JP2010091257A - 導熱管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】何度もスタンパーを交換する手間をかけることなく、複数回のプレス加工工程を可能にして、導熱管の蒸発部を平坦にできる導熱管の製造方法を提供する。
【解決手段】第１の工程Ｓ１は、少なくとも一つの導熱管１、および導熱管に接続される導熱座２を設け、導熱座の底面２０に、導熱管の蒸発部１０を配置するための溝２１を設ける。第２の工程Ｓ２は、導熱管の蒸発部を導熱座の溝内に配置し、治具３で固定する。第３の工程Ｓ３は、プレス機台に治具を配置する。第４の工程Ｓ４は、プレス機台上で治具を順次各加工部上に配置し、各スタンパーが順次治具上の導熱管の蒸発部に対してプレスを行うことにより、蒸発部上に平坦面を形成させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、放熱器に用いられる導熱管の製造方法に関し、特に、導熱座を用いて導熱管の蒸発部の平坦化加工を行うことに特徴のある導熱管の製造方法に関する。

従来、放熱器は、電子発熱デバイス上方に放熱ユニットを配置し、この放熱ユニットを介して電子素子の放熱を行っている。
このような放熱ユニットは、通常、放熱装置又は放熱ファンを用いて放熱を行い、さらに、ヒートパイプ等の導熱管を、該放熱ユニットに接続し又は直接電子発熱デバイスに接触させることにより、この導熱管を介して、熱を離れた箇所に導引して放熱を行う。

このような従来の導熱管の一例を図１６に示す。図１６は、従来の導熱管のプレス加工後の構成を示す斜視図である。
図１に示すように、導熱管１ａは、例えばＵ字形状に構成されたものであって、Ｕ字形状に曲がっている部分に、電子発熱デバイスなどの熱源に面と面で接触する蒸発部１０ａを設けて構成される。この蒸発部１０ａは、底部にほぼ平坦な受熱面１００ａを有している。
このような導熱管１ａの蒸発部１０ａは、通常、スタンパー等のプレス加工器具を用いてプレス加工を行うことにより形成される。

このプレス加工を行う場合、前記スタンパーは、プレス加工面が平面に形成されているものが用いられる。この場合、スタンパーのプレス加工面は、平面であるが、導熱管１ａが弧面である。このため、平面と弧面とが接触しさらにプレス加工を続けると、導熱管１ａの弧面がスタンパーによる圧接により徐々に平坦化されるので、点接触が徐々に面接触になる。

すなわち、導熱管１ａは、弧面に形成されているので、プレス加工時にはどうしても点接触となり、この点接触は応力が集中し易いという問題がある。そのため、プレス加工後には、導熱管１ａの受熱面１００ａの内側には、凹んだ凹部１０１ａが形成されてしまう。従って、プレス加工後に、前記凹部１０１ａを取り除くのに、導熱管１ａの受熱面１００ａに対して、平坦に研磨するプレス加工工程が必要になる。

このように従来では、２回のプレス加工工程を行うことにより、導熱管１ａの蒸発部１０ａを平坦にしていた。

平坦面の蒸発部を有する導熱管の従来技術としては、例えば、特許文献１に記載されているように、作動流体封入中空部と蒸発部に相当する平坦状底部とを有する板状ヒートパイプや、特許文献２に記載されているように、蒸発部とこの蒸発部に対向配置される凝縮部とを有するループ状ヒートパイプがある。

特開平１１−２７４７８２号公報 特開２００５−２９１６４５号公報

しかしながら、従来の方法では、２回のプレス加工工程を行うので、各スタンパー上に深さが異なる圧合凹部をそれぞれ設け、順次このような各スタンパーを用いてプレス加工を行うことにより、導熱管の蒸発部を徐々に平坦（平面）に形成していた。そのため、前記プレス加工工程において、スタンパーを交換しないと、導熱管の蒸発部を平坦化するのに必要な複数回のプレス加工ができない。従って、従来の方法では、導熱管の蒸発部の平坦化のためのプレス加工を行う際に、何度もスタンパーを交換する手間がかかるといった問題点があった。

特許文献１及び特許文献２に記載の従来技術は、平坦面の蒸発部を備えてはいるものの、その蒸発部、ヒートパイプの構成及びその製造方法が異なるものであり、上述した導熱管の蒸発部の平坦化のためのプレス加工工程に伴う問題点に対し、その問題点を解決するための方法及び手段については何等開示されてはいない。

そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、何度もスタンパーを交換する手間をかけることなく、複数回のプレス加工工程を可能にして、導熱管の蒸発部を平坦にできる導熱管の製造方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の導熱管の製造方法は、少なくとも一つの導熱管、および前記導熱管に接続される導熱座を設け、前記導熱座の底面に、前記導熱管の蒸発部を配置するための溝を設ける第１の工程と、前記導熱管の前記蒸発部を前記導熱座の溝内に配置し、治具で固定する第２の工程と、前記治具が順次配置される第１の加工部、第２の加工部、第３の加工部および第４の加工部を有する平台と、前記平台上方に位置し、間隔を空けて相対するように配置され、前記平台に対してプレスを行い、前記第１の加工部、前記第２の加工部、前記第３の加工部および前記第４の加工部に対応する第１のスタンパー、第２のスタンパー、第３のスタンパーおよび第４のスタンパーをそれぞれ設け、前記第１のスタンパー、前記第２のスタンパー、前記第３のスタンパーおよび前記第４のスタンパーのそれぞれの下表面に押圧面を形成し、前記押圧面は前記第１の加工部、前記第２の加工部、前記第３の加工部に対応して順次徐々に浅くなる凹部をそれぞれ形成し、前記第４のスタンパーの前記押圧面のみが平坦であるポンチと、を含むプレス機台に前記治具を配置する第３の工程と、前記プレス機台上で前記治具を順次前記各加工部上に配置し、前記各スタンパーが順次前記治具上の前記導熱管の前記蒸発部に対してプレスを行うことにより、前記蒸発部上に平坦面を形成させる第４の工程と、を含むことを特徴としている。

本発明の導熱管の製造方法によれば、何度もスタンパーを交換する手間をかけることなく、複数回のプレス加工工程を可能にして、導熱管の蒸発部を平坦にできるといった利点がある。

本発明の一実施例に係る導熱管の製造方法を示す流れ図。 本実施例の製造方法を用いられる導熱管、導熱座および治具を示す分解斜視図。 図２に示す導熱管、導熱座および治具が組み合わされる状態を示す断面図。 図３に示す導熱管、導熱座および治具が組み合わされた状態を示す断面図。 図４を側面方向から見た場合の断面図。 本実施例の製造方法に用いられるプレス機台を示す斜視図。 図１に示す導熱管および導熱座を装着した治具を図６に示すプレス機台の平台に組み合わせた状態を示す斜視図。 図１に示す導熱管および導熱座を装着した治具をプレス機台上に配置した状態を示す斜視図。 第１の加工部により、導熱管の蒸発部に対して行われるプレス動作を説明するための説明図。 第２の加工部により、導熱管の蒸発部に対して行われるプレス動作を説明するための説明図。 第３の加工部により、導熱管の蒸発部に対して行われるプレス動作を説明するための説明図。 第４の加工部により、導熱管の蒸発部に対して行われるプレス動作を説明するための説明図。 本実施例の製造方法によるプレス機台各工程を完了した状態の導熱管、及び導熱座を装着した治具を示す斜視図。 図１３に示す治具から導熱管および導熱座を取り出される動作を説明するための説明図。 本実施例の製造方法により平坦な蒸発部が形成された状態の導熱管および導熱座の斜視図。 従来の導熱管のプレス加工後の構成を示す斜視図。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る導熱管の製造方法を示す流れ図である。
図１に示すように、本実施例の導熱管の製造方法は、導熱座を用いて導熱管の蒸発部の平坦化加工を行うのに好適であり、第１の工程（ステップＳ１）、第２の工程（ステップＳ２）、第３の工程（ステップＳ３）及び第４の工程（ステップＳ４）を含んでいる。

このような本実施例の導熱管の製造方法に係る前記第１の工程〜第４の工程について、図２から図１３を用いて説明する。

まず、第１の工程について、図２を用いて説明する。図２は、本実施例の製造方法を用いられる導熱管、導熱座および治具を示す分解斜視図である。

本実施例の導熱管の製造方法に係る第１の工程では、図１のステップＳ１及び図２に示すように、少なくとも一つの導熱管１、および導熱管１に接続される導熱座２を設ける。そして、この導熱座２の底面２０には、導熱管１の蒸発部１０を配置するための溝２１が設けられている。

なお、導熱管１は、図２に示すように、例えばＵ字形状に構成されたものであって、Ｕ字形状に曲がっている部分に、電子発熱デバイスなどの熱源に面と面で接触する蒸発部１０を設けて構成される。

ステップＳ１による第１の工程後、作業者は、ステップＳ２による第２の工程を行う。

次に、第２の工程について、図３から図５を用いて説明する。図３は、図２に示す導熱管、導熱座および治具が組み合わされる状態を示す断面図、図４は、図３に示す導熱管、導熱座および治具が組み合わされた状態を示す断面図、図５は、図４を側面方向から見た場合の断面図である。

本実施例の導熱管の製造方法に係る第２の工程では、図１のステップＳ２、図３及び図４に示すように、導熱管１の蒸発部１０は、導熱座２の溝２１内に配置され、治具３により固定される。

この治具３は、導熱管１の冷却部１１が貫通する穿孔３０を有して構成される。そして、導熱管１から延伸した冷却部１１が治具３の穿孔３０の底部を貫通すると、導熱管１の蒸発部１０がちょうど導熱座２の溝２１内に配置されるようになっている。

この溝２１は、図５に示すように、ほぼ楕円状に構成されている。そして、この溝２１は、導熱管１の蒸発部１０が該溝２１内に配置されると、蒸発部１０の円周面が導熱座２の底面２０より高く、該溝２１から突出するように構成されている。すなわち、この溝２１から蒸発部１０の突出している部分が後述するステップＳ３以降の工程による押圧により平坦にされる部分である。
なお、図２に示すように、前記治具３に、作業者が持ちやすいように、側面から延伸する取っ手３２を設けても良い。

そして、ステップＳ２による第２の工程後、作業者は、ステップＳ３による第３の工程を行う。

次に、第３の工程について、図６および図７を用いて説明する。図６は、本実施例の製造方法に用いられるプレス機台を示す斜視図、図７は、図１に示す導熱管および導熱座を装着した治具を図６に示すプレス機台の平台に組み合わせた状態を示す斜視図である。

図１のステップＳ３および図６に示すように、治具３は、プレス機台４に配置される。このプレス機台４は、平台４０と、この平台４０の上方に位置し、間隔を空けて相対するように配置されたポンチ４１とを有して構成される。

平台４０は、治具３が順次配置される複数の加工部を有して構成される。
本実施例では、平台４０には、第１の加工部４００、第２の加工部４０１、第３の加工部４０２および第４の加工部４０３が設けられている。

各加工部４００〜４０３は、平台４０の横方向に配列され、また、各加工部の両端部には、治具３の外側の凹溝３１に接合する位置決め突起４００ａ、４０１ａ、４０２ａ、４０３ａ（図６及び図７参照）が設けられている。これにより、治具３は、平台４０の各加工部４００〜４０３に順次正確に位置決めされて配置される。

また、導熱管１の冷却部１１が治具３の底部を貫通するため、各加工部４００〜４０３に対する当接により、該冷却部１１の破損を防止する必要がある。

そこで、本実施例では、前記各加工部４００〜４０３には、冷却部１１を挿入可能なベリードバイア４００ｂ、４０１ｂ、４０２ｂ、４０３ｂがそれぞれ設けられている。これにより、治具３が各加工部４００〜４０３に順次配置される際、衝撃により冷却部１１が破損するのを防ぐことができる。

一方、プレス機台４のポンチ４１は、平台４０に対してプレスを行う。このポンチ４１には、前記各加工部４００〜４０３に対応する複数のスタンパーがそれぞれ設けられている。

本実施例において、ポンチ４１には、第１のスタンパー４１０、第２のスタンパー４１１、第３のスタンパー４１２および第４のスタンパー４１３が設けられている。

これらの第１のスタンパー４１０、第２のスタンパー４１１、第３のスタンパー４１２および第４のスタンパー４１３は、ポンチ４１に、第１の加工部４００、第２の加工部４０１、第３の加工部４０２および第４の加工部４０３にそれぞれ対応するように設けられている。

ここで、さらに、前記プレス機台４の具体的な構成について、図９から図１２を用いて説明する。
図９は、第１の加工部により、導熱管の蒸発部に対して行われるプレス動作を説明するための説明図、図１０は、第２の加工部により、導熱管の蒸発部に対して行われるプレス動作を説明するための説明図、図１１は、第３の加工部により、導熱管の蒸発部に対して行われるプレス動作を説明するための説明図、図１２は、第４の加工部により、導熱管の蒸発部に対して行われるプレス動作を説明するための説明図である。

図９から図１２に示すように、第１のスタンパー４１０、第２のスタンパー４１１、第３のスタンパー４１２および第４のスタンパー４１３は、下表面に押圧面４１０ａ、４１１ａ、４１２ａ、４１３ａをそれぞれ形成している。

第１のスタンパー４１０、第２のスタンパー４１１および第３のスタンパー４１２の押圧面４１０ａ、４１１ａ、４１２ａは、順次徐々に浅くなる凹部４１０ｂ、４１１ｂ、４１２ｂを形成している。

この場合、押圧面４１０ａの凹部４１０が一番深く、押圧面４１２ａの凹部が一番浅くなる（図９から図１１参照）。ただし、本実施例では、第４のスタンパー４１３の押圧面４１３ａのみが平坦となる（図１２参照）。

また、プレス機台４のポンチ４１は、下方に延伸して平台４０の導孔４０４に対応する複数の導桿４１４を有して構成される（図６参照）。これにより、導桿４１４は、導孔４０４により深くプレス動作を行うことができ、ポンチ４１全体のプレス距離を一定に維持することができる。

そして、ステップＳ３による第３の工程後、作業者は、上述したプレス機第４を用いて、ステップＳ４による第４の工程を行う。

次に、第４の工程について、図８から図１３を用いて説明する。
なお、図８は、図１に示す導熱管および導熱座を装着した治具をプレス機台上に配置した状態を示す斜視図、図１３は、本実施例の製造方法によるプレス機台各工程を完了した状態の導熱管、及び導熱座を装着した治具を示す斜視図である。

図１のステップＳ４および図８〜図１３に示すように、治具３が各加工部４００〜４０３上に順次配置され、各スタンパー４１０〜４１３が治具３上の導熱管１の蒸発部１０に対して順次プレス加工を行うことにより、蒸発部１０上に平坦面１００が形成される。

つまり、ポンチ４１がプレスを行う過程において、治具３は、まず第１の加工部４００で加工される。すなわち、治具３に固定された導熱管１の蒸発部１０は、第１のスタンパー４１０にプレスされ（図９参照）、その後、次の加工部である第２の加工部４０１に移動する。

このように、治具３を順次移動してプレスを行い、第３の加工部４０２（図１１参照）、続いて第２の第４の加工部４０３でプレスすると（図１２参照）、加工を終了する（図１２参照）。

従って、以上説明したように、第１のスタンパー４１０、第２のスタンパー４１１、第３のスタンパー４１２上の順次徐々に浅くなる凹部４１０ｂ、４１１ｂ、４１２ｂ、および第４のスタンパー４１３上で平面を形成する押圧面４１３ａにより、導熱管１の蒸発部１０の溝２１から外部に突出している部分が各スタンパーによってプレスが行われ、その結果、図１２に示す平坦面１００が形成される。同時に、導熱管１の蒸発部１０が導熱座２の溝２１内に配置された状態で、導熱座２を用いた導熱管１の蒸発部１０の平坦化加工が終了する。

そして、本実施例の導熱管の製造方法は、さらに、導熱管１の冷却部１１における治具３の底部から突出している部分を作業台に押し付けることにより、導熱管１および導熱座２が治具３から外れ、治具３と導熱管１および導熱座２との固定状態を解除する第５の工程を含む。

このような第５の工程について、図１４および図１５を用いて説明する。図１４は、図１３に示す治具から導熱管および導熱座を取り出される動作を説明するための説明図、図１５は、本実施例の製造方法により平坦な蒸発部が形成された状態の導熱管および導熱座の斜視図である。

図１４および図１５に示すように、治具３がプレス機台４の第４の加工部４０３から外された後、導熱管１の冷却部１１が治具３の底部から突出している部分を作業台に押し付ける。

すると、導熱管１および導熱座２が治具３から外れることになる。このように、本実施例の導熱管の製造方法では、前記第５の工程を行うことにより、簡単に治具３と導熱管１および導熱座２との固定状態を解除することができる。

したがって、本実施例によれば、何度もスタンパーを交換する手間をかけることなく、複数回のプレス加工工程を可能にして、導熱管１の蒸発部１０を平坦にできる導熱管１の製造方法の実現が可能となる。

また、本実施例の導熱管１の製造方法は、従来の一度のプレスにおける点接触で応力が集中しやすい問題を解決することができる。

さらに、本実施例の導熱管１の製造方法により形成された導熱管１は、平坦な受熱面を有して構成されるので、放熱ユニットまたは電子発熱デバイスに対して面接触することができ、その平坦な接触面により導熱効果が増加し、導熱管１の導熱効能を十分に発揮させることができるといった効果も得られる。

なお、本実施例では、Ｕ字状の導熱管１における蒸発部１０の平坦化加工処理を行うことについて説明したが、勿論Ｕ字状の導熱管１に限定されるものではなく、蒸発部１０を備えたいずれの形状の導熱管であっても適用可能である。

また、４つの加工部、および４つのスタンパーを用いて導熱管１の蒸発部１０の平坦化加工を行ったが、これに限定される物ではなく、それぞれ４つ以下、または４つ以上の加工部、およびスタンパーを用いて蒸発部１０の平坦化加工を行っても良い。

本発明は、以上述べた実施例及び変形例のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

１…導熱管、
２…導熱座、
３…治具、
４…プレス機台、
１０…蒸発部、
１１…冷却部、
２０…底面、
２１…溝、
３０…穿孔、
３１…凹溝、
３２…取っ手、
４０…平台
４１…ポンチ、
１００…平坦面、
４００…第１の加工部、
４０１…第２の加工部、
４０２…第３の加工部、
４０３…第４の加工部、
４０４…導孔、
４１０…第１のスタンパー、
４１１…第２のスタンパー、
４１２…第３のスタンパー、
４１３…第４のスタンパー、
４１４…導桿、
４００ａ…位置決め突起、
４０１ａ…位置決め突起、
４０２ａ…位置決め突起、
４０３ａ…位置決め突起、
４００ｂ…ベリードバイア、
４０１ｂ…ベリードバイア、
４０２ｂ…ベリードバイア、
４０３ｂ…ベリードバイア、
４１０ａ…押圧面、
４１１ａ…押圧面、
４１２ａ…押圧面、
４１３ａ…押圧面
４１０ｂ…凹部、
４１１ｂ…凹部、
４１２ｂ…凹部、
Ｓ１…第１の工程、
Ｓ２…第２の工程、
Ｓ３…第３の工程、
Ｓ４…第４の工程。

Claims (9)

1. 少なくとも一つの導熱管、および前記導熱管に接続される導熱座を設け、前記導熱座の底面に、前記導熱管の蒸発部を配置するための溝を設ける第１の工程と、
   前記導熱管の前記蒸発部を前記導熱座の溝内に配置し、治具で固定する第２の工程と、
   前記治具が順次配置される第１の加工部、第２の加工部、第３の加工部および第４の加工部を有する平台と、前記平台上方に位置し、間隔を空けて相対するように配置され、前記平台に対してプレスを行い、前記第１の加工部、前記第２の加工部、前記第３の加工部および前記第４の加工部に対応する第１のスタンパー、第２のスタンパー、第３のスタンパーおよび第４のスタンパーをそれぞれ設け、前記第１のスタンパー、前記第２のスタンパー、前記第３のスタンパーおよび前記第４のスタンパーのそれぞれの下表面に押圧面を形成し、前記押圧面は前記第１の加工部、前記第２の加工部、前記第３の加工部に対応して順次徐々に浅くなる凹部をそれぞれ形成し、前記第４のスタンパーの前記押圧面のみが平坦であるポンチと、を含むプレス機台に前記治具を配置する第３の工程と、
   前記プレス機台上で前記治具を順次前記各加工部上に配置し、前記各スタンパーが順次前記治具上の前記導熱管の前記蒸発部に対してプレスを行うことにより、前記蒸発部上に平坦面を形成させる第４の工程と、
   を含むことを特徴とする導熱管の製造方法。
2. 前記第２の工程における前記治具は、前記導熱管の冷却部が貫通する穿孔を有し、前記冷却部が前記穿孔を介して前記治具の底部を貫通することを特徴とする請求項１に記載の導熱管の製造方法。
3. 前記第１の加工部、前記第２の加工部、前記第３の加工部および前記第４の加工部は、前記冷却部が貫通するベリードバイアをそれぞれ有することを特徴とする請求項２に記載の導熱管の製造方法。
4. 前記導熱管の前記冷却部における前記治具の底部から突出している部分を作業台に押し付けることにより、前記導熱管および前記導熱座が前記治具から外れ、前記治具と前記導熱管および前記導熱座との固定状態を解除する第５の工程を、さらに含むことを特徴とする請求項２に記載の導熱管の製造方法。
5. 前記第２の工程における前記治具は、側面から延伸する取っ手を設けていることを特徴とする請求項１に記載の導熱管の製造方法。
6. 前記第３の工程における前記プレス機台の前記複数の加工部は、順次配置された前記第１の加工部、前記第２の加工部、前記第３の加工部および前記第４の加工部であり、前記各加工部は横方向に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の導熱管の製造方法。
7. 前記各加工部は、前記治具の外側の凹溝に接合する位置決め突起を有することを特徴とする請求項６に記載の導熱管の製造方法。
8. 前記第３の工程における前記プレス機台の前記複数のスタンパーは、順次設けられた第１のスタンパー、第２のスタンパー、第３のスタンパーおよび第４のスタンパーであって、それぞれ順次前記第１の加工部、前記第２の加工部、前記第３の加工部および前記第４の加工部に対応することを特徴とする請求項６に記載の導熱管の製造方法。
9. 前記第３の工程における前記プレス機台の前記ポンチは、下方に延伸する複数の導桿を有し、前記平台上に対応するように設けられた導孔により、所定のプレス距離を一定に維持することを特徴とする請求項１に記載の導熱管の製造方法。

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