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GEGENSTAND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit
zur Verwendung in einem Leistungsverteiler zur Verteilung elektrischer Leistung
von einer Leistungsversorgung in einem Fahrzeug an fahrzeugseitige
Vorrichtungen etc., sowie eine Befestigungsanordnung für die fahrzeugseitige
Schaltkreiseinheit.
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STAND DER
TECHNIK
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Üblicherweise
sind Schaltkreiseinheiten als Vorrichtungen zur Verteilung elektrischer
Leistung von einer gemeinsamen fahrzeugseitigen Leistungsversorgung
an jede fahrzeugseitige Vorrichtung bekannt, welche einen Leistungsverteilungsschaltkreis aufweisen,
der gebildet ist durch Aufeinanderstapeln einer Mehrzahl von Busschienenkarten
mit hierauf angeordneten Sicherungen und Relaisschaltern. Um eine
Größenverringerung
der Schaltkreiseinheit zu erreichen, wurde vorgeschlagen, eine Busschiene mit
einem Steuerschaltkreisbauteil zu verbinden oder Halbleiterschaltelemente
wie FETs anstelle der Relais zu verwenden.
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Eine
solche Schaltkreiseinheit erzeugt jedoch Wärme aufgrund des relativ hohen
Stroms, der in den Busschienen fließt. Insbesondere wird es angesichts
der großen
Wärmemengen,
welche in den Schaltelementen wie den FETs oder den Relaisschaltern
erzeugt werden, ein wesentliches Problem, wie solche großen Wärmemengen
wirksam abgestrahlt werden können.
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Als
Lösung
für dieses
Problem beschreibt die ungeprüfte
japanische Patentveröffentlichung
Nr. Hei. 5-343871 in den dortigen 1 und 2 ein Steuergehäuse, welches
mit einem Schaltkreismuster versehen ist, welches elektrische Bauteile
und elektronische Bauteile enthält
und auf einer wärmeabstrahlenden
Platte angeordnet ist. Die wärmeabstrahlende
Platte hat die Form einer flachen Platte. Befestigungsbohrungen
sind an einer Kante einer Seite der wärmeabstrahlenden Platte ausgebildet und
in jede Befestigungsbohrung wird ein Bolzen eingeführt, um
die wärmeabstrahlende
Platte mit der Fahrzeugkarosserie zu verbinden, so dass das Steuergehäuse an der
Fahrzeugkarosserie in einem Zustand angebracht ist, wo im Wesentlichen
die gesamte Fläche
einer äußeren Oberfläche der
wärmeabstrahlenden
Platte in Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Steuergehäuse
gemäß der obigen
Patentveröffentlichung
ist so gestaltet, dass die gesamte wärmeabstrahlende Platte in Form
der flachen Platte vorliegt und im Wesentlichen der gesamte Bereich
der äußeren Oberfläche der
wärmeabstrahlenden
Platte in Kontakt mit einer Fahrzeugkarosserie ist. In der Realität liegen
jedoch aufgrund von Unebenheiten (Vorsprüngen und Vertiefungen), Verwertungen,
Verbiegungen etc. an der äußeren Oberfläche der
wärmeabstrahlenden
Platte kleine Abstände vor,
welche zwib schen der äußeren Oberfläche der wärmeabstrahlenden
Platte und der Karosserieoberfläche
verteilt sind. Solche kleinen Abstände halten Wasser zurück, welches
Probleme verursachen kann, beispielsweise kann es Rost verursachen.
Insbesondere besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die äußere Oberfläche der
wärmeabstrahlenden
Platte bezüglich
der Karosserie in einer Lage beabstandet von einer Lage gewissermaßen "schwimmt", in der die wärmeabstrahlende
Platte direkt an der Karosserie mittels eines Bolzens befestigt
wäre. Stöße aufgrund
des wiederholten Anschlagens dieses Abschnittes an der Karosserieoberfläche aufgrund
von Vibrationen des Fahr zeugs können
negative Effekte auf den normalen Betrieb des Schaltkreises haben und
können
Geräusche
verursachen.
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Um
solche Probleme aufgrund von Vibrationen zu beseitigen, könnte eine
Ausgestaltung ins Auge gefasst werden, bei der Bolzeneinführbohrungen
gleichförmig
entlang des gesamten Umfangs der wärmeabstrahlenden Platte ausgebildet
sind und der gesamte Umfang direkt an der Karosserie mittels der Bolzen
befestigt wird. Jedoch auch mit einer derartigen Ausgestaltung kann
nicht erwartet werden, dass die sehr kleinen Abstände wirksam
verringert werden. Weiterhin ist der Raum, der zur Anordnung des Steuergehäuses in
einer Fahrzeugkarosserie notwendig ist, begrenzt, so dass beispielsweise
im Fall der Anordnung des Steuergehäuses in einem engen Motorraum
es in der Praxis ein schwieriger Vorgang ist, den gesamten Umfang
der wärmeabstrahlenden Platte
an einer Seitenwand der Karosserie zu befestigen.
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Angesichts
der voranstehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Befestigungsanordnung für eine fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit
zu schaffen, mit der eine gute Kühlleistung
eines wärmeabstrahlenden
Bauteils vorliegt, wobei die kleinen Freiräume zwischen einem wärmeabstrahlenden
Bauteil und einer Karosserie wirksam verringert sind, so dass das
Auftreten von Stößen und
Geräuschen
aufgrund von Vibrationen des Fahrzeugs vermieden ist.
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Zur
Lösung
der Aufgabe weist in einer Anordnung zum Befestigen einer fahrzeugseitigen Schaltkreiseinheit
an einem Fahrzeug die fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit eine Schaltkreiskarte
mit einem Leistungsschaltkreis und ein wärmeabstrahlendes Bauteil mit
einer inneren Oberfläche
auf, an der die Schaltkreiskarte in einem wärmeleitenden Zustand befestigt
ist, wobei eine äußere Oberfläche als eine
wärmeabstrahlende
Oberfläche
dient, wobei die fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit an einer Karosserie
des Fahrzeugs in ei nem derartigen Zustand angebracht ist, dass das
wärmeabstrahlende
Bauteil der Karosserie mit einem Abstand dazwischen gegenüber liegt.
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Eine
solche Ausgestaltung unterscheidet sich von dem Aufbau gemäß der obigen
Patentveröffentlichung
dahingehend, dass es kein Risiko gibt, dass kleine Abstände über die äußere Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils und die Karosserie hinweg verteilt sind. Weiterhin, selbst
wenn die äußere Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils und der Karosserie voneinander beabstandet sind, lässt sich
ein ausgezeichneter Kühleffekt
erreichen, indem eine effektive Wärmeübertragung mittels einer Abstrahlung
von dem wärmeabstrahlenden Bauteil
auf die Karosserie erfolgt. Insbesondere im Fall einer Anordnung,
bei der die äußere Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils der fahrzeugseitigen Schaltkreiseinheit und die Oberfläche einer
Seitenwand der Fahrzeugkarosserie, welche zu dieser äußeren Oberfläche weist,
eine spezifische Strahlung gleich oder größer als 0,70 und gleich oder
kleiner als 1,00 haben, ist es möglich,
eine gute Wärmeübertragung
von dem wärmeabstrahlenden
Bauteil auf die Fahrzeugkarosserie trotz des Vorhandenseins eines
Abstandes zu erreichen.
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Vom
Gesichtspunkt einer solchen Wärmeübertragung
her ist es bevorzugt, dass die fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit
an der Karosserie so angebracht ist, dass die Fahrzeugkarosserie
und die äußere Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils der fahrzeugseitigen Schaltkreiseinheit in einem im Wesentlichen
parallelen Zustand aufeinander zu weisen.
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In
diesem Fall ist es vom Gesichtspunkt des Bauteilanordnungsraums
in der Fahrzeugkarosserie nicht effizient, die Abmessung des Abstandes
zwischen der äußeren Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils und der Oberfläche
der Fahrzeugkarosserie unnötig
zu erhöhen
(üblicherweise
die Abmessung einer Stufe, welche zwischen einer Oberfläche des
Befestigungsteils, das in Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie ist,
und einer äußeren Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils gebildet ist) und es ist bevorzugt, dass in der Praxis
die Abmessung dieses Abstandes gleich oder kleiner als 20 mm ist.
Andererseits kann durch Festlegen des Minimalwertes dieses Abstandes
auf gleich oder größer als
3 mm das Auftreten von Geräuschen
und Stößen aufgrund
von Fahrzeugvibrationen zuverlässig
vermieden werden.
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Die
gesamte äußere Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils kann von der Fahrzeugkarosserie beabstandet sein. Anstelle
hiervon kann das wärmeabstrahlende
Bauteil ein Befestigungsteil haben, welches an der Fahrzeugkarosserie
in einem Zustand zu befestigen ist, in welchem es in Kontakt mit
der Fahrzeugkarosserie ist. Für
den Fall, dass eine äußere Oberfläche des
wärmeabstrahlenden Bauteils
mit Ausnahme des Befestigungsteils zu der Fahrzeugkarosserie mit
einem Abstand dazwischen weist, wobei das Befestigungsteil an der
Fahrzeugkarosserie befestigt ist, kann die Kühlleistung mittels einer Wärmeleitung
von dem Befestigungsteil auf die Fahrzeugkarosserie weiter verbessert
werden. Das Befestigungsteil kontaktiert die Karosserie örtlich und unterscheidet
sich somit von dem herkömmlichen Aufbau,
bei dem die gesamte äußere Oberfläche des wärmeabstrahlenden
Bauteils in Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie ist. Folglich beseitigt
diese Ausgestaltung das Risiko einer Verteilung sehr kleiner Freiräume zwischen
der äußeren Oberfläche des wärmeabstrahlenden
Bauteils und der Fahrzeugkarosserie im Wesentlichen vollständig. Selbst
im Fall der Anordnung des Befestigungsteils nur an einem Teil und
nicht am gesamten Umfang des wärmeabstrahlenden
Bauteils kann das Auftreten von Geräuschen und Störungen aufgrund
wiederholter Kontakte des wärmeabstrahlenden
Bauteils mit der Karosserie, wenn das Fahrzeug vibriert, vermieden
werden.
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Die
fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit kann an jedem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie
angebracht werden. Der oben erläuterte
Aufbau ist jedoch für
den Fall effektiv, dass sich die Schaltkreiseinheit im Inneren eines bestimmten
engen Raums befindet, beispielsweise für den Fall, dass das Befestigungsteil der
fahrzeugseitigen Schaltkreiseinheit in einem Zustand befestigt wird,
wo es in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Motorraums ist.
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Wenn
in diesem Fall die fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit an dem Fahrzeug
angebracht wird, wobei das Befestigungsteil nach oben weisend ausgerichtet
ist, lässt
sich der Befestigungsvorgang der Schaltkreiseinheit von einer Oberseite
her einfach durchführen,
selbst im Inneren eines Motorraums, der mit fahrzeugseitigen Vorrichtungen
ausgefüllt
ist.
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Üblicherweise
weist eine Karosserie eines Fahrzeugs einen Seitenwandabschnitt
auf, der eine Hohlstruktur (Zweischichtstruktur) hat und eine relativ
niedrige Wärmeabstrahlleistung
zur Außenseite hin
hat, sowie einen Bodenwandabschnitt, der eine hohe Wärmabstrahlleistung
hat. Wenn folglich das Befestigungsteil an der Bodenfläche des
Motorraums derart befestigt wird, dass es in Kontakt mit der Bodenfläche ist,
lässt sich
eine noch höhere
Kühlleistung
erhalten.
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Als
eine Verbindungsstruktur zur Befestigung des Befestigungsteils an
der Fahrzeugskarosserie ist es in der Praxis bevorzugt, dass eine
Bolzeneinführbohrung
in dem Befestigungsteil ausgebildet ist und ein metallischer Bolzen
in die Bolzeneinführbohrung
eingeführt
wird, um das Befestigungsteil an der Fahrzeugskarosserie zu befestigen.
Mit einer solchen Anordnung kann die Wärmeübertragung von dem wärmeabstrahlenden
Bauteil auf die Karosserie mittels des metallischen Bolzens effektiver
gemacht werden.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die äußere Oberfläche des wärmeabstrahlenden Bauteils zu
einer Batterie, welche im Inneren des Motorraums angeordnet ist,
und nicht zu der Fahrzeugkarosserie weisen. Da die Temperatur der
Batterie im Vergleich zu der Temperatur innerhalb des Motorraums
erheblich niedriger ist, kann eine ausgezeichnete Kühlleistung
des wärmeabstrahlenden
Bauteils erhalten werden, wenn das wärmeabstrahlende Bauteil so
angeordnet ist, dass seine äußere Oberfläche zu der
Batterie weist.
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Die
fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit kann an dem Fahrzeug als eigene
Einheit angeordnet werden oder sie kann an der Fahrzeugkarosserie
so angebracht werden, dass die fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit
zusammen mit anderen Schaltbestandteilen in einem gemeinsamen elektrischen
Verbindergehäuse
aufgenommen ist. Im letzteren Fall kann die fahrzeugseitige Schaltkreiseinheit
in dem elektrischen Verbindergehäuse
so eingebaut sein, dass die äußere Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils der fahrzeugseitigen Schaltkreiseinheit nach außen hin
freiliegt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine fahrzeugseitige
Schaltkreiseinheit eine Schaltkreiskarte mit einem Leistungsschaltkreis
und ein wärmeabstrahlendes
Bauteil auf, mit einer inneren Oberfläche, an der die Schaltkreiskarte
in einem wärmeleitenden
Zustand befestigt ist, wobei eine äußere Oberfläche als wärmeabstrahlendes Bauteil dient,
wobei weiterhin das wärmeabstrahlende
Bauteil ein Befestigungsteil hat, das an einer Fahrzeugkarosserie
derart befestigtbar ist, dass es in Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie
ist, wobei eine Stufe zwischen einer Oberfläche des Befestigungsteils,
welche die Karosserie berührt
und der äußeren Oberfläche des
wärmeabstrahlenden Bauteils
so ausgebildet ist, dass die äußere Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils mit Ausnahme des Befestigungsteils der Fahrzeugkarosserie
mit einem Abstand gegenüber
liegt, wenn das Befestigungsteil an der Fahrzeugkarosserie befestigt
ist.
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Wenn
das Befestigungsteil der fahrzeugseitigen Schaltkreiseinheit an
der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, wird eine Anordnung erhalten,
bei der die Fahrzeugkarosserie der äußeren Oberfläche des wärmeabstrahlenden Bauteils
mit Ausnahme des Befestigungsteils mit einem Abstand gegenüber liegt.
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Wenn
die Oberfläche
des Befestigungsteils, welche in Kontakt mit der Karosserie ist,
im wesentlichen parallel zur äußeren Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils liegt, liegt die äußere Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils der Fahrzeugkarosserie in einem im wesentlichen parallelen
Zustand gegenüber.
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Weiterhin
ist es bevorzugt, dass die Abmessung der Stufe zwischen der Oberfläche des
Befestigungsteils, welche die Fahrzeugkarosserie berührt und
der äußeren Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils im Bereicht von 3 mm bis 20 mm liegt.
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Das
wärmeabstrahlende
Bauteil kann in der Praxis jegliche Form haben. Wenn jedoch das
wärmeabstrahlende
Bauteil aus einer Metallplatte mit einem Befestigungsteil gebildet
wird, welches sich mit einer Stufe von einer Kante der Metallplatte
aus erstreckt, hat das wärmeabstrahlende
Bauteil einen einfachen Aufbau und kann einen passenden Abstand
zwischen der äußeren Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils und der Karosserie sicherstellen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer Schaltkreiseinheit,
bei der die vorliegende Erfindung zur Anwendung gelangt;
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2 ist
eine Schnittdarstellung der oben erwähnten Schaltkreiseinheit;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbindergehäuses, welches
die Schaltkreiseinheit enthält;
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4 ist
eine Draufsicht auf einen Motorraum, der mit dem elektrischen Verbindergehäuse ausgestattet
ist;
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5 ist
eine Frontalschnittdarstellung, welche den Aufbau innerhalb des
Motorraums zeigt;
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5 ist
eine Frontalschnittdarstellung, welche ein Beispiel eines Motorraums
mit einer Innenwand zeigt, an der eine Stufe ausgebildet ist;
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7 ist
eine Frontalschnittdarstellung, welche ein Beispiel eines Motorraums
zeigt, der eine Innenwand mit einem geneigten unterem Abschnitt
hat;
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8 ist
eine Frontalschnittdarstellung, welche ein Beispiel eines Motorraums
zeigt, der eine Innenwand hat, welche vollständig geneigt ist;
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9 ist
eine Frontalschnittdarstellung, welche ein Beispiel eines Motorraums
zeigt, bei dem ein Befestigungsteil der wärmeabstrahlenden Platte des Schaltkreiseinheit
weggelassen ist;
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10A ist eine Seitenansicht, welche ein Beispiel
einer Schaltkreiseinheit zur Anordnung an einer Oberfläche eines
Radkastens zeigt und 10B ist eine Frontalschnittdarstellung,
welche einen Befestigungszustand der Schaltkreiseinheit zeigt;
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11 ist
eine Frontalschnittdarstellung, welche ein Beispiel eines Motorraums
zeigt, wo eine äußere Oberfläche einer
wärmeabstrahlenden
Platte einer Schaltkreiseinheit in Richtung einer Batterie weist.
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DETALLIERTE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
dieser Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben. Die bevorzugten Ausführungsformen, die hier beschrieben werden,
betreffen den Typ, bei dem die vorliegende Erfindung bei einer Schaltkreiseinheit
U zur Anwendung gelangt, welche einen Leistungsverteilungsschaltkreis
zur Verteilung von Leistung von einer gemeinsamen Leistungsquelle
an eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen Vorrichtungen aufweist. Dir
vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern
kann im breiten Rahmen bei Schaltkreiseinheiten zur Bildung verschiedener
Schaltkreise angewendet werden.
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Die
Schaltkreiseinheit U gemäß den 1 und 2 weist
eine wärmeabstrahlende
Platte (ein wärmeabstrahlendes
Bauteil) 10, ein Gehäuse 20 und
eine plattenförmige
Schaltkreiskarte 30 auf. Auf der Schaltkreiskarte 30 befinden
sich hieran befestigte Bauelemente 40 und Verbinder 50 und 60.
Eine Abdeckung 70 zur Abdeckung der Schaltkreiskarte 30 ist über die
beiden Verbinder 50 und 60 gesetzt.
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Die
wärmeabstrahlenden
Platte 10 ist aus einer Metallplatte, beispielsweise einer
Aluminiumlegierung oder dergleichen mit guter Wärmeleitfähigkeit gebildet. Eine äußere Oberfläche (Bodenfläche in den 1 und 2) 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte 10 dient als wärmeabstrahlenden
Oberfläche.
Das Gehäuse 20 und
die Schaltkreiskarte 30 sind an einer inneren Oberfläche (obere
Oberfläche in
den 1 und 2) 11A der wärmeabstrahlenden
Platte 10 über
eine gemeinsame Klebeschicht 18 in einem isolierenden Zustand
angeheftet.
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Das
Gehäuse 20 ist
aus einem isolierenden Material, beispielsweise Kunstharz oder dergleichen gegossen
und hat in der Zeichnung die Form eines Rahmen, der einen Umfang
der Schaltkreiskarte 30 einfasst. Die Schaltkreiskarte 30 weist
einen Leistungsverteilungsschaltkreis zur Verteilung von Leistung
von einer fahrzeugseitigen Leistungsquelle an eine Mehrzahl von
Lasten und einen Steuerschaltkreis zur Ein/Aus-Steuerung dieses
Leistungsschaltkreises auf. Der Leistungsschaltkreis ist aufgebaut aus
einer Busschienenschicht 32 bestehend aus einer Mehrzahl
von Busschienen, welche in einer gleichen Ebene angeordnet sind.
Der Steuerschaltkreis ist einer dünnen gedruckten Schaltkreiskarte 34 realisiert.
Jede Busschiene 32 ist an einer Bodenfläche der gedruckten Schaltkreiskarte 34 mittels
einer Klebschicht 36 in einem isolierenden Zustand angeheftet.
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Die
vorliegenden Erfindung benötigt
keinen speziellen Aufbau für
die Schaltkreiskarte. So kann die Schaltkreiskarte eine Mehrzahl
von Busschienen und isolierenden Platten aufweisen, welche über einander
gestapelt sind, wie in einer herkömmlichen Busschienenkarte.
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Neben
der Relaisschaltelemente, wie sie in der Zeichnung dargestellt sind,
umfassen die Elemente 40 auch Halbleiterelemente, beispielsweise FETs,
Widerstandselemente und andere elektrische Schaltkreiselemente oder
dergleichen und sind in geeigneter Weise auf der Busschienenschicht 32 und der
gedruckten Schaltkreiskarte 34 der Schaltkreiskarte 30 angeordnet.
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Der
Verbinder 50 ist dafür
ausgelegt, eine Leistungsversorgung an die Schaltkreiskarte 30 einzugeben
und der Verbinder 60 ist dafür ausgelegt, Leistung von der
Schaltkreiskarte 30 an jede fahrzeugseitige Vorrichtung
auszugeben und Signale zwischen der Schaltkreiskarte 30 und
Sensoren an anderen Schaltkreiseinheiten auszutauschen. Diese Verbinder 50 und 60 sind
mit Verbinderanschlüssen einschließlich Kartenverbindungsanschlüssen 52 und 62 und
einem Gehäuse 54 bzw.
64 zur Aufnahme dieser Anschlüsse
versehen. Die Kartenverbindungsanschlüsse 52 und 62 sind
mit der Schaltkreiskarte 30 durch Löten oder dergleichen derart
verbunden, dass sie sich durch die Schaltkreiskarte 30 erstrecken.
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In
der Zeichnung sind Durchgangsöffnungen 18a, 18b und 18c in
der Klebeschicht 18 ausgebildet und Vertiefungsabschnitte 16A, 16B,
und 16C sind auf der wärmeabstrahlenden
Platte 10 ausgebildet, um einen Kontakt zwischen den Kartenverbindungsanschlüssen 52 und 62,
welche von der unteren Oberfläche
der Schaltkreiskarte 30 vorstehen, mit der Klebeschicht 18 und
der wärmeabstrahlenden Platte 10 zu
vermeiden. Diese Vertiefungsabschnitte 16A, 16B und 16C werden
durch Eindrückungen nach
unten durch einen Pressvorgang auf mittleren Abschnitten der Wärmeabstrahlungsplatte 10 gebildet
und eine äußere Oberfläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte 10 steht örtlich
an den Positionen vor, wo die Vertiefungsabschnitte gebildet sind.
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Nachfolgend
wird eine Anordnung zur Befestigung der Schaltkreiseinheit U an
der Fahrzeugkarosserie beschrieben.
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Ein
Befestigungsteil 12 erstreckt sich von einer bestimmten
Position an einer Kante der wärmeabstrahlenden
Platte 10. Eine äußere Oberfläche des Befestigungsteils 12 (Bodenfläche in 1 und 2)
dient als eine Kontaktfläche 13,
welche in Kontakt mit einer Bodenfläche S zu bringen ist. Das Befestigungsteil 12 ist
mit einer Bolzeneinführbohrung 14 versehen,
welche sich durch das Befestigungsteil 12 in dessen Dickenrichtung
erstreckt.
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Weiterhin
ist an einer Seite des Gehäuses 20 eine
Befestigungsteilabdeckung 22 ausgebildet, welche über dem
Fahrzeugbefestigungsteil 12 der wärmeabstrahlenden Platte liegt.
Die Befestigungsteilabdeckung 22 weist eine Schraubeneinführbohrung 24 auf,
welche mit der Schraubeneinführboh rung 14 zusammenfällt. In
die Schraubeneinführbohrungen 14 und 24 wird
ein Bolzen so eingeführt,
dass die Kontaktfläche 13 in
Kontakt mit der Karosseriefläche
S gebracht wird, so dass das Befestigungsteil 12 an der Karosserie
befestigt ist.
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Als
ein Merkmal der Schaltkreiseinheit U erstreckt sich ein Basisabschnitt
des Befestigungsteils 12 schräg. Somit sind die Kontaktflächen 13 des
Befestigungsteils 12 und die äußere Fläche 11B der wärmeabstrahlenden
Platte 10 im wesentlichen parallel zueinander und zwischen
diesen beiden Flächen 13 und 11B ist
eine Stufe gebildet.
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Wenn
bei der Schaltkreiseinheit U mit dem obigen Aufbau die Kontaktfläche 13 des
Befestigungsteils 12 in Kontakt mit der Karosseriefläche S an
eine geeignete Stelle gebracht wird, wird das Befestigungsteil 12 an
der Fahrzeugkarosserie mittels des Bolzen befestigt, der in die
Bolzeneinführbohrungen 14 und 24 eingeführt wird,
welche in dem Befestigungsteil 12 bzw. der Befestigungsteilabdeckung 22 ausgebildet
sind. Beispielsweise weist in dem Fall, in dem die Karosserieoberfläche S flach
ist, bei der Schaltkreiseinheit U der gesamte Bereich der äußeren Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte mit Ausnahme des Befestigungsteils 12 zu der Karosseriefläche S in
einem im wesentlichen parallelen Zustand, wobei ein Freiraum mit
einer Abmessung entsprechend der Höhe der Stufe vorliegt. Durch
zuverlässige
Beabstandung der äußeren Fläche 11B der wärmeabstrahlenden
Platte von der Karosseriefläche wie
oben beschrieben kann Rost aufgrund von Feuchtigkeitsansammlung
vermieden werden.
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Die
Größe des Abstandes
kann beliebig gesetzt werden, jedoch wird der Minimalwert (in der Zeichnung
die Größe d1 des
Abstandes zwischen der Karosseriefläche S und der äußeren Fläche 11B an
einer Stelle, wo die Vertiefungsabschnitte 16A bis 16C gebildet
sind) bevorzugt auf gleich oder größer als 3 mm gesetzt. Durch
Sicherstellen eines solchen Abstandes ist es möglich, zuverlässig wiederholte Kontakte
der äußeren Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte (insbesondere der äußeren Fläche 11B an
einem Ende einer Seite gegenüber
der Befestigungsstruktur 12) mit der Fahrzeugkarosserie zu
vermeiden, wobei diese wiederholten Kontakte durch Vibrationen oder
dergleichen des Fahrzeuges verursacht werden und Geräusche und
Schläge
aufgrund solcher Kontakte können
am Auftreten gehindert werden.
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Obgleich
die äußere Fläche 11B und
die Karosseriefläche
S voneinander beabstandet sind, kann eine Wärmeübertragung auf die Karosserie
wirksam durch (Ab)Strahlung von der äußeren Fläche 11B durchgeführt werden,
so dass ein hoher Kühleffekt
sichergestellt ist. Hierbei ist die spezifische Strahlung oder Strahlungsleistung
der Aluminiumplatte oder der Stahlplatte, welche das Grundmaterial
für die Fahrzeugkarosserie
und der wärmeabstrahlenden Platte 10 bildet,
ungefähr
0,2. Wenn diese Platten mit einer Farbe gestrichen sind, kann eine
Abstrahlleistung von ungefähr
0,7 problemlos erreicht werden. Folglich ist es bevorzugt, dass
die äußere Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte und die Karosseriefläche
S, welche zu der äußeren Fläche 11B weist, eine
Strahlungsleistung zwischen 0,7 und 1,0 haben.
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Andererseits
beträgt
der Maximalwert der Größe des Abstandes
(in der Zeichnung die Größe des Abstandes
zwischen der Karosseriefläche
S und der äußeren Fläche 11B mit
Ausnahme der Positionen der Vertiefungsabschnitte 16A bis 16C)
d2 bevorzugt gleich oder weniger als 20 mm. Auf diese können die
Schaltkreiseinheit U und die Karosserie nahe aneinander gebracht
werden und der Einbauraum kann somit verringert werden.
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Für den Fall,
dass die Karosseriefläche
S nicht flach ist, beispielsweise wenn sie gekrümmt oder uneben ist, werden
diese Unregelmäßigkeiten vorab
festgestellt und die Höhe
der Stufe zwischen der äußeren Fläche 11B und
der Kontaktfläche 13 wird
so gesetzt, dass die Größe des Abstandes
zwischen der Karosseriefläche
S und der äußeren Fläche 11B der
Wärmeabstrahlungsplatte
letztendlich innerhalb des oben genannten Bereiches gehalten wird.
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Diese
Schaltkreiseinheit U kann an der Fahrzeugkarosserie als eigene Einheit
angeordnet werden oder sie kann in einem Zustand angeordnet werden,
in welchem sie in einem gemeinsamen elektrischen Verbindergehäuse zusammen
mit anderen Schaltkreiskarten aufgenommen ist. Eine solche Ausgestaltung
ist in 3 gezeigt.
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Das
elektrische Verbindergehäuse 90 gemäß der Zeichnung
weist ein unteres Gehäuseteil 92 und
ein (nicht gezeigtes) oberes Gehäuseteil
auf. Das untere Gehäuseteil 92 enthält die Schaltkreiseinheit
U und andere Schaltkreiskarten 94. Die Schaltkreiseinheit
U ist in dem unteren Gehäuseteil
so aufgenommen, dass die äußere Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte 10 von einer Seitenwand des unteren Gehäuseteils 92 zur
Außenseite
hin weist und das Befestigungsteil 12 und die Befestigungsteilabdeckung 22 stehen
seitlich vom unteren Gehäuseteil 92 vor.
Neben dem Befestigungsteil 12 sind Befestigungsstreifen 95 und 96 vorgesehen,
um von dem unteren Gehäuseteil 92 vorzustehen
und jeder hiervon weist eine Bolzeneinführbohrung 92a bzw. 96a auf.
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Die 4 und 5 zeigen
eine Beispiel eines Motorraums 100, der sich unter einer
Motorhaube 104 befindet und in welchem das elektrische
Verbindergehäuse 90 angeordnet
ist. Der Motorraum 100 enthält ein Kühlgebläse 105 an seinem vorderen Abschnitt,
einen Motor 106 in seinem mittigen Abschnitt und einen
Luftfilter 107 und eine Batterie 108 an einer
Seite des Motors 106. Das elektrische Verbindergehäuse 90 ist
in Längsrichtung
in dem schmalen Raum zwischen der Batterie 108 und einer
Innenwand des Motorraums eingebaut.
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Genauer
gesagt, eine Verstärkung 102 erstreckt
sich an den rechten und linken seitlichen Abschnitten des Motorraums 100 von
vorne nach hinten. Der Befestigungsstreifen 96 des unteren
Gehäuseteils 90 ist
an einer Bodenwand 102a des Motorraums befestigt, welche
durch die Verstärkung 102 gebildet
wird, und zwar mittels eines Metallbolzens 104, der in
die Bolzeneinführbohrung 96a an
dem Befestigungsstreifen 96 eingeführt wird. Das Befestigungsteil 12 der
Schaltkreiseinheit U und der Befestigungsstreifen 95 des
unteren Gehäuseteils 90 sind an
einer Innenwand (Seitenwand) 102b des Motorraums befestigt,
welche durch die Verstärkung 102 gebildet
wird, und zwar mittels eines Metallbolzens 104, der in
die Bolzeneinführbohrung 14 und 95a eingeführt ist.
Insbesondere sind die Bodenwand 102a und die Innenwand 102b des
Motorraums an geeigneten Stellen mit Bolzeneinführbohrungen versehen und eine
Mutter 103 ist an einer Rückseite der Bolzeneinführbohrungen
durch anschweißen
oder dergleichen befestigt. Die Metallbolzen 104 werden
in die Bolzeneinführöffnungen 14 und 95a eingeführt und
in die Mutter 103 eingeschraubt, so dass jeder Befestigungsstreifen 95 oder 96 an
der Bodenwand 102a bzw. der Innenwand 102b des
Motorraums befestigt wird.
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Bei
einer solchen Anordnung weist die äußere Fläche 11B der wärmeabstrahlenden
Platte zu der Innenwand 102b des Motorraums mit einem im
wesentlichen konstanten Abstand und Wärme von der wärmeabstrahlenden
Platte 10 wird effektiv auf die Verstärkung 102 nicht nur
durch Strahlung, sondern auch durch Wärmeleitung über die Kontaktfläche 13 und
dem Metallbolzen 104 übertragen.
Weiterhin ist das Befestigungsteil 12 an der Innenwand 102 in
einem Zustand angebracht, in welchem es nach oben weist, so dass
der Befestigungsvorgang erleichtert wird, der von der Oberseite
des Motorraums 100 her durchgeführt wird.
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Gemäß 6 kann
eine Schulter 102c an der Innenwand 102b des Motorraums
anstelle der Ausbildung einer Stufe zwischen der Kontaktfläche 13 des
Befestigungsteils 12 und der äußeren Fläche 11B der wärmeabstrahlenden
Platte 10 ausgebildet sein. Selbst wenn daher eine Stufe
zwischen einer Position, wo das Befestigungsteil 12 festgelegt
ist und seiner unteren Position ausgebildet ist, können die äußere Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden Platte
und die innere Wand 102b des Motorraums aufeinander zu
weisend mit einem Abstand dazwischen angeordnet werden, welche eine
Abmessung entsprechend der Höhe
der Stufe hat.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf den Fall begrenzt, wo der gesamte
Bereich der äußeren Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte mit Ausnahme des Befestigungsteils 12 im wesentlichen
parallel zur Innenwand 102b des Motorraums ist. Wie beispielsweise
in 7 und 8 gezeigt, kann anstelle hiervon
eine geneigte Fläche 102d,
welche bezüglich
der äußeren Fläche 11B geneigt
ist, an der Position der Motorrauminnenwand 102b ausgebildet sein,
welche zu einem unteren Abschnitt der äußeren Fläche 11B der wärmeabstrahlenden
Platte weist oder an einer Position, welche zur gesamten äußeren Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte weist.
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Das
Befestigungsteil 12 kann auch weggelassen werden und die
gesamte äußere Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte kann zur Innenwand des Motorraums 102b weisen, wie
in 9 gezeigt. In diesem Fall tritt eine Wärmeleitung
von der wärmeabstrahlenden
Platte 10 in Richtung der Motorrauminnenwand 102b nicht
auf, jedoch kann das wärmeabstrahlende
Bauteil 10 durch Wärmeübertragung aufgrund
der Wärmeleitung
gekühlt
werden.
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In
der vorliegenden Erfindung ist die Position in Richtung der äußeren Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte weisend oder die Position, in der das Befestigungsteil 12 befestigt
ist, nicht auf die oben beschriebene Innen wand 102b des
Motorraums begrenzt. Das Befestigungsteil 12 kann auch in
Kontakt mit und befestigt werden an der Bodenfläche des Motorraums 100,
beispielsweise einer oberen Oberfläche des Radkastens 120,
wie in 10 gezeigt, so dass die äußere Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte zu der oberen Fläche
des Radkastens 120 weist.
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Allgemein
gesagt, eine Seitenwand der Fahrzeugkarosserie (beispielsweise eines
Schmutzfängers,
der den Motorraum an den rechten und linken Seiten einfasst) hat
eine hohle doppelwandige Struktur, welche in den meisten Fällen eine
relativ niedrige Wärmeabstrahlungsleistung
nach außen hat.
Im Gegensatz hierzu hat eine Bodenwand der Fahrzeugkarosserie einschließlich des
Radkastens 120, der aus einer einzelnen Metallplatte gebildet
ist, in den meisten Fällen
eine relativ hohe Wärmeabstrahlungsleistung.
Somit kann eine ausgezeichnete Kühlleistung
wirksam dadurch erreicht werden, dass die äußere Fläche 11B der wärmeabstrahlenden Platte
zur Bodenfläche
der Fahrzeugkarosserie weist.
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Auch
in diesem Fall kann ein Befestigungsteil, welches sich von dem Gehäuse des
elektrischen Verbindergehäuses 90 mit
der Schaltkreiseinheit U hierin erstreckt, an dem Radkasten 120,
an der Seitenwand des Motorraums etc. befestigt werden.
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Weiterhin
ist es effektiv, wenn die Schaltkreiseinheit U so angeordnet ist,
dass die äußere Fläche 11B der
wärmeabstrahlenden
Platte zur Batterie 108 weist, welche in dem Motorraum 100 eingebaut ist,
wie in 11 gezeigt, und nicht zu der
Innenwand 102B des Motorraums oder dem Radkasten 120 weist. Üblicherweise
enthält
die Batterie 108 eine bestimmte Flüssigkeit und eine Oberfläche hiervon
ist so gestaltet, dass eine niedrige Temperatur beibehalten werden
kann, obwohl die Temperatur im Inneren des Motorraumes ansteigt.
Folglich kann durch Anordnen der äußeren Fläche 11B der wärmeabstrahlenden
Platte 10 derart, dass diese zur Oberfläche der Batterie 108 weist,
eine hervorragende Kühlleistung
erreicht werden.
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Das
wärmeabstrahlende
Bauteil gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nicht auf eine Platte, beispielsweise die wärmeabstrahlende
Platte 10, begrenzt und beispielsweise kann auch eine blockförmige Gestaltung
verwendet werden. Wenn jedoch das wärmeabstrahlende Bauteil aus
einer Metallplatte gebildet ist, also wie die wärmeabstrahlende Platte 10 gemäß der Zeichnung,
wobei sich das Befestigungsteil 12 von einer Kante der
Metallplatte in Stufenform erstreckt, ist es möglich, ein wärmeabstrahlendes
Bauteil herzustellen, welches einfachen Aufbau und hohe Wärmeabstrahlungsleistung
hat.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Die
oben beschriebene Erfindung vermindert wirksam sehr kleine Freiräume, welche
zwischen einer fahrzeugseitigen Schaltkreiseinheit, einem wärmeabstrahlenden
Bauteil und einer Fahrzeugkarosserie entstehen, wodurch das Auftreten
von Stößen und
Geräuschen
aufgrund einer Vibration eines Fahrzeuges vermieden wird und ist
vorteilhaft dahingehend, dass eine effektive Wärmeübertragung mittels Strahlung
von dem wärmeabstrahlenden
Bauteil zu der Fahrzeugkarosserie realisiert ist, so dass ausgezeichnete
Kühleffekte
erreichbar sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
besteht die Aufgabe, sehr kleine Freiräume zwischen einem wärmeabstrahlenden
Bauteil und einer Fahrzeugkarosserie wirksam zu verringern und eine
gute Kühlleistung
sicherzustellen, wobei das Auftreten von Stößen und Geräuschen aufgrund von Fahrzeugvibrationen
vermieden sind. Eine Schaltkreiseinheit (U) ist so angeordnet, dass
eine äußere Oberfläche (11B)
eines wärmeabstrahlenden Bauteils
(10), an welchem der Schaltkreiskörper (30) befestigt
ist, einer Karosseriefläche
(S) des Fahrzeugs mit einem Abstand dazwischen entgegenweist. Bevorzugt
ist das an der Karosserie des Fahrzeugs befestigbare Befestigungsteil
(12) verlängert, wobei
die Oberfläche
(13) des Befestigungsteils (12), welche in Kontakt
mit der Karosserie ist, so liegt, dass sie im Wesentlichen parallel
zur äußeren Fläche (11B)
des wärmeabstrahlenden
Bauteils ist und zwischen den beiden Flächen (13, 11B)
befindet sich eine Stufe. In einem befestigten Zustand liegen die Karosserie
und die äußere Fläche (11B)
des wärmeabstrahlenden
Bauteils einander in einem im wesentlichen parallelen Zustand gegenüber und
ein Freiraum ist zwischen der Karosserie und der äußeren Oberfläche des
wärmeabstrahlenden
Bauteils über die
gesamte Fläche
ausschließlich
des Befestigungsteils (12) gebildet.