JP2001057489A - ヒートシンクカバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数枚の板状フィンの上縁部を一体に覆った
状態にヒートシンクに対して取り付けられるヒートシン
クカバーであり、ヒートシンクへの装着性の向上を図
る。 【解決手段】 板状フィン３の各上端面を一体に覆った
状態でヒートシンク１に取り付けられるヒートシンクカ
バー７であって、最も外側に配置される板状フィン５に
おける内側壁面部の上縁部に対して接触した状態で突出
する突起部２０を備えている。また最も外側に配置され
る板状フィン５における外側壁面部に対して沿わされた
状態で固定される固定用壁部９を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、板状フィンを多
数備えたヒートシンクに対して取り付けられるヒートシ
ンクカバーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヒートパイプ等の熱関連機器において、
放熱面積あるいは吸熱面積を拡大して熱交換能力を向上
させるために、ヒートシンクを備えることは周知の通り
である。その一例として従来では、加圧鋳造製法を採用
したヒートシンクが提案されている。すなわちこの種の
ヒートシンクは、予め所定形状に形成した多数枚の圧延
板を互いにほぼ平行に保持した状態で、それらの圧延板
の各下端部のうちの数ｍｍを一体に鋳込むように溶湯を
加圧鋳造させて、平板状のベースプレートと平板状のフ
ィンとを一体化させた構成である。

【０００３】この加圧鋳造製法によれば、既製の圧延板
がフィンとして採用できるから、フィンにおける薄さと
高さとの両立が可能になるとともに、各フィンのピッチ
を狭く設定することができ、その結果、ヒートシンクと
しての熱交換面積が大きいものとなる。

【０００４】また一方、ヒートシンクの放熱効率をより
向上させるために冷却ファンを適用することが知られて
いる。すなわち冷却ファンで生じる空気流が、フィン同
士の間をベースプレートに沿って通過する状態に冷却フ
ァンがヒートシンクの近傍に配置される。しかしながら
この種のユニットでは、各フィンの上縁部同士の間が開
放されているために、空気流の一部が圧力の低い外部に
向けて流れ出てしまい、この点で効率に劣る問題があっ
た。

【０００５】そこで従来では、各フィンの上縁部同士の
間からの空気流の漏れを抑制あるいは防止するためのヒ
ートシンクカバーが種々提案されている。その一例とし
ては、ベースプレートとほぼ同じ大きさの金属薄板の片
面に、各フィンの上縁部を嵌合するための直線状の保持
溝が多数条形成された構造がある。このヒートシンクカ
バーは、予めエポキシ系接着剤を塗布した状態の各保持
溝に各フィンの上縁部を嵌め込んで両者を接着させるこ
とによってヒートシンクに対して固定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構造では、ヒートシンクカバーをヒートシンクに対し
て固定するための部位と、各フィンを保持するのための
部位とが同じ構造であることに起因した以下のような不
都合があった。

【０００７】前述の通り取り付け対象とするフィンの板
厚が薄いことに伴って、保持溝としても幅のきわめて狭
い構造が求められている。そしてこのような各保持溝内
にそれぞれ過不足なく接着剤を塗布したうえで、一枚ず
つフィンを対応させた状態に取り付ける作業は煩わしさ
を余儀なくされ、いわゆる装着性に劣る問題があった。

【０００８】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、ヒートシンクに対する取り付け性に優れるヒート
シンクカバーを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載した発明は、多数
枚の板状フィンがベースプレートに対して起立状態に並
列されたヒートシンクに対して、前記板状フィンの各上
端面と密着した状態で取り付けられて、前記各上端面同
士の間の開口部分を一体に閉じるヒートシンクカバーに
おいて、最も外側に配置される板状フィンにおける内側
壁面部の上縁部に対して接触した状態で突出する突起部
と、最も外側に配置される板状フィンにおける外側壁面
部に対して沿わされた状態で固定される固定用壁部とを
備えていることを特徴とするものである。

【００１０】したがってこの発明によれば、固定用壁部
を多数枚の板状フィンのうち最も外側に配置されるもの
の外側壁面部に対して固定させることによって、ヒート
シンクに対して取り付けられる。そして固定用壁部の固
定対象が、完全に露出しかつある程度の広がりを有する
壁面であるから、ヒートシンクに対するヒートシンクカ
バーの取り付けが簡単に行なわれる。またこの発明によ
れば、取り付け対象となる板状フィンの外側壁面部を覆
う固定用壁部が、突起部によって内側から支持されてい
て、上述の板状フィンおよび固定用壁部の内側への移動
が規制されるから、全体としての剛性が高くなるととも
に、取り付け強度が高くなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明を図面に示す具
体例に基づいて説明する。図１において符号１は、ヒー
トシンクを示し、このヒートシンク１は、共にアルミニ
ウムあるいは銅等の金属からなるベースプレート２とフ
ィン３とを備えている。ベースプレート２は、矩形の平
板体であって、その四隅および図１での左右の縁部にボ
ルトを挿通させるための円孔４がそれぞれ形成されてい
る。すなわちベースプレート２が、取り付け対象箇所に
対してボルトを介して固定される構造となっている。

【００１２】ベースプレート２の図１での上面部には、
多数枚のフィン３が鉛直上方に向けた姿勢で取り付けら
れている。各フィン３は、ベースプレート２より厚さの
薄い平板状を成す圧延材からなるものであり、ベースプ
レート２の長さ方向に向きを揃えた状態、つまりベース
プレート２の図１での左右の縁部と平行な姿勢となって
いる。各フィン３の高さ（ベースプレート２の上面部と
の境界部から上端面までの長さ）は、一定となってい
る。

【００１３】更にフィン３は、ベースプレート２におけ
る左右の縁部に設けられた４個の円孔４の周囲を避けた
状態で備えられており、つまり上述の縁部から中央側へ
の３〜４列分のフィン３が、円孔４を挟んでその長さ方
向に３分割された構造となっている。なお各フィン３に
おける図３での左右の側縁部が、ベースプレート２の四
隅に設けられた各円孔４よりも内側位置に配置され、ま
た全体として直線状を成すように揃えられている。

【００１４】また更に、多数のフィン３のうち両端に配
置されたフィン３の外側には、各フィン３と平行な姿勢
で固定用フィン５がそれぞれ設けられている。これら２
枚の固定用フィン５は、各フィン３に比べて厚肉な平板
圧延材からなっている。各固定用フィン５の上縁部から
全高の１／５程度低い位置には、厚さ方向に貫通した円
形の嵌合孔部６がそれぞれ形成されている。この嵌合孔
部６は、後述のヒートシンクカバー７を固定させるため
のものであって、一例として固定用フィン５における長
さ方向での両端箇所に設けられている。

【００１５】ここで、各フィン３とベースプレート２と
の取り付け手段としては、例えば所定形状に形成した複
数枚の圧延板を互いにほぼ平行に保持した状態で、それ
らの圧延板の各下端部のうちの数ｍｍを一体に鋳込むよ
うに溶湯を加圧鋳造させて凝固させ、平板状のベースプ
レート２と一体化させる手段が挙げられる。

【００１６】ヒートシンク１における各固定用フィン５
および各フィン３の上端面には、ヒートシンクカバー７
が取り付けられている。より詳細には、このヒートシン
クカバー７は、固定用フィン５よりも厚さが厚く、かつ
ベースプレート２よりも厚さの薄い金属板からなり、各
フィン３の上端面同士の隙間を覆う天板部８と、その天
板部８の図１での左右の縁部からほぼ直角に屈曲した側
板部９とを備えている。なおこの側板部９が、この発明
の固定用壁部に相当する。

【００１７】天板部８は、ベースプレート２の中央側に
配置された各フィン３の長さと同じ長さを有し、また対
向する固定用フィン５同士の間隔と一致した幅を有する
平板体である。天板部８における平面図上での各円孔４
と一致する部分には、半円状に切り欠かれた開口部１０
が形成されている。各開口部１０は、ボルトを取付対象
箇所に対して締結する際にドライバーを通すためのスペ
ースである。また天板部８におけるフィン３と固定用フ
ィン５との間およびフィン３同士の間に相当する部分に
は、ベースプレート２に向けて突出した突起部２０が、
フィン３の長さ方向に所定の間隔をあけた状態で例えば
３〜５個形成されている。

【００１８】各突起部２０は、一例としてプレス加工に
よって一体に形成され、その形状としては図示する四角
錘台状には限定されず、四角柱状あるいは円柱状または
楕円錘台状等を採用でき、いずれの場合でも最大幅が、
フィン３と固定用フィン５との間隔またはフィン３同士
の間隔と同じかあるいは僅かに大きい設定となってい
る。つまり図１での最も外側に位置する２個の突起部２
０が、固定用フィン５の内面（フィン側の側面）におけ
る上縁部に対して接触している。

【００１９】また上述の２個以外の各突起部２０が、各
フィン３の上縁部に対してそれぞれ接触している。すな
わち突起部２０によって、各固定用フィン５および各フ
ィン３の板厚方向への移動がそれぞれ規制されている。
なお突起部２０の数ならびに複数設ける場合の間隔は、
固定用フィン５およびフィン３の長さなどに応じて適宜
設定することができる。

【００２０】これに対して各側板部９は、その高さがフ
ィン３の高さの１／５ないし１／４程度に設定された平
板体であり、各開口部１０に繋がる部分が所定の幅に亘
って切り欠かれた３分割構造となっている。すなわち側
板部９の実質的な全長が、天板部８の全長と同じに設定
されている。各側板部９の内面における全体が、各固定
用フィン５の外面に対して密着している。またフィン３
を挟んで対向する側板部９における下縁部同士の間隔
が、天板部８との境界部分同士の間隔よりも若干狭くな
っている。つまり各側板部９の下縁部が、天板部８の幅
方向での中央に向けて僅かに傾斜した構造となってい
る。

【００２１】各側板部９の対向面における下縁部近傍に
は、円錐状の嵌合凸部１１が形成されている。この嵌合
凸部１１の基端部における径が、嵌合孔部６の径よりも
僅かに大きく設定されていて、すなわち両者を嵌合させ
ることによってヒートシンクカバー７が固定用フィン５
に対して固定される構造となっている。なお側板部９に
おける嵌合凸部１１の配置は、嵌合凸部１１を嵌合孔部
６に嵌合させた状態で各フィン３の上端面と天板部８と
が密着する設定となっている。

【００２２】ここで、上記構造のヒートシンクカバー７
をヒートシンク１に固定する手順の一例について説明す
る。まず天板部８のうち各突起部２０が形成された面を
各フィン３の上端面と対向させ、かつ一対の側板部９の
内側に各固定用フィン５が位置する状態にヒートシンク
カバー７を保持し、更に突起部２０と突起部２０との間
に各フィン３の上縁部を嵌め込むように天板部８をあて
がいつつ、各嵌合凸部１１を各嵌合孔部６にそれぞれ嵌
合させる。

【００２３】各側板部９に作用するスプリングバックに
よって各固定用フィン５がフィン３側に僅かに押圧され
るが、各固定用フィン５における上縁部の内側への移動
が突起部２０で規制されているから、各固定用フィン５
の外面に対して各側板部９の内面が密着した状態とな
り、その結果、ヒートシンクカバー７がヒートシンク１
に対して強固に固定される。

【００２４】このように上記の構成によれば、突起部２
０と各側板部９との間に固定用フィン５の上縁部を挟み
込み、かつ各固定用フィン５における露出した壁面に対
して嵌合凸部１１を嵌め込むことによってヒートシンク
１に対して固定させる構造であるから、ヒートシンク１
に対する取り付け作業が簡単に行なわれ、したがって生
産性の向上を図ることができる。また上記の構成によれ
ば、ヒートシンク１に対して組み付けるにあたり接着剤
等の外部材料が不要であるから、コストの低廉化を図る
ことができる。更に上記の構成によれば、隣接する突起
部２０同士によって各フィン３の板厚方向での移動が規
制されるから、多数枚のフィン３の整列状態が保持され
る利点もある。

【００２５】つぎに図４および図５を参照して、この発
明の他の具体例について説明する。なおここでは、図１
に示す具体例との相違点を主要に説明する。したがって
図１に示す具体例と同じ部材には同じ符号を付し、その
詳細な説明を省略する。平板状を成すベースプレート２
の上面部には、このベースプレート２よりも厚さの薄い
平板状のフィン３が、起立状態で多数枚設けられてい
る。各フィン３の外側には、固定用フィン５がそれぞれ
備えられている。

【００２６】上記構造のヒートシンク１に対してヒート
シンクカバー７が取り付けられている。このヒートシン
クカバー７は、各フィン３の上端面を一体に覆う天板部
８と天板部８の縁部からベースプレート２側に折り曲げ
られて各固定用フィン５の外面に沿う側板部９とを備え
ている。天板部８には、その壁面を矩形状に切り欠いて
下側に折り曲げた構造の切欠き片１２が多数形成されて
いる。

【００２７】より詳細には、この発明の突起部に相当す
る各切欠き片１２は、天板部８における固定用フィン５
とフィン３との間およびフィン３同士の間に相当する部
分に、固定用フィン５およびフィン３の長さ方向に所定
間隔をあけた状態で設けられている。各切欠き片１２
は、各固定用フィン５および各フィン３の板厚方向に向
けてそれぞれ折り曲げられて、各固定用フィン５および
各フィン３の上縁部に対してそれぞれ密着している。し
たがって各固定用フィン５の内側（フィン３側の側面）
に対して切欠き片１２が密着している。

【００２８】また各切欠き片１２の長さが、フィン３同
士の間隔とほぼ同じ長さに設定されている。つまり各切
欠き片１２における天板部８に繋がる部分（折り曲げら
れた部分）が、各固定用フィン５および各フィン３の上
縁部に対応した配置となっている。更に切欠き片１２に
おける天板部８に繋がる部分が、固定用フィン５および
フィン３の長さ方向において交互に配置を換えた状態と
なっている。

【００２９】つまり各切欠き片１２における密着すべき
対象が、交互に異なっている。したがって長さ方向に位
置がずらされ、かつ列の異なる２個の切欠き片１２同士
の間にフィン３が緊密に配置されていて、その板厚方向
での移動が規制された状態となっている。なお切欠き片
１２の形状としては、図５に示す矩形状には限定され
ず、例えば半円形状または方形状を採用できる。

【００３０】これに対して各側板部９は、各固定用フィ
ン５の外面に対してスポット溶接によって一体に固定さ
れている。すなわち各固定用フィン５が、側板部９と突
起部２０とによって板厚方向での両側から挟まれた状態
となっている。なお溶接位置としては、例えば側板部９
の両方の側縁部近傍、つまり長さ方向に所定間隔をあけ
た２箇所（図示せず）となっている。そして各側板部９
が各固定用フィン５に対して固定されることによって、
ヒートシンクカバー７が各固定用フィン５および各フィ
ン３の整列を保持した状態でヒートシンク１に対して固
定されている。

【００３１】このように上記の構成によれば、切欠き片
１２と各側板部９との間に固定用フィン５の上縁部を挟
み込み、かつ各固定用フィン５における露出した壁面に
対してスポット溶接してヒートシンク１に対して固定さ
せる構造であるから、ヒートシンク１に対する取り付け
性を向上させることができる。更に上記の構成によれ
ば、隣接する切欠き片１２同士によって各フィン３の板
厚方向での移動が規制されるから、多数枚のフィン３の
整列状態が保持される利点もある。

【００３２】なお上記の構成では、切欠き部１２を備え
ることに伴う開口部が天板部８に現れるが、各切欠き部
１２が間隔をあけて設けられる小規模な構造であるか
ら、例えば冷却ファンによって空気流をヒートシンク１
に供給した場合に、空気流が開口部からヒートシンクカ
バー７の外部に流出するおそれが殆どなく、従って所期
の放熱効果を得ることが可能である。

【００３３】なお上記各具体例では、フィン同士の間に
向けて突出する突起部を備えた構造を例示したが、この
発明は上記各具体例に限定されるものではなく、突起部
は要は固定用フィンとその隣に配置されたフィンとの間
に設ければよい。また各フィンおよび各固定用フィンの
材料としては、切削加工によって形成された金属板ある
いは鋳造によって形成された金属板などを採用すること
ができる。

【００３４】更にベースと各フィン３との組み付け方法
としても、加圧鋳造には限定されず、接着剤を用いた接
着あるいは溶接等の手段を採用することができる。更に
各フィンおよび固定用フィンは、平板状には限定され
ず、例えば緩やかに湾曲した板状体あるいは壁面に小突
起が形成された板状体を対象とすることもできる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、最外位置の板状フィンにおける内側壁面部
の上縁部に対して接触した状態で突出する突出部と、最
外位置の板状フィンにおける外側壁面部に対して沿わさ
れた状態で固定される固定用壁部とを備えていて、つま
り取り付け対象となる板状フィンの内側への移動を規制
し、かつそのフィンの内外壁面のうち露出する側を固定
部位とした構成であるから、ヒートシンクに対する取り
付け性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一具体例を示す概略図である。

【図２】 ヒートシンクに組み付けた状態のヒートシン
クカバーを天板部側から示す概略図である。

【図３】 ヒートシンクに組み付けた状態のヒートシン
クカバーを側板部側から示す概略図である。

【図４】 この発明の他の具体例を示す概略図である。

【図５】 その具体例を天板部側から示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１…ヒートシンク、 ２…ベースプレート、 ３…フィ
ン、 ５…固定用フィン、 ６…嵌合孔部、 ７…ヒー
トシンクカバー、 ９…側板部、 １１…嵌合凸部、
１２…切欠き片、 ２０…突起部。

フロントページの続き (72)発明者 中村 道之 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 Ｆターム(参考） 5E322 AA01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数枚の板状フィンがベースプレートに
   対して起立状態に並列されたヒートシンクに対して、前
   記板状フィンの各上端面と密着した状態で取り付けられ
   て、前記各上端面同士の間の開口部分を一体に閉じるヒ
   ートシンクカバーにおいて、 最も外側に配置される板状フィンにおける内側壁面部の
   上縁部に対して接触した状態で突出する突起部と、最も
   外側に配置される板状フィンにおける外側壁面部に対し
   て沿わされた状態で固定される固定用壁部とを備えてい
   ることを特徴とするヒートシンクカバー。