JP7331487B2 - 電子装置 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、内部に電子部品を備え、日光が照射される環境に配置される電子装置に関する。

従来、車両の屋根などの車両の上部に備えられ、アンテナを収容する突起部を有するアンテナ装置が開示されている（たとえば特許文献１参照）。アンテナ装置が備える回路部は、性能を維持するために放熱できるようになっていることが好ましい。

特許文献１では、回路部を突起部の中に設け、さらに車両の上部のルーフ表面からも離間した位置に回路部を設けている。これによって回路部の熱を突起部内の空間に逃がすことができる。これによって回路部の温度上昇を抑制している。

特開２０１４－５００３１号公報

特許文献１に記載の構造では、太陽から突起部に照射される熱が突起部の内部に伝わり、突起部内の温度が上昇することになり、回路部が備える電子部品も温度上昇するという問題がある。

そこで、開示される目的は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、電子部品の温度上昇を抑制することができる電子装置を提供することを目的とする。

本開示は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

ここに開示された電子装置は、電子部品（３１）が実装される回路基板（３２）と、車両（１００）の天井（１１）の車室内側に設けられ、回路基板を収容する筐体（３３）と、筐体の表面または表面から離間して設けられ、筐体に向けて照射される日光による電子部品の温度上昇を抑制する抑制部材と、天井の車室内側に設けられ、電子部品と筐体の内面とを熱的に結合する伝熱部材（４０）と天井とを熱的に結合し、伝熱部材からの熱を天井に拡散する熱拡散シート（３４）と、を含み、抑制部材は、低放射率の表面を有し、天井の表面であって筐体と対向する位置に設けられる板状部材（１３）であり、熱拡散シートは、筐体が天井に投影する投影領域を全て覆うように設けられる。
さらにここに開示された電子装置は、電子部品（３１）が実装される回路基板（３２）と、回路基板を収容する筐体（３３）と、筐体の表面または表面から離間して設けられ、筐体に向けて照射される日光による電子部品の温度上昇を抑制する抑制部材と、を含み、抑制部材は、筐体の表面から離間し、日光を遮ることによって生じる影の領域が筐体の表面の少なくとも一部を覆うための遮光部材（８０）と、遮光部材の表面に設けられ、低放射率の表面を有する板状部材と、含む。

このような電子装置に従えば、筐体の表面には抑制部材が設けられる。抑制部材は、日光による電子部品の温度上昇を抑制するための部材である。したがって、電子装置を、抑制部材が筐体よりも日光が到来する側になる姿勢で使用することで、太陽から筐体に照射される熱による電子部品の温度上昇を、抑制部材により抑制することができる。

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態のアンテナ装置１０の取付構造を示す断面図。 アンテナ装置１０が取り付けられた車両１００を示す斜視図。 第２実施形態のアンテナ装置１０Ａの取付構造を示す断面図。 第３実施形態の電子装置３０Ａを示す断面図。 第４実施形態のアンテナ装置１０Ｂを示す断面図。 第４実施形態の他の例のアンテナ装置１０Ｃを示す断面図。 第４実施形態の他の例の遮光部材８０を示す斜視図。

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態に関して、図１および図２を用いて説明する。本実施形態の車載用アンテナ装置１０は、外部の装置と通信するための送受信機である。車載用アンテナ装置１０は、電子装置であって、たとえば自動運転に必要な電波による通信を行う。

本実施形態の車載用アンテナ装置１０は、図２に示すように、車両１００のルーフ板金１１に取り付けられる。ルーフ板金１１は、車両１００の天井部分を構成する金属板である。車載用アンテナ装置１０は、シャークフィン型のアンテナ装置１０として知られている。以下、車載用アンテナ装置１０を、単にアンテナ装置１０と示す。

アンテナ装置１０は、図１に示すように、アンテナ部２０および装置本体３０を含んで構成される。アンテナ部２０は、車両１００のルーフ板金１１の上面に取り付けられる。装置本体３０は、ルーフ板金１１の下面側、すなわち車室内に設けられる。アンテナ部２０と装置本体３０とは、ルーフ板金１１に形成された貫通孔１１ａを介して、コネクタ１２によって電気的に接続される。貫通孔１１ａの周囲は、図示しない防水構造によってルーフ板金１１にかかる雨水などが車室内に浸水することを禁止している。

アンテナ部２０は、突起部２１およびアンテナ部材２２を有する。突起部２１は、アンテナ部２０の外殻を構成し、内部にアンテナ部材２２を収容する。突起部２１は、樹脂材料からなり、走行による空気抵抗を減ずる流線形状に形成され、たとえばシャークフィン状に形成されている。突起部２１は、ルーフ板金１１の表面とニッケル板１３を介して設けられる。ニッケル板１３に関しては、後述する。

アンテナ部材２２は、絶縁性を有する板部材の表面に銅箔がパターニングされている。パターニングされた銅箔は、アンテナとして機能する。アンテナ部材２２は、例えば５．９ＧＨｚ帯を使用電波の周波数とする車々間通信用のアンテナを形成する。アンテナ部材２２は、装置本体３０に電気的に接続される。

装置本体３０は、電子部品３１、回路基板３２、筐体３３、熱拡散シート３４および断熱部材３５を含んで構成される。装置本体３０の取付構造として、ルーフ板金１１と車室内の天井を構成するライナー１４との間の空間に装置本体３０が設けられる。

筐体３３は、直方体状であって、内部に電子部品３１および回路基板３２を収容する。筐体３３は、樹脂ケース３６とアルミカバー３７によって構成される。樹脂ケース３６は、樹脂材料からなり、中空の直方体状であって、６面のうち１面が開放されている。したがって樹脂ケース３６は、いわゆるバスタブ形状である。

アルミカバー３７は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、樹脂ケース３６の開放部分を覆うように設けられる。アルミカバー３７は、絞り加工によって成型されており、ビスやフックなどを用いた嵌合などで樹脂ケース３６に対し固定されている。

筐体３３は、アルミカバー３７が上側、すなわちルーフ板金１１側に位置するように配置される。筐体３３は、熱拡散シート３４を介してルーフ板金１１の下面に設けられる。筐体３３は、ルーフ板金１１に対して高熱伝導率の接着剤による接着や高熱伝導グリスを介して固定されている。

熱拡散シート３４は、熱導電率の優れる材料、たとえばグラファイトからなり、ルーフ板金１１とアルミカバー３７とを熱的に結合する。熱的に結合とは、ルーフ板金１１とアルミカバー３７とを断熱材や空気などの低熱伝導素材を介さずに、ルーフ板金１１とアルミカバー３７との間で伝熱しやい部材で機械的に結合していることである。熱拡散シート３４は、アルミカバー３７に伝熱された熱量をさらに車両１００のルーフ板金１１に伝熱するため、また、より熱を拡散するために設けられる。熱拡散シート３４は、筐体３３がルーフ板金１１に投影する投影領域の少なくとも高温部位を覆うように設けられ、本実施形態では熱拡散シート３４は投影領域の全て覆うように設けられる。装置本体３０は、直方体状であるので、アルミカバー３７が投影領域とほぼ同じになる。したがって熱拡散シート３４は、アルミカバー３７の全域を覆うように配置される。より好ましくは、熱拡散シート３４は、期待放熱量から算出される面積を確保するためアルミカバー３７よりも一般的に大きく形成される。熱拡散シート３４は、ルーフ板金１１やアルミカバー３７の間の熱抵抗を極力低減するため、たとえば銅メッシュに粘着剤を含浸させた両面テープなどで実現される。また熱拡散シート３４は、たとえば面方向への伝熱性に優れる材料として、カーボングラファイトを用いてもよい。また熱拡散シート３４は、ルーフ板金１１の曲率に合わせたアルミ絞り板金によって実現してもよい。

断熱部材３５は、筐体３３の外部に設けられ、筐体３３と車室内とを断熱する。断熱部材３５は、断熱シート３８およびグラスウール部３９と含んで構成される。断熱シート３８は、断熱性に優れる材料からなり、シート状であって、筐体３３および熱拡散シート３４を覆うように設けられる。断熱シート３８は、たとえば不織布基材の両面テープを、樹脂ケース３６の下面側からルーフ板金１１側に積層されており、ニッケル板１３と略同一の大きさからそれ以上の大きさが選択される。断熱シート３８は、少なくとも樹脂ケース３６を除く熱拡散シート３４の外形と同一以上とすることで放熱効率を向上させることが可能である。さらに好ましくは、断熱シート３８は、図示するように樹脂ケース３６を包含し空隙なく貼付することが好ましい。

グラスウール部３９は、断熱性に優れる材料であるグラスウールからなり、断熱シート３８とライナー１４との間を埋めるように設けられる。グラスウール部３９は、ライナー１４とルーフ板金１１との間で形成される空間を埋めることでルーフ板金１１が受けた日射熱量が樹脂ケース３６や熱拡散シート３４に影響しないよう空気遮蔽を目的に配置しているおり、放射熱を遮断する目的で表裏にアルミシートを配すればより断熱効果が期待できる。たとえばグラスウール部３９に換えて、グラスウール部３９と他の空間とを仕切るリブ状の仕切りを用いてもよい。このような仕切によっても閉塞空間を形成してもグラスウール部３９と同様の効果を奏することができる。

回路基板３２は、いわゆるプリント基板であり、絶縁性を有する基材の表面および裏面に所定の配線パターンが形成されている。回路基板３２は、筐体３３内に図示しないビスなどの固定部材で固定されている。回路基板３２の表面および裏面には、電子部品３１の伝熱経路としての伝熱パターンが形成されている。伝熱パターンは、伝熱性に優れる材料、たとえば銅箔が用いられる。したがって伝熱パターンと配線パターンとは、同じ材料で構成される。また回路基板３２には、図示しない複数のバイヤホールが形成されている。バイヤホールは、円筒部分が銅箔で形成され、伝熱性に優れる材料、たとえばはんだが充填されればさらに伝熱効果が期待できる。これによって表面の伝熱パターンと裏面の伝熱パターンとを熱的に結合している。また表面の配線パターンと裏面の配線パターンとを、所定の配線経路で電気的に結合している。

電子部品３１は、種々の電子回路素子を含み、回路基板３２の表面および裏面に複数実装されている。電子部品３１は、通電すると発熱する発熱素子も含む。発熱素子は、たとえば複数のＩＣにより構成されるモジュール構造の一部に１個から数個配置されている。複数の電子部品３１は、回路基板３２にはんだ固定され、配線パターンによって所定の関係で電気的に接続されている。

所定の電子部品３１は、アンテナ部材２２と電気的に接続され、アンテナ部材２２を介して外部と無線通信を行う無線通信回路の少なくとも一部をなすものである。本実施形態では、電子部品３１として、送信信号を増幅するパワーアンプを含んでいる。それ以外にも、電子部品３１として、たとえば受信信号を増幅するローノイズアンプ、給電ラインを送信側及び受信側のいずれかに切り替えるスイッチ、送信側のバンドパスフィルタ、および受信側のバンドパスフィルタを含む構成としても良い。電子部品３１は、車両１００に搭載される車両用制御装置と有線によって電気的に接続されている。

回路基板３２とアルミカバー３７とは熱的に結合されている。回路基板３２とアルミカバー３７との接続部分には、たとえば伝熱部材４０として伝熱シートまたは伝熱グリスが設けられている。また回路基板３２の伝熱パターンとの接続部分が、アルミカバー３７との接続部分となる。このように伝熱部材４０で空気層が介在しないように配置されて、回路基板３２とアルミカバー３７との伝熱通路が形成されている。

電子部品３１の発熱した熱は、回路基板３２の基材、バイヤホールの円筒銅箔部および円筒部を介して、アルミカバー３７に放熱される。アルミカバー３７は、伝熱性に優れるので、アルミカバー３７の熱が熱拡散シート３４に伝わる。熱拡散シート３４の熱は、ルーフ板金１１に伝わり、ルーフ板金１１から外部に放熱される。これによって電子部品３１の発熱した熱が、外部に放熱されることになる。

次に、ニッケル板１３に関して説明する。ニッケル板１３は、ルーフ板金１１の上側の表面に設けられる。ニッケル板１３は、筐体３３の表面から離間して設けられる。ルーフ板金１１は車体デザインにより３次元的な曲率が異なるので、ニッケル板１３はルーフ板金１１に積層するように同様の形状を有する。ニッケル板１３は、たとえば銅メッシュ両面テープでルーフ板金１１に粘着固定される。ニッケル板１３は、ルーフ板金１１の表面であって装置本体３０と対向する位置に設けられる。ニッケル板１３は、本実施形態では一辺が５００ｍｍの正方形状に形成される。ニッケル板１３の形状は、円板状であってもよく、他の形状であってもよい。

ニッケル板１３は、筐体３３に向けて照射される日光による電子部品３１の温度上昇を抑制する抑制部材である。ニッケル板１３は、低放射率の表面を有する材料であるニッケルからなる板状部材である。本実施形態では、板状部材は、低放射率を有する金属材料であるニッケルからなるが、ニッケルに限るものではなく、低放射率の金属材料であれば、たとえば金、銀、銅およびアルミニウム、クロム、ステンレスチールなどからなってもよく、これらを含む合金あってもよい。低放射率の材料とは、高反射率の材料と同義である。したがってニッケル板１３は、赤外線を含む日光を反射する。また低放射率の材料とは、ルーフ板金１１の表面よりも放射率が低い材料である。日光は、太陽光とも言う。

ニッケル板１３は、装置本体３０がルーフ板金１１に投影する投影領域の少なくとも高温部位、好ましくは投影領域の全てを覆うように設けられる。装置本体３０は、直方体状であるので、アルミカバー３７が投影領域とほぼ同じかそれ以上になる。したがってニッケル板１３は、アルミカバー３７の少なくとも全域を覆うように配置される。このように装置本体３０の取付構造は、装置本体３０がニッケル板１３に隠れるように配置される。

また熱拡散シート３４は、ニッケル板１３とルーフ板金１１との接触領域よりは狭い領域に設けられる。換言すると、ニッケル板１３は、熱拡散シート３４をより大きく、熱拡散シート３４を覆うように設けられる。これによってルーフ板金１１が受ける日射熱量が熱拡散シート３４に伝熱することを抑制することができる。ニッケル板１３は、熱拡散シート３４の外形に対し１０ｍｍ以上大きく形成している。またニッケル板１３は、断熱部材３５よりは小さい範囲に設けられる。換言すると、断熱部材３５は、ニッケル板１３を覆うように配置される。

これらの本実施形態の大小関係をまとめると以下のようになる。まず、回路基板３２よりアルミカバー３７が大きく、熱拡散シート３４は熱を拡散するためにアルミカバー３７よりも大きい。さらに熱拡散シート３４よりニッケル板１３はルーフ板金１１の熱を拡散したくないため一回り大きく、断熱部材３５はニッケル板１３とほぼ同一形状からそれ以上に構成される。

ニッケル板１３を設けることで、図１に示すようにルーフ板金１１に向けて太陽光が照射されて、たとえば日射量１ｋＷで気温４５℃の環境にても電子部品３１の許容雰囲気温度である８５℃以下を確保することができる。電子部品３１は非作動時も許容雰囲気温度以下を確保する必要があるので、放熱するために駆動力を車載バッテリから得るファンなどは使用しないことが好ましい。本実施形態では、電力を消費せずとも放熱を促進することができる。また本件発明者の実験では、日射量１ｋＷで気温４５℃の環境の気象条件において電子部品３１を１０Ｗ程度の発熱させた場合に、電子部品３１の温度が８５℃以下であることを確認することができた。

したがって、高気温で炎天下に駐車された車両１００において、ルーフ板金１１の近くに配置された電子部品３１は、ルーフ板金１１を介し外気に自然対流放熱することで、電源など供給なく所定の温度以下を維持し、電子部品３１の作動時を含め許容温度範囲を維持することができる。

以上説明したように本実施形態のアンテナ装置１０は、車両１００の天井であるルーフ板金１１の表面には抑制部材としてニッケル板１３が設けられる。ニッケル板１３は、日光による電子部品３１の温度上昇を抑制するための部材である。具体的には、ニッケル板１３は、低放射率を有する表面を有するので、ニッケル板１３の表面に太陽熱が照射されても、筐体３３内への伝熱を少なくすることができる。換言すると、ルーフ板金１１は、日光を反射することができる。したがって太陽から車両１００に照射される熱による電子部品３１の温度上昇を抑制することができる。また電子部品３１の熱量は、伝熱部材４０、アルミカバー３７および熱拡散シート３４によってルーフ板金１１に伝わるので、ルーフ板金１１から放熱することができる。したがって電子部品３１の発熱による温度上昇を抑制することができる。

また本実施形態では、低放射率を有する材料は、金属材料のニッケルである。したがって板状部材を容易に実現することができる。

さらに本実施形態のニッケル板１３は、装置本体３０がルーフ板金１１に投影する投影領域の全てを覆うように設けられる。これによってニッケル板１３が装置本体３０のいわゆる影となる領域を形成する位置にあるので、太陽から照射される熱が装置本体３０に伝わることを抑制することができる。

また本実施形態では、ルーフ板金１１の車室内側に設けられ、アルミカバー３７とルーフ板金１１とを熱的に結合し、アルミカバー３７からの熱をルーフ板金１１に拡散する熱拡散シート３４が設けられる。そして熱拡散シート３４は、筐体３３がルーフ板金１１に投影する投影領域を全て覆うように設けられる。このような熱拡散シート３４によって、電子部品３１の熱をアルミカバー３７を介して熱拡散シート３４に伝えることができる。そして熱拡散シート３４は、アルミカバー３７よりも広いので、より効率よく熱を拡散して、ルーフ板金１１から放熱することができる。これによって電子部品３１の温度上昇を抑制することができる。

さらに本実施形態の熱拡散シート３４は、筐体３３がルーフ板金１１に投影する投影領域を全て覆い、かつニッケル板１３とルーフ板金１１との接触領域よりは狭い領域に設けられる。これによってニッケル板１３が熱拡散シート３４のいわゆる影となる領域を形成する位置にあるので、太陽から照射される熱が熱拡散シート３４に伝わることを抑制することができる。したがって熱拡散シート３４が太陽の熱を電子部品３１に伝えることを抑制することができる。

本実施形態では、装置本体３０をルーフ板金１１とライナー１４との間に配置している。これによってアンテナ部２０と装置本体３０との距離を近くすることができ、ハーネスおよび信号ケーブルなどの配線が容易となる。

また本実施形態では、アンテナ部材２２は突起部２１に収容される。これによってアンテナを車両１００のルーフ板金１１の上に配置できるので送受信性能を高くすることができる。また、アンテナ部材２２と無線通信回路部を近づけることができるので、アンテナ部材２２と無線通信回路部との間で信号が減衰してしまうことを抑制できる。

また車両用制御装置はインパネ内に配置されることが多いが、アンテナ装置１０はインパネ内の設置スペースを使用していないので、インパネ内の設置スペースを他の装置に用いることができ、ルーフ板金１１とライナー１４との間の天井スペースを有効に活用することができる。通常、ルーフ板金１１の近くは、太陽光によって高温環境になりやすいが、本実施形態ではニッケル板１３を用いて太陽光による温度上昇を抑制しているので、電子部品３１の設置スペースとして有効に活用することができる。また天井スペースに電動ファンなどを用いることなく電子部品３１の温度上昇を抑制することができるので、設置コストが増加することを抑制することができる。またアンテナ装置１０は、電動ファンなど冷却するための駆動部を必要としない構成であるので、本実施形態のアンテナ装置１０を実現することによる騒音の発生を防ぐことができる。また天井スペースから放熱するための穴をルーフ板金１１に形成することなく、本実施形態のアンテナ装置１０を実現することができる。これによって意匠的および防水的にも考慮する必要なく本実施形態のアンテナ装置１０を実現することができる。

本実施形態では、ニッケル板１３によって板状部材が実現されているがニッケル板１３のような金属材料に限るものではない。たとえば板状部材は、表面が金、銀、ニッケル、クロムなどでメッキされたものであってもよい。またたとえば板状部材は、表面が低放射率を有する塗料が塗布されて実現されてもよい。

また本実施形態では、ルーフ板金１１の表面の一部に板状部材としてニッケル板１３を配置しているが、このような構成に限るものではなく、ルーフ板金１１の全面に板状部材を配置してもよい。ルーフ板金１１の全面に板状部材を配置することによって、夏季炎天下放置時に車室内が高温となるのを低減でき、乗車時の不快を軽減できる別の効果を奏することができる。またルーフ板金１１に換えて板状部材を配置してもよい。またルーフ板金１１の表面にメッキまたは塗料を施し、メッキ層また塗装部分を板状部材としてもよい。

さらに本実施形態では、熱拡散シート３４を用いているが、熱拡散シート３４を用いることなく、アルミカバー３７を直接ルーフ板金１１に銅メッシュの両面テープで粘着させてもよい。

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態に関して、図３を用いて説明する。本実施形態のアンテナ装置１０Ａでは、ニッケル板１３をルーフ板金１１に形成された開口５０にはめ込んで配置する点に特徴を有する。したがって本実施形態では、ルーフ板金１１にニッケル板１３を積層することなく、熱拡散シート３４にニッケル板１３を積層している。換言すると、本実施形態では、ニッケル板１３を含むアンテナ装置１０を１つユニットとして前もって構成し、構成したユニットをルーフ板金１１の所定の位置にはめ込むことによって設置する。

図３に示すように、ルーフ板金１１には開口５０が形成されている。開口面積は、熱拡散シート３４よりも大きく、さらには断熱シート３８よりも大きい。前述の第１実施形態の同様に放熱必要面積に基づいて、たとえば直径１００～３５０ｍｍの円形にルーフ板金１１に開口５０を形成し、ニッケル板１３で開口５０を塞ぐように配置する。

ニッケル板１３とルーフ板金１１との嵌合部分には、アタッチメント５１が用いられる。アタッチメント５１は、伝熱性が劣る材料、たとえば樹脂およびゴム、ウレタンなどの材料から構成され、スナップフィットなどで開口５０に嵌合する。アタッチメント５１は、車種毎に異なる曲率のルーフ板金１１に対応した形状に形成され、ニッケル板１３が嵌合し、防水のための接着性シール剤によって固定される。

ニッケル板１３は、ルーフ板金１１に沿うように湾曲させる必要がないので、平板状に形成される。したがってニッケル板１３は、平板状の熱拡散シート３４とも密に結合することができる。またアタッチメント５１を樹脂など伝熱性が劣る材料で構成することによって、ルーフ板金１１の熱が装置本体３０に伝わることを抑制することができる。したがってニッケル板１３を第１実施形態よりも小さくしても、同様の作用および効果を奏することができる。

ルーフ板金１１は車体デザインにより３次元的な曲率が異なるので、ニッケル板１３はルーフ板金１１に積層するためには、ニッケル板１３を車種毎の形状を合わせる必要がある。そうすると部品の共通化ができないので、製造コストが高くなるおそれがある。

しかし本実施形態では、ルーフ板金１１に開口５０を設けて、開口５０にニッケル板１３をはめ込む構成である。したがってニッケル板１３の形状を共通化することができ、製造コストを低減することができる。

さらに本実施形態では、独立したユニット構造とすることでムーンルーフのように車体に対し嵌め込み接着だけで配置可能にできることから作業性に優れ、作業工程バラツキによる放熱性能バラツキを回避しうるなどの効果を奏する。

（第３実施形態）
次に、本開示の第３実施形態に関して、図４を用いて説明する。本実施形態はアンテナ装置１０ではなく、筐体３３の内部に電子部品３１と回路基板３２とを備え、独立して用いる電子装置３０Ａである点に特徴を有する。

本実施形態の電子装置３０Ａは、図４に示すように、筐体３３の表面の一面が低放射率を有する材料から構成されている。さらに低放射率を有する材料は、筐体３３の表面に塗布されている塗料７０である。したがって塗料７０が板状部材としての機能を有する。

筐体３３Ａは、中空の直方体状である。電子部品３１は、筐体３３Ａの内面と伝熱性に優れる伝熱部６０によって接続されている。電子部品３１と筐体３３Ａの内面とを熱的に結合する伝熱部６０は、低放射率が有する材料が塗布されている面とは反対側の面と熱的に結合している。

このように本実施形態では、筐体３３Ａの表面に低放射率を有する材料が塗布されているので、太陽光による筐体３３Ａの内部の温度上昇を抑制することができる。また電子部品３１は、伝熱部６０によって筐体３３Ａの内面と熱的に結合しているので、電子部品３１が発熱量を伝熱部６０を介して筐体３３Ａに伝えることができる。これによって筐体３３Ａから電子部品３１の発熱量を放熱することができる。

（第４実施形態）
次に、本開示の第４実施形態に関して、図５～図７を用いて説明する。本実施形態のアンテナ装置１０Ｂは第１実施形態においてニッケル板１３を用いず、遮光部材８０を用いている点に特徴を有する。遮光部材８０は、図５に示すように、断面がＵ字状であり、屋根のように突起部２１を覆うようにルーフ板金１１に配置される。したがって突起部２１は、遮光部材８０とルーフ板金１１の表面との間に配置される。図５の紙面の鉛直方向は、車両１００の前後方向であり、車両１００が走行することによって遮光部材８０とルーフ板金１１との間には空気の流れが生じる。

遮光部材８０は、図５に示すように、筐体３３の表面から離間し、太陽光を遮ることによって生じる影の領域が筐体３３の表面の少なくとも一部を覆うように配置される。筐体３３は、ルーフ板金１１の下側に配置されているので、遮光部材８０によって直接的に筐体３３の表面に影が形成される位置関係にはないが、遮光部材８０がルーフ板金１１に形成する影の領域の下側に位置するように筐体３３が配置されている。換言すると、遮光部材８０がルーフ板金１１に投影する投影領域は、筐体３３がルーフ板金１１に投影する投影領域の少なくとも一部を覆うように配置されており、本実施形態では全てを覆うように配置されている。したがって遮光部材８０は、ルーフ板金１１の表面であって筐体３３と対向する位置に設けられる。

熱拡散シート３４は、遮光部材８０がルーフ板金１１に投影する投影領域よりは狭い領域に設けられる。換言すると、遮光部材８０は、熱拡散シート３４をより大きく、熱拡散シート３４を覆うように設けられる。

また遮光部材８０は、太陽からの直射日光を遮光する目的であるので、太陽の傾き角に対応するため、および直射日光を受けた高温のルーフ板金１１の影響を低減するためにアルミカバー３７の外形より１００ｍｍ以上大きく形成することが好ましい。

遮光部材８０とルーフ板金１１との間隔は、突起部２１を収容できるとともに、確実に日陰を作ることができるように設定される。間隔が大きすぎると、日陰のできる領域が少なくなり、間隔が狭すぎると突起部２１を収容できないからである。

遮光部材８０は、たとえば樹脂材料からなり、両面テープなどの接着剤またはボルトなどの固定部材によってルーフ板金１１に固定される。遮光部材８０は、遮光するための専用の部品に限るものではなく、遮光部材８０の少なくとも一部が車両１００の他の部材の外表面を形成する部品であってもよい。たとえば遮光部材８０は、ハイマウントストップランプ、すなわち補助制動灯を内蔵する化粧部品を部分的に拡張して用いてもよい。

また遮光部材８０は、車両１００の走行による空気抵抗を低減する形状を有することが好ましい。空気抵抗を低減する形状としては、ルーフ板金１１の鉛直方向および車両１００の左右方向に延びる壁部材よりも空気抵抗が低い形状であり、たとえば流線型である。また空気抵抗を低減する形状は、たとえば車両１００の後方に向かうにつれて、高さが高くなる傾斜面を有する形状である。さらに具体的には、遮光部材８０は、空気抵抗を軽減するためのルーフエアスポイラの機能を有する形状が好ましい。またハイマウントストップランプを内蔵するルーフエアスポイラを部分的に拡張して遮光部材８０として用いてもよい。

本実施形態によれば、遮光部材８０によってルーフ板金１１に直射日光が当たらないよう、すなわち日陰を作るように遮光部材８０をルーフ板金１１に配置している。これによって遮光部材８０で影になる部分のルーフ板金１１の温度を外気温度に近づけることができる。

これによって図５に示すようにルーフ板金１１に向けて太陽光が照射されて、たとえば日射量１ｋＷで気温４５℃の環境にても、遮光部材８０によって電子部品３１の許容雰囲気温度である８５℃以下を確保することができる。また本件発明者の実験では、日射量１ｋＷで気温４５℃の環境の気象条件において電子部品３１を１０Ｗ程度の発熱させた場合に、電子部品３１の温度が８５℃以下であることを確認することができた。

以上説明したように本実施形態のアンテナ装置１０は、車両１００の天井であるルーフ板金１１の表面には抑制部材として遮光部材８０が設けられる。遮光部材８０は、日光による電子部品３１の温度上昇を抑制するための部材である。具体的には、遮光部材８０は、日光を遮ることによって生じる影の領域を筐体３３の表面の少なくとも一部を覆うように設けられる。これによってルーフ板金１１の表面に太陽熱が照射されても、遮光部材８０によって日光が遮られるので、筐体３３内への伝熱を少なくすることができる。したがって太陽から車両１００に照射される熱による電子部品３１の温度上昇を抑制することができる。また電子部品３１の熱量は、アルミカバー３７および熱拡散シート３４を含む伝熱部材４０によってルーフ板金１１に伝わるので、日陰のルーフ板金１１から自然対流で放熱することができる。したがって電子部品３１の発熱による温度上昇を抑制することができる。

さらに本実施形態の遮光部材８０は、装置本体３０がルーフ板金１１に投影する投影領域の全てを覆うように設けられる。これによって遮光部材８０が装置本体３０のいわゆる影となる領域を形成する位置にあるので、太陽から照射される熱が装置本体３０に伝わることを抑制することができる。

また本実施形態の熱拡散シート３４は、筐体３３がルーフ板金１１に投影する投影領域を全て覆い、かつ遮光部材８０がルーフ板金１１に投影する投影領域よりは狭い領域に設けられる。これによって遮光部材８０が熱拡散シート３４のいわゆる影となる領域を形成する位置にあるので、太陽から照射される熱が熱拡散シート３４に伝わることを抑制することができる。したがって熱拡散シート３４が太陽の熱を電子部品３１に伝えることを抑制することができる。

また本実施形態では、遮光部材８０は走行方向に空気が流れる形状であるが、このような形状に限るものではない。たとえば走行時の前方ルータの高熱空気の影響を低減するため遮光部材８０の前方を閉塞してもよい。前方を閉塞する構成の場合、遮光部材８０で囲まれた空間の空気が淀むことで遮熱効果が低下することを抑制するため、好ましくは頂部に空気逃がしの穴を形成する。これによって前方を閉塞した構成であっても、放熱効果を維持できる。また、ある程度の速度で走行時には積極的に空気を取込むことで換気する目的から、閉塞した前面部に部分的に穿孔することで高速走行時の放熱性を向上することも可能である。

また本実施形態ではニッケル板１３は用いていないが、図６に示すアンテナ装置１０Ｃのように、遮光部材８０の表面にニッケル板１３を設けてもよいが、突起部２１の上部にニッケル板１３を設けることによって、ニッケル板１３が電波遮蔽とならないように図７に示すように、突起部２１の上部にはニッケル板１３を配置しないことが好ましい。また前述の第３実施形態と同様に、ニッケル板１３に変えて低放射率を有する材料の塗料７０を遮光部材８０に塗布してもよい。

ニッケル板１３を設けることによって、太陽の熱が電子部品３１に伝わることがさらに抑制できるので、ルーフ板金１１と遮光部材８０との間隔を狭くすることができる。ルーフ板金１１と遮光部材８０との間隔を狭くすると、突起部２１の高さが遮光部材８０の間隔よりも大きくなる可能性がある。この場合は、図７に示すように、部分的に遮光部材８０を湾曲させるか、または突起部２１を遮光部材８０から突出するように構成することが好ましい。

（その他の実施形態）
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

前述の第１実施形態では、電子部品３１は回路基板３２の両面に配置されているが、このような構成に限るものではなく、回路基板３２の上面、すなわちルーフ板金１１側の表面にのみ配置してもよい。これによって回路基板３２の下面に電子部品３１を設ける構成に比べて、回路基板３２での伝熱ロスを回避することができる。また回路基板３２に両面を電気的に接続するための複数のバイヤホールが不要となるので、製造コストを低減することができる。

前述の第１実施形態では、アンテナ装置１０は車両１００に搭載されている、車両１００に限るものではなく、航空機、船舶および電車など他の移動装置の天井に搭載されてもよい。また前述の第１実施形態では、電子装置はアンテナ装置１０によって実現されているが、アンテナ装置１０に限るものではなく、他の機能を有する電子装置であってもよい。たとえば、車両１００の天井に配置される空気清浄機、そのスモークセンサ、ドライブレコーダ、および自動運転に必要な車載カメラなどであってもよい。

前述の第１実施形態では、板状部材として機能するニッケル板１３は、筐体３３と別体であったがこのような構成に限るものではなく、筐体３３と板状部材を一体に構成してもよい。したがって、たとえば筐体３３の表面を塗装することによって板状部材を実現してもよく、筐体３３の表面にメッキすることによって板状部材を実現してもよい。

前述の第１実施形態では、電子部品３１と筐体３３と伝熱部材４０によって熱的に結合しているが、伝熱部材４０が電子部品３１および筐体３３の両方に直接接触する構成に限るものではなく、他の部材、たとえば回路基板３２を介して間接的に熱的に結合する構成も含む。

前述の第４実施形態では、突起部２１の内部にアンテナ部２０を有するがこのような構成に限るものではない。たとえば突起部２１を設けずに、ルーフ板金１１の上面に平面上の平面アンテナを設置する構成であってもよい。このような構成であると、遮光部材８０とルーフ板金１１との間隔を狭くすることができる。

１０…アンテナ装置（電子装置） １１…ルーフ板金（天井） １１ａ…貫通孔
１２…コネクタ １３…ニッケル板（板状部材） １４…ライナー ２０…アンテナ部
２１…突起部 ２２…アンテナ部材 ３０…装置本体 ３１…電子部品
３２…回路基板 ３３…筐体 ３４…熱拡散シート ３５…断熱部材
３６…樹脂ケース ３７…アルミカバー ３８…断熱シート
３９…グラスウール部 ４０…伝熱部材 ５０…開口 ５１…アタッチメント
６０…伝熱部 ７０…塗料 ８０…遮光部材 １００…車両

Claims (17)

1. 電子部品（３１）が実装される回路基板（３２）と、
   車両（１００）の天井（１１）の車室内側に設けられ、前記回路基板を収容する筐体（３３）と、
   前記筐体の表面または表面から離間して設けられ、前記筐体に向けて照射される日光による前記電子部品の温度上昇を抑制する抑制部材と、
   前記天井の前記車室内側に設けられ、前記電子部品と前記筐体の内面とを熱的に結合する伝熱部材（４０）と前記天井とを熱的に結合し、前記伝熱部材からの熱を前記天井に拡散する熱拡散シート（３４）と、を含み、
   前記抑制部材は、低放射率の表面を有し、前記天井の表面であって前記筐体と対向する位置に設けられる板状部材（１３）であり、
   前記熱拡散シートは、前記筐体が前記天井に投影する投影領域を全て覆うように設けられる電子装置。
2. 前記熱拡散シートは、前記筐体が前記天井に投影する投影領域を全て覆い、かつ前記板状部材と前記天井との接触領域よりは狭い領域に設けられる請求項１に記載の電子装置。
3. 電子部品（３１）が実装される回路基板（３２）と、
   前記回路基板を収容する筐体（３３）と、
   前記筐体の表面または表面から離間して設けられ、前記筐体に向けて照射される日光による前記電子部品の温度上昇を抑制する抑制部材と、を含み、
   前記抑制部材は、
   前記筐体の表面から離間し、前記日光を遮ることによって生じる影の領域が前記筐体の表面の少なくとも一部を覆うための遮光部材（８０）と、
   前記遮光部材の表面に設けられ、低放射率の表面を有する板状部材と、含む電子装置。
4. 前記電子部品と前記筐体の内面とを熱的に結合する伝熱部材（４０）をさらに含む請求項１～３のいずれか１つに記載の電子装置。
5. 前記筐体は、車両（１００）の天井（１１）の車室内側に設けられ、
   前記板状部材は、前記天井の表面であって前記筐体と対向する位置に設けられる請求項１または２に記載の電子装置。
6. 前記筐体は、車両（１００）の天井（１１）の車室内側に設けられ、
   前記板状部材は、前記天井に形成された開口（５０）にはめ込み可能であり、前記筐体と対向する位置に設けられる請求項１または２に記載の電子装置。
7. 前記板状部材の前記筐体とは反対側の面に配置され、前記板状部材から突き出し、アンテナ部材（２２）を収容する突起部（２１）をさらに備え、
   前記電子部品は、前記アンテナ部材を介して外部と無線通信を行う無線通信回路である請求項１または２に記載の電子装置。
8. 前記筐体は、車両（１００）の天井（１１）の車室内側に設けられ、
   前記板状部材は、前記筐体が前記天井に投影する投影領域の全てを覆うように設けられる請求項１～７のいずれか１つに記載の電子装置。
9. 前記抑制部材は、前記筐体の表面から離間し、前記日光を遮ることによって生じる影の領域が前記筐体の表面の少なくとも一部を覆うための遮光部材（８０）である請求項１または２に記載の電子装置。
10. 前記筐体は、車両（１００）の天井（１１）の車室内側に設けられ、
    前記遮光部材は、前記天井の表面であって前記筐体と対向する位置に設けられる請求項３または９に記載の電子装置。
11. 前記車両の前記天井から上方に突き出して前記遮光部材と前記天井の表面との間に配置され、アンテナ部材（２２）を収容する突起部（２１）をさらに備え、
    前記電子部品は、前記アンテナ部材を介して外部と無線通信を行う無線通信回路である請求項１０に記載の電子装置。
12. 前記遮光部材は、前記筐体が前記天井に投影する投影領域の全てを覆うように設けられる請求項１０または１１に記載の電子装置。
13. 前記天井の前記車室内側に設けられ、前記電子部品と前記筐体の内面とを熱的に結合する伝熱部材（４０）と前記天井とを熱的に結合し、前記伝熱部材からの熱を前記天井に拡散する熱拡散シート（３４）をさらに含み、
    前記熱拡散シートは、前記筐体が前記天井に投影する投影領域を全て覆い、かつ前記遮光部材が前記天井に投影する投影領域よりは狭い領域に設けられる請求項１０～１２のいずれか１つに記載の電子装置。
14. 前記遮光部材は、前記車両の走行による空気抵抗を低減する形状を有する請求項１０～１３のいずれか１つに記載の電子装置。
15. 前記遮光部材は、少なくとも一部が前記車両の他の部材の外表面を形成する請求項１０～１４のいずれか１つに記載の電子装置。
16. 前記板状部材は、金属材料からなる請求項１～１５のいずれか１つに記載の電子装置。
17. 前記板状部材の表面は、低放射率を有する塗料が塗布されている請求項１～１５いずれか１つに記載の電子装置。

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