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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung. Sie betrifft insbesondere eine Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung, bei der ein Lufteintrittskanal zum Zuführen von Kühlluft zu einer Batteriegruppe, die an der Rückseite eines Rücksitzes angeordnet ist, angebracht werden kann, ohne dass größere Änderungen an/von Peripherieteilen erforderlich sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Fahrzeug von der Art, das durch Verwenden eines Elektromotors als Antriebsquelle angetrieben werden soll, wie bspw. ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug, ist mit einer Batteriegruppe ausgestattet, die Batterien zum Antreiben des Fahrzeugs aufnimmt. Wenn die Batterien aufgeladen oder entladen werden, wird in der Batteriegruppe Wärme aus Zellen erzeugt, die eine jede der Batterien ausbilden. Um zu verhindern, dass sich die Leistung der Zellen durch Wärme verschlechtert, muss die erzeugte Wärme durch das Kühlen der Batterien abgeführt werden.
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Als ein Mittel zum Kühlen der Batterien ist herkömmlicherweise eine Kühlvorrichtung vorhanden gewesen, bei der die Luft in einem Fahrzeugabteil durch einen Lufteintrittskanal aufgenommen wird und die aufgenommene Luft den Batterien als Kühlluft durch Verwenden eines Luft-blasenden Lüfters oder dergleichen zugeführt wird.
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Bei einigen der herkömmlichen Fahrzeugbatteriekühlvorrichtungen ist ein Lufteintrittskanal, der sich von einer Batteriegruppe, die an einer hinteren Bodenplatte an der Rückseite eines Rücksitzes angeordnet ist, zu einer Seite in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt, in einer Seitenwand einer Fahrzeugkarosserie angebracht, die an der Seite eines Lehnenteils des Rücksitzes angeordnet ist, wobei die Öffnung des Lufteintrittskanals in einem oberen Teil einer seitlichen Verzierung an der Seite des Lehnenteils des Rücksitzes ausgebildet ist, und die Luft in dem Fahrzeugabteil durch diese Öffnung in den Lufteintrittskanal aufgenommen und den Batterien als Kühlluft durch Verwenden eines Luftblasenden Lüfters oder dergleichen zugeführt wird (
JP 4114478 B ).
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Auch ist bei einigen der herkömmlichen Fahrzeugbatteriekühlvorrichtungen ein Lufteintrittskanal, der sich von einer Batteriegruppe, die an einer hinteren Bodenplatte an der Rückseite eines Rücksitzes angeordnet ist, in Richtung der Fahrzeugfront erstreckt, zwischen dem Kissenteil des Rücksitzes und der hinteren Bodenplatte angebracht, ist eine Öffnung an dem vorderen Ende des Lufteintrittskanals ausgebildet, der sich in Richtung Fahrzeugfront erstreckt, und wird die Luft in dem Fahrzeugabteil durch diese Öffnung in den Lufteintrittskanal aufgenommen und den Batterien als Kühlluft durch Verwenden eines Luftblasenden Lüfters oder dergleichen zugeführt (
JP 2007-294290 A ).
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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In der in
JP 4114478 B offenbarten Kühlvorrichtung ist die Öffnung zum Ansaugen von Luft in den Lufteintrittskanal in dem oberen Teil der seitlichen Verzierung an der Seite des Lehnenteils des Rücksitzes ausgebildet. Bei diesem Aufbau wird, da die Öffnung an einer vergleichsweise hohen Position in dem Fahrzeugabteil angeordnet ist, Luft mit hoher Temperatur aus dem oberen Teil des Fahrzeugabteils aufgenommen, so dass es schwierig ist, die von den Batterien erzeugte Wärme abzuführen. Da die Öffnung in einer Höhe nahe dem Ohr eines auf dem Rücksitz sitzenden Fahrgasts angeordnet ist, dringt auch das Windgeräusch der durch die Öffnung aufgenommenen Luft in das Ohr des Fahrgasts und ist für den Fahrgast unangenehm. Da der Lufteintrittskanal so ausgebildet ist, dass sich die Öffnung in dem oberen Teil der seitlichen Verzierung befindet und in der Seitenwand der Fahrzeugkarosserie enthalten ist, müssen darüberhinaus die an dem Rand des Lufteintrittskanals angeordneten Teile erheblich verändert werden.
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In der in
JP 2007-294290 A offenbarten Kühlvorrichtung ist der Lufteintrittskanal zwischen dem Kissenteil des Rücksitzes und der hinteren Bodenplatte angebracht. Bei diesem Aufbau muss, da zwischen dem Lufteintrittskanal und dem Sitzkissenteil eines Rücksitzes über dem Lufteintrittskanal ein Spalt ausgebildet ist, ein Verstärkungselement zum Aufnehmen des Kissenteils unter dem Kissenteil des Rücksitzes bereitgestellt werden, und dabei entsteht ein Problem der Gestalt, dass die Höhe des Kissenteils eines Rücksitzes zunimmt und deshalb die Sitzposition des Fahrgasts erhöht wird.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung bereitzustellen, bei der unter einem Rücksitz ein Lufteintrittskanal zum Zuführen von Kühlluft zu einer Batteriegruppe angebracht werden kann, ohne dass größere Änderungen an/von Peripherieteilen erforderlich sind und ohne dass die Sitzposition eines Fahrgastes erhöht wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung für ein Fahrzeug bereit, wobei das Fahrzeug aufweist: eine vordere Bodenplatte; ein Erhöhungsteil, das an der Rückseite der vorderen Bodenplatte ansteigt; eine hintere Bodenplatte, die sich von dem oberen Ende des Erhöhungsteils zu der Rückseite verlängert; einen Rücksitz, der an der hinteren Bodenplatte angeordnet ist; und eine Batteriegruppe zum Aufnehmen von Batterien, die auf der hinteren Bodenplatte an der Rückseite des Rücksitzes angeordnet ist, wobei die Batteriekühlvorrichtung einen Lufteintrittskanal umfasst, der sich von der Batteriegruppe in Frontrichtung erstreckt und durch einen Teil zwischen dem Kissenteil des Rücksitzes und der hinteren Bodenplatte hindurchgeht, und der zu einem Fahrzeugabteil offen ist, um die Luft in dem Fahrzeugabteil der Batteriegruppe zuzuführen, wobei ein konkaver Teil, der sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, in der Unterseite eines in Richtung der Fahrzeugbreite zentralen Teils des Kissenteils ausgebildet ist; und der Lufteintrittskanal sich von der Batteriegruppe erstreckt, so dass er in den konkaven Teil passt, der zu dem Fahrzeugabteil offen ist, mit einer Festigkeit versehen ist, die in der Lage ist, das Gewicht eines Fahrgastes aufzunehmen, und so angeordnet ist, dass er in Kontakt mit der Innenfläche des konkaven Teils in dem Kissenteil ist.
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Die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine solche Anordnung auf, dass der Lufteintrittskanal zum Zuführen der Luft in dem Fahrzeugabteil zu der Batteriegruppe sich zu der Fahrzeugfront durch den konkaven Teil hindurch erstreckt, der in der Unterseite des Kissenteils ausgebildet ist, mit einer Festigkeit versehen ist, die in der Lage ist, das Gewicht eines Fahrgastes aufzunehmen, und in Kontakt gebracht ist mit der Unterseite des Kissenteils. Deshalb kann der Lufteintrittskanal zum Zuführen von Kühlluft an die Batteriegruppe zwischen dem Kissenteil des Rücksitzes und der hinteren Bodenplatte angebracht sein, ohne dass große Änderungen an/von Peripherieteilen erforderlich sind und ohne dass die Sitzposition eines Fahrgastes erhöht wird.
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Auch ist die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, dass die Öffnung an dem vorderen Ende des Lufteintrittskanals zwischen dem Kissenteil des Rücksitzes und der hinteren Bodenplatte angebracht ist. Deshalb ist die durch Sonneneinstrahlung bedingte Erhöhung der Lufttemperatur gering und die Öffnung kann in dem unteren Teil des Fahrzeugabteils ausgebildet sein, so dass das Geräusch der Luftaufnahme weniger dazu neigt, an das Ohr des Fahrgasts zu dringen.
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Weiterhin ist die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung so angeordnet, dass der Lufteintrittskanal in dem Teil des Kissenteils des Rücksitzes angebracht ist, der sich in Richtung der Fahrzeugbreite in der Mitte befindet. Deshalb kann die Gesamtlänge des Lufteintrittskanals verkürzt sein, um den Durchgangswiderstand zu verringern, und die Batteriegruppe kann wirksam gekühlt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung.
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2 ist ein Querschnitt der in 1 gezeigten Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung.
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3 ist eine Aufsicht der in 1 gezeigten Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung.
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4(A) ist eine Vorderansicht des Kissenteils eines Rücksitzes, und 4(B) ist eine Ansicht des Kissenteils des Rücksitzes von unten.
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines Lufteintrittskanals.
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6(A) ist eine Aufsicht eines Lufteintrittskanals, der auf einer hinteren Bodenplatte angebracht ist, und 6(B) ist eine Vorderansicht des Lufteintrittskanals, der auf der hinteren Bodenplatte angebracht ist.
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7 ist eine Vorderansicht eines Rücksitzes, die eine Öffnung eines Lufteintrittskanals zeigt.
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8 ist ein Querschnitt einer Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung, die das Verhältnis zwischen dem Gesäß eines Fahrgasts und einem Lufteintrittskanal zeigt.
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9 ist ein Querschnitt einer Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung.
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10 ist eine Aufsicht der in 9 gezeigten Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 bis 8 zeigen die Ausführungsform. In den 1 bis 3 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Fahrzeugabteil, bezeichnet 2 eine vordere Bodenplatte und bezeichnet 3 eine hintere Bodenplatte. In dem Fahrzeugabteil 1 ist die hintere Bodenplatte 3 vorgesehen, die sich in Richtung des Fahrzeughecks durchgängig mit der vorderen Bodenplatte 2 erstreckt. Die hintere Bodenplatte 3 umfasst ein vertikales Wandteil 4 (ein Erhöhungsteil), das in Richtung der Fahrzeugoberseite von einem Endteil in Richtung des Fahrzeughecks der vorderen Bodenplatte 2 ansteigt, und umfasst auch ein oberes Bodenteil 5, das sich horizontal von dem oberen Ende des vertikalen Wandteils 4 in Richtung des Fahrzeughecks erstreckt.
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Das obere Bodenteil 5 der hinteren Bodenplatte 3 besteht aus einem Vorderseitenteil 6, der sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und mit dem vertikalen Wandteil 4 durchgängig verbunden ist, und einem Rückseitenteil 7, der sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und mit dem Vorderseitenteil 6 durchgängig verbunden ist. Auf der Oberseite des Vorderseitenteils 6 ist ein Rücksitz 8 angeordnet. Der Rücksitz 8 besteht aus einem Kissenteil 9, der an dem Vorderseitenteil 6 angebracht ist, und einem Lehnenteil 10, der auf dem hinteren Ende des Kissenteils 9 angebracht ist. In dem in Richtung der Fahrzeugbreite mittleren Teil des Rückseitenteils 7 an der Rückseite des Rücksitzes 8 ist eine Batteriegruppe 11 angeordnet. Die Batteriegruppe 11 nimmt eine Vielzahl von Batterien 13 in einem Batteriegehäuse 12 mit einer rechteckigen Kastenform auf. Eine jede der Batterien 13 ist zu einem Modul in der Form eines vierseitigen Prismas geformt, in dem eine Vielzahl von Zellen kombiniert und integriert sind.
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Die Batteriegruppe 11 ist mit einer Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 zum Kühlen der Batterien 13 versehen, die sich in dem Batteriegehäuse 12 befinden. Die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 erstreckt sich von dem Batteriegehäuse 12 der Batteriegruppe 11 in Richtung der Fahrzeugfront und ist mit einem Lufteintrittskanal 15 versehen, um die Luft in dem Fahrzeugabteil 1 der Batteriegruppe 11 zuführen. Der Lufteintrittskanal 15 ist so ausgebildet, dass das hintere Ende davon mit einer vorderen Wand 16 des Batteriegehäuses 12 verbunden ist, sich der mittlere Teil davon in Richtung der Fahrzeugfront erstreckt und zwischen dem Kissenteil 9 des Rücksitzes 8 und dem Vorderseitenteil 6 der hinteren Bodenplatte 3 angeordnet ist, und eine Öffnung 17, die in Richtung der Fahrzeugfront offen ist, an dem vorderen Ende davon bereitgestellt ist.
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Die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 ist mit einem Abluftkanal 18 zum Ausstoßen der Luft in dem Batteriegehäuse 12 der Batteriegruppe 11 in Richtung des Fahrzeughecks versehen. Der Abluftkanal 18 ist so ausgebildet, dass das vordere Ende davon mit einer Rückwand 19 des Batteriegehäuses 12 verbunden ist, und ein Lüfter 20 mit dem hinteren Ende davon verbunden ist. Die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 führt Luft durch den Lufteintrittskanal 15 in das Batteriegehäuse 12 durch die Zugkraft des Lüfters 20, um die Batterien 13 zu kühlen, und stößt die erwärmte Luft in Richtung des Fahrzeughecks durch den Abluftkanal 18 aus.
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Wie in 4 gezeigt ist in der Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 ein konkaver Teil 21 in der Unterseite des Kissenteils 9 des Rücksitzes 8 in dem in Richtung der Fahrzeugbreite in der Mitte befindlichen Teil des Kissenteils 9 ausgebildet, der sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und in der Auf- und Abrichtung flach ist. Wie in 5 gezeigt weist der Lufteintrittskanal 15 eine Form auf, die in der Auf- und Abrichtung flach und im Wesentlichen rechtwinklig ist, um in den konkaven Teil 21 zu passen, und ist mit einer Festigkeit versehen, die in der Lage ist, durch Auswählen des Materials und der Form des Querschnitts das Gewicht eines Fahrgastes aufzunehmen. Der Lufteintrittskanal 15 weist auf seiner Vorderseite in der Längsrichtung Vorderseitenbefestigungsteile 22, und auf seiner Rückseite in der Längsrichtung Rückseitenbefestigungsteile 23 auf.
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Wie in 6 gezeigt ist der Lufteintrittskanal 15 in dem in Richtung der Fahrzeugbreite in der Mitte befindlichen Teil auf der Oberseite des Vorderseitenteils 6 der hinteren Bodenplatte 3 angeordnet, wobei dessen Längsrichtung in der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist, seine Vorderseitenbefestigungsteile 22 an Trägern 24 befestigt sind, die auf der hinteren Bodenplatte 3 angebracht sind, und die Rückseitenbefestigungsteile 23 auf seiner Rückseite in der Längsrichtung an dem Vorderseitenteil 6 der hinteren Bodenplatte 3 angebracht sind. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist dadurch der Lufteintrittskanal 15 so angeordnet, dass er sich von der Batteriegruppe 11 durch den konkaven Teil 21 in dem Kissenteil 9 erstreckt, wobei seine Längsrichtung auf die Fahrzeugfrontrichtung ausgerichtet ist. Wie in 7 gezeigt ist an dem vorderen Ende des Lufteintrittskanals 15, der sich in Richtung der Fahrzeugfront zwischen der hinteren Bodenplatte 3 und dem Kissenteil 9 erstreckt, die Öffnung 17 ausgebildet, um die Luft in dem Fahrzeugabteil 1 aufzunehmen. Auch ist der Lufteintrittskanal 15 mit einer Festigkeit versehen, die in der Lage ist, das Gewicht eines Fahrgastes aufzunehmen, und befindet sich mit der Unterseite in dem konkaven Teil 21 des Kissenteils 9 in Kontakt.
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Somit ist die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 so ausgestaltet, dass sich der Lufteintrittskanal 15 zum Zuführen von Luft in dem Fahrzeugabteil 1 zu der Batteriegruppe 11 zu der Fahrzeugfront durch den konkaven Teil 21, der in der Unterseite des Kissenteils 9 ausgebildet ist, erstreckt, mit einer Festigkeit versehen ist, die in der Lage ist, das Gewicht des Fahrgastes aufzunehmen, und in Kontakt gebracht ist mit der Unterseite des Kissenteils 9. Deshalb kann der Lufteintrittskanal 15 zum Leiten von Kühlluft zu der Batteriegruppe 11 zwischen dem Kissenteil 9 des Rücksitzes 8 und der hinteren Bodenplatte 3 angebracht sein, ohne dass große Änderungen an/von Peripherieteilen erforderlich sind und ohne dass die Sitzposition eines Fahrgastes erhöht wird.
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Auch ist die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 mit der Öffnung 17 an dem vorderen Ende des Lufteintrittskanals 15 ausgebildet, der zwischen dem Kissenteil 9 des Rücksitzes 8 und der hinteren Bodenplatte 3 angebracht ist. Da die Erhöhung der Lufttemperatur aufgrund von Sonneneinstrahlung gering ist, kann deshalb die Öffnung 17 in dem unteren Teil des Fahrzeugabteils ausgebildet sein, so dass das Geräusch der Luftaufnahme weniger dazu neigt, das Ohr des Fahrgasts zu erreichen, die von den Batterien 13 erzeugte Wärme leicht abgeleitet werden kann und es dem Fahrgast deshalb nicht unbequem wird.
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Weiter ist die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 so ausgestaltet, dass der Lufteintrittskanal 15 in dem in Richtung der Fahrzeugbreite in der Mitte befindlichen Teil des Kissenteils 9 des Rücksitzes 8 angebracht ist. Deshalb kann die Gesamtlänge des Lufteintrittskanals 15 verringert sein, um den Durchgangswiderstand zu verringern, und die Batteriegruppe 11 kann effizient gekühlt werden.
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Für diese Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 ist, wie in 8 gezeigt, die Ausdehnung des Lufteintrittskanals 15 in der Höhe so gewählt, dass der Teil in dem Fahrzeugheck des niedrigeren Teils des Gesäßes 26 eines Fahrgasts 25, der auf dem in Richtung der Fahrzeugbreite in der Mitte befindlichen Teils des Kissenteils 9 des Rücksitzes 8 sitzt, eine konstante Höhe h1 aufweist, und andererseits in dem Teil nahe der Öffnung 17 in der Fahrzeugfront des Gesäßes 26 des sitzenden Passagiers 25 die Höhe gemäß der Höhenzunahme des Kissenteils 9 allmählich erhöht ist, und an der Öffnung 17 ein Maximum erreicht, nämlich h2.
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Somit ist die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 so ausgestaltet, dass der Lufteintrittskanal 15 in dem Teil in dem Fahrzeugheck mit dem niedrigeren Teils des Gesäßes 26 des Fahrgast 25, der auf dem Kissenteil 9 des Rücksitzes 8 sitzt, die konstante Höhe h1 aufweist. Dadurch kann verhindert werden, dass die Stärke des Kissenteils 9, das das Gesäß 26 des Fahrgasts 25 aufnimmt, abnimmt, und die Bequemlichkeit des Fahrgasts 26 kann dadurch gewährleistet werden.
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Bei einer Fahrzeugnotbremsung wirkt auf den Fahrgast 26, der auf dem in Richtung der Fahrzeugbreite in der Mitte befindlichen Teil des Kissenteils 9 des Rücksitzes 8 sitzt, eine Trägheitskraft zur Fahrzeugfront ein. Da die Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 jedoch so ausgeführt ist, dass in dem Teil nahe der Öffnung 17 bei dem fahrzeugvorderen Teil des Gesäßes des auf dem Kissenteil 9 des Rücksitzes 8 sitzenden Fahrgastes 25 die Höhe des Lufteintrittskanals 15 gemäß der Höhenzunahme des Kissenteils 9 erhöht ist, kann die Verformung des Kissenteils 9 in dem fahrzeugvorderen Teil des Gesäßes 26 des Fahrgasts 25 durch den Lufteintrittskanal 15 begrenzt werden, so dass verhindert wird, dass der Fahrgast 25 nach vorne bewegt wird.
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In der Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14, wie in den 2 und 3 gezeigt, ist die Anordnung der Batterien 13 in der Batteriegruppe 11 spezifiziert. Die Batteriegruppe 11 nimmt die Vielzahl der Batterien 13 auf, wobei eine jede in dem Modul in Form eines vierseitigen Prismas ausgebildet ist. Die Vielzahl der Batterien 13 ist in dem Batteriegehäuse 12 so angeordnet, dass deren Längsrichtung in die Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist und ein Spalt dazwischen bereitgestellt ist.
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Dadurch kann in dieser Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 Kühlluft linear in das Batteriegehäuse 12 durch den Lufteintrittskanal 15 unter dem Rücksitz 8 eingeführt werden, der Durchgang, durch den die Kühlluft in das Batteriegehäuse 12 strömt, kann kürzest ausgeführt werden, der Druckverlust kann verringert werden, und deshalb können die Batterien 13 mit hoher Effizient gekühlt werden.
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Die 9 und 10 zeigen eine Abänderung der Anordnungsstruktur der Batterien 13 in der Batteriegruppe 11. Die Batteriegruppe 11 nimmt die Vielzahl der Batterien 13 auf, wobei eine jede als ein zylinderförmiges Modul ausgebildet ist. Die Vielzahl der Batterien 13 ist in dem Batteriegehäuse 12 so angeordnet, dass deren Längsrichtung in Richtung der Fahrzeugbreite ausgerichtet ist und ein Spalt dazwischen bereitgestellt ist.
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Dadurch kann in dieser Fahrzeugbatteriekühlvorrichtung 14 Kühlluft linear in das Batteriegehäuse 12 durch den Lufteintrittskanal 15 unter dem Rücksitz 8 eingeführt werden, der Durchgang, durch den die Kühlluft in das Batteriegehäuse 12 strömt, kann kürzest ausgeführt werden, der Druckverlust kann verringert werden, und deshalb können die Batterien 13 mit hoher Effizient gekühlt werden.
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Die vorliegende Erfindung, bei der der Lufteintrittskanal zum Zuführen von Kühlluft zu der Batteriegruppe unter dem Rücksitz angebracht werden kann, ohne dass große Änderungen an/von Peripherieteilen erforderlich sind, und ohne dass die Sitzposition eines Fahrgasts erhöht wird, kann nicht nur auf das Kühlen von Batterien angewendet werden, sondern auch auf das Kühlen von Ausrüstung an der Rückseite des Rücksitzes.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 4114478 B [0004, 0006]
- JP 2007-294290 A [0005, 0007]