JP2004158202A

JP2004158202A - 蓄電装置の冷却構造

Info

Publication number: JP2004158202A
Application number: JP2002319847A
Authority: JP
Inventors: Shinya Kubota; 真也久保田; Akihiro Anegawa; 彰博姉川; Koji Iji; 浩司為乗
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: JP4004930B2

Abstract

【課題】異物の入り込みを防止することで、蓄電装置の故障を防止し、信頼性を向上させることができる蓄電装置の冷却構造の提供。
【解決手段】蓄電装置２３の吸気ダクト３３を覆うダクトカバー５０に設けられた第１の吸気口６１を横向きに開口させるとともに、吸気ダクト３３に設けられた第２の吸気口５１を第１の吸気口６１とは反対の横向きに開口させてなる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電装置の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハイブリッド自動車や電気自動車等、走行駆動用モータを有する車両においては、走行駆動用モータを駆動するための高電圧の走行用蓄電装置が搭載されているが、特にこのような高電圧の蓄電装置においては、良好な性能を維持するために温度上昇を防止する必要がある。そのために、蓄電装置が配置される冷却流路を形成し、この冷却流路の一端側に上方に向けて車室内に開口する吸気口を設けるとともに冷却流路の他端側に冷却ファンを設けることで、冷却ファンで車室内の空気を冷却流路に取り入れて蓄電装置を冷却するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１９５４３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように車室内に開口する吸気口を上方に向けていると、異物等が冷却流路内に入り込む可能性が高く、この異物の影響で蓄電装置が故障する可能性があった。特に、異物が液体であり、液体を上向きの吸気口上でこぼす等した場合には、液体が冷却流路内に確実に入り込んで蓄電装置に影響を及ぼす可能性が大幅に高くなってしまう。また、異物が金属製の長尺物であったりすると、蓄電装置に不要な導通を生じさせる等の影響を及ぼす可能性が大幅に高くなってしまう。
【０００５】
したがって、本発明は、異物の入り込みを防止することで、蓄電装置の故障を防止し、信頼性を向上させることができる蓄電装置の冷却構造の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、蓄電装置（例えば実施の形態における蓄電装置２３）の吸気ダクト（例えば実施の形態における吸気ダクト３３）を覆うダクトカバー（例えば実施の形態におけるダクトカバー５０）に設けられた第１の吸気口（例えば実施の形態における吸気口６１）を横向きに開口させるとともに、前記吸気ダクトに設けられた第２の吸気口（例えば実施の形態における吸気口５１）を前記第１の吸気口とは反対の横向きに開口させてなることを特徴としている。
【０００７】
このように、蓄電装置の吸気ダクトを覆うダクトカバーに設けられた第１の吸気口が横向きに開口しているため、異物を第１の吸気口上で落とした場合でも、この異物が内部に入り込み難くなる。また、蓄電装置の吸気ダクトに設けられた第２の吸気口が第１の吸気口とは反対の横向きに開口しているため、第１の吸気口から異物が仮に入り込むことがあっても、異物は反対向きの第２の吸気口には入り込み難くなり、その結果、異物が蓄電装置内部に至るのを防止できる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記第１の吸気口よりも前記第２の吸気口の方が、前記第１の吸気口の吸気方向前方に配置されていることを特徴としている。
【０００９】
このように、ダクトカバーの第１の吸気口よりもダクトの第２の吸気口の方が、第１の吸気口の吸気方向前方に配置されているため、第１の吸気口から異物が仮に入り込んで落下することがあっても、反対向きであってしかも第１の吸気口の吸気方向前方にオフセットして配置されている第２の吸気口には異物が一層入り込み難くなり、その結果、異物が蓄電装置内部に至るのを確実に防止できる。特に、異物が入り込みやすい液体の場合であってもこれを確実に入り込み難くでき、また、異物が影響の大きい金属製の長尺物である場合であっても長尺物であるが故にさらに入り込み難くなる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記第２の吸気口には、吸気および吸気停止により開閉する揺動自在の開閉弁（例えば実施の形態における開閉弁５３）が設けられており、前記吸気ダクトは、断熱材料または断熱構造を有することを特徴としている。
【００１１】
これにより、吸気が停止されているときに第２の吸気口が開閉弁で閉じられるため、駐車中等に室内温度が上昇しても温度上昇した空気が蓄電装置内に入り込むことを防止できる。しかも、吸気ダクトが断熱材料または断熱構造を有するため、ダクトカバーの第１の吸気口を介して直射日光が吸気ダクトに当たるようなことがあっても、吸気ダクト内すなわち蓄電装置内の空気の温度がこの直射日光の影響で上昇してしまうことを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の蓄電装置の冷却構造を図面を参照して以下に説明する。なお、以下の説明における前後左右は車両進行方向に対する前後左右である。
【００１３】
本実施形態の蓄電装置の冷却構造は、走行駆動用モータを高圧電源で駆動する自動車、具体的にはハイブリッド車に適用されるものである。このハイブリッド車では、直流電源の２次電池もしくはキャパシタを内蔵した高電圧系の走行用の蓄電装置から走行駆動用モータに給電するときにインバータによって直流から交流に変換し、また、エンジンの出力または車両の運動エネルギーの一部を走行用モータを介して蓄電装置に蓄電するときにインバータによって交流を直流に変換して蓄電する。また、インバータによって変換された直流電圧は高圧であるので、その一部は補機類駆動用としてＤＣ／ＤＣコンバータによって降圧する。
【００１４】
図１〜図３に示すように、リヤフロア１の前部は前側が下方に向かって有段成形され、このリヤフロア１の前縁部に図示しないフロアパネルの後縁部が接合されるようになっている。リヤフロア１の両側部の下面に車体前後方向に沿ってリヤフレーム２が接合され、リヤフレーム２とリヤフロア１とで囲まれた断面構造部が車体骨格部Ｋ１を形成している。
【００１５】
リヤフロア１の前部の段差部３の裏側には車幅方向に沿ってＬ字断面形状のクロスメンバ４が、リヤフレーム２に跨るようにして接合され、クロスメンバ４とリヤフロア１とで囲まれた断面構造部が車体骨格部Ｋ２を構成している。
【００１６】
前記段差部３にはこれを上から覆うようにしてリヤフロア１よりも厚肉の板材からなる略Ｌ字断面形状のレインフォース５が、前記リヤフレーム２の配置部位に跨るように車幅方向に沿って設けられ、リヤフロア１に溶接により接合されている。このレインフォース５によりクロスメンバ４が補強されている。レインフォース５の上面にはリヤシート６の前部取付孔７が各リヤシート６に対応して２カ所ずつ設けられている。
【００１７】
図２，図３に示すように、リヤフロア１の両側部のフランジ部８にはホイールハウスのインナパネル９が接合され、図示しないアウタパネルと共にホイールハウスを形成している。
【００１８】
リヤフロア１上面には前記レインフォース５の後方のホイールハウスのインナパネル９間に車幅方向に沿ってリヤフレーム２の配置部位に跨るようにしてコの字断面形状のフロアクロスメンバ１０が接合され、この部位に強度的に有利な閉断面構造部を形成するようになっている。フロアクロスメンバ１０の上面には、リヤシート６の後部取付孔１１が前記前部取付孔７に対応した位置に設けられている。
【００１９】
そして、レインフォース５のリヤシート６の前部取付孔７とフロアクロスメンバ１０のリヤシート６の後部取付孔１１とに図１に鎖線で示すリヤシート６が固定されている。ここで、フロアクロスメンバ１０には図示しないチャイルドシートを支持する下部アンカー１２が、各リヤシート６に２カ所ずつ取り付けられている。なお、下部アンカー１２はフロアクロスメンバ１０に接合されるアンカーブラケット１２ａと環状部材１２ｂとで構成されている。
【００２０】
リヤシート６の後方には車幅方向に沿って閉断面構造のリヤピラークロスメンバ１４が設けられている。このリヤピラークロスメンバ１４はＬ字断面形状のフロント側メンバ１５とリヤ側メンバ１６とを接合して形成されたもので、両端部はやや下方に傾斜して形成されている。なお、図３に示すようにリヤピラークロスメンバ１４の後面には前記チャイルドシートの下部アンカー１２，１２に対応して上部アンカー２１が各々取り付けられている。
【００２１】
そして、このリヤピラークロスメンバ１４の各端部は、リヤフェンダの図示せぬインナパネルに接合されるとともに、これら端部にはボルト１７によりブラケット１８の上部が固定され、このブラケット１８の下部がホイールハウスのダンパベース４１に補強板１９を介してボルト２０により連結固定されている。
【００２２】
本実施形態においては、走行モータ駆動用の蓄電装置２３を一対有している。一対の蓄電装置２３の上端部にそれぞれ２カ所ずつ設けられた上部取付部２４をリヤピラークロスメンバ１４の後面にボルト２５により固定し、前記フロアクロスメンバ１０の後部に連結されリヤフロア１に取り付けられた取付座２６に、一対の蓄電装置２３の下端部にそれぞれ２カ所ずつ設けられた下部取付部２７をボルト２８により固定して、一対の蓄電装置２３が上部をやや後方にし斜めに立てた状態で車幅方向に並設されている。したがって、蓄電装置２３はリヤシート６の裏側にあり、前側からは見えない位置に配置されることになる。
【００２３】
これら一対の蓄電装置２３は、それぞれ、図示せぬキャパシタと電装部とを後部カバー２９と前部カバー３０とを有するケース２２に収納してボルト３１により両者を固定したもので、前記上部取付部２４は後部カバー２９側の取付片２４ａと前部カバー３０側の取付片２４ｂとで構成され、下部取付部２７も同様に後部カバー２９側の取付片２７ａと前部カバー３０側の取付片２７ｂとで構成されている。なお、各取付片２７ａ，２７ｂはボルト１３により後部カバー２９、前部カバー３０に取り付けられている。
【００２４】
各蓄電装置２３の上部、つまり各ケース２２の上部には、ケース２２内に連通する冷却風吸気用の吸気ダクト３３がそれぞれ設けられている。一方、各蓄電装置２３の下部、つまり各ケース２２の下部には、ケース２２内に連通する排気ダクト３２がそれぞれ設けられている。さらに、各蓄電装置２３の上部、つまり各ケース２２の上部には、両吸気ダクト３３を覆うようにダクトカバー５０が設けられている。
【００２５】
両吸気ダクト３３には、互いに近接する側に、ダクトカバー５０との隙間に開口する図４に示す吸気口（第２の吸気口）５１が設けられており、これら吸気口５１は、それぞれ横向き具体的には車体前方に向けて開口している。また、各吸気ダクト３３には、ケース２２との接合側に吐出口５２が形成されている。そして、各吸気ダクト３３は、吐出口５２側がケース２２の上部に形成された連通口５８に連通するようにケース２２に接合させられることで、その内部とケース２２の内部とを連通させる。
【００２６】
各吸気ダクト３３には、各吸気口５１の位置に開閉弁５３がそれぞれ設けられている。開閉弁５３は、例えばＥＰＤＭゴム（エチレンプロピレンジエンゴム）等の弾性材料からなるもので、図５にも示すように、吸気口５１を閉塞させるための板状の閉塞部５４と、この閉塞部５４の上端縁部の複数カ所から上方に延出する接合部５５とを有しており、これら接合部５５において吸気ダクト３３の吸気口５１の上端縁部側に形成された嵌合部５６に嵌合されて接着されている。この開閉弁５３は、図４に示すように、自重によって垂れ下がった状態では、吸気口５１の内縁部の弁座５７に着座して吸気口５１を閉塞する。そして、吸気口５１を介して吸気ダクト３３内に吸気が行われると、図６に示すように、接合部５５側を中心に弾性変形して弁座５７から離れ、吸気口５１を開口させる。ここで、吸気ダクト３３は、発泡スチロール等の断熱材料で形成されている。
【００２７】
ダクトカバー５０には、各吸気ダクト３３の車幅方向中央側で近接する両吸気口５１と車幅方向の位置を合わせて車室内に開口する吸気口（第１の吸気口）６１が設けられており、この吸気口６１は、横向き具体的には車体後方に向けて開口している。つまり、吸気ダクト３３に設けられた吸気口５１は、吸気ダクト３３を覆うダクトカバー５０に設けられた吸気口６１とは反対の横向きに開口している。ここで、吸気口６１には、水平方向に沿う複数のルーバー６２が上下方向に所定のピッチで配設されている。なお、複数のルーバー６２は、下側のものほど若干車体後方に位置するように徐々にずれた状態で配置されている。
【００２８】
ここで、ダクトカバー５０の吸気口６１は、吸気ダクト３３の吸気口５１よりも、ダクトカバー５０の吸気口６１の吸込方向前方である車体前側に配置されている。つまり、水平方向においてダクトカバー５０の吸気口６１よりも吸気ダクト３３の吸気口５１の方が、ダクトカバー５０の吸気方向前方に配置されている。しかも、吸気口５１および吸気口６１は互いに配置方向すなわち前後方向において重なり合うことがないように完全に位置をずらしている。
【００２９】
また、ダクトカバー５０には、ケース２２および吸気ダクト３３との接合側に接合口６３が形成されており、この接合口６３はケース２２の上面および吸気ダクト３３の中間部に接合される。
【００３０】
図１〜図３に示す各排気ダクト３２は、ケース２２との接合側に図示せぬ吸気口が形成されており、吸気口側がケース２２の下面に形成された図示せぬ連通口に連通するようにケース２２の下面に接合させられることで、その内部とケース２２の内部とを連通させる。各排気ダクト３２は、それぞれ互いに離間する側に傾斜しつつリヤフロア１上で車体後方に延出しており、延出先端側には、車室内に開口する排気口３５が上方に向け開口している。各排気口３５の内側には図示せぬ吸引ファンが設けられている。なお、排気ダクト３２に設けられたブラケット３６が、リアフロア１に設けられたブラケット３７に固定されることで、排気ダクト３２がリヤフロア１に固定される。
【００３１】
そして、吸引ファンを駆動すると、排気ダクト３２、ケース２２および吸気ダクト３３内の空気が吸い出されて排気ダクト３２の排気口３５から車室内に排気されることになるが、これにより生じる空気の流れで、図６に矢印で示すように、車体後方に向けて開口しているダクトカバー５０の吸気口６１から車室（荷室）内の空気がダクトカバー５０と吸気ダクト３３との隙間に入って、車体前方に流れ、ダクトカバー５０の前面に沿って吸気ダクト３３の吸気口５１側すなわち下側に流れて、車体前方に向けて開口している吸気ダクト３３の吸気口５１から車体後方に流れて開閉弁５３を開きながら吸気ダクト３３内に入り、吸気ダクト３３内を流れ、続いて蓄電装置２３のケース２２内を流れ、ケース２２内に配置された発熱するキャパシタ等から熱を奪ってこれを冷却した後、排気ダクト３２を流れて、排気ダクト３２の排気口３５から車室（荷室）内に排出させられる。
【００３２】
なお、吸引ファンを停止させると、吸気ダクト３３、ケース２２および排気ダクト３２内に上記のような空気の流れが生じないため、図４に示すように、開閉弁５３は自重により吸気ダクト３３の吸気口５１の弁座５７に着座して吸気口５１を閉じることになる。このようにして、吸引ファンが停止される駐車状態等において、直射日光による車室内の熱気が、吸気ダクト３３からケース２２内に入り込むことを防止する。
【００３３】
以上に述べた本実施形態の蓄電装置の冷却構造によれば、蓄電装置２３の吸気ダクト３３を覆うダクトカバー５０に設けられた吸気口６１が横向きに開口しているため、異物をこの吸気口６１上で落とした場合でも、この異物がダクトカバー５０の内部に入り込み難くなる。また、蓄電装置２３の吸気ダクト３３に設けられた吸気口５１がダクトカバー５０の吸気口６１とは反対の横向きに開口しているため、ダクトカバー５０の吸気口６１から異物が仮にダクトカバー５０内に入り込むことがあっても、異物は逆向きの吸気ダクト３３の吸気口５１には入り込み難くなり、その結果、異物が蓄電装置２３のケース２２の内部に至るのを防止できる。したがって、蓄電装置２３の故障を防止し、信頼性を向上させることができる。
【００３４】
しかも、ダクトカバー５０の吸気口６１よりも吸気ダクト３３の吸気口５１の方が、ダクトカバー５０の吸気口６１の吸気方向前方に配置されているため、ダクトカバー５０の吸気口６１から異物が仮に入り込んで落下することがあっても、この異物は、逆向きであってしかもダクトカバー５０の吸気口６１の吸気方向前方にオフセットして配置されている吸気ダクト３３の吸気口５１には一層入り込み難くなり、その結果、蓄電装置２３のケース２２の内部に異物が至るのを確実に防止できる。加えて、吸気ダクト３３は上面がダクトカバー５０の吸気口６１側ほど下側に位置するように傾斜していることからも、ダクトカバー５０の吸気口６１から異物が仮に入り込んで落下することがあっても吸気ダクト３３の吸気口５１には一層入り込み難くなる。よって、特に、異物が入り込みやすい液体の場合であってもこれを確実に入り込み難くでき、また、異物が影響の大きい金属製の長尺物である場合であっても長尺物であるが故にさらに入り込み難くなる。したがって、蓄電装置２３の故障を確実に防止し、信頼性を大幅に向上させることができる。
【００３５】
さらに、吸気が停止されているときに吸気ダクト３３の吸気口５１が開閉弁５３で閉じられるため、駐車中等に室内温度が上昇しても温度上昇した空気が蓄電装置２３内に入り込むことを防止できる。しかも、吸気ダクト３３が断熱材料からなるため、ダクトカバー５０の吸気口６１を介して直射日光が吸気ダクト３３に当たるようなことがあっても、吸気ダクト３３内すなわち蓄電装置２３内の空気の温度がこの直射日光の影響で上昇してしまうことを防止できる。なお、吸気ダクト３３を、発泡スチロール等の断熱材料で形成する以外にも、吸気ダクト３３の上面を覆うように発泡スチロール等の断熱材料で一部を構成したり、内部に空間等の断熱層を有する断熱構造にしたりしても同様の効果を得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に係る発明によれば、蓄電装置の吸気ダクトを覆うダクトカバーに設けられた第１の吸気口が横向きに開口しているため、異物を第１の吸気口上で落とした場合でも、この異物が内部に入り込み難くなる。また、蓄電装置の吸気ダクトに設けられた第２の吸気口が第１の吸気口とは反対の横向きに開口しているため、第１の吸気口から異物が仮に入り込むことがあっても、異物は逆向きの第２の吸気口には入り込み難くなり、その結果、異物が蓄電装置内部に至るのを防止できる。したがって、蓄電装置の故障を防止し、信頼性を向上させることができる。
【００３７】
請求項２に係る発明によれば、ダクトカバーの第１の吸気口よりもダクトの第２の吸気口の方が、第１の吸気口の吸気方向前方に配置されているため、第１の吸気口から異物が仮に入り込んで落下することがあっても、逆向きであってしかも第１の吸気口の吸気方向前方にオフセットして配置されている第２の吸気口には異物が一層入り込み難くなり、その結果、異物が蓄電装置内部に至るのを確実に防止できる。特に、異物が入り込みやすい液体の場合であってもこれを確実に入り込み難くでき、また、異物が影響の大きい金属製の長尺物である場合であっても長尺物であるが故にさらに入り込み難くなる。したがって、蓄電装置の故障を確実に防止し、信頼性を大幅に向上させることができる。
【００３８】
請求項３に係る発明によれば、吸気が停止されているときに第２の吸気口が開閉弁で閉じられるため、駐車中等に室内温度が上昇しても温度上昇した空気が蓄電装置内に入り込むことを防止できる。しかも、吸気ダクトが断熱材料または断熱構造を有するため、ダクトカバーの第１の吸気口を介して直射日光が吸気ダクトに当たるようなことがあっても、吸気ダクト内すなわち蓄電装置内の空気の温度がこの直射日光の影響で上昇してしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の蓄電装置の冷却構造が適用された車両における要部を示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の蓄電装置の冷却構造が適用された車両における要部を示す前方斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態の蓄電装置の冷却構造が適用された車両における要部を示す後方斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態の蓄電装置の冷却構造における要部を示す側断面図であって、冷却風が流れていない状態を示すものである。
【図５】本発明の一実施形態の蓄電装置の冷却構造における吸気ダクトの吸気口付近を示す図４のＸ矢視図である。
【図６】本発明の一実施形態の蓄電装置の冷却構造における要部を示す側断面図であって、冷却風の流れを矢印で示すものである。
【符号の説明】
２３蓄電装置
３３吸気ダクト
５０ダクトカバー
５１吸気口（第２の吸気口）
５３開閉弁
６１吸気口（第１の吸気口）

Claims

蓄電装置の吸気ダクトを覆うダクトカバーに設けられた第１の吸気口を横向きに開口させるとともに、前記吸気ダクトに設けられた第２の吸気口を前記第１の吸気口とは反対の横向きに開口させてなることを特徴とする蓄電装置の冷却構造。
前記第１の吸気口よりも前記第２の吸気口の方が、前記第１の吸気口の吸気方向前方に配置されていることを特徴とする請求項１記載の蓄電装置の冷却構造。
前記第２の吸気口には、吸気および吸気停止により開閉する揺動自在の開閉弁が設けられており、前記吸気ダクトは、断熱材料または断熱構造を有することを特徴とする請求項１または２記載の蓄電装置の冷却構造。