サインハウス独自開発のLED RIBBON(エルリボン)の性能・匠の秘密

6つの業界初となる、技術・ノウハウが組み込まれたLED RIBBONは、CREE社製「MK-R」LEDチップを採用。

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LED RIBBON(エルリボン)のバイク用ヘッドライト、4大クイックポイント!

3倍明るく対象物が鮮明

3倍明るく対象物鮮明
(HIDよりも明るい)

100倍の長寿命

100倍の長寿命
(バイクより長寿命)

独自の安定点灯技術

独自の安定点灯技術
(業界初の実用化)

取付簡単で省スペース

取付簡単で省スペース
(バイクと相性抜群)

完全オリジナル設計:LED RIBBON(エルリボン)実力の秘密

実に6つの業界初となる、技術・ノウハウが組み込まれた、サインハウス独自開発のLED RIBBON。

LED RIBBON(エルリボン)性能・匠の秘密に迫る

難しいとされてきた、バイク用ヘッドライトのLED実用化を、業界で最初に実現。成功の鍵を握るその技術とは?

熱放出のための斬新な設計(特許出願中)

独自開発のヒートリボン

LEDの課題である熱を効率よく逃がすための工夫として、まずは走行中にもろに風を受け、放熱効果が大きいヘッドライト周りに着目しました。

ヒートリボンとは、見た目の通りリボンのような形状をしており、本製品の特徴を強く顕していることから、ブランド名にも採用したものです。 リボンはヒートシンクの役割をします。バイクで言うところのラジエターのような存在です。

冷たい外気との接触面が多いほど、より多くの放熱効果が期待できるわけですが、問題はバイクのヘッドライトが収まっているスペースは極めて狭いということです。 この問題の解決策として、ヒートリボンをたわみ胴体にすることで、自由に折り曲げることができるようにしました。

素材は、アルミに比べ1.5倍程度(強度などが求められるアルミ部品などのアルミ合金ではさらにそれ以上の差)、熱伝導率に優れた銅製とすることで、効率良く冷却をすることが可能となります。

もう一つ、たわみ胴体による自然冷却にこだわった大きな理由があります。現在、多くのLEDバルブ製品で採用されている小型の冷却ファンによる強制空冷ですが、道路走行環境では排気ガスなどのスス、塵、アスファルト削粉、ブレーキダスト、タイヤカス、土、砂、小石など様々な粉塵が舞っています。車のエンジンルームですら、少しの間で粉塵が多く付着します。そして、バイブレーション的な強い振動。これらは常に回転するファンには非常に有害となります。小型のファンでは回転軸のベアリングも弱くこの部分に粉塵が割り込めば、傷が付き結果破損に至ります。要するに走行環境においては「小型ファンは故障する」リスクが常につきまといます。そのため、絶対的な信頼性の高い自然空冷のヒートリボンを採用しました。

LED RIBBONがなぜ冷却部分に高い信頼性を求めるか。それはLEDチップが非常に熱に弱いからです。自ら発熱する熱で約150度で破損してしまいます。要するに冷却できなくなったらLEDチップの温度は上昇し、結果点灯できなくなってしまいます。

なお、このヒートリボンは中心部でも配線等が解ける温度までは温度は上がりません。末端部分は触っても暖かい程度の温度となります。

独自開発のヒートリボン
独自開発のヒートリボン
独自開発のヒートリボン

NASA開発のヒートパイプと緻密な熱移動設計

「ヒートパイプ」とは、航空宇宙科学の分野で開発された熱を音速で移動させる技術です。

身近なところでは、ノートパソコンの中心部にあるCPUの熱を外側にある冷却ファンへ熱を移動させるために使用されています。

ヒートパイプは中が真空になっており、その中に作動液となる水が入っています。加熱すると作動液が蒸発しここでまず気化熱での冷却効果が生まれます。そして、気化した高熱の気体がヒートパイプ全体に瞬時に広がり、ヒートシンクであるヒートリボンへと熱を伝えます。

LED RIBBONは、このヒートパイプをメイン構造とする画期的な手法を考案したことで、LEDチップから発生する熱を効率よくヘッドライト外へ逃がす(移動する)ことが可能となっています。

なお、LED RIBBONのヒートパイプはアルミに比べ1.5倍程度(強度などが求められるアルミ部品などのアルミ合金ではさらにそれ以上の差)熱伝導率の高い銅製のヒートパイプを使用しています。また、LEDチップがマウントされている基板も銅製を採用。さらに、LED基板はヒートパイプに半田溶接することで、ネジ固定や接着固定に比べ振動にも強くLEDチップから発生する熱を効率良くヒートパイプへと伝えます。

このように、わずかな熱でも確実に移動するということを突き詰めて設計されています。

アルミ製の冷却体では、熱の伝わるスピードは非常に遅く発光部と冷却部の温度差が非常に大きく、一般照明用などのLEDに比べて発熱量も大きいヘッドライトに使用する超高輝度LEDでは肝心の「LEDチップを冷却する」ことは非常に困難です。また、熱の伝わるスピードが遅いということは、冷却できるスピードも遅いということになります。熱に弱いLEDチップにとっては致命的とも言えます。

LED RIBBONは、LEDの熱を冷却部へ瞬時に伝えることで、LED発光部の温度上昇を押さえLEDのパフォーマンスを最大限に引き出しています。まさに、LED RIBBONのパフォーマンスは、「ヒートパイプをメイン構造とする」ことが非常に重要なファクターとなっています。

NASA開発のヒートパイプ

CREE社製最新の超高輝度LEDチップ採用

従来のように、低輝度LEDバルブを多数くっつけて使用した「面発光」では、光がまとまらないため、ヘッドライトのように、一方向をできるだけ強く照らす必要がある場合にうまく適応しません。

そこで単体で使用しても高輝度LEDチップとして世界最高レベルの明るさを誇る、CREE社製LEDチップ「MK-R」から始まり、今では「XP-L」や「XHP70」を採用することで、高輝度LEDの「点発光」にできるため、前方への照射に対して、非常に効率的な配光を実現したのです。 中でも、XP-Lは3.45mm角の極小チップでありながら、単体で1000ルーメンの明るさを誇ります。1つのバルブでハイ/ロー二つのフィラメントを持つH4バルブの発光点を再現できたことで、ハロゲンバルブに近い配光を再現することができました。

ちなみにCree社は、シリコンカーバイトを用いた高輝度LEDを生産する業界トップメーカーで、世界各国において多く採用されており、提供されているLEDチップも多数の種類があります。その中でもLED RIBBONが採用している「XP-L」や「XHP70」LEDチップは、極めて高輝度のハイクラスの光をもたらすグレードのものです。

CREE社製「MK-R」LEDチップ採用

ヒートセンサー・コントローラーの自動減光機能で発熱を制御

高熱に弱いLEDなので、とにかく無駄な発熱を避けることを考えました。これはミニバイク・原付スクーター用のHID miniを開発した際に培ったノウハウでもあります。 LED RIBBONでは、発光部温度を監視し、高温時には自動減光して発熱を抑える機能をもつ、ヒートセンサー・コントローラーを実装しています。

LEDの特徴として、消費電力を抑えて出力を下げると、出力に比例して明るさが暗くなるのではなく、消費電力が少ない時程発光効率が上がるため、極端な明るさの変動はほとんど感じないと言えます。

自動減光機能で発熱を制御

AC/DC両対応でHi/Lo切替可能

※PH7型/PH11型/PH12型 (HS1型、H4型、HS5型はDC点灯車専用です)

近年増えているDC点灯車両にも配慮して、DC専用バラストも設計しました。純正ヘッドライトと同様に、Hi/Lo切替も可能です。

またHIDの厳しい条件下での安定点灯を目指したノウハウが詰まったバラストですが、発光に2万Vも必要とするHIDとは違い、 LEDはアイドリング時などの僅かな電圧でも発光させられるため、停車中でも安定した点灯維持が、格段と実現し易くなっているのも大きな利点といえます。

AC/DC両対応でHi/Lo切替可能

コンパクト設計で省スペース化

放熱するヒートリボンは折り畳んで収納できます。またデジタル制御のコントローラーも手のひらサイズになっています。 HID開発の経験で、取り付けスペースの極めて狭いバイクの苦労を誰よりも理解しているサインハウスだからこそ、省スペース化には入念な努力と工夫が随所に施されています。

LEDは放熱処理が必要?

従来のHIDの構成

LED RIBBONと比較すれば、その差は歴然ですが、パーツが多く、配線も複雑でした。

従来のHIDの構成

LED RIBBONの超シンプル構成で簡単取付け

パーツがとにかく少なく、配線も簡単で、取り付けやすくなりました。またシンプルな構成にすることで、故障リスクも低減させています。

超シンプル構成の簡単取付け
超シンプル構成の簡単取付け

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LED RIBBON LEDヘッドライトバルブKIT のご購入情報

バイク・スクーター用LEDヘッドライトバルブ「LED RIBBON(エルリボン)」新バルブ対応、続々登場!

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