(57)【要約】【課題】  掘り起こし工具を用いて起立形成される放熱器の放熱フィンを、簡易かつ軽量な構成により金属板の平面に対してほぼ垂直に形成することができる垂直放熱フィン形成装置を提供する。【解決手段】  垂直放熱フィン形成装置は、移動方向の先端側に刃部２ａが形成された掘り起こし工具２と、この掘り起こし工具２の前進側に設けられたフィン起こしブロック３を保持し、放熱フィン６が起立形成される金属板７の平面に対して所定の角度を有した状態で進退移動させる移動部３が設けられ、掘り起こし工具２は、移動部３の移動により金属板７を掘り起こして傾斜した板状の放熱フィン６を起立形成し、フィン起こしブロック３は、事前に起立形成された傾斜した放熱フィン６に当接させて金属板７の平面に対してほぼ垂直になるまで押圧し、後退するときは次に起立形成された傾斜した放熱フィン６に摺動させて上昇可能に設けられた可動押圧板４が配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動方向の先端側に刃部が形成された掘り起こし工具と、この掘り起こし工具の前進側に設けられたフィン起こしブロックを保持し、放熱フィンが起立形成される金属板の平面に対して所定の角度を有した状態で進退移動させる移動部が設けられ、
前記掘り起こし工具は、前記移動部の移動により前記金属板を掘り起こして傾斜した板状の前記放熱フィンを起立形成し、
前記フィン起こしブロックは、事前に起立形成された傾斜した前記放熱フィンに当接させて前記金属板の平面に対してほぼ垂直になるまで押圧し、後退するときは次に起立形成された傾斜した前記放熱フィンに摺動させて上昇可能に設けられた可動押圧板が配設されたことを特徴とする垂直放熱フィン形成装置。
【請求項２】
前記可動押圧板は、前記フィン起こしブロックに移動可能に配設され、最下点の先端が傾斜した前記放熱フィンの頂部よりも下方の位置となるようにストッパーが形成され、後退するときは次に起立形成された傾斜した前記放熱フィンに摺動して上昇を許容させた請求項１に記載の垂直放熱フィン形成装置。
【請求項３】
前記可動押圧板は、常時下方に向けて垂下させるように、自重またはバネにより付勢した請求項１に記載の垂直放熱フィン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば電子部品等から生ずる熱を効率的に放熱するための放熱器の板状の放熱フィンを掘り起こし工具によって形成する垂直放熱フィン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  例えば、半導体集積回路等の電子部品から生ずる熱を放熱するために、従来一般に実用に供されている放熱器は、ベース上に多数の櫛歯状の放熱フィンを垂直に立設している。この放熱器を電子部品等に直接又は間接的に接合することによって、放熱器の放熱フィンを介して外方に放熱するようにしている。この放熱器は、通常、アルミニウムからなる熱伝導率が良好な金属材を、押し出し加工や鋳造加工を施すことによって製造されている。【０００３】  また、掘り起こし工具を用いて放熱フィンを形成する放熱器の製造方法は、特開２００１−１５６２２４（特許文献１）や特開２００５−１４２２４７号公報（特許文献２）に開示されている。特許文献１に示された放熱器の製造方法は、基板部の上面側に突提状のフィン形成用被削部が形成されたアルミニウム合金押出形材からなるヒートシンク素材が用いられ、上記フィン形成用被削部をバイト等の切削工具を用いて掘り起こし、それによって複数のフィンが形成される。【０００４】  この特許文献１及び２に示されるように、掘り起こし工具を用いて放熱フィンを形成すると、放熱フィンがカーリングするとともに、金属板から起立している放熱フィンの基端側の板厚が厚く先端に至るに従って漸次薄く形成される。このように、カーリングした放熱フィンを放熱器として使用した場合、例えば電子部品等の熱源から生ずる熱が放熱フィンの側面に当たりながら蛇行して上昇するため、放熱フィンを再加熱することがあり、放熱効率を低下させる要因となっていた。【０００５】  このような問題を解決するため、放熱フィンを垂直に形成できる放熱フィン形成装置が特開２０１８−１１７１０７号公報（特許文献３）に開示されている。この放熱フィン形成装置によれば、掘り起こし工具の前進側に押圧部材を設け、掘り起こし工具を前進させるとき、事前に形成された傾斜した放熱フィンを押圧して垂直に形成するものであり、その後、押圧部材を揺動させて放熱フィンから退避させるようにしている。【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５６２２４号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２２４７号公報
【特許文献３】特開２０１８−１１７１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  特許文献３に開示された放熱フィン形成装置は、押圧部材によって放熱フィンを押圧することにより垂直に形成している。しかしながら、放熱フィンを押圧した後に退避させるために、押圧部材を揺動させるように構成していることから、押圧部材の揺動機構が複雑かつ重量が大きくなる。このため、肉薄な板状の放熱フィンを押圧した後退避する際に微細な動作ができず、放熱フィンの押圧角度にバラツキが生ずる問題があった。また、構成が複雑なことから、動作の信頼性に課題が残されていた。【０００８】  そこで、本発明の課題は、掘り起こし工具を用いて起立形成される放熱器の放熱フィンを、簡易かつ軽量な構成により金属板の平面に対してほぼ垂直に形成することができる垂直放熱フィン形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記の課題を解決するために、請求項１の発明にかかる垂直放熱フィン形成装置は、移動方向の先端側に刃部が形成された掘り起こし工具と、この掘り起こし工具の前進側に離間して設けられたフィン起こしブロックを保持し、放熱フィンが起立形成される金属板の平面に対して所定の角度を有した状態で進退移動させる移動部が設けられ、前記掘り起こし工具は、前記移動部の移動により前記金属板を掘り起こして傾斜した板状の前記放熱フィンを起立形成し、前記フィン起こしブロックは、事前に起立形成された傾斜した前記放熱フィンに当接させて前記金属板の平面に対してほぼ垂直になるまで押圧し、後退するときは次に起立形成された傾斜した前記放熱フィンに摺動させて上昇可能に設けられた可動押圧板が配設されたことを要旨としている。【００１０】  また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記可動押圧板は、前記フィン起こしブロックに移動可能に配設され、最下点の先端が傾斜した前記放熱フィンの頂部よりも下方の位置となるようにストッパーが形成され、後退するときは次に起立形成された傾斜した前記放熱フィンに摺動して上昇を許容させるようにしている。【００１１】  さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記可動押圧板は、常時下方に向けて垂下させるように、自重またはバネにより付勢している。
【発明の効果】
【００１２】  本発明にかかる垂直放熱フィン形成装置によれば、掘り起こし工具の前進側に離間して設けられたフィン起こしブロックを保持し、このフィン起こしブロックに上昇可能な可動押圧板を配設しているので、掘り起こし工具によって事前に起立形成された傾斜した放熱フィンを押圧することにより垂直にすることができる。このとき、可動押圧板は、掘り起こし工具を前進するときには事前に起立形成された傾斜した放熱フィンを押圧し、後退するときには放熱フィンに摺動して上昇するので、掘り起こし工具による次の放熱フィンの起立工程に復帰させることができる。可動押圧板は、フィン起こしブロックに上昇可能に配設するだけの計量で簡易な構成であり、動作の信頼性を向上させることができる。【００１３】  また、可動押圧板の最下点を、ストッパー傾斜した放熱フィンの頂部よりも下方の位置としているので、事前に起立形成された傾斜した放熱フィンを確実に押圧することができる。さらに、後退するときには、次に起立形成された傾斜した放熱フィンに摺動して上昇させるので、構成が簡易であっても確実に復帰させることができる。【００１４】  さらに、可動押圧板を常時下方に向けて垂下させるために、可動押圧板自体の自重でも付勢することができ、また付勢力が不足する場合にはバネを使用することにより、確実に下方に向けて垂下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】  本発明にかかる垂直放熱フィン形成装置の一例を示す側面図である。
【図２】  フィン起こしブロックの動作を示す説明図である。
【図３】  垂直放熱フィン形成装置によって形成される放熱器を示す斜視図である。
【図４】  （Ａ）乃至（Ｆ）は、垂直放熱フィン形成装置による放熱フィンの形成工程を示す工程説明図である。
【図５】  本発明による放熱フィンの放熱状態を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  本発明にかかる垂直放熱フィン形成装置は、移動方向の先端側に刃部が形成された掘り起こし工具と、この掘り起こし工具の前進側に設けられたフィン起こしブロックを保持し、放熱フィンが起立形成される金属板の平面に対して所定の角度を有した状態で進退移動させる移動部が設けられ、前記掘り起こし工具は、前記移動部の移動により前記金属板を掘り起こして傾斜した板状の前記放熱フィンを起立形成し、前記フィン起こしブロックは、事前に起立形成された傾斜した前記放熱フィンに当接させて前記金属板の平面に対してほぼ垂直になるまで押圧し、後退するときは次に起立形成された傾斜した前記放熱フィンに摺動させて上昇可能に設けられた可動押圧板が配設されている。【００１６】  以下、図面を参照して、本発明にかかる垂直放熱フィン形成装置について詳細に説明する。図１は、本発明による垂直放熱フィン形成装置を示している。移動部１は、図示しない駆動装置に取り付けられていて、後述する金属板７の平面に対して所定の角度θを有した状態で進退移動する。この移動部１の移動方向（図示右側方向）の先端側には、掘り起こし工具２が取り付けられ、移動方向の先端側には刃部２ａが形成されている。この刃部２ａの幅は、図３に示すように、金属板７の幅よりも小さく設定されている。なお、刃部２ａの幅は、後述する放熱フィン６の幅に応じて適宜設定される。【００１７】  移動部１には、掘り起こし工具２と一体にフィン起こしブロック３が保持されている。このフィン起こしブロック３には、前進側の上部を突出させた突出部３ａが形成され、移動部１の進退移動方向に対して直行した方向の透孔３ｂが形成されている。この透孔３ｂには可動押圧板４が移動可能に配設されている。可動押圧板４には段部４ａが形成され、透孔３ｂの内部に形成されたストッパーとしての段部３ｃに当接するようにしている。そして、透孔３ｂ内の段部３ｃに可動押圧板４には段部４ａが当接したとき、可動押圧板４の最下点となるように設定されている。可動押圧板４の下方の先端は、後述する放熱フィンとの接触を防止するようにナイフ状に形成されている。また、可動押圧板４の幅は、図３に示すように、後述する放熱フィン６の幅とほぼ同じにしている。【００１８】  可動押圧板４は、常時は下方に向けて垂下させ、フィン起こしブロック３のストッパーとしての段部３ｃに段部４ａが当接するようにバネ５によって付勢している。一方、可動押圧板４は、図２に示すように上昇が許容され、その上昇可能な寸法Ｌは、後述する放熱フィン６の頂部を越えることができる寸法にしている。この可動押圧板４は、合成樹脂材または金属材で形成され、特に放熱フィン６に摺接する部分は円滑にしている。可動押圧板４を合成樹脂材で形成した場合には、軽量のためバネ５により付勢することができ、金属材で形成した場合には、自重により垂下させることができる。【００１９】  なお、可動押圧板４は、移動部１の進退移動方向に対して直行した方向に移動するように配設しているが、この角度は、例えば、掘り起こし工具２の刃部２ａから上面に傾斜した摺接面２ｂと約６０度に設定されている。これは、後述する放熱フィンに不可を与えないような角度が望ましく、概ね４５度〜７０度の範囲に設定される。【００２０】  一方、掘り起こし工具２には、刃部２ａから上面に傾斜した摺接面２ｂが形成されている。この摺接面２ｂは、放熱フィン６を掘り起こし形成する際に抵抗にならないように摩擦係数を低くしている。このように、摺接面２ｂの摩擦を小さくすることにより、放熱フィン６を掘り起こし形成するときに、摺接面２ｂの抵抗を受けることなく金属板７が摺接面２・ｂに沿って摺接するので、平坦な板状の放熱フィン６を起立形成することが可能となる。また、移動部１及び掘り起こし工具２の傾斜角度θは、後述する放熱フィン６の高さ、板厚、或いは、金属板７の材質等によって適宜に設定されるが、概ね５度から２０度に設定されている。なお、上記掘り起こし工具２の幅方向両側はほぼ直角に形成されているが、刃部２ａが形成されている底面側の両側を底面に至るに従って幅狭となるテーパ状、或いは円弧状に形成しても良い。【００２１】  次に、図４を参照して、上述した垂直放熱フィン形成装置により、垂直な放熱フィンの起立形成方法について説明する。図３に示す放熱器１０として使用される金属板７は、塑性加工が可能であり、しかも熱伝導率が良好な金属素材として、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、銅合金あるいはステンレス鋼等の素材により形成された、所定の板厚を有する素材が使用される。【００２２】  まず、図４（Ａ）に示すように、掘り起こし工具２の刃部２ａを金属板７の一端側よりも離間させた位置としている。この状態では、事前に起立形成させた複数の放熱フィン６が形成されている。その後、図４（Ｂ）に示すように、掘り起こし工具２を移動部１により所定の角度θとした矢示の方向に移動して、掘り起こし代ｔが得られる位置に当接させるこの当接位置は、次の起立形成させる放熱フィン６の所望の板厚によって決められる。【００２３】  次いで、図４（Ｃ）に示すように、掘り起こし工具２の傾斜角度を保ちながら所定の深さに達するまで前進移動させることにより、所定の高さを有する放熱フィン６が起立形成される。このように放熱フィン６を掘り起こしているときに、掘り起こし工具２の摺接面２ｂの摩擦係数を低くしているので、放熱フィン６は摺接面２ｂに沿って摺接することから、カーリングすることなく、掘り起こし工具２の摺接面２ｂと同じ角度で傾斜した平面を有する放熱フィン６が起立形成される。この放熱フィン６は、掘り起こし工具２の摺接面２ｂと同じ角度で傾斜している。【００２４】  その後、掘り起こし工具２を図４（Ａ）（Ｂ）に示すように前進移動させて、次の放熱フィン６を起立形成するとき、図４（Ｃ）に示すように、垂下している可動押圧板４の下端が、事前に形成された傾斜した放熱フィン６の先端側に当接し、掘り起こし工具２と一体に前進移動するときに、事前に形成された傾斜した放熱フィン６を押圧し、図４（Ｄ）に示すように、次の放熱フィン６を起立形成したときには、事前に形成された放熱フィン６が、金属板７の平面に対して垂直に形成される。【００２５】  次いで、さらに次の放熱フィン６を起立形成するために、移動部１によって掘り起こし工具２とフィン起こしブロック３を後退させると、図４（Ｅ）に示すように、さらに次に形成された傾斜した��熱フィン６の斜面を可動押圧板４の下端が摺接し、可動押圧板４の自重またはバネ５の押圧力に抗し、放熱フィン６により上昇する。そして、可動押圧板４の下端が放熱フィン６の先端を乗り越えた後に、可動押圧板４が垂下して元の状態に復帰する。そして、移動部１とともに掘り起こし工具２とフィン起こしブロック３は、図４（Ａ）の状態に復帰し、１枚の垂直な放熱フィン６の起立形成工程が終了し、さらに次の垂直な放熱フィン６の起立形成工程に移行される。【００２６】  以上のように、放熱フィン６の形成工程を行うことにより、図３に示すような、金属板７に対して垂直な複数の放熱フィン６を形成した放熱器１０が製造される。このように、垂直な放熱フィン６を形成することにより、図５に示すように、例えば電子部品等の熱源１０２から生ずる熱１０３が、点線で示すように、金属板７を介して放熱フィン６の間や放熱フィン６を介して放熱されるが、熱１０３は垂直方向に上昇する性質を有することから、放熱フィン６の間から円滑に上昇して放熱される。このため、放熱効率を高めることができる。【００２７】  以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、金属板として、板状の熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等の金属素材の他に、加工が施された或いは後加工が施される、例えば、上記金属素材をコアとするプリント配線基板、発光素子等の発熱を放熱するために金属製保持部材、放熱機能を必要とする筐体等の一部に放熱フィンを形成するようにしても良い。また、前述した実施例においては、複数の放熱フィンを金属板の一端に対して平行に形成したが、所定の角度で形成するようにしても良い。さらに、複数のフィン群を形成するとき、第１のフィン群と第２のフィン群を互いに直行させる等、形成角度を適宜に異ならせて形成しても良い。
【符号の説明】
【００２８】  １    移動部
２    掘り起こし工具
２ａ  刃部
３    フィン起こしブロック
３ｃ  段部（ストッパー）
４    可動押圧板
４ａ  段部
６    放熱フィン
７    金属板
１０  放熱器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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