JP2007320426A - 電池の排気構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単な構成で、通常時のみならず衝突時においても、適正にガスを車室外へ放出させることができる電池の排気構造を得る。
【解決手段】排気用ホース48と車外空間44とを連通する排気通路50は、リヤフロアパン12、リヤフロアクロスメンバ24及びジャッキアップポイント用部材26によって形成されているので、シールの必要な部分が少なく、車室60内への漏れを確実に抑制することができる。また、リヤフロアクロスメンバ24とジャッキアップポイント用部材26とは、後突時に直接荷重を受ける構造部材ではないので、後突時においても、その変形量は最小限に抑えられる。このため、排気用ホース48や排気通路50の閉塞を防止することができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、車室内に搭載された電池から発生するガスを車室外に放出する電池の排気構造に関する。
ハイブリット車等の車両においては、電池を多数接続したバッテリを車室内に搭載している場合がある(例えば、特許文献1参照)。このような車両では、電池から発生する水素や一酸化炭素といったガスをホースから車外へ放出している。
ここで、このような車両では、通常時のみならず衝突時においても、適正にガスを車室外へ放出させる必要がある。
特開2004−161058公報
本発明は、上記事実を考慮して、簡単な構成で、通常時のみならず衝突時においても、適正にガスを車室外へ放出させることができる電池の排気構造を提供することを課題とする。
請求項1に記載する本発明の電池の排気構造は、車室内に搭載された電池からの排気を流す排気管と、車体フロアと、いずれも後輪間における前記車体フロアの下側に取り付けられるリヤフロアクロスメンバ及びジャッキアップポイント用部材の少なくとも一方と、によって形成され、前記排気管内と車外空間とを連通して前記排気管からの排気を車外に放出する排気通路と、を有することを特徴とする。
請求項1に記載する本発明の電池の排気構造によれば、排気通路が排気管内と車外空間とを連通しているので、車室内に搭載された電池からの排気は、排気管から排気通路を介して車外に放出される。この排気通路を介在させることで、排気管が車外の泥等によって閉塞されるのを防ぐことができる。ここで、排気通路は、車体フロアと、いずれも後輪間における車体フロアの下側に取り付けられるリヤフロアクロスメンバ及びジャッキアップポイント用部材の少なくとも一方と、によって形成されているので、例えば、車体フロアと、この車体フロアと長距離で繋がるフロアサイドメンバと、によって排気通路を形成した場合に比べて、シールの必要な部分が少なくなり、車室内への漏れ(逆流)を確実に抑制することができる。また、リヤフロアクロスメンバとジャッキアップポイント用部材とは、後突時(衝突時)に直接荷重を受けてエネルギーを吸収する構造部材ではないので、後突時においても、その変形量は最小限に抑えられる。このため、排気通路の閉塞を防止することができると共に、排気管がリヤフロアクロスメンバやジャッキアップポイント用部材によって閉塞方向に圧縮されるのを効果的に防ぐことができる。
請求項2に記載する本発明の電池の排気構造は、請求項1記載の構成において、前記排気管からの排気が、前記車体フロアと前記リヤフロアクロスメンバとによって形成される空間を介して、前記ジャッキアップポイント用部材によって車外空間と隔成される空間を経て、車外に放出されることを特徴とする。
請求項2に記載する本発明の電池の排気構造によれば、排気管からの排気が、車体フロアとリヤフロアクロスメンバとによって形成される空間を介して、ジャッキアップポイント用部材によって車外空間と隔成される空間を経て、車外に放出されるので、排気は、車体フロアとリヤフロアクロスメンバとによって形成される空間で希釈されてから、ジャッキアップポイント用部材によって車外空間と隔成される空間に流され、より希釈された状態で車外に放出される。
請求項3に記載する本発明の電池の排気構造は、請求項1記載の構成において、前記ジャッキアップポイント用部材は、ガレージジャッキが当てられるガレージジャッキブラケットと、前記車体フロアに取り付けられると共に前記ガレージジャッキブラケットと一体化されるガレージジャッキリインフォースと、を備え、前記排気管からの排気が、前記車体フロアと前記ガレージジャッキリインフォースとによって形成される空間を介して、前記ガレージジャッキブラケットによって車外空間と隔成される空間を経て、車外に放出されることを特徴とする。
請求項3に記載する本発明の電池の排気構造によれば、排気管からの排気が、車体フロアとガレージジャッキリインフォースとによって形成される空間を介して、ガレージジャッキブラケットによって車外空間と隔成される空間を経て、車外に放出されるので、排気は、車体フロアとガレージジャッキリインフォースとによって形成される空間で希釈されてから、ガレージジャッキブラケットによって車外空間と隔成される空間に流され、より希釈された状態で車外に放出される。
以上説明したように、本発明に係る請求項1に記載の電池の排気構造によれば、簡単な構成で、通常時のみならず衝突時においても、適正にガスを車室外へ放出させることができるという優れた効果を有する。
請求項2に記載の電池の排気構造によれば、リヤフロアクロスメンバ及びジャッキアップポイント用部材の構成を利用して排気をより希釈した状態で車外に放出することができるという優れた効果を有する。
請求項3に記載の電池の排気構造によれば、ジャッキアップポイント用部材の構成を利用して排気をより希釈した状態で車外に放出することができるという優れた効果を有する。
[第1実施形態]
本発明における電池の排気構造の第1の実施形態を図面に基づき説明する。なお、図中の矢印UPは車両の上方向、矢印FRは車両の前方向、矢印INは車両幅方向内側をそれぞれ示す。
図1には、電池の排気構造が適用される車体後部10のボデー構造等が平面図で模式的に示されている。本実施形態における車両は、室内置きバッテリ46を備えた車両(例えば、電気自動車やハイブリット車(電気モータ及びエンジンを備える自動車)等)であり、その車体は、ボデーフレームを備えないモノコックボデー構造とされている。モノコックボデー構造は、プレスで成形した薄鋼板を重ね合わせ、スポット溶接で接合することによってボックス形状に組み立てた構造である。
図1に示されるように、車体後部10には、車体フロアとしてのリヤフロアパン12が配設されている。図2に示されるように、リヤフロアパン12には、収納凹部12Aが形成されており、この収納凹部12Aにスペアタイヤ14及びジャッキ(図示省略)が収納可能とされている。収納凹部12Aの車両後方側には、リヤバンパ16が配置されており、リヤバンパ16は、車両後端部に車両幅方向に沿って配置されたリヤバンパカバー16Aを備えている。
図1に示されるリヤフロアパン12の両側部の下側には、略車体前後方向を長手方向としたリヤフロアサイドメンバ18が溶着等によって取り付けられている(図1では、リヤフロアパン12を透視した状態でリヤフロアサイドメンバ18を示す。)。図3(B)に示されるように、リヤフロアサイドメンバ18は、車両上方向側が開放された断面ハット形状に形成されており、左右のフランジ部18Aがリヤフロアパン12と接合されることにより、閉断面部20を構成している。これにより、リヤフロアサイドメンバ18は、リヤフロアパン12を補強しており、ボデー剛性を高めている。ここで、図4に示されるように、リヤフロアサイドメンバ18は、後突時(衝突時)にリヤバンパ16を介して直接的に荷重を受ける部品であり、リヤバンパ16からの入力荷重が所定値以上になると変形してエネルギー吸収を行うようになっている。なお、図4における仮想線(二点鎖線)は、後突時変形モードを示している。
図1及び図2に示されるように、後輪22間におけるリヤフロアパン12の下側には、リヤフロアクロスメンバ24とジャッキアップポイント用部材26とが溶着等によって取り付けられている(図1では、リヤフロアパン12を透視した状態でリヤフロアクロスメンバ24を示す。)。リヤフロアクロスメンバ24及びジャッキアップポイント用部材26は、後突時(衝突時)に直接的に荷重を受ける部品ではない。なお、図2に示されるように、リヤフロアクロスメンバ24の近接位置には、フューエルタンク32、ORVRキャニスタ34、中間ビーム36等が配設されている。
図1に示されるように、リヤフロアクロスメンバ24は、車両幅方向を長手方向として配置されており、リヤフロアクロスメンバ24の両端部は、リヤフロアサイドメンバ18に接合されている。図3(A)に示されるように、リヤフロアクロスメンバ24は、車両上方向側が開放された断面ハット形状とされており、前端部及び後端部のフランジ部24Aがリヤフロアパン12と接合されている。すなわち、リヤフロアパン12とリヤフロアクロスメンバ24とによって空間38が形成されている。これにより、リヤフロアクロスメンバ24は、リヤフロアパン12を補強しており、ボデー剛性を高めている。
ジャッキアップポイント用部材26は、高強度の部材とされてリヤフロアクロスメンバ24の略下方に配置され、本実施形態では、ガレージジャッキブラケット28と、ガレージジャッキリインフォース30と、を備えている。ガレージジャッキブラケット28は、上方側が開放された略容器状とされ、開放端部側がリヤフロアクロスメンバ24及びガレージジャッキリインフォース30に溶接等によって取り付けられ、ガレージジャッキ(図示省略)が当てられるようになっている。また、ガレージジャッキリインフォース30は、上方側及び一方の側方側が開放された略容器状とされ、開放端部側がリヤフロアパン12及びリヤフロアクロスメンバ24に溶接等によって取り付けられ、ガレージジャッキブラケット28と一体化されている。
ここで、リヤフロアパン12とガレージジャッキリインフォース30とリヤフロアクロスメンバ24とによって空間40が形成され、ガレージジャッキブラケット28とガレージジャッキリインフォース30とリヤフロアクロスメンバ24とによって空間42が形成されており、空間42は、ガレージジャッキブラケット28によって車外空間44と隔成されている。なお、本実施形態では、空間40がリヤフロアパン12とガレージジャッキリインフォース30とリヤフロアクロスメンバ24との三部材によって形成されているが、空間40は、リヤフロアパン12とガレージジャッキリインフォース30との二部材によって形成されてもよい(ガレージジャッキリインフォース30の開放端部(外周部)がリヤフロアパン12のみに接合されて空間40を形成してもよい。)。また、本実施形態では、空間42がガレージジャッキブラケット28とガレージジャッキリインフォース30とリヤフロアクロスメンバ24との三部材によって形成されているが、空間42は、ガレージジャッキブラケット28とガレージジャッキリインフォース30との二部材によって形成されてもよい(図3(A)において、リヤフロアクロスメンバ24と接合されるガレージジャッキリインフォース30の先端部が車両前方側に延びてガレージジャッキブラケット28と接合される構成として空間42を形成してもよい。)。なお、図1に示されるように、ジャッキアップポイント用部材26におけるリヤフロアパン12との接合範囲は、狭い範囲となっている。
後輪22間において、車室内のリヤフロアパン12の上には、電池(例えば、リチウム電池、ニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池等)を直列に多数接続した大容量のバッテリ46が搭載されている。バッテリ46は、重い部品なので、車両の重心に近い位置(中央に近い位置)に配置することで、操縦安定性を向上させることができる。バッテリ46は、所定状態(例えば、過充電状態や過放電状態)になると、水素等のガスを排出する。このため、バッテリ46を有する電源装置には、これらのガスを排出するための装置が設けられている。
バッテリ46には、電池からのガス(排気)を流す排気管としての排気用ホース48が接続されている。図3に示されるように、排気用ホース48の先端部48Aは、リヤフロアパン12を貫通した状態でリヤフロアクロスメンバ24の内側(空間38内)、換言すれば、車室60内と車外空間44との中間の空間(中間地点となるような場所)に配置されている。また、本実施形態では、排気用ホース48の先端部48Aは、ジャッキアップポイント用部材26におけるガレージジャッキブラケット28の上方に位置している。
リヤフロアクロスメンバ24の下部を構成する底部24Zには、配管された排気用ホース48の先端部48Aにほぼ対向する位置に排出孔24Bが貫通形成されている。また、ガレージジャッキブラケット28には、空間42と車外空間44とを連通する複数個の排出孔28Aが貫通形成されており、ガレージジャッキリインフォース30にも、複数個の排出孔30Aが貫通形成されている。
これにより、リヤフロアパン12、リヤフロアクロスメンバ24及びジャッキアップポイント用部材26が排気通路50を形成し、排気用ホース48内と車外空間44とを連通して排気用ホース48からの排気を車外に放出するようになっている。すなわち、リヤフロアパン12、リヤフロアクロスメンバ24及びジャッキアップポイント用部材26が、排気用ホース48からの排気を一時的に滞留させるガスタンク構造を形成し、排気用ホース48からの排気が、リヤフロアパン12とリヤフロアクロスメンバ24とによって形成される空間38を介して、ジャッキアップポイント用部材26によって車外空間44と隔成される空間42、40を経て、車外に放出されるようになっている(図3(A)の矢印A、矢印Bは、排気の流動方向を示す。)。この排気通路50は、排気ダクトとして捉えることもでき、また、排気用ホース48に泥がかからないようにするための泥除けとしても機能している。
なお、図3(A)では、ガレージジャッキリインフォース30が空間40と車外空間44とを隔成する部分に排出孔が図示されていないが、ガレージジャッキリインフォース30が空間40と車外空間44とを隔成する部分に排出孔を貫通形成してもよい。また、本実施形態では、ガレージジャッキリインフォース30に排出孔30Aが貫通形成されているが、ガレージジャッキリインフォース30に排出孔30Aを形成しない構成としてもよい。
(作用・効果)
次に、上記実施形態の作用並びに効果を説明する。
図3に示されるように、排気通路50が排気用ホース48内と車外空間44とを連通しているので、車室60内に搭載されたバッテリ46(電池)からの排気は、排気用ホース48から排気通路50を介して車外に放出される。この排気通路50を介在させることで、排気用ホース48が車外の泥等によって閉塞されるのを防ぐことができる。
また、排気用ホース48からの排気が、リヤフロアパン12とリヤフロアクロスメンバ24とによって形成される空間38を介して、ジャッキアップポイント用部材26によって車外空間44と隔成される空間42、40を経て、車外に放出されるので、排気は、リヤフロアパン12とリヤフロアクロスメンバ24とによって形成される空間38で希釈されてから、ジャッキアップポイント用部材26によって車外空間44と隔成される空間42、40に流され、より希釈された状態で車外に放出される。
ここで、排気通路50は、リヤフロアパン12、リヤフロアクロスメンバ24及びジャッキアップポイント用部材26によって形成されているので、例えば、リヤフロアパン12と、このリヤフロアパン12と長距離で繋がるリヤフロアサイドメンバ18と、によって排気通路を形成した場合に比べて、リヤフロアパン12との接合範囲(シーラによってシールされている範囲等)が狭いうえに、リヤフロアパン12への取付孔(ボルト締結等される部分)等の孔(プラグホールによってシールされている箇所等)が大幅に少なくなり、シール性不良による車室60内への漏れ(逆流)を確実に抑制することができる。ちなみに、ジャッキアップポイント用部材26については、シールの必要な孔の箇所をゼロにすることも可能である。
また、図4に示されるように、後突時には、衝突荷重Fがリヤバンパ16に入力され、車両前方側に配置されたリヤフロアサイドメンバ18に伝達される。この際に、図4の仮想線(二点鎖線)で示されるように、リヤフロアサイドメンバ18が軸方向に圧縮されながら後端側が持ち上げられるように変形する。このリヤフロアサイドメンバ18の変形によって、衝突時のエネルギーが吸収される。ここで、リヤフロアクロスメンバ24とジャッキアップポイント用部材26とは、リヤフロアサイドメンバ18のような後突時に直接荷重を受けてエネルギーを吸収する構造部材ではないので、後突時(衝突時)においても、その変形量は最小限に抑えられる。このため、排気通路50の閉塞を防止することができると共に、排気用ホース48がリヤフロアクロスメンバ24やジャッキアップポイント用部材26によって閉塞方向に圧縮されるのを効果的に防ぐことができる。
さらに、リヤフロアクロスメンバ24及びジャッキアップポイント用部材26は、後突時に直接荷重を受ける部材ではないので、リヤフロアパン12との間のシール部分が割れてしまう恐れも非常に少ない。
このように、本実施形態によれば、簡単な構成で、通常時のみならず衝突時においても、適正にバッテリ46(図3参照)からのガスを車室外へ放出させることができる。
[第2実施形態]
次に、電池の排気構造の第2の実施形態を図5に基づき説明する。なお、第2の実施形態は、以下に説明する点を除き、第1の実施形態とほぼ同様の構成であるので、実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
図5に示されるように、排気用ホース48の先端部48Aは、リヤフロアパン12を貫通した状態でリヤフロアパン12とガレージジャッキリインフォース30とリヤフロアクロスメンバ24とによって形成された空間40内に配置されている。また、リヤフロアクロスメンバ24には、第1の実施形態における排出孔24B(図3参照)は、形成されていない。
これにより、リヤフロアパン12、リヤフロアクロスメンバ24及びジャッキアップポイント用部材26が排気通路52を形成し、排気用ホース48内と車外空間44とを連通して排気用ホース48からの排気を車外に放出するようになっている。
上記構成によれば、排気用ホース48からの排気が、リヤフロアパン12とガレージジャッキリインフォース30とリヤフロアクロスメンバ24とによって形成される空間40を介して、ガレージジャッキブラケット28によって車外空間44と隔成される空間42を経て、車外に放出される(図5の矢印C、矢印Bは、排気の流動方向を示す。)。したがって、排気は、リヤフロアパン12とガレージジャッキリインフォース30とリヤフロアクロスメンバ24とによって形成される空間40で希釈されてから、ガレージジャッキブラケット28によって車外空間44と隔成される空間42に流され、より希釈された状態で車外に放出される。
なお、図示を省略するが、空間40は、リヤフロアパン12とガレージジャッキリインフォース30との二部材によって形成されてもよく、空間42は、ガレージジャッキブラケット28とガレージジャッキリインフォース30との二部材によって形成されてもよい。
[第3実施形態]
次に、電池の排気構造の第3の実施形態を図6に基づき説明する。なお、第3の実施形態は、以下に説明する点を除き、第1の実施形態とほぼ同様の構成であるので、実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
図6に示されるように、排気用ホース48は、バッテリ46の側部から車幅方向外側へ向けられると共に中間部が曲げられて車両の下方向へ延びている(本実施形態における排気用ホース48の配置を図1では、仮想線(二点鎖線)の符号48で示す。)。排気用ホース48の先端部48Aは、リヤフロアパン12を貫通した状態でリヤフロアクロスメンバ24の内側(空間38内)に配置され、かつ、ジャッキアップポイント用部材26におけるガレージジャッキブラケット28の上方からずれた位置に配置されている。
リヤフロアクロスメンバ24における底部24Zにおいては、ジャッキアップポイント用部材26におけるガレージジャッキブラケット28の上方には、排出孔(第1の実施形態における排出孔24B(図3参照))は形成されておらず、ジャッキアップポイント用部材26の取付部からずれた位置に排出孔24Cが貫通形成されている。また、ジャッキアップポイント用部材26には、第1の実施形態における排出孔28A、30A(図3参照)は、形成されていない。
これにより、リヤフロアパン12及びリヤフロアクロスメンバ24が排気通路54を形成し、排気用ホース48内と車外空間44とを連通して排気用ホース48からの排気を車外に放出するようになっている。
上記構成によれば、排気用ホース48からの排気が、リヤフロアパン12とリヤフロアクロスメンバ24とによって形成された空間38から排出孔24Cを通って車外に放出される(図6の矢印Dは、排気の流動方向を示す。)。
[実施形態の補足説明]
なお、他の形態として、排気通路は、リヤフロアクロスメンバを構成部とせずにリヤフロアパン(車体フロア)とジャッキアップポイント用部材とによって形成されてもよい。この場合、ガレージジャッキブラケットのみ、若しくは、ガレージジャッキリインフォースのみに、車外空間と連通する排出孔を形成することで、排気管内と車外空間とを連通して排気管からの排気を車外に放出する排気通路を形成してもよく、また、ガレージジャッキブラケット及びガレージジャッキリインフォースの両方に、車外空間と連通する排出孔を形成することで、排気管内と車外空間とを連通して排気管からの排気を車外に放出する排気通路を形成してもよい。
また、他の形態として、ガレージジャッキブラケットには、車外空間と連通する排出孔を形成せず、ガレージジャッキリインフォースに車外空間と連通する排出孔を形成することで、排気管からの排気が、リヤフロアパン(車体フロア)とリヤフロアクロスメンバとによって形成される空間を介して、ガレージジャッキリインフォースによって車外空間と隔成される空間を経て、ガレージジャッキリインフォースの排出孔から車外に放出される構成としてもよい。この場合、例えば、図3(A)に示される空間40と空間44とを連通する排出孔30Aは、形成されていても形成されていなくてもよい。
さらに、上記実施形態では、ジャッキアップポイント用部材26がガレージジャッキリインフォース30とガレージジャッキブラケット28との二部材を含んで構成されているが、ジャッキアップポイント用部材が取り付けられる部分の形状によっては、ジャッキアップポイント用部材がガレージジャッキブラケットの一部材で構成されてもよい。
さらにまた、他の形態として、排気用ホース48が、バッテリ46の側部から車幅方向外側へ向けられると共に中間部が曲げられて車両の下方向へ延ばされることで、図6に示される第3の実施形態と同様に配置され、リヤフロアクロスメンバ24及びジャッキアップポイント用部材26には、第1の実施形態と同様の連通用の排出孔24B、28A、30A(図3参照)が貫通形成されるような構成としてもよい。この場合、排気用ホース48からの排気が、リヤフロアパン12とリヤフロアクロスメンバ24とによって形成される空間38を車幅方向内側に向けて流れた後、図3に示されるジャッキアップポイント用部材26によって車外空間44と隔成される空間42、40へ流れて車外に放出される。
本発明の第1の実施形態に係る電池の排気構造が適用される車体後部を模式的に示す平面図である(リヤフロアサイドメンバ及びリヤフロアクロスメンバは、リヤフロアパンを透視した状態で示す。)。 図1の2−2線断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る電池の排気構造の要部を示す断面図である。図3(A)は、図2の断面におけるバッテリ付近を示す。図3(B)は、図3(A)の3B−3B線断面図である。 後突時の状態を説明するための模式図である。 本発明の第2の実施形態に係る電池の排気構造の要部を示す断面図である。 本発明の第3の実施形態に係る電池の排気構造の要部を示す断面図である。
符号の説明
12 リヤフロアパン(車体フロア)
22 後輪
24 リヤフロアクロスメンバ
26 ジャッキアップポイント用部材
28 ガレージジャッキブラケット
30 ガレージジャッキリインフォース
44 車外空間
48 排気用ホース(排気管)
50 排気通路
52 排気通路
54 排気通路
60 車室

Claims (3)

  1. 車室内に搭載された電池からの排気を流す排気管と、
    車体フロアと、いずれも後輪間における前記車体フロアの下側に取り付けられるリヤフロアクロスメンバ及びジャッキアップポイント用部材の少なくとも一方と、によって形成され、前記排気管内と車外空間とを連通して前記排気管からの排気を車外に放出する排気通路と、
    を有することを特徴とする電池の排気構造。
  2. 前記排気管からの排気が、前記車体フロアと前記リヤフロアクロスメンバとによって形成される空間を介して、前記ジャッキアップポイント用部材によって車外空間と隔成される空間を経て、車外に放出されることを特徴とする請求項1記載の電池の排気構造。
  3. 前記ジャッキアップポイント用部材は、ガレージジャッキが当てられるガレージジャッキブラケットと、前記車体フロアに取り付けられると共に前記ガレージジャッキブラケットと一体化されるガレージジャッキリインフォースと、を備え、
    前記排気管からの排気が、前記車体フロアと前記ガレージジャッキリインフォースとによって形成される空間を介して、前記ガレージジャッキブラケットによって車外空間と隔成される空間を経て、車外に放出されることを特徴とする請求項1記載の電池の排気構造。
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