WO2010052889A1 - 冷却部材、その製造方法、及び製造装置 - Google Patents

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transfer member
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寺木潤一
田中三博
奥田則之
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ダイキン工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a cooling member formed by press-fitting a refrigerant introduction pipe into a groove portion of a heat transfer member, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.
  • FIG. 19 shows a cooling member 607 formed by press-fitting the refrigerant introduction pipe 605 into the groove portion 603 of the heat transfer member 601 and a punch 613 provided with a pressing surface 611 between two protruding corners 609.
  • the heat transfer member 601 is an aluminum plate.
  • the groove portion 603 has its longitudinal limit coincided with the edge portions 615 on both sides of the heat transfer member 601.
  • the refrigerant introduction pipe 605 is a copper pipe.
  • the cooling member 607 is assembled in the following procedure.
  • the protruding corner 609 of the punch 613 is positioned right above the edge 615 of the heat transfer member 601, and the refrigerant introduction pipe 605 is inserted into the groove 603.
  • the punch 613 is advanced (lowered) toward the groove portion 603, and the pressing surface 611 of the punch 613 is pressed against the refrigerant introduction pipe 605.
  • the refrigerant introduction pipe 605 is plastically deformed as shown in FIGS. 3C and 3D, and when the refrigerant introduction pipe 605 is in close contact with the inner surface of the groove 603, the heat transfer member 601, the refrigerant introduction pipe 605, Is completed.
  • the refrigerant introduction pipe 605 is pushed by the punch 613, the trace 617 of the protruding corner 609 remains on the surface of the refrigerant introduction pipe 605, and the reliability of the refrigerant introduction pipe 605 is impaired.
  • the heat transfer member 601 and the refrigerant introduction pipe 605 are joined, when an external force in the bending direction is applied to the refrigerant introduction pipe 605, the stress is concentrated near the boundary between the refrigerant introduction pipe 605 and the edge portion 615. The physical strength of the introduction pipe 605 is impaired.
  • ⁇ represents an angle at which the refrigerant introduction tube 605 is bent by the reaction force.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose techniques for fitting a metal pipe or the like into the groove.
  • a copper coolant introduction pipe into which a coolant is introduced is inserted into a groove formed in the aluminum cooling member, and the cooling member is attached to the electrical component described above. I try to make contact.
  • the refrigerant introduction pipe and the cooling member are joined by plastically deforming the refrigerant introduction pipe inserted into the groove of the cooling member so as to be in close contact with the groove of the cooling member using a press machine or the like.
  • Patent Documents 5 to 7 disclose techniques for joining a pipe or the like to the groove portion of the heat transfer member.
  • the refrigerant is introduced into the groove portion 707 having a groove 705 opened on the surface 703 of the heat transfer member 701.
  • Tube 709 is entered.
  • the coolant introduction pipe 709 is pressed against the groove 707 using the punch 711, and the refrigerant introduction pipe 709 is plastically deformed so as to be in close contact with the inner peripheral surface 713 of the groove 707 as shown in FIG.
  • the width of the refrigerant introduction pipe 709 is made larger than the width A of the groove 705, and the heat transfer member 701 and the refrigerant introduction pipe 709 can be joined.
  • the inner peripheral surface 713 of the groove opening 705 has a cross-section in the width direction that is generally along an arc.
  • a torsional external force may be applied to the refrigerant introduction pipe 709.
  • the magnitude of the external force exceeds the frictional force between the heat transfer member 701 and the inner peripheral surface 713, there is a problem that the refrigerant introduction tube 709 rotates relative to the heat transfer member 701.
  • the difference between the width A of the groove 705 and the total width B of the inner peripheral surface 713 is 2. It is desirable to increase the amount of overhang divided by.
  • the width A of the groove opening 705 must be wider than the diameter ⁇ of the refrigerant introduction pipe 709. For this reason, it is difficult to increase the difference between the width A and the full width B, and the amount of overhang is limited, so that there is a problem that the joining of the heat transfer member 701 and the refrigerant introduction pipe 709 cannot be strengthened.
  • a refrigerant introduction pipe 809 having a diameter ⁇ is made to enter a groove portion 807 having a groove opening 805 opened on the surface 803 of the heat transfer member 801, and the refrigerant introduction pipe 809 is inserted using a punch 811. Press against groove 807.
  • the refrigerant introduction tube 809 is plastically deformed so as to be in close contact with the inner peripheral surface of the groove 807 as shown in FIG.
  • the refrigerant introduction pipe 809 since the outer circumference ( ⁇ ) of the refrigerant introduction pipe 809 and the circumferential length L of the inner circumferential surface of the groove portion 807 each include a dimensional error, the refrigerant introduction pipe 809 has the groove portion 807 as shown in FIG. May not be in close contact with the inner peripheral surface, and a gap may remain between the two. In this case, heat transfer from the heat transfer member 801 to the refrigerant introduction pipe 809 is hindered. Further, when an external force in the twisting direction is applied to the refrigerant introduction pipe 809, a problem occurs in which the refrigerant introduction pipe 809 rotates with respect to the heat transfer member 801. Alternatively, as shown in FIG.
  • the refrigerant introduction pipe 809 that is forcibly pushed into the groove 807 may be bent in a valley shape.
  • the cross-sectional area inside the refrigerant introduction pipe 809 becomes narrow, and the flow of the refrigerant introduced into the refrigerant introduction pipe 809 is hindered.
  • the present invention provides a cooling member, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus that prevent the corner of the punch from being excessively pressed against the surface of the refrigerant introduction pipe and that do not impair the reliability and physical strength of the refrigerant introduction pipe.
  • the purpose is to provide.
  • the object of the present invention is to provide a cooling member, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus capable of finishing the dimension and direction of the refrigerant introduction pipe protruding from the heat transfer member with high accuracy.
  • An object of the present invention is to provide a cooling member capable of preventing corrosion of the refrigerant introduction pipe and the heat transfer member and maintaining good heat transfer therebetween.
  • An object of the present invention is to provide a cooling member in which a heat transfer member and a refrigerant introduction pipe are firmly joined, and a method for manufacturing the same.
  • the present invention can realize good heat transfer from the heat transfer member to the refrigerant introduction pipe even if the outer circumference of the refrigerant introduction pipe or the circumferential length of the inner peripheral surface of the groove portion includes a dimensional error, and further to the refrigerant introduction pipe. It aims at providing the cooling member which can ensure the favorable flow of the introduce
  • a further object of the present invention is to provide a cooling member that can hold the refrigerant introduction tube firmly to the heat transfer member against a torsional external force applied to the refrigerant introduction tube, and a method for manufacturing the same.
  • the present invention provides a cooling member manufacturing method in which a groove having the edge as a longitudinal limit is formed in a heat transfer member having an edge, and a refrigerant introduction pipe is press-fitted into the groove.
  • a groove having the edge as a longitudinal limit is formed in a heat transfer member having an edge
  • a refrigerant introduction pipe is press-fitted into the groove.
  • the present invention is a cooling member in which a groove having the edge in the longitudinal direction is formed in a heat transfer member having an edge, and a refrigerant introduction tube is press-fitted into the groove by a press, and the refrigerant
  • the pressed area contracted by pressing the introduction pipe with a press is positioned inward in the longitudinal direction from the edge of the heat transfer member, and as it goes from the edge of the heat transfer member toward the pressed area,
  • a curved surface portion having a shape that gradually contracts in a direction in which the refrigerant introduction pipe is pressed against the press is formed in the refrigerant introduction pipe.
  • the present invention is a cooling member manufacturing apparatus in which a coolant introduction pipe is press-fitted into a groove portion formed in a heat transfer member having an edge portion and having the edge portion as a limit in the longitudinal direction, and is formed into a curved shape.
  • a punch having an end corner and a pressing surface adjacent thereto, and a support that supports the heat transfer member in a posture in which the groove portion faces the pressing surface, and the punch has the pressing surface at the pressing surface.
  • the protruding corner contacts the refrigerant introduction pipe inward in the longitudinal direction from the edge.
  • the present invention provides a backup portion that extends outward in the longitudinal direction from the edge portion of the heat transfer member on the punch, and when the protruding corner of the punch contacts the refrigerant introduction pipe, the backup The portion abuts against the refrigerant introduction pipe.
  • the present invention is characterized in that the heat transfer member has a surface with the groove portion opened, and the surface of the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe are covered with a covering material.
  • the present invention is characterized in that the covering material is a coating material applied to the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe.
  • the present invention is characterized in that the covering material is a cover including the heat transfer member.
  • the present invention is characterized in that an electrical component is attached to one surface and a heat conducting member is provided on the other surface to closely contact the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe.
  • the present invention is characterized in that a seal member interposed between the groove portion of the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe is provided on the outer side in the longitudinal direction from the end portion of the pressed region.
  • the present invention provides an inner peripheral surface along an oval in which the groove portion is centered on the inner side of the groove opening opened to the surface of the heat transfer member, and the direction of the major axis coincides with the width direction of the groove opening.
  • the refrigerant introduction pipe includes a circumferentially curved portion that is in close contact with the inner peripheral surface, and a planar portion that closes the groove opening.
  • the present invention is characterized in that the oval is an ellipse.
  • the present invention provides a punch having an end corner formed in a curved surface and a pressing surface adjacent thereto, and is centered in the groove opening and has a long diameter in the width direction of the groove opening.
  • a heat transfer member having a groove portion in which the shape of the inner peripheral surface is aligned with an oblong shape whose direction is matched, inserting a refrigerant introduction pipe into the groove portion, and making the pressing surface of the punch face the groove portion,
  • the protruding corner of the punch inward in the longitudinal direction from the edge of the heat transfer member, the punch is advanced into the groove, thereby pressing the refrigerant introduction pipe against the groove with the pressing surface,
  • the introduction pipe is plastically deformed so as to be in close contact with the inner peripheral surface of the groove.
  • the present invention is characterized in that the oval is an ellipse.
  • the groove portion has a center of curvature of the inner peripheral surface thereof defined inward of the groove opening, and a length obtained by adding the peripheral length of the inner peripheral surface to the width of the groove opening.
  • the refrigerant introduction pipe is shorter than the outer periphery, and includes a circumferentially curved portion that is in close contact with the inner peripheral surface, and a planar portion that closes the groove and protrudes from the surface.
  • the present invention provides a punch having an end corner formed in a curved shape and a pressing surface adjacent thereto, defines a center of curvature of the inner peripheral surface inward of the groove opening, and Preparing a heat transfer member having a groove having a shape in which the length obtained by adding the peripheral length of the inner peripheral surface to the width is shorter than the outer periphery of the refrigerant introduction tube, inserting the refrigerant introduction tube into the groove, and pressing the punch
  • the coolant is introduced at the pressing surface by causing the surface to face the groove, positioning the protruding corner of the punch inward in the longitudinal direction from the edge of the heat transfer member, and advancing the punch into the groove.
  • a pipe is pressed against the groove, and the refrigerant introduction pipe is plastically deformed so as to be in close contact with the inner peripheral surface.
  • the entire pressing surface of the punch is in contact with the refrigerant introduction pipe at substantially the same time. Is formed into a curved surface, and gradually contacts the surface of the refrigerant introduction tube as the refrigerant introduction tube is pushed by the pressing surface and plastically deforms.
  • the force that the corner of the punch pushes the refrigerant introduction pipe can be dispersed, so that the surface of the refrigerant introduction pipe can be kept smooth, and the reliability and physical strength of the refrigerant introduction pipe can be ensured.
  • the backup portion extends from both end portions of the punch, so that the backup portion hits the refrigerant introduction tube in the process of pressing the refrigerant introduction tube against the groove portion by the pressing surface of the punch. . Accordingly, the reaction force of the plastic deformation caused by the press of the refrigerant introduction pipe restricts the refrigerant introduction pipe from being warped upward, and the size of the refrigerant introduction pipe protruding from the edge of the heat transfer member and the accurate direction thereof are controlled.
  • a cooling member can be assembled.
  • the pressed region is formed in the refrigerant introduction tube by contracting in the direction in which the refrigerant introduction tube is pressed against the press.
  • This pressed area is located inward in the longitudinal direction from the edge of the heat transfer member.
  • reduced in the direction pressed against the press as it goes to the to-be-pressed area from the edge part of a heat-transfer member is formed. For this reason, even if an external force in the bending direction is applied to the refrigerant introduction pipe, the stress can be distributed to the curved surface portion, so that the physical strength of the refrigerant introduction pipe can be ensured.
  • a gap remains between the inner surface of the groove portion of the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe in the vicinity of the edge of the heat transfer member. For this reason, even if an external force in the bending direction is applied to the refrigerant introduction pipe, the stress can be prevented from concentrating near the boundary between the medium introduction pipe and the edge portion. Can save time and money.
  • the operation of applying the coating material to the refrigerant introduction tube can be easily performed by guiding the coating material to the entire circumference of the refrigerant introduction tube using the capillary phenomenon in which the coating material is drawn into the gap. . And since this operation
  • the method described above can also be carried out by the cooling member manufacturing apparatus according to the present invention.
  • the cooling member according to the present invention covers the heat transfer member and the refrigerant introduction tube inserted into the groove portion of the refrigerant introduction tube with a covering material, thereby surrounding the heat transfer member and the refrigerant introduction tube from the periphery.
  • This is a block of the atmosphere.
  • the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe are condensed, it is possible to prevent moisture from entering the joint portion.
  • the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe are placed in an environment where the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe are exposed to harmful gas or salt is scattered, corrosion of the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe can be prevented.
  • the said cooling member can ensure the favorable heat transfer between a heat-transfer member and a refrigerant
  • the coating material for the cooling member according to the present invention is a coating material
  • the above effect can be easily achieved by simply applying the coating material to the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe.
  • the coating material is a cover that encloses the heat transfer member
  • the physical strength of the coating material is higher than that of the above coating material, so that the coating material may be damaged even if it is subjected to external force or impact. There is an advantage that it is difficult.
  • an electrical component and a heat transfer member may be connected via a heat conducting member.
  • the heat conducting member can be used as a covering material.
  • the refrigerant introduction tube is inserted into the groove portion of the heat transfer member, and the refrigerant introduction tube is pressed against the groove portion with a punch, whereby the refrigerant introduction tube is connected to the inner peripheral surface of the groove portion. Can be plastically deformed so as to be in close contact with the substrate.
  • the cooling member manufactured by the method described here introduces a refrigerant closely in contact with the inner peripheral surface of the groove portion. Even when an external force in the twisting direction is applied to the tube, the refrigerant introduction tube can be prevented from rotating with respect to the heat transfer member without largely depending on the frictional force between the heat transfer member and the inner peripheral surface.
  • the cooling member according to the present invention has the above-described direction of the major axis of the ellipse aligned with the width direction of the groove opening, the dimensional difference between the long diameter of the ellipse and the width of the groove opening is the cross section of the inner peripheral surface. It becomes larger than the case where it is a shape along the conventional circular arc. For this reason, it is advantageous to increase the amount of overhang in the step of forming the groove in the cooling member, and the joining of the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe can be strengthened. In particular, when the above-mentioned oval is an ellipse, there is an advantage that the amount of overhang can be determined quantitatively by the procedure described later.
  • the cooling member according to the present invention is manufactured by the following method. That is, the refrigerant introduction tube is inserted into the groove portion of the heat transfer member, and the refrigerant introduction tube is pressed against the groove portion with a punch. As a result, when the refrigerant introduction pipe that is plastically deformed comes into close contact with the inner peripheral surface of the groove, the refrigerant introduction pipe does not completely immerse into the groove opening of the groove. At the same time, since the entire width of the refrigerant introduction pipe is wider than the groove opening, the joining of the heat transfer member and the refrigerant introduction pipe is completed.
  • the heat transfer member and the refrigerant introduction tube are not affected even if dimensional errors are included in the outer circumference of the refrigerant introduction tube and the circumferential length of the inner circumferential surface of the groove. At the time of joining, there is no gap left between them. For this reason, the cooling member manufactured by the cooling member according to the present invention can realize good heat transfer from the heat transfer member to the circumferentially curved portion of the refrigerant introduction pipe.
  • the cooling member according to the present invention if the force with which the punch presses the refrigerant introduction pipe is set to such an extent that the refrigerant introduction pipe does not completely enter the groove portion, the refrigerant introduction pipe is prevented from being bent by an excessive force. A planar portion can be formed in the refrigerant introduction pipe. For this reason, since the reduction of the cross-sectional area due to plastic deformation of the refrigerant introduction pipe can be suppressed, the cooling member manufactured by the cooling member according to the present invention can secure a good flow of the refrigerant introduced into the refrigerant introduction pipe. is there.
  • FIG. 1 The perspective view which shows the principal part of the cooling member which concerns on Example 1 of this invention, and its manufacturing apparatus.
  • A is a side view explaining the dimension of the punch and heat-transfer member applied to the manufacturing apparatus of the cooling member based on Example 1 of this invention,
  • (b) demonstrates the dimension of the refrigerant
  • (A)-(c) is a side view explaining the procedure of the manufacturing method implemented using the manufacturing apparatus of the cooling member which concerns on this invention,
  • (d) is the width direction fractured
  • (A) is a side view which shows the process of the operation
  • (b) is a side view which shows the process of the operation
  • (A) is sectional drawing of the width direction which shows the process of the operation
  • (b) is sectional drawing of the cooling member manufactured by it.
  • (A) is sectional drawing of the width direction which shows the process of the operation
  • (b) is sectional drawing of the cooling member manufactured by it.
  • (A) is a top view of the cooling member which concerns on Example 2 of this invention
  • (b) is sectional drawing of the width direction fractured
  • Sectional drawing which shows the 2nd modification of the cooling member which concerns on Example 2 of this invention.
  • Sectional drawing which shows the 3rd modification of the cooling member which concerns on Example 2 of this invention.
  • the side view which shows the 5th modification of the cooling member which concerns on Example 2 of this invention.
  • (A) is sectional drawing of the width direction which shows the process example of the manufacturing method of the cooling member which concerns on embodiment of this invention
  • (b) is sectional drawing of the cooling member manufactured by the method.
  • Explanatory drawing which contrasted the refrigerant introduction pipe with the dimension of the groove part of the heat-transfer member applied to the manufacturing method of the cooling member which concerns on embodiment of this invention.
  • the graph which expressed the semi-minor axis of the groove part of the heat-transfer member applied to the manufacturing method of the cooling member concerning the embodiment of the present invention on the horizontal axis, and expressed the perimeter of the inner peripheral surface on the vertical axis.
  • the graph which expressed on the horizontal axis the dent ratio of the refrigerant introduction pipe plastically deformed by the manufacturing method of the cooling member concerning the embodiment of the present invention, and expressed the rate which the pressure loss of a refrigerant increases with the increase of the dent ratio on the vertical axis.
  • (A), (b) is sectional drawing which respectively shows the 5th modification of a heat-transfer member applicable to the manufacturing method of the cooling member which concerns on embodiment of this invention, and a 6th modification. The perspective view explaining the procedure of the manufacturing method of the cooling member of a prior art example.
  • (A), (c) is a side view explaining the procedure of the manufacturing method of the cooling member of a prior art example, (b) is sectional drawing on the BB line, (d) is sectional drawing on the CC line.
  • (A) is sectional drawing which shows the process of manufacturing the cooling member of a prior art example
  • (b) is sectional drawing which shows the example of the cooling member manufactured by the method.
  • (A) is sectional drawing which shows the process of manufacturing the cooling member of a prior art example
  • (b)-(d) is sectional drawing which each shows the example of the cooling member manufactured by the method.
  • the cooling member, its manufacturing apparatus, and manufacturing method according to the present invention will be described in Examples 1 to 3 below.
  • the cooling device manufacturing apparatus 1 includes a punch 7 in which the protruding corners 3 at both ends are formed in a curved shape and the lower surface of the body portion is a pressing surface 5, and a heat transfer member 9 having a groove 11. And a support 13 that supports the pressing surface 5 in a posture facing the pressing surface 5.
  • the punch 7 is a rectangular parallelepiped having two protruding corners 3 adjacent to the pressing surface 5 respectively.
  • the “curved surface shape” of the protruding corner 3 means that the surface is not only spherical but also aspheric.
  • the punch 7 is attached to a ram of a press machine as a mold tool. Since the press machine is a self-evident technique, its illustration is omitted.
  • the support 13 is a jig for positioning the heat transfer member 9 on the bed of the press machine, and can fix the heat transfer member 9 using a bolt or the like.
  • FIG. 2A shows a state in which the punch 7 is retracted (raised) from the heat transfer member 9, and FIG. 2B shows a state in which the punch 7 has advanced toward the heat transfer member 9.
  • the dimension d indicates the distance from the boundary between the protruding corner 3 and the pressing surface 5 to the edge 15.
  • a press width x corresponding to the longitudinal dimension of the pressing surface 5 is set to be shorter than the entire width L of the heat transfer member 9.
  • the full width L is a distance at which the edges 15 on both sides of the heat transfer member 9 are separated from each other.
  • the punch 7 is retracted from the heat transfer member 9, the refrigerant introduction pipe 17 is inserted into the groove 11, and then the punch 7 is advanced.
  • the entire area of the pressing surface 5 of the punch 7 first contacts the refrigerant introduction pipe 17 as shown in FIG.
  • the outlet corner 3 gradually contacts the surface of the refrigerant introduction tube 17 as the refrigerant introduction tube 17 is pushed by the pressing surface 5 and plastically deforms into a flat shape.
  • the force by which the outlet corner 3 pushes the refrigerant introduction pipe 17 is dispersed outward in the longitudinal direction from the outlet corner 3, so that the surface of the refrigerant introduction pipe 17 is not excessively pushed by the outlet corner 3 to be damaged. .
  • the reliability and physical strength of the refrigerant introduction pipe 17 can be ensured by keeping the surface of the refrigerant introduction pipe 17 smooth.
  • the deformation amount p of the refrigerant introduction pipe 17 reaches a desired magnitude, the forward movement of the punch 7 is stopped, and the punch 7 is moved to the position shown in FIG. Retreat until.
  • the refrigerant introduction pipe 17 is brought into close contact with the inner surface of the groove portion 11, and as shown in FIG. 3C, the refrigerant introduction pipe 17 has a curved surface having a curvature radius R substantially the same as the exit corner 3 of the punch 7. It is formed.
  • the reaction force for plastic deformation of the refrigerant introduction pipe 17 is completely received between the protruding corner 3 of the punch 7 and the edge 15 of the heat transfer member 9, the refrigerant introduction pipe protruding from the edge 15. No unnecessary bending force is applied to 17. For this reason, it is possible to assemble the cooling member 19 with accurate dimensions and orientation of the refrigerant introduction pipe 17 protruding from the edge 15.
  • the cooling member 19 contracts in the direction in which the refrigerant introduction pipe 17 is pressed against the punch 7 of the press machine, so that a pressed region 23 is formed in the refrigerant introduction pipe 17. Furthermore, a curved surface portion 25 having a shape that gradually contracts in the direction of being pressed against the press as it goes from the edge portion 15 of the heat transfer member 9 toward the pressed region 23 is formed in the refrigerant introduction tube 17.
  • gradual compression means that the refrigerant introduction pipe 17 is substantially plastically deformed into a curved surface with a radius of curvature R following the protruding corner 3 of the punch 7.
  • the curvature radius R is larger than the wall thickness t of the refrigerant introduction pipe 17 from the viewpoint of avoiding concentration of stress on the portion where the refrigerant introduction pipe 17 is deformed. Further, when the radius of curvature R becomes larger than the diameter ⁇ of the refrigerant introduction pipe 17, the deformation amount of the refrigerant introduction pipe 17 is insufficient between the exit corner 3 of the punch 7 and the edge 15 of the heat transfer member 9, and the groove portion 11. Since the contact force between the inner surface of the refrigerant and the refrigerant introduction pipe 17 becomes weak, the heat transfer performance between the two is impaired. For this reason, it is preferable to set the curvature radius R of the protruding corner 3 so that t ⁇ R ⁇ .
  • the dimension d is larger than the deformation amount p of the refrigerant introduction pipe 17. If the dimension d is increased to more than twice the diameter ⁇ of the refrigerant introduction tube 17, the press width x of the pressing surface 5 is limited, so that the heat transfer performance between the inner surface of the groove 11 and the refrigerant introduction tube 17 is impaired. . For this reason, the dimension d is preferably set to satisfy p ⁇ d ⁇ 2 ⁇ .
  • the coating material When the coating material is applied to the refrigerant introduction pipe 17 shown in FIG. 3C, the coating material is simply touched to the boundary between the refrigerant introduction pipe 17 and the edge 15 indicated by reference numeral 23. The material is guided along the gap 21 to the entire circumference of the refrigerant introduction pipe 17 (capillary phenomenon). And since this operation
  • the heat transfer member 9 may be positioned directly on the bed of the press machine, and this bed may serve as the support 13.
  • this bed may serve as the support 13.
  • one punch 7 has two protruding corners 3, and one or more punches having one protruding corner may be attached to the ram of the press machine.
  • the form of the heat transfer member 9 is not limited to a rectangular plate, and may be a disk shape.
  • the punch 7 is provided with a backup part 27 extending from both ends thereof in a direction along the refrigerant introduction pipe 17, and the backup part 27 is abutted against the refrigerant introduction pipe 17 from above.
  • tube 17 is controlled and the dimension of the refrigerant introduction pipe
  • the pressing surface 5 protrudes from the groove 11. It is also good.
  • the cross section of the pressed region 23 of the refrigerant introduction tube 17 becomes concave as shown in FIG.
  • the pressing surface 5 may be concave with respect to the groove 11 as shown in FIG.
  • the cross section of the pressed region 23 has a convex shape as shown in FIG.
  • the cooling member 101 press-fits the refrigerant introduction pipe 107 into the groove portion 105 of the heat transfer member 103 to cover the surface 111 of the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107.
  • the heat conductive member 117 made of an aluminum plate is attached to the electrical component 115, and the heat transfer member 103 and the electrical component 115 are connected via the heat conductive member 117. 117 may be omitted and the heat transfer member 103 and the electrical component 115 may be directly connected.
  • the heat transfer member 103 is an aluminum plate, and the groove opening of the groove 105 is open to the surface 111 of the heat transfer member 103.
  • the covering material 113 is a coating material applied to the surface 111 of the heat transfer member 103 and the region where dots are added to the refrigerant introduction pipe 107 in the drawing. This region is not limited at all, and it is sufficient that a coating material is applied along at least the joint portion 119 between the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107.
  • a film or an adhesive tape bonded to the above-described region may be applied, or a plate material 121 shown in FIG. 8 may be applied.
  • the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107 may be condensed. However, it is possible to prevent moisture from entering the joint portion 119. Further, even if the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107 are exposed to harmful gas or placed in an environment where salt is scattered, the covering material 113 causes the harmful gas or salt to enter the joint 119. Can be prevented. Thereby, corrosion of the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107 can be prevented in advance.
  • the cooling member 101 can ensure good heat transfer between the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107 as described below, and by prompting cooling of the electric component 115, the electric component 115 The performance can be exhibited appropriately.
  • the cooling member 101 shown in FIG. 7A is used as an example sample, and a comparative sample in which the covering material is removed from the similar cooling member is prepared. And acetate water is sprayed toward each junction part 119 of an Example sample and a comparative sample, and the thermal resistance ratio of the heat-transfer member 103 and the refrigerant
  • This result is shown in the graph of FIG. 9 in which the spray time for spraying acetate water is the horizontal axis and the thermal resistance ratio is the vertical axis.
  • the solid line S in the figure shows that the thermal resistance ratio of the example sample hardly increases, whereas the dotted line C shows that the thermal resistance ratio of the comparative sample increases as the spray time elapses. .
  • the effects of the cooling member 101 described above can be achieved regardless of whether the covering material 113 is a film, an adhesive tape, a coating material, or a plate material 121.
  • the coating material is selected as the coating material 113, the above effects can be easily achieved by simply applying the coating material to the surface 111 of the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107 quickly.
  • the cooling member 123 is the same as the cooling member 101 described above except that the heat transfer member 103 and the cover 125 including the refrigerant introduction pipe 107 are applied as a covering material.
  • the cover 125 is configured such that the heat transfer member 103 is immersed inside the groove portion 124 and a pair of flanges 126 extending from both sides of the groove portion 124 are opposed to the heat conducting member 117.
  • the flange 126 of the cover 125 may be fixed to the heat conducting member 117 with an adhesive, or may be tightened with a screw or the like. Further, it is preferable that the heat conducting member 117 and the pair of flanges 126 be joined in an airtight manner, and a sealing material may be interposed between them.
  • the cover 125 can be easily removed from the heat transfer member 103, so that the cover 125 and the heat transfer member 103 can be separated and recycled efficiently.
  • the material of the cover 125 may be a metal or a synthetic resin, and a material having a higher physical strength than that of the coating material can be applied. For this reason, the cover 125 has an advantage that it is difficult to be damaged even if it is subjected to an external force or an impact, and the cover 125 is not accidentally dropped from the heat transfer member 103.
  • the cooling member 127 uses the heat conducting member 117 as a covering material, the number of parts is small and the manufacturing cost is low because the coating material or the cover is not necessary. is there.
  • the electrical component 115 is attached to one surface 129 of the heat conducting member 117, and the surface 111 of the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107 are brought into close contact with the other surface 131 of the heat conducting member 117.
  • the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107 are covered with the other surface 131 of the heat conducting member 117 in a state where the surface 111 of the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107 are in close contact with each other. You may make it fit in 125. Further, as described above, the gap 21 shown in FIG. 3D remains in the cooling member. A seal member 132 shown in FIG. 13 may be inserted into such a gap to prevent moisture, dust, or the like from entering between the heat transfer member 103 and the refrigerant introduction pipe 107.
  • FIG. 14A shows a heat transfer member 207 with the groove opening 203 of the groove 201 opened to the surface 205, a punch 211 having a flat pressing surface 209 facing the groove 201, and a refrigerant introduction pipe inserted into the groove 201. 213 is shown. Similar to the first embodiment, a curved corner is formed at the end of the punch 211 in the longitudinal direction.
  • the groove 201 has the center of curvature O of the inner peripheral surface 217 positioned inward of the groove opening 203.
  • the two corners 219 and 221 are locations where the inner peripheral surface 217 that curves along an ellipse and the inner side surface 223 of the groove 203 are adjacent to each other.
  • the peripheral length of the inner peripheral surface 217 means the length of the inner peripheral surface 217 extending from the corner portion 219 to the corner portion 221, but in this embodiment, the thickness E from the corner portion 219 to the surface 205 and the corner portion 221. To the surface 205 is added.
  • the groove 201 has a length (A + L) obtained by adding the peripheral length of the inner peripheral surface 217 to the width A of the groove port 203.
  • the condition of being shorter than the outer periphery ( ⁇ G) is satisfied.
  • Table 1 shows dimensions A to G.
  • the units of dimensions are all [mm].
  • the procedure for calculating the dimensions A to G will be described by taking as an example a case where the diameter of the refrigerant introduction pipe 213 is 9.52 and includes an error of ⁇ 0.08.
  • A is set to 9.7 ⁇ 0.1 so that the width A of the groove port 203 becomes equal to or larger than the maximum value of the diameter of the refrigerant introduction pipe 213, 9.60.
  • the maximum value Amax of the width A of the groove opening 203 is 9.8.
  • the overhang amount obtained by dividing the difference between the maximum value Amax and the minimum value Bmin of the total width B of the inner peripheral surface 217, which is the major axis of the ellipse, by at least 0.4 (about 4% of A) Based on the equation, Bmin 10.6 is calculated. If the error when the groove 201 is formed on the heat transfer member 207 is estimated to be ⁇ 0.1, the value of B can be set to 10.7 ⁇ 0.1.
  • FIG. 16 is a graph in which the horizontal axis represents the half minor axis corresponding to half of the minor axis of the ellipse, and the vertical axis represents the calculated value of the circumferential length of the inner peripheral surface 217. Since the minimum value of the outer periphery ( ⁇ G) of the refrigerant introduction pipe 213 is about 29.7, the condition that the peripheral length of the inner peripheral surface 217 is shorter than this minimum value is that the elliptical semi-short diameter is the broken line in FIG. It is to be below the divided value. For example, when ⁇ G ⁇ 29, C ⁇ 4.
  • the manufacturing method of the cooling member 215 is as follows.
  • the drawings refer to FIGS. 14A and 14B unless otherwise specified.
  • the refrigerant introduction tube 213 inserted into the groove portion 201 of the heat transfer member 207 is pressed against the groove portion 201 with the punch 211, thereby bringing the plastically deformed refrigerant introduction tube 213 into close contact with the inner peripheral surface 217 of the groove portion 201.
  • the refrigerant introduction pipe 213 does not completely immerse in the groove 203 of the groove 201.
  • the center of curvature O of the groove portion 201 is located inward of the heat transfer member 207 from the groove opening 203.
  • the width of the refrigerant introduction pipe 213 becomes wider than the groove opening 203, and the refrigerant introduction pipe 213 from the heat transfer member 207 Since the separation is restricted, the joining of the heat transfer member 207 and the refrigerant introduction pipe 213 is completed.
  • the refrigerant introduction tube 213 is in close contact with the inner peripheral surface 217 of the groove 201 in a state where the refrigerant introduction tube 213 protrudes from the surface 205 of the heat transfer member 207. Even if a dimensional error is included in each of the outer circumference of 213 and the circumferential length of the inner circumferential surface 217 of the groove 201, a gap remains between the heat transfer member 207 and the refrigerant introduction pipe 213 when they are joined. There is no. For this reason, the cooling member 215 can realize good heat transfer from the heat transfer member 207 to the circumferentially bent portion 225 of the refrigerant introduction pipe 213.
  • the circumferentially bent portion 225 is a portion where the refrigerant introduction tube 213 is plastically deformed into an elliptic shape following the inner peripheral surface 217 of the groove portion 201. Furthermore, since the cross section of the inner peripheral surface 217 is an ellipse with the major axis extending in the width direction of the groove port 203, the refrigerant introduction pipe 213 is connected to the heat transfer member 207 against the external force in the twist direction applied to the refrigerant introduction pipe 213. Can be held firmly.
  • the force of the punch 211 pressing the refrigerant introduction pipe 213 is not changed so that the refrigerant introduction pipe 213 is not completely immersed in the groove portion 201, and the refrigerant introduction pipe 213 is moved from the surface 205 to the refrigerant introduction pipe 213. Since it is set so as to protrude, it is possible to prevent the refrigerant introduction pipe 213 from being bent with an excessive force, and to form the planar portion 227 in the refrigerant introduction pipe 213.
  • the planar portion 227 is a portion where the refrigerant introduction tube 213 is plastically deformed into a flat shape following the pressing surface 209 of the punch 211.
  • FIG. 17 shows the dent ratio obtained by dividing the dent amount ⁇ t of the planar portion 227 by the ellipse major axis B (full width of the inner peripheral surface 217) on the horizontal axis, and flows through the refrigerant introduction pipe 213 as the dent ratio increases.
  • the force with which the punch 211 presses the refrigerant introduction pipe 213 is such that the height t at which the planar portion 227 protrudes from the surface 205 of the heat transfer member 207 is smaller than the thickness of the refrigerant introduction pipe 213. It has been adjusted to be.
  • the cooling member 215 Since the cooling member 215 has the above-mentioned elliptical major axis direction aligned with the width direction of the groove port 203, the dimensional difference between the elliptical major axis and the width of the groove port 203 is the same as that of the cross section of the inner peripheral surface 217. It becomes larger than the case where the shape is along the arc. For this reason, it is advantageous to increase the amount of overhang at the stage of forming the groove 201 in the cooling member 215, and the bonding between the heat transfer member 207 and the refrigerant introduction pipe 213 can be strengthened. Moreover, the physical strength of the groove 203 of the heat transfer member 207 can be increased by setting the thickness E to 0.44 in the above example.
  • the cross section of the inner peripheral surface 217 is not limited to an ellipse, but may be a shape along a parabola in which the direction of the geometric central axis is matched with the width direction of the groove opening 203.
  • an oval shape having a major axis along the width direction of the groove 203 may be used.
  • the inner peripheral surface 217 of the groove 201 may have a shape in which the arc portion 319 and the linear bottom surface 321 are combined.
  • the number of curvature centers O of the inner peripheral surface 217 may be two or more.
  • the cooling member including the heat transfer member 207 described above is a friction between the heat transfer member 207 and the inner peripheral surface 217 even if an external force in the twisting direction is applied to the refrigerant introduction tube 213 in close contact with the inner peripheral surface 217 of the groove 201.
  • the refrigerant introduction pipe 213 can be prevented from rotating with respect to the heat transfer member 207 without greatly depending on the force.
  • the present invention is a technique useful for manufacturing a cooling member for cooling a heat generating electrical component such as a power module.

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Abstract

冷媒導入管の表面にパンチの出隅が過度に押付けられるのを予防し、冷媒導入管の信頼性と物理的強度を損なうことのない冷却部材、その製造方法、及び製造装置を提供する。更に、伝熱部材から突出する冷媒導入管の寸法とその向きを高い精度で仕上げられる冷却部材、その製造方法、及び製造装置を提供する。 縁部（１５）、（１５）を有する伝熱部材（９）に、前記縁部（１５）、（１５）を長手方向の限界とする溝部（１１）を形成し、前記溝部（１１）に冷媒導入管（１７）を圧入する冷却部材において、曲面状に成形された端部の出隅（３）とこれに隣接する押圧面（５）とを有するパンチ（７）の押圧面（５）を溝部（１１）に対向させ、前記パンチ（７）の出隅（３）を伝熱部材（９）の縁部（１５）、（１５）よりも長手方向の内方に位置決めし、前記パンチ（７）を前記溝部（１１）に前進させることにより、前記押圧面（５）で前記冷媒導入管（１７）を前記溝部（１１）に押付ける。

Description

冷却部材、その製造方法、及び製造装置
　本発明は、伝熱部材の溝部に冷媒導入管を圧入して成る冷却部材、その製造方法、及び製造装置に関する。
　図１９は、伝熱部材６０１の溝部６０３に冷媒導入管６０５を圧入して成る冷却部材６０７と、２つの出隅６０９の間に押圧面６１１を設けたパンチ６１３とを表している。伝熱部材６０１はアルミニウム板である。溝部６０３は、その長手方向の限界を伝熱部材６０１の両側の縁部６１５と一致させている。冷媒導入管６０５は銅製のパイプである。冷却部材６０７は、次の手順で組立てられる。
　図２０（ａ）に示すように、パンチ６１３の出隅６０９を伝熱部材６０１の縁部６１５の真上に位置決めし、溝部６０３に冷媒導入管６０５を挿入する。この時点で、同図（ｂ）に示すように、溝部６０３の内面と冷媒導入管６０５との間には隙間がある。続いて、パンチ６１３を溝部６０３に向けて前進（下降）させ、パンチ６１３の押圧面６１１を冷媒導入管６０５に押付ける。これにより、冷媒導入管６０５は、同図（ｃ），（ｄ）に示すように塑性変形し、溝部６０３の内面に冷媒導入管６０５が密接したところで、伝熱部材６０１と冷媒導入管６０５との接合が完了する。
　しかしながら、冷媒導入管６０５がパンチ６１３によって押されるときに、冷媒導入管６０５の表面に出隅６０９の痕６１７が残り、冷媒導入管６０５の信頼性が損なわれる。伝熱部材６０１と冷媒導入管６０５とが接合された後、冷媒導入管６０５に曲げ方向の外力が加わると、その応力が冷媒導入管６０５と縁部６１５との界付近に集中するので、冷媒導入管６０５の物理的強度が損なわれる。そこで、縁部６１５の近傍で溝部６０３の内面と冷媒導入管６０５との間に隙間が空くように、溝部６０３の口縁にＲ加工を施せば、上記応力の集中を予防できるが、そのための加工費用が余分に必要となる。
　また、冷媒導入管６０５がパンチ６１３に押されるときの反力は、冷媒導入管６０５を出隅６０９の反対側へ向けて湾曲させる。このため、伝熱部材６０１の縁部６１５から突出する冷媒導入管６０５の寸法、又はその向きに狂いが生じる。図２０（ｃ）のθは、上記の反力で冷媒導入管６０５が曲折した角度を示している。
　また、冷却部材６０７が組立てられた後、冷媒導入管６０５をコーティング材で保護する場合、伝熱部材６０１の表面６１９と冷媒導入管６０５とにコーティング材を塗布し、更に縁部６１５から突出する冷媒導入管６０５と縁部６１５との界にコーティング材を塗布する。後者の作業は、コーティング材が冷媒導入管６０５の全周で途切れないよう注意しなければならないので煩雑である。この他、金属パイプ等を溝部に嵌める技術が特許文献１～３に開示されている。
　また、パワーモジュールのような発熱する電装部品を冷却するには、アルミニウムの冷却部材に形成された溝部に、冷媒の導入される銅製の冷媒導入管を挿入し、上記の電装部品に冷却部材を接触するようにしている。この場合、冷却部材の溝部に挿入された冷媒導入管を、プレス機械等を用いて、冷却部材の溝部に密接するよう塑性変形させることにより、冷媒導入管と冷却部材とを接合する。
　しかしながら、冷媒導入管と冷却部材が、大気よりも低温に冷却されたときに結露すると、冷媒導入管と冷却部材との接合部（境界）に浸入する湿気に起因する両者の腐食が問題となる。金属を劣化させる有害ガスが大気に含まれているとき、又は塩分の飛散する環境下で、有害ガス又は塩分が結露水に溶け込むと、上記の問題は顕著になる。また、冷媒導入管と冷却部材の腐食が進行するに従って、両者の接合部の熱抵抗が増加し、電装部品の冷却が妨げられる。これは電装部品の性能を低下させることになる。冷媒導入管と冷却部材との接合に係る技術が特許文献４に開示されている。
　更に、伝熱部材の溝部にパイプ等を接合する技術が特許文献５～７に開示されている。伝熱部材の溝部に冷媒導入管を圧入して成る冷却部材を製造する場合、図２１（ａ）に示すように、伝熱部材７０１の表面７０３に溝口７０５を開放した溝部７０７に、冷媒導入管７０９を進入させる。続いて、パンチ７１１を用いて冷媒導入管７０９を溝部７０７に押付け、同図（ｂ）に示すように、冷媒導入管７０９を溝部７０７の内周面７１３に密接するよう塑性変形させる。これにより、溝口７０５の幅Ａよりも冷媒導入管７０９の幅を拡大させ、伝熱部材７０１と冷媒導入管７０９とを接合することができる。
　溝口７０５の内周面７１３は、その幅方向の断面を概ね円弧に沿う形状としている。例えば、冷媒導入管７０９に捩れ方向の外力が加わることがある。この外力の大きさが伝熱部材７０１と内周面７１３との摩擦力を超えると、冷媒導入管７０９が伝熱部材７０１に対して回転するという不具合が起こる。パンチ７１１が冷媒導入管７０９を押付ける力を増すだけでは、上記の摩擦力を増大するのに限度がある。
　上記のように塑性変形した冷媒導入管７０９が伝熱部材７０１の溝部７０７から離脱しないよう両者の接合を強化するには、溝口７０５の幅Ａと内周面７１３の全幅Ｂとの差を２で除したオーバーハング量を大きくすることが望ましい。しかしながら、冷媒導入管７０９が溝口７０５を通過して溝部７０７へ挿入できるようにするには、溝口７０５の幅Ａが冷媒導入管７０９の直径φよりも広くなければならない。このため、幅Ａと全幅Ｂとの差を大きくするのは難しく、オーバーハング量が制限されるので、伝熱部材７０１と冷媒導入管７０９との接合を強化できないという問題がある。
　また、図２２（ａ）に示すように、伝熱部材８０１の表面８０３に溝口８０５を開放した溝部８０７に、直径φの冷媒導入管８０９を進入させ、パンチ８１１を用いて冷媒導入管８０９を溝部８０７に押付ける。これにより、同図（ｂ）に示すように冷媒導入管８０９は溝部８０７の内周面に密接するよう塑性変形する。
　また、冷媒導入管８０９の外周（πφ）、及び溝部８０７の内周面の周長Ｌには、それぞれ寸法誤差が含まれるので、図２２（ｃ）に示すように冷媒導入管８０９が溝部８０７の内周面に密接するに至らず、両者間に隙間が残ることがある。この場合、伝熱部材８０１から冷媒導入管８０９への伝熱が妨げられる。また、冷媒導入管８０９に捩れ方向の外力が加わると、冷媒導入管８０９が伝熱部材８０１に対して回転する不具合が起こる。或いは、同図（ｄ）に示すように、溝部８０７に無理に押込まれた冷媒導入管８０９が谷形に曲折することがある。この場合、冷媒導入管８０９の内部の断面積が狭くなり、冷媒導入管８０９に導入される冷媒の流れが妨げられる。
　しかしながら、伝熱部材８０１と冷媒導入管８０９とは、互いの製造過程が異なるため、両者の寸法を一元的に管理するのが難しく、冷却部材の品質が上記のように不安定になることは避けられない。
特開２００７－２１８４３９号公報 特開２００５－９０７９４号公報 特開平１０－７９５８６号公報 特開昭５８－１０６３９５号公報 特開２００７－２１８４３９号公報 特開２００５－９０７９４号公報 特開平１０－７９５８６号公報
　本発明は、冷媒導入管の表面にパンチの出隅が過度に押付けられるのを予防し、冷媒導入管の信頼性と物理的強度を損なうことのない冷却部材、その製造方法、及び製造装置を提供することを目的とする。更に本発明の目的とするところは、伝熱部材から突出する冷媒導入管の寸法とその向きを高い精度で仕上げられる冷却部材、その製造方法、及び製造装置を提供する。
　本発明の目的とするところは、冷媒導入管と伝熱部材の腐食を予防し、両者間の伝熱を良好に保つことのできる冷却部材を提供することにある。
　本発明は、伝熱部材と冷媒導入管とを強固に接合された冷却部材、及びその製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、冷媒導入管の外周又は溝部の内周面の周長に寸法誤差が含まれていても、伝熱部材から冷媒導入管への良好な伝熱を実現でき、しかも冷媒導入管に導入される冷媒の良好な流れを確保できる冷却部材、及びその製造方法を提供することを目的とする。更に本発明の目的とするところは、冷媒導入管に加わる捩れ方向の外力に対して、冷媒導入管を伝熱部材に強固に保持できる冷却部材、及びその製造方法を提供することにある。
　本発明は上記目的を達成するため、縁部を有する伝熱部材に、前記縁部を長手方向の限界とする溝部を形成し、前記溝部に冷媒導入管を圧入する冷却部材の製造方法であって、曲面状に成形された端部の出隅とこれに隣接する押圧面とを有するパンチを準備し、前記パンチの押圧面を前記溝部に対向させ、前記パンチの出隅を前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置決めし、前記パンチを前記溝部に前進させることにより、前記押圧面で前記冷媒導入管を前記溝部に押付けることを特徴とする。
　また、本発明は、縁部を有する伝熱部材に、前記縁部を長手方向の限界とする溝部が形成され、前記溝部に冷媒導入管がプレスで圧入された冷却部材であって、前記冷媒導入管をプレスで押し付けることにより収縮させた被プレス領域が、前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置し、前記伝熱部材の縁部から前記被プレス領域へ向かうに従い前記冷媒導入管がプレスに押し付けられた向きに漸次に収縮した形状の曲面部を、前記冷媒導入管に形成したことを特徴とする。
　また、本発明は、縁部を有する伝熱部材に形成され前記縁部を長手方向の限界とする溝部に、冷媒導入管を圧入する冷却部材の製造装置であって、曲面状に成形された端部の出隅とこれに隣接する押圧面とを有するパンチと、前記伝熱部材をその溝部が前記押圧面に対向する姿勢で支持する支持体とを備え、前記パンチがその押圧面で前記冷媒導入管を前記溝部に押付ける過程で、前記出隅が前記縁部よりも長手方向の内方で前記冷媒導入管に接触することを特徴とする。
　また、本発明は、前記パンチに、前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の外方へ延出するバックアップ部を設け、前記パンチの出隅が前記冷媒導入管に接触するとき、前記バックアップ部が前記冷媒導入管に突き当たることを特徴とする。
　また、本発明は、前記伝熱部材が前記溝部の開放された表面を有し、前記伝熱部材の表面と前記冷媒導入管とが被覆材で被覆されたことを特徴とする。
　また、本発明は、前記被覆材が、前記伝熱部材と前記冷媒導入管とに塗布されるコーティング材であることを特徴とする。
　また、本発明は、前記被覆材が、前記伝熱部材を内包するカバーであることを特徴とする。
　また、本発明は、一面に電装部品を取付け他面に前記伝熱部材と前記冷媒導入管とを密接させる導熱部材を備えることを特徴とする。
　また、本発明は、前記被プレス領域の端部よりも長手方向の外方で、前記伝熱部材の溝部と前記冷媒導入管との間に介在するシール部材を備えることを特徴とする。
　また、本発明は、前記溝部が、前記伝熱部材の表面に開放した溝口の内方に中心を定め、かつ前記溝口の幅方向に長径の向きを一致させた長円形に沿う内周面を有し、前記冷媒導入管は、前記内周面に密接する周曲部と、前記溝口を塞ぐ面状部とを備えることを特徴とする。また、本発明は、前記長円形が楕円であることを特徴とする。
　また、本発明は、曲面状に成形された端部の出隅とこれに隣接する押圧面とを有するパンチを準備し、溝口の内方に中心を定め、かつ前記溝口の幅方向に長径の向きを一致させた長円形に内周面の形状を沿わせた溝部を有する伝熱部材を準備し、前記溝部に冷媒導入管を挿入し、前記パンチの押圧面を前記溝部に対向させ、前記パンチの出隅を前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置決めし、前記パンチを前記溝部に前進させることにより、前記押圧面で前記冷媒導入管を前記溝部に押付け、前記冷媒導入管を前記溝部の内周面に密接するよう塑性変形させることを特徴とする。また、本発明は、前記長円形が楕円であることを特徴とする。
　また、本発明は、前記溝部が、その内周面の曲率中心を前記溝口の内方に定め、かつ前記溝口の幅に前記内周面の周長を加算した長さが前記冷媒導入管の外周よりも短く、前記冷媒導入管は、前記内周面に密接する周曲部と、前記溝口を塞ぎ前記表面から突出する面状部とを備えることを特徴とする。
　また、本発明は、曲面状に成形された端部の出隅とこれに隣接する押圧面とを有するパンチを準備し、溝口の内方に内周面の曲率中心を定め、かつ前記溝口の幅に前記内周面の周長を加算した長さが前記冷媒導入管の外周よりも短い形状の溝部を有する伝熱部材を準備し、前記溝部に冷媒導入管を挿入し、前記パンチの押圧面を前記溝部に対向させ、前記パンチの出隅を前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置決めし、前記パンチを前記溝部に前進させることにより、前記押圧面で前記冷媒導入管を前記溝部に押付け、前記冷媒導入管を前記内周面に密接するよう塑性変形させることを特徴とする。
　本発明に係る冷却部材の製造方法によれば、パンチを伝熱部材の溝部に前進させる過程で、パンチの押圧面の全域が略同時に冷媒導入管に接触するが、パンチの端部の出隅は、曲面状に成形されているので、冷媒導入管が押圧面に押されて塑性変形するに従って冷媒導入管の表面に漸次に接触する。これにより、パンチの出隅が冷媒導入管を押す力を分散できるので、冷媒導入管の表面を滑らに保ち、冷媒導入管の信頼性、及び物理的強度を確保することができる。
　しかも、パンチは、その出隅を伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置決めされるので、冷媒導入管の塑性変形する反力は、伝熱部材によって全て受止められる。このため、本発明に係る冷却部材の製造方法によれば、伝熱部材の縁部から突出する冷媒導入管に不用な曲げ力が加わらないので、伝熱部材の縁部から突出する冷媒導入管の寸法、及びその向きの正確な冷却部材を組立てることができる。
　本発明に係る冷却部材の製造装置は、パンチの両端部からバックアップ部を延出しているので、パンチがその押圧面で冷媒導入管を溝部に押付ける過程で、バックアップ部が冷媒導入管に突き当たる。これにより、冷媒導入管のプレスによる塑性変形の反力で、冷媒導入管が上向きの反るのを規制し、伝熱部材の縁部から突出する冷媒導入管の寸法、及びその向きの正確な冷却部材を組立てることができる。
　本発明に係る冷却部材は、冷媒導入管がプレスに押し付けられた向きに収縮することにより冷媒導入管に被プレス領域が形成されている。この被プレス領域は、伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置する。更に冷媒導入管には、伝熱部材の縁部から被プレス領域へ向かうに従いプレスに押し付けられた向きに漸次に収縮した形状の曲面部が形成されている。このため、冷媒導入管に曲げ方向の外力が加わっても、その応力を曲面部に分散できるので、冷媒導入管の物理的強度を確保することができる。
　また、本発明に係る冷却部材の製造方法で組立てられた冷却部材は、伝熱部材の縁部の近傍において、伝熱部材の溝部の内面と冷媒導入管との間に隙間が残る。このため、冷媒導入管に曲げ方向の外力が加わっても、その応力が媒導入管と縁部との界付近に集中するのを避けられるので、従来のように個々の伝熱部材にＲ加工する手間と費用を削減することができる。
　例えば、コーティング材を冷媒導入管に塗布する作業は、コーティング材が上記の隙間に引込まれる毛細管現象を利用して、コーティング材を冷媒導入管の全周に導くことにより容易に行うことができる。しかも、この作業は冷却部材の表面側から行えるので、コーティング材を冷却部材の所望の箇所に手際よく塗布することができる。以上に述べた方法は、本発明に係る冷却部材の製造装置によっても実施することができる。
　また、本発明に係る冷却部材は、伝熱部材と冷媒導入管の溝部に挿入された冷媒導入管とを、被覆材で被覆することにより、伝熱部材と冷媒導入管との接合部から周囲の大気を遮断いたものである。このため、伝熱部材と冷媒導入管とが結露することがあっても、これらの接合部に湿気が浸入するのを予防することができる。また、伝熱部材と冷媒導入管とが有害ガスに触れ、又は塩分の飛散する環境下に置かれることがあっても、伝熱部材と冷媒導入管の腐食を予防することができる。しかも、当該冷却部材は、伝熱部材と冷媒導入管との間の良好な伝熱を確保し、電装部品の冷却を促進できるので、電装部品にその性能を適切に発揮させることができる。
　本発明に係る冷却部材の被覆材がコーティング材である場合、伝熱部材と冷媒導入管とにコーティング材を塗布するだけで、上記の効果を容易に達成することができる。或いは、被覆材が伝熱部材を内包するカバーである場合、上記のコーティング材に比較して、被覆材の物理的強度が高くなるので、被覆材が外力又は衝撃を受ける等しても損傷し難いという利点がある。
　例えば、電装部品と伝熱部材とが導熱部材を介して接続されることがある。この場合、導熱部材の一面に電装部品を取付け、導熱部材の他面に伝熱部材と冷媒導入管とを密接させれば、この導熱部材を被覆材として利用することができる。これにより上記のコーティング材、又はカバーが不要である分、当該防食構造の部品点数が少なくなり、その製造コストを低減することができる。
　伝熱部材の溝部の内面と冷媒導入管との間に残される上記の隙間に、シール部材を挿入した場合、伝熱部材と冷媒導入管との間に水分、又は埃等が浸入するのを予防することができる。
　また、本発明に係る冷却部材の製造方法によれば、伝熱部材の溝部に冷媒導入管を挿入し、冷媒導入管をパンチで溝部に押付けることにより、冷媒導入管を溝部の内周面に密接するよう塑性変形させることができる。また、溝部の内周面は、溝口の内方に中心を定めた長円形に沿う形状であるので、ここに述べた方法で製造された冷却部材は、溝部の内周面に密接した冷媒導入管に捩れ方向の外力が加わっても、伝熱部材と内周面との摩擦力に大きく依存することなく、冷媒導入管が伝熱部材に対して回転するのを阻止することができる。
　しかも、本発明に係る冷却部材は、上記の長円形の長径の向きを溝口の幅方向に一致させているので、長円形の長径と溝口の幅との寸法差は、内周面の断面が従来の円弧に沿う形状である場合に比較して大きくなる。このため、冷却部材に溝部を成形する段階で、オーバーハング量を増大するのに有利であり、伝熱部材と冷媒導入管との接合を強化することができる。特に、上記の長円形が楕円である場合、オーバーハング量を後述の手順で定量的に決定できるという利点がある。
　また、本発明に係る冷却部材は次の方法によって製造される。即ち、伝熱部材の溝部に冷媒導入管を挿入し、冷媒導入管をパンチで溝部に押付ける。これにより塑性変形する冷媒導入管が、溝部の内周面に密接した時点で、冷媒導入管は溝部の溝口に完全に没入しない。同時に、冷媒導入管の全幅が溝口よりも広くなるので、伝熱部材と冷媒導入管との接合が完了する。
　従って、本発明に係る冷却部材の製造方法によれば、冷媒導入管の外周、及び溝部の内周面の周長にそれぞれ寸法誤差が含まれていても、伝熱部材と冷媒導入管とが接合された時点で、両者間に隙間が残ることはない。このため、本発明に係る冷却部材によって製造される冷却部材は、伝熱部材から冷媒導入管の周曲部への良好な伝熱を実現できるものである。
　本発明に係る冷却部材においてパンチが冷媒導入管を押付ける力を、冷媒導入管が溝部に完全に没入しない程度に設定しておけば、冷媒導入管が無理な力で曲折するのを予防し、冷媒導入管に面状部を形成できる。このため、冷媒導入管の塑性変形による断面積の減少を抑制できるので、本発明に係る冷却部材によって製造される冷却部材は、冷媒導入管に導入される冷媒の良好な流れを確保できるものである。
本発明の実施例１に係る冷却部材、及びその製造装置の要部を示す斜視図。 （ａ）は本発明の実施例１に係る冷却部材の製造装置に適用したパンチと伝熱部材の寸法を説明する側面図、（ｂ）はそのパンチにより変形される冷媒導入管の寸法を説明する側面図。 （ａ）～（ｃ）は、本発明に係る冷却部材の製造装置を用いて実施される製造方法の手順を説明する側面図、（ｄ）はそれをＡ－Ａ線で破断した幅方向の断面図。 （ａ）は本発明の実施例１に係る冷却部材の製造装置の動作の過程を示す側面図、（ｂ）はその第１の変形例の動作の過程を示す側面図。 （ａ）は本発明の実施例１に係る冷却部材の製造装置の第２の変形例の動作の過程を示す幅方向の断面図、（ｂ）はそれにより製造された冷却部材の断面図。 （ａ）は本発明の実施例１に係る冷却部材の製造装置の第３の変形例の動作の過程を示す幅方向の断面図、（ｂ）はそれにより製造された冷却部材の断面図。 （ａ）は本発明の実施例２に係る冷却部材の平面図、（ｂ）はそれをＡ’－Ａ’線で破断した幅方向の断面図。 本発明の実施例２に係る冷却部材の第１の変形例を示す断面図。 図８に示した冷却部材を対象とした酢酸塩水噴霧試験による熱抵抗比の変化を示すグラフ。 本発明の実施例２に係る冷却部材の第２の変形例を示す断面図。 本発明の実施例２に係る冷却部材の第３の変形例を示す断面図。 本発明の実施例２に係る冷却部材の第４の変形例を示す断面図。 本発明の実施例２に係る冷却部材の第５の変形例を示す側面図。 （ａ）は本発明の実施形態に係る冷却部材の製造方法の工程例を示す幅方向の断面図、（ｂ）はその方法で製造された冷却部材の断面図。 本発明の実施形態に係る冷却部材の製造方法に適用した伝熱部材の溝部の寸法に冷媒導入管を対比させた説明図。 本発明の実施形態に係る冷却部材の製造方法に適用した伝熱部材の溝部の半短径を横軸に表し、その内周面の周長の計算値を縦軸に表したグラフ。 本発明の実施形態に係る冷却部材の製造方法によって塑性変形した冷媒導入管の凹み率を横軸に表し、その凹み率の増加に従い冷媒の圧力損失が増える割合を縦軸に表したグラフ。 （ａ），（ｂ）は本発明の実施形態に係る冷却部材の製造方法に適用できる伝熱部材の第５の変形例、及び第６の変形例を各々示す断面図。 従来例の冷却部材の製造方法の手順を説明する斜視図。 （ａ），（ｃ）は、従来例の冷却部材の製造方法の手順を説明する側面図、（ｂ）はＢ－Ｂ線断面図、（ｄ）はＣ－Ｃ線断面図。 （ａ）は従来例の冷却部材を製造する工程を示す断面図、（ｂ）はその方法によって製造された冷却部材の例を示す断面図。 （ａ）は従来例の冷却部材を製造する工程を示す断面図、（ｂ）～（ｄ）はその方法によって製造された冷却部材の例を各々示す断面図。
　本発明に係る冷却部材、その製造装置、及び製造方法について、以下の実施例１～３において説明する。
　図１に示すように、冷却部材の製造装置１は、両端部の出隅３が曲面状に成形され胴部の下面を押圧面５としたパンチ７と、伝熱部材９をその溝部１１が押圧面５に対向する姿勢で支持する支持体１３とを備える。
　パンチ７は、２つの出隅３を押圧面５にそれぞれ隣接させた直方体である。出隅３の「曲面状」とは、その表面が球面状であるばかりでなく、非球面状であることも意味する。また、パンチ７は、プレス機械のラムに型工具として取付けられるものである。プレス機械は自明の技術であるので、その図示は省略している。支持体１３は、伝熱部材９をプレス機械のベッドに位置決めする治具であり、ボルト等を用いて伝熱部材９を固定することができる。
　図２（ａ）は、伝熱部材９からパンチ７が後退（上昇）した状態を表し、同図（ｂ）は、パンチ７が伝熱部材９へ向けて前進した状態を表している。このように伝熱部材９に対向するパンチ７の２つの出隅３は、伝熱部材９の両側の縁部１５よりも長手方向の内方にそれぞれ位置決めされている。寸法ｄは出隅３と押圧面５との境界から縁部１５までの距離を示している。押圧面５の長手方向の寸法に相当するプレス幅ｘは、伝熱部材９の全幅Ｌよりも短く設定されている。全幅Ｌは、伝熱部材９の両側の縁部１５が互いに隔たる距離である。
　冷却部材の製造方法について以下に説明する。図３（ａ）に示すように、パンチ７を伝熱部材９から後退させ、溝部１１に冷媒導入管１７を挿入した後、パンチ７を前進させる。この過程で、同図（ｂ）に示すように、先ずパンチ７の押圧面５の全域が冷媒導入管１７に接触する。パンチ７が更に前進することにより、冷媒導入管１７が押圧面５に押され扁平な形状に塑性変形するに従って、出隅３が冷媒導入管１７の表面に漸次に接触する。このとき出隅３が冷媒導入管１７を押す力は、出隅３よりも長手方向の外方へ分散するので、冷媒導入管１７の表面が出隅３に過度に押されて傷つくことはない。このように、冷媒導入管１７の表面を滑らかに保つことで、冷媒導入管１７の信頼性、及び物理的強度を確保することができる。
　図２（ｂ）に示すように、冷媒導入管１７の変形量ｐが所望の大きさに達したところで、パンチ７の前進する動作を停止させ、再びパンチ７を同図（ａ）に示す位置まで後退させる。ここまでの工程で、溝部１１の内面に冷媒導入管１７が密接し、図３（ｃ）に示すように、冷媒導入管１７に、パンチ７の出隅３と略同じ曲率半径Ｒの曲面が形成される。また、上記の冷媒導入管１７の塑性変形する反力は、パンチ７の出隅３と伝熱部材９の縁部１５との間で全て受止められるので、縁部１５から突出する冷媒導入管１７に不要な曲げ力が加わることがない。このため、縁部１５から突出する冷媒導入管１７の寸法、及びその向きの正確な冷却部材１９を組立てることができる。
　冷却部材１９は、冷媒導入管１７がプレス機械のパンチ７に押し付けられた方向に収縮することにより、冷媒導入管１７に被プレス領域２３が形成されている。更に冷媒導入管１７には、伝熱部材９の縁部１５から被プレス領域２３に向かうに従いプレスに押し付けられた向きに漸次に収縮した形状の曲面部２５が形成されている。ここで、漸次に圧縮とは、冷媒導入管１７がパンチ７の出隅３に倣って曲率半径Ｒの曲面状に概ね塑性変形していることを意味する。
　曲率半径Ｒは、冷媒導入管１７が変形した部位に応力の集中するのを避けるという観点から、冷媒導入管１７の肉厚ｔよりも大きくすることが好ましい。また、曲率半径Ｒが冷媒導入管１７の直径Φ以上に大きくなると、パンチ７の出隅３と伝熱部材９の縁部１５の間で、冷媒導入管１７の変形量が不足し、溝部１１の内面と冷媒導入管１７との接触力が弱くなるので、両者間の伝熱性能が損なわれる。このため、出隅３の曲率半径Ｒはｔ＜Ｒ＜Φとなるよう設定するのが好ましい。
　また、寸法ｄを小さく設定する程、パンチ７の出隅３が伝熱部材９の縁部１５に接近し、上記の塑性変形の反力に基づく曲げ力が冷媒導入管１７に加わる傾向が強くなるので、寸法ｄを冷媒導入管１７の変形量ｐよりも大きくすることが好ましい。寸法ｄを冷媒導入管１７の直径Φの２倍以上に大きくすると、押圧面５のプレス幅ｘが制限されるので、溝部１１の内面と冷媒導入管１７との間の伝熱性能が損なわれる。このため、寸法ｄはｐ＜ｄ＜２Φとなるよう設定するのが好ましい。
　上記のｐ＜ｄ＜２Φの条件が満たされると、図３（ｄ）が示すように、冷却部材１９を組立てた段階で、縁部１５の近傍の溝部１１の内面と冷媒導入管１７との間に円弧状の隙間２１が残る。このため、冷媒導入管１７に曲げ方向の外力が加わっても、その応力が媒導入管１７と縁部１５との界付近に集中するのを避けられるので、冷媒導入管１７の物理的強度を確保でき、しかも従来のように個々の伝熱部材にＲ加工する手間と費用を削減することができる。
　図３（ｃ）に示す冷媒導入管１７にコーティング材を塗布する作業を行う場合、符号２３で指した冷媒導入管１７と縁部１５との界に、コーティング材を軽く触れさせるだけで、コーティング材は隙間２１に沿って冷媒導入管１７の全周に導かれる（毛細管現象）。しかも、この作業は冷却部材１９の表面側から容易に行えるので、コーティング材を冷却部材１９の所望の箇所に手際よく塗布することができる。
　尚、プレス機械のベッドに伝熱部材９を直に位置決めし、このベッドが支持体１３の役割を果たすようにしても良い。例えば、１つのパンチ７が２つの出隅３を有することは必須ではなく、１つの出隅を有する１又は複数のパンチをプレス機械のラムに取付けても良い。伝熱部材９の形態は、矩形板に限られることはなく、円盤状であっても良い。
　図４（ａ）に示すように、冷媒導入管１７の材質、又はパンチ７の前進する速度によっては、冷媒導入管１７のプレスによる塑性変形の反力で、冷媒導入管１７に上向きの反りが生じることがある。そこで、同図（ｂ）に示すように、パンチ７にその両端部から冷媒導入管１７に沿う向きに延出するバックアップ部２７を設け、冷媒導入管１７にバックアップ部２７を上方から突き当てる。これにより、冷媒導入管１７の反りを規制し、縁部１５から突出する冷媒導入管１７の寸法、及びその向きの正確な冷却部材１９を組立てることができる。
　また、パンチ７の押圧面５が平らな形状であることを前提に以上の説明を行ったが、図５（ａ）に示すように、押圧面５を、溝部１１に対して突出した凸形としても良い。この場合、溝部１１に挿入された冷媒導入管１７に押圧面５が押し付けられると、冷媒導入管１７の被プレス領域２３の断面は、同図（ｂ）に示すような凹形になる。或いは、図６（ａ）に示すように、押圧面５を溝部１１に対して凹形としても良い。この場合、冷媒導入管１７に押圧面５が押し付けられると、被プレス領域２３の断面は、同図（ｂ）に示すような凸形になる。
　実施例１で既に述べた要素には、以下の図面に表した形態、又はその図示の有無に関わらず、引き続き同じ呼称を用いるものとする。
　図７（ａ）に示すように、冷却部材１０１は、伝熱部材１０３の溝部１０５に冷媒導入管１０７を圧入し、伝熱部材１０３の表面１１１、及び冷媒導入管１０７を被覆する被覆材１１３を設けたものである。同図（ｂ）に示すように、電装部品１１５にはアルミニウム板から成る導熱部材１１７が取付けられ、導熱部材１１７を介して伝熱部材１０３と電装部品１１５とが接続されているが、導熱部材１１７を省略し、伝熱部材１０３と電装部品１１５とを直に接続しても良い。
　伝熱部材１０３は、アルミニウム板であり、溝部１０５の溝口が伝熱部材１０３の表面１１１に開放されている。被覆材１１３は、伝熱部材１０３の表面１１１、及び冷媒導入管１０７に図中でドットを付した領域に塗布されたコーティング材である。この領域は、何ら限定されるものではなく、少なくとも伝熱部材１０３と冷媒導入管１０７との接合部１１９に沿ってコーティング材が塗布されていれば足りる。この他、被覆材１１３として、上記の領域に接着されるフィルム又は粘着テープを適用しても良く、或いは図８に示す板材１２１を適用しても良い。
　冷却部材１０１は、伝熱部材１０３と冷媒導入管１０７との接合部１１９を被覆材１１３によって周囲の大気から遮断しているので、伝熱部材１０３と冷媒導入管１０７とが結露することがあっても、接合部１１９に湿気が浸入するのを予防できる。また、伝熱部材１０３と冷媒導入管１０７とが有害ガスに触れ、又は塩分の飛散する環境下に置かれることがあっても、被覆材１１３によって接合部１１９に有害ガス又は塩分の浸入するのを予防することができる。これにより、伝熱部材１０３と冷媒導入管１０７の腐食を未然に防止することができる。
　しかも、冷却部材１０１は、伝熱部材１０３と冷媒導入管１０７との間の良好な伝熱を次に述べる通りに確保することができ、電装部品１１５の冷却を促すことにより、電装部品１１５にその性能を適切に発揮させることができる。
　即ち、図７（ａ）に示す冷却部材１０１を実施例サンプルとし、同様の冷却部材から被覆材が取り除かれた比較サンプルを準備する。そして、酢酸塩水を実施例サンプル、及び比較サンプルのそれぞれの接合部１１９へ向けて噴霧し、所定の時間が経過する毎に、伝熱部材１０３と冷媒導入管１０７との熱抵抗比を計測する。この結果は、酢酸塩水の噴霧される噴霧時間を横軸とし熱抵抗比を縦軸とした図９のグラフに表れている。同図の実線Ｓは、実施例サンプルの熱抵抗比が殆ど増加しないことを示しているのに対し、点線Ｃは、比較サンプルの熱抵抗比が噴霧時間の経過に従い増加することを示している。
　以上に述べた冷却部材１０１による効果は、被覆材１１３がフィルム、粘着テープ、コーティング材、又は板材１２１の何れであっても達成できる。特に、コーティング材を被覆材１１３として選択した場合、コーティング材を伝熱部材１０３の表面１１１、及び冷媒導入管１０７に手早く塗布するだけで、以上の効果を容易に達成することができる。
　図１０に示すように、冷却部材１２３は、伝熱部材１０３、及び冷媒導入管１０７を内包するカバー１２５を、被覆材として適用している点を除き、上記の冷却部材１０１と同様である。カバー１２５は、その溝形部１２４の内側に伝熱部材１０３を没入させ、溝形部１２４の両側から延出した一対のフランジ１２６を導熱部材１１７に対面させるものである。カバー１２５のフランジ１２６を導熱部材１１７に接着剤で固定し、又はビス等で締付けても良い。また、導熱部材１１７と一対のフランジ１２６とは気密に接合するのが好ましく、これらの間にシール材を介在する等しても良い。
　冷却部材１２３の利点として、カバー１２５を伝熱部材１０３から容易に取外せるので、カバー１２５と伝熱部材１０３とを手際よく分別しリサイクルすることができる。また、カバー１２５の材料は、金属、又は合成樹脂であっても良く、コーティング材に比較して物理的強度の高いものを適用することができる。このため、カバー１２５は、外力又は衝撃を受ける等しても損傷し難く、また伝熱部材１０３から不用意に脱落しないという利点がある。
　図１１に示すように、冷却部材１２７は、被覆材として導熱部材１１７を利用したものであるので、上記のコーティング材、又はカバーが不要になる分、部品点数が少なく、その製造コストが安価である。この場合、導熱部材１１７の一面１２９に電装部品１１５を取付け、導熱部材１１７の他面１３１に伝熱部材１０３の表面１１１、及び冷媒導入管１０７を密接させるようにする。
　尚、図１２に示すように、導熱部材１１７の他面１３１に、伝熱部材１０３の表面１１１と冷媒導入管１０７とを密接させた状態で、伝熱部材１０３と冷媒導入管１０７とをカバー１２５に収めるようにしても良い。また、図３（ｄ）に示した隙間２１が冷却部材に残ることは、既述の通りである。このような隙間に図１３に示すシール部材１３２を挿入し、伝熱部材１０３と冷媒導入管１０７との間に水分、又は埃等が浸入するのを予防しても良い。
　本発明に係る冷却部材、及びその製造方法の実施形態について説明する。図１４（ａ）は、溝部２０１の溝口２０３を表面２０５に開放された伝熱部材２０７と、溝部２０１に対向する平坦な押圧面２０９を有するパンチ２１１と、溝部２０１に挿入された冷媒導入管２１３を示している。パンチ２１１の長手方向の端部に曲面状の出隅が成形されている点は、実施例１と同様である。
　図１５に示すように、溝部２０１は、その内周面２１７の曲率中心Ｏを溝口２０３の内方に位置させている。２つの角部２１９，２２１は、楕円形に沿って湾曲する内周面２１７と、溝口２０３の内側面２２３とが隣接する箇所である。内周面２１７の周長は、角部２１９から角部２２１に及ぶ内周面２１７の長さを意味するが、本実施例では、角部２１９から表面２０５までの厚みＥと、角部２２１から表面２０５までの厚みＥが加算されるものとする。従って、内周面２１７の周長がＬのとき、Ａ＋Ｌ＋２Ｅ＜πＧとなり、溝部２０１は、溝口２０３の幅Ａに内周面２１７の周長を加算した長さ（Ａ＋Ｌ）が冷媒導入管２１３の外周（πＧ）よりも短くなる条件を満たしている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１はＡ～Ｇの寸法を示している。以下で寸法の単位は総て［ｍｍ］である。Ａ～Ｇの寸法を算定する手順について、冷媒導入管２１３の直径が９．５２で±０．０８の誤差を含む場合を例に説明する。先ず、溝口２０３の幅Ａが冷媒導入管２１３の直径の最大値９．６０以上になるようにＡ＝９．７±０．１とする。溝口２０３の幅Ａの最大値Ａmax ＝９．８である。最大値Ａmax と楕円の長径である内周面２１７の全幅Ｂの最小値Ｂmin との差を２で除したオーバーハング量が少なくとも０．４（Ａの約４％）となるように、下記の式に基づきＢmin ＝１０．６を算出する。伝熱部材２０７に溝部２０１が成形されるときの誤差を±０．１と見積もれば、Ｂの値を１０．７±０．１と定めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
　続いて、厚みＥ＝０．４４であると仮定し、２つの角部２１９，２２１の両方に接する楕円の短径を変化させたときの内周面２１７の周長の計算値を求める。図１６は、楕円の短径の半分に相当する半短径を横軸に表し、内周面２１７の周長の計算値を縦軸に表したグラフである。冷媒導入管２１３の外周（πＧ）の最小値は約２９．７であるので、この最小値よりも内周面２１７の周長が短くなる条件は、楕円の半短径が同図の破線で仕切った値以下になることである。例えば、πＧ＜２９のときはＣ＜４となる。
　冷却部材２１５の製造方法は次の通りである。図面は特に断らない限り図１４（ａ），（ｂ）を参照する。最初に、伝熱部材２０７の溝部２０１に挿入された冷媒導入管２１３をパンチ２１１で溝部２０１に押付けることにより、塑性変形する冷媒導入管２１３を溝部２０１の内周面２１７に密接させる。この時点で、冷媒導入管２１３は溝部２０１の溝口２０３に完全に没入しない。これは、溝口２０３の幅に内周面２１７の周長を加算した長さが、冷媒導入管２１３の外周よりも短い分、冷媒導入管２１３の一部が伝熱部材２０７の表面２０５から突出するためである。また、溝部２０１の曲率中心Ｏは溝口２０３よりも伝熱部材２０７の内方に位置している。このため、上記のように冷媒導入管２１３が溝部２０１の内周面２１７に密接した時点で、冷媒導入管２１３の幅が溝口２０３よりも広くなり、伝熱部材２０７からの冷媒導入管２１３の離脱が規制されるので、伝熱部材２０７と冷媒導入管２１３との接合が完了する。
　従って、以上に述べた方法によれば、伝熱部材２０７の表面２０５から冷媒導入管２１３を突出させた状態で、冷媒導入管２１３が溝部２０１の内周面２１７に密接するので、冷媒導入管２１３の外周、及び溝部２０１の内周面２１７の周長にそれぞれ寸法誤差が含まれていても、伝熱部材２０７と冷媒導入管２１３とが接合された時点で、両者間に隙間が残ることはない。このため、冷却部材２１５は、伝熱部材２０７から冷媒導入管２１３の周曲部２２５への良好な伝熱を実現できるものとなる。周曲部２２５は、溝部２０１の内周面２１７に倣って冷媒導入管２１３が楕円形に塑性変形した部位である。更に、内周面２１７の断面が、溝口２０３の幅方向に長径を沿わせた楕円形であるので、冷媒導入管２１３に加わる捩れ方向の外力に対して、伝熱部材２０７に冷媒導入管２１３を強固に保持することができる。
　また、以上に述べた方法は、パンチ２１１が冷媒導入管２１３を押付ける力を、冷媒導入管２１３が溝部２０１に完全に没入することなく、冷媒導入管２１３が表面２０５から冷媒導入管２１３が突出する程度に設定しているので、冷媒導入管２１３が無理な力で曲折するのを予防し、冷媒導入管２１３に面状部２２７を形成することができる。面状部２２７は、パンチ２１１の押圧面２０９に倣って冷媒導入管２１３が平坦な形状に塑性変形した部位である。
　図１７は、面状部２２７の凹み量Δｔを楕円の長径Ｂ（内周面２１７の全幅）で除して得られる凹み率を横軸に表し、凹み率の増加に従い冷媒導入管２１３を流れる冷媒の圧力損失が増える割合を圧損増加率として縦軸に表したグラフである。同グラフから、圧損増加率を３以下にするには、凹み率を０．３以下に抑える必要のあることが判る。これを実現するために、パンチ２１１が冷媒導入管２１３を押付ける力は、伝熱部材２０７の表面２０５から面状部２２７の突出する高さｔが、冷媒導入管２１３の肉厚よりも小さくなるよう調整されている。
　冷却部材２１５は、上記の楕円形の長径の向きを溝口２０３の幅方向に一致させているので、楕円形の長径と溝口２０３の幅との寸法差は、内周面２１７の断面が従来の円弧に沿う形状である場合に比較して大きくなる。このため、冷却部材２１５に溝部２０１を成形する段階で、オーバーハング量を増大するのに有利であり、伝熱部材２０７と冷媒導入管２１３との接合を強化することができる。しかも、上記の例で厚みＥを０．４４に設定したことにより、伝熱部材２０７の溝口２０３の物理的強度を高くすることができる。
　冷却部材２１５のリサイクルを行うには、周曲部２２５と面状部２２７が成形された冷媒導入管２１３を伝熱部材２０７から離脱させ、両者を分別する必要がある。この場合、冷媒導入管２１３の内部に、冷媒導入管２１３が膨張する程度に高圧の圧搾空気を供給すれば、冷媒導入管２１３の断面を円形に復帰させ、冷媒導入管２１３を溝部２０１の溝口２０３から容易に抜き取ることができる。
　尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。例えば、内周面２１７の断面は楕円形に限らず、幾何学的中心軸の向きを溝口２０３の幅方向に一致させた放物線に沿う形状であっても良い。図１８（ａ）に示すように、溝口２０３の幅方向に長軸を沿わせた長円形であっても良い。或いは、溝部２０１の内周面２１７は、円弧部３１９と直線状の底面３２１とを組合せた形状であっても良い。同図（ｂ）に示すように、内周面２１７の曲率中心Ｏが２つ以上であっても良い。
　以上に述べた伝熱部材２０７を備える冷却部材は、溝部２０１の内周面２１７に密接した冷媒導入管２１３に捩れ方向の外力が加わっても、伝熱部材２０７と内周面２１７との摩擦力に大きく依存することなく、冷媒導入管２１３が伝熱部材２０７に対して回転するのを阻止することができる。
　本発明は、パワーモジュール等の発熱する電気部品を冷却するための冷却部材を製造するのに有益な技術である。
　１…製造装置、３…出隅、５…押圧面、７…パンチ、９…伝熱部材、１１…溝部、１３…支持体、１５…縁部、１７…冷媒導入管、１９…冷却部材、２３…被プレス領域、２５…曲面部、２７…バックアップ部
　１０１,１２３,１２７…冷却部材、１０３…伝熱部材、１０５…溝部、１０７…冷媒導入管、１１１…表面、１１３…被覆材、１１５…電装部品、１１７…導熱部材、１２５…カバー、１２９…一面、１３１…他面、１３２…シール部材
　２０１…溝部、２０３…溝口、２０５…表面、２０７…伝熱部材、２１１…パンチ、２１３…冷媒導入管、２１５…冷却部材、２１７…内周面、２２５…周曲部、２２７…面状部

Claims (15)

  1. 　縁部を有する伝熱部材に、前記縁部を長手方向の限界とする溝部を形成し、前記溝部に冷媒導入管を圧入する冷却部材の製造方法であって、
    　曲面状に成形された端部の出隅とこれに隣接する押圧面とを有するパンチを準備し、前記パンチの押圧面を前記溝部に対向させ、前記パンチの出隅を前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置決めし、前記パンチを前記溝部に前進させることにより、前記押圧面で前記冷媒導入管を前記溝部に押付けることを特徴とする冷却部材の製造方法。
  2. 　縁部を有する伝熱部材に、前記縁部を長手方向の限界とする溝部が形成され、前記溝部に冷媒導入管がプレスで圧入された冷却部材であって、
    　前記冷媒導入管をプレスで押し付けることにより収縮させた被プレス領域が、前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置し、前記伝熱部材の縁部から前記被プレス領域へ向かうに従い前記冷媒導入管がプレスに押し付けられた向きに漸次に収縮した形状の曲面部を、前記冷媒導入管に形成したことを特徴とする冷却部材。
  3. 　縁部を有する伝熱部材に形成され前記縁部を長手方向の限界とする溝部に、冷媒導入管を圧入する冷却部材の製造装置であって、
    　曲面状に成形された端部の出隅とこれに隣接する押圧面とを有するパンチと、前記伝熱部材をその溝部が前記押圧面に対向する姿勢で支持する支持体とを備え、前記パンチがその押圧面で前記冷媒導入管を前記溝部に押付ける過程で、前記出隅が前記縁部よりも長手方向の内方で前記冷媒導入管に接触することを特徴とする冷却部材の製造装置。
  4. 　前記パンチに、前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の外方へ延出するバックアップ部を設け、前記パンチの出隅が前記冷媒導入管に接触するとき、前記バックアップ部が前記冷媒導入管に突き当たることを特徴とする請求項３に記載の冷却部材の製造装置。
  5. 　前記伝熱部材が前記溝部の開放された表面を有し、前記伝熱部材の表面と前記冷媒導入管とが被覆材で被覆されたことを特徴とする請求項２に記載の冷却部材。
  6. 　前記被覆材が、前記伝熱部材と前記冷媒導入管とに塗布されるコーティング材であることを特徴とする請求項５に記載の冷却部材。
  7. 　前記被覆材が、前記伝熱部材を内包するカバーであることを特徴とする請求項５に記載の冷却部材。
  8. 　一面に電装部品を取付け他面に前記伝熱部材と前記冷媒導入管とを密接させる導熱部材を備えることを特徴とする請求項５に記載の冷却部材。
  9. 　前記被プレス領域の端部よりも長手方向の外方で、前記伝熱部材の溝部と前記冷媒導入管との間に介在するシール部材を備えることを特徴とする請求項５乃至８の何れか一つに記載の冷却部材。
  10. 　前記溝部は、前記伝熱部材の表面に開放した溝口の内方に中心を定め、かつ前記溝口の幅方向に長径の向きを一致させた長円形に沿う内周面を有し、前記冷媒導入管は、前記内周面に密接する周曲部と、前記溝口を塞ぐ面状部とを備えることを特徴とする請求項２に記載の冷却部材。
  11. 　前記長円形が楕円であることを特徴とする請求項１０に記載の冷却部材。
  12. 　曲面状に成形された端部の出隅とこれに隣接する押圧面とを有するパンチを準備し、
    　溝口の内方に中心を定め、かつ前記溝口の幅方向に長径の向きを一致させた長円形に内周面の形状を沿わせた溝部を有する伝熱部材を準備し、
    　前記溝部に冷媒導入管を挿入し、前記パンチの押圧面を前記溝部に対向させ、前記パンチの出隅を前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置決めし、
    　前記パンチを前記溝部に前進させることにより、前記押圧面で前記冷媒導入管を前記溝部に押付け、前記冷媒導入管を前記溝部の内周面に密接するよう塑性変形させることを特徴とする冷却部材の製造方法。
  13. 　前記長円形が楕円であることを特徴とする請求項１２に記載の冷却部材の製造方法。
  14. 　前記溝部は、その内周面の曲率中心を前記溝口の内方に定め、かつ前記溝口の幅に前記内周面の周長を加算した長さが前記冷媒導入管の外周よりも短く、前記冷媒導入管は、前記内周面に密接する周曲部と、前記溝口を塞ぎ前記表面から突出する面状部とを備えることを特徴とする請求項２に記載の冷却部材。
  15. 　曲面状に成形された端部の出隅とこれに隣接する押圧面とを有するパンチを準備し、
    　溝口の内方に内周面の曲率中心を定め、かつ前記溝口の幅に前記内周面の周長を加算した長さが前記冷媒導入管の外周よりも短い形状の溝部を有する伝熱部材を準備し、
    　前記溝部に冷媒導入管を挿入し、前記パンチの押圧面を前記溝部に対向させ、前記パンチの出隅を前記伝熱部材の縁部よりも長手方向の内方に位置決めし、
    　前記パンチを前記溝部に前進させることにより、前記押圧面で前記冷媒導入管を前記溝部に押付け、前記冷媒導入管を前記内周面に密接するよう塑性変形させることを特徴とする冷却部材の製造方法。
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