説明

車載電子機器の冷却構造

【課題】車両外板と内装材との間に電子機器を収容しても適切な冷却を行うことができる車載電子機器の冷却構造を提供する。
【解決手段】車載電子機器の冷却構造を、車両外板110と、車両外板110の車室内側の面部と間隔を隔てて対向する内装材120と、車両外板110と内装材120との間に配置される電子機器1と、車室内の空気を電子機器1が収容される空間部に導入する吸気ダクト60と、電子機器1が収容される空間部の空気を車室内に排出する排気ダクト70とを備える構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オーディオ装置やナビゲーション装置等の車載電子機器の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えばカーオーディオ用のアンプや、ナビゲーション装置等の車載電子機器は、その使用時に発熱するため、適切に冷却することが求められる。
このような車載電子機器は、例えば、運転席、助手席等の座席の下部に配置することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
車載電子機器は、座席の下部に配置する場合には、そのケース上面部等に放熱板を設けて、自然空冷によって放熱させることが一般的である。
【特許文献1】特開2002−293184号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、車載電子機器は、座席の前後方向のスライド量を拡大して内装フロアのフルフラット化を図る場合のように、車両のユーティリティ向上のために例えばフロアパネルとフロアカーペットとの間などの密閉された空間部への収容が要求されることがある。この場合、自然放熱によって車載電子機器の十分な冷却を行うことは困難である。
本発明の課題は、車両外板と内装材との間に電子機器を収容しても適切な冷却を行うことができる車載電子機器の冷却構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1の発明は、車両外板と、前記車両外板の車室内側の面部と間隔を隔てて対向する内装材と、前記車両外板と前記内装材との間に形成される空間部内に配置される電子機器と、前記車室内の空気を前記空間部に導入する吸気ダクトと、前記空間部の空気を前記車室内に排出する排気ダクトとを備える車載電子機器の冷却構造である。
【0005】
請求項2の発明は、請求項1に記載の車載電子機器の冷却構造において、前記車両外板は、座席を車両の前後方向に移動可能に支持しかつ車幅方向に離間して並行に配置された一対のシートレールの下側に設けられ、車幅方向における位置が前記一対のシートレールの間に配置された車両のフロアパネルであり、前記吸気ダクトの前記車室内側の端部は、一方の前記シートレールの下部に配置され、前記排気ダクトの前記車室内側の端部は、他方の前記シートレールの下部に配置されることを特徴とする車載電子機器の冷却構造である。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)車室内の空気を電子機器が収容される空間部に導入する吸気ダクトと、この空間部の空気を車室内に排出する排気ダクトとを設けることによって、電子機器を車両外板と内装材との間に形成される空間部内に配置した場合であっても、車室内の空気を循環させて電子機器を適切に冷却することができる。
(2)電子機器を一対のシートレールの間に配置し、吸気ダクト及び排気ダクトの端部をシートレールの下部に配置することによって、吸気ダクト及び排気ダクトの端部が邪魔になりにくく車室内の利便性を向上することができ、また、搭乗者に踏み付けられること等による損傷を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
本発明は、車両外板と内装材との間に電子機器を収容しても適切な冷却を行うことができる車載電子機器の冷却構造を提供するという課題を、電子機器であるオーディオアンプを、助手席の左右シートレールの間においてフロアパネルとフロアカーペットとの間に収容し、一方のシートレールの下部から車室内の空気を導入してオーディオアンプのパワーICを冷却する放熱器に導入する吸気ダクトと、放熱器から出た空気を他方のシートレールの下部から車室内に排出する排気ダクトとを設けることによって解決した。
【実施例】
【0008】
以下、本発明の車載電子機器の冷却構造の実施例であるオーディオアンプ冷却構造について説明する。
図1は、本実施例のオーディオアンプ冷却構造の分解斜視図である。
図2は、図1のオーディオアンプを上方側から見た平面図である。
図3は、図2のIII−III部矢視図である。
図4は、図2のIV−IV部矢視図である。
図5は、図2のV−V部矢視断面図である。
図6は、図2のVI−VI部矢視断面図である。
図7は、図2のVII−VII部矢視断面図である。
図8は、図2のVIII−VIII部矢視断面図である。
図9は、図2のIX−IX部矢視断面図である。
【0009】
本実施例において、車両は、例えば乗用車等の自動車であって、シートレールに沿って車両の前後方向にスライドする図示しない助手席シートを備えたものである。
オーディオアンプ1は、助手席シートの下部において、フロアパネル110(図4参照)とフロアカーペット120(図3等参照)との間に形成される空間部内に収容される。
フロアパネル110は、車室の床面部を構成する車両外板であって、例えば鋼板をプレス加工して形成され、車両のモノコック構造の一部となっている。
フロアカーペット120は、フロアパネル110の上方に配置される内装材であって、例えば樹脂等によって形成された基材に、植毛処理を施したものである。フロアカーペット120は、フロアパネル110に対して間隔を隔てて対向して配置されている。
【0010】
オーディオアンプ1は、基板10、カバー20、アンプブラケット30、吸気ダクトブラケット40、排気ダクトブラケット50、吸気ダクト60、排気ダクト70を備えている。
【0011】
基板10は、オーディオアンプ1を構成する電子部品が実装されるものであって、平板状に形成され、ほぼ水平に配置されている。基板10は、パワーIC11、放熱器12を備えている。
パワーIC11は、オーディオ装置の図示しないヘッドユニットから出力される音声信号を増幅する素子を備え、オーディオアンプ1の使用時に発熱する冷却対象物である。
放熱器12は、吸気ダクト60から導入され排気ダクト70へ排出される空気流との熱交換によって、パワーIC11を冷却する熱交換器(ヒートシンク)である。放熱器12は、例えばアルミニウム合金等の熱伝導率が高い金属材料によって、車幅方向にほぼ沿って延在する筒状に形成されている。放熱器12を車幅方向から見た横断面はほぼ矩形に形成され、その内部には、図6、図7に示すように、内壁から突き出して形成された複数の冷却フィン12aが形成されている。
【0012】
また、放熱器12は、その両端部に、吸気ファン13、排気ファン14をそれぞれ備えている。
吸気ファン13は、放熱器12の吸気ダクト60側の端部に設けられ、吸気ダクト60側から空気を吸引して放熱器12内に導入する電動ファンである。
排気ファン14は、放熱器12の排気ダクト70側の端部に設けられ、放熱器12内の空気を吸引して排気ダクト70側へ排出する電動ファンである。
【0013】
カバー(ケース)20は、基板10の上部及び側部を覆って設けられ、下側に開口した箱状の部材であって、例えばダイキャスト等によって形成されている。カバー20は、基板10とほぼ平行に配置された矩形平板状の上面部21を備え、上面部21の前端部、後端部、側端部から、それぞれ下側に突き出して一体に形成された前面部22、後面部23、側面部24を備えている。前面部22には、図示しないハーネス類が結線されるコネクタCが装着されている。
ここで、上面部21の前端部は、前面部22の上端部よりも車両前方側にひさし状に突き出して形成され、上方からの水の滴下等があった場合に、コネクタCが濡れたり、ここからカバー20の内部に水が浸入することを防止している。
また、カバー20の車幅方向における両端部にそれぞれ設けられる側面部24には、吸気ダクト60及び排気ダクト70が挿入される開口がそれぞれ形成されている。
【0014】
アンプブラケット30は、基板10及びカバー20の下側に設けられ、これらを車体のフロアパネル110に対して固定するものである。アンプブラケット30は、例えば鋼板をプレス加工して、平面部31、前側取付タブ32、後側取付タブ33を一体に形成したものである。
平面部31は、基板10とほぼ平行に配置された平板状の部分であって、基板10の下面と隙間を隔てて対向し、カバー20の下側の開口を実質的に閉塞する部分である。カバー20は、その前面部22、後面部23、側面部24それぞれの下端部において、平面部31の上面部に当接した状態で固定されている。
【0015】
前側取付タブ32は、平面部31の前方側に突き出して形成され、アンプブラケット30をフロアパネル110に締結する図示しないボルトが挿入されるボルト穴が設けられている。前側取付タブ32は、車幅方向に離間して例えば一対が設けられ、そのフロアパネル110への取付面は、平面部31よりも低い位置に配置されている。
後側取付タブ33は、平面部31の後方側に突き出して形成され、アンプブラケット30をフロアパネル110の上面部に固定されたクロスメンバ111(図4参照)に締結する図示しないボルトが挿入されるボルト穴が設けられている。後側取付タブ33は、車幅方向に離間して例えば一対が設けられ、平面部31の後端部を上方側へ折り曲げて形成された面部の上端部から後方側へ突き出して形成されることによって、そのクロスメンバ111への取付面は、平面部31よりも高い位置に配置されている。
これらの前側取付タブ32及び後側取付タブ33は、図4に示すように平面部31をフロアパネル110から離間した状態で支持している。
【0016】
さらに、アンプブラケット30は、スペーサ(脚部)34を備えている。スペーサ34は、上端部が平面部31に固定され、下端部がフロアパネル110に固定されたほぼ円柱状の部材であって、例えば樹脂材料をインジェクション成型して形成されている。スペーサ34は、車幅方向に離間して例えば一対が設けられている。
【0017】
吸気ダクトブラケット40、排気ダクトブラケット50は、それぞれカバー20の上面部21に沿わせて配置されたほぼ平板状の部材であって、例えば鋼板をプレス加工して形成されている。吸気ダクトブラケット40及び排気ダクトブラケット50は、それぞれ吸気ダクト60及び排気ダクト70を支持するものである。
吸気ダクトブラケット40は、その一部がカバー20の上面部21における車幅方向右側の領域に重ねて配置され、他部がカバー20の車幅方向右側の端部からひさし状に張り出して形成されている。
同様に、排気ダクトブラケット50は、その一部がカバー20の上面部21における車幅方向左側の領域に重ねて配置され、他部がカバー20の車幅方向左側の端部からひさし状に張り出して形成されている。
【0018】
吸気ダクト60は、フロアカーペット120の上方側から車室内の空気を導入し、カバー20の内部に供給する管路であって、例えば樹脂材料をインジェクション成型して形成されている。吸気ダクト60は、水平部61、吸気塔部62を備えている。
水平部61は、ほぼ水平方向に延在する筒状の部分であって、その一方の端部が吸気ファン13に隣接して配置されるとともに、他方の端部は吸気塔部62の下端部に接続されている。また、この水平部61は、その主要部分が、カバー20の側面部24から突き出した状態で、吸気ダクトブラケット40がカバー20からひさし状に突き出した部分の下側に配置され、複数の箇所において吸気ダクトブラケット40にビス等によって固定されている。さらに、水平部61は、その下面部に、内部に浸入した水等が排出される水抜き孔61a(図9参照)が形成されている。
【0019】
吸気塔部62は、ほぼ上下方向に延在する筒状の部分であって、その下端部において水平部61と連通し、上端部はフロアカーペット120に形成された開口を介してフロアカーペット120の上面側に突き出して配置されている。また、吸気塔部62は、放熱器12に対して車両前後方向における位置が前方側にずらして配置され、その結果、水平部61の中間部分は、車両の前後方向及び車幅方向に対してそれぞれ傾斜して延在している。
【0020】
吸気塔部62は、上方側から見た形状がほぼ矩形状に形成され、その上面部が閉塞されるとともに、前面部及び後面部の上端部に、吸気用の開口63が形成されている。吸気塔部62の上面部は、上方から滴下する水等が開口63から吸気塔部62内に入ることを防止するため、車両の前後方向における中央部が低くなるように相互に傾斜して配置された一対の平面によって構成されている。
また、開口63は、吸入する空気中のダスト等を濾過するために図示しないネット状の防塵フィルタが装着されている。
【0021】
排気ダクト70は、カバー20内の空気を、フロアカーペット120の上方側に排出する管路であって、例えば樹脂材料をインジェクション成型して形成されている。排気ダクト70は、水平部71、排気塔部72を備えている。
水平部71は、ほぼ水平方向に延在する筒状の部分であって、その一方の端部が排気ファン14に隣接して配置されるとともに、他方の端部は排気塔部72の下端部に接続されている。また、この水平部71は、その主要部分が、カバー20の側面部24から突き出した状態で、排気ダクトブラケット50がカバー20からひさし状に突き出した部分の下側に配置され、複数の箇所において排気ダクトブラケット50にビス等によって固定されている。さらに、水平部71は、その下面部に、内部に浸入した水等が排出される水抜き孔71a(図9参照)が形成されている。
【0022】
排気塔部72は、ほぼ上下方向に延在する筒状の部分であって、その下端部において水平部71と連通し、上端部はフロアカーペット120に形成された開口を介してフロアカーペット120の上面側に突き出して配置されている。また、排気塔部72は、放熱器12に対して車両前後方向における位置が前方側にずらして配置され、その結果、水平部71の中間部分は、車両の前後方向及び車幅方向に対してそれぞれ傾斜して延在している。
【0023】
排気塔部72は、上方側から見た形状がほぼ矩形状に形成され、その上面部が閉塞されるとともに、前面部及び後面部の上端部に、排気用の開口73が形成されている。排気塔部72の上面部は、吸気ダクト60の吸気塔部62と同様に、車両の前後方向における中央部が低くなるように相互に傾斜して配置された一対の平面によって構成されている。
また、開口73は、吸気ダクト60の開口63と同様に、図示しない防塵フィルタが装着されている。
【0024】
また、上述した吸気ダクト60の吸気塔部62、及び、排気ダクト70の排気塔部72は、図3に示すように、左右のシートレール130の下部にそれぞれ配置されている。
シートレール130は、図示しない助手席シートを車両の前後方向にスライド可能に支持するものであって、車幅方向に離間して一対が設けられ、これらは並行して配置されている。
【0025】
また、シートレール130の両側部には、シートレールカバー131が設けられている。
シートレールカバー131は、シートレール130の側面部をカバーするものであって、例えば樹脂材料をインジェクション成型して形成されている。シートレールカバー131は、シートレール130に対して間隔を隔てて配置され、吸気塔部62及び排気塔部72は、この間隔を介して空気の吸入及び排出を行う。
【0026】
本実施例においては、オーディオアンプ1の使用時に、吸気ファン13及び排気ファン14に通電し、これらを駆動することによって、車室内から吸気ダクト60を経由して放熱器12の内部に導入され、その後排気ダクト70を経由して車室内に放出される空気流が形成される。放熱器12は、この空気流によって強制空冷され、その側面に装着されたパワーIC11は、発生する熱を放熱器12側に伝達することによって冷却される。
【0027】
以上説明した本実施例によると、以下の効果を得ることができる。
(1)車室内の空気をオーディオアンプ1のパワーIC11を収容するカバー20内に導入し、パワーIC11を冷却する放熱器12内に供給する吸気ダクト60と、放熱器12から出た空気を車室内に排出する排気ダクト70とを設け、吸気ファン13及び排気ファン14で空気を循環させることによって、オーディオアンプ1をフロアパネル110とフロアカーペット120との間に形成される空間部内に配置した場合であっても、車室内の空気を循環させて強制空冷を図ることによってパワーIC11を適切に冷却することができる。
これによって、オーディオアンプ1をフロアパネル110とフロアカーペット120との間に配置することが可能となり、車室内床部のフルフラット化を実現することができ、取付レイアウトの自由度が向上する。また、オーディオアンプ1を人目につかずかつ邪魔にならない位置に装着することが可能となるから、車室内の意匠性及び利便性が向上する。
さらに、助手席下部への足入れ性を向上させたり、助手席下部に靴入れや小物入れ等を設置することも可能となる。
(2)オーディオアンプ1を左右のシートレール130の間に配置し、吸気ダクト60の吸気塔部62、排気ダクト70の排気塔部72を左右のシートレール130の下部にそれぞれ配置することによって、吸気塔部62及び排気塔部72が車室内において邪魔になりにくく車室内の利便性を向上することができ、また、これらが搭乗者に踏みつけられたり、その上から荷物等を載せられて破損することを防止できる。
(3)カバー20をダイキャストによって箱状に形成し、その内部に基板10を収容することによって、搭乗者の踏付け等による荷重が加わっても基板10にストレスがかからず、基板10を保護することができる。
(4)吸気ダクトブラケット40、排気ダクトブラケット50をカバー20からひさし状に突き出して形成し、その下側に吸気ダクト60の水平部61及び排気ダクト70の水平部71を配置しているから、搭乗者の踏付け等による荷重から吸気ダクト60及び排気ダクト70を保護することができる。
(5)カバー20は、コネクタCの上側における上面部21をひさし状に突き出して形成されているから、フロアカーペット120から滲み出した水が滴下した場合であっても、コネクタCの濡れやカバー20内への水の浸入等を防止できる。
(6)吸気ダクト60の吸気塔部62、及び、排気ダクト70の排気塔部72の上面部は、車両前後方向における中間部が低くなるように斜面を組み合わせた構成とすることによって、シートレール130から水が滴下した場合であっても、水が開口63,73から吸気ダクト60、排気ダクト70内に浸入しにくい。また、仮にこれらに水が浸入した場合であっても、水抜き孔61a,71aから排出されるから、吸気ダクト60、排気ダクト70内に水が溜まらず、カバー20内に水が浸入することを防止できる。
(7)吸気ダクト60の開口63及び排気ダクト70の開口73は、防塵フィルタを備えているから、車室内の空気に同伴して浮遊するダスト等がオーディオアンプ1のカバー20内に導入されることを防止できる。
(8)基板10を支持するダイキャスト製のカバー20を、板金製のアンプブラケット30を介してフロアパネル110に固定することによって、これらを経由した固体熱伝導によっても放熱器12の熱を自然放熱させることができる。
【0028】
(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)実施例において、電子機器は例えばオーディオアンプであったが、本発明はこれに限らず、例えば、ナビゲーション装置やアンプ内蔵のウーハスピーカ等の冷却が必要な他の電子機器についても適用することができる。
(2)実施例において、車両外板はフロアパネルであり、内装材はフロアカーペットであったが、本発明はこれに限らず、例えばラゲッジルームの床面部や側部において車両の外板と内装材との間に形成される空間部に電子機器を収容する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の車載用電装品冷却構造の実施例であるオーディオアンプ冷却構造の分解斜視図である。
【図2】図1のオーディオアンプを上方側から見た平面図である。
【図3】図2のIII−III部矢視図である。
【図4】図2のIV−IV部矢視図である。
【図5】図2のV−V部矢視断面図である。
【図6】図2のVI−VI部矢視断面図である。
【図7】図2のVII−VII部矢視断面図である。
【図8】図2のVIII−VIII部矢視断面図である。
【図9】図2のIX−IX部矢視断面図である。
【符号の説明】
【0030】
1 オーディオアンプ
10 基板
11 パワーIC
12 放熱器
13 吸気ファン
14 排気ファン
20 カバー
30 アンプブラケット
40 吸気ダクトブラケット
50 排気ダクトブラケット
60 吸気ダクト
70 排気ダクト
110 フロアパネル
120 フロアカーペット
130 シートレール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両外板と、
前記車両外板の車室内側の面部と間隔を隔てて対向する内装材と、
前記車両外板と前記内装材との間に形成される空間部内に配置される電子機器と、
前記車室内の空気を前記空間部に導入する吸気ダクトと、
前記空間部の空気を前記車室内に排出する排気ダクトと
を備える車載電子機器の冷却構造。
【請求項2】
請求項1に記載の車載電子機器の冷却構造において、
前記車両外板は、座席を車両の前後方向に移動可能に支持しかつ車幅方向に離間して並行に配置された一対のシートレールの下側に設けられ、車幅方向における位置が前記一対のシートレールの間に配置された車両のフロアパネルであり、
前記吸気ダクトの前記車室内側の端部は、一方の前記シートレールの下部に配置され、
前記排気ダクトの前記車室内側の端部は、他方の前記シートレールの下部に配置されること
を特徴とする車載電子機器の冷却構造。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2008−68683(P2008−68683A)
【公開日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−247547(P2006−247547)
【出願日】平成18年9月13日(2006.9.13)
【出願人】(000005348)富士重工業株式会社 (3,010)
【出願人】(000003595)株式会社ケンウッド (1,981)
【Fターム(参考)】