ヒートシンク
【課題】加工が容易で、放熱フィンの固定時に特別の治具を必要とすることなく製造できるヒートシンクを得る。
【解決手段】発熱するデバイス１が取り付けられる柱部材２と、柱部材２の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィン４とを備える。柱部材２の外周に装着可能な環状の保持部材８に各放熱フィン４をそれぞれ挿入可能な溝１０を柱部材２の長手方向に沿って形成し、各溝１０に放熱フィン４を挿入した際に放熱フィン４が外側へ抜けるのを規制する抜け止め部６を放熱フィン４に形成し、保持部材８の各溝１０に放熱フィン４を挿入して放熱フィン４を柱部材２に保持する。また、板状の保持部材１８の中央に柱部材２を挿入可能な挿着孔２１を形成し、挿着孔２１から外側に向かった溝２０を形成して、保持部材１８の各溝２０に放熱フィン４を挿入して放熱フィン４を柱部材２に保持し、放熱フィン４を柱部材２にろう付した。
【解決手段】発熱するデバイス１が取り付けられる柱部材２と、柱部材２の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィン４とを備える。柱部材２の外周に装着可能な環状の保持部材８に各放熱フィン４をそれぞれ挿入可能な溝１０を柱部材２の長手方向に沿って形成し、各溝１０に放熱フィン４を挿入した際に放熱フィン４が外側へ抜けるのを規制する抜け止め部６を放熱フィン４に形成し、保持部材８の各溝１０に放熱フィン４を挿入して放熱フィン４を柱部材２に保持する。また、板状の保持部材１８の中央に柱部材２を挿入可能な挿着孔２１を形成し、挿着孔２１から外側に向かった溝２０を形成して、保持部材１８の各溝２０に放熱フィン４を挿入して放熱フィン４を柱部材２に保持し、放熱フィン４を柱部材２にろう付した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱するデバイスからの熱を放熱フィンから放熱するヒートシンクに関し、特に、発光ダイオードのような発熱密度が高く、高温では性能と寿命が著しく低下するデバイスからの熱を放熱するヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特許文献１にあるように、発熱するデバイスが取り付けられる柱部材の外周に板状の放熱フィンを複数取り付けたヒートシンクが知られている。このものでは、柱部材の外周に複数の溝を形成し、溝に板状の放熱フィンを挿入して、溝の周囲を押圧治具により塑性変形させ、放熱フィンを柱部材にカシメにより固定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０１５１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、こうした従来のものでは、柱部材に複数の溝を形成しなければならず加工が煩雑で、しかも、溝の周囲を押圧治具により変形させて固定するので、隣の放熱フィンとの間隔が狭かったり、柱部材の直径が小さかったりすると、押圧治具が放熱フィンの間に入らず、カシメ作業が困難な場合があり、また、十分な押圧力が得られずにカシメが不十分になる場合があるという問題があった。
【０００５】
更に、カシメ作業の際に、先にカシメ作業をしている固定箇所の応力状態に影響を及ぼし熱伝導率が低下する場合があり、放熱フィンの間隔や形状が異なる毎に、それぞれ押圧治具を用意しなければならないという問題もあった。
【０００６】
本発明の課題は、加工が容易で、放熱フィンの固定時に特別の治具を必要とすることなく製造できるヒートシンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記柱部材の外周に装着可能な環状の保持部材に前記各放熱フィンをそれぞれ挿入可能な溝を前記柱部材の長手方向に沿って形成し、
また、前記各溝に前記放熱フィンを挿入した際に前記放熱フィンが外側へ抜けるのを規制する抜け止め部を前記放熱フィンに形成し、前記保持部材の前記各溝に前記放熱フィンを挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンクがそれである。
【０００８】
その際、前記抜け止め部は前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて形成され、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の内周との間に挟んだ構成としてもよい。あるいは、前記各放熱フィンに前記保持部材を挿入可能な溝を前記柱部材の長手方向に沿って形成して前記抜け止め部を設け、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の内周との間に挟んだ構成としてもよい。
【０００９】
また、発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
板状の保持部材の中央に前記柱部材を挿入可能な挿着孔を形成すると共に、前記保持部材に前記各放熱フィンをそれぞれ挿入可能で、かつ、前記挿着孔から外側に向かった溝を形成し、
また、前記各溝に前記放熱フィンを挿入した際に前記放熱フィンが外側へ抜けるのを規制する抜け止め部を前記放熱フィンに形成し、前記保持部材の前記各溝に前記放熱フィンを挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンクがそれである。
【００１０】
前記保持部材は前記挿着孔側を前記柱部材側に折り曲げて、前記溝を傾斜させ前記溝に前記放熱フィンを挿入可能とした構成としてもよい。その際、前記抜け止め部は前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて形成され、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の前記挿着孔の内周との間に挟んだ構成としてもよい。あるいは、前記放熱フィンに段差を設けて前記保持部材の前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成した構成としてもよい。前記柱部材の両端側にそれぞれ前記保持部材を設けた構成としてもよい。
【００１１】
更に、発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記柱部材の長手方向両端にそれぞれ円板状の前記保持部材を設け、また、前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて抜け止め部を形成し、
かつ、両端の前記各保持部材に前記各放熱フィン毎の複数の溝を前記柱部材の外周形状に応じて形成して、前記両保持部材の溝に両端を挿入した棒材と前記柱部材の外周との間に前記抜け止め部を挟んで前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンクがそれである。
【００１２】
また、発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて重ね部を形成し、該重ね部に溝を形成すると共に、前記重ね部の先端を更に外側に折り曲げて隣の前記放熱フィンの前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成し、
前記重ね部に隣の前記放熱フィンの前記重ね部を重ねて前記抜け止め部を隣の前記溝に挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンクがそれである。その際、一端側に前記放熱フィンの前記抜け止め部を挿入可能な溝を形成すると共に、他端側に前記放熱フィンの前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成した保持部材を前記放熱フィンの間に配置した構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のヒートシンクは、柱部材に溝を加工する必要がなく、また、柱部材と放熱フィンとを固定治具を必要とすることなく仮組みすることができ、仮組みした状態でろう付できるので製造が容易であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図２】本第１実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図３】本第１実施形態のヒートシンクの断面図である。
【図４】本第１実施形態のヒートシンクの平面図である。
【図５】本第１実施形態の保持部材の製造手順を示す説明図である。
【図６】本第１実施形態の別の保持部材を示す斜視図である。
【図７】本第１実施形態の別のヒートシンクの断面図である。
【図８】本第１実施形態の他のヒートシンクの断面図である。
【図９】本第１実施形態の別の放熱フィンの配列を有するヒートシンクの平面図である。
【図１０】本第１実施形態の他の放熱フィンの配列を有するヒートシンクの平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図１２】本第２実施形態のヒートシンクの断面図である。
【図１３】本第２実施形態の別のヒートシンクの断面図である。
【図１４】本第２実施形態の他のヒートシンクの断面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図１６】本第３実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図１７】本第３実施形態のヒートシンクの断面図である。
【図１８】本第３実施形態としての別のヒートシンクの分解斜視図である。
【図１９】本第３実施形態の別のヒートシンクの斜視図である。
【図２０】本第３実施形態としての他のヒートシンクの分解斜視図である。
【図２１】本第３実施形態の他のヒートシンクの斜視図である。
【図２２】本発明の第４実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図２３】本第４実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図２４】本発明の第５実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図２５】本第５実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図２６】本第５実施形態のヒートシンクの断面図である。
【図２７】本第５実施形態の別のヒートシンクの断面図である。
【図２８】本発明の第６実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図２９】本第６実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図３０】本第６実施形態としての保持部材を用いた別のヒートシンクの分解斜視図である。
【図３１】本第６実施形態の保持部材を用いた別のヒートシンクの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、第１実施形態（請求項１，２，４〜６，８に対応）について、図１〜図１０によって説明する。図１に示すように、１は発熱するデバイスで、例えば、車両用前照灯に用いられる発光ダイオード等の半導体素子である。デバイス１は柱部材２の上端面２ａに取り付けられ、柱部材２は、本実施形態では、アルミニウム製で、円柱状に形成されている。尚、柱部材２は中実材に限らずパイプであってもよい。
【００１６】
柱部材２の外周には、複数の放熱フィン４が取り付けられ、放熱フィン４は、例えば、アルミニウム製で、板状に形成されている。放熱フィン４の高さは、柱部材２の長手方向の全長とほぼ同じに形成されている。尚、柱部材２の長さと放熱フィン４の長さとは同じにする必要はなく、必要に応じて長さを決めればよい。
【００１７】
放熱フィン４は、柱部材２側を柱部材２の長手方向に沿って折り曲げられて抜け止め部６が形成されている。抜け止め部６はほぼ直角に折り曲げられており、抜け止め部６の幅は多数の放熱フィン４を柱部材２の外周に沿って並べ、各抜け止め部６を柱部材２の外周に接触させた際に、柱部材２の外周に隙間なく抜け止め部６を並べることができるように形成されている。また、抜け止め部６の幅は、隣の放熱フィン４との間の隙間が空気の通過による放熱に適した間隔でもある。尚、抜け止め部６は、柱部材２の外周に密着させることができるように、柱部材２の外径に応じて円弧状に形成してもよい。
【００１８】
本第１実施形態では、環状の保持部材８を備え、保持部材８の内径は柱部材２の外周の全周に抜け止め部６を密着させて並べた際、抜け止め部６の外側に装着可能に形成されている。本第１実施形態では、柱部材２の外径に抜け止め部６の厚さの２倍を加算した内径に形成されている。
【００１９】
保持部材８には、下端側から柱部材２の長手方向に複数の溝１０が所定の長さで形成されている。各溝１０には各放熱フィン４が挿入可能に形成されており、図３、図４に示すように、保持部材８を柱部材２の上端側に装着し、各溝１０に各放熱フィン４を挿入した際には、抜け止め部６が柱部材２の外周に密着されるように構成されている。
【００２０】
保持部材８を柱部材２に装着すると、各放熱フィン４は抜け止め部６が保持部材８の内周と柱部材２の外周とにより挟まれて、放熱フィン４の径方向の移動が規制される。また、各放熱フィン４を各溝１０に挿入すると、放熱フィン４が柱部材２の長手方向の上方に移動するのが規制される。尚、この保持部材８が請求項１の保持部材に対応する。
【００２１】
保持部材８は、図５（イ）に示すように、円板状の素材を絞り加工により、図５（ロ）に示すように、ハット状に加工し、図５（ハ）に示すように、上下の不要部分を切除して環状に形成し、図５（ニ）に示すように、溝１０を加工して形成できる。
【００２２】
また、図６（イ）に示すように、帯状の素材に溝１０を加工し、開口部８ａを有するＣ字状の環状に成形して保持部材８を形成してもよい。あるいは、図６（ロ）に示すように、帯状の素材に溝１０を加工し、素材の両端を重ね合わせて重合部８ｂを設けるように環状に成形して保持部材８を形成してもよい。その際、重合部８ｂでは溝１０も同時に重ね合わされるようにすると、保持部材８が径方向に広がるのを防止できる。
【００２３】
更に、図６（ハ）に示すように、帯状の素材に溝１０を加工し、素材の両端を内側に折り曲げて突き合わせ部８ｃを設け、両突き合わせ部８ｃを突き合わせて環状に成形して保持部材８を形成してもよい。その際、柱部材２には両突き合わせ部８ｃが挿入される切欠２ｂを形成し、保持部材８が径方向に広がるのを防止するようにしてもよい。
【００２４】
図６（ニ）に示すように、帯状の素材に溝１０を加工し、素材の両端を外側に折り曲げて突き合わせ部８ｄを設け、両突き合わせ部８ｄを突き合わせて環状に成形して保持部材８を形成してもよい。両突き合わせ部８ｄに貫通孔８ｅを穿設して、ボルト１２とナット１４とにより、両突き合わせ部８ｄを固定して、保持部材８が径方向に広がるのを防止するようにしてもよい。
【００２５】
一方、本第１実施形態では、図１に示すように、円板状の保持部材１８を備え、保持部材１８の中心には挿着孔２１が形成されている。保持部材１８には挿着孔２１から放射状に、挿着孔２１から外側に向かって複数の溝２０が形成されており、溝２０は前述した保持部材８の溝１０と同じ位置に形成されている。溝２０は保持部材１８のほぼ中間位置に達するまで形成されている。
【００２６】
保持部材１８の挿着孔２１側の縁が下方に折り曲げられてガイド部２２が形成されて、挿着孔２１の内径は前述した保持部材８の内径と同径に形成されている。また、保持部材１８は挿着孔２１側が上方に盛り上げられて形成されており、図３に示すように、溝２０が形成された箇所から挿着孔２１に向かって上方に折り曲げられて、溝２０が傾斜して形成されている。尚、この板状の保持部材１８が請求項４，５の保持部材に対応する。
【００２７】
各溝２０に放熱フィン４の下側を挿入可能に構成されており、柱部材２の外周に多数の放熱フィン４を柱部材２の外周に沿って放射状に並べ、各抜け止め部６を柱部材２の外周に接触させた状態で、図３、図４に示すように、保持部材１８の挿着孔２１を各抜け止め部６に挿着すると共に、各溝２０に放熱フィン４の下側を挿入する。
【００２８】
保持部材１８を柱部材２に装着すると、各放熱フィン４は抜け止め部６が保持部材１８のガイド部２２の内周と柱部材２の外周とにより挟まれて、放熱フィン４の径方向の移動が規制される。また、各放熱フィン４を各溝２０に挿入すると、放熱フィン４が柱部材２の長手方向の下方に移動するのが規制される。
【００２９】
両保持部材８，１８を柱部材２の外周に装着して、柱部材２に複数の放熱フィン４を保持し、この状態で柱部材２と放熱フィン４とをろう付する。ろう付に際しては、柱部材２にクラッド材を用いて、炉中で加熱してろう付してもよい。柱部材２の表面から溶けたろう材が柱部材２と抜け止め部６とをろう付し、また、毛細管現象等により、両保持部材８，１８の両溝１０，２０に流れ込み、柱部材２、放熱フィン４、両保持部材８，１８をろう材によって良導体として接合する。
【００３０】
あるいは、クラッド材を用いない場合は、柱部材２に複数の放熱フィン４を保持した状態で、柱部材２の上端面２ａにペースト状のろう材を塗布して、炉中で加熱してろう付してもよい。炉中でろう材の粘性が下がり、前述したと同様に各部に流入して良導体として接合される。
【００３１】
ろう付後に、図２に示すように、柱部材２の上端面２ａにデバイス１を取り付ける。その際、柱部材２の上端面２ａを切削してろう材を除去し、柱部材２と保持部材８とを同一平面となるようにしてもよい。
【００３２】
このように、両保持部材８，１８により、柱部材２に放熱フィン４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。また、両保持部材８，１８は放熱板としても作用する。
【００３３】
柱部材２の上側に環状の保持部材８を、下側に板状の保持部材１８を設けた場合を例にしたが、これに限らず、図７に示すように、柱部材２の上下に同じ環状の保持部材８を設けてもよく、あるいは、図８に示すように、柱部材２の上下に板状の保持部材１８を設けてもよい。
【００３４】
また、放熱フィン４を柱部材２の全周にわたって連続して設けた場合を例としたが、放熱フィン４の配置はこれに限らず、図９に示すように、板状の保持部材１８の一部を切り欠いて、放熱フィン４を柱部材２の外周の一部に設けてもよい。その際、図９、図１０に示すように、不要な溝２０には放熱フィン４を挿入することなく、溝２０の状態で残せばよい。その際、放熱フィン４を設けていない柱部材２の側面を平坦に形成して、側面にデバイス１を取り付けるようにしてもよい。
【００３５】
また、柱部材２が円柱状の場合を例としたが、これに限らず、柱部材２が四角柱あるいは六角柱等の角柱でもよく、その際には、角柱の柱部材２の平坦面に放熱フィン４を平行に並べて配置すればよい。そして、保持部材８を角形の環状に形成すればよく、保持部材１８の挿着孔２１を角孔に形成すればよい。
【００３６】
柱部材２には各放熱フィン４に応じた溝等を加工する必要がなく、柱部材２の形成が容易で、溝位置に拘束されないため、放熱フィン４の配置の自由度が向上し、両保持部材８，１８とのろう付も容易にできる。更に、形状の変更などへの対応力が向上し、熱伝導性や強度の向上を図ることができる。
【００３７】
次に、第２実施形態（請求項１、請求項２に対応）について、図１１〜図１３によって説明する。尚、前述した実施形態と同じ部材については同一番号を伏して詳細な説明を省略する。以下同様。
【００３８】
図１１に示すように、本第２実施形態では、柱部材２の上側には前述した環状の保持部材８を設ける。また、放熱フィン２４には抜け止め部２６を形成すると共に、抜け止め部２６の下端から柱部材２の中心に向かって台形状の折返し部２８を形成する。
【００３９】
図１２に示すように、抜け止め部２６を柱部材２の外周に接触させると共に、折返し部２８を柱部材２の下面に当てて、ワッシャ部材３０と柱部材２の下面との間に折返し部２８を挟む。そして、ワッシャ部材３０にボルト３２を通し、柱部材２の下面に形成したねじ穴３３にボルト３２を螺入して固定するようにしてもよい。
【００４０】
その際、図１３に示すように、ワッシャ部材３５の直径を大きく形成して、放熱性を向上させるようにしてもよい。また、図１４に示すように、ワッシャ部材３７に折返し部２８を収納する有底孔４０を形成して、ワッシャ部材３７の上面４２を放熱フィン２４の下端に接触させるようにしてろう付することにより、更に放熱性を向上させることができる。
【００４１】
このように、１個の保持部材８を設けた構成でも、柱部材２に放熱フィン４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。
【００４２】
次に、第３実施形態（請求項１，２，４〜６，８に対応）について、図１５〜２１によって説明する。
図１５に示すように、本第３実施形態では、第１実施形態の放熱フィン４と同様に、放熱フィン３４の柱部材２側を柱部材２の長手方向に沿って折り曲げられて抜け止め部３６が形成されている。また、この折り曲げ箇所に、上端側からスリット３８を形成し、スリット３８は環状の保持部材８を挿入可能に形成する。
【００４３】
スリット３８に保持部材８を挿入した際に、図１６、図１７に示すように、保持部材８の上端と柱部材２の上端面２ａとが同一平面内になるように形成する。これにより、上端面２ａへのデバイス１の取り付けが容易になる。
【００４４】
また、図１８、図１９に示すように、放熱フィン４を柱部材２の全周に設けない場合には、板状の保持部材５８の一部を折り曲げて、放熱フィン部６０を形成し、放熱フィン部６０の上端側からスリット６２を形成する。スリット６２は環状の保持部材８を挿入可能に形成する。
【００４５】
更に、図２０に示すように、下側の保持部材１８を設けることなく、環状の保持部材８を長さが柱部材２の長手方向の長さと同じに形成して、溝１０を長く形成し、各溝１０に各放熱フィン３４を挿入する。
【００４６】
これにより、図２１に示すように、下側の保持部材１８を用いることなく、１個の環状の保持部材１８により、柱部材２に複数の放熱フィン４を保持することができ、部品点数を削減することができる。
【００４７】
第４実施形態（請求項１，３，４，７，８に対応）について、図２２、図２３によって説明する。
図２２に示すように、本第４実施形態では、放熱フィン６４は平板状に形成され、放熱フィン６４の上端側にスリット６５を形成して、放熱フィン６４の柱部材２側に抜け止め部６６を形成している。また、放熱フィン６４の下端側に段差７０を形成し、柱部材２側を下方に突き出した抜け止め部７２を設けている。
【００４８】
環状の保持部材６８は、柱部材２の外周に放熱フィン６４の縁を密着させた際に、スリット６５に保持部材６８を挿入可能な位置に形成されており、その際、同時に溝１０に放熱フィン６４が挿入される。
【００４９】
放熱フィン６４のスリット６５に保持部材６８を挿入して、保持部材６８を柱部材２に装着すると、各放熱フィン６４は抜け止め部６６が保持部材６８の内周と柱部材２の外周とにより挟まれて、放熱フィン６４の径方向の移動が規制される。また、各放熱フィン６４を各溝１０に挿入すると、放熱フィン６４が柱部材２の長手方向の上方に移動するのが規制される。
【００５０】
また、板状の保持部材７８は中央を盛り上げることなく平板状に形成されている。保持部材７８の溝２０に放熱フィン６４の抜け止め部７２が挿入可能に形成されている。保持部材７８の溝２０に放熱フィン６４の抜け止め部７２を挿入すると、放熱フィン６４の径方向の移動が規制されると共に、放熱フィン６４が柱部材２の長手方向の下方に移動するのが規制される。
【００５１】
このように、保持部材６８と保持部材７８とにより、柱部材２に放熱フィン６４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。
【００５２】
第５実施形態（請求項９に対応）について、図２４〜図２７によって説明する。
図２４に示すように、本第５実施形態では、放熱フィン８４は、柱部材２側を柱部材２の長手方向に沿って折り曲げられて抜け止め部８６が形成されている。抜け止め部８６は直角に２度折り曲げられて、溝が形成されており、抜け止め部８６の幅は多数の放熱フィン８４を柱部材２の外周に沿って並べ、各抜け止め部８６を柱部材２の外周に接触させた際に、柱部材２の外周に隙間なく抜け止め部８６を並べることができるように形成されている。また、抜け止め部８６の幅は、隣の放熱フィン４との間の隙間が空気の通過による放熱に適した間隔でもある。
【００５３】
本第５実施形態では、一対の円板状の保持部材８８を備え、両保持部材８８の対向する面に複数の溝９０が形成されている。溝９０は円形の孔として形成され、柱部材２の外周の、抜け止め部８６の厚さ分だけ外側に全周にわたって円上に並べられて形成されている。尚、この保持部材８８が請求項９の保持部材に対応する。
【００５４】
保持部材８８の各溝９０に挿入される棒材９１を備え、柱部材２の外周に接触させた抜け止め部８６に棒材９１を嵌め、棒材９１の両端を両保持部材８８の各溝９０に挿入する。これにより、図２５、図２６に示すように、柱部材２と放熱フィン８４と両保持部材８８と各棒材９１とが仮組みされ、各放熱フィン８４は抜け止め部８６が棒材９１と柱部材２の外周とにより挟まれて、放熱フィン８４の径方向の移動が規制される。また、両保持部材８８により、各放熱フィン８４が柱部材２の長手方向に移動するのが規制される。仮組み後、同様に、ろう付する。
【００５５】
また、図２７に示すように、一方の保持部材８８の溝をねじ孔９０ａとして形成し、棒材９２をねじ孔９０ａに螺入して仮組みするように構成してもよい。尚、溝９０は円形としたが、これに限らず、角孔でもよく、その際には、棒材９１を角材とすればよい。
【００５６】
このように、保持部材８８と棒材９１とにより、柱部材２に放熱フィン８４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。
【００５７】
次に、第６実施形態（請求項１０，１１に対応）について、図２８〜図３１によって説明する。
図２８に示すように、本第６実施形態では、放熱フィン９４には、柱部材２側を柱部材２の長手方向に沿って折り曲げて重ね部９５が形成されている。重ね部９５はほぼ直角に折り曲げられており、重ね部９５の幅は多数の放熱フィン４を柱部材２の外周に沿って並べ、各重ね部９５を柱部材２の外周に接触させた際に、隣の重ね部９５に一部を重ね合わせて柱部材２の外周に並べることができるように形成されている。
【００５８】
重ね部９５の柱部材２の円周方向先端を更に外側にほぼ直角に折り曲げて抜け止め部９６が形成されている。抜け止め部９６は重ね部９５の長手方向の一部分に形成されている。また、重ね部９５には、柱部材２の長手方向に沿って長方形状の溝９８が形成されている。 溝９８は抜け止め部９６を挿入可能に形成されており、柱部材２の外周に重ね部９５を接触させると共に、隣の放熱フィン９４の重ね部９５の一部を重ね合わせて、隣の放熱フィン９４の溝９８に抜け止め部９６を挿入する。これを複数の各放熱フィン９４で繰り返して、柱部材２の全周に複数の放熱フィン９４を放射状に並べ、最後の放熱フィン９４の抜け止め部９６を最初の放熱フィン９４の溝９８に挿入する。
【００５９】
これにより、図２９に示すように、柱部材２と放熱フィン９４とが仮組みされ、各放熱フィン９４は重ね部９５の一部に隣の放熱フィン９４の重ね部９５の一部が重ね合わされる。また、放熱フィン９４の抜け止め部９６が隣の放熱フィン９４の溝９８に挿入されているので、放熱フィン９４の径方向の移動が規制されると共に、各放熱フィン９４が柱部材２の長手方向に移動するのが規制される。仮組み後、同様に、ろう付する。
【００６０】
また、図３０に示すように、複数の放熱フィン９４の一部を保持部材１００に置き換えてもよい。保持部材１００は、柱部材２の外周形状に応じた円弧状に形成されており、保持部材１００の一端側に放熱フィン９４の溝９８と同様の溝１０２を形成し、他端側に放熱フィン９４の抜け止め部９６と同様の抜け止め部１０４を形成する。放熱フィン９４を設けられない箇所等があっても、保持部材１００を用いることにより、容易に仮組みできる。
【００６１】
このように、抜け止め部９６を隣の放熱フィン９４の溝９８に挿入することにより、柱部材２に放熱フィン９４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。
【００６２】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【符号の説明】
【００６３】
１…デバイス ２…柱部材 ２ａ…上端面
４，２４，３４，６４，８４，９４…放熱フィン
６，２６，３６，６６，７２，８６，９６，１０４…抜け止め部
８，１８，５８，６８，７８，８８…保持部材
１０，２０，９０，９８，１０２…溝
２１…挿着孔 ２２…ガイド部 ２８…折返し部
３０，３５，３７…ワッシャ部材 ３８，６２，６５…スリット
６０…放熱フィン部 ７０…段差 ９１，９２…棒材
９５…重ね部 １００…保持部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱するデバイスからの熱を放熱フィンから放熱するヒートシンクに関し、特に、発光ダイオードのような発熱密度が高く、高温では性能と寿命が著しく低下するデバイスからの熱を放熱するヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特許文献１にあるように、発熱するデバイスが取り付けられる柱部材の外周に板状の放熱フィンを複数取り付けたヒートシンクが知られている。このものでは、柱部材の外周に複数の溝を形成し、溝に板状の放熱フィンを挿入して、溝の周囲を押圧治具により塑性変形させ、放熱フィンを柱部材にカシメにより固定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０１５１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、こうした従来のものでは、柱部材に複数の溝を形成しなければならず加工が煩雑で、しかも、溝の周囲を押圧治具により変形させて固定するので、隣の放熱フィンとの間隔が狭かったり、柱部材の直径が小さかったりすると、押圧治具が放熱フィンの間に入らず、カシメ作業が困難な場合があり、また、十分な押圧力が得られずにカシメが不十分になる場合があるという問題があった。
【０００５】
更に、カシメ作業の際に、先にカシメ作業をしている固定箇所の応力状態に影響を及ぼし熱伝導率が低下する場合があり、放熱フィンの間隔や形状が異なる毎に、それぞれ押圧治具を用意しなければならないという問題もあった。
【０００６】
本発明の課題は、加工が容易で、放熱フィンの固定時に特別の治具を必要とすることなく製造できるヒートシンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記柱部材の外周に装着可能な環状の保持部材に前記各放熱フィンをそれぞれ挿入可能な溝を前記柱部材の長手方向に沿って形成し、
また、前記各溝に前記放熱フィンを挿入した際に前記放熱フィンが外側へ抜けるのを規制する抜け止め部を前記放熱フィンに形成し、前記保持部材の前記各溝に前記放熱フィンを挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンクがそれである。
【０００８】
その際、前記抜け止め部は前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて形成され、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の内周との間に挟んだ構成としてもよい。あるいは、前記各放熱フィンに前記保持部材を挿入可能な溝を前記柱部材の長手方向に沿って形成して前記抜け止め部を設け、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の内周との間に挟んだ構成としてもよい。
【０００９】
また、発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
板状の保持部材の中央に前記柱部材を挿入可能な挿着孔を形成すると共に、前記保持部材に前記各放熱フィンをそれぞれ挿入可能で、かつ、前記挿着孔から外側に向かった溝を形成し、
また、前記各溝に前記放熱フィンを挿入した際に前記放熱フィンが外側へ抜けるのを規制する抜け止め部を前記放熱フィンに形成し、前記保持部材の前記各溝に前記放熱フィンを挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンクがそれである。
【００１０】
前記保持部材は前記挿着孔側を前記柱部材側に折り曲げて、前記溝を傾斜させ前記溝に前記放熱フィンを挿入可能とした構成としてもよい。その際、前記抜け止め部は前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて形成され、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の前記挿着孔の内周との間に挟んだ構成としてもよい。あるいは、前記放熱フィンに段差を設けて前記保持部材の前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成した構成としてもよい。前記柱部材の両端側にそれぞれ前記保持部材を設けた構成としてもよい。
【００１１】
更に、発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記柱部材の長手方向両端にそれぞれ円板状の前記保持部材を設け、また、前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて抜け止め部を形成し、
かつ、両端の前記各保持部材に前記各放熱フィン毎の複数の溝を前記柱部材の外周形状に応じて形成して、前記両保持部材の溝に両端を挿入した棒材と前記柱部材の外周との間に前記抜け止め部を挟んで前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンクがそれである。
【００１２】
また、発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて重ね部を形成し、該重ね部に溝を形成すると共に、前記重ね部の先端を更に外側に折り曲げて隣の前記放熱フィンの前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成し、
前記重ね部に隣の前記放熱フィンの前記重ね部を重ねて前記抜け止め部を隣の前記溝に挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンクがそれである。その際、一端側に前記放熱フィンの前記抜け止め部を挿入可能な溝を形成すると共に、他端側に前記放熱フィンの前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成した保持部材を前記放熱フィンの間に配置した構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のヒートシンクは、柱部材に溝を加工する必要がなく、また、柱部材と放熱フィンとを固定治具を必要とすることなく仮組みすることができ、仮組みした状態でろう付できるので製造が容易であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図２】本第１実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図３】本第１実施形態のヒートシンクの断面図である。
【図４】本第１実施形態のヒートシンクの平面図である。
【図５】本第１実施形態の保持部材の製造手順を示す説明図である。
【図６】本第１実施形態の別の保持部材を示す斜視図である。
【図７】本第１実施形態の別のヒートシンクの断面図である。
【図８】本第１実施形態の他のヒートシンクの断面図である。
【図９】本第１実施形態の別の放熱フィンの配列を有するヒートシンクの平面図である。
【図１０】本第１実施形態の他の放熱フィンの配列を有するヒートシンクの平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図１２】本第２実施形態のヒートシンクの断面図である。
【図１３】本第２実施形態の別のヒートシンクの断面図である。
【図１４】本第２実施形態の他のヒートシンクの断面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図１６】本第３実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図１７】本第３実施形態のヒートシンクの断面図である。
【図１８】本第３実施形態としての別のヒートシンクの分解斜視図である。
【図１９】本第３実施形態の別のヒートシンクの斜視図である。
【図２０】本第３実施形態としての他のヒートシンクの分解斜視図である。
【図２１】本第３実施形態の他のヒートシンクの斜視図である。
【図２２】本発明の第４実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図２３】本第４実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図２４】本発明の第５実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図２５】本第５実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図２６】本第５実施形態のヒートシンクの断面図である。
【図２７】本第５実施形態の別のヒートシンクの断面図である。
【図２８】本発明の第６実施形態としてのヒートシンクの分解斜視図である。
【図２９】本第６実施形態のヒートシンクの斜視図である。
【図３０】本第６実施形態としての保持部材を用いた別のヒートシンクの分解斜視図である。
【図３１】本第６実施形態の保持部材を用いた別のヒートシンクの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、第１実施形態（請求項１，２，４〜６，８に対応）について、図１〜図１０によって説明する。図１に示すように、１は発熱するデバイスで、例えば、車両用前照灯に用いられる発光ダイオード等の半導体素子である。デバイス１は柱部材２の上端面２ａに取り付けられ、柱部材２は、本実施形態では、アルミニウム製で、円柱状に形成されている。尚、柱部材２は中実材に限らずパイプであってもよい。
【００１６】
柱部材２の外周には、複数の放熱フィン４が取り付けられ、放熱フィン４は、例えば、アルミニウム製で、板状に形成されている。放熱フィン４の高さは、柱部材２の長手方向の全長とほぼ同じに形成されている。尚、柱部材２の長さと放熱フィン４の長さとは同じにする必要はなく、必要に応じて長さを決めればよい。
【００１７】
放熱フィン４は、柱部材２側を柱部材２の長手方向に沿って折り曲げられて抜け止め部６が形成されている。抜け止め部６はほぼ直角に折り曲げられており、抜け止め部６の幅は多数の放熱フィン４を柱部材２の外周に沿って並べ、各抜け止め部６を柱部材２の外周に接触させた際に、柱部材２の外周に隙間なく抜け止め部６を並べることができるように形成されている。また、抜け止め部６の幅は、隣の放熱フィン４との間の隙間が空気の通過による放熱に適した間隔でもある。尚、抜け止め部６は、柱部材２の外周に密着させることができるように、柱部材２の外径に応じて円弧状に形成してもよい。
【００１８】
本第１実施形態では、環状の保持部材８を備え、保持部材８の内径は柱部材２の外周の全周に抜け止め部６を密着させて並べた際、抜け止め部６の外側に装着可能に形成されている。本第１実施形態では、柱部材２の外径に抜け止め部６の厚さの２倍を加算した内径に形成されている。
【００１９】
保持部材８には、下端側から柱部材２の長手方向に複数の溝１０が所定の長さで形成されている。各溝１０には各放熱フィン４が挿入可能に形成されており、図３、図４に示すように、保持部材８を柱部材２の上端側に装着し、各溝１０に各放熱フィン４を挿入した際には、抜け止め部６が柱部材２の外周に密着されるように構成されている。
【００２０】
保持部材８を柱部材２に装着すると、各放熱フィン４は抜け止め部６が保持部材８の内周と柱部材２の外周とにより挟まれて、放熱フィン４の径方向の移動が規制される。また、各放熱フィン４を各溝１０に挿入すると、放熱フィン４が柱部材２の長手方向の上方に移動するのが規制される。尚、この保持部材８が請求項１の保持部材に対応する。
【００２１】
保持部材８は、図５（イ）に示すように、円板状の素材を絞り加工により、図５（ロ）に示すように、ハット状に加工し、図５（ハ）に示すように、上下の不要部分を切除して環状に形成し、図５（ニ）に示すように、溝１０を加工して形成できる。
【００２２】
また、図６（イ）に示すように、帯状の素材に溝１０を加工し、開口部８ａを有するＣ字状の環状に成形して保持部材８を形成してもよい。あるいは、図６（ロ）に示すように、帯状の素材に溝１０を加工し、素材の両端を重ね合わせて重合部８ｂを設けるように環状に成形して保持部材８を形成してもよい。その際、重合部８ｂでは溝１０も同時に重ね合わされるようにすると、保持部材８が径方向に広がるのを防止できる。
【００２３】
更に、図６（ハ）に示すように、帯状の素材に溝１０を加工し、素材の両端を内側に折り曲げて突き合わせ部８ｃを設け、両突き合わせ部８ｃを突き合わせて環状に成形して保持部材８を形成してもよい。その際、柱部材２には両突き合わせ部８ｃが挿入される切欠２ｂを形成し、保持部材８が径方向に広がるのを防止するようにしてもよい。
【００２４】
図６（ニ）に示すように、帯状の素材に溝１０を加工し、素材の両端を外側に折り曲げて突き合わせ部８ｄを設け、両突き合わせ部８ｄを突き合わせて環状に成形して保持部材８を形成してもよい。両突き合わせ部８ｄに貫通孔８ｅを穿設して、ボルト１２とナット１４とにより、両突き合わせ部８ｄを固定して、保持部材８が径方向に広がるのを防止するようにしてもよい。
【００２５】
一方、本第１実施形態では、図１に示すように、円板状の保持部材１８を備え、保持部材１８の中心には挿着孔２１が形成されている。保持部材１８には挿着孔２１から放射状に、挿着孔２１から外側に向かって複数の溝２０が形成されており、溝２０は前述した保持部材８の溝１０と同じ位置に形成されている。溝２０は保持部材１８のほぼ中間位置に達するまで形成されている。
【００２６】
保持部材１８の挿着孔２１側の縁が下方に折り曲げられてガイド部２２が形成されて、挿着孔２１の内径は前述した保持部材８の内径と同径に形成されている。また、保持部材１８は挿着孔２１側が上方に盛り上げられて形成されており、図３に示すように、溝２０が形成された箇所から挿着孔２１に向かって上方に折り曲げられて、溝２０が傾斜して形成されている。尚、この板状の保持部材１８が請求項４，５の保持部材に対応する。
【００２７】
各溝２０に放熱フィン４の下側を挿入可能に構成されており、柱部材２の外周に多数の放熱フィン４を柱部材２の外周に沿って放射状に並べ、各抜け止め部６を柱部材２の外周に接触させた状態で、図３、図４に示すように、保持部材１８の挿着孔２１を各抜け止め部６に挿着すると共に、各溝２０に放熱フィン４の下側を挿入する。
【００２８】
保持部材１８を柱部材２に装着すると、各放熱フィン４は抜け止め部６が保持部材１８のガイド部２２の内周と柱部材２の外周とにより挟まれて、放熱フィン４の径方向の移動が規制される。また、各放熱フィン４を各溝２０に挿入すると、放熱フィン４が柱部材２の長手方向の下方に移動するのが規制される。
【００２９】
両保持部材８，１８を柱部材２の外周に装着して、柱部材２に複数の放熱フィン４を保持し、この状態で柱部材２と放熱フィン４とをろう付する。ろう付に際しては、柱部材２にクラッド材を用いて、炉中で加熱してろう付してもよい。柱部材２の表面から溶けたろう材が柱部材２と抜け止め部６とをろう付し、また、毛細管現象等により、両保持部材８，１８の両溝１０，２０に流れ込み、柱部材２、放熱フィン４、両保持部材８，１８をろう材によって良導体として接合する。
【００３０】
あるいは、クラッド材を用いない場合は、柱部材２に複数の放熱フィン４を保持した状態で、柱部材２の上端面２ａにペースト状のろう材を塗布して、炉中で加熱してろう付してもよい。炉中でろう材の粘性が下がり、前述したと同様に各部に流入して良導体として接合される。
【００３１】
ろう付後に、図２に示すように、柱部材２の上端面２ａにデバイス１を取り付ける。その際、柱部材２の上端面２ａを切削してろう材を除去し、柱部材２と保持部材８とを同一平面となるようにしてもよい。
【００３２】
このように、両保持部材８，１８により、柱部材２に放熱フィン４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。また、両保持部材８，１８は放熱板としても作用する。
【００３３】
柱部材２の上側に環状の保持部材８を、下側に板状の保持部材１８を設けた場合を例にしたが、これに限らず、図７に示すように、柱部材２の上下に同じ環状の保持部材８を設けてもよく、あるいは、図８に示すように、柱部材２の上下に板状の保持部材１８を設けてもよい。
【００３４】
また、放熱フィン４を柱部材２の全周にわたって連続して設けた場合を例としたが、放熱フィン４の配置はこれに限らず、図９に示すように、板状の保持部材１８の一部を切り欠いて、放熱フィン４を柱部材２の外周の一部に設けてもよい。その際、図９、図１０に示すように、不要な溝２０には放熱フィン４を挿入することなく、溝２０の状態で残せばよい。その際、放熱フィン４を設けていない柱部材２の側面を平坦に形成して、側面にデバイス１を取り付けるようにしてもよい。
【００３５】
また、柱部材２が円柱状の場合を例としたが、これに限らず、柱部材２が四角柱あるいは六角柱等の角柱でもよく、その際には、角柱の柱部材２の平坦面に放熱フィン４を平行に並べて配置すればよい。そして、保持部材８を角形の環状に形成すればよく、保持部材１８の挿着孔２１を角孔に形成すればよい。
【００３６】
柱部材２には各放熱フィン４に応じた溝等を加工する必要がなく、柱部材２の形成が容易で、溝位置に拘束されないため、放熱フィン４の配置の自由度が向上し、両保持部材８，１８とのろう付も容易にできる。更に、形状の変更などへの対応力が向上し、熱伝導性や強度の向上を図ることができる。
【００３７】
次に、第２実施形態（請求項１、請求項２に対応）について、図１１〜図１３によって説明する。尚、前述した実施形態と同じ部材については同一番号を伏して詳細な説明を省略する。以下同様。
【００３８】
図１１に示すように、本第２実施形態では、柱部材２の上側には前述した環状の保持部材８を設ける。また、放熱フィン２４には抜け止め部２６を形成すると共に、抜け止め部２６の下端から柱部材２の中心に向かって台形状の折返し部２８を形成する。
【００３９】
図１２に示すように、抜け止め部２６を柱部材２の外周に接触させると共に、折返し部２８を柱部材２の下面に当てて、ワッシャ部材３０と柱部材２の下面との間に折返し部２８を挟む。そして、ワッシャ部材３０にボルト３２を通し、柱部材２の下面に形成したねじ穴３３にボルト３２を螺入して固定するようにしてもよい。
【００４０】
その際、図１３に示すように、ワッシャ部材３５の直径を大きく形成して、放熱性を向上させるようにしてもよい。また、図１４に示すように、ワッシャ部材３７に折返し部２８を収納する有底孔４０を形成して、ワッシャ部材３７の上面４２を放熱フィン２４の下端に接触させるようにしてろう付することにより、更に放熱性を向上させることができる。
【００４１】
このように、１個の保持部材８を設けた構成でも、柱部材２に放熱フィン４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。
【００４２】
次に、第３実施形態（請求項１，２，４〜６，８に対応）について、図１５〜２１によって説明する。
図１５に示すように、本第３実施形態では、第１実施形態の放熱フィン４と同様に、放熱フィン３４の柱部材２側を柱部材２の長手方向に沿って折り曲げられて抜け止め部３６が形成されている。また、この折り曲げ箇所に、上端側からスリット３８を形成し、スリット３８は環状の保持部材８を挿入可能に形成する。
【００４３】
スリット３８に保持部材８を挿入した際に、図１６、図１７に示すように、保持部材８の上端と柱部材２の上端面２ａとが同一平面内になるように形成する。これにより、上端面２ａへのデバイス１の取り付けが容易になる。
【００４４】
また、図１８、図１９に示すように、放熱フィン４を柱部材２の全周に設けない場合には、板状の保持部材５８の一部を折り曲げて、放熱フィン部６０を形成し、放熱フィン部６０の上端側からスリット６２を形成する。スリット６２は環状の保持部材８を挿入可能に形成する。
【００４５】
更に、図２０に示すように、下側の保持部材１８を設けることなく、環状の保持部材８を長さが柱部材２の長手方向の長さと同じに形成して、溝１０を長く形成し、各溝１０に各放熱フィン３４を挿入する。
【００４６】
これにより、図２１に示すように、下側の保持部材１８を用いることなく、１個の環状の保持部材１８により、柱部材２に複数の放熱フィン４を保持することができ、部品点数を削減することができる。
【００４７】
第４実施形態（請求項１，３，４，７，８に対応）について、図２２、図２３によって説明する。
図２２に示すように、本第４実施形態では、放熱フィン６４は平板状に形成され、放熱フィン６４の上端側にスリット６５を形成して、放熱フィン６４の柱部材２側に抜け止め部６６を形成している。また、放熱フィン６４の下端側に段差７０を形成し、柱部材２側を下方に突き出した抜け止め部７２を設けている。
【００４８】
環状の保持部材６８は、柱部材２の外周に放熱フィン６４の縁を密着させた際に、スリット６５に保持部材６８を挿入可能な位置に形成されており、その際、同時に溝１０に放熱フィン６４が挿入される。
【００４９】
放熱フィン６４のスリット６５に保持部材６８を挿入して、保持部材６８を柱部材２に装着すると、各放熱フィン６４は抜け止め部６６が保持部材６８の内周と柱部材２の外周とにより挟まれて、放熱フィン６４の径方向の移動が規制される。また、各放熱フィン６４を各溝１０に挿入すると、放熱フィン６４が柱部材２の長手方向の上方に移動するのが規制される。
【００５０】
また、板状の保持部材７８は中央を盛り上げることなく平板状に形成されている。保持部材７８の溝２０に放熱フィン６４の抜け止め部７２が挿入可能に形成されている。保持部材７８の溝２０に放熱フィン６４の抜け止め部７２を挿入すると、放熱フィン６４の径方向の移動が規制されると共に、放熱フィン６４が柱部材２の長手方向の下方に移動するのが規制される。
【００５１】
このように、保持部材６８と保持部材７８とにより、柱部材２に放熱フィン６４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。
【００５２】
第５実施形態（請求項９に対応）について、図２４〜図２７によって説明する。
図２４に示すように、本第５実施形態では、放熱フィン８４は、柱部材２側を柱部材２の長手方向に沿って折り曲げられて抜け止め部８６が形成されている。抜け止め部８６は直角に２度折り曲げられて、溝が形成されており、抜け止め部８６の幅は多数の放熱フィン８４を柱部材２の外周に沿って並べ、各抜け止め部８６を柱部材２の外周に接触させた際に、柱部材２の外周に隙間なく抜け止め部８６を並べることができるように形成されている。また、抜け止め部８６の幅は、隣の放熱フィン４との間の隙間が空気の通過による放熱に適した間隔でもある。
【００５３】
本第５実施形態では、一対の円板状の保持部材８８を備え、両保持部材８８の対向する面に複数の溝９０が形成されている。溝９０は円形の孔として形成され、柱部材２の外周の、抜け止め部８６の厚さ分だけ外側に全周にわたって円上に並べられて形成されている。尚、この保持部材８８が請求項９の保持部材に対応する。
【００５４】
保持部材８８の各溝９０に挿入される棒材９１を備え、柱部材２の外周に接触させた抜け止め部８６に棒材９１を嵌め、棒材９１の両端を両保持部材８８の各溝９０に挿入する。これにより、図２５、図２６に示すように、柱部材２と放熱フィン８４と両保持部材８８と各棒材９１とが仮組みされ、各放熱フィン８４は抜け止め部８６が棒材９１と柱部材２の外周とにより挟まれて、放熱フィン８４の径方向の移動が規制される。また、両保持部材８８により、各放熱フィン８４が柱部材２の長手方向に移動するのが規制される。仮組み後、同様に、ろう付する。
【００５５】
また、図２７に示すように、一方の保持部材８８の溝をねじ孔９０ａとして形成し、棒材９２をねじ孔９０ａに螺入して仮組みするように構成してもよい。尚、溝９０は円形としたが、これに限らず、角孔でもよく、その際には、棒材９１を角材とすればよい。
【００５６】
このように、保持部材８８と棒材９１とにより、柱部材２に放熱フィン８４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。
【００５７】
次に、第６実施形態（請求項１０，１１に対応）について、図２８〜図３１によって説明する。
図２８に示すように、本第６実施形態では、放熱フィン９４には、柱部材２側を柱部材２の長手方向に沿って折り曲げて重ね部９５が形成されている。重ね部９５はほぼ直角に折り曲げられており、重ね部９５の幅は多数の放熱フィン４を柱部材２の外周に沿って並べ、各重ね部９５を柱部材２の外周に接触させた際に、隣の重ね部９５に一部を重ね合わせて柱部材２の外周に並べることができるように形成されている。
【００５８】
重ね部９５の柱部材２の円周方向先端を更に外側にほぼ直角に折り曲げて抜け止め部９６が形成されている。抜け止め部９６は重ね部９５の長手方向の一部分に形成されている。また、重ね部９５には、柱部材２の長手方向に沿って長方形状の溝９８が形成されている。 溝９８は抜け止め部９６を挿入可能に形成されており、柱部材２の外周に重ね部９５を接触させると共に、隣の放熱フィン９４の重ね部９５の一部を重ね合わせて、隣の放熱フィン９４の溝９８に抜け止め部９６を挿入する。これを複数の各放熱フィン９４で繰り返して、柱部材２の全周に複数の放熱フィン９４を放射状に並べ、最後の放熱フィン９４の抜け止め部９６を最初の放熱フィン９４の溝９８に挿入する。
【００５９】
これにより、図２９に示すように、柱部材２と放熱フィン９４とが仮組みされ、各放熱フィン９４は重ね部９５の一部に隣の放熱フィン９４の重ね部９５の一部が重ね合わされる。また、放熱フィン９４の抜け止め部９６が隣の放熱フィン９４の溝９８に挿入されているので、放熱フィン９４の径方向の移動が規制されると共に、各放熱フィン９４が柱部材２の長手方向に移動するのが規制される。仮組み後、同様に、ろう付する。
【００６０】
また、図３０に示すように、複数の放熱フィン９４の一部を保持部材１００に置き換えてもよい。保持部材１００は、柱部材２の外周形状に応じた円弧状に形成されており、保持部材１００の一端側に放熱フィン９４の溝９８と同様の溝１０２を形成し、他端側に放熱フィン９４の抜け止め部９６と同様の抜け止め部１０４を形成する。放熱フィン９４を設けられない箇所等があっても、保持部材１００を用いることにより、容易に仮組みできる。
【００６１】
このように、抜け止め部９６を隣の放熱フィン９４の溝９８に挿入することにより、柱部材２に放熱フィン９４を保持することができ、保持した仮組みの状態で、ろう付することができるので、押圧工具や固定具等を必要とすることなく、ヒートシンクを形成でき、ヒートシンクの製造が容易である。
【００６２】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【符号の説明】
【００６３】
１…デバイス ２…柱部材 ２ａ…上端面
４，２４，３４，６４，８４，９４…放熱フィン
６，２６，３６，６６，７２，８６，９６，１０４…抜け止め部
８，１８，５８，６８，７８，８８…保持部材
１０，２０，９０，９８，１０２…溝
２１…挿着孔 ２２…ガイド部 ２８…折返し部
３０，３５，３７…ワッシャ部材 ３８，６２，６５…スリット
６０…放熱フィン部 ７０…段差 ９１，９２…棒材
９５…重ね部 １００…保持部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記柱部材の外周に装着可能な環状の保持部材に前記各放熱フィンをそれぞれ挿入可能な溝を前記柱部材の長手方向に沿って形成し、
また、前記各溝に前記放熱フィンを挿入した際に前記放熱フィンが外側へ抜けるのを規制する抜け止め部を前記放熱フィンに形成し、前記保持部材の前記各溝に前記放熱フィンを挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記抜け止め部は前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて形成され、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の内周との間に挟んだことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記各放熱フィンに前記保持部材を挿入可能な溝を前記柱部材の長手方向に沿って形成して前記抜け止め部を設け、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の内周との間に挟んだことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項４】
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
板状の保持部材の中央に前記柱部材を挿入可能な挿着孔を形成すると共に、前記保持部材に前記各放熱フィンをそれぞれ挿入可能で、かつ、前記挿着孔から外側に向かった溝を形成し、
また、前記各溝に前記放熱フィンを挿入した際に前記放熱フィンが外側へ抜けるのを規制する抜け止め部を前記放熱フィンに形成し、前記保持部材の前記各溝に前記放熱フィンを挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項５】
前記保持部材は前記挿着孔側を前記柱部材側に折り曲げて、前記溝を傾斜させ前記溝に前記放熱フィンを挿入可能としたことを特徴とする請求項４に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記抜け止め部は前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて形成され、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の前記挿着孔の内周との間に挟んだことを特徴とする請求項５に記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記放熱フィンに段差を設けて前記保持部材の前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成したことを特徴とする請求項４に記載のヒートシンク。
【請求項８】
前記柱部材の両端側にそれぞれ前記保持部材を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項９】
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記柱部材の長手方向両端にそれぞれ円板状の前記保持部材を設け、また、前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて抜け止め部を形成し、
かつ、両端の前記各保持部材に前記各放熱フィン毎の複数の溝を前記柱部材の外周形状に応じて形成して、前記両保持部材の溝に両端を挿入した棒材と前記柱部材の外周との間に前記抜け止め部を挟んで前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項１０】
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて重ね部を形成し、該重ね部に溝を形成すると共に、前記重ね部の先端を更に外側に折り曲げて隣の前記放熱フィンの前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成し、
前記重ね部に隣の前記放熱フィンの前記重ね部を重ねて前記抜け止め部を隣の前記溝に挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項１１】
一端側に前記放熱フィンの前記抜け止め部を挿入可能な溝を形成すると共に、他端側に前記放熱フィンの前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成した保持部材を前記放熱フィンの間に配置したことを特徴とする請求項１０に記載のヒートシンク。
【請求項１】
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記柱部材の外周に装着可能な環状の保持部材に前記各放熱フィンをそれぞれ挿入可能な溝を前記柱部材の長手方向に沿って形成し、
また、前記各溝に前記放熱フィンを挿入した際に前記放熱フィンが外側へ抜けるのを規制する抜け止め部を前記放熱フィンに形成し、前記保持部材の前記各溝に前記放熱フィンを挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記抜け止め部は前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて形成され、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の内周との間に挟んだことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記各放熱フィンに前記保持部材を挿入可能な溝を前記柱部材の長手方向に沿って形成して前記抜け止め部を設け、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の内周との間に挟んだことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項４】
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
板状の保持部材の中央に前記柱部材を挿入可能な挿着孔を形成すると共に、前記保持部材に前記各放熱フィンをそれぞれ挿入可能で、かつ、前記挿着孔から外側に向かった溝を形成し、
また、前記各溝に前記放熱フィンを挿入した際に前記放熱フィンが外側へ抜けるのを規制する抜け止め部を前記放熱フィンに形成し、前記保持部材の前記各溝に前記放熱フィンを挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項５】
前記保持部材は前記挿着孔側を前記柱部材側に折り曲げて、前記溝を傾斜させ前記溝に前記放熱フィンを挿入可能としたことを特徴とする請求項４に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記抜け止め部は前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて形成され、前記抜け止め部を前記柱部材の外周と前記保持部材の前記挿着孔の内周との間に挟んだことを特徴とする請求項５に記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記放熱フィンに段差を設けて前記保持部材の前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成したことを特徴とする請求項４に記載のヒートシンク。
【請求項８】
前記柱部材の両端側にそれぞれ前記保持部材を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項９】
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記柱部材の長手方向両端にそれぞれ円板状の前記保持部材を設け、また、前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて抜け止め部を形成し、
かつ、両端の前記各保持部材に前記各放熱フィン毎の複数の溝を前記柱部材の外周形状に応じて形成して、前記両保持部材の溝に両端を挿入した棒材と前記柱部材の外周との間に前記抜け止め部を挟んで前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項１０】
発熱するデバイスが取り付けられる柱部材と、
前記柱部材の外周に複数取り付けられる板状の放熱フィンとを備えたヒートシンクにおいて、
前記放熱フィンの前記柱部材側を前記柱部材の長手方向に沿って折り曲げて重ね部を形成し、該重ね部に溝を形成すると共に、前記重ね部の先端を更に外側に折り曲げて隣の前記放熱フィンの前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成し、
前記重ね部に隣の前記放熱フィンの前記重ね部を重ねて前記抜け止め部を隣の前記溝に挿入して前記放熱フィンを前記柱部材に保持し、前記放熱フィンを前記柱部材にろう付したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項１１】
一端側に前記放熱フィンの前記抜け止め部を挿入可能な溝を形成すると共に、他端側に前記放熱フィンの前記溝に挿入可能な抜け止め部を形成した保持部材を前記放熱フィンの間に配置したことを特徴とする請求項１０に記載のヒートシンク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１２−６４７００（Ｐ２０１２−６４７００Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０６７９３（Ｐ２０１０−２０６７９３）
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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