JP2004345451A - 高圧電装部品の冷却構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】乗降時等に乗員に違和感を与えることを防止できる高圧電装部品の冷却構造の提供。
【解決手段】シート20の裏側に高圧電装部品13を配置し、開口部23を有するカバー24を高圧電装部品13を囲みつつ開口部23を閉塞させるようにシート20に当接させ、カバー24に形成された吸気口56から入りカバー24に形成された排気口から出る気流をカバー24内に生じさせることで高圧電装部品13を冷却するとともに、シート20の裏には、開口部23の範囲に、気流の流路62を拡大する凹部85が形成されている。
【選択図】 図2
【解決手段】シート20の裏側に高圧電装部品13を配置し、開口部23を有するカバー24を高圧電装部品13を囲みつつ開口部23を閉塞させるようにシート20に当接させ、カバー24に形成された吸気口56から入りカバー24に形成された排気口から出る気流をカバー24内に生じさせることで高圧電装部品13を冷却するとともに、シート20の裏には、開口部23の範囲に、気流の流路62を拡大する凹部85が形成されている。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧電装部品の冷却構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
高圧電装部品の冷却構造に関する技術として、車両のフロアに高圧電装部品である高圧バッテリを載置させ、この高圧バッテリを覆うようにカバーを被せるとともに、このカバーの上面にシートクッションを載置させる構造で、カバーの周縁部である前部上面に形成された吸気口から後面に形成された排気口に流れる気流をカバー内に生じさせることで高圧バッテリを冷却するものがあり、カバーの吸気口が形成された周縁部上面とシートクッションの周縁部下面との間に前方に開口する隙間を形成するものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特許第3337021号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように吸気口からの空気の流入のためカバーとシートクッションとの間に隙間を形成すると、当然シートクッションのこの隙間部分はカバーによる強度保持ができず変形しやすくなってしまう。このような変形容易な部分が上記のようにシートクッションの周縁部に存在すると、周縁部は乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高い場所であるので、乗員に違和感を与え易いという問題があった。
【0005】
したがって、本発明は、乗降時等に乗員に違和感を与えることを防止できる高圧電装部品の冷却構造の提供を目的としている。
【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、シート(例えば実施の形態におけるシート20)の裏側に高圧電装部品(例えば実施の形態におけるバッテリユニット13,インバータユニット14,DC−DCコンバータユニット15,バッテリユニット101,高圧電装ユニット102)を配置し、開口部(例えば実施の形態における開口部23,104)を有するカバー(例えば実施の形態におけるカバー24,105)を前記高圧電装部品を囲みつつ前記開口部を閉塞させるように前記シートに当接させ、前記カバーに形成された吸気口(例えば実施の形態における吸気口56,124)から入り前記カバーに形成された排気口(例えば実施の形態における排気口64,125)から出る気流を前記カバー内に生じさせることで前記高圧電装部品を冷却するとともに、前記シートの裏には、前記開口部の範囲に、前記気流の流路(例えば実施の形態における内部流路62,72,75,130,131,134,152)を拡大する凹部(例えば実施の形態における凹部85,140,154)が形成されていることを特徴としている。
【0007】
これにより、カバーを高圧電装部品を囲みつつ開口部を閉塞させるようにシートに当接させ、カバーに形成された吸気口および同じくカバーに形成された排気口から冷却用の気流を吸排気させるため、シートの周縁部とカバーの周縁部との間に吸排気のための隙間を形成する必要がない。よって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートの周縁部に変形容易な部分を形成する必要が無くなる。しかも、シートの裏側には、当接するカバーの開口部の範囲に、気流の流路を拡大する凹部が形成されているため、高圧電装部品のレイアウトの関係から流路の狭い部分がシート側にあってこの部分の流路断面積を拡大する凹部をシートに形成する場合であっても、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートの周縁部に変形容易な部分を形成する必要がない。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記凹部には凹状の補強部材(例えば実施の形態における補強部材92)が嵌合されていることを特徴としている。
【0009】
これにより、カバーで囲まれた部分より内側にあって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が低い凹部形成位置に、万一乗員が体重をかけるような事態が生じても、凹部に凹状の補強部材を嵌合させているため、変形を防止できる。また、凹部が変形により狭くなることを防止できるため、乗員の乗車等でシートバックが変形しても流路断面積を維持できる。
【0010】
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において、前記補強部材には前記気流の方向に沿って長い長穴(例えば実施の形態における長穴97)が複数形成されていることを特徴としている。
【0011】
このように、補強部材に長穴が複数形成されているため、重量増を抑えることができる。しかも、長穴が気流の方向に長い形状をなしているため、気流の流れを長穴が阻害することを防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を図1〜図6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の前進時における前後左右である。
【0013】
第1実施形態は、図示は略すが内燃機関エンジンの駆動力と走行用電動モータの駆動力とを適宜制御しながら車両の走行を行うハイブリッド方式の自動車に適用されている。このハイブリッド自動車は、直流電源の高圧バッテリから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、内燃機関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電動モータを介して高圧バッテリ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DC−DCコンバータによって降圧する。
【0014】
第1実施形態は、図1に示すバッテリユニット(高圧電装部品)13と、インバータユニット(高圧電装部品)14と、DC−DCコンバータユニット(高圧電装部品)15とを冷却するものである。
【0015】
バッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15は、2名または3名の乗員が着席可能な左右一体型のシートバック20aおよび図2に示すシートクッション20bを有するリアシート(シート)20のシートバック20aの裏側、言い換えればトランクルーム21側に配置されている。
【0016】
図1に示すように、バッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15は、開口部23を有するカバー24に覆われており、このカバー24がこれらバッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15を囲みつつ開口部23を全面的に閉塞させるようにリヤシート20のシートバック20aに当接させられた状態で配置されている。つまり、リヤシート20のシートバック20aがカバー24の開口部23を閉塞させる蓋となっている。ここで、バッテリユニット13、インバータユニット14、DC−DCコンバータユニット15およびカバー24は、リアシート20のシートバック20aの背面に沿うように若干後方に傾斜して設けられている。
【0017】
つまり、車体のフロア25およびリヤの左右のホイールハウス26から斜めに立ち上がるように略四角枠状の支持フレーム27が立設されており、この支持フレーム27に、カバー24が取り付けられている。
【0018】
カバー24は、図2および図4に示すように、左右の側板部30と上板部31と下板部32とが四角枠状に連結され、これら左右の側板部30、上板部31および下板部32の一側を閉塞させるように閉塞板部33が設けられ、さらに、これら左右の側板部30、上板部31および下板部32のそれぞれの閉塞板部33に対し反対側に外側に延出する図1に示す取付フランジ部34が形成された箱型形状のカバー本体35を有している。
【0019】
そして、このカバー本体35は、支持フレーム27の内側に前側から閉塞板部33を先にして挿入され、取付フランジ部34において支持フレーム27に取り付けられることになり、この状態で閉塞板部33に対し反対側に配置される開口部39を閉塞させるようにその前側にシートバック20aが取り付けられる。なお、図2に示すように、カバー本体35の閉塞板部33の背面側にはカバー本体35を支持する背面支持部材36がフロア25との間に設けられている。また、図4に示すように、カバー本体35の上板部31には、車幅方向両側に車幅方向に延在する形状の上部開口部37,38が形成されている。
【0020】
カバー本体35内には、バッテリユニット13が車幅方向一側のほぼ半分の範囲に配置されており、またインバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15が車幅方向に並べられた状態で車幅方向逆側のほぼ半分の範囲に配置されている。ここで、これらバッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15は開口部39側から見たときに開口部39の範囲内に全体が収まるように配置されており、また、これらバッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15はカバー本体35の開口部39を閉塞させるシートバック20aに直接接触する。
【0021】
バッテリユニット13は、高圧電装部品である高圧バッテリ13Aをバッテリボックス12に収納して構成されるもので、バッテリボックス12は、上下に上部開口部40および下部開口部41を有する箱状をなしている。バッテリボックス12の内部には、高圧バッテリ13Aを構成する多数のバッテリセル42がそれぞれ車幅方向に延在する姿勢で互いに隙間をあけるように収納されている。なお、バッテリボックス12は、上部をカバー本体35の上板部31側に寄せ下部をカバー本体35の下板部32に対し離間させた状態でカバー本体35内に配置されており、この状態で、バッテリボックス12の上部開口部40はカバー本体35の上部開口部37に連通する。
【0022】
図3および図4に示すように、インバータユニット14は上下に上部開口部44および下部開口部45を有する箱状のヒートシンクケース46を高圧電装部品であるインバータ14Aの後側に設けて構成されるもので、図4に示すように、DC−DCコンバータユニット15も上下に上部開口部48および下部開口部49を有する箱状のヒートシンクケース50を高圧電装部品であるDC−DCコンバータ15Aの後側に設けて構成されている。なお、これらヒートシンクケース46,50は、上部をカバー本体35の上板部31側に寄せ下部をカバー本体35の下板部32に対し離間させた状態でカバー本体35内に配置されており、この状態で、これらヒートシンクケース46,50の上部開口部44,48はカバー本体35の上部開口部38に連通する。
【0023】
カバー24は、上記カバー本体35の他に、カバー本体35の上板部31のバッテリユニット12の上側範囲に取り付けられる吸気ダクト53と、同じく上板部31のインバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15の上側範囲に取り付けられる排気ダクト54とを有している。
【0024】
吸気ダクト53は、カバー本体35の車幅方向における中央側に吸気口56が形成されており、この吸気口56から車幅方向における左側に広がる形状をなしている。そして、吸気ダクト53は、吸気口56に対し反対側に車幅方向に広がる通気口57が形成されていて、この通気口57側においてカバー本体35の上板部31に取り付けられている。この状態で吸気ダクト53の通気口57は、カバー本体35の上板部31の上部開口部37を介してバッテリボックス12の上部開口部40に連通している。その結果、吸気ダクト53内の内部流路60と、バッテリユニット13内の内部流路61と、カバー本体35の下板部32およびバッテリユニット13の間の内部流路62とがこの順番に連通する。
【0025】
排気ダクト54は、カバー本体35の車幅方向における右側に排気口64が形成されており、この排気口64から車幅方向における左側に広がる形状をなしている。そして、排気ダクト54は、排気口64に対し反対側に車幅方向に広がる通気口65が形成されていて、この通気口65側においてカバー本体35の上板部31に取り付けられている。この状態で排気ダクト54の通気口65は、カバー本体35の上板部31の上部開口部38を介してインバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15のそれぞれのヒートシンクケース46,50の上部開口部44,48に連通している。その結果、排気ダクト54内の内部流路67と、インバータユニット14のヒートシンクケース46内の内部流路68と、カバー本体35の下板部32およびインバータユニット14の間の内部流路69とがこの順番に連通するとともに、排気ダクト54内の内部流路67と、DC−DCコンバータユニット15のヒートシンクケース50内の内部流路71と、カバー本体35の下板部32およびDC−DCコンバータユニット15の間の内部流路72とがこの順番に連通する。
【0026】
ここで、バッテリユニット13と、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15との間には、車幅方向に隙間が存在するが、この隙間はシートバック20aの裏側に形成された突出部74が嵌合することで閉塞される。そして、この突出部74とカバー本体35の下板部32と間の内部流路75を介して、下板部32およびDC−DCコンバータユニット15の間の内部流路72と、下板部32およびインバータユニット14の間の内部流路69と、下板部32およびバッテリユニット13の間の内部流路62とが連通している。これら内部流路62,75,72,69が、バッテリユニット13と、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15との間を連結させるユニット間連結流路となっている。
【0027】
そして、排気ダクト54の排気口64には空気を吸い出すファンユニット80が取り付けられている。よって、ファンユニット80によって空気を吸い出すと、車室内空間から、吸気口56を介して吸気ダクト53内の内部流路60、バッテリユニット13の内部流路61、バッテリユニット13の下側の内部流路62の順に冷却空気が流れることになり、この冷却空気は、さらに内部流路62の右側に設けられる内部流路75に流れ、その右側にあるDC−DCコンバータユニット15の下側の内部流路72に流れる。その後、一部がDC−DCコンバータユニット15のヒートシンクケース50の内部流路71に流れる一方、残りの一部がインバータユニット14の下側の内部流路69、インバータユニット14のヒートシンクケース46の内部流路68に流れ、内部流路71および内部流路68から流れる空気が排気ダクト54の内部流路67で合流して、排気ダクト54の排気口64からファンユニット80を介して車室内のトランクルーム21に排出される。
【0028】
そして、冷却空気は、バッテリユニット13の内部流路61を流れる際に高圧バッテリ13Aを冷却し、ヒートシンクケース46内を流れる際にインバータ14Aを冷却し、ヒートシンクケース50内を流れる際にDC−DCコンバータ15Aを冷却する。つまり、カバー24に形成された吸気口56から入りカバー24に形成された排気口64から出る気流をカバー24内に生じさせることで、高圧電装ユニットであるバッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15を冷却する。
【0029】
なお、吸気ダクト53には、図2に示すようにシートバック20aに当接する前側にシートバック20aで閉塞される開口部82が形成されている。また、排気ダクト54にも、図3に示すようにシートバック20aに当接する前側にシートバック20aで閉塞される開口部83が形成されている。その結果、カバー24の開口部23は、カバー本体35の前側に向く開口部39と吸気ダクト53の前側に向く開口部82と排気ダクト54の前側に向く開口部83とで構成されることになり、これらの開口部39,82,83をすべて閉塞させるようにつまりカバー24の開口部23を閉塞させるようにシートバック20aがカバー24に当接させられている。
【0030】
ここで、カバー24内におけるレイアウトの関係上、図4に示すように、バッテリユニット13とカバー本体24の下板部32との間隔を大きくとれず、これらの間の内部流路62が下流側の内部流路75に向かうときの流路断面積は、そのままではバッテリユニット13の下部開口部41の流路断面積に対し狭く絞られることになり流路抵抗になってしまう。このため、第1実施形態において、シートバック20aの裏には、図2に示すように当接するカバー24の開口部23の範囲であってカバー24の外周縁部にかからない位置に、上記した内部流路62,75を拡大する凹部85が形成されている。
【0031】
この凹部85は、図5に示すように、車幅方向において内部流路62と内部流路75と内部流路72とに跨って形成されており、その結果、車幅方向の中央部に形成されている。ここで、左右一体型のリヤシート20のシートバック20aには、2名の着席時のホールド性を高めるため、シートバック20aの表側の車幅方向の中央に前方になだらかに盛り上がる凸部86が形成されており、この凸部86の裏側に上記した凹部85が形成されている。
【0032】
具体的に凹部85は車幅方向つまり冷却空気の気流の方向における両側が徐々に深さが深くなるように傾斜する傾斜部87とされ、傾斜部87間が車幅方向に沿う直線状部88とされている。なお、凹部85の上側のバッテリユニット13との当接部分には、図6(a)に示すように、盛り上がる形状のシール凸部90が形成されており、図6(b)に示すように、バッテリユニット13が当接する際にこのシール凸部90がつぶれされることで凹部85との隙間をシールするようになっている。
【0033】
以上の第1実施形態によれば、シートバック20aの裏面でカバー24内の冷却空気の流路を形成するとともに、カバー24内の冷却空気の流路上の流路断面積が狭いユニット間連結部にある内部流路62,75,72に対応してシートバック20aの裏側にこれら内部流路62,75の流路断面積を拡大する凹部85を形成しているため、流路抵抗を抑えることができ、冷却効率を向上させることができる。つまり、シートバック20aには、もともと材料費削減および軽量化の観点から凹部が形成されることになることから、このような目的の凹部を流路断面積を拡大できる位置に配置して有効利用することができる。
【0034】
また、カバー24の吸気ダクト53および排気ダクト54がシートバック20a側に開口部82,83を有しており、これらの開口部82,83をシートバック20aで閉塞させることで吸気ダクト53および排気ダクト54内の冷却空気の流路をもシートバック20aの裏面で形成するようになっているため、吸気ダクト53および排気ダクト54においても流路断面積を拡大でき、これらの吸気口56および排気口64のそれぞれの近傍の流路断面積も拡大できて、その結果、流路抵抗を抑えて冷却効率を向上させることができる。
【0035】
さらに、カバー24を高圧電装ユニットであるバッテリユニット13,インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15を囲みつつ開口部23を閉塞させるようにシートバック20aに当接させ、カバー24に形成された吸気口56および同じくカバー24に形成された排気口64から冷却用の気流を吸排気させるため、シートバック20aの周縁部とカバー24の周縁部との間に吸排気のための隙間を形成する必要がない。よって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートバック20aの周縁部に変形容易な部分を形成する必要が無くなる。しかも、シートバック20aの裏側には、カバー24の開口部23の範囲に、気流の流路を拡大する凹部85が形成されているため、上記のようにバッテリユニット13のレイアウトの関係から流路の狭い内部流路62,75がシートバック20a側にあってこの部分の流路断面積を拡大する凹部85をシートバック20aに形成する場合であっても、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートバック20aの周縁部に変形容易な部分を形成する必要がない。したがって、乗降時等に乗員に違和感を与えることを防止できる。
【0036】
また、ウレタン等の発泡材からなる形成されるシートバック20aがカバー24の開口部23を介してバッテリユニット13に直接接触するため、バッテリユニット13の保温性が向上し、外部からの輻射熱を受けにくくなる。したがって、高圧バッテリ13Aの寿命向上が図れる。
【0037】
さらに、カバー24には開口部23がシートバック20a側に形成され、この開口部23を直接閉塞させるようにシートバック20aが取り付けられているため、カバー24内の通気等によって生じる騒音をウレタン等の発泡材からなるシートバック20aで吸音できる。したがって静粛性を向上させることができる。
【0038】
加えて、シートバック20aの表側に形成されたなだらかに盛り上がる凸部86の裏側に凹部85が形成されているため、凹部85を形成してもシートバック20aの厚さを確保できる。
【0039】
また、凹部85は冷却空気の気流の方向における両側が徐々に深さが深くなるように傾斜する傾斜部87とされ、傾斜部87間が車幅方向に沿う直線状部88とされているため、冷却空気を円滑に流すことができる。
【0040】
次に、本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造を図7〜図10を参照して第1実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
【0041】
第2実施形態においては、図7に示すように、シートバック20aの裏側の流路拡大用の凹部85に、この凹部85に合う凹形状の補強部材92が嵌合されている。この補強部材92は、図8に示すように、凹部85と同様に車幅方向に長い形状をなしており、車幅方向つまり冷却空気の気流の方向における両側が徐々に深さが深くなるように傾斜する傾斜部93とされ、傾斜部93間が車幅方向に沿う直線状部94とされている。
【0042】
また、補強部材92の周縁部には凹部85の周囲のシートバック20aの背面に当接するフランジ部95が形成されている。
【0043】
さらに、補強部材92には、車幅方向つまり冷却空気の気流の方向に沿って長い長穴97が複数、フランジ部95を除く全面にパンチング等で形成されている。長穴97は図9に示すようにシートバック20aに対し反対側が拡大するようにテーパ形状をなしている。この補強部材92は硬質樹脂や金属板から形成される。
【0044】
ここで、第2実施形態においても、凹部85の上側をシールするため、凹部85の上側にシール凸部90を形成してこれをバッテリユニット13でつぶすようにすることが可能であるが、図10に示すように補強部材92のフランジ部95とバッテリユニット13との間にシール部材98を介在させるようにすることも可能である。
【0045】
また、第2実施形態においては、吸気ダクト53に吸気口56を設けず、吸気ダクト53の開口部82から吸気ダクト53内に連通するようにシートバック20aの裏面側に凹状の流路99を形成し、この流路99をシートバック20aの裏側のカバー24より外側部分例えばヘッドレスト部100から車室内に開口させて吸気口56としている。また、流路99にも補強部材96を嵌合させている。
【0046】
以上に述べた第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することは勿論、さらに、凹部85に凹状の補強部材92を嵌合させているため、カバー24で囲まれた部分より内側にあって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が低い凹部85の形成位置に、万一乗員が体重をかけるような事態が生じても、変形を防止できる。したがって、乗降時等に乗員に違和感を与えることを確実に防止できる。また、凹部85が変形により狭くなることを防止できるため、乗員の乗車等でシートバック20aが変形しても流路断面積を維持できる。したがって、冷却効率を常に高く維持できる。
【0047】
また、補強部材92に長穴97が複数形成されているため、重量増を抑えることができるとともにシートバック20aの吸音性能を維持できる。しかも、長穴97が気流の方向に長い形状をなしているため、気流の流れを長穴97が阻害することを防止できる。したがって、冷却効率を低下させることなく軽量化を図ることができる。加えて、長穴97はシートバック20aに対し反対側が拡大するようにテーパ形状をなしているため、気流の流れを長穴97が阻害することを確実に防止できる。
【0048】
次に、本発明の第3実施形態の高圧電装部品の冷却構造を図11を参照して第1実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
【0049】
第3実施形態においては、高圧バッテリ101Aを有するバッテリユニット(高圧電装部品)101と、インバータ102AおよびDC−DCコンバータ102Bを有する高圧機器ユニット(高圧電装部品)102とが、図11に示すように、リアシート20のシートクッション20bの裏側であるシート下に配置されており、開口部104を有するカバー105がこれらバッテリユニット101および高圧機器ユニット102を囲みつつ開口部104を閉塞させるようにシートクッション20bに当接させられた状態でフロア25上に載置されている。
【0050】
カバー105は、左右の側板部107,108と前後の図示せぬ前板部および後板部110とが四角枠状に連結された枠型形状をなしており、カバー105内には、バッテリユニット101が車幅方向一側のほぼ半分の範囲に配置され、またインバータ102AおよびDC−DCコンバータ102Bを有する高圧機器ユニット102が車幅方向逆側に配置されている。
【0051】
バッテリユニット101のバッテリボックス112は、上下に上部開口部113および下部開口部114を有する箱状をなしており、上部をシートクッション20bから離間させ下部をフロア25から離間させた状態でカバー105内に配置されている。つまり、バッテリボックス112は、車幅方向外側のフロア25に立設された支持部材116と車幅方向中央に吊り下げられた支持部材117とで支持されている。
【0052】
高圧機器ユニット102は上下に配置されたインバータ102AおよびDC−DCコンバータ102Aの間に左右に左部開口部120および右部開口部121を有する箱状のヒートシンクケース122を介在させている。
【0053】
カバー105には車幅方向における左側の側板部107に吸気口124が形成されており、右側の側板部108に排気口125が形成されていて、カバー105内における排気口125の内側に近接してファンユニット126が設けられている。
【0054】
その結果、カバー105内において、吸気口124と、吸気口124が形成された側板部107とフロア25に立設された支持部材116との間の内部流路130と、バッテリユニット101および支持部材116とシートクッション20bとの間の内部流路131と、バッテリユニット101内の内部流路132と、バッテリユニット101および支持部材117とフロア25との間の内部流路133と、支持部材117と高圧機器ユニット102との間の内部流路134と、ヒートシンクケース122の内部流路135と、高圧機器ユニット102およびファンユニット126の間の内部流路136と、ファンユニット126と、ファンユニット126および側板部108との間の内部流路137と、排気口125とがこの順番に連通することになる。
【0055】
よって、ファンユニット126によってカバー105内の空気を吸い出すと、車室内空間から吸気口124を介してカバー105内に導入された冷却空気は、内部流路130、内部流路131、内部流路132、内部流路133、内部流路134、内部流路135、内部流路136、内部流路137の順に流れ、排気口125から車室内空間に排出される。そして、バッテリユニット101内を流れる際に高圧バッテリ101Aを冷却し、ヒートシンクケース122内を流れる際にインバータ102AおよびDC−DCコンバータ102Bを冷却する。
【0056】
ここで、カバー105内におけるレイアウトの関係上、バッテリユニット101とシートクッション20bとの間隔を大きくとれず、これらの間の内部流路131に上流側の内部流路130から空気が流れるときの流路断面積はそのままでは狭く絞られることになり流路抵抗になってしまう。このため、第3実施形態において、シートクッション20bの裏には、カバー105の開口部104の範囲であってカバー105の外周縁部にかからない位置に、上記した内部流路130,131を拡大する凹部140が形成されている。この凹部140は、車幅方向において内部流路130と内部流路131とに跨って形成されており、その結果、車幅方向の左側部に形成されている。
【0057】
なお、左右一体型のリヤシート20のシートクッション20bは2名の着席時のホールド性を高めるために、シートクッション20bの表側の車幅方向の左側に上方になだらかに盛り上がる凸部141が形成されており、この凸部141の裏側に凹部140が形成されている。
【0058】
以上の第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができる上、吸気口124および排気口125がシートクッション20b下の左右に開口しているため、ドアとの関係上荷物が置かれることはなく、よって荷物で閉塞されることを防止できる。また、吸排気が着席する乗員に直接影響を及ぼさないため乗員に不快感を与えることを防止できる。
【0059】
次に、本発明の第4実施形態の高圧電装部品の冷却構造を図12を参照して第3実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第3実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
【0060】
第4実施形態においては、上記とは逆に車幅方向左側の支持部材145を上側から吊り下げ、中央側の支持部材146をフロア25から立ち上げるようにし、カバー105内において、吸気口124が形成された側板部107と吊り下げられた支持部材145との間の内部流路150と、バッテリユニット101および支持部材145とフロア25との間の内部流路151と、バッテリユニット101内の内部流路132と、バッテリユニット101および支持部材146とシートクッション20bとの間の内部流路152とをこの順に連通させている。
【0061】
そして、第4実施形態においても、バッテリユニット101とシートクッション20bとの間隔を大きくとれず、これらの間の内部流路152から下流側の内部流路134に空気が流れるときの流路断面積はそのままでは狭く絞られることになり流路抵抗になってしまう。このため、第4実施形態において、シートクッション20bの裏側には、カバー105の開口部104の範囲であってカバー105の外周縁部にかからない位置に、上記した内部流路152,134を拡大する凹部154が形成されている。この凹部154は、車幅方向において内部流路152と内部流路134とに跨って形成されており、その結果、車幅方向の中央部に形成されている。
【0062】
ここで、左右一体型のリヤシート20のシートクッション20bは2名の着席時のホールド性を高めるために、表側の車幅方向の中央側に上方になだらかに盛り上がる凸部155が形成されており、この凸部155の裏側に凹部154が形成されている。
【0063】
以上の第4実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
【0064】
【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、カバーを高圧電装部品を囲みつつ開口部を閉塞させるようにシートに当接させ、カバーに形成された吸気口および同じくカバーに形成された排気口から冷却用の気流を吸排気させるため、シートの周縁部とカバーの周縁部との間に吸排気のための隙間を形成する必要がない。よって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートの周縁部に変形容易な部分を形成する必要が無くなる。しかも、シートの裏側には、当接するカバーの開口部の範囲に、気流の流路を拡大する凹部が形成されているため、高圧電装部品のレイアウトの関係から流路の狭い部分がシート側にあってこの部分の流路断面積を拡大する凹部をシートに形成する場合であっても、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートの周縁部に変形容易な部分を形成する必要がない。したがって、乗降時等に乗員に違和感を与えることを防止できる。
【0065】
請求項2に係る発明によれば、カバーで囲まれた部分より内側にあって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が低い凹部形成位置に、万一乗員が体重をかけるような事態が生じても、凹部に凹状の補強部材を嵌合させているため、変形を防止できる。したがって、乗降時等に乗員に違和感を与えることを確実に防止できる。また、凹部が変形により狭くなることを防止できるため、乗員の乗車等でシートバックが変形しても流路断面積を維持できる。したがって、冷却効率を常に高く維持できる。
【0066】
請求項3に係る発明によれば、補強部材に長穴が複数形成されているため、重量増を抑えることができる。しかも、長穴が気流の方向に長い形状をなしているため、気流の流れを長穴が阻害することを防止できる。したがって、冷却効率を低下させることなく軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造が適用された車両の後部を示す分解斜視図である。
【図2】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す側断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す側断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す正断面図である。
【図5】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す平断面図である。
【図6】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造におけるバッテリユニットとシートクッションとのシール構造を示す側断面図である。
【図7】本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す側断面図である。
【図8】本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造における補強部材を示す斜視図である。
【図9】本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造における補強部材を示す部分拡大断面図である。
【図10】本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造におけるバッテリユニットとシートクッションとのシール構造を示す側断面図である。
【図11】本発明の第3実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す正断面図である。
【図12】本発明の第3実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す正断面図である。
【符号の説明】
13,101 バッテリユニット(高圧電装部品)
14 インバータユニット(高圧電装部品)
15 DC−DCコンバータユニット(高圧電装部品)
20 シート
23,104 開口部
24,105 カバー
56,124 吸気口
64,125 排気口
62,72,75,130,131,134,152 内部流路
85,140,154 凹部
92 補強部材
97 長穴
102 高圧電装ユニット(高圧電装部品)
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧電装部品の冷却構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
高圧電装部品の冷却構造に関する技術として、車両のフロアに高圧電装部品である高圧バッテリを載置させ、この高圧バッテリを覆うようにカバーを被せるとともに、このカバーの上面にシートクッションを載置させる構造で、カバーの周縁部である前部上面に形成された吸気口から後面に形成された排気口に流れる気流をカバー内に生じさせることで高圧バッテリを冷却するものがあり、カバーの吸気口が形成された周縁部上面とシートクッションの周縁部下面との間に前方に開口する隙間を形成するものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特許第3337021号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように吸気口からの空気の流入のためカバーとシートクッションとの間に隙間を形成すると、当然シートクッションのこの隙間部分はカバーによる強度保持ができず変形しやすくなってしまう。このような変形容易な部分が上記のようにシートクッションの周縁部に存在すると、周縁部は乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高い場所であるので、乗員に違和感を与え易いという問題があった。
【0005】
したがって、本発明は、乗降時等に乗員に違和感を与えることを防止できる高圧電装部品の冷却構造の提供を目的としている。
【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、シート(例えば実施の形態におけるシート20)の裏側に高圧電装部品(例えば実施の形態におけるバッテリユニット13,インバータユニット14,DC−DCコンバータユニット15,バッテリユニット101,高圧電装ユニット102)を配置し、開口部(例えば実施の形態における開口部23,104)を有するカバー(例えば実施の形態におけるカバー24,105)を前記高圧電装部品を囲みつつ前記開口部を閉塞させるように前記シートに当接させ、前記カバーに形成された吸気口(例えば実施の形態における吸気口56,124)から入り前記カバーに形成された排気口(例えば実施の形態における排気口64,125)から出る気流を前記カバー内に生じさせることで前記高圧電装部品を冷却するとともに、前記シートの裏には、前記開口部の範囲に、前記気流の流路(例えば実施の形態における内部流路62,72,75,130,131,134,152)を拡大する凹部(例えば実施の形態における凹部85,140,154)が形成されていることを特徴としている。
【0007】
これにより、カバーを高圧電装部品を囲みつつ開口部を閉塞させるようにシートに当接させ、カバーに形成された吸気口および同じくカバーに形成された排気口から冷却用の気流を吸排気させるため、シートの周縁部とカバーの周縁部との間に吸排気のための隙間を形成する必要がない。よって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートの周縁部に変形容易な部分を形成する必要が無くなる。しかも、シートの裏側には、当接するカバーの開口部の範囲に、気流の流路を拡大する凹部が形成されているため、高圧電装部品のレイアウトの関係から流路の狭い部分がシート側にあってこの部分の流路断面積を拡大する凹部をシートに形成する場合であっても、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートの周縁部に変形容易な部分を形成する必要がない。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記凹部には凹状の補強部材(例えば実施の形態における補強部材92)が嵌合されていることを特徴としている。
【0009】
これにより、カバーで囲まれた部分より内側にあって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が低い凹部形成位置に、万一乗員が体重をかけるような事態が生じても、凹部に凹状の補強部材を嵌合させているため、変形を防止できる。また、凹部が変形により狭くなることを防止できるため、乗員の乗車等でシートバックが変形しても流路断面積を維持できる。
【0010】
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において、前記補強部材には前記気流の方向に沿って長い長穴(例えば実施の形態における長穴97)が複数形成されていることを特徴としている。
【0011】
このように、補強部材に長穴が複数形成されているため、重量増を抑えることができる。しかも、長穴が気流の方向に長い形状をなしているため、気流の流れを長穴が阻害することを防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を図1〜図6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の前進時における前後左右である。
【0013】
第1実施形態は、図示は略すが内燃機関エンジンの駆動力と走行用電動モータの駆動力とを適宜制御しながら車両の走行を行うハイブリッド方式の自動車に適用されている。このハイブリッド自動車は、直流電源の高圧バッテリから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、内燃機関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電動モータを介して高圧バッテリ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DC−DCコンバータによって降圧する。
【0014】
第1実施形態は、図1に示すバッテリユニット(高圧電装部品)13と、インバータユニット(高圧電装部品)14と、DC−DCコンバータユニット(高圧電装部品)15とを冷却するものである。
【0015】
バッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15は、2名または3名の乗員が着席可能な左右一体型のシートバック20aおよび図2に示すシートクッション20bを有するリアシート(シート)20のシートバック20aの裏側、言い換えればトランクルーム21側に配置されている。
【0016】
図1に示すように、バッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15は、開口部23を有するカバー24に覆われており、このカバー24がこれらバッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15を囲みつつ開口部23を全面的に閉塞させるようにリヤシート20のシートバック20aに当接させられた状態で配置されている。つまり、リヤシート20のシートバック20aがカバー24の開口部23を閉塞させる蓋となっている。ここで、バッテリユニット13、インバータユニット14、DC−DCコンバータユニット15およびカバー24は、リアシート20のシートバック20aの背面に沿うように若干後方に傾斜して設けられている。
【0017】
つまり、車体のフロア25およびリヤの左右のホイールハウス26から斜めに立ち上がるように略四角枠状の支持フレーム27が立設されており、この支持フレーム27に、カバー24が取り付けられている。
【0018】
カバー24は、図2および図4に示すように、左右の側板部30と上板部31と下板部32とが四角枠状に連結され、これら左右の側板部30、上板部31および下板部32の一側を閉塞させるように閉塞板部33が設けられ、さらに、これら左右の側板部30、上板部31および下板部32のそれぞれの閉塞板部33に対し反対側に外側に延出する図1に示す取付フランジ部34が形成された箱型形状のカバー本体35を有している。
【0019】
そして、このカバー本体35は、支持フレーム27の内側に前側から閉塞板部33を先にして挿入され、取付フランジ部34において支持フレーム27に取り付けられることになり、この状態で閉塞板部33に対し反対側に配置される開口部39を閉塞させるようにその前側にシートバック20aが取り付けられる。なお、図2に示すように、カバー本体35の閉塞板部33の背面側にはカバー本体35を支持する背面支持部材36がフロア25との間に設けられている。また、図4に示すように、カバー本体35の上板部31には、車幅方向両側に車幅方向に延在する形状の上部開口部37,38が形成されている。
【0020】
カバー本体35内には、バッテリユニット13が車幅方向一側のほぼ半分の範囲に配置されており、またインバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15が車幅方向に並べられた状態で車幅方向逆側のほぼ半分の範囲に配置されている。ここで、これらバッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15は開口部39側から見たときに開口部39の範囲内に全体が収まるように配置されており、また、これらバッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15はカバー本体35の開口部39を閉塞させるシートバック20aに直接接触する。
【0021】
バッテリユニット13は、高圧電装部品である高圧バッテリ13Aをバッテリボックス12に収納して構成されるもので、バッテリボックス12は、上下に上部開口部40および下部開口部41を有する箱状をなしている。バッテリボックス12の内部には、高圧バッテリ13Aを構成する多数のバッテリセル42がそれぞれ車幅方向に延在する姿勢で互いに隙間をあけるように収納されている。なお、バッテリボックス12は、上部をカバー本体35の上板部31側に寄せ下部をカバー本体35の下板部32に対し離間させた状態でカバー本体35内に配置されており、この状態で、バッテリボックス12の上部開口部40はカバー本体35の上部開口部37に連通する。
【0022】
図3および図4に示すように、インバータユニット14は上下に上部開口部44および下部開口部45を有する箱状のヒートシンクケース46を高圧電装部品であるインバータ14Aの後側に設けて構成されるもので、図4に示すように、DC−DCコンバータユニット15も上下に上部開口部48および下部開口部49を有する箱状のヒートシンクケース50を高圧電装部品であるDC−DCコンバータ15Aの後側に設けて構成されている。なお、これらヒートシンクケース46,50は、上部をカバー本体35の上板部31側に寄せ下部をカバー本体35の下板部32に対し離間させた状態でカバー本体35内に配置されており、この状態で、これらヒートシンクケース46,50の上部開口部44,48はカバー本体35の上部開口部38に連通する。
【0023】
カバー24は、上記カバー本体35の他に、カバー本体35の上板部31のバッテリユニット12の上側範囲に取り付けられる吸気ダクト53と、同じく上板部31のインバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15の上側範囲に取り付けられる排気ダクト54とを有している。
【0024】
吸気ダクト53は、カバー本体35の車幅方向における中央側に吸気口56が形成されており、この吸気口56から車幅方向における左側に広がる形状をなしている。そして、吸気ダクト53は、吸気口56に対し反対側に車幅方向に広がる通気口57が形成されていて、この通気口57側においてカバー本体35の上板部31に取り付けられている。この状態で吸気ダクト53の通気口57は、カバー本体35の上板部31の上部開口部37を介してバッテリボックス12の上部開口部40に連通している。その結果、吸気ダクト53内の内部流路60と、バッテリユニット13内の内部流路61と、カバー本体35の下板部32およびバッテリユニット13の間の内部流路62とがこの順番に連通する。
【0025】
排気ダクト54は、カバー本体35の車幅方向における右側に排気口64が形成されており、この排気口64から車幅方向における左側に広がる形状をなしている。そして、排気ダクト54は、排気口64に対し反対側に車幅方向に広がる通気口65が形成されていて、この通気口65側においてカバー本体35の上板部31に取り付けられている。この状態で排気ダクト54の通気口65は、カバー本体35の上板部31の上部開口部38を介してインバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15のそれぞれのヒートシンクケース46,50の上部開口部44,48に連通している。その結果、排気ダクト54内の内部流路67と、インバータユニット14のヒートシンクケース46内の内部流路68と、カバー本体35の下板部32およびインバータユニット14の間の内部流路69とがこの順番に連通するとともに、排気ダクト54内の内部流路67と、DC−DCコンバータユニット15のヒートシンクケース50内の内部流路71と、カバー本体35の下板部32およびDC−DCコンバータユニット15の間の内部流路72とがこの順番に連通する。
【0026】
ここで、バッテリユニット13と、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15との間には、車幅方向に隙間が存在するが、この隙間はシートバック20aの裏側に形成された突出部74が嵌合することで閉塞される。そして、この突出部74とカバー本体35の下板部32と間の内部流路75を介して、下板部32およびDC−DCコンバータユニット15の間の内部流路72と、下板部32およびインバータユニット14の間の内部流路69と、下板部32およびバッテリユニット13の間の内部流路62とが連通している。これら内部流路62,75,72,69が、バッテリユニット13と、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15との間を連結させるユニット間連結流路となっている。
【0027】
そして、排気ダクト54の排気口64には空気を吸い出すファンユニット80が取り付けられている。よって、ファンユニット80によって空気を吸い出すと、車室内空間から、吸気口56を介して吸気ダクト53内の内部流路60、バッテリユニット13の内部流路61、バッテリユニット13の下側の内部流路62の順に冷却空気が流れることになり、この冷却空気は、さらに内部流路62の右側に設けられる内部流路75に流れ、その右側にあるDC−DCコンバータユニット15の下側の内部流路72に流れる。その後、一部がDC−DCコンバータユニット15のヒートシンクケース50の内部流路71に流れる一方、残りの一部がインバータユニット14の下側の内部流路69、インバータユニット14のヒートシンクケース46の内部流路68に流れ、内部流路71および内部流路68から流れる空気が排気ダクト54の内部流路67で合流して、排気ダクト54の排気口64からファンユニット80を介して車室内のトランクルーム21に排出される。
【0028】
そして、冷却空気は、バッテリユニット13の内部流路61を流れる際に高圧バッテリ13Aを冷却し、ヒートシンクケース46内を流れる際にインバータ14Aを冷却し、ヒートシンクケース50内を流れる際にDC−DCコンバータ15Aを冷却する。つまり、カバー24に形成された吸気口56から入りカバー24に形成された排気口64から出る気流をカバー24内に生じさせることで、高圧電装ユニットであるバッテリユニット13、インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15を冷却する。
【0029】
なお、吸気ダクト53には、図2に示すようにシートバック20aに当接する前側にシートバック20aで閉塞される開口部82が形成されている。また、排気ダクト54にも、図3に示すようにシートバック20aに当接する前側にシートバック20aで閉塞される開口部83が形成されている。その結果、カバー24の開口部23は、カバー本体35の前側に向く開口部39と吸気ダクト53の前側に向く開口部82と排気ダクト54の前側に向く開口部83とで構成されることになり、これらの開口部39,82,83をすべて閉塞させるようにつまりカバー24の開口部23を閉塞させるようにシートバック20aがカバー24に当接させられている。
【0030】
ここで、カバー24内におけるレイアウトの関係上、図4に示すように、バッテリユニット13とカバー本体24の下板部32との間隔を大きくとれず、これらの間の内部流路62が下流側の内部流路75に向かうときの流路断面積は、そのままではバッテリユニット13の下部開口部41の流路断面積に対し狭く絞られることになり流路抵抗になってしまう。このため、第1実施形態において、シートバック20aの裏には、図2に示すように当接するカバー24の開口部23の範囲であってカバー24の外周縁部にかからない位置に、上記した内部流路62,75を拡大する凹部85が形成されている。
【0031】
この凹部85は、図5に示すように、車幅方向において内部流路62と内部流路75と内部流路72とに跨って形成されており、その結果、車幅方向の中央部に形成されている。ここで、左右一体型のリヤシート20のシートバック20aには、2名の着席時のホールド性を高めるため、シートバック20aの表側の車幅方向の中央に前方になだらかに盛り上がる凸部86が形成されており、この凸部86の裏側に上記した凹部85が形成されている。
【0032】
具体的に凹部85は車幅方向つまり冷却空気の気流の方向における両側が徐々に深さが深くなるように傾斜する傾斜部87とされ、傾斜部87間が車幅方向に沿う直線状部88とされている。なお、凹部85の上側のバッテリユニット13との当接部分には、図6(a)に示すように、盛り上がる形状のシール凸部90が形成されており、図6(b)に示すように、バッテリユニット13が当接する際にこのシール凸部90がつぶれされることで凹部85との隙間をシールするようになっている。
【0033】
以上の第1実施形態によれば、シートバック20aの裏面でカバー24内の冷却空気の流路を形成するとともに、カバー24内の冷却空気の流路上の流路断面積が狭いユニット間連結部にある内部流路62,75,72に対応してシートバック20aの裏側にこれら内部流路62,75の流路断面積を拡大する凹部85を形成しているため、流路抵抗を抑えることができ、冷却効率を向上させることができる。つまり、シートバック20aには、もともと材料費削減および軽量化の観点から凹部が形成されることになることから、このような目的の凹部を流路断面積を拡大できる位置に配置して有効利用することができる。
【0034】
また、カバー24の吸気ダクト53および排気ダクト54がシートバック20a側に開口部82,83を有しており、これらの開口部82,83をシートバック20aで閉塞させることで吸気ダクト53および排気ダクト54内の冷却空気の流路をもシートバック20aの裏面で形成するようになっているため、吸気ダクト53および排気ダクト54においても流路断面積を拡大でき、これらの吸気口56および排気口64のそれぞれの近傍の流路断面積も拡大できて、その結果、流路抵抗を抑えて冷却効率を向上させることができる。
【0035】
さらに、カバー24を高圧電装ユニットであるバッテリユニット13,インバータユニット14およびDC−DCコンバータユニット15を囲みつつ開口部23を閉塞させるようにシートバック20aに当接させ、カバー24に形成された吸気口56および同じくカバー24に形成された排気口64から冷却用の気流を吸排気させるため、シートバック20aの周縁部とカバー24の周縁部との間に吸排気のための隙間を形成する必要がない。よって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートバック20aの周縁部に変形容易な部分を形成する必要が無くなる。しかも、シートバック20aの裏側には、カバー24の開口部23の範囲に、気流の流路を拡大する凹部85が形成されているため、上記のようにバッテリユニット13のレイアウトの関係から流路の狭い内部流路62,75がシートバック20a側にあってこの部分の流路断面積を拡大する凹部85をシートバック20aに形成する場合であっても、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートバック20aの周縁部に変形容易な部分を形成する必要がない。したがって、乗降時等に乗員に違和感を与えることを防止できる。
【0036】
また、ウレタン等の発泡材からなる形成されるシートバック20aがカバー24の開口部23を介してバッテリユニット13に直接接触するため、バッテリユニット13の保温性が向上し、外部からの輻射熱を受けにくくなる。したがって、高圧バッテリ13Aの寿命向上が図れる。
【0037】
さらに、カバー24には開口部23がシートバック20a側に形成され、この開口部23を直接閉塞させるようにシートバック20aが取り付けられているため、カバー24内の通気等によって生じる騒音をウレタン等の発泡材からなるシートバック20aで吸音できる。したがって静粛性を向上させることができる。
【0038】
加えて、シートバック20aの表側に形成されたなだらかに盛り上がる凸部86の裏側に凹部85が形成されているため、凹部85を形成してもシートバック20aの厚さを確保できる。
【0039】
また、凹部85は冷却空気の気流の方向における両側が徐々に深さが深くなるように傾斜する傾斜部87とされ、傾斜部87間が車幅方向に沿う直線状部88とされているため、冷却空気を円滑に流すことができる。
【0040】
次に、本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造を図7〜図10を参照して第1実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
【0041】
第2実施形態においては、図7に示すように、シートバック20aの裏側の流路拡大用の凹部85に、この凹部85に合う凹形状の補強部材92が嵌合されている。この補強部材92は、図8に示すように、凹部85と同様に車幅方向に長い形状をなしており、車幅方向つまり冷却空気の気流の方向における両側が徐々に深さが深くなるように傾斜する傾斜部93とされ、傾斜部93間が車幅方向に沿う直線状部94とされている。
【0042】
また、補強部材92の周縁部には凹部85の周囲のシートバック20aの背面に当接するフランジ部95が形成されている。
【0043】
さらに、補強部材92には、車幅方向つまり冷却空気の気流の方向に沿って長い長穴97が複数、フランジ部95を除く全面にパンチング等で形成されている。長穴97は図9に示すようにシートバック20aに対し反対側が拡大するようにテーパ形状をなしている。この補強部材92は硬質樹脂や金属板から形成される。
【0044】
ここで、第2実施形態においても、凹部85の上側をシールするため、凹部85の上側にシール凸部90を形成してこれをバッテリユニット13でつぶすようにすることが可能であるが、図10に示すように補強部材92のフランジ部95とバッテリユニット13との間にシール部材98を介在させるようにすることも可能である。
【0045】
また、第2実施形態においては、吸気ダクト53に吸気口56を設けず、吸気ダクト53の開口部82から吸気ダクト53内に連通するようにシートバック20aの裏面側に凹状の流路99を形成し、この流路99をシートバック20aの裏側のカバー24より外側部分例えばヘッドレスト部100から車室内に開口させて吸気口56としている。また、流路99にも補強部材96を嵌合させている。
【0046】
以上に述べた第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することは勿論、さらに、凹部85に凹状の補強部材92を嵌合させているため、カバー24で囲まれた部分より内側にあって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が低い凹部85の形成位置に、万一乗員が体重をかけるような事態が生じても、変形を防止できる。したがって、乗降時等に乗員に違和感を与えることを確実に防止できる。また、凹部85が変形により狭くなることを防止できるため、乗員の乗車等でシートバック20aが変形しても流路断面積を維持できる。したがって、冷却効率を常に高く維持できる。
【0047】
また、補強部材92に長穴97が複数形成されているため、重量増を抑えることができるとともにシートバック20aの吸音性能を維持できる。しかも、長穴97が気流の方向に長い形状をなしているため、気流の流れを長穴97が阻害することを防止できる。したがって、冷却効率を低下させることなく軽量化を図ることができる。加えて、長穴97はシートバック20aに対し反対側が拡大するようにテーパ形状をなしているため、気流の流れを長穴97が阻害することを確実に防止できる。
【0048】
次に、本発明の第3実施形態の高圧電装部品の冷却構造を図11を参照して第1実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
【0049】
第3実施形態においては、高圧バッテリ101Aを有するバッテリユニット(高圧電装部品)101と、インバータ102AおよびDC−DCコンバータ102Bを有する高圧機器ユニット(高圧電装部品)102とが、図11に示すように、リアシート20のシートクッション20bの裏側であるシート下に配置されており、開口部104を有するカバー105がこれらバッテリユニット101および高圧機器ユニット102を囲みつつ開口部104を閉塞させるようにシートクッション20bに当接させられた状態でフロア25上に載置されている。
【0050】
カバー105は、左右の側板部107,108と前後の図示せぬ前板部および後板部110とが四角枠状に連結された枠型形状をなしており、カバー105内には、バッテリユニット101が車幅方向一側のほぼ半分の範囲に配置され、またインバータ102AおよびDC−DCコンバータ102Bを有する高圧機器ユニット102が車幅方向逆側に配置されている。
【0051】
バッテリユニット101のバッテリボックス112は、上下に上部開口部113および下部開口部114を有する箱状をなしており、上部をシートクッション20bから離間させ下部をフロア25から離間させた状態でカバー105内に配置されている。つまり、バッテリボックス112は、車幅方向外側のフロア25に立設された支持部材116と車幅方向中央に吊り下げられた支持部材117とで支持されている。
【0052】
高圧機器ユニット102は上下に配置されたインバータ102AおよびDC−DCコンバータ102Aの間に左右に左部開口部120および右部開口部121を有する箱状のヒートシンクケース122を介在させている。
【0053】
カバー105には車幅方向における左側の側板部107に吸気口124が形成されており、右側の側板部108に排気口125が形成されていて、カバー105内における排気口125の内側に近接してファンユニット126が設けられている。
【0054】
その結果、カバー105内において、吸気口124と、吸気口124が形成された側板部107とフロア25に立設された支持部材116との間の内部流路130と、バッテリユニット101および支持部材116とシートクッション20bとの間の内部流路131と、バッテリユニット101内の内部流路132と、バッテリユニット101および支持部材117とフロア25との間の内部流路133と、支持部材117と高圧機器ユニット102との間の内部流路134と、ヒートシンクケース122の内部流路135と、高圧機器ユニット102およびファンユニット126の間の内部流路136と、ファンユニット126と、ファンユニット126および側板部108との間の内部流路137と、排気口125とがこの順番に連通することになる。
【0055】
よって、ファンユニット126によってカバー105内の空気を吸い出すと、車室内空間から吸気口124を介してカバー105内に導入された冷却空気は、内部流路130、内部流路131、内部流路132、内部流路133、内部流路134、内部流路135、内部流路136、内部流路137の順に流れ、排気口125から車室内空間に排出される。そして、バッテリユニット101内を流れる際に高圧バッテリ101Aを冷却し、ヒートシンクケース122内を流れる際にインバータ102AおよびDC−DCコンバータ102Bを冷却する。
【0056】
ここで、カバー105内におけるレイアウトの関係上、バッテリユニット101とシートクッション20bとの間隔を大きくとれず、これらの間の内部流路131に上流側の内部流路130から空気が流れるときの流路断面積はそのままでは狭く絞られることになり流路抵抗になってしまう。このため、第3実施形態において、シートクッション20bの裏には、カバー105の開口部104の範囲であってカバー105の外周縁部にかからない位置に、上記した内部流路130,131を拡大する凹部140が形成されている。この凹部140は、車幅方向において内部流路130と内部流路131とに跨って形成されており、その結果、車幅方向の左側部に形成されている。
【0057】
なお、左右一体型のリヤシート20のシートクッション20bは2名の着席時のホールド性を高めるために、シートクッション20bの表側の車幅方向の左側に上方になだらかに盛り上がる凸部141が形成されており、この凸部141の裏側に凹部140が形成されている。
【0058】
以上の第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができる上、吸気口124および排気口125がシートクッション20b下の左右に開口しているため、ドアとの関係上荷物が置かれることはなく、よって荷物で閉塞されることを防止できる。また、吸排気が着席する乗員に直接影響を及ぼさないため乗員に不快感を与えることを防止できる。
【0059】
次に、本発明の第4実施形態の高圧電装部品の冷却構造を図12を参照して第3実施形態との相違部分を中心に以下に説明する。なお、第3実施形態と同様の部分には同一の符号を付しその説明は略す。
【0060】
第4実施形態においては、上記とは逆に車幅方向左側の支持部材145を上側から吊り下げ、中央側の支持部材146をフロア25から立ち上げるようにし、カバー105内において、吸気口124が形成された側板部107と吊り下げられた支持部材145との間の内部流路150と、バッテリユニット101および支持部材145とフロア25との間の内部流路151と、バッテリユニット101内の内部流路132と、バッテリユニット101および支持部材146とシートクッション20bとの間の内部流路152とをこの順に連通させている。
【0061】
そして、第4実施形態においても、バッテリユニット101とシートクッション20bとの間隔を大きくとれず、これらの間の内部流路152から下流側の内部流路134に空気が流れるときの流路断面積はそのままでは狭く絞られることになり流路抵抗になってしまう。このため、第4実施形態において、シートクッション20bの裏側には、カバー105の開口部104の範囲であってカバー105の外周縁部にかからない位置に、上記した内部流路152,134を拡大する凹部154が形成されている。この凹部154は、車幅方向において内部流路152と内部流路134とに跨って形成されており、その結果、車幅方向の中央部に形成されている。
【0062】
ここで、左右一体型のリヤシート20のシートクッション20bは2名の着席時のホールド性を高めるために、表側の車幅方向の中央側に上方になだらかに盛り上がる凸部155が形成されており、この凸部155の裏側に凹部154が形成されている。
【0063】
以上の第4実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
【0064】
【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、カバーを高圧電装部品を囲みつつ開口部を閉塞させるようにシートに当接させ、カバーに形成された吸気口および同じくカバーに形成された排気口から冷却用の気流を吸排気させるため、シートの周縁部とカバーの周縁部との間に吸排気のための隙間を形成する必要がない。よって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートの周縁部に変形容易な部分を形成する必要が無くなる。しかも、シートの裏側には、当接するカバーの開口部の範囲に、気流の流路を拡大する凹部が形成されているため、高圧電装部品のレイアウトの関係から流路の狭い部分がシート側にあってこの部分の流路断面積を拡大する凹部をシートに形成する場合であっても、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が高いシートの周縁部に変形容易な部分を形成する必要がない。したがって、乗降時等に乗員に違和感を与えることを防止できる。
【0065】
請求項2に係る発明によれば、カバーで囲まれた部分より内側にあって、乗員が乗降時等に手をつき体重をかける可能性が低い凹部形成位置に、万一乗員が体重をかけるような事態が生じても、凹部に凹状の補強部材を嵌合させているため、変形を防止できる。したがって、乗降時等に乗員に違和感を与えることを確実に防止できる。また、凹部が変形により狭くなることを防止できるため、乗員の乗車等でシートバックが変形しても流路断面積を維持できる。したがって、冷却効率を常に高く維持できる。
【0066】
請求項3に係る発明によれば、補強部材に長穴が複数形成されているため、重量増を抑えることができる。しかも、長穴が気流の方向に長い形状をなしているため、気流の流れを長穴が阻害することを防止できる。したがって、冷却効率を低下させることなく軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造が適用された車両の後部を示す分解斜視図である。
【図2】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す側断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す側断面図である。
【図4】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す正断面図である。
【図5】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す平断面図である。
【図6】本発明の第1実施形態の高圧電装部品の冷却構造におけるバッテリユニットとシートクッションとのシール構造を示す側断面図である。
【図7】本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す側断面図である。
【図8】本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造における補強部材を示す斜視図である。
【図9】本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造における補強部材を示す部分拡大断面図である。
【図10】本発明の第2実施形態の高圧電装部品の冷却構造におけるバッテリユニットとシートクッションとのシール構造を示す側断面図である。
【図11】本発明の第3実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す正断面図である。
【図12】本発明の第3実施形態の高圧電装部品の冷却構造を示す正断面図である。
【符号の説明】
13,101 バッテリユニット(高圧電装部品)
14 インバータユニット(高圧電装部品)
15 DC−DCコンバータユニット(高圧電装部品)
20 シート
23,104 開口部
24,105 カバー
56,124 吸気口
64,125 排気口
62,72,75,130,131,134,152 内部流路
85,140,154 凹部
92 補強部材
97 長穴
102 高圧電装ユニット(高圧電装部品)
Claims (3)
- シートの裏側に高圧電装部品を配置し、開口部を有するカバーを前記高圧電装部品を囲みつつ前記開口部を閉塞させるように前記シートに当接させ、前記カバーに形成された吸気口から入り前記カバーに形成された排気口から出る気流を前記カバー内に生じさせることで前記高圧電装部品を冷却するとともに、前記シートの裏には、前記開口部の範囲に、前記気流の流路を拡大する凹部が形成されていることを特徴とする高圧電装部品の冷却構造。
- 前記凹部には凹状の補強部材が嵌合されていることを特徴とする請求項1記載の高圧電装部品の冷却構造。
- 前記補強部材には前記気流の方向に沿って長い長穴が複数形成されていることを特徴とする請求項2記載の高圧電装部品の冷却構造。
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