JP7395274B2 - 熱伝導成形体 - Google Patents

Description

この発明は、膨張黒鉛シートで構成した熱伝導成形体に関し、詳しくは、厚み方向の熱伝導率に対して主面方向の熱伝導率が高いシート状の膨張黒鉛シートを主面が径方向に積層されるように巻き回すとともに、少なくとも軸方向に圧縮形成された平面視円環状の熱伝導成形体に関する。

従来より、例えば、インジェクタ装置やインバータ制御部品などにおける加熱部分を冷却する冷却部等には、放熱性の高い熱伝導成形体が放熱体として用いられる。
一方、熱伝導性に優れている膨張黒鉛は、例えば、電子部品からの発熱を拡散するための放熱シートの材料としても利用される（特許文献１参照）。

しかしながら、このようなシート状の膨張黒鉛は、厚み方向の熱伝導性が主面方向の熱伝導性に比べておよそ１／２５程度しかない異方性を有する。例えば、帯状の膨張黒鉛シートを渦巻き状に巻き回して、所定の高さを有する熱伝導成形体を構成すると、熱伝導成形体を構成する膨張黒鉛シートの主面が高さ方向（軸方向）に向くため、高さ方向（軸方向）の熱伝導性は確保できる。しかしながら、高さ方向（軸方向）に交差する径方向がシート状の膨張黒鉛の厚み方向となるため、径方向の熱伝導性を確保できず、熱伝導成形体の要求を満足することができなかった。

特開２００５－２２９１００号公報

そこで、本発明は、軸方向に対して交差する向き、すなわち径方向の優れた熱伝導性を有する熱伝導成形体を提供することを目的とする。

この熱伝導成形体は、厚み方向の熱伝導率に対して主面方向の熱伝導率が高いシート状の膨張黒鉛シートを主面が径方向に積層されるように巻き回すとともに、少なくとも軸方向に圧縮形成された平面視円環状の熱伝導成形体であって、前記膨張黒鉛シートに形成された長手方向に沿う曲げ誘導部によって屈曲し、前記主面が前記軸方向に対して交差する向きに配置されたことを特徴とする。

この熱伝導成形体によれば、軸方向に対して交差する向き、すなわち径方向において優れた熱伝導性を発揮することができる。
詳述すると、厚み方向の熱伝導率に対して主面方向の熱伝導率が高い膨張黒鉛シートを、主面が径方向に積層されるように巻き回すとともに、少なくとも軸方向に圧縮形成して平面視円環状の熱伝導成形体を構成する。

また、軸方向に圧縮する際に、前記膨張黒鉛シートに形成された長手方向に沿う曲げ誘導部によって、前記膨張黒鉛シートは曲げが誘発されて円滑に屈曲し、熱伝導率が高い主面が軸方向に対して交差する向きである径方向に配置されることとなる。そのため、熱伝導成形体は径方向の熱伝導性を確保することができる。

本発明により、軸方向に対して交差する向き、すなわち径方向の優れた熱伝導性を有する熱伝導成形体を提供することができる。

膨張黒鉛シート及び熱伝導成形体についての説明図 膨張黒鉛シートの斜視図 図２の部分拡大斜視図 曲げ誘導部を示す膨張黒鉛シートの幅方向断面図 膨張黒鉛シートの渦巻き状の巻き回し状態を示す概略斜視図 図５の片側縦断面図 熱伝導成形体の成形金型を示す断面図 熱伝導成形体の製造方法についての説明図 熱伝導成形体の製造方法についての説明図 他の実施形態の曲げ誘導部及び可撓性向上部を示す断面図

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は膨張黒鉛シート１０及び熱伝導成形体１についての説明図を示し、図２は膨張黒鉛シート１０の斜視図を示し、図３は図２の部分拡大斜視図を示している。また、図４は曲げ誘導部１１，１２が形成された膨張黒鉛シート１０の幅方向断面図を示し、図５は渦巻き状に巻き回された膨張黒鉛シート１０の概略斜視図を示し、図６は図５の軸方向断面図を示している。

さらに、図７は熱伝導成形体１の成形金型９０の断面図を示し、図８，図９は熱伝導成形体１の製造方法についての説明図を示し、図１０は他の実施形態の曲げ誘導部及び可撓性向上部の断面図を示している。

詳述すると、図１（ａ）は熱伝導成形体１を構成する膨張黒鉛シート１０の斜視図を示し、図１（ｂ）は熱伝導成形体１の一部を切り欠いた状態の一部断面斜視図を示している。図２は曲げ誘導部１１，１２及び可撓性向上部２０が形成された膨張黒鉛シート１０の斜視図を示し、図３は図２の部分拡大斜視図を示している。

図４（ａ）は三角波形状の曲げ誘導部１１，１２が形成された膨張黒鉛シート１０の幅方向断面図を示し、図４（ｂ）は正弦波形状の曲げ誘導部１１，１２が形成された膨張黒鉛シート１０の幅方向断面図を示している。
図５は帯状の膨張黒鉛シート１０を主面１０ａが径方向に積層されるように渦巻き状に巻き回した状態の概略斜視図を示し、図６は図５の片側縦断面図を示している。

図７は熱伝導成形体１を成形する成形金型９０の断面図を示し、図８は図７の成形金型９０における成形空間９６に渦巻き状に巻き回した膨張黒鉛シート１０をセットした状態の断面図を示している。また、図９（ａ）は成形空間９６内にセットした膨張黒鉛シート１０の圧縮中途状態の断面図を示し、図９（ｂ）は成形空間９６内にセットした膨張黒鉛シート１０の圧縮完了状態の断面図を示している。

図１０（ａ）は台形波形状の曲げ誘導部の断面図を示し、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ－Ａ線矢視断面図を示し、図１０（ｃ）は溝部１５，１６による曲げ誘導部の断面図を示し、図１０（ｄ）は図１０（ｃ）のＢ－Ｂ線矢視断面図を示している。

また、図１０（ｅ）は径方向内方に形成したスリット１７による曲げ誘導部の断面図を示し、図１０（ｆ）は図１０（ｅ）のＣ－Ｃ線矢視断面図を示している。図１０（ｇ）は径方向外方に形成したスリット１８による曲げ誘導部の断面図を示し、図１０（ｈ）は図１０（ｇ）のＤ－Ｄ線矢視断面図を示している。

なお、図２、図３においては図示の便宜上、膨張黒鉛シート１０の厚みを省略した状態で示している。また、図５においては膨張黒鉛シート１０の厚み、曲げ誘導部１１，１２及び可撓性向上部２０の図示を省略した状態で示している。

熱伝導成形体１は、例えば、インジェクタ装置における冷却部に用いられ、径方向の熱伝導性が高い成形体であり、図１（ｂ）に示すように、所定の高さｈを有する平面視円環状に形成されている。
なお、本実施形態における一例として、熱伝導成形体１は、高さｈが約１３ｍｍ、径方向の内径が約７ｍｍ、外径が約１３ｍｍの円環状に形成されている。

このように形成される熱伝導成形体１は、図１（ａ）に図示する膨張黒鉛シート１０を、図５に示すように渦巻き状に巻き回すとともに、軸方向ｃに圧縮され、一体化されている。
なお、熱伝導成形体１を構成する膨張黒鉛シート１０には、後述する曲げ誘導部１１，１２及び可撓性向上部２０が形成されている（図２、図３参照）。

膨張黒鉛シート１０は、主面１０ａに対して適宜の厚みｔ（本実施形態では、ｔ＝約０．４ｍｍ）を有し、後述する主面方向ｘ，ｚに所定の長さを有する帯状のシートである。本実施形態において、図１（ａ）に図示するように、膨張黒鉛シート１０の厚みｔに沿う方向を厚み方向ｙとし、厚み方向ｙに直交するとともに、互いに直交する二方向を主面方向ｘ，ｚとしている。

これら主面方向ｘ，ｚのうちの一方の主面方向ｘは帯状の膨張黒鉛シート１０の長手方向であり、他方の主面方向ｚは帯状の膨張黒鉛シート１０の幅方向である。なお、以下の説明では、主面方向ｘを長手方向ｘとし、主面方向ｚを幅方向ｚとする場合もある。
このような膨張黒鉛シート１０は、厚み方向ｙの熱伝導率が、主面方向ｘ，ｚの熱伝導率に対して約１/２５以下であり、熱伝導率に関して異方性を有している。

なお、本実施形態で用いる厚みｔが約０．４ｍｍの膨張黒鉛シート１０では、２１℃の環境において主面方向ｘ，ｚの熱伝導率が約１３８Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対し、厚み方向ｙの熱伝導率は約５Ｗ／ｍ・Ｋであり、１／２５以下でとなる。

次に、このように主面方向ｘ，ｚの熱伝導率に対して厚み方向ｙの熱伝導率が低い帯状の膨張黒鉛シート１０を用いることによって、径方向の伝導性が高い熱伝導成形体１の製造方法について図２乃至図９とともに説明する。

まず、図２、図３、及び図４（ａ）に示すように、帯状の膨張黒鉛シート１０に長手方向ｘに沿う曲げ誘導部１１，１２を形成するとともに、帯状の膨張黒鉛シート１０の幅方向ｚに沿う可撓性向上部２０を形成する。

図４（ａ）に示すように、曲げ誘導部１１，１２は、膨張黒鉛シート１０の幅方向ｚの断面形状において、曲げ誘導部１１，１２を断面変化部とする三角波形状の波形に形成される。また、曲げ誘導部１１，１２は、膨張黒鉛シート１０において、長手方向ｘに沿ってそれぞれ平行となるとともに、幅方向ｚにおいて等間隔で複数形成されている。

可撓性向上部２０は、帯状の膨張黒鉛シート１０の幅方向ｚに沿って形成されるとともに、膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに複数連続的に設けられている。なお、本実施形態では、各可撓性向上部２０は断面三角波形状に形成されている。

曲げ誘導部１１，１２及び可撓性向上部２０は、帯状の膨張黒鉛シート１０を、ロール成形金具を用いて、同時または別時に形成することができる。なお、膨張黒鉛シート１０を成形する際に曲げ誘導部１１，１２及び可撓性向上部２０を形成してもよい。

詳しくは、図４（ａ）に示すように、膨張黒鉛シート１０の幅方向ｚにおいて三角波のピッチをＰｚとするとき、半ピッチ（Ｐｚ／２）毎に曲げ誘導部１１，１２を形成する。なお、このように曲げ誘導部１１，１２が形成された膨張黒鉛シート１０を用いた熱伝導成形体１では、一方の曲げ誘導部１１が平面視円環状の熱伝導成形体１（図１（ｂ）参照）の径方向内方に位置し、他方の曲げ誘導部１２が径方向外方に位置するようになる。

また、一方の曲げ誘導部１１が三角波の波高点に位置し、他方の曲げ誘導部１２が三角波の波底点に位置するように形成している。
なお、図１（ｂ）で示す熱伝導成形体１の径方向の幅寸法をＶとするとき、Ｐｚ／２＝Ｖ／２からＶ、すなわち、ピッチＰｚ＝幅寸法Ｖから幅寸法Ｖの２倍の範囲内に収まるように形成している。

詳述すると、膨張黒鉛シート１０の幅方向ｚにおける三角波の半ピッチ（Ｐｚ／２）がＶ／２未満の場合には、主面１０ａが軸方向に対して配置されることとなり、充分な熱伝導性が確保できない。三角波の半ピッチ（Ｐｚ／２）がＶを超過する場合には、圧縮成形時に曲げ誘導部１１，１２間の主面１０ａが、図７で示す成形金型９０の成形空間９６における径方向の幅寸法Ｖｏ（但し、Ｖｏ＝Ｖ）に収まらなくなる。そのため、膨張黒鉛シート１０において半ピッチ（Ｐｚ／２）をＶ／３からＶ／２とする。なお、本実施形態では、三角波のピッチＰｚを例えば、３．０ｍｍから３．５ｍｍに設定している。
また、曲げ誘導部１１，１２を構成する三角波の振幅は膨張黒鉛シート１０の厚みｔ程度に形成する。

なお、図４（ａ）においては、曲げ誘導部１１，１２を断面変化部とする波形として、三角波を例示したが、図４（ｂ）に示すように正弦波の波形であってもよい。図４（ｂ）において図４（ａ）と同一の作用、効果を奏する部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。また、波形は三角波、正弦波の他に方形波、半円波、半長円波や放物線波などの波形であってもよい。

可撓性向上部２０は、長手方向ｘに対する膨張黒鉛シート１０の可撓性を向上するためのもので、可撓性向上部２０を膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに複数連続的に設けている。このように、可撓性向上部２０を膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに複数設けることで、膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘの伸縮性が確保でき、膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに対する可撓性を向上することができる。

図３に示すように、可撓性向上部２０は、三角波形状に形成されており、この可撓性向上部２０は、膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに連続して複数連続的に設けられている。同図に示すように、膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘにおいて三角波のピッチをＰｘとするとき、ピッチＰｘは可能な限り細かいことが好ましい。本実施形態では、厚みｔが約０．４ｍｍの膨張黒鉛シート１０においてピッチＰｘ＝１ｍｍに設定している。

なお、本実施形態では、図２に示すように、曲げ誘導部１１，１２及び可撓性向上部２０が形成された膨張黒鉛シート１０は、幅方向ｚの幅Ｗを約２６ｍｍ、膨張黒鉛シート１０の長手方向の長さＬを約１５５ｍｍの帯状に形成している。

上述のように、曲げ誘導部１１，１２及び可撓性向上部２０が形成された膨張黒鉛シート１０を、図５に示すように、主面１０ａが径方向に積層されるよう渦巻き状に巻き回す。本実施形態では、図５に示すように、膨張黒鉛シート１０を径方向に５層構造となるよう巻き回して、平面視円環状を形成している。

渦巻き状に巻き回した膨張黒鉛シート１０の断面構造は、図６に示すように、径方向に積層された内外各層の一方の曲げ誘導部１１，１１同士が、軸方向ｃに対して直交する径方向において一致する。また、内外各層の他方の曲げ誘導部１２，１２同士が、軸方向ｃに対して直交する径方向において一致する。

また、膨張黒鉛シート１０には可撓性向上部２０が複数設けられているため、膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘの伸縮性が向上し、伸縮性の向上に伴って長手方向ｘに対する可撓性が向上している。
このため、図２で示す帯状の膨張黒鉛シート１０を、図５に示すように渦巻き状に巻き回す時、膨張黒鉛シート１０に割れや折れが発生することを防止することができる。

図７において断面図を示すように、熱伝導成形体１を成形する成形金型９０は、中央上部に平面視円環状のボス部９１を備えた底型９２と、円柱状の芯型９３と、底型９２の上部に設けられた外型９４と、断面円環状の押型９５とを備えている。芯型９３の外周と外型９４の内周との間には、平面視円環状の成形空間９６が形成されている。
円柱状に形成された芯型９３は、底型９２のボス部９１に保持されて上方に延びている。

底型９２の上部に設けられた外型９４は、芯型９３の外周に所定の空間を隔てて配置されている。
断面円環状の押型９５は、芯型９３の外周と外型９４の内周との間に形成された成形空間９６において上下動可能に設けられている。

このように構成された成形金型９０において、芯型９３の外径は熱伝導成形体１の内径に相当する。同様に、外型９４の内径は熱伝導成形体１の外径に相当し、成形空間９６の径方向の幅寸法Ｖｏは熱伝導成形体１の径方向の幅寸法Ｖと一致する。
なお、本実施形態の一例としては、芯型９３の外径は約７ｍｍに形成されており、外型９４の内径は約１３ｍｍに形成されており、成形空間９６の径方向の幅寸法Ｖｏは約３ｍｍに形成されている。

図７に示す成形金型９０において、押型９５を一旦上方に離型させ、成形空間９６の上方を開放した状態で、成形空間９６内に渦巻き状に巻き回された膨張黒鉛シート１０（図５、図６参照）をセットする。
膨張黒鉛シート１０は可撓性向上部２０により可撓性が向上しているため、渦巻き状に巻き回された膨張黒鉛シート１０は、図８に示すように、成形空間９６内において片寄ることなく、各層間のクリアランスが略均等な状態で分散配置することができる。

図８に示すように、渦巻き状に巻き回された５層構造の膨張黒鉛シート１０が成形金型９０の成形空間９６にセットされた状態では、上下方向に指向して配設された膨張黒鉛シート１０の幅方向ｚの幅Ｗは、そのままの状態（圧縮されていない状態）である。

図８に示すセット状態から図９（ａ）に示すように、押型９５を成形空間９６の上方から成形空間９６内に挿入し、押型９５を下動させて、膨張黒鉛シート１０を軸方向ｃに圧縮する。
膨張黒鉛シート１０は、押型９５の圧縮により、曲げ誘導部１１，１２によって略ジグザグ状に屈曲し、曲げ誘導部１１，１２同士の間の主面１０ａが軸方向ｃに対して交差する向きに配置される。

図９（ａ）に示す圧縮中途状態から図９（ｂ）に示すように、押型９５をさらに下動させ、熱伝導成形体１の高さｈが所定高さ（本実施形態では約１３ｍｍ）になるよう圧縮形成する。
図９（ｂ）に示す膨張黒鉛シート１０の圧縮完了時には、ジグザグ状に屈曲された上下のシート間（各層間）の隙間がなくなるとともに、各層の膨張黒鉛シート１０は軸方向ｃに圧縮され一体化される。

また、図１（ｂ）に示すように、曲げ誘導部１１，１２同士の間の主面１０ａが軸方向ｃに対して４５度以上９０度未満、好ましくは４５度以上７５度以下となる向きで配置され、熱伝導性に優れる主面方向ｘ，ｚを、熱伝導成形体１の径方向に配置することができる。

図１（ｂ）に示すように、本実施形態においては、径方向内方から径方向外方にかけて下方に傾斜する主面１０ａと軸方向ｃとの成す角度θ１が７０～７５度となるように配置されている。また、同様に、径方向内方から径方向外方にかけて上方に傾斜する主面１０ａと軸方向ｃとの成す角度θ２も７０～７５度となるように配置される。

本実施形態では、膨張黒鉛シート１０の幅方向ｚの幅Ｗを、熱伝導成形体１の高さｈで除した値である圧縮比率Ｗ／ｈは１．５から３．０の範囲が好ましい。本実施形態では、圧縮比率Ｗ/ｈを約２に設定している。

詳述すると、圧縮比率Ｗ／ｈが１．５未満の場合には、膨張黒鉛シート１０の充分な圧着状態が確保できず、ジグザグ状に屈曲された上下のシート間に隙間が残って、熱伝導性が低下する。圧縮比率Ｗ／ｈが３を超過する場合には、圧縮比率が過大となって、圧縮時に膨張黒鉛シート１０に割れが発生し、熱伝導性が低下する。このため、圧縮比率Ｗ／ｈを１．５から３．０の範囲内とすることで、熱伝導性を確保している。

このように、熱伝導成形体１は、厚み方向ｙの熱伝導率に対して主面方向ｘ，ｚの熱伝導率が高い帯状の膨張黒鉛シート１０を主面１０ａが径方向に積層されるように巻き回すとともに、少なくとも軸方向ｃに圧縮形成されて平面視円環状に形成されている。

また、熱伝導成形体１は、帯状の膨張黒鉛シート１０に形成された長手方向ｘに沿う曲げ誘導部１１，１２によって屈曲し、主面１０ａが軸方向ｃに対して交差する向きに配置されている。そのため、熱伝導成形体１は、軸方向ｃに対して交差する向き、すなわち径方向において優れた熱伝導性を発揮することができる。

詳述すると、厚み方向ｙの熱伝導率に対して主面方向ｘ，ｚの熱伝導率が高い帯状の膨張黒鉛シート１０を、主面１０ａが径方向に積層されるように巻き回すとともに、少なくとも軸方向ｃに圧縮形成して平面視円環状の熱伝導成形体１を構成している。そのため、膨張黒鉛シート１０の主面１０ａは軸方向ｃに対して交差する向き、すなわち径方向に向くこととなり、熱伝導成形体１は、径方向において優れた熱伝導性を発揮することができる。

また、帯状の膨張黒鉛シート１０に形成された長手方向ｘに沿う曲げ誘導部１１，１２によって、膨張黒鉛シート１０はその圧縮形成時に、曲げが誘発されて円滑に屈曲することができる。そのため、熱伝導成形体１において、熱伝導率が高い主面１０ａが軸方向ｃに対して交差する向きである径方向に配置され、熱伝導成形体１は径方向の熱伝導性を確保することができる。

また、膨張黒鉛シート１０を平面視円環状となるように渦巻き状に巻き回して熱伝導成形体１を形成しているため、膨張黒鉛シート１０を同心円状に配置して熱伝導成形体１を構成する構造と比べて、熱伝導成形体１の製造性の向上を図ることができる。

さらに、膨張黒鉛シート１０が幅方向ｚの断面形状において曲げ誘導部１１，１２を断面変化部とする波形に形成されているため、曲げ誘導部を厚み方向ｙに凹む溝部やノッチ部またはスリット部とし、当該曲げ誘導部１１，１２と異なる構成の曲げ誘導部に構成する場合と比べて、膨張黒鉛シート１０の厚みｔが部分的に薄くなることがない。そのため、膨張黒鉛シート１０の厚みｔを一定に保ったままで曲げ誘導部１１，１２を形成することができる。

さらにまた、複数の曲げ誘導部１１，１２が長手方向ｘに平行で、かつ幅方向ｚに等間隔で形成されるため、膨張黒鉛シート１０の圧縮成形時の規則性が確保でき、熱伝導成形体１の断面の均一化と、熱伝導特性の安定化とを図ることができる。

また、熱伝導成形体１の径方向に沿う断面において、曲げ誘導部１１，１２同士の間の主面１０ａが軸方向ｃに対して４５度以上となる向きで配置されるため、厚み方向ｙの熱伝導率に対して主面方向ｘ，ｚの熱伝導率が高い主面１０ａを略径方向に配置することができる。これにより、熱伝導成形体１は径方向への熱伝導性を確保することができる。

ちなみに、曲げ誘導部１１，１２同士の間の主面１０ａが軸方向ｃに対して４５度未満となる向きに配置された場合には、主面の主たる向きが略軸方向となり、膨張黒鉛シートの厚み方向の主たる向きが径方向となる。そのため、熱伝導成形体１は、径方向の熱伝導率が低下し、熱伝導成形体１の要求を満たすことができなくなる。

加えて、帯状の膨張黒鉛シート１０に、幅方向ｚに沿って形成されるとともに、長手方向ｘに対する膨張黒鉛シート１０の可撓性を向上する可撓性向上部２０が長手方向ｘに複数設けられている。そのため、膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘの伸縮性が確保でき、膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに対する可撓性が向上する。
したがって、帯状の膨張黒鉛シート１０をその主面１０ａが径方向に積層されるように巻き回す際、膨張黒鉛シート１０が座屈することなく、均一な積層状態を確保することができる。

続いて、帯状の膨張黒鉛シート１０に形成された長手方向ｘに沿う曲げ誘導部の他の実施形態について図１０とともに説明する。
図１０（ａ），（ｃ），（ｅ），（ｇ）は、帯状の膨張黒鉛シート１０に形成された長手方向ｘに沿う曲げ誘導部の他の実施形態を示している。図１０（ａ），（ｃ），（ｅ），（ｇ）はそれぞれ膨張黒鉛シート１０の幅方向ｚの断面形状を示している。

図１０（ａ）に示す膨張黒鉛シート１０は、幅方向ｚの断面形状において波底部の主面１０ａと波高部の主面１０ａとを連結する立上り部１３と、波高部の主面１０ａと波底部の主面１０ａとを連結する立上り部１４とを幅方向ｚの半ピッチ（Ｐｚ／２）毎に交互に一体形成し、これら立上り部１３及び立下り部１４を曲げ誘導部としたものである。
図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ－Ａ線矢視断面図であって、正弦波形状の可撓性向上部２０が膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに連続して複数設けられている。

図１０（ｃ）に示す膨張黒鉛シート１０は、幅方向ｚの断面形状において、渦巻き状に巻き回した状態における径方向の内側に位置するＶ字形状の溝部１５と、渦巻き状に巻き回した状態における径方向の外側に位置するＶ字形状の溝部１６とを、幅方向ｚの半ピッチ（Ｐｚ／２）毎に交互に凹設形成し、これら溝部１５，１６を曲げ誘導部としたものである。
図１０（ｄ）は図１０（ｃ）のＢ－Ｂ線矢視断面図であって、正弦波形状の可撓性向上部２０が膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに連続して複数設けられている。

図１０（ｅ）に示す膨張黒鉛シート１０は、幅方向ｚの断面形状において、渦巻き状に巻き回した状態における径方向の内側に位置するスリット１７を、幅方向ｚの半ピッチ（Ｐｚ／２）毎に形成し、これらの各スリット１７を曲げ誘導部としたものである。
図１０（ｆ）は図１０（ｅ）のＣ－Ｃ線矢視断面図であって、正弦波形状の可撓性向上部２０が膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに連続して複数設けられている。

図１０（ｇ）に示す膨張黒鉛シート１０は、幅方向ｚの断面形状において、渦巻き状に巻き回した状態における径方向の外側に位置するスリット１８を、幅方向ｚの半ピッチ（Ｐｚ／２）毎に形成し、これらの各スリット１８を曲げ誘導部としたものである。
図１０（ｈ）は図１０（ｇ）のＤ－Ｄ線矢視断面図であって、正弦波形状の可撓性向上部２０が膨張黒鉛シート１０の長手方向ｘに連続して複数設けられている。

図１０（ａ），（ｃ），（ｅ），（ｇ）に示す膨張黒鉛シート１０において、曲げ誘導部となる立上り部１３、立下り部１４、溝部１５，１６、スリット１７，１８の幅方向ｚの形成ピッチをＰｚ／２とし、熱伝導成形体１の径方向の幅寸法をＶとするとき、Ｐｚ／２＝Ｖ／３からＶ／２の範囲内に収まるように形成している。

図１０（ｃ），（ｅ），（ｇ）に示す溝部１５，１６、スリット１７，１８の深さは、膨張黒鉛シート１０の強度を考慮して、曲げ誘導部として機能する範囲で、膨張黒鉛シート１０の厚みｔの１／５以下のできるだけ浅く形成することが好ましい。

図１０（ａ），（ｃ），（ｅ），（ｇ）に示す膨張黒鉛シート１０を、主面１０ａが径方向に積層されるよう渦巻き状に巻き回すとともに、少なくとも軸方向ｃに圧縮比率Ｗ／ｈが１．５から３．０の範囲で圧縮形成された平面視円環状の熱伝導成形体１を構成しても、図１～図９で示した先の実施形態とほぼ同様の作用、効果を奏するため、図１０において前図と同一の部分には、同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

以上、本発明の構成と前述の実施態様との対応において、
本実施形態の厚み方向は厚み方向ｙに対応し、
以下同様に、
主面方向は、主面方向ｘ，ｚに対応し、
膨張黒鉛シートは膨張黒鉛シート１０に対応し、
軸方向は軸方向ｃに対応し、
長手方向は長手方向ｘに対応し、
曲げ誘導部は曲げ誘導部１１，１２、立上り部１３、立下り部１４、溝部１５，１６、スリット１７，１８に対応し、
軸方向に対して交差する向きは径方向に対応し、
幅方向は幅方向ｚに対応し、
可撓性向上部は可撓性向上部２０に対応し、
熱伝導成形体は熱伝導成形体１に対応するも、
上記実施形態に限定するものではない。

上述の説明においては、可撓性向上部２０を膨張黒鉛シート１０の長手方向に複数連続して形成したが、間欠的に形成してもよい。また、帯状の膨張黒鉛シート１０が平面視円環状となるように渦巻き状に巻き回される場合、その径方向内側に対して径方向外側は曲率半径が漸次大きくなるため、可撓性向上部２０の長手方向ｘのピッチＰｘは径方向内側から径方向外側にかけて漸次または段階的に大きくなるように形成してもよい。さらに、可撓性向上部２０は膨張黒鉛シート１０にエンボス加工により形成された複数の凹凸部にて構成してもよい。

さらにまた、熱伝導成形体１は、熱を伝達して放熱するための放熱材であってもよく、吸熱体や熱を積極的に伝達するための熱伝達体など、用途に応じた熱伝導性を利用可能な成形体として用いてもよい。

１…熱伝導成形体
１０…膨張黒鉛シート
１０ａ…主面
１１，１２…曲げ誘導部
１３…立上り部（曲げ誘導部）
１４…立下り部（曲げ誘導部）
１５，１６…溝部（曲げ誘導部）
１７，１８…スリット（曲げ誘導部）
２０…可撓性向上部
ｃ…軸方向
ｘ…長手方向（主面方向）
ｙ…厚み方向
ｚ…幅方向（主面方向）

Claims (5)

1. 厚み方向の熱伝導率に対して主面方向の熱伝導率が高いシート状の膨張黒鉛シートを主面が径方向に積層されるように巻き回すとともに、少なくとも軸方向に圧縮形成された平面視円環状の熱伝導成形体であって、
   前記膨張黒鉛シートは、前記膨張黒鉛シートの幅が平面視円環状の当該熱伝導成形体の前記軸方向に沿うよう巻き回され、
   前記膨張黒鉛シートの前記主面方向において前記幅に対して直交する方向を長手方向とし、
   前記膨張黒鉛シートの幅を当該熱伝導成形体の高さで除した値である圧縮比率が１．５以上３．０以下となるように圧縮され、
   前記膨張黒鉛シートが、前記膨張黒鉛シートに形成された前記長手方向に沿う曲げ誘導部によってジクザグ状に屈曲し、前記主面が、前記径方向に沿う断面において前記軸方向に対して４５度以上となる向きで配置された
   熱伝導成形体。
2. 前記膨張黒鉛シートが、平面視円環状となるように、渦巻き状に巻き回された
   請求項１に記載の熱伝導成形体。
3. 前記膨張黒鉛シートは、幅方向の断面形状において前記曲げ誘導部を断面変化部とする波形に形成された
   請求項１又は２に記載の熱伝導成形体。
4. 前記曲げ誘導部が、前記長手方向に沿ってそれぞれ平行となるとともに、幅方向において等間隔で複数形成された
   請求項１乃至３のうちいずれかひとつに記載の熱伝導成形体。
5. 前記膨張黒鉛シートに、幅方向に沿って形成されるとともに、前記長手方向に対する前記膨張黒鉛シートの可撓性を向上する可撓性向上部が長手方向に複数設けられた
   請求項１乃至４のうちいずれかひとつに記載の熱伝導成形体。

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