JP5354786B2 - 車両用計器の放熱構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用計器の放熱構造に関し、特に、防水性能及び放熱効率を向上させる改良技術に関する。

自動車用計器には、蛍光表示管や液晶等の表示器を備え、この表示器を電子回路によって駆動してデジタル表示するものがある。この種の自動車用計器では、一般的に、電子回路を放熱用開口の形成された金属製カバーで覆い、放熱用開口を介して電子回路の放熱を行う（例えば特許文献１の第３図参照）。この例による放熱用開口は、複数の円形状の透孔を穿設することで、計器内部で発生した熱を、透孔から計器外部へ放熱可能としている。

実開昭６０−３７８１８号公報

しかしながら、複数の透孔を穿設した放熱構造では、十分な開口面積を確保できず、高い放熱効率を得ることができなかった。また、放熱開口面に透孔を穿設したのみでは、放熱開口面が起立して配置される放熱構造の場合、放熱開口面の外面を流れ落ちる水が、透孔から計器内部へ進入する虞があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、放熱用開口を有した計器裏面カバーの防水性能及び放熱効率を向上させることのできる車両用計器の放熱構造を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）配線板と、該配線板に固定されたヒートシンクと、前記配線板と前記ヒートシンクとを裏側から覆う計器裏面カバーとで構成される車両用計器の放熱構造であって、
前記ヒートシンクには複数の水平なフィンが上下方向にそれぞれ離間して多段状に設けられ、
前記計器裏面カバーの放熱区画部は放熱開口面を有し、該放熱開口面には、計器外部に向かって下り傾斜となる複数の傾斜片が上下方向にそれぞれ離間して多段状に設けられてなる放熱用開口がそれぞれ形成され、
前記各フィンと前記各放熱用開口とはそれぞれ同じ水平面に配置され、
前記各傾斜片の下端の位置を前記放熱開口面に一致させたことを特徴とする車両用計器の放熱構造。

この車両用計器の放熱構造によれば、フィン形状に沿って放熱用開口が計器裏面カバーに形成され、フィンからの熱が計器裏面カバーに遮られることなく計器外部へ排出され、効率的な放熱が可能となる。フィンから放熱用開口までの距離が最短となり、効率的な放熱が可能となる。放熱用開口を形成する傾斜片が計器外部に向かって下り傾斜となり、計器外部において放熱開口面を下へ向かって流れる水が計器内部へ進入しなくなる。

（２） （１）の車両用計器の放熱構造であって、
前記傾斜片の上端が、鉛直方向に折り曲げられた返し部を有することを特徴とする車両用計器の放熱構造。

この車両用計器の放熱構造によれば、放熱用開口から傾斜片を上方向に這い上がろうとする水しぶきが、鉛直上方向に延在する返し部に当たり、重力により傾斜片に沿って流下して計器内部への進入が阻止され、放熱用開口における防水性能が一層高められる。

（３） （１）又は（２）の車両用計器の放熱構造であって、
前記放熱用開口の高さが、前記フィンの厚みと同一かまたは大きな値であることを特徴とする車両用計器の放熱構造。

この車両用計器の放熱構造によれば、フィン表裏面に挟まれる排出空間が、フィンの計器外部へ向かう突出方向に延在し、計器裏面カバーに遮られることなく計器外部まで直線的に確保される。これにより、フィンからの直線的な排熱を遮ることのない放熱用開口が最小高さで確保でき、外部からの水を進入しにくくできる。

本発明に係る車両用計器の放熱構造によれば、ヒートシンクの水平フィン先端に一致する放熱用開口を計器裏面カバーの放熱開口面に形成し、放熱用開口の下側に下端を放熱開口面に一致させた下り傾斜の傾斜片を設けたので、フィン形状に沿って計器裏面カバーの放熱用開口を形成し、防水性能及び放熱効率を向上させることができる。

本発明に係る放熱構造を有した計器裏面カバーの斜視図である。 図１に示した計器裏面カバーの正面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図３に示した放熱構造の要部拡大断面図である。 実施の形態による放熱構造の作用説明図である。 計器裏面カバーに放熱用開口の形成された比較例に係る放熱構造の斜視図である。 図６に示した計器裏面カバーの正面図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る放熱構造を有した計器裏面カバーの斜視図である。
本実施の形態では、放熱構造の設けられる車両用計器がコンビネーションメータである場合を例に説明する。なお、本発明に係る放熱構造は、熱源となる配線板を内蔵する車両用計器であれば、コンビネーションメータ以外の計器に用いても好適なものである。

コンビネーションメータは、内部に、スピードメータ、タコメータ、燃料計、蛍光表示管、パワートランジスタ、及び配線板を組み付けてなる。蛍光表示管は、パワートランジスタからの給電を受けて、計器像を表示面上に発光表示する。蛍光表示管は、配線板上の実装面に実装され、この配線基板実装状態で、表示面が車室側に位置する。

したがって、配線板は、熱源となる。配線板はコンビネーションメータの計器裏側に配置され、この計器裏側は計器裏面カバー１１にて覆われる。計器裏面カバー１１の外面１３には、矩形状の放熱区画部１５が設けられる。放熱区画部１５は、外面１３から突出して平面となった放熱開口面１７を有する。放熱開口面１７は、後述する複数の傾斜片の先端面と、放熱用開口とからなる。

図２は図１に示した計器裏面カバーの正面図である。
放熱区画部１５には複数の放熱用開口１９が形成され、放熱用開口１９は放熱開口面１７に横長のスリット状となって上下（図２の上下）に離間される。放熱用開口１９は、計器内部を計器外部へ排熱可能に連通させる。

図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。
コンビネーションメータ内には電子回路を形成した上記の配線板２１が縦方向（図３の上下方向）に起立して固定され、配線板２１は搭載電装部品である上記の蛍光表示管、パワートランジスタ等から放出される熱が伝導されることにより熱源となる。

配線板２１の計器裏面カバー１１に対向する面にはヒートシンク２３が固定され、ヒートシンク２３は水平方向となる複数のフィン２５を上下に離間して多段状に有する。フィン２５の先端は、計器裏面カバー１１の放熱用開口１９と一致するよう配置されている。すなわち、ヒートシンク２３の設けられた配線板２１が計器裏面カバー１１で覆われ、フィン２５からの熱が放熱用開口１９から外部へ排出されるようになっている。

それぞれの放熱用開口１９の下側には、計器外部２７（図４参照）に向かって下り傾斜となり下り方向下端の位置を放熱開口面（その延長面を図３の二点鎖線で示す）１７に一致させた傾斜片２９が設けられる。傾斜片２９は、一定幅同一長さの帯板上縁をへの字状に折り曲げて形成され、図３の紙面垂直方向を長手方向にして延在する。この傾斜片２９は、長手方向両端が放熱区画部１５の側枠３１，３１（図１参照）に固定される。

図４は図３に示した放熱構造の要部拡大断面図である。
傾斜片２９は、への字状に形成されることで、上端が、鉛直方向に折り曲げられた返し部３３となる。放熱用開口１９は、上下に離間する傾斜片２９同士の間で形成される。本実施の形態において、放熱用開口１９の高さｈは、フィン２５の厚みｔと同一（ｈ＝ｔ）に設定されている。なお、放熱用開口１９の高さｈは、フィン２５の厚みｔ分が確保されていれば、それよりも大きくても良い（ｈ＞ｔ）。

最上段の傾斜片２９の上方には放熱区画部１５の上枠３５が、傾斜片２９と同一傾斜角度の枠片３７となって放熱開口面１７まで延出されている。最下段の傾斜片２９の下方には放熱区画部１５の下枠３９が配置され、下部開口４１（図３参照）が形成されている。

次に、上記のように構成された車両用計器の放熱構造の作用を、比較例に係る放熱開口面の作用と共に説明する。
図５は本実施の形態による放熱構造の作用説明図、図６は計器裏面カバーに放熱用開口の形成された比較例に係る放熱構造の斜視図、図７は図６に示した計器裏面カバーの正面図、図８は図７のＡ−Ａ断面図である。
本発明に係る放熱構造の作用説明に先立ち、比較例に係る放熱構造の構成、作用について説明する。
比較例に係る放熱構造は、図６に示す計器裏面カバー５０１の外面５０３に、矩形状の放熱区画部５０５が設けられ、放熱区画部５０５は外面５０３から突出して平面となった放熱開口面５０７を有する。図７に示すように、放熱区画部５０５には複数の放熱用開口５０９が形成され、放熱用開口５０９は放熱開口面５０７を打ち抜いた横長のスリット状透孔となって上下（図７の上下）に離間されている。

図８に示すように、自動車用計器内には電子回路を形成した配線板５１１が縦方向（図８の上下方向）に起立して固定され、配線板５１１は搭載電装部品から放出される熱が伝導されることにより熱源となる。配線板５１１の計器裏面カバー５０１に対向する面にはヒートシンク５１３が固定され、ヒートシンク５１３は水平方向となる複数のフィン５１５を上下に離間して多段状に有する。フィン５１５の先端は、計器裏面カバー５０１の放熱用開口５０９と一致するよう配置されている。この自動車用計器における放熱構造では、フィン５１５からの熱を放熱用開口５０９から外部へ排出することができるが、放熱用開口５０９が放熱開口面５０７を打ち抜いた横長のスリット状透孔となるため、高い防水性能が得にくい。

これに対し、本実施の形態による放熱用開口では、フィン形状に沿って放熱用開口１９が計器裏面カバー１１に形成され、フィン２５からの熱Ｑ（図５（ａ）参照）が計器裏面カバー１１に遮られることなく計器外部２７へ排出され、効率的な放熱が可能となる。放熱用開口１９がフィン２５の先端と一致しない構成では、図５（ｂ）に示すように、フィン２５からの熱Ｑが例えば傾斜片２９に遮られ、放熱効率が低下する。

また、フィン２５の先端に放熱用開口１９が一致していることで、フィン２５から放熱用開口１９までの距離Ｌ１が最短となり、効率的な放熱が可能となる。フィン２５の先端に放熱用開口１９が一致しない構成では、図５（ｂ）に示すように、フィン２５から放熱用開口１９までの距離Ｌ２がＬ１より長くなり（Ｌ１＜Ｌ２）、放熱効率が低下する。

また、図３に示すように、放熱用開口１９を形成する傾斜片２９が計器外部２７に向かって下り傾斜となることで、計器外部２７において放熱開口面１７を下へ向かって流れる水４３が計器内部４５へ進入しなくなる。

さらに、図４に示すように、放熱用開口１９から傾斜片２９を上方向に這い上がろうとする水しぶき４９が、鉛直上方向に起立する返し部３３に当たり、重力により傾斜片２９に沿って流下して計器内部４５への進入が阻止される。これにより、放熱用開口１９における防水性能が一層高められている。

また、フィン表裏面に挟まれる排出空間５１（図４参照）が、フィン２５の計器外部２７へ向かう突出方向に延在し、計器裏面カバー１１に遮られることなく計器外部２７まで直線的に確保される。これにより、フィン２５からの直線的な排熱を遮ることのない放熱用開口１９が最小高さｈで確保でき、必要以上に放熱用開口１９が大きくなることによる外部からの水の進入が阻止されている。

したがって、本実施の形態による車両用計器の放熱構造によれば、ヒートシンク２３の水平フィン先端に一致する放熱用開口１９を計器裏面カバー１１の放熱開口面１７に形成し、放熱用開口１９の下側に下端を放熱開口面１７に一致させた下り傾斜の傾斜片２９を設けたので、フィン形状に沿って計器裏面カバー１１の放熱用開口１９を形成し、防水性能及び放熱効率を向上させることができる。

１１ 計器裏面カバー
１９ 放熱用開口
１７ 放熱開口面
２１ 配線板
２３ ヒートシンク
２５ フィン
２７ 計器外部
２９ 傾斜片
３３ 返し部
ｈ 放熱用開口の高さ
ｔ フィンの厚み

Claims (3)

1. 配線板と、該配線板に固定されたヒートシンクと、前記配線板と前記ヒートシンクとを裏側から覆う計器裏面カバーとで構成される車両用計器の放熱構造であって、
   前記ヒートシンクには複数の水平なフィンが上下方向にそれぞれ離間して多段状に設けられ、
   前記計器裏面カバーの放熱区画部は放熱開口面を有し、該放熱開口面には、計器外部に向かって下り傾斜となる複数の傾斜片が上下方向にそれぞれ離間して多段状に設けられてなる放熱用開口がそれぞれ形成され、
   前記各フィンと前記各放熱用開口とはそれぞれ同じ水平面に配置され、
   前記各傾斜片の下端の位置を前記放熱開口面に一致させたことを特徴とする車両用計器の放熱構造。
2. 請求項１記載の車両用計器の放熱構造であって、
   前記傾斜片の上端が、鉛直方向に折り曲げられた返し部を有することを特徴とする車両用計器の放熱構造。
3. 請求項１又は２記載の車両用計器の放熱構造であって、
   前記放熱開口の高さが、前記フィンの厚みと同一かまたは大きな値であることを特徴とする車両用計器の放熱構造。

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