(57)【要約】      （修正有）【課題】掘り起こし工具を用いて起立形成される放熱フィンを、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、掘り起こし工具２と、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傾斜角度θで進退移動させる移動部１が設けられる。掘り起こし工具は、傾斜した板状の放熱フィンを起立形成する。フィン起こしブロックは、放熱フィンに当接させて押圧し、後退時に起立形成された傾斜した放熱フィンに当接させて上昇する可動ピン４と、可動ピンの両端を移動自在に支持する長孔３ｂを有する支持部３ａが設けられ、長孔は、掘り起こし工具が次の放熱フィンを起立形成するために原点位置に復帰する際、可動ピンが放熱フィンの頂部を越えるまで上昇し、可動ピンが放熱フィンに当接する位置になる長さに形成する。【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当接させて上昇する可動ピンと、この可動ピンの両端を移動自在に支持する長孔を有する支持部が設けられ、
前記長孔は、前記掘り起こし工具が次の前記放熱フィンを起立形成するために原点位置に復帰するとき、前記可動ピンが前記放熱フィンの頂部を越えるまで上昇し、越えた後には前記可動ピンが前記放熱フィンに当接する位置になる長さに形成したことを特徴とする垂直放熱フィン形成装置。
【請求項２】
前記可動ピンは、前記フィン起こしブロックの前記長孔内で転動し、前記放熱フィンに対して、押圧するときと頂部を越えるまで上昇するときに前記放熱フィンの表面を転動させる請求項１に記載の垂直放熱フィン形成装置。
【請求項３】
前記可動ピンは、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における板状の放熱フィンを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当接させて上昇する可動ピンと、この可動ピンの両端を移動自在に支持する長孔を有する支持部が設けられ、前記長孔は、前記掘り起こし工具が次の前記放熱フィンを起立形成するために原点位置に復帰するとき、前記可動ピンが前記放熱フィンの頂部を越えるまで上昇し、越えた後には前記可動ピンが前記放熱フィンに当接する位置になる長さに形成する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、前記可動ピンは、前記フィン起こしブロックの前記長孔内で転動し、前記放熱フィンに対して、押圧するときと頂部を越えるまで上昇するときに前記放熱フィンの表面を転動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、前記可動ピンは、常時下方に向けて垂下させるように、自重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設けられたフィン起こしブロックに、支持部の長孔に移動自在に支持された可動ピンが設けられているので、この可動ピンが摺動することにより、傾斜した放熱フィンを垂直にするときは押圧し、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に当接させて上昇することから、可動ピンの移動により、放熱フィンを垂直形成させるとともに、原点位置へ復帰させることができる。また、支持部の長孔に支持可動ピンを移動自在に支持するだけの構成であり、動作の信頼性を向上させることができる。【００１３】  また、記可動ピンは、フィン起こしブロックの長孔内で転動するようにしていることから、可動ピンにより、放熱フィンを垂直形成するとき、及び、原点位置へ復帰させるときに、放熱フィンの表面を可動ピンが転動するので、放熱フィンに対する負荷が大幅に軽減されるとともに損傷を防止することが可能となる。【００１４】  さらに、可動ピンは、通常の場合に自重により常時下方に向けて垂下させるようにしているので、放熱フィンを垂直形成するとき、及び、原点位置へ復帰させるときに、放熱フィンに対応して自動的に上下動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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を示す側面図である。
【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】  可動ピンを支持するフィン起こしブロックを示す正面図である
【図５】  （Ａ）乃至（Ｅ）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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  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当接させて上昇する可動ピンと、この可動ピンの両端を移動自在に支持する長孔を有する支持部が設けられ、前記長孔は、前記掘り起こし工具が次の前記放熱フィンを起立形成するために原点位置に復帰するとき、前記可動ピンが前記放熱フィンの頂部を越えるまで上昇し、越えた後には前記可動ピンが前記放熱フィンに当接する位置になる長さに形成される。【００１７】  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。【００１８】  移動部１には、掘り起こし工具２及びフィン起こしブロック３が取り付けられている。このフィン起こしブロック３は、図２に示すように、図示右側の先端側を下方に垂下させた支持部３ａが設けられている。さらに、支持部３ａには、傾斜させた長孔３ｂが形成されていて、可動ピン４の両端が長孔３ｂ内を自在に上下動可能に移動するよう支持されている。可動ピン４は所定の直径を有する丸棒であり、長孔３ｂの横幅は、可動ピン４の直径よりもやや大きい内寸に設定されている。【００１９】  また、支持部３ａは、図４に示すように、フィン起こしブロック３の左右両側に傾斜させて垂下するように形成され、支持部３ａに形成された長孔３ｂには可動ピン４の両端が支持される。この長孔３ｂの長さは、下端が後述する放熱フィン６の面に可動ピン４が当接して押圧する位置であり、上端が放熱フィン６の頂部を越えられる寸法に設定されている。さらに、左右両側の支持部３ａ間の内側寸法は、放熱フィン６の幅よりも大きく設定されている。なお、支持部３ａから可動ピン４の離脱を防止するため、支持部３ａの内側面に位置する可動ピン４に抜け止めリング５が装着されている。そして、可動ピン４は、自重によって常時は長孔３ｂの下端に垂下している。【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２ｂ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５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５（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、掘り起こし工具２の図示右方の前方には、直前に起立形成された傾斜した放熱フィン６が存在している。そして、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、図５（Ａ）に示す掘り起こし代が得られる位置に当接させる。この当接位置は、起立形成させる放熱フィン６の板厚によって決められる。この状態ではフィン起こしブロック３の可動ピン４は長孔３ｂの下端にあり、直前に起立形成された放熱フィン６の頂部から離間している。【００２３】  次いで、図５（Ｂ）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前進移動させることにより、放熱フィン６が起立形成される。このとき、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に沿って摺動することから、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。【００２４】  このように、掘り起こし工具２前進移動させて放熱フィン６を起立形成するとき、フィン起こしブロック３の可動ピン４も掘り起こし工具２と一体的に移動し、図５（Ｃ）に示すように、可動ピン４が、直前に起立形成された放熱フィン６の下面に当接し、傾斜した放熱フィン６が垂直になるように押圧する。やがて、放熱フィン６が所定の高さに達するまで掘り起こし工具２を前進移動させると、同時に可動ピン４も前進移動して、直前に起立形成された放熱フィン６を押圧することにより、図５（Ｃ）のように、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】  その後、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５（Ｄ）に示すように、次に形成された傾斜した放熱フィン６の上面に可動ピン４が当接し、後退移動に伴って放熱フィン６の斜面により、可動ピン４が長孔３ｂにガイドされながら上昇する。このとき���可動ピン４は長孔３ｂ内を転動するようにしているので、放熱フィン６の上面を転動しながら上昇することから、可動ピン４によって放熱フィン６を損傷させる恐れがない。さらに、転動することにより移動が円滑になるので、放熱フィン６に対するストレスを軽減させることができる。【００２６】  次に、移動部１を後退させ、さらに次の放熱フィン６を起立形成するために、掘り起こし工具２とフィン起こしブロック３を原点位置に復帰させるとき、図５（Ｅ）に示すように、可動ピン４が放熱フィン６によって頂部を越えるまで上昇し、その後、可動ピン４は長孔３ｂにガイドされながら自重で下端まで下降する。そして、図５（Ａ）に示す原点位置に復帰し、次の放熱フィン６を起立形成する工程を繰り返すことにより、金属板７に複数の垂直な放熱フィン６が形成される。【００２７】  以上のように、垂直放熱フィン形成装置によって放熱フィン６の形成工程を行うと、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、例えば電子部品等の熱源から発生する熱が、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とき、熱の性質から、垂直方向に上昇することから、放熱フィン６の間から円滑に上昇して放熱されことができる。このため、放熱器１０としての放熱効率を高めることができる。【００２８】  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、金属板等に複数のフィン群を形成しても良く。この場合は、第１のフィン群と第２のフィン群を互いに直行させるように変形させても良く、また、放熱フィンの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】
【００２９】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
４    可動ピン
３ａ  支持部
３ｂ  長孔
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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