JP2017526140A - 照明および／または信号システム用の冷却部材 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車の照明および／または信号システム用の冷却部材（１）であって、２つの向かい合う平面を有し、面の少なくとも１つが、前記システムの光源（２）を支持するように構成されている基体（１０）と、前記基体（１０）への熱伝導連結部を有する少なくとも１つの熱放熱装置（１００）とを備え、放熱装置（１００）が、複数の放熱要素（１０１）を備える冷却部材（１）に関し、前記複数の放熱要素（１０１）の各々が、基体（１０）の前記面の１つに設けられた固定面（１１）から、該固定面（１１）による平面に対して角度をもった平面内に延在する少なくとも１つの放熱壁（１０２）を有し、放熱要素（１０１）の少なくとも一部の放熱壁（１０２）が、それぞれ固定部分（１０７）によって延伸され、該固定部分（１０７）によって、放熱要素（１０１）が前記固定面（１１）に設置され固定され、固定部分（１０７）が、対応する放熱壁（１０２）とともに単体で形成され、前記固定面（１１）による平面内に主として延在し、放熱要素（１０１）が、第１の放熱壁（１０２）の固定部分（１０７）と第１の放熱壁に隣接する第２の放熱壁（１０２）との間に素材の不連続性を有することを特徴とする。本発明は、また、照明および／または信号システム、ならびに冷却部材を製造する方法に関する。

Description

本発明は、自動車用の照明および／または信号システムの分野に関する。本発明は、より詳細には、そのようなシステム用の冷却部材に関する。

本発明の特に有利な用途は、それに限定されないが、車両のヘッドライトの分野である。

自動車のヘッドライトは、通常、１つまたは複数の光線がそれを通って出現する透明な壁によって閉じられたハウジングから構成される。このハウジングは、少なくとも１つの光学モジュールを格納し、その光学モジュールは、光源と、その光源によって生成される光の少なくとも１つのパラメータを、光学モジュールによる光線の放射のために、変更するのに適する光学システムとを主として備える。

当技術分野の動向は、少なくとも１つのＬＥＤ（発光ダイオード）から構成される光源の使用を好む傾向にあり、それは、ＬＥＤの低エネルギー消費量、ＬＥＤの小さな占有面積、および得られる照明の品質ゆえである。

しかしながら、ＬＥＤは、使用中、その作動に障害となる熱を生成するという欠点を有する。実際に、ＬＥＤが熱くなるほど、その光束が減少する。

光学モジュールが、ロービーム、ハイビーム、フォグランプなどのように、強い光度を必要とする光線を生成するように設計されているとき、必要なＬＥＤの数および／またはそれらＬＥＤを作動させるための電力が高くなる。目安として、そのような高作動電力は、５Ｗ〜６０Ｗになり得る。

１０ワット（１０Ｗ）の作動電力を超えるハウジングの内側の効果的な冷却を確保するために、光学モジュールからの光の全体的な放射方向の向きに従って、フィンに沿わせて空気流を強制的に流す実施例が、国際公開第２００５１１６５２０号から既知である。そのような強制的な空気流の使用は、空気流を起こす特有の手段を実装する必要があり、ヘッドライト内部の体積を増加させるという欠点をもたらす。また、ヘッドライトの費用および複雑さも増加する。

また、フィンまたは型板の形の放熱部をＬＥＤに接触させて配置することも提案されている。仏国特許第２８４０１５１号明細書および仏国特許第２８５３２００号明細書は、このタイプの板を示している。これら解決策は、熱量を放出するのに限られた効率しかもたらさないという欠点を有する。

したがって、既存の解決策にもかかわらず、体積および複雑さを抑えながら、照明および／または信号システムをより効率的に冷却する解決策を提案する必要が今もなお存在する。

この目的を達成するために、本発明の一態様は、自動車の照明および／または信号システム用の冷却部材に関し、その部材は、２つの向かい合う平面を有する基体であって、面の少なくとも１つが前記システムの光源を支持するように構成されている基体と、前記基体への熱伝導連結部を有する少なくとも１つの熱放熱装置とを備え、その放熱装置が、複数の放熱要素を備える。放熱要素は、基体の前記面の１つに設けられた固定面から、その固定面による平面に対して角度をもった平面内に延在する少なくとも１つの放熱壁を有し、放熱要素の放熱壁または少なくとも一部の放熱壁は、固定部分によってそれぞれ延伸され、その固定部分によって、放熱要素が前記固定面に設置されて固定され、固定部分は、対応する放熱壁とともに単体で形成される。

すなわち、本発明は、基体と放熱装置とを別々に形成することを可能にする。その場合、基体は、通常、射出成型、型プレス加工、引抜加工、さらには機械加工による方法によって製造することができる。それは、ＬＥＤから熱量を引き出し、それを基体内に吸収するのに好都合な有効質量を簡単に得ることを可能にする。放熱装置に関しては、通常、金属シートを切断し折り曲げて、質量に対して高い空気交換表面積を有する外形が簡単に得られる方法によって製造することができる。それによって、対流によって空気中に熱を放熱することが容易にできるようになる。

基体および放熱装置の材料および製造方法は、したがって、自由かつ独立に選択することができる。

このように、良好な熱交換特性を有するが、大幅に安価な材料を選択することが可能になる。

さらに、固定部分は、放熱壁に沿った空気の自由循環を妨げることなしに、基体から放熱装置への熱量の移動を増進することを可能にする。

さらに、放熱壁は、固定面、または固定面とは反対側の面から延出し、それが、基体から放熱壁への熱量の排出を増加させる。

さらに、本発明は、伝導および強度に十分な接触表面積を保持しながら、フィンを張り出して配置することを可能にする。張り出すことによって、フィンに沿う空気の循環を可能にする。

ワイヤボンディングによってＬＥＤを接続することにより、ＬＥＤが、例えば接着されて、基体に直接接触するようになる。その結果、熱源から放熱部への熱エネルギーの伝播経路がより短くなり、したがって、より効率的になる。

任意に、本発明はまた、以下の任意の特徴の少なくともいずれか一つを、別々に、または組み合わせて有し得る。すなわち、
− 固定部分が、放熱壁と共に単体で形成され、主として前記固定面による平面内に延在し、それが、この放熱壁と基体との接触表面積が増加することを可能にし、したがって、放熱壁への熱移動に有利に働く。

− 固定部分および対応する放熱壁が、折り曲げられた板によって形成され、この板の折目が、固定部分と対応する放熱壁とを分ける。一実施形態によれば、固定部分と放熱壁とがその折目で９０°の角度をなす。

− 放熱要素は、第１の放熱壁の固定部分と第１の放熱壁に隣接する第２の放熱壁との間に素材の不連続性を有する。

− 各放熱要素の各放熱壁は、放熱要素が基体にそれによって設置されて固定される固定部分によって延伸され、その固定部分は、放熱壁とともに単体で形成される。

− 固定部分は、フィンを形成するように延伸した放熱壁に対して直角に延在する。

− 放熱要素は、固定部分のみによって基体に固定されている。

− 放熱壁がフィンを形成する。

− 放熱要素は、基体に設置される。

− 放熱壁は、主として、該放熱壁がそこから延出する基体の面による平面に対して直角な方向、および前記面による平面に平行な方向によって規定される平面内に延出する。

− 部材は、各放熱壁について少なくとも１つの個別の固定部分を備える。

− 放熱壁は、特に、固定面による平面に平行な主延在方向に延在する。放熱壁の近位部分は、固定面に沿って配置され、放熱壁の遠位部分は、固定面に対して張り出して配置される。張り出して配置された遠位部分は、前記主延在方向で、この同じ主延在方向に測った放熱壁の全長の少なくとも０．５、好ましくは少なくとも０．７５の長さを有する。

このように、放熱要素は、大部分が基体から離れており、それが、基体から放熱要素へ移動した熱を空気中に放熱するのに有利に働く。

− 各放熱要素は折り曲げることによって形成される。通常、その放熱要素は、折り曲げられた板または細片で形成される。

− 放熱要素を折り曲げることによって、２つの放熱壁によって規定される空気循環チャネルが形成される。

− チャネルは、放熱要素が設置する基体の面に直角な方向の２つの端部で開口している。

− 一実施形態では、チャネルは、放熱壁の主延在方向に開口している。別の実施形態では、チャネルは、主延在方向で閉鎖されている。その場合、チャネルは、例えばセルを形成する。放熱部がセル状構造を形成し、各チャネルがセルを形成する。

− 放熱要素は相互に連結されている。

− 放熱要素全体が、単体で形成され、２つの隣接する放熱壁が素材の連続性を有する。

− 放熱装置は、同一部品を折り曲げることによって形成される。好ましくは、その部品は、一組の隣接する空気対流チャネルに従って連続的に折り曲げられる。折曲げは、例えば、ジグザグ形状を形成する。

− 各放熱要素が、別個の部品から、折り曲げることによって形成され、その放熱要素が、個々に基体に設置される。

− 各放熱要素が、別個の折り曲げられた板で構成され、その放熱要素が、基体とは別個であり、特に接着または溶接によって基体に固定されている。

それら放熱要素は、連続させて、または好ましくは一括して、基体に設置することができる。

− 個々の放熱要素、好ましくは個々の２つの要素が連携することによって、チャネルを形成する。

− 一実施形態によれば、第１の放熱壁の固定部分が、第１の放熱壁に隣接する第２の放熱壁、または第２の放熱壁の固定部分のどちらか１つと接触して設置される。

− あるいは、第１の放熱壁の固定部分が、第１の放熱壁に隣接する第２の放熱壁、または第２の放熱壁の固定部分のいずれかから距離Ｄよりも小さい距離で設置され、その距離Ｄは、第１および第２の放熱壁を固定部分で離隔する距離の半分以下である。好ましくは、距離Ｄは、第１および第２の放熱壁を固定部分で離隔する距離の１／４以下である。距離Ｄは、固定面による平面と平行な方向かつ放熱壁が延在する主方向に直角な方向で測定される。距離Ｄは、連続する２つの放熱壁の近位端部で測定される。

− 放熱要素の放熱壁の厚さは、０．４〜１ミリメートルであり、基体の厚さは、２〜６ミリメートルであり、隣接する２つの放熱壁の間隔は、４〜１２ミリメートルである。

− 基体は、以下の材料の１つ、または以下の材料の１つに基づく合金から作られ、それら材料はアルミニウム１０５０または１０６０である。

− 放熱要素は、以下の材料の１つ、または以下の材料の１つに基づく合金から作られ、それら材料はアルミニウム１０５０または１０６０である。

− 放熱装置は、少なくとも複数の、好ましくはすべての放熱壁に設置され、前記複数の放熱壁を一体に連結する少なくとも１つの連結要素を備える。

− 連結要素は、溶接またはろう付けによって前記複数の放熱壁に固定されるバーを形成する。

− 連結要素は、前記複数の放熱壁上に嵌合する櫛部を形成する。

− 基体は、鋳造部材または押出部材である。好ましい実施形態によれば、基体は鋳造され、フィンは引抜加工板から構成される。引抜加工板は、熱伝導性を向上させることを可能にする９０％アルミニウム合金である。

− 放熱装置が、固定部分と一体であり、隣接する固定部分に形成された開口と協働するように構成された少なくとも１つのフックを備える。

− 固定部分が、隣接する固定部分に設けられた雌部分と嵌合することによって協働するように構成された雄部分を有し、その雄部分と雌部分との協働が、それら隣接する固定部分同士のある種の相対移動によってそれら隣接する固定部分同士が分離することを防止する。

− 一実施形態によれば、チャネルが、「Ｕ」字形を形成するように２つずつ接合されたフィンによって形成される。一実施形態によれば、「Ｕ」字形の両枝端が、部分的に基体に残っている。

別の態様によれば、本発明は、本発明による冷却部材と、光源によって放射される光放射の方向を変更するように構成された光学装置とを備える、自動車の照明および／または信号システムに関する。

一実施形態によれば、そのシステムは、前記基体の向かい合う両面の一方によって支持された光源を備える。

一実施形態によれば、照明および／または信号システムの光学装置は、例えば、反射器、レンズ、拡散要素、またはコリメータ、さらには、光の平均反射および／または光の方向など、光源によって生成された光のパラメータの少なくとも１つを変更するのに適したあらゆる他の部材から構成される光学要素を備える。

別の態様によれば、本発明は、本発明に係る冷却部材を製造する方法であって、
− 基体を製造するステップと、
− 放熱装置を製造するステップであって、
放熱要素の放熱壁を形成するための少なくとも１つの部分、および前記壁を延伸させる固定部分を形成するための少なくとも１つの部分を形成するために板を切断し、
固定部分が、前記放熱壁による平面に対して角度をもつ平面内に配置されるように板を折り曲げる、ことを少なくとも実施することによって製造するステップと、
− 固定部分を基体の面に固定することによって、放熱要素を配置するステップと
を特に含む方法に関する。

この方法は、本発明に係る冷却部材を得るために使用することができる。

任意で、本発明、特に前述の方法は、また、以下の任意の特徴の少なくともいずれか一つを、別々に、または組み合わせて有し得る。すなわち、
− 基体は、鋳造、射出成型、押出加工、引抜加工、または機械加工によって得られる。

− 基体の面への固定部分の固定は、熱伝導面、例えば接着剤によって行われる。

− 一実施形態によれば、少なくとも複数の放熱要素、好ましくはすべての放熱要素が、それら放熱要素間に素材の連続性を有し、同一の板で形成される。

− 前記複数の放熱要素は、一括して基体に設置される。

− 好ましくは、各放熱要素は平行な２つの放熱壁を備える。好ましくは、各放熱要素は平行な２つの放熱壁を備える。一実施形態によれば、各放熱要素は、相互に平行に折り曲げられた平行な２つの放熱壁を備え、それによって開口チャネルを形成する。

− 別の実施形態によれば、少なくとも複数の放熱要素、好ましくはすべての放熱要素が、基体の面に設置される前に、個々に形成される。

− 好ましくは、放熱要素は、一括して基体の面に設置される。

− 好ましくは、各放熱要素は平行な２つの放熱壁を備える。

本発明の目標、目的、ならびに特徴および利点が、以下の添付図面によって示される本発明の実施形態の詳細な説明から、より明らかになるであろう。

冷却部材が、プリント回路（ＰＣＢ）を備えるカードに結合されている本発明の例示的な実施形態の図である。 冷却部材が、同一の基体に結合された２つの放熱要素を備える別の例示的実施形態の図である。 図１および２の変形例を示す図である。 図１および２の変形例を示す図である。 図１および２の変形例を示す図である。 図１および２の変形例を示す図である。 図１および２の変形例を示す図である。 例示的な放熱装置の詳細図である。 図４ａの放熱装置を得ることになるステップの図である。 図４ａの放熱装置を得ることになるステップの図である。 図４ａの放熱装置を得ることになるステップの図である。 図４ａの放熱装置を得ることになるステップの図である。 図４ａの放熱装置を得ることになるステップの図である。 図４ａの放熱装置を得ることになるステップの図である。 図４ａの放熱装置を得ることになるステップの図である。 放熱装置が、セル状チャネルを形成する実施形態の図である。 放熱装置が、セル状チャネルを形成する実施形態の図である。 放熱装置が、セル状チャネルを形成する実施形態の図である。 図５ａ〜５ｃに示された放熱装置の放熱要素の詳細図である。 図５ａ〜５ｃに示された放熱装置の放熱要素の詳細図である。 放熱装置の形成とともに放熱要素の固定を補強することを可能にする解決策を示す図である。 放熱装置の形成とともに放熱要素の固定を補強することを可能にする解決策を示す図である。 放熱装置の形成とともに放熱要素の固定を補強することを可能にする解決策を示す図である。 放熱装置の形成とともに放熱要素の固定を補強することを可能にする解決策を示す図である。 放熱装置の形成とともに放熱要素の固定を補強することを可能にする解決策を示す図である。 放熱装置の形成とともに放熱要素の固定を補強することを可能にする解決策を示す図である。 放熱装置の形成とともに放熱要素の固定を補強することを可能にする解決策を示す図である。

図面は、例として示されており、本発明はそれら図面に制約されない。それら図面は、本発明の理解を容易にすることを目的とする概略的理論的な表示からなり、実際の適用での縮尺関係に必ずしも対応していない。

具体的には、様々な要素の相対的寸法が必ずしも表現されているわけではない。

ここで、本発明の第１実施形態が、図１および２を参照して説明される。

照明および／または信号システムは、１つまたは複数の光源２を備える。好ましくは、それらはＬＥＤである。この非限定的な例示的な実施形態では、３つのＬＥＤが存在する。

ＬＥＤ２は、例えば、剛性または可撓性ＰＣＢ（プリント回路基板）を形成するプリント回路の形態の電子回路に電気的に接続されている。ＬＥＤ２は、基体１０によって支持されている。好ましいが非限定的な態様では、ＬＥＤ２は基体１０に直接接している。

したがって、基体１０は、ＬＥＤ２の支持部を形成する。基体１０は、また、照明および／または信号システムの冷却部材１の一部分を形成する。

このために、基体１０は、ＬＥＤ２との熱伝導連結部を有する。その連結部は、ＬＥＤ２を冷却するために、ＬＥＤ２によって生成される熱を吸収する。

冷却部材１は、また、放熱装置１００を備える。

放熱装置１００は、基体１０との熱伝導連結部を有する。放熱装置は、また、空気と接するように配置された複数の放熱壁１０２を有し、その放熱壁の機能は、基体１０から放熱装置１００へ運ばれた熱量を対流によって放熱することである。

このように、ＬＥＤ２によって生成された熱が、ＬＥＤから引き出され、伝導により基体１０によって運ばれる。基体１０によって吸収された熱の少なくとも一部分が、次いで、主として熱伝導によって放熱装置１００へ運ばれ、その放熱装置が、次いで、その熱を周囲環境、通常、空気中に対流によって放熱する。

基体１０は、向かい合う実質的に平坦な２つの面を有する少なくとも１つの部分を備える。図示の例で、このように、この基体部分を基板とみなすことができる。別の実施形態によれば、基体１０は、基板に付け加えられたいくつかの部分を有する。

これら２つの面は、図１に示された平行な平面に含まれている。実質的に平面の１つは、ＬＥＤ２を収容し支持するように構成されている。

有利には、これら２つの面の少なくとも１つは、基体１０への放熱装置１００の固定を確保するために放熱装置１００と協働するように構成されている。この面は、以降、固定面１１と呼ばれる。図１に示された例では、ＬＥＤ２を支持する上面が、図示された放熱装置１００のための固定面１１として機能する。

放熱装置１００は、２つの放熱壁１０２をそれぞれが有する複数の放熱要素１０１を有する。これら放熱要素１０１は、好ましくは、相互に平行に配置される。放熱壁１０２は、基体１０から、基体１０のｘｙ平面、特に固定面１１に対して傾斜した平面内に延出する。図示のように、それら放熱壁は、基体１０の両面による平面に対して直角な平面、すなわちｚｘ平面に沿って延出することができる。

特に有利には、放熱要素１０１は、ｘ方向に延出し、基体１０に対して突出している。これら放熱要素１０１は、ｘ軸に沿った放熱要素１０１の寸法の、放熱要素１０１のそのｘ方向での全寸法の０．５、好ましくは２０％を超えない部分に渡って、基体１０に固定される。それによって、放熱要素１０１と周囲の空気との熱交換面積を増加させて、対流による熱の放熱を最適化することが可能になる。

特に有利には、放熱要素１０１が、２つの機能を確保するように構成された固定部分１０７を有する。それらの機能は、
− 放熱要素１０１の基体１０への固定、
− 基体１０から放熱要素１０１への熱量の伝導による移動
である。

これらの固定部分１０７は、放熱壁１０２に隣接している。放熱壁１０２は、固定面１１による平面（ｘｙ平面）とは異なる平面、好ましくは直交する平面（ｚｘ平面）に含まれつつ、固定部分１０７は、固定面１１による平面に平行な平面（ｘｙ）に含まれている。それは、基体１０と固定部分１０７との間にかなり大きい接触面積を設けて、放熱要素１０１の強度を増加し、基体１０から放熱装置１００への熱量の移動量を増加することを可能にする。

特に有利には、各固定部分１０７が、放熱壁１０２の１つを延伸させる。それら固定部分および放熱壁は、好ましくは単体から製作された同一部品を形成する。

有利には、放熱壁１０２および固定部分１０７は、１つの同じ板または１枚の同じシートから得られ、２つの異なる平面内に配置されるように折り曲げられる。

それによって、例えば図４ｃおよび４ｅに示された接合部１１６が、表されている。この接合部１１６および素材のこの連続性が、基体１０と接している固定部分１０７と放熱壁１０２との間の熱量の移動を増進させる。

このように、特に有利には、放熱装置１００は、基体１０に設置され、それゆえ、基体１０とは独立に製造することができる。したがって、本発明は、基体１０および放熱要素１０１のそれぞれについて材料および製造方法の両方の選択に関する大きな自由度をもたらす。

例えば、基体１０は、鋳造、射出成型（またはダイカスティング）、さらにはプレス加工または型プレス加工によって製造される。それは、ＬＥＤ２から熱を引き出しその熱を基体１０内に蓄積する高い能力を発揮するために大きい熱密度を有する基体１０を、簡単かつ安価に得ることを可能にする。基体１０が鋳造によって形成される場合、例えばアルミニウムと重量含有量約１１％のシリコンとの合金など、アルミニウム系合金が例えば選択される。それによって、鋳型の精密な充填を容易に行うことが可能になる。基体１０がプレス加工によって形成される場合、アルミニウム、またはより高い割合のアルミニウム（通常９０％を超える）を有するアルミニウム合金を使用することが可能になる。それによって、基体１０の熱伝導性を向上させることが可能になる。

放熱装置１００に関しては、放熱装置１００は、好ましくは、事前に切断された板またはシートから製造される。この技法は、鋳造やプレス加工とは異なって、薄い厚さを容易に得ることを可能にする。通常、折り曲げられる板の厚さは、放熱壁１０２の厚さに対応する。それによって、放熱要素１０１が大きな表面積および薄い厚さを有し、その結果、空気との交換表面積を最適化し、基体１０から放熱装置１００に到達する熱量を非常に迅速に放熱することが可能になる。

射出成型では、必要な間隙および射出装置の配置のために、高密度の薄い壁を得ることはより難しくなる。好ましくは、放熱要素１０１はアルミニウムから製作される。

したがって、基体１０と放熱要素１０１とは、相乗効果によって、ＬＥＤ２を非常に効率的に冷却することを可能にする２つの相補的機能を有する。

基体１０は、ＬＥＤ２によって生成された熱量を引き出し、それを蓄積し、それを固定部分１０７を経由して放熱要素１０１に迅速に移動させることができる。放熱要素１０１は、基体１０によって加えられた熱量を対流によって空気中に放熱する。

図２に示されるように、放熱要素１０１の固定部分１０７は、マウント１０６をともに形成し、基体１０への固定、および熱伝導による基体１０との熱交換を確保する。このマウント１０６は、好ましくは、放熱壁１０２によって形成されたアセンブリの両側に、基体１０と接触させて配置される固定端部１０８を備える。

図１および２に示されたこの例では、放熱装置１００は、相互に平行なチャネル１０３を形成する。これらチャネル１０３は、細片をジグザグに折り曲げることよって形成される。隣接する２つの放熱壁１０２は、折曲部によってともに連結されている。

それによって、いくつかのチャネル１０３’は、基体１０に沿って配置された近位端１０５に位置する折曲部と、遠位端１０４に位置する開口部とを有する。それが、壁の遠位端１０４での、ｘ軸に沿った空気の良好な循環を増進することを可能にする。チャネル１０３’に隣接するチャネル１０３’’に関しては、その遠位端１０４に折曲部と、近位端１０５に位置する開口部とを有する。それが、基体１０での空気の循環を増進することを可能にする。したがって、この構成が、壁１０２によって蓄積された熱量の対流による放熱を最適化することを可能にする。

特に有利には、固定部分１０７の存在が、チャネル１０３内の空気の循環を増進しつつ、基体１０と放熱装置１００との間における良好な熱の移動の確保を可能にすることに留意されたい。事実上、これらチャネルは大部分が開口している。

チャネル１０３が、「Ｕ」字形を形成するように２つずつ接合されたフィンによって形成され、「Ｕ」字形の分岐端部が、部分的に基体１０上に残り、次元ｘに沿って延在する構成と比較すると、本発明は、前述した利点を提供する。また、本発明は、チャネル１０３をｘ軸に沿ったその全寸法に渡って閉鎖せずに、チャネル１０３の、基体１０に接する部分のみを閉鎖し、それによって、ｚ軸に沿った空気の循環を増強し、熱量の放熱を増強するという利点を提供する。

チャネル１０３が、「Ｕ」字形を形成するように２つずつ接合されたフィンによって形成され、「Ｕ」字形の底部が、基体１０と直角に基体１０から延出する構成と比較すると、本発明は、空気の循環を阻害することなく放熱要素１０１と基体１０との間の交換表面積を増加させるという利点を提供する。

有利には、図２に示されるように、冷却部材１が、同一の基体１０に結合される２つの放熱装置１００ａ、１００ｂを備える。放熱装置１００ａの固定部分１０７は固定面１１に固定され、放熱装置１００ｂの固定部分１０７は、固定面１１とは反対側の面に固定される。

この構成は、熱量をより一層効率的に放熱することを可能にする。好ましくは、放熱装置１００ａの放熱壁１０２ａは、放熱装置１００ｂの放熱壁１０２ｂに沿って配置される。したがって、２つの放熱壁１０２ａ、１０２ｂは、一体となって同一のチャネルの同一の放熱壁１０２を形成する。その結果、空気は、ｚ軸に沿ってより容易に循環することができる。

図３ａ〜３ｃは、同一の基体１０にすべて適合させることができる本発明のいくつかの変形例を示す。

これらの変形例の各々では、放熱装置１００は、好ましくは、相互に平行な放熱壁１０２と、放熱壁１０２に直角な固定部分１０７とを形成するように折り曲げられた連続板によって形成される。したがって、放熱要素１０１間で素材が連続している。

図３ａは、図１に示された冷却部材１の平面図（ｚ軸上の）である。

放熱装置１００は、１４個の放熱壁１０２と、１３個のチャネル１０３とを全体として有する７つの放熱要素１０１を備える。２つの放熱壁１０２の間隔は、連続的に、例えば６ｍｍである。連続する２つの放熱壁１０２は、丸みを帯びた部分によって一体に連結されている。ｙ軸に沿った放熱装置１００の端部に位置する放熱壁１０２は、中央に位置する放熱壁より短い。それは、より弱い放熱しか必要としない箇所での占有面積および重量を減少させながら熱量の放熱を増強するように、基体１０の中央部分での交換表面積を増加させることを可能にする。

図３ｂは、図２の冷却部材１の平面図である。図３ａの変形例と比較して、図３ｂの変形例は、より低密度の放熱壁１０２、したがってチャネル１０３を有し、それぞれこの場合１０個および９個である。

したがって、放熱装置１００の重量は図３ａの重量に比較して減少するが、交換表面積も小さくなる。この実施形態は、冷却部材１と組み合わされるシステムより少ない熱を生成するシステムに好ましい。

図３ｃ〜３ｅは、すべてが同じ長さの放熱要素１０１を示す。図３ｃの変形例は、直角をなす折曲部によって２つずつ連結された放熱壁１０２を有する。したがって、「Ｕ」字形の底部は、「Ｕ」字形の両枝端と直角を形成する。２つの放熱壁１０２の間隔は、この非限定的例では、４ｍｍである。

図３ｄおよび３ｅの変形例は、２つの連続する放熱壁１０２間に丸みを帯びた折曲部を示す。通常、これら冷却部材は、１０２ｇ（図３ｂの変形例）〜１３０ｇ（図３ｄの変形例）の重さである。放熱壁１０２は、アルミニウムで、折り曲げられた板で形成され、基体１０は、射出成型、成形加工または切削によって、アルミニウム合金およびシリコンから製作される。

図４ｂ〜４ｈは、図４ａに示された放熱装置１００を製造するいくつかのステップを示し、その放熱装置は図２に示された放熱装置と類似している。

ステップ４ｂは、図４ａの放熱装置１００全体を形成するために使用される、折り曲げる前の切断板を示す。

この板は、それぞれがｙ軸に沿って延在する２つの長手方向縁１１９によって規定された、実質的に縦長な形の平坦な要素の形を成す。この板は、２つの固定端部１０８と、固定部分１０７と、折曲線１１０、１１１、１１２とを規定する。

折曲線１１０、１１１は、一方の長手方向縁１１９から他方の長手方向縁まで横断して延在する。折曲線１１０、１１１は、２つの連続する放熱壁１０２の接合部（すなわち「Ｕ」字形の底部）を形成することになる。

折り曲げ方および折曲線１１０、１１１の配置に応じて、「Ｕ」字形の底部は丸められ、または平坦になる。

線１１０は、近位端１０５での折曲部を形成し、折目１１１は、遠位端１０４での折曲部を形成する。

固定部分１０７は、切込み１１３、１１４、１１５によって形成され、それぞれの固定部分が、固定部分が連結される放熱壁１０２との接合部１１６を有する。この接合部１１６は、放熱壁１０２をｚｘ平面に含め、固定部分１０７をｘｙ平面に含めることができるように折り曲げられることになる。

図４ｃは、折目１１０および１１１で折り曲げた後の板の一部分を示す。板のこの部分は、チャネル１０３を形成する２つの放熱壁１０２を有する。

左側に配置された固定部分１０７は、折り曲げられている。したがって、その固定部分はｘｙ平面内に延出する。右側に配置された固定部分１０７は、まだ折り曲げられていず、図４ｄに示されるように、接合部１１６の折曲線１１２で折り曲げられる。

この図は、切込線１１３によって形成された縁部１１７のクリアランスを明確に示し、その縁部は、折曲げ後に現れる。この縁部１１７は、基体１０の厚みに当接して、基体１０上での放熱装置１００の所定位置への位置決めおよび保持が容易になるように意図されている。

図４ｅは、並置された５つの放熱壁１０２を示す折曲板の部分図を示す。固定部分１０７ａは折り曲げられ、互いに並置されている。それにより、それら固定部分は、放熱装置１００と基体１０との間の接触表面積１０９を最適化する連続的なマウント１０６を形成する。その部分に関しては、部分１０７ｂは非折曲位置で示されている。

図４ｆによれば、この部分１０７ｂは、「Ｕ」字形の底部の下に後ろへ曲げることによって折り曲げられる。このように、すべての固定部分１０７は、同じ回転方向に折り返される。

この構造が、固定部分１０７ｂと「Ｕ」字形の底部との接触も可能にし、それが、固定部分１０７ｂから「Ｕ」字形の底部および「Ｕ」字形に隣接する放熱壁１０２への熱量の伝導を増進することに留意されたい。

図４ｇは、放熱装置１００が全て折り曲げられたときの、下から見た放熱装置１００を示す。図４ｈは、平面ｘｚに沿った断面図で見た放熱装置１００を示す。

これら２つの図では、固定部分１０７が、基体１０との接触表面積１０９を増加させるマウント１０６を隙間なく形成することが、明白に分かる。

すなわち、特に有利には、隣接する２つの固定部分は、素材の不連続性を有するが、相互に繋がり、または小さな距離Ｄで離れている。距離Ｄは、通常、隣接する２つの放熱壁を放熱壁１０２の近位端１０５位置で隔てる間隔の１／１０より小さい。この距離Ｄは、その部分１０２が延在する方向に直角な方向、図示の例では方向ｙに測定される。

上記のすべての実施形態では、空気が、ｚ軸に沿って、また、チャネル１０３の近位端１０５または遠位端１０４のどちらかを別にしてｘ軸にも沿って、自由にチャネル１０３内を循環することができる。

図５ａ〜５ｃならびに６ａおよび６ｂは、放熱要素１０１が、断面で閉じた外形線を有するチャネルを形成する本発明の別の実施形態を示す。この非限定的例では、チャネル１０３はｚ軸に沿って延在する。それらチャネルは、ｘｙ平面に沿った断面で、閉じた外形線、ここではセル状の外形線を有する。

好ましくは、各放熱要素１０１は、ｘ軸に沿って延在する直線壁を形成する近位部分を有し、その直線壁は、複数のセル形態のチャネル１０３によって延伸される。

好ましくは、各放熱要素１０１は個々に得られる。各放熱要素１０１は、それに隣接する放熱要素１０１と共に単体で形成されているわけではない。

放熱要素１０１を組み立てて、放熱装置１００を形成する。好ましくは、２つの放熱要素１０１を並置すると、これら放熱要素１０１の間に、セルが形成される。得られるアセンブリが、連続的なセル状構造を形成する。

好ましくは、放熱要素１０１は、金属のシートまたは板を折り曲げることによって得られる。板の両端は、折り曲げた後、互いに固定され、この固定は、優先的に、かしめ、圧着、または電気溶接によって確保される。

有利には、各直線部分が、相互に折り曲げられた２つの放熱壁１０２によって形成される。各放熱壁１０２が、放熱壁１０２による平面と直交する平面内に折り曲げられた固定部分１０７によって延伸される。放熱要素１０１は、このように個々に、ただしできる限り同時に形成される。それらの放熱要素は、次いで、組み立てられ、好ましくはかしめ、圧着、または電気溶接によって相互に固定される。このように構成されたアセンブリが、図６ａおよび６ｂに示される放熱装置１００を形成する。その放熱装置が、基体１０に設置される用意のできたサブアセンブリを構成する。

要素、例えばダイオードを支持体、この場合は基体上に接着または溶接を介して直接固定して熱放熱を最適化する、いわゆるサブマウント方式を用いることができる。この方式は、ダイオードが装着される金属基板を無くすことを含む。したがって、一般に、ワイヤボンディングが、ダイオードから離れたＰＣＢ、この場合は可撓性ＰＣＢに設けられ、それによって、ダイオードを駆動回路に接続する。

好ましくは、固定部分１０７は、近位直線部分のｘ軸に沿った寸法全体に渡って延在する。これら固定部分１０７を連続的に並置することによって、図６ｂに示すように、固定マウント１０６が形成され、放熱装置１００と基体１０との間に接触表面積１０９を規定するのが、この固定マウント１０６である。

したがって、前述の実施形態について説明したように、隣接する２つの固定部分は、素材の不連続性を示すが、相互に繋がり、または小さな距離Ｄで離れており、Ｄは、通常、放熱壁１０２の近位端１０５で隣接する２つの放熱壁を隔てる距離の１／１０より小さい。

好ましくは、図５ｃに示されるように、２つの放熱装置１００ａ、１００ｂが、基体１０の両面のそれぞれに加えられる。放熱装置１００ａ、１００ｂの一方によって形成される各セル状チャネル１０３が、他方の放熱装置１００ａ、１００ｂのセル状チャネル１０３から延長される。

製造を容易にし、コストを低減するために、放熱装置１００ａ、１００ｂは同一である。

この実施形態では、反射器１２が、ＬＥＤ２を支持する基体１０面上に配置されて、設けられている。

この実施形態は、このように、最適化された交換表面積を有し、チャネル１０３内をｚ軸に沿って空気を自由に循環させる構造を提供する。

重量、および放熱される熱エネルギーの制約に応じて、セルの密度は、同一の占有面積に対して変化する。

図７〜１０ｂは、放熱装置１００のロバスト性を強化することを可能にするいくつかの例示的な実施形態を示す。これら実施形態は、相互に組み合わせ、またそれ前述の図面を参照して説明した実施形態と組み合わせることができる。

これら実施形態は、個々に得られ相互に固定されて放熱装置１００を形成する放熱要素１０１に適用される場合、極めて有利になる。しかしながら、それら実施形態は、放熱要素１０１のアセンブリが、単体から、通常、単一の金属シートを折り曲げることによって形成される場合にも同様に適用される。

図７のこの実施形態では、放熱壁１０２の一部、好ましくは放熱壁１０２の全部と一体になるバー１３０が設けられる。

有利には、放熱壁１０２の縁部は、バー１３０の形状と相補関係にありバー１３０の少なくとも一部分を嵌め込むように構成された切り込みを有する。

バー１３０は、切り込みに挿入された後は、溶接またはろう付けによって放熱壁１０２に固定することができる。それによって、放熱壁１０２の結合力が補強される。

図８ａおよび８ｂは、バー１３０が、ｙ軸に沿って長手方向に配置され、放熱壁１０２が挿入されるように構成されたスリット１３２を有する櫛形状１３１を有する実施形態を示す。

好ましくは、放熱壁１０２も、櫛部１３１をスリット１３２で受けるように構成されたスリット１３３を有する。スリット１３３へのスリット１３２の嵌合は、放熱壁１０２に櫛部１３１をしっかり固定することを可能にし、その固定は、必要に応じて溶接またはろう付けによって補強される。

好ましくは、櫛部１３１は、特にスリット１３２を形成するために、金属シートを切り、アセンブリのロバスト性を補強するリブ１３４を形成するために、片方の端部を折り曲げることによって、得られる。

図９ａおよび９ｂは、フック１３５が、第１の放熱壁１０２の固定部分１０７と、この第１の放熱壁１０２に隣接する第２の放熱壁１０２との間の固定を補強する実施形態を示す。

第１の放熱壁１０２の固定部分１０７に設けられたフック１３５が、第２の放熱壁１０２にそれに接近して形成された開口１０６に差し込まれる。フック１３５は、第２の放熱壁１０２と係合するように構成される。

有利には、フック１３５は、放熱壁１０２を形成する金属シートの一部分を形成する。

放熱壁１０２および固定部分１０７の並置後のフックの固定作用を確保するために、フック１３５は、曲げ返すことによって折り曲げられ、それによって隣接する固定部分１０７の開口１３６に挿入される。

図１０ａおよび１０ｂは、連続する２つの固定部分１０７が、それら２つの固定部分１０７の固定を確保するために相互に協働するように構成された雄部分１３７および雌部分１３８を有する実施形態を示す。

これらの図に示されているように、これら２つの雄部分１３７および雌部分１３８を有する固定部分１０７は、パズルの２つのピースを形成する。それによって、放熱要素１０１を相互に位置決めし、相互に所定位置に保持することを容易に行うことが可能になる。このように、固定部分が、その固定部分に隣接する固定部分に設けられた雌部分と嵌合することによって協働するように構成された雄部分を有する。放熱装置は、隣接する固定部分同士が基体の両面による平面と平行な方向（Ｘ方向またはＹ方向）に相対的に変位させられるとき、雄部分と雌部分とが協働して、それら隣接する固定部分の分離を防止するように構成されている。他方、基体の両面による平面と直角な方向（方向Ｚ）に固定部分同士が相対変位すると、それら固定部分を分離することが可能になる。

また、放熱器の放熱壁は、図４ａ〜４ｈに示された実施形態に基づく特定の形状を有するが、前述されたセルの実施形態の利点に近づくように修正されてもいる。図４ａ〜４ｈに示された放熱壁とは異なって、後者は、平坦ではなく波形になっている。それによって、交換面が増加する。

波形形状は、それによって放熱壁の面上に交互に窪み（dip）と突出（peak）を造り出す。図示の例のように、空気チャネルを形成する隣接する２つの壁の面（これら面は互いに面している）の突起は、相互に向かい合っている。同様に、これら面の窪みも相互に向かい合っている。

この波形形状は、例えば、複数の連続する折目によって形成することができ、例えば、放熱壁はジグザグ形である。上記説明より、本発明が、基体１０によって蓄積された熱量を放熱する特に効果的な解決策を提供することが明らかに分かる。放熱壁１０２の配置、具体的には、基体１０に対する放熱壁の張り出し、できる限り折曲げによる放熱壁の成形、放熱壁が可能にする空気の自由な循環、および基体１０と放熱壁１０２との間の良好な熱移動が、熱放熱の効果を増進する。

本発明は、前述の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に包含されるすべての実施形態に及ぶ。

具体的には、本発明は、個々に製造され、次いで一体に組み立てられた放熱要素１０１によって形成された放熱装置１００、または、他方、一体に連結され、同一族の金属で形成された放熱要素１０１によって形成された放熱装置１００に及ぶ。

さらに、本発明は、図面に示された形態を有する壁およびチャネルに限定されない。本発明は、あらゆる形態の壁およびチャネルを包含し、具体的には、フィンを形成する壁を範囲に含む。

Claims (18)

1. 自動車の照明および／または信号システム用の冷却部材（１）であって、２つの向かい合う面を有し、前記面の少なくとも１つが、前記システムの光源（２）を支持するように構成されている基体（１０）と、前記基体（１０）への熱伝導連結部を有する少なくとも１つの放熱装置（１００）と、を備え、前記放熱装置（１００）が、複数の放熱要素（１０１）を備える、冷却部材（１）において、
   前記複数の放熱要素（１０１）の各々が、前記基体（１０）の前記面の１つに設けられた固定面（１１）から、該固定面（１１）による平面に対して角度をもった平面内に延在する少なくとも１つの放熱壁（１０２）を有し、放熱要素（１０１）の前記放熱壁または少なくとも一部の前記放熱壁（１０２）が、固定部分（１０７）によって延伸され、該固定部分（１０７）によって、前記放熱要素（１０１）が前記固定面（１１）に設置されて固定され、前記固定部分（１０７）が、対応する前記放熱壁（１０２）とともに単体で形成され、前記固定面（１１）による平面内に主として延在することを特徴とする、冷却部材。
2. 前記固定部分（１０７）および対応する前記放熱壁（１０２）が、折り曲げられた板によって形成され、前記板の折目が、前記固定部分（１０７）と前記対応する放熱壁（１０２）とを分けている、請求項１に記載の冷却部材。
3. 前記固定部分（１０７）と前記放熱壁（１０２）とが前記折目で９０°の角度をなす、請求項２に記載の冷却部材。
4. 第１の放熱壁（１０２）の前記固定部分（１０７）が、前記第１の放熱壁（１０２）に隣接する第２の放熱壁（１０２）、または前記第２の放熱壁の固定部分（１０７）のいずれかに接触して設置されている、請求項１から３のいずれかに記載の冷却部材。
5. 第１の放熱壁（１０２）の前記固定部分（１０７）が、前記第１の放熱壁（１０２）に隣接する前記第２の放熱壁（１０２）、または前記第２の放熱壁の前記固定部分（１０７）のいずれかから距離Ｄよりも小さい距離で設置され、前記距離Ｄが、前記第１および第２の放熱壁（１０２）を前記固定部分（１０７）で離隔する距離の半分以下である、請求項１から３のいずれかに記載の冷却部材。
6. 前記固定部分（１０７）が、フィンを形成するように延伸した前記放熱壁（１０２）に対して直角に延在する、請求項１から５のいずれかに記載の冷却部材。
7. 前記放熱要素（１０１）が、２つの放熱壁（１０２）によって規定される空気循環チャネル（１０３）を形成し、前記チャネル（１０３）が、前記固定面（１１）に直角な方向に前記チャネルの２つ端部で開口し、前記チャネル（１０３）が、前記放熱壁（１０２）が延在する主延在方向に開口する、請求項１から６のいずれかに記載の冷却部材。
8. 前記放熱要素（１０１）が、２つの放熱壁（１０２）によって規定される空気循環チャネル（１０３）を形成し、前記チャネル（１０３）が、前記固定面（１１）に直角な方向に前記チャネルの２つ端部で開口し、前記チャネル（１０３）が、前記主延在方向で閉じている、請求項１から７のいずれかに記載の冷却部材。
9. 前記放熱装置（１００）が、各チャネル（１０３）がセルを形成するセル状構造を形成する、請求項８に記載の冷却部材。
10. 前記放熱要素（１０１）が、すべて単体で形成され、隣接する２つの放熱壁（１０２）が素材の連続性を有する、請求項１から９のいずれかに記載の冷却部材。
11. 各放熱要素（１０１）が、別個の折り曲げられた板で構成され、前記放熱要素（１０１）が、前記基体（１０）とは別個であり、特に接着または溶接によって前記基体に固定されている、請求項１から９のいずれかに記載の冷却部材。
12. 前記放熱装置（１００）が、少なくとも複数の、好ましくはすべての前記放熱壁（１０２）に設置され、前記複数の前記放熱壁（１０２）を一体に連結する少なくとも１つの連結要素を備える、請求項１から１１のいずれかに記載の冷却部材。
13. 前記放熱装置（１００）が、固定部分（１０７）と一体であり、隣接する固定部分（１０７）に形成された開口（１３６）と協働するように構成された少なくとも１つのフック（１３５）を備える、請求項１から１２のいずれかに記載の冷却部材。
14. 固定部分（１０７）が、隣接する固定部分（１０７）に設けられた雌部分（１３８）と嵌合することによって協働するように構成された雄部分（１３７）を有し、前記雄部分と（１３７）前記雌部分（１３８）との前記協働が、前記隣接する固定部分（１０７）同士の相対移動によって前記隣接する固定部分同士が分離することを防止する、請求項１から１３のいずれかに記載の冷却部材。
15. − 請求項１から１４のいずれかに記載の冷却部材（１）と、
    − 前記基体（１０）の向かい合う両面の一方によって支持された光源（２）と、
    − 前記光源によって放射される放射光の方向を変更するように構成された光学装置と
    を備える、自動車の照明および／または信号システム。
16. 請求項１から１４のいずれかに記載の冷却部材（１）を製造する方法であって、
    − 前記基体（１０）を製造するステップと、
    − 前記放熱装置（１００）を製造するステップであって、
    放熱要素（１０１）の放熱壁（１０２）を形成するための少なくとも１つの部分、および前記壁を延伸させる固定部分（１０７）を形成するための少なくとも１つの部分を形成するために板を切断し、
    前記固定部分（１０７）が、前記放熱壁（１０２）による平面に対して角度をもつ平面内に配置されるように前記板を折り曲げる、ことを少なくとも実施することによって製造するステップと、
    − 前記固定部分（１０７）を前記基体（１０）の面に固定することによって、前記放熱要素（１０１）を配置するステップと
    を特に含む方法。
17. 少なくとも複数の前記放熱要素（１０１）が、該放熱要素間に素材の連続性を有し、かつ同一の板で形成される、請求項１６に記載の方法。
18. 少なくとも複数の放熱要素（１０１）は、前記基体（１０）の前記面に設置される前に、個々に形成される、請求項１６に記載の方法。

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