JP4515929B2

JP4515929B2 - 車両用オーバヘッドモジュール

Info

Publication number: JP4515929B2
Application number: JP2005020999A
Authority: JP
Inventors: 啓仁松井; 貞久鬼丸; 健一森; 健二山本
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2025-01-28
Also published as: JP2005239133A

Description

本発明は、車両用オーバヘッドモジュールに関し、詳しくは、炎天下放置時等に車両天井部に搭載された電子機器類を一定温度以下に保持する機構を備える車両用オーバヘッドモジュールに関する。

車両天井部に設置されるオーバヘッドモジュールに、近年、通信機器等の電子機器類を搭載することが検討されている。これら電子機器類は、車両運転時はもちろん、駐車時・放置時においても作動させる必要があるが、耐熱温度が低いことから（例えば、６０〜７０℃程度）、放置時の温度上昇が問題となる。特に、炎天下に放置された場合には、太陽の輻射熱により車両天井部が高温になり、車室内空気温度も高くなるために、オーバヘッドモジュールが高温となって、搭載機器の作動に悪影響を及ぼすおそれがある。

ここで、従来のオーバヘッドモジュールには、主にマップランプやサングラスケース等、耐熱温度が高いもの（通常、１００℃以上）が搭載されてきた。このため、従来知られる技術は、コネクタ構造や配線に関するものが多く（例えば、特許文献１等）、熱対策に関するものはこれまで知られていない。また、他の車両用デバイスとして、特許文献２には、インナーミラーに関して背面に日射を防ぐ遮熱板を設けることが、特許文献３には通気口を設けることが記載されているが、これら技術では効果が十分ではない。
特開２０００−２７２４０９号公報特開平９−１８８１９６号公報特開平９−１８８１９５号公報

さらに、車両全体として日射による車室内温度上昇を抑える技術も多数提案され、例えば、特許文献４には、天井とフロントガラスとリアガラスとからなる屋根を中空の二重構造として、選択的に真空状態等とすることが開示されている。ところが、この構造は、オーバヘッドモジュールの温度上昇抑制を目的とするには大掛かりであり、コストが高いという問題がある。また、オーバヘッドモジュールに冷却装置を付設することも考えられるが、車両放置時に冷却のために動力 (例えばバッテリ）を使用することは好ましくない。
特開平７−２５３５９号公報

以上のように、従来のオーバヘッドモジュールは、これまで温度上昇を抑制できるような構成にはなっておらず、電子機器類を搭載することは難しかった。そこで、本発明は、電子機器類等の耐熱性の低い機器を搭載して、炎天下放置時といった特殊な環境下においても、これら機器を一定温度以下に保持することが可能であるとともに、構成が簡易で低コストな車両用オーバヘッドモジュールを提供することにある。

本発明請求項１記載の車両用オーバヘッドモジュールは、車室の天井部近傍にオーバヘッドモジュールケースを設置し、該オーバヘッドモジュールケース内において、搭載機器の周囲を覆うように配設した断熱部材を有している。
そして、該搭載機器に近接させてヒートパイプの入熱部を配置し、前記オーバヘッドモジュールケース外に配置したヒートパイプの放熱部に放熱する構成としている。さらに、前記ヒートパイプの放熱部に接して蓄冷材を配置し、前記蓄冷材の周囲を覆って閉空間を形成する断熱部材を配設し、該断熱部材に内外の温度に応じて開閉する開閉扉を設けてい
る。

車両が炎天下に放置されると、天井からの熱によりオーバヘッドモジュール温度が搭載機器の許容温度を超えるおそれがある。このため、請求項１の構成ではヒートパイプを機器に近接させて搭載機器の温度上昇を抑える。機器に近接させたヒートパイプにより、オーバヘッドモジュールケース内に侵入する熱を車両低温部に導き、放熱することで搭載機器の温度上昇を抑えることができる。さらに、搭載機器と蓄冷材とを断熱部材で囲むことで、周りからの熱を最小限にする。これにより、搭載機器の温度を許容温度以下に維持することができ、動力を使用しないので、簡易な構成で、低コストなオーバヘッドモジュールを実現できる。
この時、ヒートパイプの放熱部に蓄冷材を配置すれば、放熱が促進される。よって、これを利用して温度上昇の立ち上がりを抑えることができる。また、ヒートパイプの放熱部に配置した蓄冷材を断熱部材内に収容し、例えば、車室内空気温度が低い時に開閉扉を開けることで蓄冷材を冷やしておくことができる。これにより、さらに効果的な冷却が可能となり、炎天下放置時に、搭載機器を長時間低温に維持することができる。

請求項２記載の発明では、前記断熱部材に設けた開閉扉を形状記憶合金で構成し、所定温度で形状変化して開閉するようにしている。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の基本構成となる車両用オーバヘッドモジュールの第１の形態を示す図で、図１（ａ）のように、本形態のオーバヘッドモジュールは、車室天井部の近傍に装着されるオーバヘッドモジュール本体（以下、ＯＨＭ本体と称する）１を備え、ＯＨＭ本体１内の搭載機器として、図１（ｂ）に示すような各種電子機器１０５を搭載してなる。

図１（ａ）において、ＯＨＭ本体１は、外側ケース１０１と断熱ケース１０２および断熱プレート１０３とからなるオーバヘッドモジュールケース、ＯＨＭステー１０４、オーバヘッドモジュールケース内に収容される電子機器１０５、蓄冷材ケース１０７内に保持される蓄冷材１０６よりなる。オーバヘッドモジュールケースは、上端開口の容器状の外側ケース１０１内に、ほぼ同形状の断熱ケース１０２を嵌合固定し、これらケース１０１、１０２の開口部を閉鎖するように断熱プレート１０３を覆着してなり、車両屋根Ｃ１の内張りＣ２に空けられた穴に嵌め込まれて、ＯＨＭステー１０４によって車両屋根Ｃ１の内壁面に固定されている。

断熱ケース１０２は、外側ケース１０１の内壁面に密着するように設置され、断熱部材である断熱ケース１０２と断熱プレート１０３とで囲まれる密閉空間の内部に電子機器１０５を収容している。断熱ケース１０２内に収容される電子機器１０５は、従来は車室天井付近に設置していない耐熱温度が低いデバイスであり、例えば、図１（ｂ）では、白線認識用カメラ１０５ａとレンズ１０５ｂ、カメラ用制御回路１０５ｃ、通信モジュール１０５ｄとアンテナ１０５ｅを、断熱プレート１０３に密接させて配置している。

このような電子機器１０５をＯＨＭ本体１内に搭載することで、例えば、通信モジュール１０５ｄの基板とアンテナ１０５ｅを一体化し、かつアンテナを車両屋根Ｃ１近傍の通信に有利な位置に配置できる利点がある。断熱ケース１０２は、外側ケース１０１よりも前後方向の長さがやや短く形成してあり、耐熱温度が高いデバイス（ここでは、マップランプ１０８）は、断熱ケース１０２の前方の外側ケース１０１内に置かれている。これは、本構成による温度上昇抑制効果が得られる部位を限定することで、必要な部位に、より長時間効果を与えるための工夫である。

蓄冷材ケース１０７は、断熱プレート１０３の下面に接して設けられる偏平形状の密閉ケースで、その内部に蓄冷材１０６が充填されている。蓄冷材１０６は、従来公知のものを使用することができる。蓄冷材の種類は、顕熱を利用するタイプのものであれば、質量あたりの熱容量が大きい水が適す。また、潜熱を利用するタイプのものがあり、顕熱を利用するタイプの蓄冷材に比べて熱容量が大きい特徴を有する。具体的には、無機水和塩系、有機物化合物系の潜熱型蓄冷材があり、これら潜熱型蓄冷材の融点を作動温度域に合わせて選択すると、さらに効果的である。例えば、ＯＨＭ温度を６５°Ｃ以下に保持したい場合には、それより少し温度の低い５０〜６０°Ｃに融点を持つもの、例えば、酢酸ナトリウム水和物（ＣＨ_３ＣＯＯＮａ・３Ｈ_２Ｏ）、パラフィン（ＣｘＨｙ）等を選択するとよい。

上記構成の車両用オーバヘッドモジュールの作動について説明する。従来の熱対策がなされないオーバヘッドモジュールの場合、車両走行中は、空調により車室内空気温度が低いため、オーバヘッドモジュールも上限温度以下に保たれている。しかしながら、車両が炎天下に放置されると、太陽の輻射熱によって屋根が加熱されるため、天井からの熱によりオーバヘッドモジュールの温度も上昇し、電子機器類の上限温度に達してしまう不具合がある。そこで、本実施の形態では、車両屋根Ｃ１の内側に装着したＯＨＭ本体１内に、断熱部材（断熱ケース１０２および断熱プレート１０３）で囲まれた状態で電子機器１０５を収容し、屋根Ｃ１側からの熱の侵入を最小限にできる。さらに、断熱部材内部において、蓄冷材１０６を電子機器１０５と密着配置したので、断熱部材内部の温度が上昇した場合には、蓄冷材１０６の効果により電子機器１０５の温度上昇を抑えることができる。これにより、電子機器１０５の温度を上限温度（例えば、６５°Ｃ）以下に保ち、作動の異常等を防止できる。

なお、電子機器１０５用の電源として、通常の車載バッテリを使用せず、図２に第２の形態として示すように、断熱部材内に配したセカンドバッテリ１０９を使用することもできる。ここでは、断熱プレート１０３と電子機器１０５の間、蓄冷材１０６と設置位置の一部にセカンドバッテリ１０９を載せている。これにより、車両駐車時の電源が容易に確保できる。太陽電池その他の補助電源を使用することもできる。

上記第１の形態では、図３（ａ）に模式的に示すように、蓄冷材１０６と電子機器１０５の全体を覆う断熱ケース１１０を設けて、全体を断熱部材で囲う構成としたが、蓄冷材１０６と電子機器１０５を部分的に断熱部材で囲う構成としてもよい。例えば、図３（ｂ）に示す第３の形態では、蓄冷材１０６と電子機器１０５の頂面と側面を覆う断熱ケース１１１を配しており、底面側には断熱部材を配していない。電子機器１０５搭載の都合によっては、このように、上部側のみに断熱部材を設置することもでき、高温となりやすい車両屋根Ｃ１側を断熱ケース１１１で覆うことで、必要な効果を得ることができる。

図４に、上記構成による効果を示す。従来の構成では、炎天下放置時間と電子機器１０５近傍の温度（ＯＨＭ温度）の関係は、点線で示すようになり、炎天下放置開始とともに温度が急激に上昇し、上限温度を超える。これに対し、断熱部材と蓄冷材１０６を用いた本構成では、実線で示されるように、断熱ケース１０２内の温度上昇が抑制される。その結果、制限温度に達するまでの時間を長くすることができるので、簡易な構成で、冷却用の動力等を使用することなく、電子機器１０５が搭載可能であり、炎天下放置による作動への影響を抑制できる。

図５（ａ）、（ｂ）に第４の形態を示す。図５（ｂ）は、本形態の車両用オーバヘッドモジュールの概略構成を示す模式的な図で、ＯＨＭ本体１は、車両屋根Ｃ１とその内張りＣ２の間に配設される断熱ケース１１２と、断熱ケース１１２内に搭載される電子機器１０５を有している。断熱ケース１１２は電子機器１０５全体を覆って密閉空間を形成しており、車両前面および後面側に複数の開閉扉１１３を有している。また、オーバヘッドモジュールケースとしての車両屋根の内張りＣ２には、複数の開閉扉１１３に対応する位置に複数の空気導入口１１４が設けられ、車両前部側の空気導入口１１４近傍には、空気を循環させるためにファン１１５が設置されている。これら複数の開閉扉１１３とファン１１５の駆動は、制御手段２によって制御される。駆動源として、上記図２に示したセカンドバッテリ１０９を、断熱ケース１１２の近傍に設置することもできる。

制御手段２は、断熱ケース１１２内外の温度に応じて開閉扉１１３を開閉することにより、電子機器１０５を所定温度以下に維持する。例えば、車両走行時には、図７のように空調により車室内温度が２５°Ｃ程度と低いので、図５（ａ）のように、開閉扉１１３を開くとともに、ファン１１５を回して、空気導入口１１４から断熱ケース１１２内に冷却空気を取り込む。これにより、断熱ケース１１２内に冷却空気の流れができ、ＯＨＭ温度を低温に維持できる。車両放置時には、日射により車両屋根Ｃ１温度が上昇するので、開閉扉１１３を閉じて冷却空気を閉じ込めるとともに、周りから侵入する熱量を最小限に抑える。この効果により、炎天下放置の際にも、一定時間、上限温度（例えば、６５°Ｃ）以下に保持できる。

なお、図６に第５の形態として示すように、開閉扉１１３を形状記憶合金で構成し、温度変化に応じて自動開閉するようにしてもよい。この場合例えば、４０°Ｃ以下で開閉扉１１３が閉じ、４０°Ｃ以上で開くように構成することで、効果的に電子機器１０５の温度上昇を抑制することができる。さらに、断熱ケース１１２内に上記第１の形態で使用した蓄冷材を設置し、その上に電子機器１０５を搭載すれば、冷却効果がより向上する。

次に、制御手段２による開閉扉１１３の制御方法の他の例を示す。上記図７では車両走行中に開閉扉１１３を開き、駐車時に開閉扉１１３を閉にする制御方法としたが、図示しない温度センサで、断熱ケース１１２内の電子機器１０５の温度（ＯＨＭ温度）と車室内温度（車内空気温度）を測定し、比較することにより、開閉扉１１３の開閉を制御してもよい。このアルゴリズムを図８に示す。図８において、まず、ステップ１０１でＯＨＭ温度Ｔｏを測定し、ステップ１０２で車内空気温度Ｔｒを測定して、ステップ１０３で測定結果を比較する。そして、ＯＨＭ温度が高い場合は（Ｔｏ＞Ｔｒ）、ステップ１０４に進んで開閉扉１１３を開け、電子機器１０５を冷却する。温度差がないか、逆に、車内空気温度が高い場合は（Ｔｏ≦Ｔｒ）、開閉扉１１３を閉めて、断熱ケース１１２内を断熱する。

こうすることにより、温度に応じて開閉扉１１３を開閉し、より細かな制御が可能になる。例えば、夜間に車内空気温度が下がってきた時に、開閉扉１１３を閉めたままにしておくと、図９のようにＯＨＭ温度の方が車内空気温度より高くなってしまう。そこで、これを回避するために、車内空気温度が低い時は、開閉扉１１３を開ける。その結果、電子機器１０５を冷却し、図１０のようにＯＨＭ温度を低く維持することができる。

図１１、１２に第６の形態を示す。図１１は、本形態の車両用オーバヘッドモジュールの概略構成を示す模式的な図で、ＯＨＭ本体１は、車両屋根Ｃ１とその内張りＣ２の間に配設される断熱ケース１１０と、断熱ケース１１０内に搭載される電子機器１０５を有している。オーバヘッドモジュールケースとしての断熱ケース１１０は電子機器１０５全体を覆って密閉空間を形成している。また、本形態では、電子機器１０５の冷却にヒートパイプを用いており、断熱ケース１１０内において、電子機器１０５をヒートパイプ入熱部３０１上に搭載している。電子機器１０５の熱はヒートパイプ輸送部３０２を介して、車両の低温部に設置される放熱部から放熱される。

ここで、ヒートパイプの原理を簡単に説明する。ヒートパイプは、密閉容器内に少量の液体（作動液）を真空封入し、内壁に毛細管構造を備えたものである。ヒートパイプの入熱部３０１が加熱されると、（１）入熱部３０１で作動液が蒸発（蒸発潜熱の吸収）、（２）低温部である放熱部に蒸気が移動、（３）蒸気が放熱部で凝縮（蒸発潜熱の放出）、（４）凝縮した液が毛細管現象で入熱部３０１に還流する、という一連の相変化が連続的に生じ、熱が素早く移動する。このようにヒートパイプは動力を用いずに、熱量を輸送できると言う特徴があり、本発明の特殊な状況下（動力を使用できない、近くに低温部がない）に好適に使用されて、高い冷却効果を示す。

ヒートパイプ構成の一例を図１３に示す。図１３（ａ）は、板状およびシート状のヒートパイプを利用した例であり、ヒートパイプ入熱部３０１が板状となっているので、その上に電子機器１０５を載せることができ、熱伝導により冷却できる。図１３（ｂ）は、パイプ状のヒートパイプを利用した例であり、円管状ヒートパイプの片側に空冷フィン３０３を設置して入熱部３０１となしたもので、断熱ケース１１０内の空気を冷やし、間接的に電子機器１０５を冷やす。ヒートパイプ輸送部３０２は、曲げ加工が容易なシート状（図１３（ａ））、円管状（図１３（ｂ））が適している。また輸送部３０２が高温の場所を通る場合は、熱の侵入を防ぐために、断熱材を設置することが望ましい。

ヒートパイプの放熱部は入熱部３０１と同様の形状を有する。車両のボデーに放熱する場合は、図１３（ａ）のように板状およびシート状がよい。外気に直接放熱する場合は、図１３（ｂ）のように空冷フィン３０３を設置するとよい。放熱部を設置する車両の低温部は、アンテナ部４０１、ピラー部４０２、フェンダー部４０３、ドアミラー部４０４、アンダーフロア部４０５がある（図１２参照）。車両の各部温度を測定した結果例を示すと、外気温度３５°Ｃ、日射量１０００Ｗ／ｍ^２の条件下で、アンテナ部４０１（６０°Ｃ）、ピラー部４０２（７０°Ｃ）、フェンダー部４０３（６０°Ｃ）、ドアミラー部４０４（５０°Ｃ）、アンダーフロア部４０５（４０°Ｃ）である。低温部の温度が低いほど、ヒートパイプの熱輸送能力も大きくなるので、必要な放熱量に合わせて低温部を選択するのがよい。

このように、断熱ケース１１０内に電子機器１０５を収容して屋根Ｃ１側からの熱の侵入を最小限にするとともに、ヒートパイプを用いて放熱することで、電子機器１０５の温度上昇を抑えることができる。よって、炎天下放置時の電子機器１０５の温度を上限温度（例えば、６５°Ｃ）以下に保ち、作動の異常等を防止する同様の効果が得られる。

その他、自励振動相変化型のヒートパイプを利用することで、熱輸送能力を向上させることができる。この自励振動相変化型のヒートパイプは、搭載姿勢の影響がない、熱輸送密度が大きいといった特徴を有する。

図１４に本発明の適用例である第７の実施形態を示す。本実施形態の車両用オーバヘッドモジュールの基本構成は、上記第６の形態と同様であり、ＯＨＭ本体１は、車両屋根Ｃ１とその内張りＣ２の間に配設される断熱ケース１１０と、断熱ケース１１０内に搭載される電子機器１０５を有している。電子機器１０５は、断熱ケース１１０内において、ヒートパイプ入熱部３０１上に搭載され、ヒートパイプ入熱部３０１は、ヒートパイプ輸送部３０２によって断熱ケース１１２内のヒートパイプ放熱部３０４に連結している。断熱ケース１１２は、上記図５の第４の形態と同様の構成で、電子機器１０５全体を覆って密閉空間を形成するとともに、車両前面および後面側に複数の開閉扉１１３を有している。また、車両屋根の内張りＣ２には、複数の開閉扉１１３に対応する位置に複数の空気導入口１１４が設けられ、車両前部側の空気導入口１１４近傍には、空気を循環させるためにファン１１５が設置されている。これら複数の開閉扉１１３とファン１１５の駆動は、図示を略す制御手段によって制御される。また、断熱ケース１１２内には、ヒートパイプ放熱部３０４に密接して蓄冷材１０６が配設されている。

上記構成において、制御手段は、断熱ケース１１２内外の温度に応じて開閉扉１１３を開閉して蓄冷材１０６を冷却する。蓄冷材１０６を用いることで、放熱効果を高め、温度上昇の立ち上がりを抑える。具体的には、まず車両走行時には、図１５のように空調により車室内温度が、例えば２５°Ｃ前後と低いので、図１４（ａ）のように、開閉扉１１３を開くとともにファン１１５を回して、空気導入口１１４から断熱ケース１１２内に冷却空気を取り込む。これにより、断熱ケース１１２内に冷却空気の流れができ、蓄冷材１０６を十分冷却することができる。この時、断熱ケース１１０内では、ケース外から侵入する熱をヒートパイプ入熱部３０１、ヒートパイプ輸送部３０２を介して、断熱ケース１１２内のヒートパイプ放熱部３０４から蓄冷材１０６に放熱している。よって、効率よい冷却が可能で、電子機器１０５を所定温度以下に維持することができる。

一方、車両放置時には、日射により車両屋根Ｃ１温度が上昇するので、図１４（ｂ）のように、開閉扉１１３を閉じて冷却空気を閉じ込めるとともに、周りから侵入する熱量を最小限に抑える。断熱ケース１１２内の蓄冷材１０６は十分冷却されているので、断熱ケース１１０、１１２内に侵入してきた熱量をこの蓄冷材１０６で吸熱することができる。このように、断熱ケース１１０、１１２と蓄冷材１０６の効果により、炎天下放置の際にも、一定時間、上限温度（例えば、６５°Ｃ）以下に保持できる（図１５参照）。

なお、上記図６の第５の形態と同様に、断熱ケース１１２の開閉扉１１３を形状記憶合金で構成し、温度変化に応じて自動開閉するようにしてもよい。この場合例えば、４０°Ｃ以下で開閉扉１１３が閉じ、４０°Ｃ以上で開くように構成することで、効果的に電子機器１０５の温度上昇を抑制することができる。

次に、制御手段による開閉扉１１３の制御方法の他の例を示す。上記図１５では車両走行中に開閉扉１１３を開き、駐車時に開閉扉１１３を閉にする制御方法としたが、図示しない温度センサで、断熱ケース１１２内の蓄冷材１０６の温度（蓄冷材温度）と車室内温度（車内空気温度）を測定し、比較することにより、開閉扉１１３の開閉を制御してもよい。このアルゴリズムを図１６に示す。図１６において、まず、ステップ２０１で蓄冷材温度Ｔｏを測定し、ステップ２０２で車内空気温度Ｔｒを測定して、ステップ２０３で測定結果を比較する。そして、蓄冷材温度が高い場合は（Ｔｏ＞Ｔｒ）、ステップ２０４に進んで開閉扉１１３を開け、蓄冷材１０６を冷却する。温度差がないか、逆に、車内空気温度が高い場合は（Ｔｏ≦Ｔｒ）、開閉扉１１３を閉めて、断熱ケース１１２内を断熱する。

こうすることにより、温度に応じて開閉扉１１３を開閉し、より細かな制御が可能になる。例えば、夜間に車内空気温度が下がってきた時に、開閉扉１１３を閉めたままにしておくと、蓄冷材温度の方が車内空気温度より高くなってしまう。そこで、これを回避するために、車内空気温度が低い時は、開閉扉１１３を開ける。その結果、電子機器１０５を冷却し、ＯＨＭ温度を低く維持することができる。

図１７に第８の形態を示す。図１７（ａ）は、本形態の車両用オーバヘッドモジュールの概略構成を示す図で、図１７（ｂ）にそのＡ−Ａ断面図、図１７（ｃ）にそのＢ−Ｂ断面図を示す。図１８はその車載図である。ＯＨＭ本体１は、オーバヘッドモジュールケースとしての外側ケース１０１と、外側ケース１０１内に配設した断熱ケース５０１と、断熱ケース５０１内に搭載される電子機器１０５を有している。ＯＨＭ本体１は、外側ケース１０１の上端開口縁部に固定した複数のステー１０４によって車両屋根Ｃ１の裏壁面に固定されるとともに、車両屋根の内張りＣ２に設けた開口部Ｃ２１に嵌め込まれて、該開口部Ｃ２１から車室Ｃ内に突き出している。従って、ＯＨＭ本体１の上面は、車両屋根Ｃ１と内張りＣ２の間のルーフ内側空気Ａ１に、ＯＨＭ本体１の下面は、車室内気Ａ２に接している（図１８参照）。

断熱ケース５０１は下端開口の箱状で、電子機器１０５全体を覆うように外側ケース１０１下端面上に配置され、その内部に密閉空間を形成している。断熱ケース５０１内に搭載される電子機器１０５は、熱対策を必要とする機器であり、ここでは室内監視カメラ１０５ｆとレンズ１０５ｇを例として示している。耐熱温度の高い機器（例えば、室内ランプ１０８ａやスイッチ１０８ｂ等）は、外側ケース１０１内において断熱ケース５０１の外側に配設されている。

断熱ケース５０１は、上面および側面が断熱部材５０２（具体的には、ウレタンフォーム、真空断熱材等）で覆われ、内部の電子機器１０５を日射Ｒから遮断するようになっている。一方、断熱ケース５０１とともに密閉空間を形成する外側ケース１０１の下端面の一部は、放熱部材である放熱板５０５で構成されている。放熱板５０５は、具体的にはアルミニウム製プレート等の熱伝導性の良好な金属プレートからなり、図１７（ｂ）、（ｃ）に示すように、放熱板５０５上に電子機器１０５および電子機器１０５に接続する接続部材としての配線５０４を密着配置することで、放熱性を向上させる。この際、熱伝導をよくするための伝熱グリスや伝熱シートを用いることが望ましい。一方、電子機器１０５の上面側には、断熱ケース５０１頂面５０３との間には空間が設けられている。配線５０４は金具５０６によって放熱板５０５に固定されており、さらにグロメット５０７を通じて断熱ケース５０１の外へ導出され、車両屋根Ｃ１の内側に設けられたハーネスＣ４に接合される。

次に本形態のオーバヘッドモジュールの作用効果を説明する。図１８において、車両Ｃ
が炎天下に放置されると日射Ｒのエネルギ（一般に１０００Ｗ／ｍ^２程度に達すると言われている）によって、車両Ｃ上部が加熱される。車室内温度もウインドウＣ３を通じた日射によってダッシュボードなどが加熱されて昇温するが、日射が当たらない車両下面Ｃ５から放熱されるため車両屋根Ｃ１程には高温にならない。従って、熱は車両Ｃ上部から下部へ向かって流れる。そのため、車両Ｃ上部ほど温度が高く、例えばルーフ内側空気Ａ１が１００℃、車室内気Ａ２上部が８０℃、車室内気Ａ２下部が６０℃となる。

ここで、特に熱対策を行わない場合（本構成でない場合）、ＯＨＭ本体１内に置かれた電子機器１０５は、ルーフ内側空気Ａ１に直接さらされる上、車室内気Ａ２との間は外側ケース１０１で遮断される。このため、電子機器１０５の温度は、ほぼルーフ内側空気Ａ１温度と同じ温度まで昇温し、例えば電子機器１０５の上限温度を比較的高い８５℃とした場合でも、上限温度を越えてしまうことになる。この時の温度上昇の様子を図１９に示す。

次に、本形態の構成を採用した場合について説明する。図１７において、電子機器１０５の上面側（ルーフ内側空気Ａ１に接する側）には、断熱部材５０２で覆われた断熱ケース５０１が設けられているため熱抵抗が大きい。これに対し、電子機器１０５の下面側には放熱板５０５が密着して設けられているため熱抵抗が小さくなる。これにより、図１９に示すように、電子機器１０５の温度は、放熱板５０５が接する車室内気Ａ２とほとんど同じ温度まで低下する。このように、本構成を用いた場合は、車室内気Ａ２の温度（例えば、８０℃）までに温度上昇を抑えることができる。

なお、電子機器１０５には、電源や電気信号のやりとりのための配線５０４が必要となる。図１７において、配線５０４はグロメット５０７を通じてルーフ内側空気Ａ１雰囲気中に出て、ルーフ内に設けられたハーネスＣ４に接続されている。ハーネスＣ４は車両屋根Ｃ１直下に置かれているため高温となり、その熱が配線５０４を伝わって断熱ケース５０１内に入り電子機器１０５を加熱するおそれがある。この対策として本実施形態では、グロメット５０７から電子機器１０５へ接続する間において、配線５０４を放熱板５０５に密着させることで、配線５０４を伝わる熱を、放熱板５０５を通じて車室内気Ａ２へ放熱している。従って、配線５０４を通じて熱が電子機器１０５に伝わることを防止することができ、電気配線を有する場合においても、図１９に示したものと同様の効果が得られる。

図２０に第９の形態を示す。例えばＯＨＭ本体１の意匠上の問題や内部の各部材の配置の関係などで電子機器１０５の直下に放熱板５０５を設けることができない場合には、別の部分に放熱板５０５を設けることもできる。例えば、図示するように、外側ケース１０１の電子機器１０５直下位置から離れた一部を放熱板５０５ａで構成し、電子機器１０５との間をヒートパイプ等の高熱伝導部材５０８で連結する構成としてもよい。さらに、図２１に第１０の形態として示すように、ＯＨＭ本体１の外部に放熱板５０５を設けることもできる。図２１において、放熱板５０５ｂは車両Ｃ下部のより低温の部位に配置され、電子機器１０５との間を高熱伝導部材５０８ａで連結する構成としてある。この場合、より低温の車両下面Ｃ５に近いところに放熱板５０５ｂを設けることになるため、温度低減効果が大きくなる。

なお、放熱板５０５はＯＨＭ本体１の一部に設けるだけでなく、ＯＨＭ本体１の外側ケース１０１全体を高熱伝導部材（例えば、アルミニウム）で製作することで放熱板の働きをさせてもよい。また、前記形態では、電気配線による伝熱への対応策について説明したが、この方法は、電気配線に限られるものではなく、空気配管、油配管等の電子機器１０５に接続されるいずれの部材に適用してもよい。その他、熱伝導のよい部材が断熱部材５０２を突き抜けて断熱ケース５０１内部の機器に接続する構造がある場合には、上記方法により同様の効果が得られる。さらには、図２２に第１１の形態として示すように、電子機器１０５用の放熱板５０５ｃをその直下にのみ配置し、これとは別に、配線５０４用の放熱板５０５ｄをその直下に設ける構成としてもよい。

なお、上記実施の形態では、電子機器１０５として、白線認識用カメラ１０５ａとレンズ１０５ｂ、カメラ用制御回路１０５ｃ、通信モジュール１０５ｄとアンテナ１０５ｅ、室内監視カメラ１０５ｆとレンズ１０５ｇを示したが、これに限定されるものではなく、その他の通信モジュール（ＥＴＣ、ＶＩＣＳ、Ｇ−ＢＯＯＫのような携帯電話のインフラを利用したデータ通信、カーナビゲーションシステム用機器等）、ナイトビュー用赤外線カメラ、侵入センサ（カメラで撮影して画像認識するものや、超音波式、電波式等）、レインセンサ等の種々の機器が搭載可能である。

（ａ）は第１の形態を示すオーバヘッドモジュールの全体構成図、（ｂ）は（ａ）の要部断面図である。第２の形態を示すオーバヘッドモジュールの全体構成図である。（ａ）は第１の形態のオーバヘッドモジュールの概略構成図、（ｂ）は第３の形態を示すオーバヘッドモジュールの概略構成図である。本構成による効果を説明するための図である。第４の形態を示し、（ａ）は車両走行時、（ｂ）は車両放置時のオーバヘッドモジュールの概略構成図である。第５の形態を示すオーバヘッドモジュールの概略構成図である。本構成による効果を説明するための図である。第５の形態の構成における制御の一例を示すフローチャート図である。放置時に断熱ケースを開閉しない場合の温度変化を示す図である。放置時に断熱ケースを開閉した場合の温度変化を示す図である。第６の形態を示すオーバヘッドモジュールの概略構成図である。第６の形態のオーバヘッドモジュールの車両搭載図である。（ａ）、（ｂ）は第６の形態で使用するヒートパイプ構成例を示す斜視図である。本発明を適用した第７の実施形態を示し、（ａ）は車両走行時、（ｂ）は車両放置時のオーバヘッドモジュールの概略構成図である。本発明による効果を説明するための図である。第７の実施形態の構成における制御の一例を示すフローチャート図である。（ａ）は第８の形態を示すオーバヘッドモジュールの全体構成図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。第８の形態の効果を説明するためのオーバヘッドモジュールの車載図である。本構成による効果を説明するための図である。第９の形態を示すオーバヘッドモジュールの概略構成図である。第１０の形態を示すオーバヘッドモジュールの概略構成図である。第１１の形態を示すオーバヘッドモジュールの部分概略構成図である。

符号の説明

１オーバヘッドモジュール本体
１０１外側ケース
１０２断熱ケース（断熱部材）
１０３断熱プレート（断熱部材）
１０４ステー
１０５電子機器
１０６蓄冷材
２制御手段
３０１ヒートパイプ入熱部
３０２ヒートパイプ輸送部
３０４ヒートパイプ放熱部
５０１断熱ケース
５０２断熱部材
５０４配線（接続部材）
５０５放熱板（放熱部材）
５０８熱伝導部材

Claims

車室の天井部近傍に設置したオーバヘッドモジュールケース内において、搭載機器の周囲を覆うように断熱部材を配設するとともに、該搭載機器に近接させてヒートパイプの入熱部を配置し、前記オーバヘッドモジュールケース外に配置したヒートパイプの放熱部に放熱する構成とする一方、前記ヒートパイプの放熱部に接して蓄冷材を配置し、前記蓄冷材の周囲を覆って閉空間を形成する断熱部材を配設し、該断熱部材に内外の温度に応じて開閉する開閉扉を設けたことを特徴とする車両用オーバヘッドモジュール。
前記断熱部材に設けた開閉扉を形状記憶合金で構成し、所定温度で形状変化して開閉するようにした請求項１記載の車両用オーバヘッドモジュール。