(57)【要約】【課題】低コスト且つ簡単な構成で様々な大きさあるいは形状の発熱機器に幅広く対応でき、且つ良好な冷却特性を得ることのできる後付け可能な汎用の冷却フィン、或いは冷却フィンシートを得る。【解決手段】冷却フィン１０２は、山形放熱部１１０と取付部１２０とを備える。山形放熱部１１０は、熱伝導率の高い平板状の放熱体１１２Ａ、１１２Ｂを山形（逆Ｖ字形）に形成してなる。一方、取付部１２０は、山形放熱部１１０の裾部１１８から一体的に延在され、該山形放熱部１１０をモータＭに密着・取付可能とする。この取付部１２０は、モータＭのフレーム１３０の外表面に応じた形状に自身が変形できるように、その厚さＴ２が山形放熱部１１０の放熱体１１２Ａ、１１２Ｂの厚さＴ１よりも薄く設定されている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱体を山形に形成した山形放熱部と、
該山形放熱部の裾部から延在され、発熱機器の外表面に応じた形状に自身が変形することにより、前記山形放熱部を該発熱機器に密着・取り付け可能とした取り付け部と、を備えた
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィン。
【請求項２】
放熱体を山形に形成した複数の山形放熱部と、
該複数の山形放熱部の裾部から延在され、自身が変形することにより、該複数の山形放熱部を前記発熱機器に密着・取り付け可能とした取り付け部と、を備えた
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィン。
【請求項３】
請求項２において、
複数存在する前記取り付け部のうち、任意の取り付け部の所定の位置において、その両サイドに存在する前記山形放熱部を互いに切り離し可能な構成とした
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記山形放熱部の頂角が可変とされた
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記山形放熱部の厚さよりも前記取り付け部の厚さを薄く形成した
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィン。
【請求項６】
塑性変形可能な素材で形成されたベース体と、
肉薄部を有すると共に該肉薄部を境にして山形に曲折可能とされた放熱体と、を備え、
該放熱体を、曲折される側の面を前記ベース体側に向けた状態で該ベース体に貼着し、
ベース体を発熱機器に対する取り付け部として使用可能とした
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィンシート。
【請求項７】
請求項６において、
前記放熱体は、自身の中央位置に肉薄部を有すると共に、前記ベース体の長さよりも短い長さを有し、
該放熱体を、前記ベース体のほぼ中央位置に貼着し、
前記長さの差によりベース体のみが存在する部分を発熱機器に対する取りつけ部として使用可能とした
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィンシート。
【請求項８】
塑性変形可能な素材で形成されたベース体と、
肉薄部を有すると共に該肉厚部を境にして山形に曲折可能とされた放熱体とを備え、
該放熱体を、曲折される側の面を前記ベース体側に向けた状態で該ベース体上に所定の間隔で複数貼着し、
ベース体のみが存在する部分を発熱機器に対する取り付け部として使用可能とした
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィンシート。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかにおいて、
前記肉薄部を、前記放熱体にスリットを切り込み形成することによって形成した
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィンシート。
【請求項１０】
平板状の放熱体を山形に形成した山形放熱部を備え、
該山形放熱部の頂角が可変とされると共に、
該山形放熱部の両サイドの放熱体の裾部を介して発熱機器に取り付け可能とされた
ことを特徴とする発熱機器の冷却フィン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばモータ等の発熱を伴う機器や装置（発熱機器）を冷却するフィンに係り、特に、冷却しようとする発熱機器の種類や大きさを問わない（後付け可能の、或いは汎用の）冷却フィンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータ等の回転電機は、ステータ及びロータ等から発する電気損と機械損とを有し、これらは最終的に熱となって大気中に放散される。
【０００３】
この熱の大気中への放散が良好に行われないとモータは正常な運転ができなくなり、甚だしいときには使用不能に至ってしまうことがある。そのため、一般にモータには発生した熱を良好に大気中に放散するための冷却フィンが設けられている。
【０００４】
図８に、実開平５−２５９６６号公報において開示されているモータの冷却フィンの構成例を示す。
【０００５】
図において、符号１が出力軸、２がロータ、３がステータであり、ステータ３を含むフレーム４の外周に冷却フィン５が一体的に形成されている。一般的には、冷却フィン５付きのフレーム４はアルミダイキャスト、あるいは鋳鉄の鋳物等で一体成形される。又、冷却効果を増大するため、反出力軸側に冷却用のファン７を設け、外気を強制的に冷却フィン５の側に導いて放熱を促進させることもある。なお、図中の符号８は冷却ファン７のカバー、９は端子箱、１０はブラケットを示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来、冷却フィンは冷却しようとするモータ（発熱機器）に「予め」一体的に取り付けられているのが一般的である。前記実開平５−２５９６６号公報においては、モータのフレームに嵌め込んで使用する冷却フィンユニットの構成例も合わせて開示されているが、特定のモータに対して専用に設計されたものであり、種々のモータに対して冷却フィンを後付けするという発想のものではなく、実際に、対応できるような構成とはなっていない。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、低コスト且つ簡単な構成で様々な大きさあるいは形状の発熱機器に幅広く対応でき、且つ良好な冷却特性を得ることのできる後付け可能な汎用の冷却フィンを提供することをその課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、平板状の放熱体を山形に形成した山形放熱部と、該山形放熱部の裾部から延在され、発熱機器の外表面に応じた形状に自身が変形することにより、前記山形放熱部を該発熱機器に密着・取り付け可能とした取り付け部と、を備えたことにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
モータの外形は、当然のことながら単一ではなく、それにも拘らず、冷却フィンは、その性質上モータの外表面に「密着」した状態で取り付けられないとその本来の機能を発揮し得ない。
【００１０】
一方、モータをはじめ、発熱機器は、その外形のかなりの部分が円柱（円筒）又は角柱（角筒）で形成されている。外形が円柱又は角柱形状の場合、軸直角断面が軸方向いずれの場所においても同一である。
【００１１】
本発明では、この特性に着目し、平板状の放熱体を山形、即ち逆Ｖ字形に形成した山形放熱部を冷却フィンの本体として備えるようにしてある。そのため、発熱機器において冷却フィンを取り付けようとする部分が円筒又は角柱の外形形状を有している限り、当該外形形状が如何なる大きさ（半径）あるいは形状であっても、該山形放熱部が基本的に軸方向に沿った２本のライン上で発熱機器の外表面に密着した状態で接触できる。
【００１２】
また、この山形放熱部の両サイドの裾部からは、該山形放熱部を発熱機器に密着・取り付け可能とする取り付け部が延在される。この取り付け部は発熱機器の外表面に応じた形状に変形可能である。この結果、本発明に係る山形放熱部はその取り付け部を含めて必ず発熱機器の外表面に密着した状態で取り付けられ、発熱機器からの熱を良好に伝導・発散できる。
【００１３】
更に、山形放熱部は、その形状が山形であるが故に、裾部及び山形の頂点で規定される三角形によって発熱機器に対する取り付け態様が規定あるいは確定されるため、当該山形放熱部（即ち冷却フィンの本体）が取り付け時及び使用時の双方において倒れたりすることがない。
【００１４】
又、構造が基本的に簡素であるため、低コストであり、後述するように製造にも大掛かりな設備を必要としない。
【００１５】
現実の工場あるいは作業所においては、使用環境の変化により放熱的により厳しくなった環境下においてもこれらのモータ等の使用を継続せざるを得ないことがある。このような場合に、本発明に係る冷却フィンを既存のモータに容易に後付けすることができる。
【００１６】
又、こうしたモータ等を提供するメーカーの立場で考えても、冷却フィンを備えていないローコストのモータ等を標準品として用意しておき、ユーザの使用環境や要求に応じて適切な冷却フィンを後付けできるようになり、在庫コストを低減でき、納期も短縮できるようになるという利点が得られる。
【００１７】
本発明の場合、一種類の汎用の冷却フィンで多くの種類のモータ等に対応できるため、その利点は更に大きい。
【００１８】
なお、本発明には様々なバリエーションが考えられる。
【００１９】
例えば、平板状の放熱体を山形に形成した複数の山形放熱部と、該複数の山形放熱部の裾部を互いに直列に連結すると共に、自身が変形することにより、該複数の山形放熱部を前記発熱機器に密着・取り付け可能とした取り付け部と、を備えた構成とすることにより、発熱機器の外表面に巻き付けるような態様で簡単に冷却フィンを取り付けることができるようになる。
【００２０】
この場合、複数存在する取り付け部のうち、任意の取り付け部の所定の位置において、その両サイドに存在する山形放熱部を互いに切り離し可能な構成としておくと、様々な外形（半径）の発熱機器に容易に対応できる。
【００２１】
なお、山形放熱部の頂角部分は固定とされていても、又可変とされていてもよい。又、本発明においては山形放熱部の厚さと取り付け部の厚さや素材については特に限定されないが、その機能上、山形放熱部の厚さよりも取り付け部の厚さを薄く形成する方が山形放熱部に要求される剛性と取り付け部に要求される変形性とを両立させることができる。
【００２２】
本発明は、構造が簡素であるが故に、シート状態で保管、あるいは輸送することができる。これについては後に詳述する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１に、本発明の第１の実施形態に係る冷却フィンを示す。
【００２５】
この冷却フィン１０２は、山形放熱部１１０と取り付け部１２０とを備える。
【００２６】
山形放熱部１１０は、平板状の放熱体１１２Ａ、１１２Ｂを山形（逆Ｖ字形）に形成したものであり、熱伝導率の高い素材、例えば金属等の素材で形成されている。この素材は、熱伝導率が高く、電気絶縁性に優れ、又耐熱性に優れる。
【００２７】
山形の頂点１１４には、肉薄部１１６が形成されており、頂角αは可変である。この山形放熱部１１０の放熱体１１２Ａ、１１２Ｂの厚さはＴ１に設定され、所定の剛性が確保されている。
【００２８】
一方、取り付け部１２０は、山形放熱部１１０の裾部１１８から一体的に延在され、該山形放熱部１１０をモータＭに密着・取り付け可能にする。この取り付け部１２０は、モータＭのフレーム１３０の外表面１３０Ａ、１３０Ｂ、あるいは１３０Ｃに応じた形状に自身が変形できるように、その厚さＴ２が山形放熱部１１０の放熱体１１２Ａ、１１２Ｂの厚さＴ１よりも薄く設定されている。
【００２９】
モータＭへの取り付けは、取り付け部１２０を介して熱伝導率の高い放熱接着剤を利用して行なう。具体的な接着剤としては、例えば商品名東レ社製・ダウコーニング・シリコーンＤＡ６５２３等が採用できる。
【００３０】
この接着剤は、取り付け部１２０の裏面に直接塗布し、若干加熱することにより短時間でエラストマー状に硬化させることができる。１液タイプであるため作業性に優れ、硬化速度が速く、又硬化温度が低いため、本実施形態に係る冷却フィン１０２の取り付けに使用するための接着剤として好適である。
【００３１】
但し、取り付け部１２０のモータＭへの取り付けは、必ずしもこのような接着剤を直接塗布するものである必要がなく、例えば、いわゆる両面テープ型の接着層を予め取り付け部１２０の裏面に貼着しておき、ワンタッチで接着・取り付けできるタイプのものであってもよい。更には、予めボルト穴（図示略）を形成しておき、モータＭのフレーム１３０にボルトを介して取り付けるタイプのものであってもよい。
【００３２】
次に図２を用いてこの冷却フィン１０２の作用（取り付け態様）について説明する。なお、図２には冷却フィン１０２の山形放熱部１１０のみが示されており、取り付け部は省略されている。
【００３３】
今、例えば、モータＭを設置するべき環境が、図のＢ側よりもＡ側の方が熱的に厳しく、かつ、設置面との干渉により、図のＣ側には冷却フィン１０２を取り付けるスペースがほとんどないような状況にあったとする。
【００３４】
このとき、例えば、図２の（Ａ）で示されるように、Ａ側においてはより放熱効果を促進させるために冷却フィン１０２の取り付け間隔Ｓ１を小さくして密に取り付けると共に、Ｂ側においてはその必要性が小さいためより広い取り付け間隔Ｓ２で取り付け、Ｃ側においてはスペース上冷却フィン１０２を取り付ける余裕がないため、取り付けを中止するというような取り付け態様とすることができる。
【００３５】
一方、冷却フィン１０２は、特にその頂角αが可変とされた場合の取り付け態様の更なる可能性について示している。例えば図２の（Ｂ）では各々の冷却フィン１０２の取り付け間隔Ｓ３は共通であるが、Ａ側においてはより放熱効果を促進させるために冷却フィン１０２の頂角αをα１に狭めて密に取り付けると共に、Ｂ側においては頂角αをα２と大きくとってより広い間隔で取り付け、Ｃ側においてはスペース上冷却フィン１０２を取り付ける余裕がないため、頂角αを極端に大きなα３としてモータＭからの突出距離を小さくするというような取り付け態様が可能である。
【００３６】
この第１の実施形態では頂角αが可変とされているため、（Ａ）及び（Ｂ）を互いに組み合わせたような、非常に多様な態様で冷却フィン１０２を取り付けることが可能である。
【００３７】
図３に、本発明の第２の実施形態を示す。
【００３８】
この冷却フィン２０２は、前記実施形態で示した山形放熱部１１０に類似する山形放熱部（但し頂角は不変）２１０を複数備え、該複数の山形放熱部２１０の裾部２１８を塑性変形可能な取り付け部２２０によって連結したものである。
【００３９】
この結果、複数の山形放熱部２１０は帯状に連結されることになるため、モータ（図示略）に巻き付けるような態様で複数の山形放熱部２１０を一度に取り付けることができる。なお、各取り付け部２２０の中央付近には、スリット２２２が切込形成されている。これは、この位置において両サイドに存在する山形放熱部２１０（図３（Ｂ）の例では２１０Ａと２１０Ｂ）の切り離しがより容易にできるようにするための構成である。切り離しの結果、山形放熱部２１０Ａ、２１０Ｂには、それぞれ独立した取り付け部２２０Ａ、２２０Ｂが残存する。
【００４０】
なお、例えばスリット２２０Ｃにおいても切り離しを行うと、図１の冷却フィン１０２と同等の（単体）冷却フィン２０２が得られる。
【００４１】
その他の構成及び作用は前記実施形態と同様であるため、図中で同一又は類似部分に下２桁が同一の符号を付すに止どめ、重複説明を省略する。
【００４２】
図４に本発明の第３の実施形態を示す。
【００４３】
この冷却フィン（シート）３０４は、保管、運搬の容易性及び製造の容易性を考慮したものである。
【００４４】
この冷却フィンシート３０４は、塑性変形可能な平板状の素材で形成されたベース体３４０と、該ベース体３４０の長さＬ１よりも短い長さＬ２（Ｌ１＞Ｌ２）を有する平板状の放熱体３１２とを貼り合わせたものである。
【００４５】
放熱体３１２には、自身の中央位置に形成されたスリット３１５によって、肉薄部３１６が形成されており、該肉薄部３１６を境にして山形に曲折可能とされている。図４（Ｂ）に示されるように、この曲折により、モータ等に取り付けられた際に山形放熱部３１０を形成可能である。
【００４６】
又、放熱体３１２は、曲折可能とされた側の面をベース体３４０に向けた状態で該ベース体３４０のほぼ中央位置に貼着されており、放熱体３１２からベース体３４０がはみ出した部分（ベース体３４０のみが存在する部分）３４０Ａ、３４０Ｂをモータ（図示略）に対する取り付け部３２０Ａ、３２０Ｂとして使用可能である。
【００４７】
この冷却フィンシート３０４は、保管性、あるいは運搬性に優れる。又、肉薄部３１６がいわゆるヒンジの機能を果たすため、取り付けの際に山形放熱部３１０の頂角αを自在に設定できる。そのため、様々な大きさあるいは形状のモータに適用できるだけでなく、同一のモータに対しても取り付けの数を増減・調整できるため、意図する冷却性能に応じた柔軟な取り付けが可能である。
【００４８】
図５に本発明の第４の実施形態を示す。
【００４９】
この冷却フィンシート４０４は、塑性変形可能な帯状の素材で形成されたベース体４４０に対し、取り付けた際に山形放熱部を形成する放熱体４１２を、所定の間隔Ｓで複数貼着し、ベース体４４０のみが存在する部分４４０Ａをモータに対する取り付け部４２０として使用可能としたものである。放熱体４１２は、前述の第３の実施形態と同様に、自身の中央部に肉薄部４１６を有すると共に、該肉薄部４１６を境にして山形に曲折可能とされ、この曲折可能とされた側の面をベース体４４０側に向けて該ベース体４４０上に貼着されている。また、第２実施形態におけるスリット２２２に相当するスリット４２２がベース体４４０に形成されており、任意の位置で切り離し可能である。
【００５０】
この構成により、実質的に前述の第２の実施形態と類似の冷却フィン（４０２）を得ることができる。
【００５１】
なお、この実施形態の場合、肉薄部４１６は、スリットではなくより幅広に面取りすることによって文字通り肉厚の薄い部分を形成するようにしてある。このようにして肉薄部４１６を形成すると、スリットの切り込み端部付近の一点のみに応力が集中しなくなるため、外力に対する耐久性により優れた構成となる。
【００５２】
次に、図６を用いて本発明の第５の実施形態について説明する。
【００５３】
この冷却フィン５０２は、平板状の放熱体５１２（５１２Ａ、５１２Ｂ）を山形に形成した山形放熱部５１０を備え、且つ、この山形放熱部５１０の頂角αが可変とされている。
【００５４】
これまでの実施形態のように、独立して延在された取り付け部は存在しない。但し、山形放熱部５１０の裾部５１８Ａ、５１８Ｂは、その端面がさまざまなモータのさまざまな形状に対応できるように円形または楕円形等の曲断面形状とされており、この曲断面形状部分が山形放熱部５１０をモータに取り付けるための「取り付け部」としての機能を備えている。即ち、山形放熱部５１０は、その両サイドの放熱体５１２Ａ、５１２Ｂの下部（裾部）５１８Ａ、５１８Ｂを介してモータＭに取り付け可能とされる。ここで、山形放熱部５１０の頂角αが可変とされているため、（例えばモータＭの外径の断面が単純な円形でない場合であっても）この頂角αが可変とされている特性を利用することにより、結果として図２の（Ａ）、或いは（Ｂ）に類似する態様で冷却フィン５０２を取り付けることが可能となる。なお、取り付けには、第１実施形態で用いられたような放熱接着剤を用いる。
【００５５】
図６に示す本発明の第６の実施形態に係る冷却フィン６０２は、図５に係る冷却フィン５０２を、裾部６１８Ａ、６１８Ｂにおける底角βを可変とした連結態様で複数連結したものである。この実施形態に係る冷却フィン６０２は、図２の（Ｂ）に類似する態様での取り付けが可能となる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、低コスト且つ簡単な構成で様々な大きさあるいは形状の発熱機器に幅広く対応でき、且つ良好な冷却特性を得ることのできる後付け可能な汎用の冷却フィン、或いは冷却フィンシートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る冷却フィンを示す斜視図
【図２】前記第１の実施形態に係る冷却フィンの取り付け態様の例を示す側面図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る冷却フィンを示す斜視図
【図４】本発明の第３の実施形態に係る冷却フィン（シート）を示す正面図
【図５】本発明の第４の実施形態に係る冷却フィン（シート）を示す正面図
【図６】本発明の第５の実施形態に係る冷却フィンを示す斜視図
【図７】本発明の第６の実施形態に係る冷却フィンを示す斜視図
【図８】従来のモータ（発熱機器）の冷却フィンの構成を示す側面図
【符号の説明】
１０２、２０２、５０２、６０２…冷却フィン
１１０、２１０、３１０、５１０…山形放熱部
１１２、３１２、４１２、５１２…放熱体
１１６、３１６、４１６…肉薄部
１１８、２１８、５１８、６１８…裾部
１２０、２２０、３２０、４２０…取り付け部
２２２、４２２…切り離し用スリット
３０４、４０４…冷却フィンシート
３１２Ａ、３１２Ｂ…山形放熱部
３１５…スリット
３４０、４４０…ベース体
α…頂角
β…底角
【図１】
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【図２】
2004112946.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004112946.tif 000008
【図７】
2004112946.tif 000009
【図８】
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