(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に複数のフィン体を保持してなる放熱フィンにおいて、
前記基板の少なくとも一面に冷却流体の流通方向に沿って延在する複数の嵌合凹部を冷却流体の流通方向に対して直交する方向に間隔を隔てて相互に平行に形成し、１枚の金属板を断面ジグザグ状に折曲して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数の前記フィン体を各フィン体の平面に対し直交する方向の連接部を介して一体形成したフィン本体の折曲端部および連接部を前記基板の嵌合凹部に嵌合したことを特徴とする放熱フィン。
【請求項２】
前記基板の嵌合凹部に嵌合させる前記フィン本体の各連接部が同一平面内に位置するように形成したことを特徴とする請求項１に記載の放熱フィン。
【請求項３】
前記フィン本体の複数のフィン体の間隔を配列方向の両端で狭く中央で広く形成し、前記基板の複数の嵌合凹部の間隔を、前記フィン本体の折曲端部の少なくとも一端部が嵌合可能に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放熱フィン。
【請求項４】
前記基板と前記フィン本体との嵌合部位の少なくとも一部を接合部材の接合力をもって固着したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の放熱フィン。
【請求項５】
前記接合部材が伝熱性の接着剤であることを特徴とする請求項４に記載の放熱フィン。
【請求項６】
前記接合部材がろう材であることを特徴とする請求項４に記載の放熱フィン。
【請求項７】
前記フィン本体の冷却流体の流通方向の先頭側および末尾側の少なくとも一方に圧損防止用の尖端部を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の放熱フィン。
【請求項８】
少なくとも前記フィン本体がアルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の放熱フィン。
【請求項９】
金属素材を塑性変形して少なくとも一面に冷却流体の流通方向に沿って延在する複数の嵌合凹部を冷却流体の流通方向に対して直交する方向に間隔を隔てて相互に平行に設けた基板を形成し、略平板状をなす金属板を塑性変形して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数の折り目を形成しこの折り目に基づいて前記金属板を断面ジグザグ状に塑性変形して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数のフィン体を各フィン体の平面に対し直交する方向の連接部を介して一体形成したフィン本体を形成し、前記基板の嵌合凹部に前記フィン本体の折曲端部および連接部を嵌合して前記基板と前記フィン本体とを一体とすることを特徴とする放熱フィンの製造方法。
【請求項１０】
前記基板と前記フィン本体との嵌合部位の少なくとも一部にかしめを施すことを特徴とする請求項９に記載の放熱フィンの製造方法。
【請求項１１】
前記基板と前記フィン本体との嵌合部位の少なくとも一部に接合部材による接合加工を施すことを特徴とする請求項９に記載の放熱フィンの製造方法。
【請求項１２】
前記接合部材として熱伝導性の接着剤を用いて接合加工を施すことを特徴とする請求項１１に記載の放熱フィンの製造方法。
【請求項１３】
前記接合部材としてろう材を用いて接合加工を施すことを特徴とする請求項１１に記載の放熱フィンの製造方法。
【請求項１４】
金属素材を塑性変形して少なくとも一面に冷却流体の流通方向に沿って延在する複数の嵌合凹部を冷却流体の流通方向に対して直交する方向に間隔を隔てて相互に平行に設けた基板を形成し、ろう材を予め心材の両面もしくは片面にクラッドしたブレージングシートからなる略平板状をなす金属板を塑性変形して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数の折り目を形成しこの折り目に基づいて前記金属板を断面ジグザグ状に塑性変形して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数のフィン体を各フィン体の平面に対し直交する方向の連接部を介して一体形成したフィン本体を形成し、前記基板の嵌合凹部に前記フィン本体の折曲端部および連接部を嵌合するとともに前記基板と前記フィン本体との嵌合部位の少なくとも一部を前記フィン本体に予めクラッドされたろう材を用いて接合して前記基板と前記フィン本体とを一体とすることを特徴とする放熱フィンの製造方法。
【請求項１５】
前記フィン本体を形成する際に、金属板に形成する折り目の少なくとも一端側に位置する金属板の端縁を塑性変形して前記フィン本体の冷却流体の流通方向の先頭側および末尾側の少なくとも一方の端縁に圧損防止用の尖端部を形成することを特徴とする請求項９乃至請求項１４の何れか１項に記載の放熱フィンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱フィンおよびその製造方法に係り、特に、ファン等によって流動する空気等の冷却流体により各種の発熱部位を強制冷却することのできる放熱フィンおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インバータ、サイリスタ、トランジスタ、工作機械等の各種器機の発熱部位には、ファン等により空気等の冷却流体を強制的に流通させて発熱部位を強制冷却することのできるヒートシンクと称される放熱フィンが用いられている。
【０００３】
図９はこの種の従来の放熱フィンの一例を示すものであり、従来の放熱フィン１は、サイリスタ、トランジスタ等の電子部品（図示せず）等の各種器機の発熱部位が固着される平面略矩形形状の基板２と、基板２に立設するようにして保持された平板状の多数のフィン体３ａからなるフィン本体３とを有している。そして、フィン本体３を構成する各フィン体３ａは、各フィン体３ａの各側面を相互に対向するようにして、図９において矢印Ａにて示すファン（図示せず）等により強制的に送風される空気等の所望の冷却流体の流通方向に対して所望の間隔Ｇを隔てて略平行に整列配置されている。
【０００４】
このような従来の放熱フィン１は、基板２の表面に各フィン体３ａを所望の間隔Ｇを隔ててろう付することにより形成されている。そして、基板２に各フィン体３ａをろう付する場合には、専用の位置決め治具および押え治具（共に図示せず）を用いて、基板２に対する各フィン体３ａの位置決めを行うとともに、各フィン体３ａを基板２に押圧する重りを各フィン体３ａの上部に載置して加熱するようになっている。
【０００５】
ところで、近年の工業界では、種々の製品の高性能化、小型化等が常に図られており、従来の放熱フィン１においても高性能化、小型化が求められている。そして、放熱フィン１の高性能化、小型化を図るために、フィン本体３の表面積を拡大するように、各フィン体３ａの間隔Ｇを狭くしてフィン体３ａの数を増加させてフィン体３ａを高密度配置する構成が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の放熱フィン１においては、基板２に多数のフィン体３ａからなるフィン本体３を保持させるのに多大な労力および時間を必要とし、経済的負担が大きいという問題点があった。
【０００７】
また、それぞれ個別に形成された基板２およびフィン体３ａがともに反り易く、基板２あるいはフィン体３ａの少なくとも一方に反りがあると基板２にフィン体３ａの端縁が密着せず、ろう付がしにくいという問題点があった。
【０００８】
さらにまた、フィン体３ａを基板２にろう付する際に、フィン体３ａを基板２に向かって付勢し基板２にフィン体３ａの端縁が密着した状態で加熱するので、基板２あるいはフィン体３ａの少なくとも一方に反りがあると、ろう付した後に基板２またはフィン体３ａの少なくとも一方に歪みが生じる場合があり、高精度の製品を安定して得ることができないという問題点があった。
【０００９】
このような問題点に対処するためには、複数のフィン体３ａを一体とする構成、例えば、フィン本体３を押出し型材により形成して複数のフィン体３ａを一体形成し、このフィン本体３を基板２にろう付した放熱フィン１が考えられるが、フィン本体３を型材とした場合には、フィン本体３の高精度化および生産性の向上を図ることはできるものの、各フィン体３ａの厚さを薄くすることができず、その結果、各フィン体３ａの間隔Ｇを狭くしてフィン体３ａの数を増加させてフィン体３ａを高密度配置することができず、高性能化、小型化を図ることができないという問題点があった。
【００１０】
また、図１０に示すように、フィン本体３Ａを押出し型材により形成して複数のフィン体３ａを一体形成し、このフィン本体３Ａをアルミニウムからなる心材の両面にろう材Ｒを予めクラッドしたブレージングシートＢＳを介して基板２にろう付した放熱フィン１Ａが考えられるが、このブレージングシートＢＳを用いた場合においても、前記放熱フィン１と同様に、各フィン体３ａの間隔Ｇを狭くしてフィン体３ａの数を増加させてフィン体３ａを高密度配置することができず、高性能化、小型化を図ることができないとともに、ブレージングシートＢＳによるろう付を施す際に、フィン本体３ＡをブレージングシートＢＳを介して基板２に押え付けるための例えばステンレスからなる押え治具（図示せず）を必要とし、この押え治具は、ろう付時の熱エネルギを吸収してしまう、すなわち、ろう付時の熱効率を低下させてしまうばかりでなくフィン本体３Ａを変形させてしまうおそれがあるという問題点があった。
【００１１】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、高精度で高性能化および小型化を図ることができる放熱フィンと、この放熱フィンを効率よく生産することのできる放熱フィンの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明の放熱フィンの特徴は、基板の表面に複数のフィン体を保持してなる放熱フィンにおいて、前記基板の少なくとも一面に冷却流体の流通方向に沿って延在する複数の嵌合凹部を冷却流体の流通方向に対して直交する方向に間隔を隔てて相互に平行に形成し、１枚の金属板を断面ジグザグ状に折曲して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数の前記フィン体を各フィン体の平面に対し直交する方向の連接部を介して一体形成したフィン本体の折曲端部および連接部を前記基板の嵌合凹部に嵌合した点にある。
【００１３】
そして、このような構成を採用したことにより、複数のフィン体を高密度配置して高性能化、小型化を図るとともに、高精度のフィン本体を基板に高精度で容易に保持することができる。
【００１４】
また、特許請求の範囲の請求項２に記載の本発明の放熱フィンの特徴は、請求項１において、前記基板の嵌合凹部に嵌合させる前記フィン本体の各連接部が同一平面内に位置するように形成した点にある。
【００１５】
そして、このような構成を採用したことにより、フィン本体を基板により高精度で保持することができる。
【００１６】
また、特許請求の範囲の請求項３に記載の本発明の放熱フィンの特徴は、請求項１または請求項２において、前記フィン本体の複数のフィン体の間隔を配列方向の両端で狭く中央で広く形成し、前記基板の複数の嵌合凹部の間隔を、前記フィン本体の折曲端部の少なくとも一端部が嵌合可能に形成した点にある。
【００１７】
そして、このような構成を採用したことにより、冷却流体の風圧および風量の分布に対応することができるので、冷却効率を向上させて高性能化を図ることが容易にできる。
【００１８】
また、特許請求の範囲の請求項４に記載の本発明の放熱フィンの特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか１項において、前記基板と前記フィン本体との嵌合部位の少なくとも一部を接合部材の接合力をもって固着した点にある。
【００１９】
そして、このような構成を採用したことにより、基板にフィン本体をより確実に保持させることができる。
【００２０】
また、特許請求の範囲の請求項５に記載の本発明の放熱フィンの特徴は、請求項４において、前記接合部材が伝熱性の接着剤である点にある。ここでいう伝熱性の接着剤とは、例えば、熱伝導性の充填剤を含有するエポキシ系接着剤等を例示することができる。
【００２１】
そして、このような構成を採用したことにより、基板にフィン本体を確実かつ容易に保持させることができる。
【００２２】
また、特許請求の範囲の請求項６に記載の本発明の放熱フィンの特徴は、請求項４において、前記接合部材がろう材である点にある。
【００２３】
そして、このような構成を採用したことにより、基板にフィン本体を確実かつ容易に保持させることができる。
【００２４】
また、特許請求の範囲の請求項７に記載の本発明の放熱フィンの特徴は、請求項１乃至請求項６の何れか１項において、前記フィン本体の冷却流体の流通方向の先頭側および末尾側の少なくとも一方に圧損防止用の尖端部を形成した点にある。
【００２５】
そして、このような構成とすることにより、冷却流体がフィン本体を通過する際の冷却流体の通風抵抗（圧力損失）を減少させることができ、冷却効率を向上させることができる。
【００２６】
また、特許請求の範囲の請求項８に記載の本発明の放熱フィンの特徴は、請求項１乃至請求項７の何れか１項において、少なくとも前記フィン本体がアルミニウムまたはアルミニウム合金である点にある。
【００２７】
そして、このような構成とすることにより、放熱フィンの軽量化を図ることができる。
【００２８】
また、特許請求の範囲の請求項９に記載の本発明の放熱フィンの製造方法の特徴は、金属素材を塑性変形して少なくとも一面に冷却流体の流通方向に沿って延在する複数の嵌合凹部を冷却流体の流通方向に対して直交する方向に間隔を隔てて相互に平行に設けた基板を形成し、略平板状をなす金属板を塑性変形して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数の折り目を形成しこの折り目に基づいて前記金属板を断面ジグザグ状に塑性変形して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数のフィン体を各フィン体の平面に対し直交する方向の連接部を介して一体形成したフィン本体を形成し、前記基板の嵌合凹部に前記フィン本体の折曲端部および連接部を嵌合して前記基板と前記フィン本体とを一体とする点にある。
【００２９】
そして、このような構成を採用したことにより、高精度、高性能の放熱フィンを容易に製造することができるとともに、フィン本体をモジュールとすることができる。すなわち、フィン本体の面積を容易に変更することができる。さらに、少なくともフィン本体をアルミニウムまたはアルミニウム合金とした場合には、放熱フィンの軽量化を容易に図ることができる。
【００３０】
また、特許請求の範囲の請求項１０に記載の本発明の放熱フィンの製造方法の特徴は、請求項９において、前記基板と前記フィン本体との嵌合部位の少なくとも一部にかしめを施す点にある。
【００３１】
そして、このような構成を採用したことにより、基板にフィン本体をより確実に保持することができる。
【００３２】
また、特許請求の範囲の請求項１１に記載の本発明の放熱フィンの製造方法の特徴は、請求項９において、前記基板と前記フィン本体との嵌合部位の少なくとも一部に接合部材による接合加工を施す点にある。
【００３３】
そして、このような構成を採用したことにより、基板にフィン本体をよりさらに確実に保持することができる。
【００３４】
また、特許請求の範囲の請求項１２に記載の本発明の放熱フィンの製造方法の特徴は、請求項１１において、前記接合部材として熱伝導性の接着剤を用いて接合加工を施す点にある。
【００３５】
そして、このような構成を採用したことにより、基板にフィン本体をよりさらに確実に保持することができる。
【００３６】
また、特許請求の範囲の請求項１３に記載の本発明の放熱フィンの製造方法の特徴は、請求項１１において、前記接合部材としてろう材を用いて接合加工を施す点にある。
【００３７】
そして、このような構成を採用したことにより、基板にフィン本体をよりさらに確実に保持することができる。
【００３８】
また、特許請求の範囲の請求項１４に記載の本発明の放熱フィンの製造方法の特徴は、金属素材を塑性変形して少なくとも一面に冷却流体の流通方向に沿って延在する複数の嵌合凹部を冷却流体の流通方向に対して直交する方向に間隔を隔てて相互に平行に設けた基板を形成し、ろう材を予め心材の両面もしくは片面にクラッドしたブレージングシートからなる略平板状をなす金属板を塑性変形して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数の折り目を形成しこの折り目に基づいて前記金属板を断面ジグザグ状に塑性変形して間隔を隔てて相互に平行に延在する複数のフィン体を各フィン体の平面に対し直交する方向の連接部を介して一体形成したフィン本体を形成し、前記基板の嵌合凹部に前記フィン本体の折曲端部および連接部を嵌合するとともに前記基板と前記フィン本体との嵌合部位の少なくとも一部を前記フィン本体に予めクラッドされたろう材を用いて接合して前記基板と前記フィン本体とを一体とする点にある。
【００３９】
そして、このような構成を採用したことにより、高精度、高性能の放熱フィンを容易に製造することができるとともに、フィン本体をモジュールとすることができる。すなわち、フィン本体の面積を容易に変更することができる。さらに、基板とフィン本体とを容易にかつ確実に一体とすることができる。
【００４０】
また、特許請求の範囲の請求項１５に記載の本発明の放熱フィンの製造方法の特徴は、請求項９乃至請求項１４の何れか１項において、前記フィン本体を形成する際に、金属板に形成する折り目の少なくとも一端側に位置する金属板の端縁を塑性変形して前記フィン本体の冷却流体の流通方向の先頭側および末尾側の少なくとも一方の端縁に圧損防止用の尖端部を形成する点にある。
【００４１】
そして、このような構成を採用したことにより、冷却効率に優れた放熱フィンを容易に製造することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態により説明する。
【００４３】
図１および図２は本発明に係る放熱フィンの実施の形態の一例を示すものであり、図１は全体の構成を示す部分斜視概略図であり、図２は基板の一部拡大斜視図であり、図３はフィン本体のフィン体の配設状態を説明する一部拡大横断面図である。
【００４４】
図１に示すように、本実施の形態の放熱フィン４は、基板５と、この基板５の一面たる上面に保持されたフィン本体６とを有している。
【００４５】
前記基板５は、図１に示すように、発熱部位（図示せず）に固着される幅寸法ＷＢが１００〜６００ｍｍ程度、本実施の形態においては２００ｍｍ、長さ寸法ＬＢが２００〜４００ｍｍ程度、本実施の形態においては３３０ｍｍ、高さ寸法ＨＢが７〜３０ｍｍ程度、本実施の形態においては１２ｍｍの平面略矩形形状に形成されている。この基板５の一面たる上面には、所望の深さ寸法、本実施の形態においては３ｍｍ程度の断面略矩形形状に形成された複数の嵌合凹部７が設けられている。この嵌合凹部７は、図２に詳示するように、それぞれが図２に矢印Ａにて示す冷却流体の流通方向に対して略平行な流通方向に沿うように形成されており、ピッチＰＢが３〜５ｍｍ程度、本実施の形態においては４ｍｍとなるように相互に隣位する嵌合凹部７が３ｍｍ程度の間隔ＧＢを隔てて平行に整列配置されている。
【００４６】
また、図１に示すように、本実施の形態における嵌合凹部７は、図１において左右方向両端に位置する嵌合凹部７ａ，７ａの溝幅が、図１において左右方向両端に位置する嵌合凹部７ａ，７ａの間に位置する他の嵌合凹部７ｂの溝幅より小さく形成されている。但し、図１において左右方向両端に位置する嵌合凹部７ａ，７ａの溝幅は、後述するフィン体６ａの板厚より大きくされている。この基板５の左右方向両端に位置する嵌合凹部７ａ，７ａの溝幅をその間に位置する他の嵌合凹部７ｂの溝幅より小さくしたのは、図１において左右方向両端に位置するフィン体６ａに接続する連接部６ｂを基板５の表面から離間させて配置し、図１において左右方向に位置する基板５の幅寸法ＷＢを小さくするためであり、すべての嵌合凹部７の溝幅を等しく形成しても本質的には問題ない。この場合には、図１において左右方向の両端に位置するフィン体６ａに接続する連接部６ｂを嵌合凹部７ａへ嵌合させるとよい。さらに、基板５の左右方向の両端に位置する嵌合凹部７ａ，７ａの溝幅をフィン体６ａの板厚と略同一に形成してもよい。
【００４７】
なお、基板５の形状は、発熱部位の形状に応じて平面正方形形状、平面楕円形状、平面円形形状、Ｈ型形状、角筒形状等の各種の形状から必要に応じて選択すればよく、特に、本実施の形態の基板５の形状に限定されるものではない。また、基板５の寸法も、発熱部位の形状に応じて設定すればよく、特に、本実施の形態の基板５の寸法に限定されるものではない。さらに、基板５の形状を角筒形状とした場合には、嵌合凹部７を複数の内面に設ける構成としてもよい。
【００４８】
前記フィン本体６は、図１に示すように、薄い平板状の金属板をジグザグ状に折曲して形成されている。さらに詳しく説明すると、本実施の形態のフィン本体６は、金属板を連続する方形波様に折曲して形成することにより、高さ寸法ＨＦの等しい略平板状の複数のフィン体６ａが各フィン体６ａの平面に対し直交する方向の略平板状の連接部６ｂを介して一体形成されており、全体として、幅寸法ＷＦが９０〜５９０ｍｍ程度、本実施の形態においては１９０ｍｍ、長さ寸法ＬＦが２００〜４００ｍｍ程度、本実施の形態においては３３０ｍｍ、高さ寸法ＨＦが６０〜１５０ｍｍ程度、本実施の形態においては７５ｍｍに形成されている。この各フィン体６ａは、図３に詳示するように、それぞれが図３に矢印Ａにて示す冷却流体の流通方向に対して略平行な流通方向に沿うようにして形成されており、各フィン体６ａの側面を相互に対向するようにしてピッチＰＦが３〜５ｍｍ程度、本実施の形態においては４ｍｍ程度となるように相互に隣位するフィン体６ａが３ｍｍ程度の間隔ＧＦを隔てて平行に整列配置されている。すなわち、本実施の形態のフィン本体６ａは、モジュールとされている。
【００４９】
前記フィン本体６の図１に矢印Ａにて示す冷却流体の流通方向の先頭側および末尾側に位置する端縁には、図３に詳示するように、所望の傾き角度θを有する圧損防止用の尖端部８（図３に一部のみ図示）が形成されている。この尖端部８は、図３に示すように、フィン本体６の板厚の中央面を対称面としてほぼ面対称となる断面二等辺三角形状に形成されており、尖端部８は、フィン本体６の端縁から離間するにしたがってその板厚が漸減するように先細に形成されている。さらに、図３に示すように、尖端部８の各傾き角度θは、本実施の形態においては、流通方向Ａに対して４５度程度に形成されている。この尖端８の傾き角度θは、図３に矢印Ａにて示す冷却流体の流通方向に平行する方向に対して５〜６０度の範囲、好ましくは１５〜４５度の範囲内とすればよく、特に、本実施の形態の角度θに限定されるものではない。なお、図３に矢印Ａにて示す冷却流体の流通方向に対して先頭側に位置する尖端部８の傾き角度θと図示しない末尾側に位置する尖端部８の傾き角度θとを、必要に応じて異ならせた構成としてもよい。
【００５０】
そして、本実施の形態においては、前記基板５の嵌合凹部７に前記フィン本体６の折曲端部および連接部６ｂの内の図１において上下方向に示す高さ方向の下端部側に位置するフィン本体６の折曲端部および連接部６ｂが嵌合されて基板５にモジュールとしたフィン本体６が保持されている。
【００５１】
つぎに、本実施の形態の放熱フィン４の製造方法の実施の形態の一例について図４により説明する。
【００５２】
図４は本発明に係る放熱フィンの製造方法の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【００５３】
図４に示すように、本実施の形態の放熱フィン４の製造方法は、それぞれ個別に行われる基板５を形成するための基板形成工程９およびフィン本体６を形成するためのフィン形成工程１０と、基板形成工程９により形成された基板５の所定の位置にフィン形成工程１０により形成されたフィン本体６を保持させる組立工程１１とを有している。
【００５４】
前記各工程についてさらに詳しく説明する。
【００５５】
前記基板形成工程９は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属素材をブランク（図示せず）とし、このブランクに、所定形状の金型（図示せず）を用いて周知の押出し加工、引抜き加工、鍛造加工などの塑性加工を施すことにより、少なくとも一面に冷却流体の流通方向に沿って延在する複数の嵌合凹部７を冷却流体の流通方向に対して直交する方向に間隔ＧＢを隔てて相互に平行に設けた完成品（基板５）を得るようになっている。なお、必要に応じて各種の機械加工（切削加工、研削加工等）を施してもよい。
【００５６】
また、基板５に用いる金属素材としては、使用条件等の必要性に応じて熱伝導性に優れた他の素材、例えば銅、銅合金、マグネシウム、マグネシウム合金を用いてもよい。
【００５７】
さらに、基板５を形成する他の方法としては、所定形状の鋳型（図示せず）に溶融状態としたアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属素材を注入してダイカストあるいはスクイーズキャスト等の鋳造加工により鋳物を形成し、必要に応じて各種の機械加工（切削加工、研削加工等）を施す方法を例示することができる。
【００５８】
前記フィン形成工程１０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる平板状の金属板をブランクとし、このブランクを断面ジグザグ状に塑性変形してフィン本体６を形成するためのものであり、尖端部形成工程１２と、折り目形成工程１３と、折曲工程１４とを有している。
【００５９】
前記尖端部形成工程１２は、平板状のブランク１５を塑性変形して圧損防止用の尖端部８を形成するためのものであり、本実施の形態においては、所定形状のプレス金型とプレス（共に図示せず）を用いて後述する折り目１６の両端に位置するブランク１５の四辺を形成する内の相互に対向する二辺の各端縁を塑性変形し、図３に示す断面二等辺三角形状の圧損防止用の先細の尖端部８が形成されるようになっている。
【００６０】
前記折り目形成工程１３は、ブランク１５を断面ジグザグ状に塑性変形してフィン本体６を形成する際に、高精度のフィン本体６を容易に得るために必要な工程であり、本実施の形態においては、所定形状のプレス金型とプレス（共に図示せず）を用いてブランク１５を塑性変形し、図５に示すように、ブランク１５の表面に、所定の間隔を隔てて相互に平行に延在する表裏１対の断面略三角形状の複数の折り目１６が形成されるようになっている。この折り目１６の間隔ＧＷは、フィン本体６の形状に応じて設定されるようになっている。また、本実施の形態においては、相互間の距離が近い２本の折り目１６を同時に形成できるようになっている。すなわち、相互間の距離が近い２本の折り目１６の間隔ＧＷＰは、図示しないプレス金型によって同時に形成され、相互間の距離が遠い２本の折り目１６の間隔ＧＷＨは、図示しないプレスの送り機構によるブランク１５の送り量によって形成される。
【００６１】
なお、ブランク１５に形成する折り目１６は、ブランク１５の表面の何れか一方の面に、好ましくは、折曲方向に対向する面に形成するとよい。さらに、ブランク１５に形成するすべての折り目１６を図示しないプレスの送り機構によるブランク１５の送り量によって決定する構成としてもよい。
【００６２】
また、本実施の形態においては、ブランク１５に折り目１６を形成する際の図示しないプレスの送り機構によるブランク１５の送り量を制御することにより、フィン本体６の高さ寸法たるフィン体６ａの高さ寸法ＨＦを容易に変更することができる。すなわち、折り目１６を形成する際の図示しないプレスの送り機構によるブランク１５の送り量を必要に応じて変更することにより、発熱部位の冷却に寄与する表面積の異なるフィン本体６を容易に形成することができる。
【００６３】
なお、前記尖端部形成工程１２と折り目形成工程１３との順序を逆にしたり、尖端部形成工程１２と折り目形成工程１３とを同時に施して尖端部８および折り目１６を同時に形成するようにしてもよい。
【００６４】
また、本実施の形態においては、尖端部８を形成する際に用いる図示しないプレス金型のキャビティの形状を変更することにより、尖端部８の位置並びに形状等を容易に変更することができる。
【００６５】
前記折曲工程１４は、折り目１６および尖端部８を形成した平板状のブランク１５を断面ジグザグ状に塑性変形してフィン本体６を一体形成するためのものであり、本実施の形態においては、所定形状のプレス金型とプレス（共に図示せず）を用いてブランク１５に形成された折り目１６にしたがってブランク１５を断面ジグザグ状に折り曲げて完成品（フィン本体６）を得るようになっている。
【００６６】
なお、フィン本体６を形成するためのアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる平板状の金属板からなるブランク１５としては、長尺のフープ材またはスケッチ材などを用いてもよい。そして、ブランク１５として長尺のフープ材またはスケッチ材を用いる場合には、例えば、ブランク１５に尖端部８および折り目１６を連続的に形成した後に、ブランク１５を所定の大きさに切断したり、ブランク１５を所定の大きさに切断した後に尖端部８および折り目１６を形成する構成としてもよい。
【００６７】
前記組立工程１１は、基板５にフィン本体６を保持させるためのものであり、本実施の形態の組立工程１１としては、例えば、嵌合のみを用いた嵌合組立工程１１Ａ、かしめを用いたかしめ組立工程１１Ｂ、接合部材を用いた接合組立工程１１Ｃなどから必要に応じて選択することができるようになっている。また、これらの嵌合組立工程１１Ａ、かしめ組立工程１１Ｂ、接合組立工程１１Ｃのうちの２つ以上の工程を組み合わせることも可能である。
【００６８】
前記嵌合組立工程１１Ａは、フィン本体６の折曲端部および連接部６ｂ、本実施の形態においては図１において上下方向に示す高さ方向の下端部側に位置するフィン本体６の折曲端部およびこの折曲端部に連なる各連接部６ｂを基板５の嵌合凹部７に締め代をもって嵌合することにより嵌合加工を施して完成品（放熱フィン４）を得るようになっている。
【００６９】
前記かしめ組立工程１１Ｂは、フィン本体６の折曲端部および連接部６ｂ、本実施の形態においては図１において上下方向に示す高さ方向の下端部側に位置するフィン本体６の折曲端部およびこの折曲端部に連なる各連接部６ｂを基板５の嵌合凹部７に例えば０．２〜０．３ｍｍ程度のクリアランスをもって遊嵌した後に、フィン本体６と基板５との嵌合部位の少なくとも一部にかしめ加工を施して完成品（放熱フィン４）を得るようになっている。
【００７０】
前記接合組立工程１１Ｃは、フィン本体６の折曲端部および連接部６ｂ、本実施の形態においては図１において上下方向に示す高さ方向の下端部側に位置するフィン本体６の折曲端部およびこの折曲端部に連なる各連接部６ｂを基板５の嵌合凹部７に例えば０．２〜０．３ｍｍ程度のクリアランスをもって嵌合した後に、フィン本体６と基板５との嵌合部位の少なくとも一部、例えば、図１に左右方向に示す左右両端を図示しない接合部材の接合力（接着力）をもって固着する、詳しくは、熱伝導率のよい充填剤を含有したエポキシ系接着剤などの接着剤による接着や、ろう材などによるろう付などを施して固着することにより完成品（放熱フィン４）を得るようになっている。
【００７１】
すなわち、組立工程１１の構成としては、設計コンセプトや使用条件などによる基板５に保持するフィン本体６の保持力などの必要に応じて、嵌合、かしめ、接合などの各種の形態を選択することができるようになっており、また、接合を用いる場合においても接合部材として接着剤またはろう材を選択することができるようになっている。
【００７２】
前述した構成からなる本実施の形態の放熱フィン４は、基板５にモジュールとしたフィン本体６を保持させることにより形成されており、基板５にフィン本体６を容易に保持させることができるので、従来の放熱フィン１に比べて、組立に要する労力および時間を低減し生産性を確実に向上させることができるとともに経済的負担を確実に低減することができる。そして、フィン本体６をモジュールとすることにより、用途および使用条件などの必要に応じて基板５と冷却性能の異なるフィン本体６とを容易に組み合わせることができ、一品種を大量に効率よく生産するだけでなく、多品種少量生産を効率よく行うこともできる。
【００７３】
また、本実施の形態の放熱フィン４のフィン本体６は、従来と異なり、１枚の金属板を折曲加工することにより形成されており、複数のフィン体６ａを具備するフィン本体６を薄い金属板を用いて一体形成することができるので、各フィン体６ａの間隔ＧＦを狭くしてフィン体６ａの数を増加させてフィン体６ａを容易に高密度配置することができ、高性能化および小型化を図ることができる。
【００７４】
さらに、本実施の形態の放熱フィン４のフィン本体６は、ブランク１５に折り目１６を形成し、この折り目１６にしたがって折曲加工が施されるので、折曲性が向上するとともに、各フィン体６ａの高さ寸法ＨＦおよび間隔ＧＦなどの寸法精度を確実に向上させることができる。すなわち、ブランク１５を曲げやすくなるとともに寸法精度に優れた高精度のフィン本体６を形成することができる。
【００７５】
また、ブランク１５に形成するすべての折り目１６を図示しないプレスの送り機構によるブランク１５の送り量によって決定することにより、フィン体６ａの高さ寸法ＨＦおよび間隔ＧＦを容易に変更することができる。
【００７６】
すなわち、位置によってフィン体６ａの高さ寸法ＨＦが異なる形状のフィン本体６Ａや、ファン（図示せず）の風圧および風量に応じてフィン体６ａの間隔ＧＦを配列方向の両端で狭く中央で広く形成したフィン本体６Ｂを容易に形成することができる。この位置によってフィン体６ａの高さ寸法ＨＦが異なる形状のフィン本体６Ａを用いた放熱フィン４Ａを図６に、ファン（図示せず）の風圧および風量に応じてフィン体６ａの間隔ＧＦを配列方向の両端で狭く中央で広く形成したフィン本体６Ｂを用いた放熱フィン４Ｂを図７に示す。なお、図６に示す位置によってフィン体６ａの高さ寸法ＨＦが異なる形状のフィン本体６Ａを形成する場合には、フィン本体６Ａの折曲端部の一端部、すなわち、図６において下方に示す下端部が同一平面内に位置するように形成することがフィン本体６Ａを基板５に保持させた後の精度を高く保持するうえで肝要である。さらに、図７に示すファン（図示せず）の風圧および風量に応じて各フィン体６ａの間隔ＧＦを配列方向の両端で狭く中央で広く形成したフィン本体６Ｂを用いる場合には、各フィン体６ａの間隔ＧＦに応じて嵌合凹部７の溝幅および間隔ＧＢを対応させた基板５Ｂを用いることが肝要である。
【００７７】
さらにまた、本実施の形態の放熱フィン４は、フィン本体６の冷却流体の流通方向の先頭側および末尾側の端縁に圧損防止用の尖端部８が形成されており、この尖端部８を形成することにより、端縁を単なる切断面とした場合に生じる冷却流体が各フィン体６ａの間を通過する際の乱流の発生、圧力損失、流通抵抗の増加などを確実に防止し、基板５に対するフィン体６ａのより一層の高密度化配置を可能とすることができる。なお、尖端部８は、冷却流体が各フィン体６ａの間を通過する際の通風抵抗が増加する場合に設ければよく、通風抵抗の増加が生じない場合には設けなくてもよい。
【００７８】
また、本実施の形態の放熱フィン４は、基板５の嵌合凹部７にフィン本体６の折曲端部および連接部６ｂ、すなわち、図１において下方に示す下端部側に位置する折曲端部およびこの折曲端部に連なる各連接部６ｂが同一平面内に位置するように形成されているので、嵌合凹部７にフィン本体６を容易かつ正確に嵌合することができる。そして、嵌合凹部７にフィン本体６の折曲端部およびこの折曲端部に連なる連接部６ｂを嵌合することにより基板５にフィン本体６が保持されているので、フィン本体６を基板５に保持させた後のフィン本体６の各フィン体６ａの間隔ＧＦの精度を高く保持することができる。すなわち、高精度の放熱フィン４を容易に形成することができる。
【００７９】
さらに、基板５の嵌合凹部７にフィン本体６の折曲端部およびこの折曲端部に連なる連接部６ｂを嵌合することにより基板５にフィン本体６が保持されているので、フィン本体６を基板５にろう付する場合において、基板およびフィン本体６の少なくとも一方に反りがある場合においても、反りを嵌合凹部８の深さによって吸収することができるのでろう付を容易かつ正確に行うことができる。さらに、基板５にフィン本体６をろう付する際に、従来の位置決めや重りとなる大きい特別の治具を必要とせず、ろう付作業の作業性とろう付時の熱効率を向上させることができる。
【００８０】
また、本実施の形態の放熱フィン４は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を素材としているので、軽量化を図ることができる。
【００８１】
図８は本発明に係る放熱フィンのさらに他の変形例を示すものであり、本実施の形態の放熱フィン４Ｃは、フィン本体６Ｃをアルミニウムからなる心材の片面にろう材を予めクラッドしたブレージングシートによって形成し、このフィン本体６Ｃを基板５にろう付したものである。このフィン本体６Ｃを形成するブレージングシートは、アルミニウム合金からなる平板状の金属板の片面にろう材としてのＡｌ−Ｓｉ合金などからなる平板状の金属板を重ねて熱間などで圧延圧接したものであり、板厚の５〜１５％程度がろう材の厚みとされている。そして、フィン本体６Ｃは、前述した実施の形態と同様に、ブレージングシートをブランク１５とし、このブランク１５を断面ジグザグ状に塑性変形することにより形成される。この時、ブレージングシートのろう材の位置する面が基板５に対向するように形成することが肝要である。その他の構成は前述した実施の形態と同様とされている。
【００８２】
このような構成からなる本実施の形態の放熱フィン４Ｃによれば、前述した実施の形態の放熱フィン４と同様の効果を奏するとともに、基板５にフィン本体６Ｃをろう付する際に、特別な治具を必要とせず、ろう付作業の作業性とろう付時の熱効率をよりいっそう向上させることができる。
【００８３】
また、フィン本体６Ｃを構成するブレージングシートのろう材は、ろう付時に溶融して、例えば基板５の嵌合凹部７の隅や基板５の嵌合凹部７の間に位置する表面の角などに溜まり、図８に黒く塗りつぶして誇張して示すろう材の溜まった溜まり部２１は、基板５とフィン本体６Ｃとが確実に密着し、基板５からフィン本体６Ｃへの熱の伝達をより円滑にすることができる。
【００８４】
なお、図８において左右方向両端に位置する嵌合凹部７ａ，７ａの溝幅がフィン本体６Ｃのフィン体６ａの板厚よりかなり大きく、ろう付時に左右方向両端のフィン体６ａの側面と、図８において左右方向両端に位置する嵌合凹部７ａ，７ａの端部側の側壁との間に大きなクリアランスが生じる場合には、図８に破線にて示す例えばステンレスからなるスペーサ１９（一方のみ図示）を用いて両端に位置するフィン体６ａの側面を嵌合凹部７ａの側壁に密着させた状態でろう付作業を施すとよい。このステンレスからなるスペーサ１９はろう材と接合しないので、ろう付作業を終了した後に容易に取り外すことができる。このスペーサ１９は、前述した放熱フィン４，４Ａ，４Ｂをろう付により製造する場合にも当然使用することができる。さらに、フィン本体６Ｃを構成するブレージングシートとしては、アルミニウムからなる心材の両面にろう材をクラッドしたものを用いてもよい。
【００８５】
また、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の放熱フィンによれば、高精度で高性能化および小型化を図ることができるし、また、本発明の放熱フィンの製造方法によれば、本発明の放熱フィンを効率よく生産することができるという極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放熱フィンの実施の形態の一例の全体の構成を示す部分斜視概略図
【図２】図１の基板の一部拡大斜視図
【図３】図１のフィン本体のフィン体の配設状態を説明する一部拡大横断面図
【図４】本発明に係る放熱フィンの製造方法の実施の形態の一例を示すブロック図
【図５】本発明に係る放熱フィンの製造方法の折り目形成工程よりブランクに形成される折り目を示す説明図
【図６】本発明に係る放熱フィンの変形例を冷却流体の流通方向の上流側から見て示す概略図
【図７】本発明に係る放熱フィンの他の変形例を冷却流体の流通方向の上流側から見て示す図５と同様の図
【図８】本発明に係る放熱フィンのさらに他の変形例を冷却流体の流通方向の上流側から見て示す図５と同様の図
【図９】従来の放熱フィンを示す斜視図
【図１０】従来の放熱フィンの他例の要部を冷却流体の流通方向の上流側から見て示す説明図
【符号の説明】
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ  放熱フィン
５、５Ｂ  基板
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ  フィン本体
６ａ  フィン体
６ｂ  連接部
７  嵌合凹部
８  尖端部
９  基板形成工程
１０  フィン形成工程
１１  組立工程
１２  尖端部形成工程
１３  折り目形成工程
１４  折曲工程
１５  ブランク
１６  折り目
Ａ  冷却流体の流通方向
ＷＢ  （基板の）幅寸法
ＬＢ  （基板の）長さ寸法
ＨＢ  （基板の）高さ寸法
ＧＢ  （嵌合凹部の）間隔
ＰＢ  （嵌合凹部の）ピッチ
ＷＦ  （フィン本体の）幅寸法
ＬＦ  （フィン本体の）長さ寸法
ＨＦ  （フィン本体およびフィン体の）高さ寸法
ＧＦ  （フィン体の）間隔
ＰＦ  （フィン体の）ピッチ
ＧＷ  （折り目の）間隔
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003623055.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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