WO2025018201A1 - ヒートシンク、発光モジュール及びヒートシンクの製造方法 - Google Patents

ヒートシンク、発光モジュール及びヒートシンクの製造方法 Download PDF

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bending
light
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裕亮 佐藤
良多 向井
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Koito Manufacturing Co Ltd
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a heat sink.
  • heat sinks for dissipating heat from a light source have been known that are made in whole or in part by bending a single sheet of metal.
  • a heat sink has been devised that includes a heat source mounting plate on whose surface a heat source is attached, and a corrugated heat dissipation plate that is formed continuous with the heat source mounting plate (see Patent Document 1).
  • the heat sink described above has a heat dissipation plate consisting of multiple fins extending from one side of the rectangular heat source mounting plate, and the path for the heat generated by the heat source attached to the heat source mounting plate to diffuse to the fins of the heat dissipation plate is long. For this reason, it cannot necessarily be said that heat dissipation can be performed efficiently.
  • the present invention was made in consideration of these circumstances, and one of its aims is to provide a new heat sink with an innovative bending process.
  • one embodiment of the heat sink of the present invention is a heat sink constructed by bending a single metal plate, and has multiple bent surfaces on which substrates are placed, and U-shaped fins that are arranged to connect adjacent bent surfaces.
  • This embodiment allows for the creation of a heat sink on which a substrate can be placed and on which U-shaped fins are provided integrally with the bent surface.
  • the U-shaped fins may have ventilation holes on the bottom surface of the U. This allows air to flow in and out from the bottom surface as well as between the fins, improving the heat dissipation effect.
  • the bottom surface may be provided so that the perpendicular line to the bottom surface and the perpendicular line to the folded surface are in a twisted positional relationship. This makes it easier for air to flow in a direction that intersects with the perpendicular line to the substrate.
  • the bending surface may be a rectangular plane, and the U-shaped fin may have a first U-shaped fin connected to one side of the rectangle, and a second U-shaped fin connected to the other side opposite the one side.
  • the bottom surface of the U-shape of the first U-shaped fin and the bottom surface of the U-shape of the second U-shaped fin may be arranged on either side of a diagonal line of a rectangular plane. This makes it possible to realize a heat sink with ventilation holes on both sides of the bent surface on which the substrate is placed.
  • This light-emitting module includes a heat sink having multiple bent surfaces and U-shaped fins that connect adjacent bent surfaces, the heat sink being constructed by bending a single metal plate, a substrate having one surface placed on the multiple bent surfaces, and a light-emitting element mounted on the other surface of the substrate.
  • the light-emitting element is positioned so that the other surface of the substrate overlaps with the bent surfaces when viewed from the front.
  • the folded surface of the heat sink is disposed on the rear side of the light-emitting element, making it easier for heat from the light-emitting element to be transferred to the heat sink.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a heat sink.
  • This method includes the steps of preparing a metal plate from which a rectangular portion is punched out so that it can be folded multiple times, folding the metal plate in half in a predetermined direction to form multiple folded surfaces, and folding the metal plate multiple times in a direction different from the predetermined direction to form multiple U-shaped fins.
  • the U-shaped fins are arranged to connect adjacent folded surfaces.
  • a heat sink with multiple U-shaped fins that contribute to heat dissipation can be manufactured by bending a single metal plate.
  • the present invention provides a new heat sink with improved bending processing.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an example of a vehicle lamp in which a lighting control module according to an embodiment of the present invention can be mounted;
  • FIG. 1 is a perspective view of a heat sink according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a front view of the heat sink shown in FIG. 2 as viewed from a direction A.
  • 3 is a top view of the heat sink shown in FIG. 2 as viewed from direction B.
  • 1 is a top view of a metal plate before being bent into a heat sink according to an embodiment of the present invention;
  • FIG. 2 is a front view of the light-emitting module according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a light-emitting module according to an embodiment of the present invention
  • 8(a) to 8(c) are schematic diagrams for explaining a method for manufacturing a heat sink according to this embodiment.
  • 9A and 9B are schematic diagrams for explaining a method for manufacturing a heat sink according to this embodiment.
  • Fig. 1 is a vertical cross-sectional view showing an example of a vehicle lamp in which a lighting control module according to the present embodiment can be mounted.
  • a headlamp 10 as a vehicle lamp shown in Fig. 1 shows one of left and right headlamps. These headlamps 10 are attached to both sides in the vehicle width direction at the front of the vehicle, and these headlamps 10 illuminate the area ahead of the vehicle.
  • the exterior of the headlamp 10 is formed by a lamp body 12 that is open at the front and a front cover 14 that serves as a surface cover that covers the opening of the lamp body 12.
  • the lamp body 12 is composed of a rear wall portion 12a that stands upright in the vertical direction, and a peripheral wall portion 12b that projects forward (to the left in FIG. 1) from the peripheral edge of the rear wall portion 12a.
  • the rear wall portion 12a extends horizontally (perpendicular to the paper surface in FIG. 1) while maintaining a constant height, and the peripheral wall portion 12b cooperates with the rear wall portion 12a to define the storage space 16, and the tip of the peripheral wall portion 12b forms a horizontally elongated opening 18 in the storage space 16.
  • the front cover 14 is removably attached to the tip of the peripheral wall portion 12b of the lamp body 12. As a result, the front cover 14 and the lamp body 12 form a lamp housing, and form a sealed lamp chamber 20 inside.
  • the front cover 14 is translucent, and light emitted in the lamp chamber 20 is irradiated to the outside through the front cover 14.
  • a resin lens is used for the front cover 14.
  • An LED unit 22 is disposed inside the lamp chamber 20. As shown in FIG. 1, the LED unit 22 is provided with a metal heat sink 24 as a conductive base.
  • the heat sink 24 in this embodiment integrally includes a plate-shaped metal support plate portion 26 that is attached to the LED unit 22 and a heat dissipation fin portion 28.
  • the metal support plate portion 26 and the heat dissipation fin portion 28 may be formed as a single part.
  • the metal support plate 26 is supported on the rear wall 12a of the lamp body 12 via aiming screws 30 and the like, and the plate surface of the metal support plate 26 faces the front-rear direction and is positioned spaced forward from the rear wall 12a.
  • the heat dissipation fins 28 are attached to the rear surface of the metal support plate 26, and the heat dissipation fins 28 are cooled by a heat dissipation fan 32 attached to the heat sink 24.
  • the LED unit 22 comprises a cylindrical lens holder 34 and a projection lens 36 attached to the lens holder 34.
  • the rear end of the lens holder 34 is attached to the front of the metal support plate portion 26, and its front end extends forward.
  • the projection lens 36 is attached to the front end of the lens holder 34, so that the projection lens 36 is positioned on the optical axis L that extends in the fore-and-aft direction of the vehicle.
  • a front cover 14 is disposed in front of the projection lens 36.
  • An extension reflector 38 is disposed around the projection lens 36 and the lens holder 34.
  • the LED unit 22 includes a light-emitting module 40.
  • the light-emitting module 40 includes a resin circuit board 42, a number of light-emitting diodes (LEDs) 44, and a power supply connector 46.
  • the circuit board 42 is positioned within the lens holder 34, aligned with the front surface of the metal support plate portion 26, with the board surface 42a of the circuit board 42 facing forward.
  • the circuit board 42 is positioned toward the lower side within the lens holder 34, and a power supply circuit (not shown) is formed on the board surface 42a.
  • the LEDs 44 are attached to the upper portion of the board surface 42a of the circuit board 42.
  • the LEDs 44 are arranged side by side in the vehicle width direction as a surface light source that emits light, with the light-emitting surface facing forward of the vehicle.
  • each LED 44 is configured to emit white light by providing a fluorescent layer on the LED chip.
  • the power supply connector 46 is attached to the lower portion of the board surface 42a.
  • a power source (not shown) is connected to the power supply connector 46 via an LED driver module (LDM) 50 using a wire harness 48, and each LED 44 is connected via a power supply circuit (not shown) on the board surface 42a.
  • the LED driver module 50 is disposed in the lower portion of the lamp body 12, and includes a metal case 52 as a conductive case, and a lighting control circuit board 54 housed in the metal case 52.
  • the power supply connector 46 and the power source (not shown) are connected via the lighting control circuit board 54 in the metal case 52, and the lighting control circuit board 54 controls the turning on and off of the multiple LEDs 44.
  • FIG. 2 is a perspective view of the heat sink according to the present embodiment.
  • Fig. 3 is a front view of the heat sink shown in Fig. 2 as viewed from direction A.
  • Fig. 4 is a top view of the heat sink shown in Fig. 2 as viewed from direction B.
  • Fig. 5 is a top view of a metal plate before bending into the heat sink according to the present embodiment.
  • a rectangular metal plate 56 is prepared with predetermined areas (slits 56a, corners 56b, and round holes 56c) punched out so that it can be folded multiple times.
  • the material of the metal plate 56 is, for example, aluminum.
  • the thickness of the metal plate 56 is, for example, about 1 to 3 mm, and may be in the range of 1.5 to 2.5 mm taking into account strength and workability.
  • the heat sink 24 shown in Figures 2 to 4 is constructed by bending a single metal plate 56.
  • the heat sink 24 has multiple bent surfaces 24a on which a substrate is placed, and U-shaped fins 24b provided to connect adjacent bent surfaces 24a.
  • the bent surfaces 24a may be folded on both sides, such as the three central surfaces of the five surfaces, or may be surfaces at both ends of the five surfaces that are folded on only one side.
  • the five bent surfaces 24a form part of the same plane, allowing a substrate to be placed stably, and realizing a heat sink 24 in which U-shaped fins 24b are provided integrally with the bent surfaces 24a.
  • the U-shaped fins 24b have ventilation holes 24d on the bottom surface 24c of the U. This allows air to flow in and out not only through the gaps 24e between the fins 24b but also through the bottom surface 24c, improving the heat dissipation effect.
  • the bottom surface 24c is provided so that the perpendicular line X1 of the bottom surface 24c and the perpendicular line X2 of the folded surface 24a are in a twisted positional relationship. This makes it easier for air to flow in a direction that intersects with the perpendicular line of the substrate placed on the folded surface 24a (the direction of the perpendicular line X1).
  • the bent surface 24a may be a rectangular plane, and the U-shaped fin 24b may have a first U-shaped fin 24b1 connected to one side of the rectangle, and a second U-shaped fin 24b2 connected to the other side opposite the one side (see Figure 3).
  • the U-shaped bottom surface 24c1 of the first U-shaped fin 24b1 and the U-shaped bottom surface 24c2 of the second U-shaped fin 24b2 are arranged on either side of the diagonal of a commonly connected rectangular plane (folded surface 24a). This makes it possible to realize a heat sink 24 with ventilation holes 24d on both sides of the folded surface 24a on which the substrate is placed.
  • the U-shaped fin 24b has two flat surfaces 24f that are bent from a specific side of the rectangular flat surface (bottom surface 24c) toward the back of the page (see FIG. 4).
  • the two opposing flat surfaces 24f are connected at the bottom surface 24c to form the fin 24b with a U-shaped cross section.
  • at least a portion of the bottom surface 24c that connects the two flat surfaces 24f includes a flat shape, but the portion of the bottom surface 24c may be configured as a curved surface without including a flat surface.
  • Fig. 6 is a front view of the light emitting module according to the present embodiment.
  • Fig. 7 is a perspective view of the light emitting module according to the present embodiment.
  • the light emitting module 40 according to the present embodiment includes a heat sink 24, a circuit board 42 having a back surface 42b placed on a plurality of folded surfaces, and a plurality of light emitting elements mounted on a board surface 42a of the circuit board 42.
  • the light emitting elements according to the present embodiment are LEDs 44. As shown in Fig. 6, the LEDs 44 are arranged so as to overlap with the folded surface 24a when the board surface 42a of the circuit board 42 is viewed from the front. As a result, the folded surface 24a of the heat sink 24 is arranged on the back surface side of each of the LEDs 44, so that the heat of the LEDs 44 is easily transferred to the heat sink 24.
  • FIG. 8(a) to 8(c) are schematic diagrams for explaining the method for manufacturing the heat sink according to the present embodiment.
  • FIG. 9(a) to 9(b) are schematic diagrams for explaining the method for manufacturing the heat sink according to the present embodiment. Note that the ventilation holes 24d are omitted from each drawing.
  • U-shaped fins 24b are formed by folding multiple times in directions different from the specified direction.
  • the U-shaped fins 24b are arranged to connect adjacent folded surfaces 24a. In this way, by folding a single metal plate 56, a heat sink 24 having multiple U-shaped fins 24b that contribute to heat dissipation can be manufactured.
  • the heat sink 24 described above is easier to manufacture and requires less material costs than cast parts such as aluminum die casting.
  • a three-dimensional heat sink 24 with a large heat dissipation area can be manufactured from a rectangular aluminum plate, so that a larger number of aluminum plates can be cut out from a large aluminum plate.

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Abstract

曲げ加工を工夫した新たなヒートシンクを提供する。ヒートシンク２４は、一枚の金属板を折り曲げ加工することで構成されたヒートシンクであって、基板が載置される複数の折り曲げ面２４ａと、隣接する折り曲げ面２４ａ同士を接続するように設けられたＵ字状のフィン２４ｂと、を有する。Ｕ字状のフィン２４ｂは、Ｕ字の底面２４ｃに通気孔２４ｄが設けられていてもよい。底面２４ｃは、該底面の垂線Ｘ１と折り曲げ面２４ａの垂線Ｘ２とがねじれの位置関係となるように設けられていてもよい。

Description

ヒートシンク、発光モジュール及びヒートシンクの製造方法
　本発明は、ヒートシンクに関する。
　従来、光源の熱を放熱するためのヒートシンクの一部又は全部を一枚の金属薄板を曲げ加工して作製したものが知られている。例えば、熱源体が表面に取り付けられる熱源体取付板と、熱源体取付板に連続して形成された波形状の放熱板と、を備えるヒートシンクが考案されている（特許文献１参照）。
特開２０１２－２３４９０９号公報
　しかしながら、前述のヒートシンクは、矩形の熱源体取付板の一辺から、複数のフィン部からなる放熱板が延びており、熱源体取付板に取り付けられた熱源体が発生する熱を、放熱板のフィン部へと拡散させるまでの経路が長い。そのため、必ずしも放熱が効率的に行えるものとは言えない。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところの一つは、曲げ加工を工夫した新たなヒートシンクを提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様のヒートシンクは、一枚の金属板を折り曲げ加工することで構成されたヒートシンクであって、基板が載置される複数の折り曲げ面と、隣接する折り曲げ面同士を接続するように設けられたＵ字状のフィンと、を有する。
　この態様によると、基板を載置できるとともに折り曲げ面と一体的にＵ字状のフィンが設けられたヒートシンクを実現できる。
　Ｕ字状のフィンは、Ｕ字の底面に通気孔が設けられていてもよい。これにより、フィンの間だけでなく底面からも空気が流出入するため、放熱効果を向上できる。
　底面は、該底面の垂線と折り曲げ面の垂線とがねじれの位置関係となるように設けられていてもよい。これにより、基板の垂線と交差する方向へ空気が流れやすくなる。
　折り曲げ面は、矩形の平面であり、Ｕ字状のフィンは、矩形の一辺と連なる第１のＵ字状のフィンと、一辺と対向する他辺と連なる第２のＵ字状のフィンと、を有していてもよい。
　第１のＵ字状のフィンのＵ字の底面と第２のＵ字状のフィンのＵ字の底面とは、矩形の平面の対角線を挟んで配置されていてもよい。これにより、基板が載置される折り曲げ面の両側に通気孔が配置されたヒートシンクを実現できる。
　本発明の別の態様は、発光モジュールである。この発光モジュールは、複数の折り曲げ面と、隣接する折り曲げ面同士を接続するように設けられたＵ字状のフィンと、を有し、一枚の金属板を折り曲げ加工することで構成されたヒートシンクと、複数の折り曲げ面に一方の面が載置された基板と、基板の他方の面に搭載された発光素子と、を備える。発光素子は、基板の他方の面を正面から見て折り曲げ面と重なるように配置されている。
　この態様によると、発光素子の裏面側にヒートシンクの折り曲げ面が配置されているため、発光素子の熱がヒートシンクに移動しやすくなる。
　本発明の更に別の態様は、ヒートシンクの製造方法である。この方法は、複数回の折り曲げ加工ができるように矩形の一部が打ち抜かれた一枚の金属板を準備する工程と、金属板を所定方向に二つ折りすることで複数の折り曲げ面を形成する工程と、所定方向と異なる方向に複数回折り曲げることで複数のＵ字状のフィンを形成する工程と、を含む。Ｕ字状のフィンは、隣接する折り曲げ面同士を接続するように設けられている。
　この態様によると、一枚の金属板を折り曲げることで放熱性に寄与する複数のＵ字状のフィンを有するヒートシンクを製造できる。
　以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を製造方法、灯具や照明などの装置、発光モジュール、光源などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明によれば、曲げ加工を工夫した新たなヒートシンクを提供できる。
本実施の形態に係る点灯制御モジュールを搭載可能な車両用灯具の一例を示す縦断面図である。 本実施の形態に係るヒートシンクの斜視図である。 図２に示すヒートシンクをＡ方向から見た正面図である。 図２に示すヒートシンクをＢ方向から見た上面図である。 本実施の形態に係るヒートシンクへの折り曲げ加工前の金属板の上面図である。 本実施の形態に係る発光モジュールの正面図である。 本実施の形態に係る発光モジュールの斜視図である。 図８（ａ）～図８（ｃ）は、本実施の形態に係るヒートシンクの製造方法を説明するための模式図である。 図９（ａ）～図９（ｂ）は、本実施の形態に係るヒートシンクの製造方法を説明するための模式図である。
　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
　（車両用灯具）
　図１は、本実施の形態に係る点灯制御モジュールを搭載可能な車両用灯具の一例を示す縦断面図である。図１に示す車両用灯具としての前照灯１０は、左右前照灯の一方を示す。これら前照灯１０は、車両前部における車幅方向両側に取り付けられており、これら前照灯１０により車両前方が照射される。
　前照灯１０は、図１に示すように、その外観が、前方が開口されたランプボディ１２と、そのランプボディ１２の開口を覆う表面カバーとしての前面カバー１４とにより形成されている。
　ランプボディ１２は、上下方向に起立する背壁部１２ａと、その背壁部１２ａの周縁部から前方（図１中、左方）に張り出す周壁部１２ｂと、により構成されている。背壁部１２ａは、一定高さを維持しつつ横方向（図１中、紙面直交方向）に延びており、周壁部１２ｂは、背壁部１２ａと協働して収納空間１６を区画し、その周壁部１２ｂの先端部は、収納空間１６における横長形状の開口１８を形成している。
　前面カバー１４は、ランプボディ１２の周壁部１２ｂ先端部に対して着脱可能に取り付けられている。これにより、前面カバー１４とランプボディ１２とは、灯具筐体を形成するとともに、その内部に密閉状態の灯室２０を形成している。前面カバー１４は、透光性を有しており、灯室２０において発光する光は、前面カバー１４を介して外部に照射される。本実施の形態における前面カバー１４は、樹脂製レンズが用いられている。
　灯室２０の内部には、ＬＥＤユニット２２が配設されている。ＬＥＤユニット２２は、図１に示すように、導電性ベースとしての金属製のヒートシンク２４を備えている。本実施の形態に係るヒートシンク２４は、ＬＥＤユニット２２に取り付けられる板状の金属製支持板部２６と放熱フィン部２８とを一体的に有している。なお、金属製支持板部２６と放熱フィン部２８とが一部品であってもよい。
　金属製支持板部２６は、ランプボディ１２の背壁部１２ａにエイミングスクリュ３０等を介して支持されており、その金属製支持板部２６の板面は、前後方向を向きつつ、背壁部１２ａから前方側に離間された状態で配置されている。放熱フィン部２８は、金属製支持板部２６の後面に取り付けられており、放熱フィン部２８は、ヒートシンク２４に取り付けられた放熱ファン３２により冷却されることになっている。
　ＬＥＤユニット２２は、筒形状のレンズホルダ３４と、レンズホルダ３４に取り付けられた投影レンズ３６と、を備えている。レンズホルダ３４は、その後端部が金属製支持板部２６の前面に取り付けられ、その前端部は前方に延出している。投影レンズ３６は、レンズホルダ３４の前端部に取り付けられており、これにより、投影レンズ３６は、車両前後方向に延びる光軸Ｌ上に配置されている。投影レンズ３６の前方には前面カバー１４が配置されている。また、投影レンズ３６及びレンズホルダ３４の周囲には、エクステンションリフレクタ３８が配置されている。
　ＬＥＤユニット２２は、発光モジュール４０を備えている。発光モジュール４０は、樹脂製の回路基板４２と、複数の発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、ＬＥＤという）４４と、給電コネクタ４６と、を備えている。回路基板４２は、レンズホルダ３４内において、金属製支持板部２６の前面上に合わせた状態で配置されており、回路基板４２の基板面４２ａは、前方に向けられている。回路基板４２は、レンズホルダ３４内において、下側寄りに配置されており、基板面４２ａには、給電回路（図示略）が形成されている。
　複数のＬＥＤ４４は、回路基板４２における基板面４２ａの上側部分に取り付けられている。この複数のＬＥＤ４４は、光を出射する面状光源として、発光面を車両前方に向けつつ車幅方向に並設された状態で配置されており、本実施の形態においては、各ＬＥＤ４４は、白色光を出射するようにすべく、ＬＥＤチップ上に蛍光層が設けられた構成とされている。
　給電コネクタ４６は、基板面４２ａの下側部分に取り付けられている。給電コネクタ４６には、ワイヤハーネス４８を用いることにより、電源（図示略）がＬＥＤドライバーモジュール（ＬＤＭ）５０を介して接続されているとともに、基板面４２ａ上の給電回路（図示略）を介して各ＬＥＤ４４が接続されている。ＬＥＤドライバーモジュール５０は、ランプボディ１２内の下部に配置され、導電性ケースとしての金属製ケース５２と、金属製ケース５２内に収納される点灯制御回路基板５４と、を備えている。そして、給電コネクタ４６と電源（図示略）とは、金属製ケース５２内の点灯制御回路基板５４を介して接続されており、複数のＬＥＤ４４は、点灯制御回路基板５４により点消灯制御される。
　（ヒートシンク）
　図２は、本実施の形態に係るヒートシンクの斜視図である。図３は、図２に示すヒートシンクをＡ方向から見た正面図である。図４は、図２に示すヒートシンクをＢ方向から見た上面図である。図５は、本実施の形態に係るヒートシンクへの折り曲げ加工前の金属板の上面図である。
　ヒートシンク２４を製造する場合、図５に示すように、複数回の折り曲げ加工ができるように、所定の領域（スリット５６ａやコーナー部５６ｂ、丸穴５６ｃ）が打ち抜かれた矩形の一枚の金属板５６を準備する。金属板５６の材質は、例えば、アルミニウムである。また、金属板５６の厚みは、例えば、１～３ｍｍ程度の厚みであり、強度と加工性を考慮して１．５～２．５ｍｍの範囲であってもよい。
　折り曲げ加工の方法については後述するが、図２乃至図４に示すヒートシンク２４は、一枚の金属板５６を折り曲げ加工することで構成されている。ヒートシンク２４は、基板が載置される複数の折り曲げ面２４ａと、隣接する折り曲げ面２４ａ同士を接続するように設けられたＵ字状のフィン２４ｂと、を有する。なお、折り曲げ面２４ａは、５つあるうちの中央側３つのように両側を折り曲げた折り返し面でもよく、あるいは、５つあるうちの両端にある片側だけ折り曲げた面であってもよい。５つの折り曲げ面２４ａは、同一平面の一部を構成しており、基板を安定して載置できるとともに、折り曲げ面２４ａと一体的にＵ字状のフィン２４ｂが設けられたヒートシンク２４を実現できる。
　Ｕ字状のフィン２４ｂは、Ｕ字の底面２４ｃに通気孔２４ｄが設けられている。これにより、フィン２４ｂの間２４ｅだけでなく底面２４ｃからも空気が流出入するため、放熱効果を向上できる。
　底面２４ｃは、底面２４ｃの垂線Ｘ１と折り曲げ面２４ａの垂線Ｘ２とがねじれの位置関係となるように設けられている。これにより、折り曲げ面２４ａに載置された基板の垂線と交差する方向（垂線Ｘ１方向）へ空気が流れやすくなる。
　折り曲げ面２４ａは、矩形の平面であり、Ｕ字状のフィン２４ｂは、矩形の一辺と連なる第１のＵ字状のフィン２４ｂ１と、一辺と対向する他辺と連なる第２のＵ字状のフィン２４ｂ２と、を有していてもよい（図３参照）。
　第１のＵ字状のフィン２４ｂ１のＵ字の底面２４ｃ１と第２のＵ字状のフィン２４ｂ２のＵ字の底面２４ｃ２とは、共通して連なる矩形の平面（折り曲げ面２４ａ）の対角線を挟んで配置されている。これにより、基板が載置される折り曲げ面２４ａの両側に通気孔２４ｄが配置されたヒートシンク２４を実現できる。
　Ｕ字状のフィン２４ｂは、矩形の平面（底面２４ｃ）の特定の辺から紙面奥側（図４参照）に屈曲した２つの平面２４ｆを有する。換言すると、対向する２つの平面２４ｆが底面２４ｃでつながることで、断面がＵ字状のフィン２４ｂが構成される。本実施の形態では、２つの平面２４ｆをつなぐ底面２４ｃの少なくとも一部に平面形状が含まれているが、底面２４ｃの部分が平面を含まずに曲面で構成されていてもよい。
　（発光モジュール）
　図６は、本実施の形態に係る発光モジュールの正面図である。図７は、本実施の形態に係る発光モジュールの斜視図である。本実施の形態に係る発光モジュール４０は、ヒートシンク２４と、複数の折り曲げ面に裏面４２ｂが載置された回路基板４２と、回路基板４２の基板面４２ａに搭載された複数の発光素子と、を備える。本実施の形態に係る発光素子は、ＬＥＤ４４である。ＬＥＤ４４は、図６に示すように、回路基板４２の基板面４２ａを正面から見て折り曲げ面２４ａと重なるように配置されている。これにより、いずれのＬＥＤ４４も、裏面側にヒートシンク２４の折り曲げ面２４ａが配置されているため、ＬＥＤ４４の熱がヒートシンク２４に移動しやすくなる。
　（ヒートシンクの製造方法）
　図８（ａ）～図８（ｃ）は、本実施の形態に係るヒートシンクの製造方法を説明するための模式図である。図９（ａ）～図９（ｂ）は、本実施の形態に係るヒートシンクの製造方法を説明するための模式図である。なお、各図では通気孔２４ｄの図示を省略している。
　前述のように図５に示す金属板５６を準備し、図８（ａ）に示すように、複数の折り曲げ面２４ａとなる部分を挟んで両側の部分を９０度折り曲げて二つ折りにする。次に、図８（ｂ）に示すように、両端部の折り曲げ面２４ａを９０度外側に折り曲げる。次に、図８（ｃ）に示すように、２番目と４番目の折り曲げ面２４ａを９０度外側に折り曲げる。さらに、図９（ａ）に示すように、両端部の折り曲げ面２４ａを９０度内側に折り曲げる。最後に、図９（ｂ）に示すように、２番目と４番目の折り曲げ面２４ａを９０度内側に折り曲げる。
　このように、所定方向と異なる方向に複数回折り曲げることで複数のＵ字状のフィン２４ｂが形成される。Ｕ字状のフィン２４ｂは、隣接する折り曲げ面２４ａ同士を接続するように設けられている。これにより、一枚の金属板５６を折り曲げることで放熱性に寄与する複数のＵ字状のフィン２４ｂを有するヒートシンク２４を製造できる。
　上述のヒートシンク２４は、アルミダイキャストのような鋳造部品と比較して、製造が簡単であり材料費も低減できる。また、打ち抜き部分や折り曲げ方を工夫することで、矩形のアルミプレートから立体的で放熱面積の大きなヒートシンク２４を製造できるので、大面積のアルミニウム板から複数のアルミプレートを切り出す際の取り数を多くできる。
　以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
　本国際出願は、２０２３年７月１８日に出願された日本国特許出願である特願２０２３－１１７０６６号に基づく優先権を主張するものであり、当該日本国特許出願である特願２０２３－１１７０６６号の全内容は、本国際出願に援用される。
　本発明の特定の実施の形態についての上記説明は、例示を目的として提示したものである。それらは、網羅的であったり、記載した形態そのままに本発明を制限したりすることを意図したものではない。数多くの変形や変更が、上記の記載内容に照らして可能であることは当業者に自明である。
　１０　前照灯、　２２　ＬＥＤユニット、　２４　ヒートシンク、　２４ａ　折り曲げ面、　２４ｂ　フィン、　２４ｃ　底面、　２４ｄ　通気孔、　４０　発光モジュール、　４２　回路基板、　４２ａ　基板面、　４２ｂ　裏面、　４４　ＬＥＤ、　４６　給電コネクタ、　５６　金属板、　５６ａ　スリット。

Claims (7)

  1. 　一枚の金属板を折り曲げ加工することで構成されたヒートシンクであって、
    　基板が載置される複数の折り曲げ面と、
    　隣接する前記折り曲げ面同士を接続するように設けられたＵ字状のフィンと、を有することを特徴とするヒートシンク。
  2. 　前記Ｕ字状のフィンは、Ｕ字の底面に通気孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
  3. 　前記底面は、該底面の垂線と前記折り曲げ面の垂線とがねじれの位置関係となるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載のヒートシンク。
  4. 　前記折り曲げ面は、矩形の平面であり、
    　前記Ｕ字状のフィンは、前記矩形の一辺と連なる第１のＵ字状のフィンと、前記一辺と対向する他辺と連なる第２のＵ字状のフィンと、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヒートシンク。
  5. 　前記第１のＵ字状のフィンのＵ字の底面と前記第２のＵ字状のフィンのＵ字の底面とは、前記矩形の平面の対角線を挟んで配置されていることを特徴とする請求項４に記載のヒートシンク。
  6. 　複数の折り曲げ面と、隣接する前記折り曲げ面同士を接続するように設けられたＵ字状のフィンと、を有し、一枚の金属板を折り曲げ加工することで構成されたヒートシンクと、
    　前記複数の折り曲げ面に一方の面が載置された基板と、
    　前記基板の他方の面に搭載された発光素子と、を備え、
    　前記発光素子は、前記基板の他方の面を正面から見て前記折り曲げ面と重なるように配置されていることを特徴とする発光モジュール。
  7. 　複数回の折り曲げ加工ができるように矩形の一部が打ち抜かれた一枚の金属板を準備する工程と、
    　前記金属板を所定方向に二つ折りすることで複数の折り曲げ面を形成する工程と、
    　前記所定方向と異なる方向に複数回折り曲げることで複数のＵ字状のフィンを形成する工程と、を含み、
    　前記Ｕ字状のフィンは、隣接する前記折り曲げ面同士を接続するように設けられていることを特徴とするヒートシンクの製造方法。
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