(57)【要約】【課題】電子機器又は、電子部品が要求する冷却仕様に簡単に柔軟に対応でききる電子機器冷却装置を提供する。【解決手段】１は櫛形ヒートシンクで、筒状のベース部１１とこのベース部から放射状に伸びる等ピッチの放射状のフィン部１２が形成された櫛型フィン１０と、ベース部１１の筒状の穴と嵌合し櫛型フィン１０を積み重ねて熱的に接続する柱状のベースピン２０とを備えている。４は冷却の対象の発熱体で、要求される冷却仕様に応じて、櫛型フィン１０の配列数が設定される。【選択図】図１
2009283672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を取り付ける取り付けベースと前記取り付けベースと熱的に接続され前記発熱体を冷却する櫛形ヒートシンクを備えた冷却装置において、
前記櫛形ヒートシンクは、筒状のベース部と該ベース部から放射状に伸びる等ピッチの放射状のフィン部から成る櫛型フィンと、前記ベース部の筒状の穴と嵌合し前記櫛型フィンを積み重ねて熱的に接続する柱状のベースピンとを備えことを特徴とする電子機器冷却装置。
【請求項２】
前記櫛型フィンは、前記放射状のフィン部が前記ピッチ方向に１／２ピッチずつ交互にずれた状態で、前記ベースピンに積み重ねられていることを特徴とする請求項１記載の電子機器冷却装置。
【請求項３】
前記ベース部および前記ベースピンは、前記櫛型フィンを所定のピッチ方向の位置に固定するための回転規制部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子機器冷却装置。
【請求項４】
前記回転規制部は、円筒状の前記ベース部および円柱状の前記ベースピンに形成された凸部または凹部であることを特徴とする請求項３記載の電子機器冷却装置。
【請求項５】
前記回転規制部は、円筒状の前記ベース部および円柱状の前記ベースピンに形成された平坦部であることを特徴とする請求項３記載の電子機器冷却装置。
【請求項６】
、
前記ベース部に正Ｎ角形の穴を形成し、前記ベースピンの形状を正Ｎ角柱とすることによって前記回転規制部を構成することを特徴とする請求項３記載の電子機器冷却装置。
【請求項７】
前記櫛型フィンは、放射状のフィンと該放射状のフィンの所定の位置から円周方向に伸びる複数の円弧状のフィンを備え、円弧状のフィンの端部と隣接する放射状のフィン間に隙間ができるように形成したことを特徴とする請求項１記載の電子機器冷却装置。
【請求項８】
前記ベースピンはヒートパイプを埋め込む穴部を有することを特徴とする請求項１記載の電子機器冷却装置。
【請求項９】
前記ベースピンは、円柱状の縦方向に分割されており分割された中央にはピン又は、ねじを挿入する空間部が形成され、前記空間部にピン又は、ねじを挿入することによって前記ベースピンを前記櫛型フィンのベース部に押圧することを特徴とする請求項１記載の電子機器冷却装置。
【請求項１０】
前記ベースピンは、曲げ形状を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子機器冷却装置。
【請求項１１】
請求項１記載の電子機器冷却装置を備えたことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器又は、電子部品を冷却する冷却装置に関するものであり、特に櫛型ヒートシンクを用いた電子機器冷却装置に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来、薄板又は押出し加工によりフィン部分を製作し、溝加工されたベースとなる部分にフィンをカシメることで構成した櫛型ヒートシンクが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１５は、従来の櫛型ヒートシンクの構成を示す斜視図である。
図において、２０１はベース、１２０はピンフィンユニットで、ピンフィンユニット１２０はピンフィン１２１および基部１２２から構成されている。
また、図１６は、ベースの斜視図である。図に示すように、ベース２０１には、複数個の凹溝２０２が形成してある。
【０００４】
次に、製造方法について説明する。
ベース２０１を、複数個の凹溝２０２を有するように押出し成形する。一方、ピンフィンユニット１２０は、両側部に基部１２２を有するように型材を押出し成形し、２倍のピッチで打ち抜いてピンフィンの一部を形成し、次いで１ピッチ分だけ素材を移動して再び打ち抜いて基部１２２に直角なピンフィン１２１を形成する。そうして基部と基部との中央部でピンフィン１２１を切断して２個のピンフィンユニット１２０を得る。次に、ベース２０１の凹溝２０２にピンフィンユニット１２０の棒状の基部１２２を挿入し、そしてベース２０１をカシメてピンフィンユニット１２０を固着する。
このように、従来の櫛型ヒートシンクは、複数個の凹溝を有するベースを押出し成形し、ピンフィンユニットをベースの溝加工した部分にセットしてベースをカシメることで固着していた。
【特許文献１】特開平８−１８１２５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の櫛型ヒートシンクは、必要な冷却仕様に応じて、ピンフィンの部分だけではなくベースを含めた設計、製作が必要であった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、電子機器又は、電子部品が要求する冷却仕様に簡単に柔軟に対応でききる電子機器冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、発熱体を取り付ける取り付けベースと前記取り付けベースと熱的に接続され前記発熱体を冷却する櫛形ヒートシンクを備えた冷却装置において、前記櫛形ヒートシンクは、筒状のベース部と該ベース部から放射状に伸びる等ピッチの放射状のフィン部から成る櫛型フィンと、前記ベース部の筒状の穴と嵌合し前記櫛型フィンを積み重ねて熱的に接続する柱状のベースピンとを備えことを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、前記櫛型フィンは、前記放射状のフィン部が前記ピッチ方向に１／２ピッチずつ交互にずれた状態で、前記ベースピンに積み重ねられていることを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、前記ベース部および前記ベースピンは、前記櫛型フィンを所定のピッチ方向の位置に固定するための回転規制部が形成されていることを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、前記回転規制部は、円筒状の前記ベース部および円柱状の前記ベースピンに形成された凸部または凹部であることを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明は、前記回転規制部は、円筒状の前記ベース部および円柱状の前記ベースピンに形成された平坦部であることを特徴としている。
また、請求項６に記載の発明は、前記ベース部に正Ｎ角形の穴を形成し、前記ベースピンの形状を正Ｎ角柱とすることによって前記回転規制部を構成することを特徴としている。  
また、請求項７に記載の発明は、前記櫛型フィンは、放射状のフィンと該放射状のフィンの所定の位置から円周方向に伸びる複数の円弧状のフィンを備え、円弧状のフィンの端部と隣接する放射状のフィン間に隙間ができるように形成したことを特徴としている。
また、請求項８に記載の発明は、前記ベースピンはヒートパイプを埋め込む穴部を有することを特徴としている。
また、請求項９に記載の発明は、前記ベースピンは、円柱状の縦方向に分割されており分割された中央にはピン又は、ねじを挿入する空間部が形成され、前記空間部にピン又は、ねじを挿入することによって前記ベースピンを前記櫛型フィンのベース部に押圧することを特徴としている。
また、請求項１０に記載の発明は、前記ベースピンは、曲げ形状を備えたことを特徴としている。
また、請求項１１に記載の発明は、制御装置が請求項１記載の電子機器冷却装置を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によると、櫛形ヒートシンクは、筒状のベース部とベース部から放射状に伸びる等ピッチの放射状のフィン部から成る櫛型フィンと、ベース部の筒状の穴と嵌合し櫛型フィンを積み重ねて熱的に接続する柱状のベースピンとを備えているので、電子機器又は、電子部品が要求する冷却仕様に応じて簡単に櫛型フィンの数を変えることが出来る。また、ヒートシンクへの直接の加工を必要としない。従って、電子機器又は、電子部品が要求する冷却仕様に簡単に柔軟に対応でききる電子機器冷却装置が実現できる。
請求項２に記載の発明によると、櫛型フィンを交互に１／２ピッチずらせた状態でベースピンと嵌合すれば、空気の流れを遮断せず櫛型フィンに効率よく風を送れるので、放熱効果を高めることができる。
請求項３乃至６に記載の発明によると、櫛型フィンを所定のピッチ方向の位置に固定するための回転規制部を形成すれば、ヒートシンクを容易に櫛形形状にすることができる。
請求項７に記載の発明によると、円弧状のフィンの端部と隣接する放射状のフィン間に隙間ができるように形成すれば、強制空冷時の空気の流れを遮断せずフィンに効率よく風を送りこむので放熱効果を高めることができる。
請求項８に記載の発明によると、ベースピンがヒートパイプを埋め込む穴部を備えれば、ベース内にヒートパイプを取り付けることができ、放熱効果を高めることができる。
請求項９に記載の発明によると、ベースピンを分割し中央にピン又は、ねじを挿入する穴部を形成すれば、櫛型のフィンとベースをカシメや接着材を使わずに固定できるので簡単に製作できる。
請求項１０に記載の発明によると、ベースピンが曲げ形状を備えれば、櫛型ヒートシンクの形状の自由度が向上し、狭いスペース及び限られたスペース内においても、ヒートシンクを効率的に配置できる。
請求項１１に記載の発明によると、制御装置が請求項１記載の電子機器冷却装置を備えているので必要な冷却仕様に柔軟に対応でききる制御装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は本発明の第１実施例を示す電子機器冷却装置の斜視図である。
図において、１は櫛形ヒートシンクで、複数の櫛形フィン１０とこの櫛形フィン１０を固定すると共に熱的に接続するベースピン２０から構成されている。また、３は、冷却対象の発熱体４が取り付けられるとともに、櫛形ヒートシンク１を固定する取り付けベースで、電子機器冷却装置は、櫛形ヒートシンク１とベース３から構成されている。
また、１１は櫛形フィン１０に形成された筒状のベース部で、１２はベース部１１から放射状に伸びる等ピッチの放射状のフィン部である。
【００１０】
本発明が従来技術と異なる部分は、櫛形ヒートシンクが、筒状のベース部１１と該ベース部から放射状に伸びる等ピッチの放射状のフィン部１２が形成された櫛型フィン１０と、ベース部１１の筒状の穴と嵌合し櫛型フィン１０を積み重ねて熱的に接続する柱状のベースピン２０とを備えた点である。
【００１１】
次に、本実施例における櫛形フィンのベースピンへの接続方法について説明する。
図２は、櫛形フィンの上面図、図３はベースピンの上面図である。
図に示すように櫛形フィン１０のベース部１１には１８０度対向位置に凸部１４が２個所形成され、ベースピン２０には１８０度対向位置に形成された２個所の凹部１５が２組み（１５ａおよび１５ｂ）形成されている。
図４は、本実施例における電子機器冷却装置の分解斜視図である。
図に示すように、櫛形フィン１０は、ベース部１１の凸部１４がベースピン２０の２組み凹部１５ａおよび１５ｂに交互に嵌合するように積み重ねられる。
図５は、本実施例における電子機器冷却装置の上面図で、図に示すように隣り合う櫛形フィンはフィン部１２のピッチ方向の位置が互いに１／２ピッチ分ずれるようにしてベースピンに積み重ねられる。
【００１２】
このように、本実施例によると、櫛形ヒートシンクが、櫛型フィンと櫛型フィンを積み重ねて熱的に接続するベースピンとを備えているので、装置の大きさに応じて簡単に櫛型フィンの数を変えることが出来る。従って、装置の大きさや冷却フィンの配列数によりベース側への加工を必要としない冷却装置が実現できる。
また、櫛型フィンを交互に１／２ピッチずらせた状態でベースピンと嵌合させているので、空気の流れを遮断せず櫛型フィンに効率よく風を送ることができ、放熱効果を高めることができる。
【実施例２】
【００１３】
図６は本発明の第２実施例を示す電子機器冷却装置の斜視図である。
図において、１２ａは放射状のフィン、１２ｂは放射状のフィン１２ａの所定の位置から円周方向に伸びる複数の円弧状のフィンで、隣り合う放射状のフィンに形成されている円弧状のフィンは、互いの円弧状のフィンの隙間に入るように形成されている。
本実施例が第１実施例と異なる点は、櫛型フィンに、放射状の所定の位置から円周方向に伸びる複数の円弧状のフィンを設けた点である。
櫛形フィンのベースピンへの接続方法については第１実施例と同じであるので、その説明を省略する。
【００１４】
図７は、本実施例における電子機器冷却装置の空気の流れを説明するための櫛形フィンの上面図である。また、図８は櫛形フィンの部分拡大図である。
放射状のフィン１２ａから延びる円弧状のフィン１２ｂの円弧の長さを隣接する放射状のフィン間のピッチより短くして、隣接する放射状のフィン間に隙間１２ｃができるように形成することによって図７に示すように空気の流れが遮断されず、効率のよい冷却ができる。また、図９は、本実施例において冷却ファン５を備えたときの構成を示す斜視図である。
【００１５】
このように、本実施例では、櫛型フィンが、放射状のフィンとこの放射状のフィンの所定の位置から円周方向に伸びる複数の円弧状のフィンを備えているのでヒートシンク自身の表面積が拡大し放熱効果を向上する。また、円弧状のフィンの端部と隣接する放射状のフィン間に隙間ができるように形成したので、内周側の円弧状のフィンから外周側の円弧状のフィンに向かう空気の流れが遮断されず、更に効率のよい冷却ができる。
【実施例３】
【００１６】
図１０は本発明の第３実施例を示す電子機器冷却装置の分解斜視図である。
図において、６はヒートパイプ、６ａはベースピン２０の中央に形成されたヒートパイプ６を埋め込む穴部である。
本実施例が第１実施例と異なる点は、ベースピン２０の中央に穴部６ａを形成し、ヒートパイプ６を設けた点である。
【００１７】
このように、本実施例では、ベースピンの中央に穴部を形成しにヒートパイプを挿入したので、櫛形フィンの温度を下げることができ、放熱効果を向上させることができる。
【実施例４】
【００１８】
図１１は本発明の第４実施例を示す電子機器冷却装置の斜視図である。
図において、２１はベースピンで、縦方向に左右に２つに分割され、中心部分に半円弧状の切り欠き２２を有する。これによってベースピンの中心部分に空間部２３が形成される。
【００１９】
図１２は櫛形フィンの固定方法を示す電子機器冷却装置の分解斜視図で、図１２（ａ）はピン２２１を圧入してベースピンと櫛形フィンを固定する場合を示し、図１２（ｂ）はネジ２３１を用いてベースピンと櫛形フィンを固定する場合を示している。
図１２（ａ）では、櫛形フィン１０にベースピン２１を挿入した後、空間部２３にピン２３１を圧入しベースピン２１に櫛形フィン１０を固定する。また、図１２（ｂ）では、欠き部２３にタップが形成してあり、ネジ２３２を用いて櫛形フィンをベースピンに固定する。
【００２０】
このように本実施例では分割されたベースピン２１にピン２３１を圧入するかもしくは、ネジ２３２を取り付けることによりベースピン２１に櫛形フィン１０を固定しているので、実施例１で示したようにベースピンを櫛形フィンのベース部の筒状の穴に直接嵌合させて固定しなくても良いので、製造が簡単になる。
【実施例５】
【００２１】
図１３は本発明の第５実施例を示す電子機器冷却装置の斜視図である。
図において、２４はベースピンであり、曲げ形状を有する。１Ａは曲げ形状を有するベースピンを用いた櫛形ヒートシンクである。
本実施例が第１実施例と異なる点は、ベースピンが曲げ形状を有する点である。
【００２２】
図１４本実施例における電子機器冷却装置をインバータ装置に適用した場合の斜視図である。
図において、７１は電子機器であるインバータ装置の実装基板である。実装基板７１には発熱体４が搭載され、曲げ形状を有するベースピンを用いた櫛形ヒートシンク１Ａによって冷却されている。また、７２はインバータ装置の、図示しないパワー部および実装基板７１を収容するケース、７３はカバーである。インバータ装置において実装基板７１に発熱体４が搭載され、これを冷却する場合、ケースあるいは実装基板７１の実装部品により櫛形フィンの配置が制限される。しかし、本実施例ではベースピン２４に曲げ形状を持たせることにより限られたスペース内であっても、櫛形フィンを効率よく配置できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
高い放熱効果と限られたスペースでの冷却装置として使用可能であり、インバータ装置やサーボ装置に限らず、発熱部品が実装された基板をもつ電子機器に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施例を示す電子機器冷却装置の斜視図。
【図２】本実施例における櫛形フィンの上面図。
【図３】本実施例におけるベースピンの上面図。
【図４】本実施例における電子機器冷却装置の分解斜視図。
【図５】本実施例における電子機器冷却装置の上面図。
【図６】本発明の第２実施例を示す電子機器冷却装置の斜視図。
【図７】第２実施例における電子機器冷却装置の空気の流れを説明するための上面図。
【図８】櫛形フィンの部分拡大図。
【図９】冷却ファンを備えたときの構成を示す斜視図。
【図１０】本発明の第３実施例を示す電子機器冷却装置の分解斜視図。
【図１１】本発明の第４実施例を示す電子機器冷却装置の斜視図。
【図１２】櫛形フィンの固定方法を示す電子機器冷却装置の分解斜視図
【図１３】本発明の第５実施例を示す電子機器冷却装置の斜視図。
【図１４】本実施例における電子機器冷却装置をインバータ装置に適用した場合の斜視図。
【図１５】従来の櫛型ヒートシンクの構成を示す斜視図。
【図１６】従来の櫛型ヒートシンクのベースの斜視図。
【符号の説明】
【００２５】
１、１Ａ  櫛型ヒートシンク
１０  櫛形フィン
１１  ベース部
１２  フィン部
１２ａ  放射状のフィン
１２ｂ  円弧状のフィン
１３  回転規制部
１４  凸部
１５  凹部
２０、２１、２４  ベースピン
３  取り付けベース
４  発熱体
５  冷却ファン
６  ヒートパイプ
【図１】
2009283672.tif 000003
【図２】
2009283672.tif 000004
【図３】
2009283672.tif 000005
【図４】
2009283672.tif 000006
【図５】
2009283672.tif 000007
【図６】
2009283672.tif 000008
【図７】
2009283672.tif 000009
【図８】
2009283672.tif 000010
【図９】
2009283672.tif 000011
【図１０】
2009283672.tif 000012
【図１１】
2009283672.tif 000013
【図１２】
2009283672.tif 000014
【図１３】
2009283672.tif 000015
【図１４】
2009283672.tif 000016
【図１５】
2009283672.tif 000017
【図１６】
2009283672.tif 000018