(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面が発熱体取付部となされる板状部、および板状部の他面に、板状部に対して立上がり状となりかつ互いに間隔をおいて並列状となるように一体に形成された複数のフィン部よりなるアルミニウム押出形材製の横断面櫛状第１構成部材と、板状部、および板状部の一面に、板状部に対して立上がり状となりかつ互いに間隔をおいて並列状となるように一体に形成された複数のフィン部よりなるアルミニウム押出形材製の横断面櫛状第２構成部材とよりなり、両構成部材が、板状部のフィン部が形成された面どうしが対向しかつフィン部が交互に配列されるように組み合わされ、第１構成部材の板状部に第２構成部材のフィン部の先端部が嵌まる溝が形成され、溝の両側面および第２構成部材のフィン部の先端部の両側面のうちいずれか一方に、押出方向に伸びる複数の凸条が形成されるとともに、同他方に押出方向に伸びかつ凸条と嵌まり合う凹条が形成され、第２構成部材のフィン部の先端部が溝内に強制嵌入されることにより、第１構成部材の板状部に第２構成部材のフィン部の先端部が固定されている放熱器。
【請求項２】
第１構成部材の溝の両側面および第２構成部材のフィン部の先端部両側面のうちのいずれか一方に、それぞれ横断面が鈍角二等辺三角形の押出方向に伸びる複数の凸条が鋸歯状に形成され、同じく他方に、それぞれ押出方向に伸びかつ凸条と同じ横断面形状の凹条が、凸条と同数形成されている請求項１記載の放熱器。
【請求項３】
第１構成部材の溝の両側面および第２構成部材のフィン部の先端部両側面のうちのいずれか一方に、それぞれ横断面が左右方向外側に向かって上方に傾斜した斜辺を有する直角三角形の押出方向に伸びる複数の凸条が鋸歯状に形成され、同じく他方に、それぞれ押出方向に伸びかつ凸条と同じ横断面形状の凹条が、凸条と同数形成されている請求項１記載の放熱器。
【請求項４】
第２構成部材のフィン部先端の左右の幅は、凸条を含まない第１構成部材の溝の左右の幅よりもわずかに小さく、かつ溝の左右の凸条の先端間の距離よりも大きくなされている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の放熱器。
【請求項５】
第１構成部材の溝の左右の幅は、凸条を含まないフィン部の左右の幅よりもわずかに大きく、かつフィン部の左右の凸条の先端間の距離よりも小さくなされている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の放熱器。
【請求項６】
両構成部材における板状部の押出方向の長さ、左右方向の幅および肉厚と、フィン部の肉厚および高さと、隣り合うフィン部間のピッチとはそれぞれ等しくなっている請求項１〜５のうちのいずれかに記載の放熱器。
【請求項７】
第１構成部材の溝が、板状部の上面における隣り合うフィン部間の左右方向の中央部、および右端のフィン部の右側部分に、それぞれ押出方向に伸びるように形成されており、隣り合う溝間のピッチがフィン部間のピッチと等しくなっている請求項１〜６のうちのいずれかに記載の放熱器。
【請求項８】
第１構成部材のフィン部の先端が、第２構成部材の板状部下面に当接させられるか、あるいは板状部との間に間隙をおくようになされている請求項１〜７のうちのいずれかに記載の放熱器。
【請求項９】
第２構成部材の板状部に第１構成部材のフィン部の先端部が嵌まる溝が形成されるとともに、第１構成部材のフィン部の先端部が該溝内に嵌められている請求項１〜７のうちのいずれかに記載の放熱器。
【請求項１０】
第２構成部材の溝が、板状部の下面における隣り合うフィン部間の左右方向の中央部、および左端のフィン部の左側部分に、それぞれ押出方向に伸びるように形成されており、隣り合う溝間のピッチがフィン部間のピッチと等しくなっている請求項９記載の放熱器。
【請求項１１】
第２構成部材の板状部の溝の両側部分はかしめられておらず、その幅は第１構成部材のフィン部の幅よりも大きくなっている請求項９または１０記載の放熱器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は放熱器、さらに詳しくは、たとえばトランジスタ、サイリスタ等の半導体素子のような発熱体から発せられる熱を放熱するための放熱器に関する。
【０００２】
この明細書において、「アルミニウム」という語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【０００３】
【従来の技術】
従来、この種放熱器として、一面が発熱体取付部となされる板状部と、板状部の他面に、板状部に対して立上がり状となりかつ互いに間隔をおいて並列状となるように一体に形成された複数のフィン部とよりなる横断面櫛状のアルミニウム押出形材製のものが用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の放熱器では、押出成形による制約上、フィン部間のピッチに対するフィン部の高さの比を５以上にはすることができないので、フィン部の高さを高くするとフィン部間のピッチを大きくしなければならず、逆に上記ピッチを小さくするとフィン部の高さを低くしなければならず、いずれの場合にも十分大きな放熱面積を確保することができなくなって、放熱効率が悪いという問題があった。しかも、十分大きな放熱面積を確保するには、放熱器全体が大型化するという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、上記問題を解決し、十分大きな放熱面積を確保することができるとともに、大型化を防止しうる放熱器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による放熱器は、一面が発熱体取付部となされる板状部、および板状部の他面に、板状部に対して立上がり状となりかつ互いに間隔をおいて並列状となるように一体に形成された複数のフィン部よりなるアルミニウム押出形材製の横断面櫛状第１構成部材と、板状部、および板状部の一面に、板状部に対して立上がり状となりかつ互いに間隔をおいて並列状となるように一体に形成された複数のフィン部よりなるアルミニウム押出形材製の横断面櫛状第２構成部材とよりなり、両構成部材が、板状部のフィン部が形成された面どうしが対向しかつフィン部が交互に配列されるように組み合わされ、第１構成部材の板状部に第２構成部材のフィン部の先端部が嵌まる溝が形成され、溝の両側面および第２構成部材のフィン部の先端部の両側面のうちいずれか一方に、押出方向に伸びる複数の凸条が形成されるとともに、同他方に押出方向に伸びかつ凸条と嵌まり合う凹条が形成され、第２構成部材のフィン部の先端部が溝内に強制嵌入されることにより、第１構成部材の板状部に第２構成部材のフィン部の先端部が固定されているものである。
【０００７】
請求項２の発明による放熱器は、請求項１の発明において、第１構成部材の溝の両側面および第２構成部材のフィン部の先端部両側面のうちのいずれか一方に、それぞれ横断面が鈍角二等辺三角形の押出方向に伸びる複数の凸条が鋸歯状に形成され、同じく他方に、それぞれ押出方向に伸びかつ凸条と同じ横断面形状の凹条が、凸条と同数形成されているものである。
【０００８】
請求項３の発明による放熱器は、請求項１の発明において、第１構成部材の溝の両側面および第２構成部材のフィン部の先端部両側面のうちのいずれか一方に、それぞれ横断面が左右方向外側に向かって上方に傾斜した斜辺を有する直角三角形の押出方向に伸びる複数の凸条が鋸歯状に形成され、同じく他方に、それぞれ押出方向に伸びかつ凸条と同じ横断面形状の凹条が、凸条と同数形成されているものである。
【０００９】
請求項４の発明による放熱器は、請求項１〜３のうちのいずれかの発明において、第２構成部材のフィン部先端の左右の幅は、凸条を含まない第１構成部材の溝の左右の幅よりもわずかに小さく、かつ溝の左右の凸条の先端間の距離よりも大きくなされているものである。
【００１０】
請求項５の発明による放熱器は、請求項１〜３のうちのいずれかの発明において、第１構成部材の溝の左右の幅は、凸条を含まないフィン部の左右の幅よりもわずかに大きく、かつフィン部の左右の凸条の先端間の距離よりも小さくなされているものである。
【００１１】
請求項６の発明による放熱器は、請求項１〜５のうちのいずれかの発明において、両構成部材における板状部の押出方向の長さ、左右方向の幅および肉厚と、フィン部の肉厚および高さと、隣り合うフィン部間のピッチとはそれぞれ等しくなっているものである。
【００１２】
請求項７の発明による放熱器は、請求項１〜６のうちのいずれかの発明において、第１構成部材の溝が、板状部の上面における隣り合うフィン部間の左右方向の中央部、および右端のフィン部の右側部分に、それぞれ押出方向に伸びるように形成されており、隣り合う溝間のピッチがフィン部間のピッチと等しくなっているものである。
【００１３】
請求項８の発明による放熱器は、請求項１〜７のうちのいずれかに記載の発明において、第１構成部材のフィン部の先端が、第２構成部材の板状部下面に当接させられるか、あるいは板状部との間に間隙をおくようになされているものである。
【００１４】
請求項９の発明による放熱器は、請求項１〜７のうちのいずれかに記載の発明において、第２構成部材の板状部に第１構成部材のフィン部の先端部が嵌まる溝が形成されるとともに、第１構成部材のフィン部の先端部が該溝内に嵌められているものである。
【００１５】
請求項１０の発明による放熱器は、請求項９の発明において、第２構成部材の溝が、板状部の下面における隣り合うフィン部間の左右方向の中央部、および左端のフィン部の左側部分に、それぞれ押出方向に伸びるように形成されており、隣り合う溝間のピッチがフィン部間のピッチと等しくなっているものである。
【００１６】
請求項１１の発明による放熱器は、請求項９または１０の発明において、第２構成部材の板状部の溝の両側部分はかしめられておらず、その幅は第１構成部材のフィン部の幅よりも大きくなっているものである。
【００１７】
請求項１の発明の放熱器によれば、２つのアルミニウム押出形材製の横断面櫛状構成部材が、板状部のフィン部が形成された面どうしが対向しかつフィン部が交互に配列されるように組み合わされ、第２構成部材のフィン部の先端部が第１構成部材の板状部の溝内に嵌められた状態で第１構成部材に固定されているので、第１構成部材の発熱体取付部に取付けられた発熱体から発せられる熱は、第１構成部材のフィン部と、第２構成部材のフィン部および板状部とから放熱されることになる。したがって、各構成部材におけるフィン部の高さのフィン部のピッチに対する比が５以下であったとしても、十分大きな放熱面積を確保することができる。また、２つの構成部材を上記のように組み合わせているだけであるので、放熱器全体の大型化を防止できる。しかも、第２構成部材のフィン部の先端部を第１構成部材にろう付する場合に比べてコストが安くなる。
【００１８】
【発明の実施形態】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、各図面の上下、左右を上下、左右というものとする。また、全図面を通じて同一物および同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１９】
実施形態１
この実施形態は図１および図２に示すものである。
【００２０】
図１において、放熱器は、アルミニウム押出形材製の横断面櫛状第１構成部材(1)と、同じくアルミニウム押出形材製の横断面櫛状第２構成部材(2)とよりなる。第１構成部材(1)は、下面が発熱体取付部となされる板状部(3)と、板状部(3)の上面に、立上がり状となりかつ左右方向に間隔をおいて並列状となるように一体に形成された複数のフィン部(4)とよりなる。第２構成部材(2)は、板状部(5)と、板状部(5)の下面に、垂下状となりかつ左右方向に間隔をおいて並列状となるように一体に形成された複数のフィン部(6)とよりなる。
【００２１】
両構成部材(1)(2)における板状部(3)(5)の押出方向の長さ、左右方向の幅、および肉厚と、フィン部(4)(6)の肉厚および高さと、隣り合うフィン部(4)(6)間のピッチとはそれぞれ等しくなっている。第１構成部材(1)の板状部(3)の上面における隣り合うフィン部(4)間の左右方向の中央部、および右端のフィン部(4)の右側部分には、それぞれ押出方向に伸びる溝(7)が形成されており、隣り合う溝(7)間のピッチはフィン部(4)間のピッチと等しくなっている。また、第２構成部材(2)の板状部(5)の下面における隣り合うフィン部(6)間の左右方向の中央部、および左端のフィン部(6)の左側部分には、それぞれ押出方向に伸びる溝(8)が形成されており、隣り合う溝(8)間のピッチはフィン部(6)間のピッチと等しくなっている。
【００２２】
図２に示すように、放熱器の第１構成部材(1)の板状部(3)上面に形成された溝(7)の両側面に、それぞれ横断面が鈍角二等辺三角形の押出方向に伸びる複数の凸条(15)が鋸歯状に形成されている。また、第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部の両側面に、それぞれ押出方向に伸びかつ凸条(15)と同じ横断面形状の凹条(16)が、凸条(15)と同数形成されている。フィン部(6)先端の左右の幅は凸条(15)を含まない溝(7)の左右の幅よりもわずかに小さく、かつ溝(7)の左右の凸条(15)の先端間の距離よりも大きくなされている。したがって、プレス等を用いて第２構成部材(2)を上方から下方に押圧すると、フィン部(6)の先端部を溝(7)内に強制的に嵌入することができるようになっている。そして、第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部が第１構成部材(1)の溝(7)内に強制嵌入され、溝(7)の凸条(15)とフィン部(6)の凹条(16)とがきっちりと噛み合った状態で、第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部が第１構成部材(1)の板状部(3)に固定されている。
【００２３】
両構成部材(1)(2)は、フィン部(4)(6)が交互に配列されるように組み合わされ、第１構成部材(1)のフィン部(4)の先端部が第２構成部材(2)の板状部(5)の溝(8)に嵌められ、第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部が第１構成部材(1)の板状部(3)の溝(7)に強制嵌入されることにより、その板状部(3)に第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部が固定されている。なお、第２構成部材(2)の板状部(5)の溝(8)の両側部分はかしめられておらず、その幅は第１構成部材(1)のフィン部(4)の幅よりも若干大きくなっている。第１構成部材(1)のフィン部(4)の先端部の第２構成部材(2)の溝(8)への嵌合は、両構成部材(1)(2)の位置決めのために行われている。
【００２４】
なお、上述した実施形態１において、第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部の両側面に凸条(15)が形成され、溝(7)の両側面に凹条(16)が形成されることもある。この場合、溝(7)の左右の幅は凸条(15)を含まないフィン部(6)の左右の幅よりもわずかに大きく、かつフィン部(6)の左右の凸条(15)の先端間の距離よりも小さくなされる。
【００２５】
図３は実施形態１における凸条および凹条の変形例を示す。
【００２６】
図３において、第１構成部材(1)の板状部(3)上面に形成された溝(7)の両側面には、横断面が左右方向外側に向かった上方に傾斜した斜辺を有する直角三角形の押出方向に伸びる複数の凸条(20)が鋸歯状に形成されている。また、第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部の両側面に、それぞれ押出方向に伸びかつ凸条(20)と同じ横断面形状の凹条(21)が、凸条(20)と同数形成されている。フィン部(6)先端の左右の幅は凸条(20)を含まない溝(7)の左右の幅よりもわずかに小さく、かつ溝(7)の左右の凸条(20)の先端間の距離よりも大きくなされている。したがって、プレス等を用いて第２構成部材(2)を上方から下方に押圧すると、フィン部(6)の先端部を溝(7)内に強制的に嵌入することができるようになっている。そして、第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部が第１構成部材(1)の溝(7)内に強制嵌入され、溝(7)の凸条(20)とフィン部(6)の凹条(21)とがきっちりと噛み合った状態で、第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部が第１構成部材(1)の板状部(3)に固定されている。
【００２７】
なお、上述した実施形態１の変形例において、第２構成部材(2)のフィン部(6)の先端部の両側面に凸条(20)が形成され、溝(7)の両側面に凹条(21)が形成されることもある。この場合、溝(7)の左右の幅は凸条(20)を含まないフィン部(6)の左右の幅よりもわずかに大きく、かつフィン部(6)の左右の凸条(20)の先端間の距離よりも小さくなされる。
【００２８】
上記実施形態１においては、第２構成部材(2)の板状部(5)の下面に溝(8)が形成され、第１構成部材(1)のフィン部(4)の先端部が溝(8)内に嵌め入れられているが、第２構成部材(2)の板状部(5)下面の溝は必ずしも必要としない。この場合、第１構成部材(1)のフィン部(4)は、実施形態１の場合よりも低くされ、その先端が第２構成部材(2)の板状部(5)下面に当接させられるか、あるいは板状部(5)との間に間隙をおくようになされる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の放熱器によれば、第１構成部材の発熱体取付部に取付けられた発熱体から発せられる熱は、第１構成部材のフィン部と、第２構成部材のフィン部および板状部とから放熱されることになるので、各構成部材におけるフィン部の高さのフィン部のピッチに対する比が５以下であったとしても、十分大きな放熱面積を確保することができる。したがって、放熱効率が従来のものよりも向上する。また、２つの構成部材を上記のように組み合わせているだけであるので、放熱器全体の大型化を防止できる。しかも、第２構成部材のフィン部の先端部を第１構成部材にろう付する場合に比べてコストが安くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態１の放熱器全体を示す正面図である。
【図２】実施形態１の放熱器を示す部分拡大分解正面図である。
【図３】実施形態１の凸条および凹条の変形例を示す図２相当の図である。
【符号の説明】
(1)：第１構成部材
(2)：第２構成部材
(3)：板状部
(4)：フィン部
(5)：板状部
(6)：フィン部
(7)：溝
(15)(20)：凸条
(16)(21)：凹条
【図１】
0003616862.tif 000002
【図２】
0003616862.tif 000003
【図３】
0003616862.tif 000004