is integrally formed with the heat sink body by coining. - 金属製板材から形成されたＬＥＤ照明用ヒートシンクであって、
ヒートシンク本体部と、前記ヒートシンク本体部より表面側に膨出する、ＬＥＤ素子取付用の台座部とより成り、前記台座部の裏面側には裏当て材が積層されており、
前記台座部は、コイニング加工により前記ヒートシンク本体部と一体成形されていることを特徴とするＬＥＤ照明用ヒートシンク。 A heat sink for LED lighting formed from a metal plate,
Consists of a heat sink body part and a pedestal part for LED element mounting that bulges to the surface side from the heat sink body part, and a backing material is laminated on the back side of the pedestal part,
The heat sink for LED lighting, wherein the pedestal is integrally formed with the heat sink body by coining. - 前記金属製板材は、アルミニウム製或いはアルミニウム合金製である請求項４または５記載のＬＥＤ照明用ヒートシンク。 6. The heat sink for LED lighting according to claim 4, wherein the metal plate material is made of aluminum or aluminum alloy.
- 金属製板材をコイニング加工することによって、ヒートシンク本体部と、前記ヒートシンク本体部より表面側に膨出するＬＥＤ素子取付用の台座部とを一体成形することを特徴とするＬＥＤ照明用ヒートシンクの製造方法。 A method of manufacturing a heat sink for LED lighting, comprising: integrally molding a heat sink main body portion and a pedestal portion for attaching an LED element that bulges to the surface side from the heat sink main body portion by coining a metal plate material .
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018137202A (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | マツダ株式会社 | Vehicular lighting appliance |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104378954A (en) * | 2014-10-13 | 2015-02-25 | 上海仪电数字技术有限公司 | Radiator of electronic device |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004311444A (en) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Carl-Zeiss-Stiftung | Lighting system with reflecting mirror |
| JP2006253197A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Nikon Corp | Optical irradiation module |
| JP2008090163A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Nikon Corp | Electronic apparatus and electronic camera |
| JP2008518461A (en) * | 2004-10-25 | 2008-05-29 | クリー インコーポレイテッド | Solid metal block semiconductor light emitting device mounting substrate and package including cavity and heat sink and method for packaging them |
| JP2009205834A (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Ichikoh Ind Ltd | Lighting fixture for vehicle |
| JP2011134725A (en) * | 2011-03-24 | 2011-07-07 | Sharp Corp | Lighting device |
| WO2011105049A1 (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-01 | パナソニック株式会社 | Light source device |
| JP2011243554A (en) * | 2010-02-10 | 2011-12-01 | Kaneka Corp | Electronic equipment |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145898A (en) * | 1984-12-19 | 1986-07-03 | 松下電器産業株式会社 | Printed wiring board |
| DE10062699A1 (en) * | 2000-12-15 | 2002-07-04 | Conti Temic Microelectronic | Cooling device for electronic controllers has cooling plate deformation filling bearer opening in force-locking manner to form fixed mechanical connection between cooling plate and bearer |
| FR2853200B1 (en) * | 2003-03-27 | 2005-10-07 | Valeo Vision | METHOD FOR FIXING A POWER LIGHT EMITTING DIODE ON A RADIATOR, AND A SIGNALING DEVICE COMPRISING SUCH A DIODE |
| JP2005016836A (en) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Kyocera Corp | Cooling device |
| US7236366B2 (en) * | 2004-07-23 | 2007-06-26 | Excel Cell Electronic Co., Ltd. | High brightness LED apparatus with an integrated heat sink |
| CN201576701U (en) * | 2009-12-25 | 2010-09-08 | 上海必威电机电器有限公司 | Metal cooling device for LED lamp chip |
| CN201639904U (en) * | 2010-01-15 | 2010-11-17 | 张逸民 | Heat radiating structure of heat generating element |
-
2012
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- 2012-12-07 CN CN201280054494.0A patent/CN103917824B/en not_active Expired - Fee Related
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- 2012-12-07 KR KR1020147015181A patent/KR20140096345A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004311444A (en) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Carl-Zeiss-Stiftung | Lighting system with reflecting mirror |
| JP2008518461A (en) * | 2004-10-25 | 2008-05-29 | クリー インコーポレイテッド | Solid metal block semiconductor light emitting device mounting substrate and package including cavity and heat sink and method for packaging them |
| JP2006253197A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Nikon Corp | Optical irradiation module |
| JP2008090163A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Nikon Corp | Electronic apparatus and electronic camera |
| JP2009205834A (en) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Ichikoh Ind Ltd | Lighting fixture for vehicle |
| JP2011243554A (en) * | 2010-02-10 | 2011-12-01 | Kaneka Corp | Electronic equipment |
| WO2011105049A1 (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-01 | パナソニック株式会社 | Light source device |
| JP2011134725A (en) * | 2011-03-24 | 2011-07-07 | Sharp Corp | Lighting device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018137202A (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | マツダ株式会社 | Vehicular lighting appliance |
| WO2018155177A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | マツダ株式会社 | Lighting fixture for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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