JP2008149929A - 車載用電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体にフィンを設けることなく放熱効率を高める。
【解決手段】車載用電子機器には、電子回路部と、電子回路部を収納する筐体３と、電子回路部を露出／遮蔽するために前記筐体を開閉する天板４と、筐体内で電子回路部に接続されて、電子回路部の熱を天板に伝導する伝熱部５とが備えられている。伝熱部はバネ３６Cの付勢力によって天板方向に浮いた状態で、天板が筐体にネジ止め固定されると天板が伝熱部をバネの付勢力に抗して固定位置に上から押さえつけられる。ここで、伝熱部はバネの付勢力によって天板に熱伝導シート５７を介して密着する。このように、伝熱部が天板に密着固定することで、天板への熱伝導を確保し、熱伝導シートが熱伝導の効率をさらに上げている。
【選択図】図９

Description

本発明は、車載用電子機器に関する。

例えばアンプ装置などの車載用電子機器は、電子回路部と、電子回路部を収納する筐体とを備えている。このため、電子回路部からの発熱量が筐体内に籠もってしまうことを防止するため、筐体自体に多数のフィンが形成されているものが開発されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−２４６０８０号公報

しかしながら、上記した車載用電子機器であると、放熱効率を高めるためのフィンが筐体自体に必要となるために、その分加工コストやデザイン上の制約がかかってしまうことになっていた。

本発明の課題は、筐体にフィンを設けることなく放熱効率を高めることである。

請求項１記載の発明に係る車載用電子機器は、
電子回路部と、
当該電子回路部を収納する筐体と、
前記電子回路部を露出／遮蔽するために前記筐体を開閉する天板と、
前記筐体内で前記電子回路部に接続されて、当該電子回路部の熱を天板に伝導する伝熱部とを備えることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車載電子機器において、
前記天板の閉状態時に前記伝熱部を前記天板に向けて付勢する付勢バネとを備えることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の車載用電子機器において、
前記天板を前記筐体に対してスライドさせて当該筐体を開閉するスライド機構を備えることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の車載用電子機器において、
前記スライド機構は、前記天板をスライドさせる際に、前記天板と前記伝熱部との間に隙間を形成することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の車載用電子機器において、
前記天板と前記伝熱部との間には熱伝導シートが介在していることを特徴としている。

本発明によれば、伝熱部が筐体内で電子回路部に接続されて、当該電子回路部の熱を天板に伝導するので、天板からの放熱も可能となり、筐体にフィンを設けなくとも放熱効率を高めることができる。これにより加工コストやデザイン上の制約がかかってしまうことを抑制できる。

以下、図を参照して本実施形態に係る車載用電子機器について説明する。なお、本実施形態では、車載用電子機器としてカーオーディオのアンプ装置を例にして説明するが、これに限定されるものではない。図１は本実施形態に係る車載用電子機器の外観を表す斜視図であり、図２は車載用電子機器の内部構造を表す斜視図である。

図１及び図２に示すように、車載用電子機器１には、電子回路部２と、電子回路部２を収納する筐体３と、電子回路部２を露出／遮蔽するために筐体３を開閉する天板４と、電子回路部２の熱を天板４に伝熱する伝熱部５と、天板４をスライドさせるスライド機構７とが設けられている。

図２に示すように電子回路部２には、各種電子部品２１を搭載した回路基板２２と、電子部品２１の両端に配置され、当該電子部品２１を外部機器に電気的に接続するための端子部２７，２８とが設けられている。

回路基板２２は、電源部２４、増幅部２５、出力部２６を備えている。電源部２４と、増幅部２５及び出力部２６との間には、伝熱部５が配置されていて、電源部２４で発生したノイズが伝熱部５により遮蔽されて、増幅部２５や出力部２６に対するノイズの影響を低減している。

また、電源部２４の端子部２７は筐体３の一端から着脱自在なフレーム２７ａを介して露出している。一方、増幅部２５及び出力部２６の端子部２８は筐体３の他端から着脱自在なフレーム２８ａを介して露出している。以下、便宜上電源部２４の端子部２７を「電源用端子部」と、出力部２６及び増幅部２５の端子部２８を「音声用端子部」と称す。なお、フレーム２７ａ，２８ａの上部には、各端子部２７，２８に接続されたケーブルを固定するためのケーブル固定用ネジ部２７ｂ，２８ｂが設けられている。

筐体３は、例えばアルミなどの金属から形成されている。この筐体３は、図２に示す通り、側面視コ字状に形成されていて、回路基板２２が載置される基台３１と、基台３１の両縁部から立設する壁部３２とを備えている。

図３は、筐体３の概略構成を表す上面視図であり、図４は車載用電子機器１の内部構成を表す側面図である。図３，４に示すように、壁部３２の上面には、天板４を固定するための天板用固定部３３と、フレーム２７ａ，２８ａを固定するためのフレーム用固定部３４と、スライド機構７を固定するためのスライド用固定部３５と、伝熱部５を保持するための伝熱用保持部３６とが設けられている。

天板用固定部３３は、壁部３２上面の最も端に位置する両端部と、その間とに配置されていて、所定の位置にセットされた天板４を固定するための６つのネジ穴３３ａを備えている。

フレーム用固定部３４は、壁部３２上面における天板用固定部３３のうち、両端部に位置する天板用固定部３３の内側に配置されていて、フレーム２７ａ，２８ａを固定するための４つのネジ穴３４ａを備えている。

スライド用固定部３５は、壁部３２上面におけるフレーム用固定部３４の内側に配置されていて、スライド機構７を固定するための８つのネジ穴３５ａと、位置決め用の４つの突起３５ｂとを備えている。

伝熱用保持部３６は、壁部３２上面におけるスライド用固定部３５の内側に配置されていて、伝熱部５を昇降自在に保持するための２つの凹部３６ａと、各凹部３６ａの底に設けられた２つのネジ穴３６ｂと、伝熱部５に対して上方への付勢力を付与する４つの付勢バネ３６ｃ（図１０参照）と、各凹部３６ａの底に設けられ、付勢バネ３６ｃを収納する４つの収納穴３６ｄとが設けられている。

また、壁部３２の上面におけるフレーム用固定部３４とスライド用固定部３５との間には、天板４の移動を規制するための規制手段６が取り付けられる取付部４０も設けられている。図５は取付部４０及び規制手段６の概略構成を表す説明図である。この図５に示すように、取付部４０は壁部３２の上面に設けられた円柱状の穴である。規制手段６には、取付部４０内に収納されたバネ６１と、バネ６１の上方に配置されて当該バネ６１の弾性変形により取付部４０から進退する規制ピン６２とが設けられている。天板４が取付部４０を覆っている場合には、規制ピン６２が取付部４０内に納められ、覆っていない場合にはバネ６１の付勢力により規制ピン６２の先端が取付部４０から突出するようになっている。

さらに、フレーム２７ａ、２８ａが取付部４０を覆うように取付けられ、当該フレーム２７ａ、２８ａには取付部４０に対応する孔部が設けられる。そして、取付部４０に収納される規制ピン６には、段部６ｂが形成されており、この段部６ｂを境界として小径部６ａと大径部６ｃが形成されている。そして、フレーム２７ａ、２８ａの孔部の径を小径部６ａの径よりも大きく、かつ大径部６ｃの径よりも小さくすることで、規制ピン６が取付部４０から逸脱してしまうことを防いでいる。

そして、壁部３２の外側面には、図１に示すように表面積を広げて放熱効率を高めるために凹凸部３７が形成されている。

また、図３に示すように、基台３１の一端部には車内に固定するためのネジが挿通される切欠３８が形成されていて、他端部には前記ネジが挿通されるねじ孔３９が形成されている。車両への取付時には、先ずねじ孔３９を介して位置決め並びにねじ固定を行い、その後に切欠３８を介してネジ固定する。

天板４は、例えばアルミなどの金属から形成されていて、図１，図４に示すように電源用端子部２７、音声用端子部２８及びフレーム２７ａ，２８ａの上方を同時に遮蔽できる大きさに形成されている。天板４の上面の４隅と、その間とには、天板用固定部３３のネジ穴３３ａに連続する貫通孔４１が設けられており、これらの貫通孔４１を介してネジ穴３３ａにネジ４１ａが螺合すると、天板４が筐体３に固定されるようになっている。天板４の上面には、短手方向に延在する溝４２が形成されていて、この溝４２には、電子回路部２に設けられた点灯光源３０の光を透過する透過孔４３が設けられている。また、天板４の下面には、図４に示すようにスライド機構７に係合する２本のステー４４が所定の間隔を空けて取り付けられている。

図６は、ステー４４の概略構成を表す斜視図である。図６に示すようにステー４４は、側面視コ字状に形成された板材である。ステー４４の上面には、天板４にネジ止めされる際にネジが挿通するネジ用孔４４ａが形成されている。また、ステー４４の側面には、スライド機構７に係合するための係合ピン４４ｂ（図３参照）が取り付けられるピン用孔４５が形成されている。

図７は伝熱部５の概略構成を表す斜視図である。図７に示すように、伝熱部５には、電子回路部２の電子部品２１のうち、発熱率の高い電子部品２１ａを支持する支持部５１と、支持部５１の上部に連結されて、筐体３の伝熱用保持部３６に固定される固定片５２とが設けられている。

支持部５１の一側面は傾斜面５３となっていて、この傾斜面５３に発熱率の高い電子部品２１ａが重ねられて支持されている。これにより、電子部品２１ａの熱量が傾斜面５３から支持部５１を介して固定片５２に伝達することになる。

固定片５２の両端部には、凹部５４が形成されていて、この凹部５４内には貫通孔５５が形成されている。貫通孔５５内には保持用のネジ５６（図８，９参照）が挿通されることで、伝熱部５が伝熱用保持部３６に保持されることになる。なお、凹部５４はネジ５６の頭部を上方に突出させない深さに形成されている。

また、固定片５２の上面には、例えばグラファイトシートなどの熱伝導シート５７が貼付されている。

ここで、伝熱部５と伝熱用保持部３６との接続関係について説明する。図８は伝熱部５と伝熱用保持部３６との接続関係を表す上面視図であり、図９は側面図、図１０は伝熱部５と伝熱用保持部３６の分解斜視図である。

図８〜１０に示すように、伝熱部５が伝熱用保持部３６に保持される際には、収納穴３６ｄ内に付勢バネ３６ｃが収納されてから、凹部３６ａに伝熱部５の固定片５２が納められ、その後、ネジ５６が貫通孔５５を介してネジ穴３６ｂに挿入される。図９（ａ）に示すように、ネジ５６がネジ穴３６ｂに螺合すると、ネジ５６の頭部から壁部３２の凹部３６ａまでの距離Ｈ１は、固定片５２の凹部５４の厚みＴ１よりも広く設定されているので、伝熱部５が昇降自在に保持されることになる。伝熱部５に上からの負荷がない場合には、伝熱部５は付勢バネ３６ｃにより押し上げられて、ネジ５６の頭部と固定片５２とが接触した状態となっている。

本実施形態では、伝熱部５は、バネ３６ｃの付勢力によって固定位置より０．３ｍｍ天板４方向に浮いている状態となる。そこへ、天板４が筐体３に対してネジ止め固定されると、天板４が伝熱部５をバネ３６ｃの付勢力に抗して上から押さえつけることになり、固定位置に押さえつけられる。ここで、伝熱部５はバネ３６ｃの付勢力によって天板４に熱伝導シート５７を介して密着する。このように、伝熱部５が天板４に密着固定することで、天板への熱伝導を確保し、熱伝導シートが熱伝導の効率をさらに上げている。

スライド機構７は、天板４を筐体３に対してスライドさせて、電子回路部２１の端子部２７，２８を露出／遮蔽するものである。このスライド機構７には、図３に示すように、上記したステー４４と、当該ステー４４を筐体３の長手方向に案内するレール部７１とから形成されている。

図１１はレール部７１の概略構成を表す斜視図である。図１１に示すようにレール部７１には、筐体３のスライド用固定部３５に固定される基板７２と、基板７２の端部から壁部３２の内側面に沿って垂下する垂下部７３とが設けられている。

基板７２には、位置合わせのためスライド用固定部３５の突起３５ｂに係合する切欠７４と、スライド用固定部３５のネジ穴３５ａと連通して固定用のネジ７５（図３参照）が挿入される貫通孔７６とが設けられている。

垂下部７３には、ステー４４に取り付けられた係合ピン４４ｂが挿入される垂直溝７７と、垂直溝７７と交わるように形成された水平溝７８とが設けられている。この水平溝７８が係合ピン４４ｂを筐体３の長手方向に案内して、天板４をスライドさせるようになっている。

垂直溝７７の上部は開放しており、これによりレール部７１を筐体３から取り外さなくとも、天板４を着脱することができる。また、垂直溝７７の下端７７ａは、水平溝７８の下面よりも０．６ｍｍ低くなっており、この位置に係合ピン４４ｂが位置すると、天板４が降下して所定位置にセットされることになる。換言すると、スライド時においては、天板４は所定位置から０．６ｍｍ高い位置でスライド移動する。このような構成とすることで、スライド時に天板４が筐体３の壁部３２の上面に接触することがなく、磨耗や損傷を未然に防ぐことができる。また、スライド時に天板４と筐体３との間に隙間が確保されるため、スムーズなスライド動作が実現される。

スライド移動時の状態を表したのが、図９（ａ）である。図９（ａ）では、スライド移動時の筐体３、天板４、伝熱部５の位置関係を表している。天板４がスライド移動しているときに、筐体３の壁部３２や伝熱部５の熱伝導シート５７と接触してしまうと摩耗や損傷により熱伝導の効率が悪化してしまう。そのために、この摩耗や損傷を防止すべく、図９（ａ）に示すように天板４と壁部３２との間に隙間Ｈ２（本実施形態では０．６ｍｍ）が形成されるように、スライド機構７を構成するレール部７１の水平溝７８と垂直溝７７の下端７７ａの高さが設定される。

天板４のスライド動作時には、伝熱部５はバネ３６ｃによって固定位置の高さ（筐体３の壁部３２の上面）から０．３ｍｍ浮いている状態となる。そのため、天板４をスライドさせるときには、少なくとも天板４を固定位置の高さ（筐体３の壁部３２の上面）から伝熱部５の浮遊量である０．３ｍｍを超えるクリアランスを設けないと、伝熱部５やその上面に設置される熱伝導シート５７に天板４が接触してしまう。そこで、この実施例では、スライド時には天板４を固定位置の高さ（筐体３の壁部３２の上面）から０．６ｍｍ浮かせる構造とすることで、天板４と熱伝導シート５７との間に隙間Ｈ３を設け、天板４と伝熱部５とがスライド時に接触しないように構成している。

一方、図９（ｂ）では、天板４が所定の位置にセットされ、ネジ４１ａにより筐体３に固定された状態を表している。この場合においては、天板４が常に筐体３の壁部３２に接触しているために、伝熱部５は天板４により押し下げられることになる。なお、押し下げられたとしても、伝熱部５の固定片５２とネジ５６の頭部との間には隙間Ｈ４が形成されているために、付勢バネ３６ｃの付勢力によって伝熱部５が押し上げられて、熱伝導シート５７と天板４との接触が維持されることになる。

水平溝７８は、電源用端子部２７側の規制手段６の規制ピン６２を露出させる地点から、音声用端子部２８側の規制手段６の規制ピン６２を露出させる地点までの範囲で天板４がスライド移動するように、その長さが設定されている。この水平溝７８の長さによって規定されるスライド範囲は、天板のスライド動作時に筐体３の両端部に設けられた電源用端子部２７と、音声用端子部２８とを露出させ、かつ筐体３内の電子回路部２は露出させないように、水平溝７８の長さを寸法設計する。このように、筐体３内の電子回路部２を常に保護するように設計することで、電子回路部２を別途保護するカバー等を設ける必要がない。

次に、本実施形態の作用について説明する。ケーブルの接続作業時においては、作業者は、ネジ４１ａを取り外して天板４をスライド移動可能な状態とする。そして、作業者は、例えば、図１２に示すように音声用端子部２８を露出させる方向に天板４をスライドさせる。天板４がスライド機構７の水平溝７８の長さによって規定される移動範囲の限度まで移動すると、音声用端子部２８側のフレーム２８ａのケーブル固定用ネジ部２８ｂや、規制手段６の規制ピン６２が露出する。この露出により規制ピン６２は上方へ突出して、天板４が元の位置にスライドすることを規制する。

その後、作業者はスライド機構７によって露出した音声用端子部２８にケーブルＣを接続する。この接続後には、作業者はケーブル固定用ネジ部２８ｂを工具により締結し、ケーブルＣを音声用端子部２８に固定する。

音声用端子部２８側の接続が完了すると、突出している規制ピン６２を押下して、天板４への規制を解除し、図１３に示すように天板４を反対方向へスライドさせる。天板４が移動範囲の限度まで移動すると、電源用端子部２７側のフレーム２７ａのケーブル固定用ネジ部２７ｂや、規制手段６の規制ピン６２が露出し、天板４のスライドが規制される。

その後、作業者は電源用端子部２７にケーブルを接続する。この接続後には、作業者はケーブル固定用ネジ部２７ｂを工具により締結し、ケーブルを電源用端子部２７に固定する。

端子部２７へのケーブル接続が完了すると、作業者は突出している規制ピン６２を押下して、天板４への規制を解除し、天板４を元の位置に戻す（図１参照）。そして、作業者はネジ４１ａを螺合して天板４を筐体３へ固定する。これにより、ケーブルの接続作業が完了する。前述したように、天板４のスライド範囲はスライド機構の水平溝７８によって規定され、上記のスライド動作中においても、筐体３内の電子回路部２が露出することはない。

接続作業終了後、天板４が所定位置に固定されると、図９（ｂ）に示した通り天板４方向にバネ付勢された伝熱部５が天板４と接触するために、電子回路部２の熱が伝熱部５を介して天板４に伝わり、天板４から放熱されることになる。

以上のように、本実施形態によれば、伝熱部５が筐体３内で電子回路部２に接続されて、当該電子回路部２の熱を天板４に伝導するので、天板４からの放熱も可能となり、筐体３にフィンを設けなくとも放熱効率を高めることができる。これにより加工コストやデザイン上の制約がかかってしまうことを抑制できる。

また、スライド機構７が天板４を筐体３に対してスライドさせて、電子回路部２の端子部２７，２８を露出／遮蔽するので、ケーブルを接続する場合にのみ端子部２７，２８を露出させることが可能となる。これにより、筐体３や天板４を取り外すことなくケーブルを接続することができ、作業効率が高められる。そして、天板４が端子部２７，２８を覆うような大きさとすることで、天板４自体が大きくなり、放熱効率も向上する。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。

本実施形態に係る車載用電子機器の外観を表す斜視図である。 図１の車載用電子機器の内部構造を表す斜視図である 図１の車載用電子機器に備わる筐体の概略構成を表す上面視図である。 図１の車載用電子機器の内部構成を表す側面図である。 図１の車載用電子機器に備わる取付部及び規制手段の概略構成を表す説明図である。 図１の車載用電子機器に備わるステーの概略構成を表す斜視図である。 図１の車載用電子機器に備わる伝熱部の概略構成を表す斜視図である。 図７の伝熱部と伝熱用保持部との接続関係を表す上面視図である。 図８の接続関係を表す側面図である。 図７の伝熱部と伝熱用保持部３６の分解斜視図である。 図１の車載用電子機器に備わるレール部の概略構成を表す斜視図である。 図１の車載用電子機器の天板がスライド移動した場合の状態を表す斜視図である。 図１の車載用電子機器の天板がスライド移動した場合の状態を表す斜視図である。

符号の説明

１ 車載用電子機器
２ 電子回路部
３ 筐体
４ 天板
５ 伝熱部
６ 規制手段
７ スライド機構

Claims (5)

1. 電子回路部と、
   当該電子回路部を収納する筐体と、
   前記電子回路部を露出／遮蔽するために前記筐体を開閉する天板と、
   前記筐体内で前記電子回路部に接続されて、当該電子回路部の熱を天板に伝導する伝熱部とを備えることを特徴とする車載用電子機器。
2. 請求項１記載の車載電子機器において、
   前記天板の閉状態時に前記伝熱部を前記天板に向けて付勢する付勢バネとを備えることを特徴とする車載用電子機器。
3. 請求項１又は２記載の車載用電子機器において、
   前記天板を前記筐体に対してスライドさせて当該筐体を開閉するスライド機構を備えることを特徴とする車載用電子機器。
4. 請求項３記載の車載用電子機器において、
   前記スライド機構は、前記天板をスライドさせる際に、前記天板と前記伝熱部との間に隙間を形成することを特徴とする車載用電子機器。
5. 請求項３又は４記載の車載用電子機器において、
   前記天板と前記伝熱部との間には熱伝導シートが介在していることを特徴とする車載用電子機器。
   

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