CN110012638B - 散热器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种散热器及其制造方法。散热器(40)具有多个分割体(44)，该多个分割体(44)具有：板片部(46)，其构成板部(42)的一部分且在第1方向上长；和多个突起部(48)，其在板片部(46)上朝向第1方向排列成1列。多个分割体(44)的各个板片部(46)朝向与第1方向正交的第2方向依次接合，彼此相邻的分割体(44)中的一方的分割体(44)相对于另一方的分割体(44)向第1方向偏移。据此，能够实现第1方向的偏移量不同的各种图案的散热器，能够减少模具的种类。

Description

散热器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种在板部上具有多个突起部的散热器(heat sink)及其制造方法。

背景技术

进行散热和/或吸热的散热器的形态是多种多样的。例如有一种在板部上具有多个突起部的散热器。该形态的散热器通过锻造加工等形成。但是，锻造加工只能形成单纯的形状的突起部。另外，当通过锻造加工形成突起部彼此的间隔狭窄的散热器时，可能会产生裂纹。

在日本发明专利公开公报特开平9-277038号中示出通过与锻造加工不同的方法制造的散热器。该散热器通过将分割体沿与第1方向正交的第2方向接合而形成，其中该分割体具有沿第1方向排列的突起部。分割体通过冲压加工而形成。

发明内容

日本发明专利公开公报特开平9-277038号的散热器使用一种模具(落料模)只能制造突起部的配置为一种图案(pattern)的散热器。因此，当突起部的配置图案增加时，模具的种类也增加。

本发明是考虑这样的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够减少模具的种类的散热器及其制造方法。

本发明是一种散热器，其在板部上具有多个突起部，其特征在于，

具有多个分割体，该多个分割体具有：板片部，其构成所述板部的一部分且在第1方向上长；和多个所述突起部，其在所述板片部上沿所述第1方向排列成1列，

多个所述分割体的各个所述板片部朝向与所述第1方向正交的第2方向依次接合，

彼此相邻的所述分割体中的一方的所述分割体相对于另一方的所述分割体向所述第1方向偏移。

根据上述结构，具有多个突起部的分割体相接合来形成散热器，因此，散热器能够具有通过锻造加工等无法形成的形状的突起部，其中多个所述突起部沿第1方向排列成1列。另外，彼此相邻的分割体中的一方相对于另一方向第1方向偏移，因此，能够实现偏移量不同的各种图案的散热器。因此，能够减少模具的种类。

在本发明所涉及的散热器中，也可以为：

向所述第1方向偏移规定长度的所述分割体沿所述第2方向规则地排列。

根据上述结构，偏移规定长度的分割体规则地排列，因此能够进一步减少模具的种类。

在本发明所涉及的散热器中，也可以为：

所述突起部的形状是圆锥台。

根据上述结构，能够通过冲压加工和压缩成型这样的简易的方法来在板材上形成突起部。

在本发明所涉及的散热器中，也可以为：

所述突起部的形状为，制冷剂的流动方向上的上游侧是将圆柱切割为两半的半体，下游侧是将四棱柱切割为两半的半体。

根据上述结构，能够通过冲压加工和压缩成型这样的简易的方法来在板材上形成突起部。

在本发明所涉及的散热器中，也可以为：

所述突起部的形状是板部件相对于制冷剂的流动方向倾斜一定角度而配置的百叶窗形状。

根据上述结构，能够通过冲压加工和压缩成型这样的简易的方法来在板材上形成突起部。

在本发明所涉及的散热器中，也可以为：

所述突起部的形状从高度方向来观察是波形。

根据上述结构，能够通过冲压加工和压缩成型这样的简易的方法来在板材上形成突起部。

也可以为：本发明所涉及的散热器具有保持部件，所述保持部件在彼此相邻的所述分割体中的一方的所述分割体相对于另一方的所述分割体向所述第1方向偏移的状态下保持各个所述分割体。

根据上述结构，分割体彼此被准确地接合，散热器的完成度变高。

在本发明所涉及的散热器中，也可以为，

在所述板片部上，与所述第2方向平行的多个通孔沿所述第1方向排列而形成，

所述保持部件是贯插于所述板片部中的任一个所述通孔的杆部件，

在彼此相邻的所述分割体中的一方和另一方中，贯插有所述杆部件的所述通孔的位置不同。

根据上述结构，通过形成于各分割体的多个通孔和被贯插于通孔的杆部件这样的简单的结构将分割体彼此准确地接合，能够提高散热器的完成度。另外，通孔数越多，越能够实现多种图案的散热器。

本发明所涉及的散热器的制造方法的特征在于，

形成多个分割体，其中多个所述分割体具有构成所述板部的一部分的板片部和在所述板片部上沿第1方向排列成1列的多个所述突起部，

将彼此相邻的所述分割体中的一方的所述分割体相对于另一方的所述分割体向所述第1方向偏移配置，

将多个所述分割体的各个所述板片部沿与所述第1方向正交的第2方向依次接合。

根据上述方法，使具有多个突起部的分割体相接合来形成散热器，因此，能够在散热器上形成通过锻造加工等无法形成的形状的突起部，其中多个所述突起部沿第1方向排列为1列。另外，使彼此相邻的分割体中的一方相对于另一方向第1方向偏移，因此，能够实现偏移量不同的各种图案的散热器。因此，能够减少模具的种类。

在本发明所涉及的散热器的制造方法中，也可以为：

对板材实施冲压加工和压缩成型来形成分割体。

根据上述方法，当形成分割体时不进行易于产生裂纹的锻造加工，因此，能够制造突起部彼此的间隔狭窄的散热器。另外，通过对板材的宽度方向实施冲压加工和压缩成型，能够获得突起部的形状的自由度。

根据本发明，能够实现第1方向的偏移量不同的各种图案的散热器，能够减少模具的种类。

根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。

附图说明

图1是具有本实施方式所涉及的散热器的冷却装置的立体图。

图2是图1所示的冷却装置的立体分解图。

图3是本实施方式所涉及的散热器的俯视图。

图4是本实施方式所涉及的散热器的侧视图。

图5A是一实施方式所涉及的分割体的局部的俯视图，图5B是一实施方式所涉及的分割体的局部的侧视图。

图6A是一实施方式所涉及的分割体的局部的俯视图，图6B是一实施方式所涉及的分割体的局部的侧视图。

图7A是一实施方式所涉及的分割体的局部的俯视图，图7B是一实施方式所涉及的分割体的局部的侧视图。

图8是一实施方式所涉及的分割体的局部的俯视图。

图9是一实施方式所涉及的分割体的局部的俯视图。

图10是示意性地表示本实施方式所涉及的散热器的制造方法的工序的一部分的图。

图11是示意性地表示本实施方式所涉及的散热器的制造方法的工序的一部分的图。

图12是示意性地表示本实施方式所涉及的散热器的制造方法的工序的一部分的图。

具体实施方式

下面，列举优选的实施方式且参照附图对本发明所涉及的散热器及其制造方法详细地进行说明。在本说明书中，说明作为对电动车辆的驱动电路进行冷却的冷却装置的内散热片而使用散热器的实施方式。

[1.冷却装置10]

图1所示的冷却装置10是扁平形状，靠近电动汽车或混合动力汽车等电动车辆所具有的PCU(功率控制单元)的下表面而设置。PCU是从高压电池向电动马达供电时或者从发电机向高压电池供电时发热的热源体。

如图2所示，冷却装置10具有上罩20、下罩30和散热器40。上罩20、下罩30和散热器40由导热率高的金属，例如铝或实施了镀镍的铜形成。上罩20的上表面作为吸热面来使用。在下罩30的周缘形成向上方突出的侧壁32，在下罩30的长度方向上的两端形成从下表面开始贯穿上表面的2个孔。一个孔作为制冷剂的流入口34来使用，另一个孔作为制冷剂的流出口36来使用。

[2.散热器40]

散热器40具有：板部42，其被钎焊在下罩30上；和多个突起部48，其从板部42向上方突出。板部42的下表面被钎焊于下罩30的上表面。上罩20的下表面被钎焊于下罩30的侧壁32的上端，另外，与各突起部48的上端接触。这样一来，由下罩30和上罩20来形成供制冷剂流动的制冷剂通路12，多个突起部48设置在制冷剂通路12的内部。制冷剂通路12中的制冷剂的流动方向与长度方向大致平行。

使用图3、图4对散热器40进一步进行说明。另外，在图3中将纸面左侧作为第1方向，将纸面上侧作为第2方向。在图4中，将纸面左侧作为第1方向，将纸面里侧(进深侧)作为第2方向。第1方向和第2方向相互正交。另外，第1方向与图2所示的制冷剂的流动方向一致。另外，图3、图4所示的散热器40相当于将图1所示的散热器40分割化。

散热器40由在第1方向上长的多个分割体44形成。分割体44具有：板片部46，其构成板部42的一部分且在第1方向上长；和多个突起部48，其在板片部46上沿第1方向而排列为1列。分割体44的长度方向与第1方向的正方向和反方向一致，宽度方向与第2方向的正方向和反方向一致。

在板片部46上，与第2方向平行的多个通孔54沿所述第1方向排列形成在同一高度位置。其中，由第1方向的正方向侧(图3、图4的左侧)的多个通孔54(54a、54b)形成第1通孔组50。另外，由第1方向的反方向侧(图3、图4的右侧)的多个通孔54(54a、54b)形成第2通孔组52。在本实施方式中，在第1通孔组50和第2通孔组52中分别包括2个通孔54，但也可以包括2个以上的通孔54。第1通孔组50和第2通孔组52中通孔54以相同的方式来配置。即，第1通孔组50中的通孔54彼此的间隔和第2通孔组52中的通孔54彼此的间隔相同。该间隔成为彼此相邻的分割体44的偏移量。在第1通孔组50和第2通孔组52中，各通孔54和最近的突起部48的相对位置分别不同。在本实施方式中，左侧的通孔54a形成于突起部48的下方，右侧的通孔54b形成于2个突起部48的间隙的下方。

各突起部48沿第1方向等间隔地排列在同一直线上。但是，不一定必须要排列成同一直线形，另外，也不一定必须要等间隔地排列。突起部48也可以以朝向第1方向呈蜿蜒方式排列。在彼此相邻的突起部48之间，在从第2方向的反方向来观察正方向的情况下设有间隙。另外，也可以以固定的图案配置多个突起部48，该突起部48的组沿第1方向连续地配置。各突起部48涵盖板片部46的宽度方向的两端而形成。另外，也可以不是沿第1方向隔开间隙而配置多个突起部48，而是设置连续的突起部48。

如图2～图4所示，突起部48的形状可以是圆锥台那样的形状，如图5A和图5B所示，突起部48的形状也可以是将圆锥台倒过来的形状。另外，也可以为：如图6A和图6B所示，制冷剂的流动方向的上游侧是将圆柱切割为两半的半体，下游侧是将四棱柱切割为两半的半体。另外，如图7A和图7B所示，板状的突起部48也可以是相对于制冷剂的流动方向倾斜一定角度而配置的百叶窗(louver)形状。另外，如图8所示，从高度方向(纸面垂直方向)观察到的突起部48的形状也可以是波形。另外，在图8中，分割体44的接合位置由单点划线表示。

如图3所示，多个分割体44的各个板片部46沿第2方向依次接合。在各分割体44上贯插2个杆部件62。沿第2方向而第奇数个配置的分割体44中，杆部件62被贯插于第1通孔组50和第2通孔组52中的左侧(第1方向的正方向侧)的通孔54。另一方面，沿第2方向而第偶数个配置的分割体44中，杆部件62被贯插于第1通孔组50和第2通孔组52中的右侧(第1方向的反方向侧)的通孔54中。这样，在被配置为第偶数个的分割体44和被配置为第奇数个的分割体44中，杆部件62的贯插位置不同。在以被配置为第奇数个的分割体44的位置作为基准位置的情况下，被配置为第偶数个的分割体44相对于被配置为第奇数个的分割体44向第1方向偏移规定长度而接合。该规定长度相当于第1通孔组50和第2通孔组52中的2个通孔54的间隔。

杆部件62是保持部件60，该保持部件60用于在被配置为第偶数个的分割体44相对于被配置为第奇数个的分割体44向第1方向偏移规定长度的状态下，保持各个分割体44。

在本实施方式中，向第1方向偏移的分割体44和没有偏移的分割体44沿第2方向交错配置，但这些分割体44也可以不交错配置。例如，也可以以固定的图案来配置向第1方向偏移的分割体44和没有偏移的分割体44，该分割体44的组沿第2方向连续地配置。

这样，彼此相邻的分割体44被偏移接合的散热器40构成为：被配置为第奇数个的分割体44的突起部48和被配置为第偶数个的分割体44的突起部48在第1方向上的位置不同。即使在这种情况下，各个突起部48也构成为不与其他突起部48接触。

如图8和图9所示，在调整第2方向上的突起部48的间隔的情况下，使用相当于垫片的调整用板片部70。调整用板片部70是不具有突起部48的板片部46。通过使1个以上的调整用板片部70介于彼此相邻的板片部46之间，能够适宜地改变第2方向上的突起部48的间隔。在想要扩大突起部48的间隔的情况下，可以增加调整用板片部70的数量。另外，也可以如图9所示，在1个散热器40中存在在板片部46之间设置有调整用板片部70的部分和没有设置调整用板片部70的部分。

[3.散热器40的制造方法]

使用图10～图12来说明散热器40的制造方法。另外，图10～图12所示的板材80和分割体44相当于将图3、图4所示的分割体44进一步进行分割。

在图10的步骤S1中，准备铝或铜的板材80。此时，最好使板材80的宽度方向上的长度W为与突起部48的所期望的宽度W同等程度。在板材80的宽度方向上的长度W比突起部48的所期望的宽度W大的情况下，通过之后的工序将板材80沿宽度方向压缩成与突起部48的所期望的宽度W同等程度即可。在步骤S2中，进行宽度方向的冲压加工，在板材80上形成：2个板片部46，其彼此相向；多个突起部48，其被2个板片部46夹持；冲压部82，其沿宽度方向贯穿；和通孔54。冲压部82是位于彼此相邻的2个突起部48之间的间隙。

在图11的步骤S3中，沿宽度方向(箭头P)进行压缩成型，使突起部48的周面成型为所期望的形状。在步骤S4中，使用与长度方向和宽度方向平行的面在板材80的高度方向的中间位置进行切割。于是，形成2个分割体44。另外，在本实施方式中，切割压缩成型后的板材80而形成2个分割体44，但也可以将分割为2个之前的板材80作为分割体44。在该情况下，省略步骤S4。

在图12的步骤S5中，将多个分割体44中的所期望的位置的分割体44向长度方向上的一侧(第1方向)偏移配置，且位置对准通孔54。然后，将杆部件62从宽度方向上的一侧朝向另一侧(从第2方向的反方向朝向正方向)贯插于各分割体44的通孔54。这样一来，以彼此相邻的分割体44中的一方的分割体44相对于另一方的分割体44向第1方向偏移的状态下来保持各个分割体44。在该状态下，通过钎焊等使各分割体44的板片部46接合在一起。多个板片部46通过接合而成为板部42。然后，形成突起部48在板部42上突出的散热器40。

[4.变形例]

在上述的实施方式中，将多个杆部件62贯插于各分割体44。假设只贯插1个杆部件62的情况下，各分割体44易于以杆部件62为中心旋转。在本实施方式中为了防止这样的旋转而将多个杆部件62贯插于各分割体44。但是，在设置防止各分割体44的旋转的夹具的情况下，也可以只贯插1个杆部件62。在该情况下，可以只形成1个通孔组。

另外，通过使通孔54和杆部件62的截面形状为圆形以外的形状、例如为多边形或椭圆形，使得分割体44难以以杆部件62为中心发生旋转。这样，也可以在使通孔54和杆部件62的截面形状为圆形以外的形状的基础上，只贯插1个杆部件62。在该情况下，可以只形成1个通孔组。

在上述实施方式中，使用一种分割体44，但也可以使用只有通孔54的位置不同的多种分割体44。在该情况下，在各分割体44上只形成1个以上的通孔54即可，而不需要通孔组。

在上述的实施方式中，在步骤S2中形成有通孔54，但也可以在其他工序、例如步骤S3之后或步骤S4之后形成通孔54。

[5.与本发明相关的技术例]

在上述实施方式中，对形成有第1通孔组50和第2通孔组52，且各通孔组中包括1组通孔54的分割体44进行了说明。但是，在使用突起部48的形状或者配置不同的多种分割体44的情况下，在各分割体44上只形成1个以上的通孔54即可，不需要形成通孔组。

[6.本实施方式的总结]

如图3所示，本实施方式所涉及的散热器40具有多个分割体44，该多个分割体44具有：板片部46，其构成板部42的一部分且在第1方向上长；多个突起部48，其在板片部46上沿第1方向排列为1列。多个分割体44的各自的板片部46沿与第1方向正交的第2方向依次接合，彼此相邻的分割体44中的一方的分割体44相对于另一方的分割体44向第1方向偏移。

根据上述结构，具有沿第1方向排列成1列的多个突起部48的分割体44相接合而形成散热器40，因此，散热器40能够具有通过锻造加工等无法形成的形状的突起部48。另外，彼此相邻的分割体44中的一方相对于另一方向第1方向偏移，因此，能够实现偏移量不同的各种图案的散热器40。因此，能够减少模具的种类。

在散热器40中，向第1方向偏移规定长度的分割体44朝向第2方向规则地排列。根据上述结构，偏移规定长度的分割体44被规则地排列，因此，能够进一步减少模具的种类。

突起部48的形状也可以是圆锥台。另外，突起部48的形状也可以为：制冷剂的流动方向的上游侧是将圆柱切割为两半的半体，下游侧是将四棱柱切割为两半的半体。另外，突起部48的形状也可以是其板部件相对于制冷剂的流动方向倾斜一定角度而配置的百叶窗形状。另外，突起部48的形状从高度方向观察也可以是波形。根据上述结构，能够通过冲压加工和压缩成型这样的简易的方法来在板材上形成突起部48。

散热器40具有保持部件60，该保持部件60在彼此相邻的分割体44中的一方的分割体44相对于另一方的分割体44沿第1方向偏移的的状态下保持各个分割体44。根据上述结构，分割体44彼此被准确地接合，散热器40的完成度变高。

在板片部46，与第2方向平行的多个通孔54沿第1方向排列形成，保持部件60是被贯插在板片部46上的任一通孔54中的杆部件62，在彼此相邻的分割体44的一方和另一方中，贯插有杆部件62的通孔54的位置不同。根据上述结构，通过形成于分割体44的多个通孔54和贯插在通孔54中的杆部件62这样的简单结构，将分割体44彼此准确地接合，能够提高散热器40的完成度。另外，通孔54的数量越多，越能够实现多种图案的散热器40。

本实施方式所涉及的散热器的制造方法包括：形成多个分割体44的工序，其中多个所述分割体44具有构成板部42的一部分的板片部46和在板片部46上沿第1方向排列成1列的多个突起部48；将彼此相邻的分割体44中的一方的分割体44相对于另一方的分割体44向第1方向偏移配置的工序；将多个分割体44的各个板片部46朝向与第1方向正交的第2方向依次接合的工序。

根据上述方法，使具有沿第1方向排列为1列的多个突起部48的分割体44相接合来形成散热器40，因此，能够在散热器40上形成通过锻造加工等无法形成的形状的突起部48。另外，使彼此相邻的分割体44中的一方相对于另一方向第1方向偏移，因此，能够实现偏移量不同的各种图案的散热器40。因此，能够减少模具的种类。

在本实施方式中，对板材80实施冲压加工和压缩成型来形成分割体44。根据上述方法，在形成分割体44时不进行易于产生裂纹的锻造加工，因此，能够制造突起部48彼此的间隔狭窄的散热器40。另外，通过对板材80的宽度方向实施冲压加工和压缩成型而能够得到突起部48的形状的自由度。

另外，本发明所涉及的散热器及其制造方法并不限定于上述的实施方式，当然能够在不脱离本发明的要旨的范围内而采用各种结构。

Claims (10)

1.一种散热器，其在板部上具有多个突起部，其特征在于，

具有多个分割体，该多个分割体具有：板片部，其构成所述板部的一部分且在第1方向上长；和多个所述突起部，其在所述板片部上沿所述第1方向排列成1列，

多个所述分割体的各个所述板片部沿与所述第1方向正交的第2方向依次接合，

彼此相邻的所述分割体中的一方的所述分割体相对于另一方的所述分割体向所述第1方向偏移。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

向所述第1方向偏移规定长度的所述分割体沿所述第2方向规则地排列。

3.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

所述突起部的形状是圆锥台。

4.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

所述突起部的形状为，制冷剂的流动方向上的上游侧是将圆柱切割为两半的半体，下游侧是将四棱柱切割为两半的半体。

5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

所述突起部的形状是其板部件相对于制冷剂的流动方向倾斜一定角度而配置的百叶窗形状。

6.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

所述突起部的形状从高度方向来观察是波形。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的散热器，其特征在于，

具有保持部件，所述保持部件在彼此相邻的所述分割体中的一方的所述分割体相对于另一方的所述分割体向所述第1方向偏移的状态下保持各个所述分割体。

8.根据权利要求7所述的散热器，其特征在于，

在所述板片部上，与所述第2方向平行的多个通孔沿所述第1方向排列而形成，

所述保持部件是贯插于所述板片部中的任一个所述通孔的杆部件，

在彼此相邻的所述分割体中的一方和另一方中，贯插有所述杆部件的所述通孔的位置不同。

9.一种散热器的制造方法，该散热器在板部上具有多个突起部，

该散热器的制造方法的特征在于，

形成多个分割体，其中多个所述分割体具有构成所述板部的一部分的板片部和在所述板片部上沿第1方向排列成1列的多个所述突起部，

将彼此相邻的所述分割体中的一方的所述分割体相对于另一方的所述分割体向所述第1方向偏移配置，

将多个所述分割体的各个所述板片部沿与所述第1方向正交的第2方向依次接合。

10.根据权利要求9所述的散热器的制造方法，其特征在于，

对板材实施冲压加工和压缩成型来形成分割体。

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