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技術 LEDモジュール

出願人 オスラムゲーエムベーハー
発明者 吉尾一郎太田稔生本田久司
出願日 2013年9月10日 (7年8ヶ月経過) 出願番号 2013-187167
公開日 2015年3月23日 (6年1ヶ月経過) 公開番号 2015-056212
状態 未査定
技術分野 照明装置の素子の配置,冷却,密封,その他 非携帯用の照明装置またはそのシステム
主要キーワード 前照灯用 LED点灯 放熱効率 放熱効果 LEDモジュール 前照灯 LED光源 反射鏡
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年3月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

LEDから放出される熱を効率的に放熱するLEDモジュールを提供する。

解決手段

LEDモジュールは、LEDと、LEDが実装されたLED用基体と、LEDの熱を放熱するためのヒートシンク基体と、LED用基体とヒートシンク基体とを接続するための少なくとも1つのねじと、を有し、LED用基体とヒートシンク基体とは少なくとも2面で接続され、LED用基体とヒートシンク基体とが接続される少なくとも1面は、ねじの軸方向に対して傾斜している。傾斜している少なくとも1面は、ねじの軸方向に対して10°以上80°以下の角度で傾斜していることが好ましい。

概要

背景

現在、車両の前照灯用LED光源LEDモジュール)は車種ごとに個別に設計され、LEDが実装されたLED用基体のみを交換できない構造である(例えば、特許文献1)。この場合、前照灯全体での交換が必要となり、LED点灯不良等の故障に対応するメンテナンスコストが高いという問題が生じていた。

概要

LEDから放出される熱を効率的に放熱するLEDモジュールを提供する。LEDモジュールは、LEDと、LEDが実装されたLED用基体と、LEDの熱を放熱するためのヒートシンク基体と、LED用基体とヒートシンク基体とを接続するための少なくとも1つのねじと、を有し、LED用基体とヒートシンク基体とは少なくとも2面で接続され、LED用基体とヒートシンク基体とが接続される少なくとも1面は、ねじの軸方向に対して傾斜している。傾斜している少なくとも1面は、ねじの軸方向に対して10°以上80°以下の角度で傾斜していることが好ましい。

目的

本発明の目的は、上述した問題点を解消し、LEDから放出される熱を効率的に放熱するLEDモジュールを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

LEDと、前記LEDが実装されたLED用基体と、前記LEDの熱を放熱するためのヒートシンク基体と、前記LED用基体と前記ヒートシンク基体とを接続するための少なくとも1つのねじと、を有し、前記LED用基体と前記ヒートシンク基体とは少なくとも2面で接続され、前記LED用基体と前記ヒートシンク基体とが接続される少なくとも1面は、前記ねじの軸方向に対して傾斜している、ことを特徴とするLEDモジュール

請求項2

前記傾斜している少なくとも1面は、前記ねじの軸方向に対して10°以上80°以下の角度で傾斜している、請求項1に記載のLEDモジュール。

請求項3

前記傾斜している少なくとも1面は、波形状、階段状、ジグザグ状である、請求項1または2に記載のLEDモジュール。

請求項4

前記LED用基体および前記ヒートシンク基体は、アルミ、銅、マグネシウムまたは樹脂である、請求項1から3のいずれかに記載のLEDモジュール。

技術分野

0001

本発明は、LEDモジュールに関するものであり、特に、車両の前照灯用のLEDモジュールに関するものである。

背景技術

0002

現在、車両の前照灯用のLED光源(LEDモジュール)は車種ごとに個別に設計され、LEDが実装されたLED用基体のみを交換できない構造である(例えば、特許文献1)。この場合、前照灯全体での交換が必要となり、LED点灯不良等の故障に対応するメンテナンスコストが高いという問題が生じていた。

先行技術

0003

特開2007−59202号公報

発明が解決しようとする課題

0004

そこで、本発明者等は、図7に示すような、車両後方(−Y方向)からねじ4およびLED1が実装されたLED用基体72にアクセスできるLEDモジュール70を考案した。このLEDモジュール70では、LED1に不具合が生じた場合、LED1が実装されたLED用基体72のみを交換することができる。
しかしながら、LEDモジュール70では、LED用基体72の第1面72aおよびこの第1面72aに接続されるべきヒートシンク基体73の第1面73aは、ねじ4の軸方向(Y方向)に平行である。このような構造では、ねじ4を締めると、ねじ4の軸方向に垂直なLED用基体72の第2面72bおよびヒートシンク基体73の第2面73bは良好に密着するが、第1面72a、73aの密着が不十分となり、放熱効率が悪いという問題があった。

0005

そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消し、LEDから放出される熱を効率的に放熱するLEDモジュールを提供することにある。さらに、本発明の付加的な目的は、LEDモジュール全体ではなく、LEDが実装されたLED用基体のみを交換可能なLEDモジュールを提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

本発明の要旨は、以下のとおりである。
(1)LEDと、
前記LEDが実装されたLED用基体と、
前記LEDの熱を放熱するためのヒートシンク基体と、
前記LED用基体と前記ヒートシンク基体とを接続するための少なくとも1つのねじと、
を有し、
前記LED用基体と前記ヒートシンク基体とは少なくとも2面で接続され、
前記LED用基体と前記ヒートシンク基体とが接続される少なくとも1面は、前記ねじの軸方向に対して傾斜している、
ことを特徴とするLEDモジュール。

0007

(2)前記傾斜している少なくとも1面は、前記ねじの軸方向に対して10°以上80°以下の角度で傾斜している、
上記(1)に記載のLEDモジュール。

0008

(3)前記傾斜している少なくとも1面は、波形状、階段状、ジグザグ状である、
上記(1)または(2)に記載のLEDモジュール。

0009

(4)前記LED用基体および前記ヒートシンク基体は、アルミ、銅、マグネシウムまたは樹脂である、
上記(1)から(3)のいずれかに記載のLEDモジュール。

図面の簡単な説明

0010

本発明の第1実施形態に係るLEDモジュールを示す。
本発明の第2実施形態に係るLEDモジュールを示す。
本発明の第3実施形態に係るLEDモジュールを示す。
本発明の第4実施形態に係るLEDモジュールを示す。
本発明の第5実施形態に係るLEDモジュールを示す。
本発明の第6実施形態に係るLEDモジュールを示す。
本発明の前段階のLEDモジュールを示す。

実施例

0011

以下、図面を参照しながら本発明のLEDモジュールを、その実施形態を例示して詳細に説明する。

0012

図1は、本発明の第1実施形態に係るLEDモジュール10を示す。
LEDモジュール10は、LED1と、LED1が実装されたLED用基体2と、LED1の熱を放熱するためのヒートシンク基体3と、LED用基体2とヒートシンク基体3とを接続するためのねじ4と、を有する。LED用基体2の第1面2aは、ヒートシンク基体3の第1面3aに接続され、第1面2a、3aは、ねじ4の軸方向(Y方向)に対して傾斜している。また、LED用基体2の第2面2bは、ヒートシンク基体3の第2面3bに接続されている。ねじ4は、ねじ4の軸方向に対して垂直な第2面2b、3bに接続されている。

0013

LED用基体2とヒートシンク基体3とが接続される第1面2a、3aを、ねじ4の軸方向に対して傾斜させることにより、1つのねじ4による一方向の締め付けに対しても、第1面2a、3aおよび第2面2b、3bの接続面全域に密着する圧力が印加される。その結果、LED1からの熱を放熱するための面積が増加して、放熱効率が向上する。
また、LED用基体2を車両後方(−Y方向)側に、ヒートシンク基体3を車両前方(Y方向)側に配置して、車両後方から前方に向かってねじ4により締め付けることにより、LED用基体2のみを交換することができる。すなわち、LED1に不良が発生した場合、LEDモジュール10全体を交換するのではなく、LED1が実装されたLED用基体2のみを交換すればよいので、メンテナンスコストを低減することができる。

0014

傾斜している第1面2a、3aは、ねじ4の軸方向に対して10°以上80°以下の角度αで傾斜していることが好ましい。角度αが10°未満の場合、または、角度αが80°超の場合、第1面2a、3aの密着が十分に達成されないおそれがあるためである。

0015

LED用基体2およびヒートシンク基体3は、アルミ、銅、マグネシウムまたは樹脂であることが好ましい。

0016

車両の前照灯用のLEDモジュール10において、LED1からの光は、反射鏡5を介して反射され、図示しないレンズを透過して車両前方(Y方向)を照明する。なお、第1実施形態は、車両の前照灯用のLEDモジュール10であるが、本発明は、車両の前照灯以外の様々な用途に適用可能である。

0017

図2は、本発明の第2実施形態に係るLEDモジュール20を示す。第2実施形態において、第1実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
LEDモジュール20において、LED用基体12の第1面12aは、ヒートシンク基体13の第1面13aに接続され、第1面12a、13aは、ねじ4の軸方向に対して角度αで傾斜している。また、LED用基体12の第2面12bは、ヒートシンク基体13の第2面13bに接続され、第2面12b、13bは、ねじ4の軸方向に対して角度βで傾斜している。このように、2つの傾斜面によって、LED用基体12とヒートシンク基体13とが接続され、LED用基体12がヒートシンク基体13を挟み込む形になると、接続面全域に密着する圧力が強く印加されるので好ましい。
なお、ヒートシンク基体13がLED用基体12を挟み込む形にすることもできる。

0018

図3は、本発明の第3実施形態に係るLEDモジュール30を示す。第3実施形態において、第1および第2実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
LEDモジュール30において、LED用基体22の第1面22aは、ヒートシンク基体23の第1面23aに接続され、第1面22a、23aは、ねじ4の軸方向に対して角度αで傾斜している。また、LED用基体22の第2面22bは、ヒートシンク基体23の第2面23bに接続され、第2面22b、23bは、ねじ4の軸方向に対して角度βで傾斜している。また、LED用基体22の第3面22cは、ヒートシンク基体23の第3面23cに接続され、第3面22c、23cにねじ4が接続されている。このように、2つの傾斜面によって、LED用基体22とヒートシンク基体23とが接続され、LED用基体22がヒートシンク基体23を挟み込む形になる上、ねじ4が、ねじ4の軸方向に垂直な第3面22c、23cに接続されているため、接続面全域に密着する圧力が強く印加されるので好ましい。

0019

図4は、本発明の第4実施形態に係るLEDモジュール40を示す。第4実施形態において、第1〜3実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
LEDモジュール40において、LED用基体32の第1面32aは、ヒートシンク基体33の第1面33aに接続され、第1面32a、33aは、ねじ4の軸方向に対して角度αで傾斜している。また、LED用基体32の第2面32bは、ヒートシンク基体33の第2面33bに接続され、第2面32b、33bは、ねじ4の軸方向に対して角度βで傾斜している。また、LED用基体32の第3面32cは、ヒートシンク基体33の第3面33cに接続され、第3面32c、33cは、ねじ4の軸方向に対して角度γで傾斜している。このように、3つの傾斜面によって、LED用基体32とヒートシンク基体33とが接続され、LED用基体32とヒートシンク基体33とが互いを挟み込む形になると、接続面全域に密着する圧力が強く印加されるので好ましい。

0020

図5は、本発明の第5実施形態に係るLEDモジュール50を示す。第5実施形態において、第1〜4実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
LEDモジュール50において、LED用基体42の第1面42a、第2面42b、第3面42c、第4面42dおよび第5面42eは、それぞれ、ヒートシンク基体43の第1面43a、第2面43b、第3面43c、第4面43dおよび第5面43eに接続されている。ここで、第1面42a、43aはねじ4の軸方向に対して角度αで傾斜し、第3面42c、43cはねじ4の軸方向に対して角度βで傾斜し、第5面42e、43eはねじ4の軸方向に対して角度γで傾斜している。また、ねじ4の軸方向に対して垂直な第4面42d、43dにねじ4が接続されている。このように、3つの傾斜面によって、LED用基体42とヒートシンク基体43とが接続され、LED用基体42とヒートシンク基体43とが互いを挟み込む形になる上、ねじ4が、ねじ4の軸方向に垂直な第4面42d、43dに接続されているため、接続面全域に密着する圧力が強く印加されるので好ましい。
なお、ねじ4は、ねじ4の軸方向に対して垂直な第2面42b、43bに接続されてもよいし、2本のねじ4が、第2面42b、43bおよび第4面42d、43dに接続されてもよい。

0021

図6は、本発明の第6実施形態に係るLEDモジュール60を示す。第6実施形態において、第1〜5実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。また、第6実施形態は、第5実施形態と以下の点においてのみ相違する。
図6(a)に示すLEDモジュール60aにおいて、LED用基体52の傾斜面52aおよびヒートシンク基体53の傾斜面53aは波形状である。
図6(b)に示すLEDモジュール60bにおいて、LED用基体52の傾斜面52bおよびヒートシンク基体53の傾斜面53bは階段状である。
図6(c)に示すLEDモジュール60cにおいて、LED用基体52の傾斜面52cおよびヒートシンク基体53の傾斜面53cはジグザグ状である。
このような傾斜面の形状を採用すると、接触面積が増加し、放熱効果が向上するため好ましい。なお、全ての接触面をこのような形状とすることもできる。

0022

本発明は、第1〜6実施形態以外のLEDモジュールとすることもできる。例えば、LED用基体とヒートシンク基体とは4面以上で接続され、その4面以上の接続面がねじの軸方向に対して傾斜することもできる。また、LED用基体のみの交換を必要としない場合、LED用基体を車両前方側に、ヒートシンク基体を車両後方側に配置することもできる。

0023

1LED
2、12、22、32、42、52、72 LED用基体
3、13、23、33、43、53、73ヒートシンク基体
4 ねじ
5反射鏡
10、20、30、40、50、60、70 LEDモジュール

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