(57)【要約】【課題】鋳巣の無いフィンピッチの小さい放熱ヒートシンクを形成する、型崩れの起きない構造の放熱器用ダイカスト金型の提供を目的とする。【解決手段】ヒートシンク本体３０３と、発熱体に固定するためのヒートシンク本体３０３から外方へ突出した肉厚部３０５と、ヒートシンク本体から外方へ突出した複数の放熱フィン部３０８と、を型取るキャビティを有するダイカスト金型３００において、肉厚部を型取る肉厚部キャビティ３０５に向かって溶湯を局部加圧する局部加圧口３０４が設けられ、注入口近傍の放熱フィン部を型取るフィン型部３０６，３０７は注入口から離れたフィン型部３０９比して湯流れ方向に沿って厚みが増加された構造からなることを特徴とする放熱器用ダイカスト金型。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンク本体と、
ヒートシンク本体から外方へ突出した肉厚部と、
ヒートシンク本体から外方へ突出した複数の放熱フィン部と、
を型取るキャビティを有するダイカスト金型において、
肉厚部を型取る肉厚部キャビティに注入された溶湯を局部加圧する局部加圧口が設けられ、
局部加圧口近傍の放熱フィン部を型取るフィン型部は局部加圧口から離れたフィン型部に比して湯流れ方向に沿って厚みが増加された構造からなることを特徴とする放熱器用ダイカスト金型。
【請求項２】
前記肉厚部は発熱体に固定するためのねじ穴を形成する固定部であることを特徴とする請求項１に記載の放熱器用ダイカスト金型。
【請求項３】
前記肉厚部は冷却媒体路を輪郭するための構造部であることを特徴とする請求項１に記載の放熱器用ダイカスト金型。
【請求項４】
前記フィン型部は平板形状からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の放熱器用ダイカスト金型。
【請求項５】
前記請求項１ないし請求項４記載の金型によって製造された放熱器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱器用ダイカスト金型および放熱器、特に肉厚部と複数の放熱フィン部とを型取るキャビティ有する放熱器用ダイカストの金型およびその金型によって作られた放熱器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発熱体の温度上昇を防ぐために放熱器は広く利用されている。例えば図１に示すように、その基本構成は、発熱体１０５に密接し熱を受け取るヒートシンク本体１０１とその熱を冷却媒体に放散するためにヒートシンク本体から外方へ突出した放熱フィン１０２とから成る。発熱体１０５の一例としてはモータ駆動用の電力制御装置がある。電力制御装置は近年、小型化が進んでおり、それに伴って、放熱器にも小型化の要求が強い。放熱特性を損なわず、放熱器の小型化を実現するためには、単位体積当たりの放熱フィン表面積を拡大する必要がある。そのためにはフィンピッチの極小化、ヒートシンク本体の一定面積に対する放熱フィンの取り付け数の増加が有効である。また、一般に、放熱器１００と発熱体１０５との固定にはねじ１０４が使われており、従来、ヒートシンク本体１０１にはねじ穴が形成されていた。しかし放熱器の小型化を追求した結果、ヒートシンク本体１０１にもはやねじ穴等を形成する容積は無くなり、発熱体１０５を固定するためのねじ穴等を開けるための肉厚な固定部１０３を別途設けることが必要となっている。
【０００３】
これらの複雑な構造を持った放熱器を生産する方法としては鋳造法がある。鋳造法とは所望の形状のキャビティを有する型に溶融した金属を流し込み、冷やして固め、所望の形状を造る方法である。型を金型、溶融した金属を溶湯という。
この技術の特徴は、所望の形状がきわめて複雑なものであっても、それを一挙に造り上げることができるという成形能力にある。さらに鋳造の一種で、高い圧力をかけて鋳造する方法をダイカスト法という。ダイカスト法は寸法精度が高く肉薄のものをつくることができるという特徴を有し、また、後工程での加工を減らすことができることから大量生産に適する方法である。
【０００４】
しかしながら、ダイカスト法においては、金属溶湯をキャビティ内に注入する際にキャビティ内に巻き込まれた空気や溶湯から発生するガスが溶湯内に残存し、製品に巣ができてしまう問題があった。特に、肉厚な構造部分は最後に凝固するため、溶湯の補給が行われず、ひけ巣（収縮巣）ができやすい。巣は放熱器の品質を左右する重大な欠陥となる。
【０００５】
そこで、溶湯が金型に充填された後、厚肉な構造部分を局部的に加圧する局部加圧（スクイズ）法が開発され、鋳巣の少ないダイカスト技術として広く用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１４１７２３公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２に従来の放熱器用ダイカスト金型の断面図を示す。金型２００は上型２０１と下型２０２から構成されており、発熱体から熱を受け取るヒートシンク本体を型取るキャビティ２０３とヒートシンク本体から外方へ突出した肉厚部を型取るキャビティ２０５と、ヒートシンク本体から外方へ突出した複数の放熱フィンを型取るキャビティ２０８を有する。また金型は溶湯を注入する溶湯注入口（図示せず）、と局部加圧を行うための局部加圧口２０４を備える。局部加圧口２０４は肉厚部を型取る肉厚部キャビティ２０５に対向する位置に設けられている。
放熱器は小型化しかつ、高い放熱特性を持たせるために、フィンピッチを小さくしてフィンの表面積を増やす必要がある。したがって、金型２００においては、フィン型２０６、２０７および２０９の厚みは薄いものとなっている。
【０００８】
この金型２００において、溶湯注入後に行われる局部加圧について説明する。
【０００９】
注入された溶湯に局部加圧口２０４から高圧が加えられると、溶湯はキャビティ内に巻き込んだ空気や発生したガスの空孔を埋める。圧力を加えながら凝固させるため、鋳巣のない放熱器の鋳造ができる。溶湯が空孔を埋める動きのため、溶湯全体としては局部加圧口からキャビテイの奥に向いた流れが生じることになる。この局部加圧による圧力は金型に、溶湯を介して局部加圧口から湯流れ方向に加わる。局部加圧口近傍のフィン型２０６、２０７には溶湯の流れの方向に向かって、特に高い圧力が加わることになる。この圧力により、局部加圧口近傍のフィン型２０６、２０７が変形したり崩れたりしてしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、鋳巣の無いフィンピッチの小さい放熱ヒートシンクを形成し、しかも型崩れの起きない構造の金型の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の放熱器用ダイカスト金型は、ヒートシンク本体と、発熱体に固定するためのヒートシンク本体から外方へ突出した肉厚部と、ヒートシンク本体から外方へ突出した複数の放熱フィン部と、を型取るキャビティを有するダイカスト金型において、肉厚部を型取る肉厚部キャビティに向かって溶湯を局部加圧する局部加圧口が設けられ、局部加圧口近傍の放熱フィン部を型取るフィン型部は注入口から離れたフィン型部に比して湯流れ方向に沿って厚みが増加された構造からなることを特徴とする放熱器用ダイカスト金型である。
【００１２】
本発明の放熱器用ダイカスト金型の型取る肉厚部は、発熱体に固定するためのねじ穴を形成する固定部としてもよい。
【００１３】
さらに、本発明の放熱器用ダイカスト金型の型取る肉厚部は、冷却媒体路を輪郭するための構造部とすることも好ましい。
【００１４】
本発明の放熱器用ダイカスト金型のフィン型部は平板形状としてもよい。
【００１５】
また、本発明の放熱器はこれらの金型によって製造された放熱器である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図３は、本発明の一実施例である放熱器用ダイカスト金型の断面図である。ダイカスト金型３００は上型３０１と下型３０２とから構成されている。ダイカスト金型３００のキャビティは発熱体に密接し、熱を受け取るヒートシンク本体３０３と発熱体に固定するためのヒートシンク本体３０３から外方へ突出した肉厚部３０５と熱を冷却媒体に放散するためにヒートシンク本体３０３から外方へ突出した放熱フィン部３０８を型取る。また、上型３０１には溶湯に局部加圧を行うための局部加圧口３０４が肉厚部キャビティ３０５に対向する位置に設けられている。肉厚部キャビティ３０５に十分な圧力を加えるために、局部加圧口３０４は肉厚部キャビティ３０５に対向する位置にあることが望ましい。放熱器は小型化しかつ、高い放熱特性を持たせるために、フィンピッチを小さくしてフィンの表面積を増やす必要がある。
したがって、ダイカスト金型３００においては、フィン型３０９の厚みは薄いものとなっているが、最も高い圧力の加わる局部加圧口近傍の放熱フィン型部３０６および３０７の湯流れ方向の厚みは、その外側の放熱フィン型３０９と比べて増加した構造となっている。
【００１７】
この金型３００において、溶湯注入後に行われる局部加圧について説明する。
【００１８】
充填された溶湯に局部加圧口３０４から高圧が加えられると、溶湯はキャビティ内に巻き込んだ空気や発生したガスの空孔を埋める。溶湯の空孔を埋める動きのため、溶湯全体としては局部加圧口からキャビテイの奥に向いた流れが生じることになる。この局部加圧による圧力は金型に、溶湯を介して局部加圧口から湯流れ方向に加わる。局部加圧口近傍のフィン型３０６、３０７には溶湯の流れの方向に向かって、特に高い圧力が加わることになる。しかし、フィン型３０６および３０７の湯流れ方向の厚みは注入口から離れたフィン型部３０９に比べて増加しているため、強度が高く、変形や崩れは生じることは無い。この局部加圧により、肉厚の肉厚部キャビティ３０５およびヒートシンク本体キャビティ３０３にも溶湯が密度高く充填することとなり、鋳巣のない、緻密なヒートシンクを製造することができる。また、金型が溶湯の加圧注入方法に対して十分な強度を持つため金型寿命が伸び、生産性の向上・コストの低減が実現できる。
【００１９】
本発明による放熱器の肉厚部は発熱体を固定するためのねじ穴等を設ける固定部として用いることができる。肉厚のある強度の高い固定部を形成できるため、例えば、自動車に搭載する電力制御装置の放熱に用いる場合、振動の激しい使用環境においても信頼性高く、電力制御装置の放熱を行うことできる。
【００２０】
また、本発明による放熱器の肉厚部は冷却媒体路を輪郭するための構造部とすることができる。例えば、自動車に搭載する電力制御装置の発熱を放熱器を介して液体に放熱させる場合、冷媒液体の流路に放熱器を設置する。その流路の一部を放熱器の肉厚部とヒートシンク本体とによって輪郭させることによって、合理的な冷却構造を形成することができる。
【００２１】
また、上記フィン型部は平板形状であってもよい。フィン型部が平板形状であれば、その金型によって製造された放熱器のフィンも平板形状となり、使用する冷却媒体環境によっては好ましい放熱特性を示すことができる。
【００２２】
さらに、これらの特徴を有するダイカスト金型によって製造された放熱器は放熱フィンピッチが細かく、フィン厚も薄いため、小型でかつ放熱特性が良い。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々な形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の放熱器の構造を示す構成図である。
【図２】従来の放熱器用ダイカスト金型の断面図である。
【図３】本発明の実施例の放熱器用ダイカスト金型の断面図である。
【符号の説明】
１００  放熱器、１０１  ヒートシンク本体、１０２  放熱フィン、１０３  固定部、１０４  取付ねじ、１０５  発熱体、２００  放熱器用ダイカスト金型、２０１  上型、２０２  下型、２０３  ヒートシンク本体キャビテイ、２０４局部加圧口、２０５  肉厚部キャビティ、２０６，２０７  局部加圧口近傍のフィン型部、２０８  放熱フィンキャビティ、２０９  局部加圧口から離れたフィン型部、３００  放熱器用ダイカスト金型、３０１  上型、３０２  下型、３０３  ヒートシンク本体キャビテイ、３０４  局部加圧口、３０５  肉厚部キャビティ、３０６，３０７  局部加圧口近傍のフィン型部、３０８  放熱フィンキャビティ、３０９  局部加圧口から離れたフィン型部。
【図１】
2004243392.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004243392.tif 000005