(57)【要約】【課題】エンジンルーム内に配置される電子部品を冷却しつつ、車体の小型化を図ることができる技術を提供する。【解決手段】エンジンルーム内に配置されるＥＣＵ３２を覆うとともにＥＣＵ３２に接触する覆い部３４ｂと、エンジンルームを区画する壁部に形成される取付孔部を通して、エンジンルームとは別空間として区画される放熱用空間に向けて差し込まれる差込部３４ｃと、を有する外装部材３４と、覆い部３４ｂに熱的に接続される受熱部３６ａと、差込部３４ｃに熱的に接続される放熱部と、を有し、受熱部３６ａが受けた熱を放熱部に伝達するためのヒートパイプ３６と、差込部３４ｃに設けられ、放熱部から受けた熱の放熱用空間への放熱を促進するための放熱フィン３８と、外装部材３４と取付孔部との間に介装され、取付孔部に対する接触から外装部材３４を保護するための保護部材４６と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルーム内に配置される電子部品を覆うとともに該電子部品に接触する覆い部と、前記エンジンルームを画定する壁部に形成される取付孔部を通して、該エンジンルームとは別空間として区画される放熱用空間に向けて差し込まれる差込部と、を有する外装部材と、
前記覆い部に熱的に接続される受熱部と、前記差込部に熱的に接続される放熱部と、を有し、前記受熱部が受けた熱を前記放熱部に伝達するための伝熱部材と、
前記差込部に設けられ、前記放熱部から受けた熱の前記放熱用空間への放熱を促進するための放熱フィンと、
前記外装部材と前記取付孔部との間に介装され、該取付孔部に対する接触から該外装部材を保護するための保護部材と、を備えることを特徴とする電子部品の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンルーム内に搭載される電子部品を冷却するための電子部品の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、過給機を用いたエンジンのダウンサイジングターボ化により、エンジンルーム内の雰囲気温度が上昇し易くなっている。これに伴い、エンジンルーム内に配置される電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）等の電子部品は、厳しい熱条件の下に晒され易くなっており、熱害からの保護が求められている。
【０００３】
特許文献１では、エンジンルーム内にてサスペンションタワーの後側に電子部品を搭載した車両が開示される。この車両では、車体の前方からサスペンションタワーの後方まで冷却風を導くための冷却風通路が設けられる。この冷却風通路を通して電子部品まで導かれる冷却風により電子部品が冷却され、熱害から電子部品を保護できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３４７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、意匠性の観点から、車体のフードの高さ位置を低位置に配置することが要求されている。このような要求のもと、特許文献１の構造では、車体の前方からサスペンションタワーの後方まで冷却風を導くためのダクトを設けるため、ダクト用のスペースを車体に余分に確保する必要がある。これに伴い、フードの高さ位置が上昇するように車体が大型化してしまい、前述の要求に沿わないという問題がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンルーム内に配置される電子部品を冷却しつつ、車体の小型化を図ることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電子部品の放熱構造は、覆い部と差込部とを有する外装部材と、受熱部と放熱部とを有する伝熱部材と、放熱フィンと、保護部材とを備える。覆い部は、エンジンルーム内に配置される電子部品を覆うとともに該電子部品に接触し、差込部は、エンジンルームを画定する壁部に形成される取付孔部を通して、エンジンルームとは別空間として区画される放熱用空間に向けて差し込まれる。受熱部は覆い部に熱的に接続され、放熱部は差込部に熱的に接続され、伝熱部材は受熱部が受けた熱を放熱部に伝達するためのものである。放熱フィンは、差込部に設けられ、放熱部から受けた熱の放熱用空間への放熱を促進するためのものである。保護部材は、取付孔部と外装部材の間に介装され、外装部材を取付孔部に対する接触から保護するためのものである。
【０００８】
この態様によると、電子部品の熱が外装部材の覆い部から伝熱部材の受熱部に伝わり、伝熱部材は受熱部が受けた熱を放熱部に伝達し、放熱部は伝達される熱を放熱フィンを介して放熱用空間に放熱する。この結果、伝熱部材による熱伝導を利用して電子部品を冷却できる。よって、エンジンルーム内に外部から冷却用空気を取り込むためのダクトを車体に設けなくとも、電子部品を冷却できるようになる。このため、エンジンルーム内に配置される電子部品を冷却しつつ、車体の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エンジンルーム内に配置される電子部品を冷却しつつ、車体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車体の前部の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２の範囲Ｂの拡大図である。
【図４】電子部品ユニットを示す斜視図である
【図５】図４のＣ１−Ｃ１線断面図である。
【図６】図４のＣ２−Ｃ２線断面図である。
【図７】外装部材を前方から見たときのヒートパイプの位置関係を模式的に示す図である。
【図８】（ａ）は外装部材とともに保護部材を示す前面図であり、（ｂ）は保護部材から外装部材を取り外した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は第１の実施の形態に係る車体１０の前部の構成を概略的に示す平面図である。
車体１０の前部にはエンジンルーム１２が設けられる。エンジンルーム１２の車幅方向Ｙ中央部にはエンジン１４が搭載される。エンジンルーム１２の後方には、エンジンルーム１２と車室（不図示）とを区画するダッシュパネル１６が車体パネルとして設置される。エンジンルーム１２の車幅方向Ｙ両側には、エンジンルーム１２の内外を車幅方向Ｙに区画するフェンダエプロンパネル１８が車体パネルとして設置される。フェンダエプロンパネル１８はエンジンルーム１２を画定する壁部となる。
【００１２】
フェンダエプロンパネル１８は、上下方向Ｚに延在する縦壁部１８ａと、縦壁部１８ａの下端縁から車幅方向Ｙ内側に延在する横壁部１８ｂとを有する。横壁部１８ｂの車幅方向Ｙ内側部には車両前後方向Ｘに延在する車体骨格部材としてのフロントサイドメンバ２０が接続される。フェンダエプロンパネル１８には、前輪用のホイールハウス２２が上側に突出して設けられる。ホイールハウス２２の車両前後方向Ｘの中間部には上側に突出するサスペンションタワー２４が設けられる。サスペンションタワー２４は、前輪用のサスペンションの一部であるアッパーサポート（不図示）を支持する。
【００１３】
図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。本図では後述する電子部品ユニット３０に関して外形のみ二点鎖線で示す。
ホイールハウス２２内には前輪２５が配設され、車体には前輪２５と径方向に対向するフェンダライナ２６が設置される。フェンダライナ２６は、前輪２５がはね上げた泥等のフェンダエプロンパネル１８等への付着を防止するためのものである。車体１０には、フェンダエプロンパネル１８の横壁部１８ｂより下側であって、フェンダライナ２６とダッシュパネル１６の間に放熱用空間２８が設けられる。放熱用空間２８は、エンジンルーム１２に対して下側であって、前輪２５の後方に設けられる。放熱用空間２８の車幅方向Ｙ内側には車体骨格部材としてのフロントサイドメンバ２０（図１参照）が設置される。
【００１４】
図３は図２の範囲Ｂの拡大図である。
フェンダエプロンパネル１８の横壁部１８ｂにはエンジンルーム１２と放熱用空間２８を連通する取付孔部１８ｃが形成される。取付孔部１８ｃには後述する電子部品ユニット３０の差込部３４ｃが差し込まれる。取付孔部１８ｃは電子部品ユニット３０により塞がれる。これにより、放熱用空間２８は、フェンダエプロンパネル１８やフロントサイドメンバ２０のような車体１０の一部や、電子部品ユニット３０によって、エンジンルーム１２とは別空間として区画される。このような放熱用空間２８は、熱源となるエンジン１４が搭載されるエンジンルーム１２よりも雰囲気温度が低い箇所となる。
【００１５】
なお、放熱用空間２８の車幅方向Ｙ外側にはフェンダパネル（不図示）が設置され、下側にはダッシュパネル１６の一部（図２参照）が設置される。このように、放熱用空間２８は、車体１０の一部により囲まれて形成される。
【００１６】
図４は電子部品ユニット３０を示す斜視図であり、図５は図４のＣ１−Ｃ１線断面図である。
電子部品ユニット３０は、ＥＣＵ３２と、外装部材３４と、複数のヒートパイプ３６と、複数の放熱フィン３８とを備える。本発明に係る電子部品の放熱構造３１は、本実施形態において、これらを備える電子部品ユニット３０として構成される。
【００１７】
ＥＣＵ３２は、エンジンルーム１２内の車幅方向Ｙの側部において、サスペンションタワー２４とダッシュパネル１６の間に配置される（図１参照）。ＥＣＵ３２は、エンジン１４を制御するための補機としての電子部品となる。ＥＣＵ３２は、図５に示すように、外殻となる中空構造の扁平なケース３２ａと、ケース３２ａ内に収容される回路基板３２ｂと、回路基板３２ｂに実装されるマイコン素子、インジェクタードライバー素子等の回路素子３２ｃとを備える。ケース３２ａは横幅方向を車幅方向Ｙと略平行にした状態で配置され、その上部には外部接続用のコネクタ部３２ｄが設けられる（図４参照）。ケース３２ａの厚さ方向の両側面には、ＥＣＵ３２からの放熱を促進するための複数の内側フィン３２ｅが一体成形により設けられる。複数の内側フィン３２ｅは車両前後方向Ｘに突出するとともに、車幅方向Ｙに間隔を空けて並設される。
【００１８】
外装部材３４は、車幅方向Ｙに細長くなるように扁平に形成される。外装部材３４は、複数の外装パネル３４ａを組み付けて構成される。各外装パネル３４ａは、ＥＣＵ３２やヒートパイプ３６との間で熱を伝えやすくするため、アルミニウム等の金属のような、熱伝導率に優れるとともに硬質な熱伝導材を素材とする。外装部材３４は、各外装パネル３４ａの一部の面部分を突き合わせた状態で配置し、各面部分をボルト等の第１固定具４０により固定して構成される（図４参照）。
【００１９】
外装部材３４は、図２、図４に示すように、ＥＣＵ３２を覆う中空構造の覆い部３４ｂと、フェンダエプロンパネル１８の取付孔部１８ｃを通してエンジンルーム１２から放熱用空間２８に向けて差し込まれる差込部３４ｃとを有する。外装部材３４の横幅寸法は、覆い部３４ｂより差込部３４ｃの方が小さくなるように定められる。外装部材３４の覆い部３４ｂは、ビス等の固定具（不図示）を用いてフェンダエプロンパネル１８に固定される。
【００２０】
覆い部３４ｂは、上下方向Ｚの一方（上側）に開放するとともに、車幅方向Ｙに長い矩形状の筒状に形成される。覆い部３４ｂは、その内側のＥＣＵ３２を車幅方向Ｙの両側及び車両前後方向Ｘの両側から覆う。覆い部３４ｂにはＥＣＵ３２がビス等の第２固定具４２により固定される。
【００２１】
図３に示すように、覆い部３４ｂの車両前後方向Ｘのそれぞれに臨む前壁面部３４ｅ及び後壁面部３４ｆの内側面には熱伝導シート４４が接着等により取り付けられる。熱伝導シート４４は、熱伝導率に優れるとともに、弾性をもつ熱伝導材を素材とする。覆い部３４ｂの前壁面部３４ｅ及び後壁面部３４ｆのそれぞれの内側面は、ＥＣＵ３２の内側フィン３２ｅの先端部に熱伝導シート４４を介して接触する。熱伝導シート４４は外装部材３４とＥＣＵ３２の内側フィン３２ｅの間にて弾性変形した状態で挟まれる。これにより、外装部材３４に接触するよりも、熱伝導シート４４に接触した方が、複数の内側フィン３２ｅの接触相手となる他部材への接触面積を増大させられる。よって、複数の内側フィン３２ｅから熱伝導シート４４を通して外装部材３４へ熱が伝達され易くなり、ＥＣＵ３２から外装部材３４への放熱を促進することで、ＥＣＵ３２の冷却効果を高められる。
【００２２】
覆い部３４ｂの前壁面部３４ｅ及び後壁面部３４ｆの外側面には、後述するヒートパイプ３６の受熱部３６ａを装着するための第１被装着部３４ｇが設けられる。第１被装着部３４ｇは、前壁面部３４ｅ及び後壁面部３４ｆの外側面に形成される溝部である。
【００２３】
図６は図４のＣ２−Ｃ２線断面図である。
外装部材３４の差込部３４ｃは、互いの内側面を向かい合わせて配置される一対の平板状の吸熱部３４ｈと、各吸熱部３４ｈの外側面に設けられる複数の放熱フィン３８とを備える。一対の吸熱部３４ｈのそれぞれは、外装部材３４を構成する別々の外装パネル３４ａにより構成される。一対の吸熱部３４ｈの内側面には、後述するヒートパイプ３６の放熱部３６ｂを装着するための第２被装着部３４ｊが設けられる。第２被装着部３４ｊは、各吸熱部３４ｈの内側面に形成される溝部である。
【００２４】
図４に戻り、ヒートパイプ３６は長尺体であり、扁平な筒状の断面形状に形成される。図７は外装部材３４を前方から見たときのヒートパイプ３６の位置関係を模式的に示す図である。ヒートパイプ３６は、軸線方向の一端側（上側）に設けられる受熱部３６ａと、軸線方向の他端側（下側）に設けられる放熱部３６ｂとを有する。受熱部３６ａは外装部材３４の覆い部３４ｂの外側に配置され、放熱部３６ｂは外装部材３４の差込部３４ｃの内側に配置される。図示はしないが、受熱部３６ａはエンジンルーム１２内に配置され、放熱部３６ｂは放熱用空間２８に配置される。受熱部３６ａと放熱部３６ｂの間の中間部は、外装部材３４に形成される引込口３４ｋを通して覆い部３４ｂの外側から内側に引き込まれる。本図では外装部材３４を前方から見たときに見える二つのヒートパイプ３６（図５中下側のヒートパイプ３６）のみ示すが、後方から見たときに見える二つのヒートパイプ３６（図５中上側のヒートパイプ３６）も同様となる。
【００２５】
ヒートパイプ３６には、作動液として、たとえば、アルコール系の熱媒体が封入される。ヒートパイプ３６では、受熱部３６ａにて熱を受けることにより内部の作動液が気化し、気化した作動液が放熱部３６ｂに移動して冷却されることにより液化し、液化した作動液が再度受熱部３６ａに移動する。ヒートパイプ３６は、このような作動液の循環により、受熱部３６ａが受けた熱を放熱部３６ｂに伝達する。ヒートパイプ３６は、このように受熱部３６ａが受けた熱を放熱部３６ｂに伝達するための伝熱部材として設けられる。
【００２６】
複数のヒートパイプ３６それぞれの受熱部３６ａは、図４、図５に示すように、上下方向Ｚに延在するように設けられる。各受熱部３６ａは、外装部材３４の覆い部３４ｂの第１被装着部３４ｇに対してかしめ、ハンダ等により装着される。これにより、ヒートパイプ３６の受熱部３６ａは外装部材３４の覆い部３４ｂに熱的に接続される。なお、ここでの熱的に接続とは、複数の部材の一方（外装部材３４の覆い部３４ｂ）が他方（ヒートパイプ３６の受熱部３６ａ）に対して、直接的に接する、又は、他部材を介して間接的に接していることをいう。
【００２７】
受熱部３６ａは、回路素子３２ｃに対してＥＣＵ３２の厚さ方向に離れた位置に設けられる。受熱部３６ａは、ＥＣＵ３２において発熱源となる回路素子３２ｃであるマイコン素子、インジェクタードライバー素子等に対応して、これらから厚さ方向に離れた位置に設けられる。これにより、発熱源となる回路素子３２ｃから受熱部３６ａにより熱を受け易くなる。
【００２８】
前述の図３は図６のＤ−Ｄ線断面図でもある。複数のヒートパイプ３６それぞれの放熱部３６ｂは、図３、図６に示すように、上下方向Ｚに延在するように設けられる。放熱部３６ｂは、外装部材３４の差込部３４ｃの第２被装着部３４ｊに対してかしめ、ハンダ等により装着される。これにより、ヒートパイプ３６の放熱部３６ｂは、外装部材３４の差込部３４ｃに熱的に接続される。ここでの熱的に接続とは、複数の部材の一方（外装部材３４の差込部３４ｃ）が他方（ヒートパイプ３６の放熱部３６ｂ）に対して、直接的に接する、又は、他部材を介して間接的に接していることをいう。
【００２９】
複数の放熱フィン３８は外装部材３４の差込部３４ｃに一体成形により設けられる。各放熱フィン３８は上下方向Ｚに延在する板状に形成される。各放熱フィン３８は、各吸熱部３４ｈの外側面から車両前後方向Ｘに突き出るとともに、車幅方向Ｙに間隔を空けて並設される。各放熱フィン３８は放熱用空間２８に配置される。放熱フィン３８は、ヒートパイプ３６の放熱部３６ｂから熱を受けて、放熱用空間２８への放熱を促進するためのものである。
【００３０】
図８（ａ）は外装部材３４とともに保護部材４６（後述する）を示す前面図であり、図８（ｂ）は保護部材４６から外装部材３４を取り外した状態を示す図である。
外装部材３４は、エンジンルーム１２側から取付孔部１８ｃの周縁面に載置される被載置部３４ｍを有する（図３、図４も参照）。また、外装部材３４とフェンダエプロンパネル１８の取付孔部１８ｃとの間には保護部材４６が介装される。保護部材４６は、外装部材３４よりも熱伝達率の低い樹脂等の材料を素材として構成される。保護部材４６は、取付孔部１８に対する直接の接触から外装部材３４を保護するためのものである。
【００３１】
詳しくは、保護部材４６は、フェンダエプロンパネル１８の取付孔部１８ｃにエンジンルーム１２側から差し込まれる筒状部４６ａと、筒状部４６ａのエンジンルーム１２側の開口端部から拡径する段部４６ｂとを備える。
【００３２】
筒状部４６ａの内側には貫通孔４６ｃが形成され、貫通孔４６ｃは、エンジンルーム１２側から放熱用空間２８側に向けて、その内側を通して外装部材３４の差込部３４ｃを差し込み可能な形状に形成される。筒状部４６ａは、外装部材３４の差込部３４ｃの根元部分を取り囲むように、取付孔部１８ｃの内壁面と差込部３４ｃとの間に介装される。
【００３３】
段部４６ｂは、取付孔部１８ｃのエンジンルーム１２側の周縁面に沿って延びる環状に形成される。保護部材４６は、取付孔部１８ｃの周縁面に係合することにより、取付孔部１８ｃに対して位置決めされる。段部４６ｂは、外装部材３４の差込部３４ｃの根元部分を取り囲むように、取付孔部１８ｃの周縁面と外装部材３４の被載置部３４ｍとの間に介装される。外装部材３４は、保護部材４６の段部４６ｂを介して取付孔部１８ｃの周縁面に被載置部３４ｍが当接した状態で固定される。
【００３４】
以上の電子部品の放熱構造３１による作用効果を説明する。
ＥＣＵ３２は、発熱源となる回路素子３２ｃの発熱により熱をもち、その熱はケース３２ａから内側フィン３２ｅに伝わる。ＥＣＵ３２の熱は内側フィン３２ｅから外装部材３４に伝わり、ヒートパイプ３６の受熱部３６ａはＥＣＵ３２から外装部材３４を介して伝わる熱を受ける。ヒートパイプ３６は受熱部３６ａが受けた熱を放熱部３６ｂに伝達し、放熱部３６ｂは伝達される熱を放熱フィン３８を介して放熱用空間２８に放熱する。この結果、電子部品の放熱構造３１によれば、電動ファン等の電動機器を用いずに、ヒートパイプ３６による熱伝導を利用してＥＣＵ３２を冷却できる。よって、無電源で継続的に安定してＥＣＵ３２を冷却できる。
【００３５】
また、エンジンルーム１２内に外部から冷却用空気を取り込むためのダクトを車体１０に設けなくともＥＣＵ３２を冷却できるようになり、車体１０にダクト用のスペースを余分に確保する必要がなくなる。よって、ＥＣＵ３２を冷却しつつ、車体１０の小型化を図ることができる。
【００３６】
また、フェンダライナ２６とダッシュパネル１６の間に設けられる放熱用空間２８は、通常、大物部品が搭載されないデッドスペースとなる。電子部品ユニット３０の放熱フィン３８は、このような放熱用空間２８に設けられるため、エンジンルーム１２内への他部品の搭載を妨げずに、ヒートパイプ３６による熱伝導を利用してＥＣＵ３２を冷却できる。
【００３７】
また、保護部材４６は、外装部材３４の差込部３４ｃとフェンダエプロンパネル１８の取付孔部１８ｃの内壁面との間に介装されるとともに、外装部材３４の被載置部３４ｍと取付孔部１８ｃの周縁面との間に介装される。これにより、取付孔部１８ｃに対する直接の接触から外装部材３４が保護されるため、高温のエンジンルーム１２に晒されるフェンダエプロンパネル１８から外装部材３４を通してヒートパイプ３６や放熱フィン３８への熱伝達を防止できる。よって、フェンダエプロンパネル１８の熱がヒートパイプ３６に伝わることによる熱伝達機能の低下や、その熱が放熱フィン３８に伝わることによる放熱機能の低下を防止できる。
【００３８】
また、外装部材３４の差込部３４ｃを取付孔部１８ｃ内を通して放熱用空間２８に向けて方向Ｐ（図８（ｂ）参照）に差し込む場合を考える。この場合に、保護部材４６の筒状部４６ａにより、差込部３４ｃの放熱フィン３８と取付孔部１８ｃの内壁面との干渉を抑えられ、その干渉からフェンダエプロンパネル１８や放熱フィン３８を保護できる。
【００３９】
以上、実施例をもとに本発明を説明した。実施例はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４０】
外装部材３４は、ＥＣＵ３２等の電子部品との間で、熱伝導シート４４を介して接触せずに、直接に接触してもよい。この場合、外装部材３４と電子部品との接触面積を増やすため、電子部品の表面を平坦に形成し、両者を面接触させてもよい。ここでいう電子部品の表面とは、図３の例ではＥＣＵ３２のケース３２ａの表面が該当する。
【００４１】
また、ヒートパイプ３６の放熱部３６ｂが配置される放熱用空間２８は、フェンダライナ２６とダッシュパネル１６の間に設けられる例を説明した。放熱用空間２８が設けられる位置はこれに限られず、たとえば、エンジンルーム１２を区画する壁部となるフェンダパネルの内側に設けられてもよい。フェンダパネルの内側も、通常、大物部品が搭載されないデッドスペースとなるため、エンジンルーム１２内への他部材の搭載を妨げずに、ヒートパイプ３６による熱伝導を利用してＥＣＵ３２を冷却できる。
【符号の説明】
【００４２】
１２…エンジンルーム、１８…フェンダエプロンパネル（壁部）２８…放熱用空間、３０…電子部品ユニット、３１…電子部品の放熱構造、３２…ＥＣＵ（電子部品）、３４…外装部材、３４ｂ…覆い部、３６…ヒートパイプ（伝熱部材）、３６ａ…受熱部、３６ｂ…放熱部、３８…放熱フィン、４６…保護部材。
【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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