(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱器の製造方法を提供する。【解決手段】本工程は、資材準備工程、位置合わせ工程、押し抜き工程、圧下および湾曲工程、切断及び押圧手段による留め工程、回転工程、切断並びに押圧手段による留め工程と回転工程の繰り返し、及び取出し工程からなる。前記工程により、加工機台上で金属素材ベルトを連続押し抜きして放熱フィンを形成すると共に、順番に放熱フィンを金属素材ベルトから切断して金属基板の溝穴に順次挿設し、双方向の押圧手段による留め方式で順番に放熱フィンを金属基板上に固定することでオートメーションで放熱器が製造でき、製造が迅速で余計な組立てプロセスを削減し、生産効率を大幅に高められ、製造コスト等を低減することができる。【選択図】図１
2010245215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板とＸ個の放熱フィンとを組合せた放熱器の製造方法であって、Ｘは自然数で、前記製造方法は、
加工機台の位置合わせ移動機構にある治具に前記金属基板が設置され、前記金属基板は押し抜き方式で製造し、且つ前記金属基板の周囲に前記Ｘ個の放熱フィンに対応するＹ個の溝穴が設けられると共に、加工機台に金属素材ベルトを取り付ける資材準備工程と、
前記位置合わせ移動機構が前記治具を移動させ、前記治具と前記金属基板とを前記金属素材ベルトの下方に対応させる位置合わせ工程と、
前記金属素材ベルトの両側端部に等間隔に位置決め孔を押し抜き、位置決めピンを前記位置決め孔に進入させると共に、連続して前記金属素材ベルト上に多数の前記放熱フィンを押し抜いて形成する押し抜き工程と、
前記放熱フィンを圧下して湾曲させる圧下および湾曲工程と、
前記加工機台が前記金属素材ベルト上の放熱フィンを移動させて、前記放熱フィンと前記金属基板の溝穴とを位置合わせし、前記加工機台の切断モジュールが前記放熱フィンを圧下して切断すると共に、前記放熱フィンを前記溝穴に挿設すると、前記加工機台上の押圧刃先が双方向から圧接する方法で、それぞれ前記金属基板の溝穴の両側に位置する上下両表面を圧接して前記金属基板を塑性変形させ、前記溝穴の両側壁面を前記放熱フィンの両表面にぴったり当接させる切断並びに押圧手段による留め工程と、
前記治具を回転させて前記金属基板をＹ個の溝穴に従って１/Ｙ回転させる回転工程と、
前記切断並びに押圧手段による留め工程を（Ｘ−１）回繰り返し、前記回転工程を（Ｙ−１）回繰り返して、前記金属素材ベルト上のその他の放熱フィンを順番に前記（Ｙ−１）個の溝穴内に組み込む工程と、
既に組み合わせが完成した前記金属基板と前記Ｘ個の放熱フィンを前記治具内から取り出して、前記放熱器を得る取出し工程と、
からなることを特徴とする放熱器の製造方法。
【請求項２】
前記押し抜き工程は前記金属素材ベルト上に前記位置決め孔を押し抜いた後、さらに前記金属素材ベルトの両表面にエンボス部を型押しする工程と、前記金属素材ベルト上に前記放熱フィンを押し抜いた後、さらに前記放熱フィンのへりをこそぎ落とす工程とをさらに有し、また、前記回転工程は前記治具と前記治具下方にあるサーボ回転機構とが連結することで、前記金属基板を前記Ｙ個の溝穴に従って前記１/Ｙ回転するステッピング式回転を生じる工程であることを特徴とする請求項１に記載する放熱器の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載する放熱器の製造方法で製造する放熱器。
【請求項４】
前記加工機台の側端部に固定された固定台座と、前記固定台座に可動式に組み込んだ推進ロッドと、前記固定台座と前記加工機台に設けたレールユニットからなり、前記治具の底部に前記レールユニットと対応してスライドする様に当接したスロットを凹設し、前記推進ロッドは前記治具を前記レールユニット上をスライドさせることを特徴とする請求項１に記載する放熱器の製造方法に用いる位置合わせ移動機構。
【請求項５】
上下に移動可能な切断パンチを有して、前記金属素材ベルト上の放熱フィンを切断し、前記放熱フィンを前記金属基板の対応する溝穴内に挿設することを特徴とする請求項１に記載する放熱器の製造方法に用いる切断モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放熱器に関し、特に放熱フィンを金属基板上で組み立てる放熱器に用いる製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）は従来の光源に次第に取って代わりつつあるが、ＬＥＤ照明器具のＬＥＤモジュールの温度は８０℃以下に制御しないと、電気エネルギーを熱エネルギーではなく光エネルギーに変換することによって得られる、ＬＥＤ照明器具の低エネルギー消費と低熱量という特徴を発揮できない。そこで、ＬＥＤ照明器具に多数の放熱フィンを備えた放熱器を取り付けることで、ＬＥＤモジュールは迅速に放熱することができる。
【０００３】
ところで、一般の放熱器は主として積層式放熱フィンとアルミニウム成型等に区分される。積層式放熱フィンは多数の放熱フィンを互いに順番に直列に連接して、トップとエンドが連接された環状体を形成して、基板上に溶接して放熱器を構成するが、溶接工程を含んでいるため、放熱フィンと基板との間の溶接面の熱伝導抵抗が増大して高熱伝導のニーズに応え難くなっていると共に、二段階の加工時間が必要で相当手間暇がかかり製造コストが増加する。一方、アルミニウム成型の放熱フィンの製造フローはまず１組のアルミニウム成型モジュールを製造して、アルミニウム材料を押し出し、実際の放熱フィンのサイズに裁断して、裁断したへりを研磨し、最後にアノード処理をして外観を美しくすることから、製造工程全体が煩雑になり過ぎて、生産効率を上げようがなく、しかも全体の製造コストも高価である。
【０００４】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、且つ長年この方面の関連経験を積み、つぶさに観察、研究すると共に、併せて学理を運用して、合理的設計で上記の欠点を効果的に改善した本発明を提案するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、製造が迅速で余計な組立てプロセスを削減し、生産効率を大幅に高められて、製造コスト等を低減する放熱器の製造方法を提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的に基づき、本発明は金属基板とＸ個の放熱フィンとを組合せた放熱器の製造方法を提示し、Ｘは自然数で、前記製造方法は、加工機台の位置合わせ移動機構にある治具に前記金属基板が設置され、前記金属基板は押し抜き方式で製造し、且つ前記金属板の周囲に前記Ｘ個の放熱フィンに対応するＹ個の溝穴が設けられると共に、加工機台に金属素材ベルトを取り付ける資材準備工程と、前記位置合わせ移動機構が前記治具を移動させ、前記治具と前記金属基板とを前記金属素材ベルトの下方に対応させる位置合わせ工程と、前記金属素材ベルトの両側端部に等間隔に位置決め孔を押し抜き、位置決めピンを前記位置決め孔に進入させると共に、連続して前記金属素材ベルト上に多数の前記放熱フィンを押し抜いて形成する押し抜き工程と、前記放熱フィンを圧下して湾曲させる圧下および湾曲工程と、前記加工機台が前記金属素材ベルトの放熱フィンを移動させて、前記放熱フィンと前記金属基板の溝穴とを位置合わせし、前記加工機台の切断モジュールが前記放熱フィンを圧下して切断すると共に、前記放熱フィンを前記溝穴に挿設すると、前記加工機台上の押圧刃先が双方向から圧接する方法で、それぞれ前記金属基板の溝穴の両側に位置する上下両表面を圧接して前記金属基板を塑性変形させ、前記溝穴の両側壁面を前記放熱フィンの両表面にぴったり当接する切断並びに押圧手段による留め工程と、前記治具を回転させて前記金属基板をＹ個の溝穴に従って１/Ｙ回転させる回転工程と、前記切断並びに押圧手段による留め工程を（Ｘ−１）回繰り返し、前記回転工程を（Ｙ−１）回繰り返して、前記金属素材ベルト上のその他の放熱フィンを順番に前記（Ｙ−１）個の溝穴内に組み込む工程と、既に組合せが完成した前記金属基板と前記Ｘ個の放熱フィンを前記治具内から取り出して、前記放熱器を得る取出し工程とからなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の効果は、加工機台上の金属素材ベルトで連続して放熱フィンを押し抜いて、少しずつ順次放熱フィンを金属基板上に挿設して金属基板を塑性変形させることで基板に対して放熱フィンを固着して、オートメーションで放熱器を構成することで、溶接方法で放熱フィンを金属基板上に溶接する必要がないので、溶接によって熱伝導抵抗が増大する問題を防止することができ、且つ製造を迅速にでき、また余計な組立てプロセスを削減し、アルミニウム成型のものと比べて、本発明の製造工程は簡素化され迅速であるため、生産効率を大幅に高めることができ、製造コスト等を低減する効果を有する。
【０００８】
本発明が所定の目的を達するために採用した技術、方法及び効果を一層理解できるよう、以下に本発明に関する詳細説明と添付図面を参照することで、本発明の目的、特徴がこれによって深く具体的に理解されると信じる。しかしながら、添付図面は参考と説明用に供したに過ぎず、本発明に制限を課すものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の工程フローチャートである。
【図２】同上の放熱器の斜視図である。
【図２Ａ】同上の金属基板が金属素材板上にある概略図である。
【図２Ｂ】同上の金属基板の押し抜きが完了した上面図である。
【図３】同上の加工機台の上面概略図である。
【図４】同上の加工機台の側面概略図である。
【図５】同上の加工機台の側面概略図であって、切断モジュールが圧下した状態を描写した概略図である。
【図６】同上の加工機台の正面概略図であって、放熱フィンが金属基板に挿設された状態を描写した概略図である。
【図７】同上の押圧刃先が金属基板を圧接しようとしているときの状態の概略図である。
【図８】同上の加工機台の上面概略図であって、準備治具が組立完成後の放熱器を押し出す状態を描写した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１、図２で示すように、本発明は金属基板１とＸ個の放熱フィン５１を組合せた放熱器をオートメーションで製造するための放熱器の製造方法を提示する。Ｘは自然数で、前記製造方法は下記の工程を含む。即ち、資材準備工程（Ｓ１００）、位置合わせ工程（Ｓ２００）、押し抜き工程（Ｓ３００）、圧下および湾曲工程（Ｓ４００）、切断並びに押圧手段による留め工程（Ｓ５００）、回転工程（Ｓ６００）、切断並びに押圧手段による留め工程（Ｓ５００）と回転工程（Ｓ６００）の繰り返し、及び取出し工程（Ｓ７００）である。
【００１１】
図３に示すように、前記資材準備工程（Ｓ１００）は加工機台３上の１対の位置合せ移動機構３０の治具４０に、人手によって上述の金属基板１を置いて、金属基板１を治具４０上に位置決めする。また、金属基板１は円形プレートであって押し抜き方式で製造され、その周囲は上述のＸ個の放熱フィン５１に対応するＹ個の溝穴１１（図２参照）を押し抜く。そして、加工機台３上には放熱フィン５１の素材となる金属素材ベルト５０を取付ける。
【００１２】
更に説明すると、図２Ａに示すように、金属素材板１００上に金属押し抜き方式の技術により、連続して或いは同時に多数の金属基板１を押し抜き、更に図２Ｂに示すように、押し抜きが完了した後、金属基板１の周囲にはＹ個の溝穴１１を押し抜くが、押し抜き方式で前記金属基板１を製造することで、迅速に金属基板を製造することができる。また、更に金属基板１上に位置決め孔１２を押し抜く。
【００１３】
前記位置合わせ工程（Ｓ２００）では、位置合せ移動機構３０が前記治具４０を移動させると、治具４０と金属基板１が移動して金属素材ベルト５０の下方にこれらを位置させるようになっている。
【００１４】
前記押し抜き工程（Ｓ３００）は、加工機台３上の押し抜き機構（図示せず）がまず金属素材ベルト５０の両側端部（金属素材ベルト５０の進行方向と略直角な方向の両端部）に、等間隔で位置決め孔５２（図３中の符号Ａの箇所参照）を押し抜き、且つ位置決めピン（図示せず）を位置決め孔５２内に進入させて精度よく確実に金属素材ベルト５０を位置決めしてズレを防止すると共に、押し抜き機構で連続して金属素材ベルト５０上に多数の放熱フィン５１（図３中の符号Ｄの箇所参照）を、連結部５５を残した状態で押し抜く。
【００１５】
押し抜き工程（Ｓ３００）では、位置決め孔５２を押し抜いた後、さらに金属素材ベルト５０の両表面にエンボス部５３（図３中の符号Ｂの箇所参照）を型押しして、放熱フィン５１の放熱表面積を増やす。そして、金属素材ベルト５０にパンチ孔５４（図３中の符号Ｃの箇所参照）を押し抜くが、このパンチ孔５４を押し抜かないこともできる。続いて、金属素材ベルト５０上にまず放熱フィン５１の一端部の予め定めた外型を押し抜いた上で、放熱フィン５１のもう一方の端部の予め定めた外型（図３中の符号Ｄの箇所参照）を押し抜く。本実施形態では図３に示すように、まず左端部を押し抜いた上で右端部を押し抜くが、ここでもまず右端部を押し抜いた上で左端部を押し抜くこともできる。そして最後に、押し抜きが完了した放熱フィン５１の尖ったへり（図３中の符号Ｅの箇所参照）をこそぎ取る工程をもさらに有する。
【００１６】
前記圧下および湾曲工程（Ｓ４００）（図３中の符号Ｆの箇所参照）は、前記放熱フィン５１を圧下して前記連結部５５を湾曲させ、つまり、放熱フィン５１の一部はなおも金属素材ベルト５０に接続したままである。
【００１７】
図４から図６で示すように、前記切断並びに押圧手段による留め工程（Ｓ５００）は、加工機台３が金属素材ベルト５０上の放熱フィン５１を移動させ、金属基板１の溝穴１１に放熱フィン５１が対応するように放熱フィン５１と金属基板１の溝穴１１とを位置合わせする。そして、加工機台３上の切断モジュール６０を圧下し連結部５５を切断して、金属素材ベルト５０に一部つながったままの前記放熱フィン５１を金属素材ベルト５０から切り離すと共に、前記放熱フィン５１を前記溝穴１１内に挿設した後、図７のように、加工機台３上の押圧手段としての押圧刃先７０が双方向から互いに圧接する方法で、金属基板１の溝穴１１の両側に位置する上下両表面を互いに圧接して、金属基板１をこの部位で塑性変形を生じさせて、溝穴１１を形成した対向する両側壁面が放熱フィン５１の両表面にぴったりと当接することにより、放熱フィン５１をしっかりと固定する。
【００１８】
上記の工程が完了すると、前記回転工程（Ｓ６００）を行うが、本工程は前記治具４０が回転動作を生じて、金属基板１をＹ個の溝穴１１に従って、金属基板１の周方向に1/Ｙ回転させると、次の溝穴１１を次の挿設すべき放熱フィン５１に位置合わせすることができる。
【００１９】
ここで、前記切断並びに押圧手段による留め工程（Ｓ５００）を（Ｘ−１）回繰り返し、前記回転工程（Ｓ６００）を（Ｙ−１）回繰り返して、前記金属素材ベルト５０上のその他の放熱フィン５１を順次前記（Ｙ−１）個の溝穴１１内に組み込む。
【００２０】
前記重複工程が完了すると、取出し工程（Ｓ７００）を行うが、本工程は、既に組み合わせが完成した前記金属基板１と前記Ｘ個の放熱フィン５１を前記治具４０内から取り出して、前記放熱器を得る。ここで、図３と図８で示すように、最初の位置合わせ工程（Ｓ２００）が完了した時点で、この位置合わせ工程（Ｓ２００）以降のどの工程においても、位置合わせ移動機構３０に次に準備する治具４０’と金属基板１’を置く工程をさらに含ませることができ、準備工程を構成する。放熱器の組み立てが完成すると、準備された金属基板１’の位置合わせ工程（Ｓ２００）を繰り返すことができるのであるが、この準備された治具４０’の位置合わせ工程（Ｓ２００）を行なうに当たって、準備された治具４０’は組み立てが完成した放熱器と治具４０とを側方（すなわち金属素材ベルト５０の長手方向に直角な方向）から押し出すようになっている（図３中においては下から上に向けて押し出す）。その後、組み立てが完成した金属基板１は前記取出し工程（Ｓ７００）を行うことが出来ると共に、次の未だ組み立てられていない状態の金属基板１’は、順次、位置合わせ工程（Ｓ２００）や、この位置合わせ工程（Ｓ２００）後の工程を繰り返し行なうことで、大量の放熱器を迅速に製造することができる。金属基板１は円形プレートとなっているが、これは放熱フィン５１が順番に精度よく確実に金属基板１の溝穴１１内に挿設されるのに有利であり、また、回転工程（Ｓ６００）が1/Ｙ回転する際の精度等の目的にも有利である。
【００２１】
また、本発明において、上記は自然数のＸであって、好ましくは１０以上であるが、１０以下である場合、放熱フィンが提供する放熱効果は悪くなる。本実施形態では、添付図面に示すように、放熱器の放熱フィン５１は３０個あることから、Ｘは３０個を例とする。従って、金属基板１上には３０個の溝穴１１が有るので、加工機台３上においては放熱フィン５１を３０回押圧手段による留め工程を行なうこととなる。
【００２２】
本発明では、上記の回転工程（Ｓ６００）は治具４０が治具４０の下方にあるサーボ回転機構８０と連結することによって、金属基板１がＹ個の溝穴１１により1/Ｙ回転のステッピング式回転を生じる。前記治具４０には位置決めピン４１を取付け、金属基板１には位置決めピン４１を挿通させる位置決め孔１２を押し抜いて、金属基板１を治具４０上に位置決めさせる。
【００２３】
前記位置合わせ移動機構３０は加工機台３の側端部に固定された固定台座３１、固定台座３１に移動可能に組み込んだ推進ロッド３２及び固定台座３１と加工機台３に設けたレールユニット３３とを備えており、治具４０の底部はレールユニット３３に対してスライド自在に当接したスロット４２を凹設し、推進ロッド３２は治具４０に対応して治具４０をレールユニット３３で滑動させて、金属素材ベルト５０下方に対応させることができる。
【００２４】
また、前記切断モジュール６０は上下に移動可能な切断パンチ６１を有して、金属素材ベルト５０上の放熱フィン５１を切断し、前記放熱フィン５１を前記金属基板１の対応する溝穴１１内に挿設する。
【００２５】
上記説明を総合すると、本発明は加工機台上に金属素材ベルトで放熱フィンを連続して押し抜くと共に、少しずつ順次放熱フィンを金属基板上に挿設して基板を上下から押圧して放熱フィンを固着し、オートメーションで放熱器を構成しており、溶接方法で放熱フィンを金属基板上に溶接する必要がないので、溶接によって熱伝導抵抗が増大するという問題を防止することができる。その上、製造が迅速で、余計な組立てプロセスを削減し、アルミニウム成型と比べて、本発明の製造工程は簡素化され迅速であるため、生産効率を大幅に高められ、製造コスト等を低減する効果を有する。
【００２６】
なお、上記に開示した図面、説明は本発明の実施例に過ぎず、当業者は上記の説明に基づいて種々の改良を行うことが出来るものの、こうした変更はなおも本発明の技術的思想並びに下記に定義する特許請求の範囲に属するものとする。
【符号の説明】
【００２７】
１００  金属素材板
１、１’  金属基板
１１      溝穴
１２      位置決め孔
３        加工機台
３０      位置合わせ移動機構
３１      固定台座
３２      推進ロッド
３３      レールユニット
４０、４０’  治具
４１      位置決めピン
４２      スロット
５０      金属素材ベルト
５１      放熱フィン
５２      位置決め孔
５３      エンボス部
５４      パンチ孔
５５      連結部
６０      切断モジュール
６１      切断パンチ
７０      押圧刃先
８０      サーボ回転機構
【図１】
2010245215.tif 000003
【図２】
2010245215.tif 000004
【図２Ａ】
2010245215.tif 000005
【図２Ｂ】
2010245215.tif 000006
【図３】
2010245215.tif 000007
【図４】
2010245215.tif 000008
【図５】
2010245215.tif 000009
【図６】
2010245215.tif 000010
【図７】
2010245215.tif 000011
【図８】
2010245215.tif 000012