JP5662926B2 - Ｌｅｄ照明用ヒートシンク - Google Patents

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子を発光源とする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。

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。その中でも、近年特に注目を集めているのが、自動車のヘッドライトなどの車載ＬＥＤ照明であり、その車載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。

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、更には、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。

このＬＥＤ照明用ヒートシンクには、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）を材料としたアルミダイキャスト製のものが多く採用されており、特許文献１〜４には、それらヒートシンクのうち代表的な構成のヒートシンクが開示されている。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。

ところが、従来のヒートシンクＨの基本的な構成は、図８に示すような、ＬＥＤ素子（光源）Ｌが正面側に配置固定された基板部１０と、その基板部１０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２０を有してなるものであり、これ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、限られた狭い空間に設置されることになる。

このため、基板部１０やフィン部２０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ず、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。

すなわち、放射による場合は図の右下に表示した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。同図８のヒートシンクは、Ｙ方向の投影面積は基板部１０の平面とフィン部２０の平面の合計となるので良いが、Ｚ方向のそれは基板部の側面とフィン部２０の側面の合計で櫛歯状となり空間が多いため、基板部１０の長さとフィン部２０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１０の正面とフィン部２０の正面の合計となり、フィン部１０が４枚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、放熱面積当りの放射効率が低いことになる。

また、従来のヒートシンクのフィン部２０を多数設けて放熱性を上げることも考えられているが、アルミダイキャストで一体成型した構造であるため、大量製造時の生産性が低いことや、ダイカスト成型後に離型材を除去するための脱脂工程、鋳物表面を平滑化するためのショットブラスト工程などの多くの後処理が必要となり、製造コストが非常に高くなる不利を有していた。

特開２００７−１７２９３２号公報 特開２００７−１９３９６０号公報 特開２００８−１１７５５８号公報 特開２００９−２７７５３５号公報 特開２０１０−２７８３５０号公報

本発明は、上記の問題を解消し、板状のアルミニウム材（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、閉鎖された空間内に適用、設置される場合であっても効率的に放熱を行うことができるＬＥＤ照明用ヒートシンクを提供することを課題とするものである。

請求項１記載の発明は、板状のアルミニウム材で製作されたＬＥＤ照明用ヒートシンクにおいて、前記アルミニウム材のブランクを折り曲げ加工して一体的に成形されたものであって、水平平面部と垂直正面部が交互に連続した階段状の基板部からなるとともに該基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部の表面にＬＥＤ素子の装着部が形成されており、前記基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部の片側又は両側の端部にこれらと垂直な垂直側面部を有することを特徴とするＬＥＤ照明用ヒートシンクである。

請求項２記載の発明は、前記板状のアルミニウム材が塑性加工材である請求項１に記載のＬＥＤ照明用ヒートシンクである。

請求項３記載の発明は、前記基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部の肉厚が前記垂直側面部のそれより厚く構成してなる請求項２に記載のＬＥＤ照明用ヒートシンクである。

請求項４記載の発明は、前記垂直側面部同士、若しくは垂直側面部と同基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部が重ね合わされてなる請求項２又は３に記載のＬＥＤ照明用ヒートシンクである。

請求項５記載の発明は、前記基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部の表面に形成されるＬＥＤ素子の装着部がコイニング加工により形成されたものである請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ照明用ヒートシンクである。

請求項６記載の発明は、車に搭載されるものである請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明用ヒートシンクである。

本発明によれば、以下の優れた効果が提供される。
（イ）ヒートシンクの３次元方向における投影面積が大きく、従って、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（又は少ない）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、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。
（ロ）アルミニウム板から形成される簡単な構造のヒートシンクであるので、シートやコイルなどの圧延板や、押出しなどにより加工された板を打ち抜き、切断などによって得られるブランクを折り曲げることにより比較的容易に製作することができ、また軽量であるため車載用などのＬＥＤ照明用のヒートシンクとして好適である。

本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクの基本的な実施形態を示す斜視図である。 図１の実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクの製作方法を説明するもので、コイル材からなる板状のアルミニウム材とブランク、及びコイニング加工後のブランクの形態を示す斜視図である。 図１の実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクにおける放熱の原理、作用を説明する斜視図である。 図１の実施形態と全体形状が共通する本発明に係る他の実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクの製作方法を説明するコイニング加工後のブランクの形態を示す斜視図である。 図１の実施形態と全体形状が共通する本発明に係るさらに他の実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクの製作方法を説明するコイニング加工後のブランクの形態を示す斜視図である。 図１の実施形態と全体形状が異なる本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクの別の実施形態を示す斜視図である。 図６の実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクの製作方法を説明するもので、コイル材からなる板状のアルミニウム材とブランク、及びコイニング加工後のブランクの形態を示す斜視図である。 従来のＬＥＤ照明用ヒートシンクの基本的な構成を示す斜視図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態などを中心に詳細に説明する。
先ず、本発明に係るLＥＤ照明用ヒートシンクの基本的な実施形態を示す図１に基づきその全体形状の概念について具体的に説明する。
ここにおいて、本発明に係るヒートシンクＨは図１に示すように、一定の等しい肉厚を有する板状のアルミニウム（その合金を含む）材から形成された、全体が階段状の形状を有する基板部１により構成されている。すなわち、この基板部１は、階段の上部より、同じ矩形状を有する垂直正面部Ｂ１、水平平面部Ａ、垂直正面部Ｂ２の順に、互いに直角をなした水平平面部と垂直正面部とが交互に連続して一体化された形状（構造）となっている。この基板部１の、水平平面部Ａの表面中央には膨出したＬＥＤ素子装着部Ｌが設けられている。

そして、本ヒートシンクＨのこの基板部１の両側の端部には、さらにこの基板部１に垂直な側板部２が一体的に設けられている。すなわち、基板部１の上部の垂直正面部Ｂ１にはその両側にそれぞれ同正面部Ｂ１と直角をなしてその後方に向かって連続して配置された垂直側面部Ｃ１及び垂直側面部Ｃ２を有する。また、基板部１の水平平面部Ａの両側の端部には、それぞれ同水平平面部Ａと直角をなしてその下方に向かって連続して配置された垂直側面部Ｃ３及び垂直側面部Ｃ４を有する。さらに、基板部１の下部の垂直正面部Ｂ２にはその両側にそれぞれ同正面部Ｂ２と直角をなしてその前方に向かって連続して配置された垂直側面部Ｃ５及び垂直側面部Ｃ６を有する。

これらヒートシンクＨを構成する基板部１及び側板部２の肉厚は、全体の大きさなどにもよるがその剛性、放熱性及び軽量化の観点から一般的には０．５〜５ｍｍとすることが望ましい。

なお、アルミニウム材としては特に限定するものではないが、熱伝導率および成形性に優れた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用いることが望ましい。

上記の基本的な実施形態のヒートシンクＨの製作方法について図２に基づいて以下に説明する。
先ず、図２の上図に示すように圧延により製造した板状のアルミニウムコイル材１０を打ち抜き加工して、図１のヒートシンクＨの立体形状に合わせた展開図の平面形状に相当する１枚のブランク１１を得る。このブランク１１は図２の下図の通り、全体が矩形状を有しており、その両側部にそれぞれ二箇所、計四箇所に切欠部Ｋを有している。この切欠部Ｋはブランク１１の長さを三等分した位置にあり、ブランク１１の長辺側の端部から中央側に所定の長さで平行に伸びる帯状を呈したものである。なお、アルミニウムコイル材１０はこの代わりに圧延により製造したシート材を用いても良い。

次に、このブランク１１の表面中央位置にコイニング加工により上方に膨出した直方体状のＬＥＤ素子装着部Ｌを形成する。

次いで、このブランク１１の各部の折り曲げ加工を行なう。図２の下図においては、図１のヒートシンクＨの立体形状を構成する各部の名称に対応する符号と同一の符号をブランク１１の平面に区画して記載した。１は基板部、２は側板部である。破線部は連続した各部の境界線であり、折り曲げ加工を行なう際の曲げ線（折り目）を示すものである。

そこで、先ずブランク１１のＢ１面部をＣ１面部、Ｃ２面部と一体的にＡ面部との境界線となる曲げ線Ｘを中心に上方に直角に折り曲げ、またＢ２面部をＣ５面部、Ｃ６面部と一体的にＡ面部との境界線となる曲げ線Ｘを中心に下方に直角に折り曲げて、図１の上部の垂直正面部Ｂ１、中間部の水平平面部Ａ及び下部の垂直正面部Ｂ２からなる階段状に交互に連続した基板部１を成形する。次いで、Ｃ１面部とＣ２面部をＢ１面部とのそれぞれ境界線となる曲げ線Ｘを中心に後方（図２では下方）に直角に折り曲げて図１の垂直正面部Ｂ１の両側端部にこれと連続した垂直側面部Ｃ１及び垂直側面部Ｃ２を成形する。次いで、Ｃ５面部とＣ６面部をＢ２面部とのそれぞれ境界線となる曲げ線Ｘを中心に前方（図２では下方）に直角に折り曲げて図１の垂直正面部Ｂ２の両側端部にこれと連続した垂直側面部Ｃ５及び垂直側面部Ｃ６を成形する。さらに、Ｃ３面部とＣ４面部をＡ面部とのそれぞれ境界線となる曲げ線Ｘを中心に下方に直角に折り曲げて図１の水平平面部Ａの両側端部にこれと連続した垂直側面部Ｃ３及び垂直側面部Ｃ４を成形する。

以上のブランク１１の折り曲げ加工によって図１の実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクＨの製作が完了する。なお、本実施形態のヒートシンクＨの製作のためのブランク１１の折り曲げ加工における各部の加工の順序は上述した方法に特に限定されない。加工の順序を適宜入れ替えても同様に本ヒートシンクＨの製作を行なうことができる。

このように、図１の実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクＨは圧延などの塑性加工により得たアルミニウム板を素材としてこれを打ち抜き加工、コイニング加工及び折り曲げ加工するだけで容易に製作することができ、しかも薄板材で組合せた構造であるため極めて軽量であり且つ十分な剛性を保持している。また、従来のダイキャスト製のものに比べてその製作コストを大幅に軽減できるものである。

次に、本発明に係るヒートシンクＨを空気の対流のない閉鎖した空間に設置してＬＥＤ照明を行う場合の放熱の原理、作用について図１に示した実施形態を例にとって図３により説明する。ここで、各部からの熱Ｑの放射方向を矢印で示し、周囲の閉鎖空間をＳで示している。

先ず、水平平面部ＡのＬＥＤ素子装着部Ｌに装着されたＬＥＤ素子を発光させると、これに伴ってＬＥＤ素子の発する熱が水平平面部Ａに、ＬＥＤ素子装着部Ｌを通じて伝導する。これに引き続き，水平平面部Ａに伝導された熱は、垂直平面部Ｂ１、Ｂ２、垂直側面部Ｃ３、Ｃ４に伝導する。そして、水平平面部Ａに伝導された熱Ｑは同平面部の表裏面からその直角方向（図の上下方向、裏面からの熱Ｑの矢印は省略）に周囲の閉鎖空間（放熱空間）Ｓに放射される。また垂直正面部Ｂ１、Ｂ２に伝達された熱Ｑは同平面部の表裏面からその直角方向（図の前後方向、Ｂ２裏面からの熱Ｑの矢印は省略）の同空間Ｓに放射される。さらに、垂直側面部Ｃ３、Ｃ４に伝道された熱Ｑは同側面部の表面からそれぞれその直角方向（図の右及び左方向、裏面からの熱Ｑの矢印は省略）の同空間Ｓに放射される。

一方、垂直正面部Ｂ１に伝導された一部の熱Ｑは垂直側面部Ｃ１、Ｃ２に伝導し、同両側面部の表裏面からそれぞれ直角方向（図の右及び左方向）に周囲の同空間Ｓに放射される。また、垂直正面部Ｂ２に伝導された一部の熱Ｑは垂直側面部Ｃ５、Ｃ６に伝導し、同両側面部の表裏面からそれぞれ直角方向（図の右及び左方向）に周囲の同空間Ｓに放射される。

なお、垂直側面部Ｃ１〜Ｃ６は、Ｃ１とＣ２、Ｃ３とＣ４及びＣ５とＣ６とが互いに向かい合っているため水平平面部Ａや垂直正面部Ｂ１、Ｂ２に比べて放射による放熱は少ない。これは、例えばＣ１とＣ２についてみると、Ｃ１の表面（図の右面）及びＣ２の表面（図の左面）からの熱Ｑはそれぞれその直角方向に周囲の空間Ｓに直接放射され、十分放熱されるが、他方、裏面Ｃ１の裏面（図の左面）から直角方向に放射される熱ＱとＣ２裏面（図の右面）から直角方向に放射される熱Ｑは両者が交差することになり、互いに熱を吸収し合い、周囲の空間Ｓへの放熱が妨げられるからである。

このように、図１の基本的な実施形態に代表される本発明に係るヒートシンクは水平平面部と垂直正面部が交互に連続した階段状の基板部からなるため、また基板部の両側端部に垂直側面部を有するため、その放熱の効率が放射によって支配される対流の生じにくい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ため放射効率が高く、優れた放熱性を有することが分かる。

次に、図１の実施形態と全体形状が共通する本発明に係る他の実施形態につき説明することにする。この実施形態のヒートシンク自体は図示しないが、図１の階段状の基板部１（水平平面部Ａ、垂直正面部Ｂ１及び垂直正面部Ｂ２）と、この基板部１の両側の端部に設けられた垂直側面部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６）との肉厚が異なるだけで、それ以外は図１のものと全く同じ形状を有したものである。
この実施形態についてコイニング加工後のブランクの形態を示した図４に基づいて具体的に説明する。

ブランク１１は、全体として矩形状を有し、その両側部にそれぞれ二箇所、計四箇所に切欠部Ｋを有しており、しかも中央部の肉厚の厚い基板部１と両側の肉厚の薄い側板部２からなるその幅方向に肉厚の異なるブランクである。
このブランク１１の製法について述べると、圧延により製造した肉厚の異なる２種の板状のアルミニウムコイル材を用意し、これをそれぞれ打ち抜き加工あるいは切断加工して得た肉厚の厚い板１枚と肉厚の薄い板２枚を溶接して一体化する。Ｗは溶接ビード部を示す。そして、これの長さを三等分した位置に端部から中央側に所定の長さで平行に伸びる帯状の切欠部Ｋを穿設する。

このブランク１１を先の実施形態で説明した折り曲げ加工を行なうことにより、本実施形態に係るヒートシンクＨを容易に製作することができる。本実施形態に係るヒートシンクＨは、図１に示したものと同一の立体形状であるが、階段状を構成する基板部１すなわち同図の垂直正面部Ｂ１、水平平面部Ａ及び垂直正面部Ｂ２の肉厚が、側板部２すなわち垂直側面部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６の肉厚よりも厚いことを特徴とする。具体的には、基板部１の肉厚は０．５〜５ｍｍ、側板部２の肉厚は０．２５〜２．５ｍｍとすることが好ましい。

この実施形態によれば、図１に示した実施形態のものに比べて、ヒートシンクの骨格となる階段状の基板部１の剛性をより高めることができると同時に熱伝導率をより高く維持することができ、その放熱性をさらに向上させることができる。

次に、図１の実施形態と全体形状が共通する本発明に係るさらに他の実施形態につき、上記と同様にコイニング加工後のブランクの形態を示した図５に基づいて具体的に説明する。このブランク１１は、全体として矩形状を有し、その両側部にそれぞれ二箇所、計四箇所に切欠部Ｋを有しており、中央部の肉厚の厚い基板部１と両側の肉厚の薄い側板部２からなるものでブランクの形状としては上記に説明したもの同じものである。但し、このブランク１１は肉厚の異なる２種の板状のアルミニウムコイル材から得た板を溶接して一体化したものとは異なる。

すなわち、このブランク１１は中央部の肉厚の厚い基板部１と両側の肉厚の薄い側板部２を有するアルミニウム押出材からなる。ブランク１１を製造するにはその断面形状に相当する金型を用いて押出加工し、その後切欠部Ｋを設ければ良い。また、このブランク１１を先の実施形態で説明した折り曲げ加工を行なうことにより、同様にして本実施形態に係るヒートシンクＨを容易に製作することができる。

この実施形態のものも、図１に示した実施形態のものに比べてヒートシンクＨの骨格となる階段状の基板部１の剛性をより高めることができると同時に熱伝導率をより高く維持することができ、その放熱性をさらに向上させることができる。また、加えて、打ち抜き加工や溶接をすることなく、均質で一体の幅方向に肉厚の異なるブランク１１を押出加工により製造できることから、ヒートシンクの製作工程が図２に示したものに比べてより簡単となる。

図１のヒートシンクは基本的な全体形状を表した実施形態であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１のものは上下の垂直用面部Ｂ１、Ｂ２とその間の水平平面部Ａからなる三面で構成された１段の階段状を有するものであるが放熱空間への投影面積をさらに増加させるために、これらを四面以上に構成し、段数を２段以上にしても良い。また、図１では階段状を構成する水平平面部Ａと垂直正面部Ｂ１、Ｂ２が全て等しい長さと幅の同じ矩形（長方形）となったものであるが、これらの長さと幅を変更して異なった長方形を交互に連続させたもの、つまり階段（１段）の幅と奥行き及び高さがそれぞれ異なった形状でも良い。さらに、階段がその段によって幅方向（左右）にずれた変則形状のものでもかまわない。

また、図１においては、垂直正面部Ｂ１、水平平面部Ａ及び垂直正面部Ｂ２の両側に、それぞれ垂直側面部Ｃ１、Ｃ２、同Ｃ３、Ｃ４及び同５、Ｃ６備えたものを示しているが、このうち垂直側面部Ｂ１、Ｂ２の両側端部にある垂直側面部Ｃ１、Ｃ２及びＣ５、Ｃ６の全部あるいは片側の側面部を省略しても良い。

次に、図１の実施形態と全体形状が異なる本発明に係るＬＥＤ照明用ヒートシンクの別の実施形態について図６に基づいて説明する。
ここにおいて本実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクは、図１の実施形態と同様に一定の等しい肉厚を有する板状のアルミニウム（その合金を含む）材から形成された、全体が階段状の形状を有する基板部１により構成されている。図１の形態と異なる点は、先ず、基板部１の構成として垂直正面部Ｂ１の上部にこれと直角をなしてその後方に向かって連続して配置された水平平面部Ａ１をさらに有しており、二段の階段状を呈していることである。

次に、本実施形態のものでは基板部１の両側の端部に設けられた側板部２の構造が図１とは大きく異なる。水平平面部Ａの両側の端部にはこれと直角をなしてその下方に向かって最下端（垂直正面部Ｂ２の下端位置）まで連続して配置された垂直側面部Ｃ１及びＣ２を有する。また、垂直正面部Ｂ１の両側の端部にはこれと直角をなしてその前方に向かって水平平面部Ａ２の全幅の途中（三分の二の幅）まで連続して配置された垂直側面部Ｃ３１及びＣ３２を有する。そして、水平平面部Ａ２の両側の端部にはこれと直角をなしてその下方に向かって連続して配置された垂直側面部Ｃ３３及びＣ３４を有する。

また、垂直側面部Ｃ１及びＣ２には、それぞれの上部と下部の位置に前方に向かって突出して垂直側面部Ｃ３１及びＣ３２とＣ３３及びＣ３４の表面の一部（後部側）を外接して覆う重合フランジ部Ｐ１及びＰ２を備える。さらに、垂直側面部Ｃ３３及びＣ３４にも、それぞれの中央部の位置に前方に向かって突出して垂直側面部Ｃ５及びＣ６の表面の一部（後部側）を外接して覆う重合フランジ部Ｐ３を備える。

上記した本実施形態のヒートシンクＨの制作方法について図７に基づいて以下に説明する。
先ず、図７の上図に示すように圧延により製造した板状のアルミニウムコイル材１０を打ち抜き加工して、図６のヒートシンクＨの立体形状に合わせた展開図の平面形状に相当する１枚のブランク１１を得る。このブランク１１は図７の下図の通り、全体がＴ字状を有しており、周囲に計六箇所の切欠部Ｋ１〜Ｋ３が設けられている。すなわち、その頭部１１ａの両下部（図の手前両側）にそれぞれ一箇所の切欠部Ｋ１を、またその胴部１１ｂの両側部にそれぞれ二箇所の切欠部Ｋ２、Ｋ３を有している。切欠部Ｋ１は２段の鍵状、切欠部Ｋ２は帯状、切欠部Ｋ３は１段の鍵状の形状となっている。

次に、このブランク１１の表面中央位置にコイニング加工により上方に膨出した直方体状のＬＥＤ素子装着部Ｌを形成する。

次いで、このブランク１１の各部の折り曲げ加工を行なう。図７の下図においては、図６のヒートシンクＨの立体形状を構成する各部の名称に対応する符号と同一の符号をブランク１１の平面に区画して記載した。１は基板部、２は側板部である。破線部は連続した各部の境界線であり、折り曲げ加工を行なう際の曲げ線（折り目）を示すものである。

そこで、先ずブランク１１のＢ１面部を、Ｃ３１面部、Ｃ３２面部、Ａ１面部、Ｃ１面部及びＣ２面部と一体的にＡ２面部との境界線となる曲げ線Ｘを中心に上方に直角に折り曲げる。また、Ｂ２面部をＣ５面部、Ｃ６面部と一体的にＡ２面部との境界線となる曲げ線Ｘを中心に下方に直角に折り曲げる。さらにＡ１面部をＣ１面部、Ｃ２面部と一体的にＢ１面部との境界線となる曲げ線Ｘを中心に後方（図７では下方）に直角に折り曲げる。こうして図６の上部から水平平面部Ａ１、垂直正面部Ｂ１、水平平面部Ａ２及び垂直正面部Ｂ２の順で階段状に交互に連続した基板部１を成形する。

上記階段状の基板部１を成形した後、Ｃ５面部とＣ６面部をＢ１面部とのそれぞれ境界線となる曲げ線Ｘを中心に前方（図７では上方）に直角に折り曲げて図６の垂直正面部Ｂ２の両側端部にこれと連続した垂直側面部Ｃ５及び垂直側面部Ｃ６を成形する。次いで、Ｃ３３面部とＣ３４面部をＡ２面部とのそれぞれ境界線となる曲げ線Ｘを中心に前方（図７では下方）に直角に折り曲げて図６の水平平面部Ａ２の両側端部にこれと連続した垂直側面部Ｃ３３及び垂直側面部Ｃ３４を成形する。

この成形により、Ｃ３３面部とＣ３４面部の重合フランジ部Ｐ３がそれぞれＣ５面部とＣ６面部の表面に重なって接合する。すなわち、図６の通り、垂直側面部Ｃ３３及び垂直側面部Ｃ３４の重合フランジ部Ｐ３が垂直側面部Ｃ５及び垂直側面部Ｃ６の一部（後部側）を覆って接合し、この部分は２重構造になる。

次に、Ｃ３１面部、Ｃ３２面部をＢ１面部とのそれぞれ境界線となる曲げ線Ｘを中心に前方（図７では上方）に直角に折り曲げて図６の垂直正面部Ｂ１の両側端部にこれと連続した垂直側面部Ｃ３１、垂直側面部Ｃ３２を成形する。

引き続いて、Ｃ１面部とＣ２面部をＡ１面部とのそれぞれ境界線となる曲げ線Ｘを中心に下方に直角に折り曲げて図６の水平平面部Ａ１の両側端部にこれと連続した垂直側面部Ｃ１及び垂直側面部Ｃ２を成形する。

この成形により、Ｃ１面部とＣ２面部の重合フランジ部Ｐ１がそれぞれＣ３１面部とＣ３２面部の表面に接した状態で重ね合わされ、また同Ｃ１面部と同Ｃ２面部の重合フランジ部Ｐ２がそれぞれＣ３３面部とＣ３４面部の表面に接した状態で重ね合わされる。すなわち、図６の通り、垂直側面部Ｃ１及び垂直側面部Ｃ２の上部の重合フランジ部Ｐ１が垂直側面部Ｃ３１及び垂直側面部３２の一部（後部側）を覆って重ね合わされ、同垂直側面部Ｃ１及び同垂直側面部Ｃ２の下部の重合フランジ部Ｐ２が垂直側面部Ｃ３３及び垂直側面部３４の一部（後部側）を覆って重ね合わされ、これらの部分はいずれも２重構造になる。

以上のブランク１１の折り曲げ加工によって図６の実施形態のＬＥＤ照明用ヒートシンクＨの製作が完了する。本実施形態のヒートシンクＨの製作のためのブランク１１の折り曲げ加工における各部の加工の順序においても図１の実施形態と同様上述した方法に特に限定されない。但し、本実施形態の場合は図１のものより複雑化しているため、折り曲げ時に各部が相互に干渉しないように、また重合フランジ部を有する垂直側面部の折り曲げは接合される側の垂直側面部の加工後に行なうなど一定の加工順序となるように留意する必要がある。

この実施形態によれば、図１に示した実施形態のものに比べて、水平平面部Ａ１、垂直側面部Ｃ１及びＣ２、垂直側面部３１及び３２などが追加又はその面積増加により３次元の方向に対する投影面積さらに大きくなっているためヒートシンクの放射効率がより高く、一層優れた放熱性を有するものである。また、垂直側面部Ｃ１及びＣ２、Ｃ３３及びＣ３４に重合フランジ部Ｐ１〜Ｐ３をそれぞれ形成して他の垂直側面部Ｃ３１及びＣ３２、Ｃ３３及びＣ３４、Ｃ５及びＣ６に重ね合わせて接合、接続した構造であるためＬＥＤ素子から発生した熱が離れた各垂直側面部（フィン）の末端まですみやかに熱伝導して放射されることになりこれによりさらに高い放熱性を発揮するものである。さらに、これら垂直側面部の重合によりその部分が二重の板構造になっているため、図１の一枚の構造に比べてヒートシンクの剛性が増加し、その強度、耐久性及び安定性の向上を図ることができる。

なお、本実施形態では、垂直側面部同士が重合フランジ部を介して互いに重ね合わされている例であるが、これに限らず、垂直側面部と基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部が重ね合わされている構造でも良いものである。

また、本実施形態における垂直側面部同士の二重構造部は、さらにねじ締結あるいはリベット締結、かしめ締結、溶接、ろう付けなどの接合方法により、二重の材料を一体に結合しても良く、そのことによりヒートシンクの剛性を大きく高めることができる。

１：基板部
２：側板部
１０：アルミニウムコイル材
１１：ブランク
Ａ、Ａ１、Ａ２：水平平面部
Ｂ１、Ｂ２：垂直正面部
Ｃ１〜Ｃ６、Ｃ３１〜Ｃ３４：垂直側面部
Ｋ、Ｋ１〜Ｋ３：切欠部
Ｐ１〜Ｐ３：重合フランジ部
Ｌ：ＬＥＤ素子装着部
Ｑ：熱
Ｓ：閉鎖空間（放熱空間）

Claims (6)

1. 板状のアルミニウム材で製作されたＬＥＤ照明用ヒートシンクにおいて、前記アルミニウム材のブランクを折り曲げ加工して一体的に成形されたものであって、水平平面部と垂直正面部が交互に連続した階段状の基板部からなるとともに該基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部の表面にＬＥＤ素子の装着部が形成されており、前記基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部の片側又は両側の端部にこれらと垂直な垂直側面部を有することを特徴とするＬＥＤ照明用ヒートシンク。
2. 前記板状のアルミニウム材が塑性加工材である請求項１に記載のＬＥＤ照明用ヒートシンク。
3. 前記基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部の肉厚が前記垂直側面部のそれより厚く構成してなる請求項２に記載のＬＥＤ照明用ヒートシンク。
4. 前記垂直側面部同士、若しくは垂直側面部と同基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部が重ね合わされてなる請求項２又は３に記載のＬＥＤ照明用ヒートシンク。
5. 前記基板部の水平平面部又は／及び垂直正面部の表面に形成されるＬＥＤ素子の装着部がコイニング加工により形成されたものである請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤ照明用ヒートシンク。
6. 車に搭載されるものである請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明用ヒートシンク。