JP2007318139A - 放熱素子、及びこの素子を装着したダイオード照明又は信号装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 正確な方向に設置すると同時に、ダイオードのベースと放熱体間に、熱的接触を確立して、ダイオードで生成され熱を放散できる放熱素子１０を提供する。
【解決手段】 放熱体（２４）の熱交換部（２６）を、ダイオード（１２）のベース（２０）の熱交換面（２１）に結合させ、かつ前記熱交換部（２６）が方向付け手段（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）上に位置している自動車用照明又は信号装置（５０）用の放熱素子（１０）を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード用の放熱素子に関する。
本発明は、更に放熱素子が装着された照明又は信号装置、及びこのタイプの装置の製造方法に関する。
本発明の技術分野は、大まかに言って、少なくとも１個の「パワー」発光ダイオードとして知られる発光ダイオードを備える、自動車用ヘッドライトや、信号又は照明素子に関する。

発光ダイオードは、多くの利点を有するため、従来それを使用することが提案されている。

確かに、同じ光束強度の場合、自動車業界で古くから使用されている放電灯や白熱灯と比較して、ダイオードの消費電力は小さい。

ダイオードは、全方向に向けて発光はしないが、放電灯よりは方向性がある。従って、光量ひいては電力ロスは少ない。

しかし、ダイオードは作動中に熱を発生する。ダイオードの発熱は、その正常な作動にとって有害であり、ダイオードの温度が高くなるほど、その光束は減少する。

作動時の温度を低下させるために、ダイオードには、しばしば「スラグ」と呼ばれる金属製放熱ベースが設けられ、このスラグが、ヒートシンクのような放熱体と熱的に接触して、ダイオードで生成される熱を放散させている。

発光ダイオードの放熱用の多くの素子が知られている。

本出願人による特許文献１は、前記と同じタイプの方法と素子を開示している。しかし、ダイオードのベースを放熱体に固定するには、レーザスポット溶接のような高価な溶接プロセスが必要である。

本発明は、発光ダイオードのような脆弱な素子の溶接を、炉内での融接のような従来とは異なる方法を使用して行いうるようにした解決法を提供するものである。

特許文献２は、パワー発光ダイオード用の放熱素子を開示し、その２個の電気接続タブは、それぞれ、プリント回路板のトラックに電気的に接続されている。
ヨーロッパ特許公開第１，４６３，３９１号公報 ヨーロッパ特許公開第１，１３９，０１９号公報

特許文献２のプリント回路板は、銅製の放熱体の上方へ広がり、プリント回路板と放熱体との間に空所を形成している。

このプリント回路板は、ダイオードを保持するための透孔を有し、これによりダイオードの放熱ベースは、前記銅製放熱体と熱的に接触するようになっている。

伝熱剤が、ダイオードの放熱ベースと放熱体との間に配置され、これにより、ダイオードのベースと放熱体との間の伝熱性は向上されている。

このタイプの放熱体は、ダイオードで生成する熱を効果的に発散させるが、ダイオードの向きを正確に設定することはできない。

実際、ダイオードのベースは、熱グリース、熱ペースト、熱接着剤のような固体でない伝熱剤上に配置される。従って使用される伝熱剤は、ダイオードを正確に配置する基準面を形成することはない。

同様に、ダイオードをプリント回路板に固定するタブは、可撓性を有するため、位置的な指標としての信頼性は低い。

しかし、照明又は信号装置の場合、最適な出力を得るためには、光反射鏡又はレンズのような光学素子に対する、ダイオードから発光される光ビームの相対位置は、正確でなければならない。

更に、特許文献２に記載された放熱素子のデザインにおいて、ダイオードがプリント回路板に固定され、かつ空所によりプリント回路板と放熱体が分離されていると、フレキシブルボードとして知られる可撓性のプリント回路板を形成することはできない。このこと、特にプリント回路板を種々の異なる平面に設置しなければならないときに、欠点となる。

本発明は、ダイオードのベースと放熱体との間に、熱的接触を確立して、ダイオードで生成される熱を放散できるようにし、同時に、ダイオードの方向を正確に定められるようにした放熱素子を提供するものである。

この目的のため、本発明は、
−少なくとも２個の電気伝導性のトラックを備える電気絶縁のプリント回路板と、
−放熱ベースと１対の電気的接続タブを備え、各接続タブは、プリント回路板の伝導性トラックに電気的に接続されている少なくとも１個の発光ダイオードと、
−前記プリント回路板に向かって広がる放熱体とを備える自動車用照明又は信号装置用の放熱素子において、
前記放熱体は、少なくとも１個の協働するダイオードのベースの熱交換面に結合可能な少なくとも１個の熱交換部を備え、かつ放熱体の熱交換部は、この熱交換部の領域で突出して、少なくとも１個の寄与ダイオードを方向付ける手段を備え、更に前記各ダイオードのベースの熱交換面は、前記方向付け手段上に位置し、これにより各ダイオードの基準方向は、放熱体の基準面に対して方向付けされていることを特徴とする自動車用照明又は信号装置用の放熱素子を提供するものである。

放熱素子の他の特徴は、次の通りである。

−方向付け手段は、放熱体の熱交換部より、実質的に直角に突出している。

−方向付け手段は、熱交換部より直角に突出し、かつ各ダイオードの基準方向が決定されるようなサイズの複数のスタッドを備えている。

−方向付け手段は、熱交換部より直角に突出している少なくとも２個のリブを備えている。

−放熱体は、この放熱体の熱交換部を上面にが配置しうるエンボス加工部を備えている。

−放熱素子は、放熱体の熱交換部と、各寄与ダイオードのベースの熱交換面との間に寄与物質を備え、これにより、熱交換部を各ダイオードのベースに固定するか、又は熱交換部と各ダイオードのベース間に熱シールを形成している。

−放熱体は、各寄与ダイオードを、放熱体の基準面の、中央に位置させる手段を備える。

−放熱体は、それをプリント回路板へ固定するための手段を備えている。

−放熱体は、塑性変形を受けられる延性物質から成っている。

−放熱体は、熱伝導性の関数として決定された厚さを有する銅又は銅合金から成っている。

−プリント回路板は、少なくとも１個のダイオード、又は放熱体の熱交換部が貫通する少なくとも１個の孔を備えている。

−プリント回路板は、可撓性であり、かつ固定手段により、放熱体に保持されることができるようになっている。

本発明は更に、少なくとも１個の放熱素子と、放熱体における対応する孔に固定された固定ピンにより、放熱素子に固定されたサポートを備える照明又は信号装置に関する。

本発明による信号又は照明装置の他の上記以外の特徴は、次の通りである。

−信号又は照明装置は、プリント回路板上に配置され、かつ固定ピンにより放熱体に固定された、フィルタ又はレンズ又は反射鏡のような光学要素を備え、前記固定ピンは、プリント回路板を貫通して、放熱体における対応する孔に固定されている。

−放熱素子は、それぞれが異なった面に配置され、かつ少なくとも１個のダイオードを備える複数の熱交換部を備える単一の放熱体と、種々の面で放熱体を支持するサポートを備えている。

−単一の放熱体は、複数の熱交換部を、互いに電気的に遮断する手段を備えている。

また本発明は、少なくとも１個の突起が、各協働するダイオードのベースと一致する放熱体の表面に塑性変形により形成されて、各ダイオードを中央に位置させるための手段が形成されるように、放熱体を形成するステップを含む、照明又は信号装置の製造方法にも関する。

本発明の製造方法の他の特徴は、次の通りである。

−放熱体を形成するステップは、放熱体の表面の塑性変形による少なくとも1個の突起の形成から成り、これにより、各ダイオードを中心に位置させる手段を形成する。

−放熱体を形成するステップは、放熱体の表面上の塑性変形による少なくとも1個の突起の形成から成り、これにより、方向付けのためのエンボス加工部具備手段、又は各寄与ダイオードを中心に位置させる手段を形成する。

−放熱体を切断し、かつ折り曲げるステップを有し、これにより、少なくとも1個のフックを形成し、放熱体をプリント回路板に固定する手段を形成する・

−放熱体に孔あけするステップを有し、これにより、放熱体に少なくとも１個の孔をあけて、サポート又は光学要素を固定する手段を形成する。

−各フックを、プリント回路板における対応する孔に挿入するステップを有し、これにより、放熱体をプリント回路板に固定する。
−放熱体を方向付けるための手段は、各ダイオードを配置した後、又は中央に位置させる手段に対して各ダイオードを位置させた後に、各ダイオードのベースを、関連する放熱体の熱交換部に、溶接し、又は半田付け、又は結合するステップを含む。

−サポートを固定するための各ピンを、放熱体中の協働する開口中に導入することから成り、サポートを放熱体に結合するステップを含む。

−光学要素を固定するための各ピンを、放熱体における関連する孔の中へ導入して、光学要素を放熱体に結合するステップを有する。

本発明の他の特徴や利点は、添付図面に示す、非限定的な本発明の実施例による説明により、明らかになると思う。

明細書や特許請求の範囲で、「上方」及び「下方」は、図面に関して非限定的に使用しており、また、「長手」、「横」及び「縦」方向は、それぞれ図示における３方向であるＬ，Ｔ及びＶで示す。

また発明の説明中、同等、同一又は類似の要素には、同一の符号を使用する。

図１は、パワー発光ダイオード１２の放熱素子１０を示す。
放熱素子１０は、水平方向に広がるプリント回路板１４を有する。公知のように、プリント回路板１４は硬質で、例えばエポキシ樹脂やガラス繊維のような、電気的な絶縁材料から成っている。

プリント回路板１４の上面１５には、２個の導電性トラック１６ａ、１６ｂが設けられ、これらは、それぞれ、例えばダイオード１２の側面の給電タブ１８ａ、１８ｂに電気的に接続されている。

ダイオード１２すなわちＬＥＤは、下部に「スラグ」とも呼ばれる放熱ベース２０を備えている。これは、銅又は銅合金製であることが好ましい。図示の場合、ダイオード１２の放熱ベース２０は、光軸Ａを有する円筒形であって、水平方向を向く熱交換面２１を備えている。

限定するものではないが、放熱ベース２０の平面形は、例えば六角形又は円形である。

ダイオード１２は、基準方向、この場合には、ダイオード１２の放熱ベース２０と直交する方向に、上向きの光軸Ａを有する光ビームを生成する。

放熱素子１０は、プリント回路板１４の下に、ほぼ水平方向に広がる放熱体２４、あるいはヒートシンクを備えている。放熱体２４は基準面を有している。

放熱体２４には、プリント回路板１４における透孔４２へ嵌合されて、垂直に上方を向くエンボス加工部４０が設けられている。

エンボス加工部４０の上面は、ダイオード１２の放熱ベース２０と熱的に接触して、作動中にダイオード１２が生成する熱を放出させるための熱交換部２６が設けられている。

エンボス加工部は、ダイオード１２を上昇させて、ダイオード１２のタブ１８ａ、１８ｂを伝導トラック１６ａ，１６ｂに接続できるようにする。

放熱体２４は、約０．５ｍｍの薄厚の銅製で、これにより「鋭敏な」放熱体２４、すなわちダイオード１２で生成される熱を迅速に放散させて、迅速な温度上昇を可能にする放熱体２４が得られる。

限定するものではないが、放熱体２４は、ニッケルにより保護された純銅で形成されていても、あるいは例えばブロンズとベリリウムの合金で形成されていても良い。

銅を使用すると、同じ厚さ及びサイズの、例えばアルミニウムと比較して、放熱体２４は、より迅速に安定した温度に到達する。

図２ａは、放熱素子１０の第１実施例における、放熱体２４の熱交換部２６を示している。

この実施例では、方向付け手段として、放熱体２４の熱交換部２６に直角で、上向きに突出して、ベース２０の熱交換器面２１とできるだけ点接触しうる３個のスタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃが設けられている。

各スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃの上面３４には、ダイオード１２の放熱ベース２０の熱交換面２１が接触保持されている。３個のスタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、均一に配置されて、正三角形を画定している。変形例として、スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃの数や形状を変えることもある。

図２ａの実施例では、スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃの上面３４は、放熱体２４の基準面と平行な水平面となっている。

ダイオード１２の光軸Ａが、放熱ベース２０の熱交換面２１と直交しているため、ダイオード１２の光軸Ａは、放熱体２４の基準面に直角な、基準方向に向いている。

しかしスタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃの上面３４は、水平方向ではなく、傾斜面であっても良い。これにより、ダイオード１２の光軸Ａは、放熱体２４の少なくとも１個の基準面に対して傾斜した方向に向くようになる。

これにより、方向付け手段であるスタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、放熱体２４の製造の際、各ダイオード１２の基準方向に対する相対方向は、放熱体２４の少なくとも１個の基準面に対して、決定されるようになる。

この目的のため、各スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃの高さは、その形成時に、放熱体２４の基準面に対して決定される。

図２ｂは、放熱素子１０の第２実施例の放熱体２４の熱交換部２６を示す。

この実施例では、方向付け手段であるリブ３２ｄ、３２ｅは、ダイオード１２の放熱ベース２０の熱交換面２１との接触を小とするような線状となっている。

この実施例では、ダイオード１２の方向付け手段であるリブ３２ｄ、３２ｅは、上向きに突出する２個の平行なリブであり、各リブの上面は、ダイオード１２の放熱ベース２０の熱交換面２１が接触保持される水平面となっている。

図１に戻ると、ダイオード１２の放熱ベース２０は、寄与物質２８により、スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃに保持されるか又はスタッドに結合されている。

図１において、一連の点で示されている寄与物質２８は、ダイオード１２の放熱ベース２０の熱交換面２１と熱交換部２６との間に配置された半田ペーストである。

寄与物質２８は、ダイオード１２の放熱ベース２０の熱交換面２１と、熱交換部２６の上面２９を熱的に接触させる。

更に、寄与物質２８は、約数ミクロンの、望ましくは約１０から３０ミクロンの薄厚であり、ダイオード１２の放熱ベース２０と放熱体２４の熱交換部２６間に熱伝導を形成することができ、これにより、ダイオード１２は熱交換部２６に結合され、かつ熱的に連結される。

限定するものではないが、寄与物質２８を、ダイオード１２の放熱ベース２０を、スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃに固定又は結合できる適宜の粘性物質とすることができる。

同様に、寄与物質２８は、グリースのような固定力を有しない熱伝導物質とすることもあり、この場合、ダイオード１２は、その給電タブ１８ａ、１８ｂにより、プリント回路板１４の導電性トラック１６ａ、１６ｂに固定される。

しかし、この場合、寄与物質２８は、Ｓｎ９６．５Ａｇ３Ｃｕ０．５として知られるスズ、銀及び銅を有する半田ペーストの合金であるのが良い。

図２ａ及び図２ｂに示す実施例では、放熱体２４は、その中心に、ダイオード１２を位置させるための、位置決め手段であるストッパ３６ａ、３６ｂを備えている。

この特定の実施例では、２個のストッパ３６ａ、３６ｂは、放熱体２４の熱交換部２６に直角な軸に沿って形成されている。

２個のストッパ３６ａ、３６ｂは上方に向かって直角に突出している。両ストッパ３６ａ、３６ｂは、ダイオード１２の単一の半スペース内に配置され、ダイオード１２が形成されるときに、放熱ベース２０の周縁３８に当接する。

この目的のため、前述した通り、放熱体２４に結合させる前に、ダイオード１２に信頼できる安定性を与えるために、２個のストッパ３６ａ、３６ｂを、スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃよりも高く位置させてあることに注目すべきである。

これにより、ダイオード１２は、放熱体２４に対して、三次元的に正確に位置することになる。

図３及び図５から判るように、放熱体２４は、４個のフック４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、すなわち鉤部を備え、これらは、放熱体２４をプリント回路板１４へ固定するための手段を形成している。

４個のフック４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは、放熱体２４から上向きに直角に広がり、それぞれは、プリント回路板１４の対応する孔４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄを通っている。

各フック４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄは、それぞれの自由端に、放熱体２４をプリント回路板１４に対してロックするための、鉤状部４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄを備えている。

本発明は、図３及び図５に示され、かつ前述したタイプの放熱素子１０を備える照明又は信号装置５０にも関する。

この照明又は信号装置５０は、光学要素５２を備えている。「光学要素」という語は、ダイオード１２で生成した光束が機能を発揮する、フィルタ、レンズ又は反射鏡などを意味する。

この場合、光学要素５２は、その中にフレネルレンズ５６が配置された反射鏡である。

公知の通り、フレネルレンズ５６は、全体として下向きに径が小となる截頭円錐状の断面を有する複数の同軸型環状段を備えている。

前記光学要素５２は、ダイオード１２の基準軸である光軸Ａに沿って配置されている。

反射鏡５４は、プリント回路板１４の上面１５に当接している３個の脚部５８ａ、５８ｂ、５８ｃを備えている。各脚部５８ａ、５８ｂ、５８ｃの自由端には、それぞれ、縦方向下向きに広がる全体として截頭円錐状の固定ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃが設けられている。

各固定ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃは、プリント回路板１４の貫孔６１ａ、６１ｂ、６１ｃを通り、放熱体２４における対応する開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃ内に固定されている。

図４で判るように、各開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、放熱体２４に形成され、全体的に環状であることを特徴とし、その内縁には、複数の保持舌片６４が形状されている。各開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、このようにして当業者に、「クリンピング」として知られている要素を形成している。単一の保持舌片６４のみを有する開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃをもって、クリンピングを構成することもある。

例えば、保持舌片６４は、各開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃの全周に配置される。各保持舌片６４は、放熱体２４に直接当接するベースと、各開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃの中央部に向かう自由端を有することを特徴としている。

固定ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃの１つを、対応する開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃに挿入する際に、各保持舌片６４は、挿入方向に僅かな変形を受ける。このとき各保持舌片６４の自由端は、関連する固定ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃを伴って移動する。

各開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃの複数の保持舌片６４は、関連する固定ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃの最適な保持状態を確保する。放熱体２４を生産するために、従って保持舌片６４を生産するために使用される物質の延性は、固定ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃを、関連する開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃに挿入する動きに抗する動きを妨害するという付加的な利点を有する。

放熱体２４が銅製であるときには、その厚さは、０．４から０．８ｍｍであることが好ましく、これにより、前述したクリンピングが得られる。

図３及び図５に示すように、この照明又は信号装置５０は、プラスチックから成り、かつ放熱体２４の下方を広がるサポート６６を備えていることが好ましい。

サポート６６は、複数の、図示の場合には３個の固定ピン６７ａ、６７ｂ、６７ｃを備え、これらは、全体として截頭円錐状で、縦方向上向きに広がっている。各固定ピン６７ａ、６７ｂ、６７ｃは、放熱体２４の中の対応する開口６５ａ、６５ｂ、６５ｃを通る。各開口６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、前述の「クリンピング」タイプである。

各固定ピン６７ａ、６７ｂ、６７ｃは、プリント回路板１４における対応する貫孔６３ａ、６３ｂ、６３ｃの中へ導かれる。

例えば、サポート６６は、３個の貫孔６３ａ、６３ｂ、６３ｃを有し、その中に、光学要素５２の１本の固定ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃが導かれるようにしても良い。

次に、放熱体２４の製造方法を説明する。

エンボス加工部４０、ダイオード１２を方向付けるためのスタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、及びダイオード１２を中心付けるためのストッパ３６ａ、３６ｂを、例えば成型又はスタンピングなどの塑性変形による単一ステップにより形成する。

図６から判るように、この場合の形成ステップは、銅板Ｐを２個の成形型７４，７６の間に位置させ、成形型を１回又は２回以上打ち合わせることにより、銅板を成形することから成る、成型操作であり、これにより、前述した所望サイズ及び形状にプレス加工一部された放熱体２４が得られる。

放熱体２４の開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃ及び開口６５ａ、６５ｂ、６５ｃあるいは「クリンピング」は、パンチング具を使用して、放熱体２４をパンチングする際に形成される。

最後に、固定手段を形成する４個のフック４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄを、切断及び折り曲げ作業により形成する。

好ましい態様によると、中心位置決め手段であるストッパ３６ａ、３６ｂ、及び方向付け手段であるスタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃを形成することから成る形成ステップを、パンチング、切断、及び折り曲げステップの後に行うのが好ましくい。このようにすると、前記中心位置決め手段及び方向付け手段が傷付くことはない。

次に、放熱素子１０の製造方法について説明する。

図５に示すように、一旦形成されると、放熱体２４は、プリント回路板１４の下面に対し、４個のフック４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄが、放熱体２４をプリント回路板１４にロックする。

フック４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄの鉤状部４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄを、プリント回路板１４の上面で折り曲げて、放熱体２４をプリント回路板１４に遊びがないようにロックするのが好ましい。

図示の場合には、半田ペーストである寄与物質２８は、熱交換部２６の上面２９に冷間配置される。

ダイオード１２の放熱ベース２０は、スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃに対抗して、寄与物質である半田ペースト上に形成され、その厚さは、ペーストゲージにより、前もって測定しておく。

次いで、ダイオード１２の放熱ベース２０を、位置決め用スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃ上に配置し、かつダイオード１２の中心位置決め手段であるスタッド３６ａ、３６ｂと整合するように位置させる。

これにより、寄与物質である半田ペースト２８は、方向付け用スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃの上面に接触している表面を除き、ダイオード１２の放熱ベース２０の全表面に広がる。

また上記半田ペーストは、ダイオード１２の横方向の給電タブ１８ａ、１８ｂのそれぞれと、導電性トラック１６ａ、１６ｂの間にも配置される。

ダイオード１２、プリント回路板１４及び放熱体２４で構成されたアセンブリを、約２４０℃から２６０℃の温度の炉の中に約１０秒から３０秒間通すと、半田ペーストは溶融して、半田ペーストが配置されているパーツ間に接続シールが形成される。

次に、本発明による照明又は信号装置５０の製造方法について説明する。

サポート６６固定用の各固定ピン６７ａ、６７ｂ、６７ｃを、放熱体２４における対応する開口６５ａ、６５ｂ、６５ｃに挿入することにより、サポート６６を放熱素子１０に固定する。

同様に、光学要素５２を固定する各ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃを、プリント回路板１４の貫孔６１ａ、６１ｂ、６１ｃを通し、次いで、各ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃを放熱体２４における対応する開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃに挿入することにより、光学要素５２を、放熱素子１０に固定する。

本発明の変形例によると、プリント回路板１４を、フック４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄにより、放熱体２４に固定できる程度の機械的強度を有する、例えばプラスチック物質製の「フレックスボード」タイプの可撓性フィルムで構成することができる。

従って、プリント回路板１４を、「多層」として、大きな面のそれぞれに伝導性トラックのネットワークを設けることができる。この場合、プリント回路板１４と接触する放熱体２４の面は、電気的に絶縁される。

放熱素子１０の更に他の変形例（図示せず）によると、放熱体２４は、エンボス加工部４０あるいはリブを備え、その上には、複数の熱交換部２６が配置され、それぞれの上には、ダイオード１２が配置され、ダイオード１２の放熱ベース２０の電気的な短絡が問題にならないようにされている。

図９に示す更に他の変形例によると、プリント回路板１４に面するように配置されかつ縦方向及び水平方向の面を交互に形成して成る複数のスロット又はフィン４１を設けることができる。

このようにすると、スロット又はフィン４１は、放熱体２４の剛性増し、放熱体２４の熱交換部２６周辺の熱交換面積を大とし、プリント回路板１４との接触を小として、プリント回路板１４への熱伝達量を少なくする。

更に他の変形例（図示せず）によると、放熱素子１０の放熱体２４は、横方向に、そしてプリント回路板１４のいずれかの側面を縦方向に広がることができ、これにより、放熱体２４の熱交換表面積が増加する。

図８に示す変形例によると、照明又は信号装置５０の放熱素子１０は、複数の熱交換部２６を備えている。熱交換部２６は、おおむね水平で、互いに平行な面であって、正面中央に関して対称に配置されている。各熱交換部２６は、少なくとも１個のダイオード１２を備えている。

限定するものではないが、熱交換部２６が配置される複数の面は、実質的に互いに傾斜していても良く、これにより、ダイオード１２の光学軸は、集中し又は分散した光ビームを形成する。同様に、前記装置５０は必ずしも対称である必要はない。

この変形例によると、照明又は信号装置５０は、全体の光軸Ａに沿って対称な正面中央に配置された光学要素５２を備えている。

更に、熱交換部２６は、単一の放熱体２４内に形成されている。

この目的のために、図７に示すように、熱交換部２６を備える放熱体２４の連続部を、接続部８２により相互に接続する。

放熱体２４の各接続部８２は、熱交換部２６を互いに電気的に遮断する手段を備えている。

この場合、遮断手段は、照明又は信号装置５０の製造の間に遮断される１対のタブ８４を備え、これにより熱交換部２６とダイオード１２の放熱ベース２０を電気的に遮断する。

最後に、本発明の照明又は信号装置５０は、放熱体２４に向かって広がるステップの形状の単一のサポート６６を備え、放熱体２４を保持している。

本発明の放熱素子１０は、各ダイオード１２の光軸Ａが、放熱体２４の基準面に沿って正確な方向及び位置に配置されることを可能にする。

方向付けスタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、正確なディメンジョンと耐性を得ることを可能にするように製造される。

更に、添加される寄与物質の厚さは、スタッド３２ａ、３２ｂ、３２ｃの高さと等しいため、その厚さは精密に制御する。放熱体２４の熱交換部２６の厚さも正確に制御し、放熱体２４の熱伝導係数とその「熱的」鋭敏性を制御する。

最後に、放熱体２４の開口６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、すなわち「クリンピング」は、光学要素５２及びサポート６６が、放熱体２４に対して、正確に位置し、かつ固定されることを可能にする。

図２ａの１−１線における縦断正面図で、本発明による放熱素子の放熱体上に配置されたダイオードを示す。 図１の素子の第１実施例の放熱体の熱交換部の詳細平面図。 図１の素子の第２実施例の放熱体の熱交換部の詳細平面図。 図１のタイプの放熱素子を備える、本発明の一実施例による加熱又は信号装置を示す分解斜視図。 図１の放熱体の開口に収容された光学素子を固定するためのピンを拡大して示す詳細図。 図３の照明又は信号装置の斜視図。 図１の放熱体の成型による製造方法を示す概略図。 図３の照明又は信号装置の変形例を示す斜視図。 図３の照明又は信号装置の変形例を示す斜視図。 放熱体の変形例を示す、図１に類似する図。

符号の説明

１０ 放熱素子
１２ ダイオード
１４ プリント回路板
１５ 上面
１６ａ、１６ｂ 導電性トラック
１８ａ、１８ｂ 給電タブ
２０ 放熱ベース
２１ 熱交換面
２４ 放熱体
２６ 熱交換部
２８ 寄与物質
２９ 上面
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ スタッド
３２ｄ、３２ｅ リブ
３４ 上面
３６ａ、３６ｂ ストッパ（位置決め手段）
３８ 周縁
４０ エンボス加工部
４１ スロット又はフィン
４２ 透孔
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ フック
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ 孔
４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ 鉤状部
５０ 照明又は信号装置
５２ 光学要素
５４ 反射鏡
５６ フレネルレンズ
５８ａ、５８ｂ、５８ｃ 脚部
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ 固定ピン
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ 貫孔
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ 開口
６３ａ、６３ｂ、６３ｃ 貫孔
６４ 保持舌片
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ 開口
６６ サポート
６７ａ、６７ｂ、６７ｃ 固定ピン
７４、７６ 成形型
８２ 接続部
８４ タブ
Ａ 光軸

Claims (25)

1. −少なくとも２個の電気伝導性のトラック（１６ａ、１６ｂ）を備える電気絶縁性のプリント回路板（１４）と、
   −放熱ベース（２０）と１対の給電タブ（１８ａ、１８ｂ）を備え、各給電タブ（１８ａ、１８ｂ）は、プリント回路板（１４）の伝導性トラック（１６ａ、１６ｂ）に電気的に接続されている、少なくとも１個の発光ダイオード（１２）と、
   −前記プリント回路板（１４）に向かって広がる放熱体（２４）とを備える自動車用照明又は信号装置（５０）用の放熱素子（１０）において、
   前記放熱体（２４）は、少なくとも１個の協働するダイオード（１２）の放熱ベース（２０）の熱交換面（２１）に結合可能な少なくとも１個の熱交換部（２６）を備え、かつ放熱体（２４）の前記熱交換部（２６）は、放熱体（２４）の熱交換部（２６）の領域で突出する少なくとも１個の寄与ダイオード（１２）を方向付ける手段（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）を備え、更に前記各ダイオード（１２）の放熱ベース（２０）の熱交換面（２１）が、前記方向付け手段（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）上に位置し、これにより、各ダイオード（１２）の基準方向が、放熱体（２４）の基準面に関して方向付けられていることを特徴とする自動車用照明又は信号装置（５０）用の放熱素子（１０）。
2. 前記方向付け手段（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）は、実質的に放熱体（２４）の熱交換部（２６）より直角に突出していることを特徴とする請求項１記載の放熱素子（１０）。
3. 前記方向付け手段は、各ダイオード（１２）の基準方向を決定できるサイズでで、熱交換部（２６）より直角に突出している複数のスタッド（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の放熱素子（１０）。
4. 前記方向付け手段は、熱交換部（２６）より直角に突出している少なくとも２個のリブを備えていることを特徴とする請求項２記載の放熱素子（１０）。
5. 放熱体（２４）は、その上に、この放熱体（２４）の熱交換部（２６）が配置されるエンボス加工部（４０）を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の放熱素子（１０）。
6. 放熱体（２４）の熱交換部（２６）と、各寄与ダイオード（１２）の放熱ベース（２０）の熱交換面（２１）との間に配置された寄与物質（２８）を備え、これにより、熱交換部（２６）を各ダイオード（１２）の放熱ベース（２０）に固定するか、又は熱交換部（２６）と各ダイオード（１２）の放熱ベース（２０）間に、熱シールを形成していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の放熱素子（１０）。
7. 放熱体（２４）は、各寄与ダイオード（１２）を、放熱体（２４）の基準面に対して、中央に位置させる手段（３６ａ、３６ｂ）を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の放熱素子（１０）。
8. 放熱体（２４）は、プリント回路板（１４）へ固定するための手段（４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ）を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の放熱素子（１０）。
9. 放熱体（２４）は、塑性変形を受けうる延性を有する物質から成っていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の放熱素子（１０）。
10. 放熱体（２４）は、既定の熱伝導性の関数として決定される厚さを有する銅又は銅合金から成っていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の放熱素子（１０）。
11. プリント回路板（１４）は、それを通って、少なくとも１個のダイオード（１２）と、放熱体（２４）の熱交換部（２６）が広がる、少なくとも１個の透孔（４２）を備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の放熱素子（１０）。
12. プリント回路板（１４）は可撓性で、固定手段（４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ）により、放熱体（２４）に保持されることができるようになっていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の放熱素子（１０）。
13. −請求項１〜１２のいずれか１項に記載の少なくとも１個の放熱素子（１０）と、
    −放熱体（２４）の関連する開口（６５ａ、６５ｂ、６５ｃ）に固定された固定ピン（６７ａ、６７ｂ、６７ｃ）により、放熱素子（１０）に固定されたサポート（６６）を備える照明又は信号装置（５０）。
14. プリント回路板（１４）上に配置され、かつ固定ピン（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）により放熱体（２４）に固定された、フィルタ又はレンズ又は反射鏡のような光学要素（５２）を備え、前記固定ピン（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）は、プリント回路板（１４）を通って、放熱体（２４）の対応する開口（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ）に固定されていることを特徴とする請求項１３に記載の照明又は信号装置（５０）。
15. 放熱素子（１０）は、
    −それぞれが異なった面に配置され、かつ少なくとも１個のダイオード（１２）を備える複数の熱交換部（２６）を備える単一の放熱体（２４）と、
    −種々の平面で放熱体（２４）を保持するサポート（６６）を備えていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の照明又は信号装置（５０）。
16. 単一の放熱体（２４）は、複数の熱交換部（２６）を、互いに電気的に遮断する手段（８４）を備えていることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の照明又は信号装置（５０）。
17. 少なくとも１個の突起（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）が、各対応するダイオード（１２）のベース（２０）と一致する放熱体（２４）の表面上に塑性変形により形成され、かつ各ダイオード（１２）を中央に位置させるための手段（３６ａ、３６ｂ）が形成されるように、放熱体（２４）を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の照明又は信号装置（５０）の製造方法。
18. 放熱体（２４）を形成するステップは、放熱体（２４）の表面での塑性変形による少なくとも1個の突起（３６ａ、３６ｂ）の形成から成り、これにより、各ダイオード（１２）を中心に位置させる手段（３６ａ、３６ｂ）を形成することを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の照明又は信号装置（５０）の製造方法。
19. 放熱体（２４）を形成するステップは、放熱体（２４）の表面での塑性変形による少なくとも1個の突起（４０）の形成から成り、これにより、方向付けのためのエンボス加工部（４０）具備手段（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）、又は各寄与ダイオード（１２）を、中心に位置させる手段（３６ａ、３６ｂ）を形成することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の製造方法。
20. 放熱体（２４）を切断しかつ折り曲げるステップを有し、これにより、少なくとも1個のフック（４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ）を形成し、放熱体（２４）をプリント回路板（１４）に固定する手段（４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ）を形成することを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の製造方法。
21. 放熱体（２４）に孔を形成するステップを有し、これにより、少なくとも１個の開口（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ）を、放熱体（２４）に形成し、サポート（６６）又は光学要素（５２）を固定する手段を形成することを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の製造方法。
22. 各フック（４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ）を、プリント回路板（１４）の協働する開口（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ）に挿入するステップを有し、これにより放熱体（２４）をプリント回路板（１４）に固定することを特徴とする請求項２０に記載の製造方法。
23. 放熱体（２４）を方向付けるための手段（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）上に各ダイオード（１２）を配置した後、又は中央に位置させる手段（３６ａ、３６ｂ）に対して、各ダイオード（１２）を位置させた後に、各ダイオード（１２）の放熱ベース（２０）を、対応する放熱体（２４）の熱交換部（２６）に溶接するか、半田付けするか、又は結合するステップを含むことを特徴とする請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の製造方法。
24. サポート（６６）を固定するための各ピン（６７ａ、６７ｂ、６７ｃ）を、放熱体（２４）における対応する開口（６５ａ、６５ｂ、６５ｃ）内に導入することから成り、サポート（６６）を放熱体（２４）に結合するステップを含むことを特徴とする請求項２０項に記載の製造方法。
25. 光学要素（５２）を固定するための各ピン（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）を、放熱体（２４）における対応する開口（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ）内に導入することから成り、光学要素（５２）を放熱体（２４）に結合するステップを含むことを特徴とする請求項２０項に記載の製造方法。

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