板型ヒートパイプとその製造方法
【課題】コンテナを形成する板材、伝熱板材が、ズレ等が生じることなく一体的に接合され、プリント基板（搭載される電子部品を含む）の発熱を筐体外に効率的に放熱することができる、電気接続箱等の電子装置において使用される板型ヒートパイプを提供する。
【解決手段】密閉された空間を形成するコンテナと、
前記コンテナに熱的に接続される少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の嵌合部とを備え、
前記嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と作動流体が封入されている前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプ。
【解決手段】密閉された空間を形成するコンテナと、
前記コンテナに熱的に接続される少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の嵌合部とを備え、
前記嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と作動流体が封入されている前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板型ヒートパイプ、特に、車両等の環境（熱、振動等）に厳しい部位に搭載される電気接続箱において使用される板型ヒートパイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の快適性に対するニーズの高まりに伴い、車両に搭載される電装品は増加する傾向にある。具体的には、例えば、オーディオ、ナビゲーション、テレビ、電動アンテナ、エアコン、リヤウインドウヒータ、シートヒータ、パワーシート、サスペンションの硬さ制御装置等の様々な電装品が車両に搭載されるようになっている。
【０００３】
これらの電装品への電源供給は、エンジンルームのバッテリ近傍等に取り付けられた電気接続箱を経由して供給される。なお、電気接続箱には、ワイヤハーネスのボディとの短絡時やモータ等の負荷の故障時に車両火災の発生を阻止するヒューズや、運転席近傍の操作スイッチ等と連動して電装品への電源供給を制御するリレー等が搭載されている。
【０００４】
電気接続箱には、フューズホルダＦＨ、リレーＲＬ、ＣＰＵ等の電気部品およびこれらと導通した回路パターンが実装されたプリント基板、熱伝導性絶縁シート、金属スペーサ、ヒートパイプが組み付けられている。特開２００１−１１９８３８号公報（以下、先行技術１という）に開示されているように、熱伝導性絶縁シートと金属スペーサが一体的に形成され、このように放熱シート付金属スペーサの吸熱部が偏平形状のヒートパイプに重ね合わされて電気接続箱に組み入れられることが開示されている。先行技術１によると、リレー、ヒューズ、ＣＰＵ等の電気部品やこれと導通した回路パターンでの発熱がプリント基板で均熱化され、放熱シート付金属スペーサを介してヒートパイプに放熱される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した放熱シート付金属スペーサとヒートパイプとを密着させるための組立て作業が必要であり、更に、耐振性に劣るという問題点がある。
【０００６】
従って、この発明の目的は、上述した従来の問題点を解決して、コンテナを形成する板材、伝熱板材が、ズレ等が生じることなく一体的に接合され、プリント基板（搭載される電子部品を含む）の発熱を筐体外に効率的に放熱することができる、電気接続箱等の電子装置において使用される板型ヒートパイプを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述した従来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、
先ず、別々に調製し、密着させて組立てている伝熱板材（即ち、金属スペーサ）とコンテナを接合して一体化することによって、伝熱板材とコンテナとを密着させるための組立て作業が不用になり、部品数を少なくして熱抵抗を小さくし、更に、耐振性を向上させることができることが判明した。更に、コンテナを２枚の板材によって形成するときには、２枚の板材の一方の板材に凸部、他方の板材に孔部を設け、このように形成された位置決め用の孔部に凸部を装入してカシメ、次いで、コンテナと伝熱板材のそれぞれ対応する部位に位置決め用の、例えば、凸部と凹部とからなる嵌合部を設け、凸部を凹部に（塑性変形を伴うこと無く）圧入固定し、更にコンテナと伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、貫通ピンを挿入してカシメることによって、位置ずれを起こすことなく、コンテナと伝熱板材が容易に接合されることが判明した。
【０００８】
この発明は、上述した研究結果に基づいてなされたものであって、この発明の板型ヒートパイプの第１の態様は、密閉された空間を形成するコンテナと、
前記コンテナに熱的に接続される少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の嵌合部とを備え、
前記嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と作動流体が封入されている前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプである。
【０００９】
この発明の板型ヒートパイプの第２の態様は、前記嵌合部が凸部および凹部の対、または、凸部および孔部の対からなっている、板型ヒートパイプである。
【００１０】
この発明の板型ヒートパイプの第３の態様は、前記コンテナが上下２枚の板材によって形成されたコンテナ、または、部材の押し出し加工によって一体形成されたコンテナからなっている、板型ヒートパイプである。
【００１１】
この発明の板型ヒートパイプの第４の態様は、少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入される密閉されたコンテナと、
前記コンテナの前記２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第１嵌合部と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた位置決め用の少なくとも１個の第２嵌合部とを備え、
前記第１嵌合部をカシメ固定し、前記第２嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプである。
【００１２】
この発明の板型ヒートパイプの第５の態様は、少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記伝熱板材が熱的に接続される多孔管形状に形成された、その中に作動流体が封入されている密閉されたコンテナと、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第２嵌合部とを備え、
前記第２嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプである。
【００１３】
この発明の板型ヒートパイプの第６の態様は、前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、板型ヒートパイプである。
【００１４】
この発明の板型ヒートパイプの第７の態様は、前記コンテナと２枚の前記伝熱板材とを貫通する貫通孔部と前記貫通孔部に挿入される貫通ピンとからなり、前記貫通ピンをカシメて、前記コンテナと前記伝熱板材とを固定することができるカシメ固定部を更に備えている、板型ヒートパイプである。
【００１５】
この発明の板型ヒートパイプの第８の態様は、前記伝熱板材に開口部が設けられ、前記開口部がプリント基板の板面から突出する電気部品端子突起部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している、板型ヒートパイプである。
【００１６】
この発明の板型ヒートパイプの第９の態様は、前記接合がブレージングによって行われる、板型ヒートパイプである。
【００１７】
この発明の板型ヒートパイプの第１０の態様は、前記コンテナの前記２枚の板材の一方にエンボス加工が施され、前記エンボス加工が施された前記板材の前記伝熱板材と接続される面に、前記伝熱板材を支える第３凸部を備えている、板型ヒートパイプである。
【００１８】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第１の態様は、プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
前記伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
前記コンテナの前記２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に位置決め用の第１嵌合部を設け、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
前記第１嵌合部をカシメ固定し、前記第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
前記コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００１９】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第２の態様は、前記コンテナの前記２枚の板材と前記２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、前記貫通孔部に貫通ピンを装入して、前記貫通ピンをカシメる工程を更に備えている、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００２０】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第３の態様は、プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
前記伝熱板材が熱的に接続される部材の押し出し加工によって一体形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
前記第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
前記コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００２１】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第４の態様は、前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００２２】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第５の態様は、前記伝熱板材および前記コンテナを接合する際に、前記コンテナおよび前記伝熱板材におもりを載せて接合を行う、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
この発明の板型ヒートパイプおよびその製造方法の態様について図面を参照しながら詳細に説明する。
この発明の板型ヒートパイプは、密閉された空間を形成するコンテナと、コンテナに熱的に接続される少なくとも１枚の伝熱板材と、コンテナおよび伝熱板材のそれぞれ対応する部位に設けられた位置決め用の嵌合部とを備え、嵌合部を嵌合固定して、伝熱板材と作動流体が封入されているコンテナが接合された板型ヒートパイプである。
【００２４】
嵌合部は、例えば、１対の凸部と凹部との組合わせ、または、１対の凸部と孔部との組合わせからなっている。即ち、上述した態様においては、コンテナに位置決め用の凸部を形成し、伝熱板材に対応する凹部を形成して、このように形成された凸部と凹部とを組合わせて、圧入固定する。圧入固定とは、カシメのように塑性変形を伴わず、弾性変形域において凹部に凸部を圧しながら挿入して固定することを意味する。嵌合固定は、上述した圧入固定やカシメ固定の意味を含み、かつ、カシメのように塑性変形を伴わず、弾性変形域を含み、必ずしも圧する必要なく、例えば、凹部と凸部とを嵌め合わせて固定することをも意味する。
コンテナは、例えば、上下２枚の板材によって形成されたコンテナ、または、部材の押し出し加工によって、作動流体の流路（流路数は任意に設けられる）を含めて一体形成されたコンテナからなっている。
【００２５】
上下２枚の板材によって形成されたコンテナを使用する、この発明の板型ヒートパイプは、少なくとも１枚の伝熱板材と、伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入されている密閉されたコンテナと、コンテナの２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第１嵌合部と、コンテナおよび伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた位置決め用の少なくとも１個の第２嵌合部とを備え、第１嵌合部をカシメ固定し、第２嵌合部を嵌合固定して、伝熱板材およびコンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプである。カシメ固定は、例えば、凹部に凸部を挿入し、凸部を塑性変形によってカシメて、固定することを意味する。
【００２６】
図１は、この発明の板型ヒートパイプの１つの態様の上方からみた斜視図である。図１に示すように、この発明の板型ヒートパイプ１は、上板材５、下板材６の２枚の板材によって形成されたその中に作動流体が封入され密閉されたコンテナ２と、コンテナの表面および裏面に熱的に接続された伝熱板材３、４とを備えている。コンテナを形成する２枚の板材には、（後述する）位置決め用の、第１孔部および第１凸部からなる第１嵌合部が設けられ、第１孔部に第１凸部を挿入して、塑性変形を伴うカシメによって、２枚の板材が、接合に先立ち、カシメ固定される。
【００２７】
第１嵌合部は少なくとも１個、好ましくは２個以上形成される。なお、第１孔部、第１凸部は何れの板材に形成しても良く、孔部と凸部が対になるように対応する位置に設けられれば良い。上述したように、コンテナを形成する２枚の板材（上板材、下板材）は、塑性変形を伴うカシメによって、カシメ固定される。コンテナ２には、耐圧強度を高めるためのエンボス加工１６が施されている。第１嵌合部は、上述した他に、第１凸部とそれに対応する第１凹部からなっていてもよい。
【００２８】
更に、このように固定されたコンテナ２と、少なくとも１枚の伝熱板材３、４とが、（後述する）位置決め用の、第２孔部と第２凸部とからなる第２嵌合部８によって固定される。第２嵌合部は第２凸部とそれに対応する第２凹部からなっていてもよい。コンテナと伝熱板材とを固定する第２嵌合部においては、第２孔部と第２凸部または第２凸部と第２凹部とが、塑性変形を伴わず、弾性変形域において嵌合される。従って、第２嵌合部においては、塑性変形をともなうカシメは行われず、例えば、第２凸部が第２凹部に圧入固定される。
【００２９】
図２は、図１に示したこの発明の板型ヒートパイプの１つの態様の下方からみた斜視図である。図２に示すように、コンテナを形成する下板材の一方の端部に作動流体注入口７が設けられている。この態様の板型ヒートパイプには上板材５および下板材６のそれぞれに対応して伝熱板材３、４が、上述した第２嵌合部によって圧入固定されている。
【００３０】
図３は、この発明の板型ヒートパイプを説明する分解図である。図３（ａ）に全体を、図３R>３（ｂ）に第１嵌合部の拡大したものを、図３（ｃ）に第２嵌合部の拡大したものをそれぞれ示す。図３に示すように、この発明の板型ヒートパイプ１は、エンボス加工が施された上板材５、および、下板材６の２枚の板材によって形成されたその中に作動流体が封入され密閉されたコンテナ２と、コンテナの表面および裏面に熱的に接続された伝熱板材３、４とを備えている。コンテナを形成する上板材および下板材には、位置決め用の、第１孔部１２および第１凸部１１からなる第１嵌合部が設けられている。第１嵌合部はコンテナの両端部にそれぞれ設けられている。更に、下板材の一方の端部には作動流体注入口７が設けられている。作動流体注入口７に対応する上板材の部位は、空洞部が形成されるように凸形に延伸されている。上板材の両端部に設けられた第１孔部に、下板材の両端部に設けられた対応する第１凸部を挿入して、塑性変形を伴うカシメによって、上板材および下板材の２枚の板材が、接合に先立ち、カシメ固定される。
【００３１】
上述したように、第１嵌合部は少なくとも１個、好ましくは２個以上形成される。なお、第１孔部、第１凸部は何れの板材に形成しても良く、孔部と凸部が対になるように対応する位置に設けられれば良い。第１嵌合部は、上述した他に、第１凸部とそれに対応する第１凹部からなっていてもよい。図６および図７に第１嵌合部の詳細を示す。図６に示すように、第１嵌合部は第１孔部および第１凸部からなっている。即ち、下板材６に形成された第１凸部１１に上板材５に形成された第１孔部１２が嵌合されて、位置決めされる。図７R>７に示すように、このように嵌合された第１嵌合部の第１凸部がカシメられて横方向に拡大して、上板材と下板材とが固定される。
【００３２】
更に、このように固定されたコンテナ２と、伝熱板材３、４とが、位置決め用の、第２孔部１３と第２凸部１４とからなる第２嵌合部によって固定される。上述したように第２嵌合部は第２凸部とそれに対応する第２凹部からなっていてもよい。更に、コンテナ２と伝熱板材３、４とを固定する第２嵌合部においては、第２孔部１３と第２凸部１４または第２凸部と第２凹部とが、塑性変形を伴わず、弾性変形域において嵌合される。従って、第２嵌合部においては、塑性変形をともなうカシメは行われず、例えば、第２凸部１４が第２孔部１３にに圧入固定される。
【００３３】
更に、図３に示すように、コンテナを形成する上板材５、下板材６、伝熱板材３、４を貫通する貫通孔部９が設けられている。貫通孔部には貫通ピンが挿入される。即ち、上述した２枚の板材によって形成されるコンテナを備えたこの発明の板型ヒートパイプにおいては、コンテナを形成する２枚の板材は第１嵌合部において、位置決めされ、カシメ固定され、コンテナと伝熱板材は、第２嵌合部において位置決めされ、後述するように、貫通孔部に挿入された貫通ピンをカシメて、固定される。
【００３４】
伝熱板３、４は、プリント基板の板面から突出する電気部品端子突起部との接触を避けるための、電気部品端子突起部に対応している開口部１０を有している。即ち、プリント基板の板面から下方に突出する突起部と、伝熱板材が接触しないように、電気部品の端子の配置に合わせて、予め開口部が形成されている。
【００３５】
更に、図３に示すように、コンテナには、エンボス加工が施された上板材の伝熱板材と接続される面に、伝熱板材を支える第３凸部１５を備えている。その詳細を図１１に示す。図１１に示すように、上板材の４隅に、伝熱板材の方向に膨らんで形成された第３凸部１５が設けられている。このように第３凸部を設けることによって、伝熱板の４隅を支え、ブレージング等の熱処理によって伝熱板材が下方に向かって変形する（ダレる）のを防止することができる。従って、伝熱板材におけるプリント基板との接触面の平面度を維持することができ、熱抵抗を小さくすることができる。
【００３６】
更に、この発明の板型ヒートパイプは、コンテナと２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部と貫通孔部に挿入される貫通ピンとからなり、貫通ピンをカシメて、コンテナと伝熱板材とを固定することができるカシメ固定部を更に備えている。即ち、図３に示すように、伝熱板の端部およびコンテナの端部、例えば４隅に貫通孔９が形成されている。図９および図１０にその詳細を示す。
【００３７】
図９は図８の部分断面図である。図９に示すように、重ね合わされた伝熱板材３、コンテナを形成する上板材５、下板材６および伝熱板材４を貫通するように形成された貫通孔部９に、貫通ピン１９を挿入する。次いで、図１０に示すように、貫通孔部９に挿入された貫通ピン１９の中心部をカシメると、貫通ピンが上下方向から圧迫されて、中心部から円周部方向に放射状に力が加わり、伝熱板材３、コンテナを形成する上板材５、下板材６および伝熱板材４が、重ね合わされた状態で正確に固定される。図８に貫通孔部に挿入された貫通ピンがカシメられた状態を示す。図８に示すように、伝熱板材３、上板材５および下板材６からなるコンテナ２が、貫通孔部に挿入されカシメられた貫通ピンによって固定されている。
【００３８】
このように、位置決め用の、第１孔部１２および第１凸部１１からなる第１嵌合部によってコンテナを形成する上板材５および下板材６がその内部に空洞部を形成するように位置決めされて、カシメ固定され、このように固定されたコンテナ２と、開口部を有する伝熱板材３、４とが、位置決め用の、第２孔部１３と第２凸部１４とからなる第２嵌合部によって嵌合固定され、コンテナの上板材の伝熱板材と接触する面に形成された、伝熱板材を支える第３凸部１５によって伝熱板材が支えられ、更に、コンテナと２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部と貫通孔部に挿入される貫通ピンとからなるカシメ固定部によって、貫通ピンがカシメられて、コンテナと伝熱板材とが固定された状態で、ブレージングによって接合が行われる。
【００３９】
図１から図３において説明したこの発明の板型ヒートパイプのコンテナを更に詳細に説明する。図４は、コンテナを形成する上板材および下板材の２枚の板材を分解して上方から示す図である。上板材５にはエンボス加工が施され、両端部（即ち、コンテナの封じ切り部を備えた一方の端部およびコンテナの延伸部の他方の端部）にはそれぞれ位置決め用の第１嵌合部の第１孔部が設けられている。更に、コンテナの４隅には、伝熱板の４隅を支える第３凸部１５が設けられている。
【００４０】
下板材６は、平板な板材からなっており、下板材６の両端部には、位置決め用の第１嵌合部の第１凸部が設けられている。下板材６の一方の端部に、更に、作動流体注入口７が設けられている。図５は、図４に対し反対方向から見た図であり、コンテナを形成する上板材および下板材の２枚の板材を分解して下方から示す図である。図５に示すように、上板材５は、エンボス加工が施され、空洞部を形成するように、周辺部と凸部からなっている。このように形成された上板材および下板材を組み合わせることによって、
上板材の周辺部と平板な下板材とが密着して、内部に空洞部を形成するように、第１嵌合部によって、正確に位置決めされる。
【００４１】
次にこの発明の板型ヒートパイプの製造方法を説明する。
この発明の板型ヒートパイプの製造方法は、下記からなっている。
プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
コンテナの２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に位置決め用の第１嵌合部を設け、
コンテナおよび伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
第１嵌合部および第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する。
【００４２】
上述した第１嵌合部は、第１孔部と第１凸部からなっており、第１孔部に第１凸部を挿入し、第１凸部をカシメて固定する。上述した第２嵌合部は、第２孔部と第２凸部からなっており、第２孔部と第２凸部は弾性変形を伴わず、弾性変形域において嵌合され、位置決めされる。即ち、第１嵌合部の嵌合固定は、塑性変形を伴い、第２嵌合部の嵌合固定は、塑性変形を伴わない。
【００４３】
更に、伝熱板材とコンテナとを接合するに先だって、コンテナの２枚の板材と２枚の伝熱板材とを貫通する（共通）貫通孔部を設け、貫通孔部に貫通ピンを装入して、貫通ピンをカシメる。即ち、上述した第１嵌合部は位置決め用の第１孔部に第１凸部を挿入し、第１凸部をカシメて固定するのに対して、上述した第２嵌合部は、位置決め用の第２孔部に第２凸部を挿入し、その状態で、上述したように、コンテナの２枚の板材と２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、貫通孔部に貫通ピンを装入して、貫通ピンをカシメる。
【００４４】
このようにコンテナの２枚の板材が第１嵌合部によって位置決めされカシメ固定され、伝熱板材とコンテナとが第２嵌合部によって位置決めされ、貫通孔部と貫通ピンとからなるカシメ固定部によって、コンテナと伝熱板材とが固定された状態で、更に、図１２に示すように、その上におもりを載せて、ブレージングを行って、コンテナと伝熱板材とが一体化された板型ヒートパイプを製造する。
【００４５】
この発明の板型ヒートパイプによると、上述したように、４枚板材からなる板型ヒートパイプにおいて、コンテナを形成する２枚の板材の一方に凸部、他方に孔部を設け、凸部を孔部に組み付けて凸部をカシメ固定し、次いで、コンテナには凸部、開口部を備えた伝熱板材には孔部を設け、凸部を孔部に挿入して、コンテナを形成する２枚の板材および２枚の伝熱板材を位置決めし、更に、４枚の板材に貫通孔部を設け、貫通孔部に貫通ピンを指し込み、上下方向から貫通ピンをカシメ固定するので、位置決め用の凸部、孔部が離れることが無いので、作業性が向上する。更に、コンテナを形成する板材には、伝熱板材に向かって突出した支え部があるので、伝熱板材が接合時に変形する（だれる）のを防止することができ、更に、４枚の板材が所定の位置に固定されているので、平面方向の寸法が安定する。
【００４６】
更に、４枚の板材が固定された状態で、おもりを全体的に荷重が加わるように載せてブレージングするので、安定した形状の板型ヒートパイプを製造することができる。おもりは、板型ヒートパイプのサイズに応じてその形状を変えることができるので、熱容量の調整が可能であり、最適で安定した寸法、ろう付け状態を得ることができる。
この発明の板型ヒートパイプにおいては、板型ヒートパイプの上板材に伝熱板材がろう付け等によって接合され、更に、板型ヒートパイプの下板材に別の伝熱板材がろう付け等によって接合されている。板型ヒートパイプの上板材および下板材はろう付け等によって接合され、その中に作動流体が封入された密閉された空洞部を形成している。
【００４７】
従って、伝熱板材、板型ヒートパイプの上板材、板型ヒートパイプの下板材、伝熱板材が一体的に形成され、伝熱板材と、板型ヒートパイプの上板材との間の熱抵抗を小さくすることができ、更に、板型ヒートパイプの下板材と伝熱板材との間の熱抵抗を小さくすることができる。
板型ヒートパイプと一体的に形成された伝熱板材の上方には、プリント基板が当接され、固定される。プリント基板の下方には、複数の電子部品端子突起部（リード端子）が下方に向かって突き出している。伝熱板材の厚さは、電子部品端子突起部の高さよりも大きいことが必要である。
伝熱板材には、プリント基板面から突出する電気部品端子突起部との接触を避けるための、突起部に対応した凹部（または開口部）が設けられている。
プリント基板の熱によって板型ヒートパイプのコンテナ内に収容された作動流体が蒸発し、所定の位置に速やかに移動される。更に、凝縮した作動流体が速やかに還流して、再度、プリント基板の熱を極めて効率的に放熱する。
【００４８】
更に、板型ヒートパイプの上板材と一体的に接合された伝熱板材とプリント基板との間に熱伝導絶縁シートを設けることによって、板型ヒートパイプの上板材と一体的に接合された伝熱板材とプリント基板との間の絶縁が確保される。
伝熱板材は、熱伝導性に優れた部材、例えば、アルミニウム、その他の金属材料からなっている。伝熱板材の材質は、板型ヒートパイプの上板材、下板材と同一材質が好ましい。エンボス加工が施された中心部は、板型ヒートパイプの下板材と、ろう付け等によって接合されている。従って、作動流体の蒸発に伴う圧力に対して板型ヒートパイプの強度を高めることができる。
【００４９】
両面に、伝熱板材を接合する態様について述べたが、何れか一方のみに伝熱板材を接合してもよい。
板型ヒートパイプは、密封された空洞部を備えており、その空洞部に収容された作動流体の相変態と移動により熱の輸送が行われる。熱の一部は、板型ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）を直接伝わって運ばれるが、大部分の熱は、作動流体による相変態と移動によって移動される。
【００５０】
板型ヒートパイプの吸熱側において、発熱電子部品から伝わった熱は、板型ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）の材質中を熱伝導して伝わってきた熱により、作動流体が蒸発し、その蒸気が板型ヒートパイプの放熱側に移動する。放熱側では、作動流体の蒸気は冷却され再び液相状態に戻る。そして、液相に戻った作動流体は再び吸熱側に移動（還流）する。このような作動流体の相変態や移動によって、熱の移動がなされる。
【００５１】
板型ヒートパイプ内の作動流体としては通常、水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用される。特殊な用途としては水銀を作動流体に用いる場合もある。前述したように板型ヒートパイプは内部の作動流体の相変態等の作用を利用するものであるので、密封された内部への作動流体以外のガス等の混入をなるべく避けるように製造されることになる。このような混入物は、通常、製造途中に混入する大気（空気）や作動流体中に溶在している炭酸ガス等である。板型ヒートパイプの形状は、使用目的に応じて、任意に選定することができる。更に、板型ヒートパイプで移動した熱を放熱フィンまたはファン等を使用して強制的に冷却してもよい。
【００５２】
この発明の板型ヒートパイプのコンテナの材質は、銅またはアルミニウム等の熱伝導の良好な金属を使用することができる。変形加工する場合、加工性に優れたアルミニウム材が好ましい。
更に、この発明の板型ヒートパイプにおいて、コンテナ内にウイックが設けられていてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
上述したように、この発明によると、コンテナを形成する板材、伝熱板材が位置決め固定されて、接合されるので、ズレ等が生じることなく、伝熱板材とコンテナが一体的に接合され、プリント基板の発熱を筐体外に効率的に放熱することができる、電気接続箱等の電子装置において使用される板型ヒートパイプを提供することができ、産業上利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の板型ヒートパイプの１つの態様の上方からみた斜視図である。
【図２】図２は、図１に示したこの発明の板型ヒートパイプの１つの態様の下方からみた斜視図である。
【図３】図３は、この発明の板型ヒートパイプを説明する分解図である。
【図４】図４は、コンテナを形成する上板材および下板材の２枚の板材を分解して上方から示す図である。
【図５】図５は、図４に対し反対方向から見た図であり、コンテナを形成する上板材および下板材の２枚の板材を分解して下方から示す図である。
【図６】図６は、第１嵌合部の細部を示す図である。
【図７】図７は、第１嵌合部の細部を示す図である。
【図８】図８は、貫通孔部に挿入された貫通ピンがカシメられて、コンテナおよび伝熱板材が固定された状態を示す図である。
【図９】図９は、図８の部分断面図である。
【図１０】図１０は、貫通孔部に挿入された貫通ピンをカシメた図である。
【図１１】図１１は、伝熱板材を支える第３凸部を示す図である。
【図１２】図１２は、おもりを載せて板型ヒートパイプを製造する方法を示す図である。
【符号の説明】
１．板型ヒートパイプ
２．コンテナ
３．伝熱板材
４．伝熱板材
５．コンテナの上板材
６．コンテナの下板材
７．作動流体注入口
８．第２嵌合部
９．貫通孔部
１０．開口部
１１．第１凸部
１２．第１孔部
１３．第２孔部
１４．第２凸部
１５．第３凸部
１７．おもり
１８．おもり
１９．貫通ピン
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板型ヒートパイプ、特に、車両等の環境（熱、振動等）に厳しい部位に搭載される電気接続箱において使用される板型ヒートパイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の快適性に対するニーズの高まりに伴い、車両に搭載される電装品は増加する傾向にある。具体的には、例えば、オーディオ、ナビゲーション、テレビ、電動アンテナ、エアコン、リヤウインドウヒータ、シートヒータ、パワーシート、サスペンションの硬さ制御装置等の様々な電装品が車両に搭載されるようになっている。
【０００３】
これらの電装品への電源供給は、エンジンルームのバッテリ近傍等に取り付けられた電気接続箱を経由して供給される。なお、電気接続箱には、ワイヤハーネスのボディとの短絡時やモータ等の負荷の故障時に車両火災の発生を阻止するヒューズや、運転席近傍の操作スイッチ等と連動して電装品への電源供給を制御するリレー等が搭載されている。
【０００４】
電気接続箱には、フューズホルダＦＨ、リレーＲＬ、ＣＰＵ等の電気部品およびこれらと導通した回路パターンが実装されたプリント基板、熱伝導性絶縁シート、金属スペーサ、ヒートパイプが組み付けられている。特開２００１−１１９８３８号公報（以下、先行技術１という）に開示されているように、熱伝導性絶縁シートと金属スペーサが一体的に形成され、このように放熱シート付金属スペーサの吸熱部が偏平形状のヒートパイプに重ね合わされて電気接続箱に組み入れられることが開示されている。先行技術１によると、リレー、ヒューズ、ＣＰＵ等の電気部品やこれと導通した回路パターンでの発熱がプリント基板で均熱化され、放熱シート付金属スペーサを介してヒートパイプに放熱される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した放熱シート付金属スペーサとヒートパイプとを密着させるための組立て作業が必要であり、更に、耐振性に劣るという問題点がある。
【０００６】
従って、この発明の目的は、上述した従来の問題点を解決して、コンテナを形成する板材、伝熱板材が、ズレ等が生じることなく一体的に接合され、プリント基板（搭載される電子部品を含む）の発熱を筐体外に効率的に放熱することができる、電気接続箱等の電子装置において使用される板型ヒートパイプを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述した従来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、
先ず、別々に調製し、密着させて組立てている伝熱板材（即ち、金属スペーサ）とコンテナを接合して一体化することによって、伝熱板材とコンテナとを密着させるための組立て作業が不用になり、部品数を少なくして熱抵抗を小さくし、更に、耐振性を向上させることができることが判明した。更に、コンテナを２枚の板材によって形成するときには、２枚の板材の一方の板材に凸部、他方の板材に孔部を設け、このように形成された位置決め用の孔部に凸部を装入してカシメ、次いで、コンテナと伝熱板材のそれぞれ対応する部位に位置決め用の、例えば、凸部と凹部とからなる嵌合部を設け、凸部を凹部に（塑性変形を伴うこと無く）圧入固定し、更にコンテナと伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、貫通ピンを挿入してカシメることによって、位置ずれを起こすことなく、コンテナと伝熱板材が容易に接合されることが判明した。
【０００８】
この発明は、上述した研究結果に基づいてなされたものであって、この発明の板型ヒートパイプの第１の態様は、密閉された空間を形成するコンテナと、
前記コンテナに熱的に接続される少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の嵌合部とを備え、
前記嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と作動流体が封入されている前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプである。
【０００９】
この発明の板型ヒートパイプの第２の態様は、前記嵌合部が凸部および凹部の対、または、凸部および孔部の対からなっている、板型ヒートパイプである。
【００１０】
この発明の板型ヒートパイプの第３の態様は、前記コンテナが上下２枚の板材によって形成されたコンテナ、または、部材の押し出し加工によって一体形成されたコンテナからなっている、板型ヒートパイプである。
【００１１】
この発明の板型ヒートパイプの第４の態様は、少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入される密閉されたコンテナと、
前記コンテナの前記２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第１嵌合部と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた位置決め用の少なくとも１個の第２嵌合部とを備え、
前記第１嵌合部をカシメ固定し、前記第２嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプである。
【００１２】
この発明の板型ヒートパイプの第５の態様は、少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記伝熱板材が熱的に接続される多孔管形状に形成された、その中に作動流体が封入されている密閉されたコンテナと、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第２嵌合部とを備え、
前記第２嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプである。
【００１３】
この発明の板型ヒートパイプの第６の態様は、前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、板型ヒートパイプである。
【００１４】
この発明の板型ヒートパイプの第７の態様は、前記コンテナと２枚の前記伝熱板材とを貫通する貫通孔部と前記貫通孔部に挿入される貫通ピンとからなり、前記貫通ピンをカシメて、前記コンテナと前記伝熱板材とを固定することができるカシメ固定部を更に備えている、板型ヒートパイプである。
【００１５】
この発明の板型ヒートパイプの第８の態様は、前記伝熱板材に開口部が設けられ、前記開口部がプリント基板の板面から突出する電気部品端子突起部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している、板型ヒートパイプである。
【００１６】
この発明の板型ヒートパイプの第９の態様は、前記接合がブレージングによって行われる、板型ヒートパイプである。
【００１７】
この発明の板型ヒートパイプの第１０の態様は、前記コンテナの前記２枚の板材の一方にエンボス加工が施され、前記エンボス加工が施された前記板材の前記伝熱板材と接続される面に、前記伝熱板材を支える第３凸部を備えている、板型ヒートパイプである。
【００１８】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第１の態様は、プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
前記伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
前記コンテナの前記２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に位置決め用の第１嵌合部を設け、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
前記第１嵌合部をカシメ固定し、前記第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
前記コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００１９】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第２の態様は、前記コンテナの前記２枚の板材と前記２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、前記貫通孔部に貫通ピンを装入して、前記貫通ピンをカシメる工程を更に備えている、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００２０】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第３の態様は、プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
前記伝熱板材が熱的に接続される部材の押し出し加工によって一体形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
前記第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
前記コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００２１】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第４の態様は、前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００２２】
この発明の板型ヒートパイプの製造方法の第５の態様は、前記伝熱板材および前記コンテナを接合する際に、前記コンテナおよび前記伝熱板材におもりを載せて接合を行う、板型ヒートパイプの製造方法である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
この発明の板型ヒートパイプおよびその製造方法の態様について図面を参照しながら詳細に説明する。
この発明の板型ヒートパイプは、密閉された空間を形成するコンテナと、コンテナに熱的に接続される少なくとも１枚の伝熱板材と、コンテナおよび伝熱板材のそれぞれ対応する部位に設けられた位置決め用の嵌合部とを備え、嵌合部を嵌合固定して、伝熱板材と作動流体が封入されているコンテナが接合された板型ヒートパイプである。
【００２４】
嵌合部は、例えば、１対の凸部と凹部との組合わせ、または、１対の凸部と孔部との組合わせからなっている。即ち、上述した態様においては、コンテナに位置決め用の凸部を形成し、伝熱板材に対応する凹部を形成して、このように形成された凸部と凹部とを組合わせて、圧入固定する。圧入固定とは、カシメのように塑性変形を伴わず、弾性変形域において凹部に凸部を圧しながら挿入して固定することを意味する。嵌合固定は、上述した圧入固定やカシメ固定の意味を含み、かつ、カシメのように塑性変形を伴わず、弾性変形域を含み、必ずしも圧する必要なく、例えば、凹部と凸部とを嵌め合わせて固定することをも意味する。
コンテナは、例えば、上下２枚の板材によって形成されたコンテナ、または、部材の押し出し加工によって、作動流体の流路（流路数は任意に設けられる）を含めて一体形成されたコンテナからなっている。
【００２５】
上下２枚の板材によって形成されたコンテナを使用する、この発明の板型ヒートパイプは、少なくとも１枚の伝熱板材と、伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入されている密閉されたコンテナと、コンテナの２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第１嵌合部と、コンテナおよび伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた位置決め用の少なくとも１個の第２嵌合部とを備え、第１嵌合部をカシメ固定し、第２嵌合部を嵌合固定して、伝熱板材およびコンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプである。カシメ固定は、例えば、凹部に凸部を挿入し、凸部を塑性変形によってカシメて、固定することを意味する。
【００２６】
図１は、この発明の板型ヒートパイプの１つの態様の上方からみた斜視図である。図１に示すように、この発明の板型ヒートパイプ１は、上板材５、下板材６の２枚の板材によって形成されたその中に作動流体が封入され密閉されたコンテナ２と、コンテナの表面および裏面に熱的に接続された伝熱板材３、４とを備えている。コンテナを形成する２枚の板材には、（後述する）位置決め用の、第１孔部および第１凸部からなる第１嵌合部が設けられ、第１孔部に第１凸部を挿入して、塑性変形を伴うカシメによって、２枚の板材が、接合に先立ち、カシメ固定される。
【００２７】
第１嵌合部は少なくとも１個、好ましくは２個以上形成される。なお、第１孔部、第１凸部は何れの板材に形成しても良く、孔部と凸部が対になるように対応する位置に設けられれば良い。上述したように、コンテナを形成する２枚の板材（上板材、下板材）は、塑性変形を伴うカシメによって、カシメ固定される。コンテナ２には、耐圧強度を高めるためのエンボス加工１６が施されている。第１嵌合部は、上述した他に、第１凸部とそれに対応する第１凹部からなっていてもよい。
【００２８】
更に、このように固定されたコンテナ２と、少なくとも１枚の伝熱板材３、４とが、（後述する）位置決め用の、第２孔部と第２凸部とからなる第２嵌合部８によって固定される。第２嵌合部は第２凸部とそれに対応する第２凹部からなっていてもよい。コンテナと伝熱板材とを固定する第２嵌合部においては、第２孔部と第２凸部または第２凸部と第２凹部とが、塑性変形を伴わず、弾性変形域において嵌合される。従って、第２嵌合部においては、塑性変形をともなうカシメは行われず、例えば、第２凸部が第２凹部に圧入固定される。
【００２９】
図２は、図１に示したこの発明の板型ヒートパイプの１つの態様の下方からみた斜視図である。図２に示すように、コンテナを形成する下板材の一方の端部に作動流体注入口７が設けられている。この態様の板型ヒートパイプには上板材５および下板材６のそれぞれに対応して伝熱板材３、４が、上述した第２嵌合部によって圧入固定されている。
【００３０】
図３は、この発明の板型ヒートパイプを説明する分解図である。図３（ａ）に全体を、図３R>３（ｂ）に第１嵌合部の拡大したものを、図３（ｃ）に第２嵌合部の拡大したものをそれぞれ示す。図３に示すように、この発明の板型ヒートパイプ１は、エンボス加工が施された上板材５、および、下板材６の２枚の板材によって形成されたその中に作動流体が封入され密閉されたコンテナ２と、コンテナの表面および裏面に熱的に接続された伝熱板材３、４とを備えている。コンテナを形成する上板材および下板材には、位置決め用の、第１孔部１２および第１凸部１１からなる第１嵌合部が設けられている。第１嵌合部はコンテナの両端部にそれぞれ設けられている。更に、下板材の一方の端部には作動流体注入口７が設けられている。作動流体注入口７に対応する上板材の部位は、空洞部が形成されるように凸形に延伸されている。上板材の両端部に設けられた第１孔部に、下板材の両端部に設けられた対応する第１凸部を挿入して、塑性変形を伴うカシメによって、上板材および下板材の２枚の板材が、接合に先立ち、カシメ固定される。
【００３１】
上述したように、第１嵌合部は少なくとも１個、好ましくは２個以上形成される。なお、第１孔部、第１凸部は何れの板材に形成しても良く、孔部と凸部が対になるように対応する位置に設けられれば良い。第１嵌合部は、上述した他に、第１凸部とそれに対応する第１凹部からなっていてもよい。図６および図７に第１嵌合部の詳細を示す。図６に示すように、第１嵌合部は第１孔部および第１凸部からなっている。即ち、下板材６に形成された第１凸部１１に上板材５に形成された第１孔部１２が嵌合されて、位置決めされる。図７R>７に示すように、このように嵌合された第１嵌合部の第１凸部がカシメられて横方向に拡大して、上板材と下板材とが固定される。
【００３２】
更に、このように固定されたコンテナ２と、伝熱板材３、４とが、位置決め用の、第２孔部１３と第２凸部１４とからなる第２嵌合部によって固定される。上述したように第２嵌合部は第２凸部とそれに対応する第２凹部からなっていてもよい。更に、コンテナ２と伝熱板材３、４とを固定する第２嵌合部においては、第２孔部１３と第２凸部１４または第２凸部と第２凹部とが、塑性変形を伴わず、弾性変形域において嵌合される。従って、第２嵌合部においては、塑性変形をともなうカシメは行われず、例えば、第２凸部１４が第２孔部１３にに圧入固定される。
【００３３】
更に、図３に示すように、コンテナを形成する上板材５、下板材６、伝熱板材３、４を貫通する貫通孔部９が設けられている。貫通孔部には貫通ピンが挿入される。即ち、上述した２枚の板材によって形成されるコンテナを備えたこの発明の板型ヒートパイプにおいては、コンテナを形成する２枚の板材は第１嵌合部において、位置決めされ、カシメ固定され、コンテナと伝熱板材は、第２嵌合部において位置決めされ、後述するように、貫通孔部に挿入された貫通ピンをカシメて、固定される。
【００３４】
伝熱板３、４は、プリント基板の板面から突出する電気部品端子突起部との接触を避けるための、電気部品端子突起部に対応している開口部１０を有している。即ち、プリント基板の板面から下方に突出する突起部と、伝熱板材が接触しないように、電気部品の端子の配置に合わせて、予め開口部が形成されている。
【００３５】
更に、図３に示すように、コンテナには、エンボス加工が施された上板材の伝熱板材と接続される面に、伝熱板材を支える第３凸部１５を備えている。その詳細を図１１に示す。図１１に示すように、上板材の４隅に、伝熱板材の方向に膨らんで形成された第３凸部１５が設けられている。このように第３凸部を設けることによって、伝熱板の４隅を支え、ブレージング等の熱処理によって伝熱板材が下方に向かって変形する（ダレる）のを防止することができる。従って、伝熱板材におけるプリント基板との接触面の平面度を維持することができ、熱抵抗を小さくすることができる。
【００３６】
更に、この発明の板型ヒートパイプは、コンテナと２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部と貫通孔部に挿入される貫通ピンとからなり、貫通ピンをカシメて、コンテナと伝熱板材とを固定することができるカシメ固定部を更に備えている。即ち、図３に示すように、伝熱板の端部およびコンテナの端部、例えば４隅に貫通孔９が形成されている。図９および図１０にその詳細を示す。
【００３７】
図９は図８の部分断面図である。図９に示すように、重ね合わされた伝熱板材３、コンテナを形成する上板材５、下板材６および伝熱板材４を貫通するように形成された貫通孔部９に、貫通ピン１９を挿入する。次いで、図１０に示すように、貫通孔部９に挿入された貫通ピン１９の中心部をカシメると、貫通ピンが上下方向から圧迫されて、中心部から円周部方向に放射状に力が加わり、伝熱板材３、コンテナを形成する上板材５、下板材６および伝熱板材４が、重ね合わされた状態で正確に固定される。図８に貫通孔部に挿入された貫通ピンがカシメられた状態を示す。図８に示すように、伝熱板材３、上板材５および下板材６からなるコンテナ２が、貫通孔部に挿入されカシメられた貫通ピンによって固定されている。
【００３８】
このように、位置決め用の、第１孔部１２および第１凸部１１からなる第１嵌合部によってコンテナを形成する上板材５および下板材６がその内部に空洞部を形成するように位置決めされて、カシメ固定され、このように固定されたコンテナ２と、開口部を有する伝熱板材３、４とが、位置決め用の、第２孔部１３と第２凸部１４とからなる第２嵌合部によって嵌合固定され、コンテナの上板材の伝熱板材と接触する面に形成された、伝熱板材を支える第３凸部１５によって伝熱板材が支えられ、更に、コンテナと２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部と貫通孔部に挿入される貫通ピンとからなるカシメ固定部によって、貫通ピンがカシメられて、コンテナと伝熱板材とが固定された状態で、ブレージングによって接合が行われる。
【００３９】
図１から図３において説明したこの発明の板型ヒートパイプのコンテナを更に詳細に説明する。図４は、コンテナを形成する上板材および下板材の２枚の板材を分解して上方から示す図である。上板材５にはエンボス加工が施され、両端部（即ち、コンテナの封じ切り部を備えた一方の端部およびコンテナの延伸部の他方の端部）にはそれぞれ位置決め用の第１嵌合部の第１孔部が設けられている。更に、コンテナの４隅には、伝熱板の４隅を支える第３凸部１５が設けられている。
【００４０】
下板材６は、平板な板材からなっており、下板材６の両端部には、位置決め用の第１嵌合部の第１凸部が設けられている。下板材６の一方の端部に、更に、作動流体注入口７が設けられている。図５は、図４に対し反対方向から見た図であり、コンテナを形成する上板材および下板材の２枚の板材を分解して下方から示す図である。図５に示すように、上板材５は、エンボス加工が施され、空洞部を形成するように、周辺部と凸部からなっている。このように形成された上板材および下板材を組み合わせることによって、
上板材の周辺部と平板な下板材とが密着して、内部に空洞部を形成するように、第１嵌合部によって、正確に位置決めされる。
【００４１】
次にこの発明の板型ヒートパイプの製造方法を説明する。
この発明の板型ヒートパイプの製造方法は、下記からなっている。
プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
コンテナの２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に位置決め用の第１嵌合部を設け、
コンテナおよび伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
第１嵌合部および第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する。
【００４２】
上述した第１嵌合部は、第１孔部と第１凸部からなっており、第１孔部に第１凸部を挿入し、第１凸部をカシメて固定する。上述した第２嵌合部は、第２孔部と第２凸部からなっており、第２孔部と第２凸部は弾性変形を伴わず、弾性変形域において嵌合され、位置決めされる。即ち、第１嵌合部の嵌合固定は、塑性変形を伴い、第２嵌合部の嵌合固定は、塑性変形を伴わない。
【００４３】
更に、伝熱板材とコンテナとを接合するに先だって、コンテナの２枚の板材と２枚の伝熱板材とを貫通する（共通）貫通孔部を設け、貫通孔部に貫通ピンを装入して、貫通ピンをカシメる。即ち、上述した第１嵌合部は位置決め用の第１孔部に第１凸部を挿入し、第１凸部をカシメて固定するのに対して、上述した第２嵌合部は、位置決め用の第２孔部に第２凸部を挿入し、その状態で、上述したように、コンテナの２枚の板材と２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、貫通孔部に貫通ピンを装入して、貫通ピンをカシメる。
【００４４】
このようにコンテナの２枚の板材が第１嵌合部によって位置決めされカシメ固定され、伝熱板材とコンテナとが第２嵌合部によって位置決めされ、貫通孔部と貫通ピンとからなるカシメ固定部によって、コンテナと伝熱板材とが固定された状態で、更に、図１２に示すように、その上におもりを載せて、ブレージングを行って、コンテナと伝熱板材とが一体化された板型ヒートパイプを製造する。
【００４５】
この発明の板型ヒートパイプによると、上述したように、４枚板材からなる板型ヒートパイプにおいて、コンテナを形成する２枚の板材の一方に凸部、他方に孔部を設け、凸部を孔部に組み付けて凸部をカシメ固定し、次いで、コンテナには凸部、開口部を備えた伝熱板材には孔部を設け、凸部を孔部に挿入して、コンテナを形成する２枚の板材および２枚の伝熱板材を位置決めし、更に、４枚の板材に貫通孔部を設け、貫通孔部に貫通ピンを指し込み、上下方向から貫通ピンをカシメ固定するので、位置決め用の凸部、孔部が離れることが無いので、作業性が向上する。更に、コンテナを形成する板材には、伝熱板材に向かって突出した支え部があるので、伝熱板材が接合時に変形する（だれる）のを防止することができ、更に、４枚の板材が所定の位置に固定されているので、平面方向の寸法が安定する。
【００４６】
更に、４枚の板材が固定された状態で、おもりを全体的に荷重が加わるように載せてブレージングするので、安定した形状の板型ヒートパイプを製造することができる。おもりは、板型ヒートパイプのサイズに応じてその形状を変えることができるので、熱容量の調整が可能であり、最適で安定した寸法、ろう付け状態を得ることができる。
この発明の板型ヒートパイプにおいては、板型ヒートパイプの上板材に伝熱板材がろう付け等によって接合され、更に、板型ヒートパイプの下板材に別の伝熱板材がろう付け等によって接合されている。板型ヒートパイプの上板材および下板材はろう付け等によって接合され、その中に作動流体が封入された密閉された空洞部を形成している。
【００４７】
従って、伝熱板材、板型ヒートパイプの上板材、板型ヒートパイプの下板材、伝熱板材が一体的に形成され、伝熱板材と、板型ヒートパイプの上板材との間の熱抵抗を小さくすることができ、更に、板型ヒートパイプの下板材と伝熱板材との間の熱抵抗を小さくすることができる。
板型ヒートパイプと一体的に形成された伝熱板材の上方には、プリント基板が当接され、固定される。プリント基板の下方には、複数の電子部品端子突起部（リード端子）が下方に向かって突き出している。伝熱板材の厚さは、電子部品端子突起部の高さよりも大きいことが必要である。
伝熱板材には、プリント基板面から突出する電気部品端子突起部との接触を避けるための、突起部に対応した凹部（または開口部）が設けられている。
プリント基板の熱によって板型ヒートパイプのコンテナ内に収容された作動流体が蒸発し、所定の位置に速やかに移動される。更に、凝縮した作動流体が速やかに還流して、再度、プリント基板の熱を極めて効率的に放熱する。
【００４８】
更に、板型ヒートパイプの上板材と一体的に接合された伝熱板材とプリント基板との間に熱伝導絶縁シートを設けることによって、板型ヒートパイプの上板材と一体的に接合された伝熱板材とプリント基板との間の絶縁が確保される。
伝熱板材は、熱伝導性に優れた部材、例えば、アルミニウム、その他の金属材料からなっている。伝熱板材の材質は、板型ヒートパイプの上板材、下板材と同一材質が好ましい。エンボス加工が施された中心部は、板型ヒートパイプの下板材と、ろう付け等によって接合されている。従って、作動流体の蒸発に伴う圧力に対して板型ヒートパイプの強度を高めることができる。
【００４９】
両面に、伝熱板材を接合する態様について述べたが、何れか一方のみに伝熱板材を接合してもよい。
板型ヒートパイプは、密封された空洞部を備えており、その空洞部に収容された作動流体の相変態と移動により熱の輸送が行われる。熱の一部は、板型ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）を直接伝わって運ばれるが、大部分の熱は、作動流体による相変態と移動によって移動される。
【００５０】
板型ヒートパイプの吸熱側において、発熱電子部品から伝わった熱は、板型ヒートパイプを構成する容器（コンテナ）の材質中を熱伝導して伝わってきた熱により、作動流体が蒸発し、その蒸気が板型ヒートパイプの放熱側に移動する。放熱側では、作動流体の蒸気は冷却され再び液相状態に戻る。そして、液相に戻った作動流体は再び吸熱側に移動（還流）する。このような作動流体の相変態や移動によって、熱の移動がなされる。
【００５１】
板型ヒートパイプ内の作動流体としては通常、水や水溶液、アルコール、その他有機溶剤等が使用される。特殊な用途としては水銀を作動流体に用いる場合もある。前述したように板型ヒートパイプは内部の作動流体の相変態等の作用を利用するものであるので、密封された内部への作動流体以外のガス等の混入をなるべく避けるように製造されることになる。このような混入物は、通常、製造途中に混入する大気（空気）や作動流体中に溶在している炭酸ガス等である。板型ヒートパイプの形状は、使用目的に応じて、任意に選定することができる。更に、板型ヒートパイプで移動した熱を放熱フィンまたはファン等を使用して強制的に冷却してもよい。
【００５２】
この発明の板型ヒートパイプのコンテナの材質は、銅またはアルミニウム等の熱伝導の良好な金属を使用することができる。変形加工する場合、加工性に優れたアルミニウム材が好ましい。
更に、この発明の板型ヒートパイプにおいて、コンテナ内にウイックが設けられていてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
上述したように、この発明によると、コンテナを形成する板材、伝熱板材が位置決め固定されて、接合されるので、ズレ等が生じることなく、伝熱板材とコンテナが一体的に接合され、プリント基板の発熱を筐体外に効率的に放熱することができる、電気接続箱等の電子装置において使用される板型ヒートパイプを提供することができ、産業上利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の板型ヒートパイプの１つの態様の上方からみた斜視図である。
【図２】図２は、図１に示したこの発明の板型ヒートパイプの１つの態様の下方からみた斜視図である。
【図３】図３は、この発明の板型ヒートパイプを説明する分解図である。
【図４】図４は、コンテナを形成する上板材および下板材の２枚の板材を分解して上方から示す図である。
【図５】図５は、図４に対し反対方向から見た図であり、コンテナを形成する上板材および下板材の２枚の板材を分解して下方から示す図である。
【図６】図６は、第１嵌合部の細部を示す図である。
【図７】図７は、第１嵌合部の細部を示す図である。
【図８】図８は、貫通孔部に挿入された貫通ピンがカシメられて、コンテナおよび伝熱板材が固定された状態を示す図である。
【図９】図９は、図８の部分断面図である。
【図１０】図１０は、貫通孔部に挿入された貫通ピンをカシメた図である。
【図１１】図１１は、伝熱板材を支える第３凸部を示す図である。
【図１２】図１２は、おもりを載せて板型ヒートパイプを製造する方法を示す図である。
【符号の説明】
１．板型ヒートパイプ
２．コンテナ
３．伝熱板材
４．伝熱板材
５．コンテナの上板材
６．コンテナの下板材
７．作動流体注入口
８．第２嵌合部
９．貫通孔部
１０．開口部
１１．第１凸部
１２．第１孔部
１３．第２孔部
１４．第２凸部
１５．第３凸部
１７．おもり
１８．おもり
１９．貫通ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された空間を形成するコンテナと、
前記コンテナに熱的に接続される少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の嵌合部とを備え、
前記嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と作動流体が封入されている前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプ。
【請求項２】
前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、請求項１に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項３】
前記コンテナが上下２枚の板材によって形成されたコンテナ、または、部材の押し出し加工によって一体形成されたコンテナからなっている、請求項１または２に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項４】
少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入される密閉されたコンテナと、
前記コンテナの前記２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第１嵌合部と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた位置決め用の少なくとも１個の第２嵌合部とを備え、
前記第１嵌合部をカシメ固定し、前記第２嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプ。
【請求項５】
少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記伝熱板材が熱的に接続される部材の押し出し加工によって一体形成された、その中に作動流体が封入されている密閉されたコンテナと、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第２嵌合部とを備え、
前記第２嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプ。
【請求項６】
前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、請求項４または５に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項７】
前記コンテナと２枚の前記伝熱板材とを貫通する貫通孔部と前記貫通孔部に挿入される貫通ピンとからなり、前記貫通ピンをカシメて、前記コンテナと前記伝熱板材とを固定することができるカシメ固定部を更に備えている、請求項４から６の何れか１項に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項８】
前記伝熱板材に開口部が設けられ、前記開口部がプリント基板の板面から突出する電気部品端子突起部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している、請求項１から７の何れか１項に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項９】
前記接合がブレージングによって行われる、請求項１から８の何れか１項に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項１０】
前記コンテナの前記２枚の板材の一方にエンボス加工が施され、前記エンボス加工が施された前記板材の前記伝熱板材と接続される面に、前記伝熱板材を支える第３凸部を備えている、請求項４に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項１１】
プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
前記伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
前記コンテナの前記２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に位置決め用の第１嵌合部を設け、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
前記第１嵌合部をカシメ固定し、前記第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
前記コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する、板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１２】
前記コンテナの前記２枚の板材と前記２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、前記貫通孔部に貫通ピンを装入して、前記貫通ピンをカシメる工程を更に備えている、請求項１１に記載の板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１３】
プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
前記伝熱板材が熱的に接続される部材の押し出し加工によって一体形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
前記第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
前記コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する、板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１４】
前記コンテナと２枚の前記伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、前記貫通孔部に貫通ピンを装入して、前記貫通ピンをカシメる工程を更に備えている、請求項１３に記載の板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１５】
前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、請求項１１または１３に記載の板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１６】
前記伝熱板材および前記コンテナを接合する際に、前記コンテナおよび前記伝熱板材におもりを載せて接合を行う、請求項１１から１５の何れか１項に記載の板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１】
密閉された空間を形成するコンテナと、
前記コンテナに熱的に接続される少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の嵌合部とを備え、
前記嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と作動流体が封入されている前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプ。
【請求項２】
前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、請求項１に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項３】
前記コンテナが上下２枚の板材によって形成されたコンテナ、または、部材の押し出し加工によって一体形成されたコンテナからなっている、請求項１または２に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項４】
少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入される密閉されたコンテナと、
前記コンテナの前記２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第１嵌合部と、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた位置決め用の少なくとも１個の第２嵌合部とを備え、
前記第１嵌合部をカシメ固定し、前記第２嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプ。
【請求項５】
少なくとも１枚の伝熱板材と、
前記伝熱板材が熱的に接続される部材の押し出し加工によって一体形成された、その中に作動流体が封入されている密閉されたコンテナと、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に設けられた少なくとも１個の位置決め用の第２嵌合部とを備え、
前記第２嵌合部を嵌合固定して、接合し、前記伝熱板材と前記コンテナが一体的に接合された板型ヒートパイプ。
【請求項６】
前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、請求項４または５に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項７】
前記コンテナと２枚の前記伝熱板材とを貫通する貫通孔部と前記貫通孔部に挿入される貫通ピンとからなり、前記貫通ピンをカシメて、前記コンテナと前記伝熱板材とを固定することができるカシメ固定部を更に備えている、請求項４から６の何れか１項に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項８】
前記伝熱板材に開口部が設けられ、前記開口部がプリント基板の板面から突出する電気部品端子突起部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している、請求項１から７の何れか１項に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項９】
前記接合がブレージングによって行われる、請求項１から８の何れか１項に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項１０】
前記コンテナの前記２枚の板材の一方にエンボス加工が施され、前記エンボス加工が施された前記板材の前記伝熱板材と接続される面に、前記伝熱板材を支える第３凸部を備えている、請求項４に記載の板型ヒートパイプ。
【請求項１１】
プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
前記伝熱板材が熱的に接続される２枚の板材によって形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
前記コンテナの前記２枚の板材の一方の板材および他方の板材のそれぞれ対応する部位に位置決め用の第１嵌合部を設け、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
前記第１嵌合部をカシメ固定し、前記第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
前記コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する、板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１２】
前記コンテナの前記２枚の板材と前記２枚の伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、前記貫通孔部に貫通ピンを装入して、前記貫通ピンをカシメる工程を更に備えている、請求項１１に記載の板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１３】
プリント基板の板面から突出する電気部品端子凸部との接触を避けるための、前記電気部品端子突起部に対応している開口部を有する少なくとも１枚の伝熱板材を調製し、
前記伝熱板材が熱的に接続される部材の押し出し加工によって一体形成された、その中に作動流体が封入され密閉されるコンテナを調製し、
前記コンテナおよび前記伝熱板材のそれぞれに対応する部位に位置決め用の第２嵌合部を設け、
前記第２嵌合部を嵌合固定し、
このように固定された前記伝熱板材と前記コンテナとを接合し、
前記コンテナに作動流体を封入して密閉して板型ヒートパイプを調製する、板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１４】
前記コンテナと２枚の前記伝熱板材とを貫通する貫通孔部を設け、前記貫通孔部に貫通ピンを装入して、前記貫通ピンをカシメる工程を更に備えている、請求項１３に記載の板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１５】
前記嵌合部が凸部および凹部、または、凸部および孔部からなっている、請求項１１または１３に記載の板型ヒートパイプの製造方法。
【請求項１６】
前記伝熱板材および前記コンテナを接合する際に、前記コンテナおよび前記伝熱板材におもりを載せて接合を行う、請求項１１から１５の何れか１項に記載の板型ヒートパイプの製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００４−７６９５１（Ｐ２００４−７６９５１Ａ）
【公開日】平成１６年３月１１日（２００４．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００２−２３３３７４（Ｐ２００２−２３３３７４）
【出願日】平成１４年８月９日（２００２．８．９）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（５９３０３０４３９）株式会社ニッケイ加工 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年３月１１日（２００４．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１４年８月９日（２００２．８．９）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（５９３０３０４３９）株式会社ニッケイ加工 (1)
【Ｆターム（参考）】
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