文字サイズ
標準
色の変更

サポイン技術紹介

  1. トップ
  2. サポイン技術検索
  3. 高精度・微細成形の波形フィン用金型がヒートシンクの冷却効率向上をもたらし、川下企業の売上拡大に貢献

精密加工

高精度・微細成形の波形フィン用金型がヒートシンクの冷却効率向上をもたらし、川下企業の売上拡大に貢献

長野県

中村製作所株式会社

2020年4月8日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 電気自動車向けIGBT用高性能ヒートシンク成形用金型の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 自動車
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、環境配慮、低コスト化
キーワード 熱交換器、ヒートシンク、マイクロチャンネル、微細フィン加工、高効率フィン
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成24年度~平成25年度

プロジェクトの詳細

事業概要

電気自動車の急速な高性能化に伴いパワー半導体IGBTも大幅な発熱量増加となり、IGBT用冷却機構についても大幅な冷却特性の向上と小型・低コストが求められている。これらの課題を解決するために冷却機構のキーデバイスであるヒートシンクに於いて、成形用金型と成形技術の高度化により、従来品に比べて大幅な冷却効率向上・小型・低コストを目指したヒートシンク加工の生産技術を確立する

開発した技術のポイント

冷却機構のキーデバイスであるヒートシンクの成形用金型と成形技術の高度化により、大幅に冷却効率向上・小型化・低コスト化したヒートシンクの加工生産技術を確立させる
(新技術)
・微細加工金型技術を応用し、熱伝導率の高い銅製を微細・波形加工したフィンを開発する
・ヒートシンクのベースとフィンを一体的に成形する加工方法を確立する
(新技術の特徴)
ヒートシンクの冷却効率向上・小型化・低コスト化が実現する

具体的な成果

・フィンを加工するための金型の設計・作成
‐高精度・微細成形の波形フィン用金型設計・製作・調整を実施した
‐難加工材(銅材)成形のための金型設計・製作・調整を実施した等
・金型の駆動装置の開発
‐複合加工用の高クランプ力・高精度制御のテーブルの検証・調整を実施した等
・シミュレーションソフトの研究、データベースの整備

試作したIGBT用ヒートシンク
知財出願や広報活動等の状況

特許2件出願、取得 特許第861840号(特開 2008-186820)発熱体冷却構造及び駆動装置,特許第4982194号(特開 2008-187754)発熱体冷却構造、駆動装置、及び発熱体冷却構造の製造方法

研究開発成果の利用シーン

・高精度・微細成形の波形フィン用金型
・難加工材(銅材)成形のための金型

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・サポインの研究開発を通して事業化の目処が立った
・今後は川下メーカー及び他社からのマーケット情報を取りながら事業化に結び付ける
・データベース化された情報を拡販活動でのプレゼン資料、また設計試作評価等に活用出来るよう、更にデータベースの整備を行う

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、素材・部品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・高精度・微細成形の波形フィン用金型により、電気自動車のデザイン自由度向上、燃費効率の向上、消費電力の低減が実現され、売上拡大に寄与
‐銅材を使い、ヒートシンクのフィン形状を微細・波形にすることにより、冷却効率が大幅に上昇するため、従来のヒートシンクより小型にすることが可能となる
‐電気自動車のデザイン自由度向上、燃費効率の向上、消費電力の低減が実現され、川下企業の売上拡大に寄与する
・ヒートシンクのベースとフィンを一体的に成形する加工方法がコスト削減に寄与
‐ベースとフィンを一体的に成形する加工方法により、製造コストの削減が実現する
‐結果、ヒートシンクの低コスト化に寄与する

今後の実用化・事業化の見通し

・開発された熱特性に優れた波形フィンはプロトタイプとして車載となったが、民生用として認知され市場に波及されるのには、更に数年の評価が必要と思われる
・市場に認知され、今より更に小型化・高性能化が必要となった時、波形フィンを搭載した電気自動車が活躍するであろうことから、より高い性能を持つ低価格なヒートシンクを目指した活動を進めている

実用化・事業化にあたっての課題

低価格化(コスト削減)

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 中村製作所株式会社 本社・伊那工場
事業管理機関 公益財団法人長野県テクノ財団 伊那テクノバレー地域センター
研究等実施機関 学校法人青山学院大学 理工学部 熊野寛之
長野県工業技術総合センター 精密・電子技術部門 加工部
アドバイザー アイシン・エイ・ダブリュ株式会社 HV技術部 部長、アイシン・エイ・ダブリュ株式会社 技術本部ハイブリト部先行開発グループ 主担当

サポイン事業者 企業情報

企業名 中村製作所株式会社(法人番号:7100001019683)
事業内容 金属塑性加工事業(精密金型設計・製作、精密プレス部品加工)
社員数 71 名
生産拠点 本社・伊那工場(長野県上伊那郡箕輪町)の他、長野県安曇野市穂高にも工場を所有
本社所在地 〒399-4603 長野県上伊那郡箕輪町三日町493-1
ホームページ http://www.nakamuramfg.co.jp/
連絡先窓口 生産技術課
メールアドレス s_kusabuka@nakamuramfg.co.jp
電話番号 0265-79-3880