JP2008149765A - 自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置を備え、簡易な構成を有する自動車を提供する。
【解決手段】自動車は、フロアパネル４８を備える。フロアパネル４８の表面に配置されている蓄電装置を備える。蓄電装置は、送風機器１４を含む。送風機器１４を覆うように形成されている防護カバー１７を含む。送風機器１４の吹出し口１４ａにダクトが接続されず、防護カバー１７とフロアパネル４８とに囲まれる空間により、送風機器１４が吹出す空気の流路が構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、蓄電装置を備える自動車に関する。

近年、電動機を駆動源として用いる電気自動車や、電動機とエンジンなどのその他の駆動源とを組み合わせたいわゆるハイブリッド電気自動車が実用化されている。このような自動車においては、電動機にエネルギである電気を供給するための蓄電機器が搭載される。

蓄電機器としては、たとえば、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、またはリチウムイオン電池などに代表される繰り返し充放電が可能な二次電池やキャパシタなどが用いられる。蓄電機器は、ケースに収容されて蓄電装置として車体に搭載される。

蓄電機器は、充電または放電を行なうことにより発熱する場合がある。たとえば、二次電池は、内部での電気化学反応によって発熱して温度が上昇する。二次電池は、高温になると発電効率が低下するため、たとえば二次電池を収容するケースにケース外部から冷却空気を導入して冷却することが行なわれる。

特開２００２−２３４３４７号公報においては、フロアパネルを、上壁、下壁とそれらを連結する隔壁とで閉断面構造としたバッテリ収納構造が開示されている。この公報においては、フロアパネルの車体前後方向に延在する閉断面部を、バッテリケースの接続ダクトにバッテリ冷却用の空気を導入、導出する空気ダクトとして利用することが開示されている。

特開２０００−２３３６４８号公報においては、空調用ブロワから送風される新気は、ダッシュパネルに沿って配置された導風ダクト内を導風され、その導風ダクトで導風された新気は、導風ダクトからフロントピラーを貫通してサイドシル上に導風される車両用バッテリの冷却構造が開示されている。その新気は、さらに、連結ダクトを介して、第一クロスメンバ内に導風され、第一クロスメンバの吹き出し孔からバッテリ収納部に吹出されることが開示されている。

特開平７−２１５０７０号公報においては、多数のバッテリを収容したバッテリボックスを、車体の前後方向に延設される左右のサイドフレーム間に架設し、サイドフレームに中空の通路を構成し、サイドフレームとバッテリボックスとをボルト部材で結合し、ボルト部材の軸部に中空の通路を構成し、バッテリボックス内の空間とボルト部材の通路とサイドフレームの通路とを連通させた電気自動車のバッテリ装置が開示されている。

特開平７−５２８３４号公報においては、センターピラーのピラーアウタパネルとサイドシルのシルアウタパネルとを一体成形した電気自動車の車体構造が開示されている。この車体構造によれば、センターピラーなどにダクトとしての機能を持たせることができると開示されている。

特開平９−２６７６４５号公報においては、バッテリフレームのバッテリカバーの後端部に形成した空気排出部の両側部にダクト接続部を設け、ダクト接続部をサイドメンバのキックアップ部の下面側段部に重合して、キックアップ部の部分で連通口を介してダクト接続部とサイドメンバの閉断面とを連通接続することによって、サイドメンバを排気ダクトとして利用することができると開示されている。
特開２００２−２３４３４７号公報 特開２０００−２３３６４８号公報 特開平７−２１５０７０号公報 特開平７−５２８３４号公報 特開平９−２６７６４５号公報

蓄電装置には、冷却空気を送風または吸引するための送風機器が配置される。蓄電装置には、蓄電機器を冷却するために冷却空気を吸い込むためのダクトおよび冷却空気を排出するためのダクトが配置されている。これらのダクトは、冷却空気を取り入れる位置または冷却空気を吹出す位置まで延在する。

本発明は、蓄電装置を備え、簡易な構成を有する自動車を提供することを目的とする。

本発明の一の局面における自動車は、床部材を備える。上記床部材の表面に配置されている蓄電装置を備える。上記蓄電装置は、送風機器を含む。上記送風機器を覆うように形成されている防護カバーを含む。上記送風機器の吹出し口にダクトが接続されず、上記防護カバーと上記床部材とに囲まれる空間により、上記送風機器が吹出す空気の流路が構成されている。

本発明の他の局面における自動車は、床部材を備える。上記床部材の表面に配置されている蓄電装置を備える。上記蓄電装置は、送風機器を含む。上記送風機器を覆うように形成されている防護カバーを含む。上記送風機器の吸込み口にダクトが接続されず、上記防護カバーと上記床部材とに囲まれる空間により、上記送風機器が吸い込む空気の流路が構成されている。

上記発明において好ましくは、上記防護カバーは、上記空気を放出するための開口部、または上記空気を吸い込むための開口部を有する。上記防護カバーは、上記開口部に向かって徐々に高さが低くなるように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記防護カバーは、金属で形成されている。
上記発明において好ましくは、上記防護カバーは、裏側の表面に配置されている吸音材を含む。

上記発明において好ましくは、一の列の座席と、上記一の列の座席の後側に配置されている他の列の座席とを備える。上記蓄電装置は、上記防護カバーの少なくとも一部が上記一の列の座席と上記他の列の座席との間に配置されている。

本発明によれば、蓄電装置を備え、簡易な構成を有する自動車を提供することができる。

（実施の形態１）
図１から図５を参照して、実施の形態１における蓄電装置を備える自動車について説明する。

蓄電装置は、二次電池やキャパシタ等の蓄電機器を備える。蓄電機器は、ケースに収容されて自動車に搭載される。本発明においては、ケースに収容された蓄電機器と、蓄電機器を冷却する空気を通す管路とを含む装置を蓄電装置という。蓄電装置には、その他の構成部品が含まれていても構わない。その他の構成部品としては、たとえば、電圧を変換する電気機器などが含まれる。

図１は、本実施の形態における蓄電装置の概略斜視図である。本実施の形態における蓄電装置１は、矢印３００に示す長手方向を有する。蓄電装置１は、ケースとしての蓄電池ケース１１を備える。蓄電池ケース１１は箱型に形成されている。蓄電装置１は、蓄電機器としての電池モジュール６を備える。電池モジュール６は、蓄電池ケース１１の内部に配置されている。本実施の形態における電池モジュール６は、直方体状に形成されている。本実施の形態における電池モジュール６は二次電池である。

電池モジュール６は、複数の電池セル７を含む。本実施の形態におけるそれぞれの電池セル７は、直方体状に形成されている。複数の電池セル７は、矢印３００に示す長手方向に並んで配置されている。

蓄電装置１は、電池モジュール６を外部の電気回路と電気的に接続するための電気補機３を備える。電気補機３は、電池モジュール６の外側に配置されている。電気補機３の電気部品は、機器収容ケースの内部に配置されている。電気補機３の電気部品は、たとえば、リレーやヒューズなどを含む。

本実施の形態における蓄電装置１は、電池モジュール６に冷却空気を供給するための給気管としての給気ダクト１２を備える。蓄電装置１は、電池モジュール６からの冷却空気を排気するための排気管としての排気ダクト１３を備える。

本実施の形態においては、電池モジュール６を挟むように、給気ダクト１２および排気ダクト１３が配置されている。給気ダクト１２および排気ダクト１３は、それぞれが矢印３００に示す蓄電装置の長手方向に沿って延びるように配置されている。

本実施の形態における給気ダクト１２および排気ダクト１３は、電池モジュール６の側方に配置されている。給気ダクト１２は、電池モジュール６のそれぞれの電池セル７同士の間に、冷却空気を供給するように形成されている。排気ダクト１３は、電池モジュール６のそれぞれの電池セル７同士の間から冷却空気を取り込むように形成されている。

図２に、本実施の形態における蓄電装置の端部の拡大斜視図を示す。図３に、本実施の形態における蓄電装置の端部の概略断面図を示す。図１から図３を参照して、本実施の形態における蓄電装置は、送風機器１４を備える。本実施の形態における送風機器１４は、シロッコファンである。送風機器１４は、排気ダクト１３に接続されている。送風機器１４は、排気ダクト１３の空気を吸気するように形成されている。

本実施の形態における蓄電装置は、防護カバー１７を備える。防護カバー１７は、送風機器１４を覆うように形成されている。防護カバー１７は、断面形状がコの字型に形成されている。本実施の形態における防護カバー１７は、蓄電池ケース１１の端部を覆うように形成されている。

防護カバー１７は、開口部としての放出口１７ａを有する。防護カバー１７は、放出口１７ａに向かって徐々に高さが低くなるように形成されている。本実施の形態における防護カバー１７は、金属で形成されている。

防護カバー１７は、床部材としてのフロアパネル４８に載置されている。フロアパネル４８は、人が乗る空間である居室の床部材である。フロアパネル４８は、板状に形成されている。フロアパネル４８と防護カバー１７とで囲まれる空間によって、送風機器１４から吹出される空気の流路が構成されている。

図１から図３を参照して、送風機器１４が駆動することにより、排気側から空気が吸引されて蓄電装置１の内部に冷却空気が送られる。本実施の形態における蓄電装置は、平面視したときに冷却空気がほぼＺの字型に流れる。すなわち、本実施の形態における蓄電装置は、Ｚ流しで蓄電機器を冷却する。

冷却空気は、矢印３０２に示すように、給気ダクト１２から流入する。給気ダクト１２に流入した空気は、矢印３０３に示すように、電池モジュール６に送られる。冷却空気は、それぞれの電池セル７同士の間の空間に流入する。冷却空気が、それぞれの電池セル７同士の間を通ることにより、電池セル７が冷却される。電池セル７を冷却した空気は、矢印３０４に示すように排気ダクト１３に流入する。

排気ダクト１３に流入した空気は、矢印３０５，３０６に示すように、送風機器１４に流入する。送風機器１４に流入した空気は、送風機器１４の吹出し口１４ａから、矢印３０７示すように吹出される。送風機器１４から吹出された空気は、フロアパネル４８と防護カバー１７とにより構成されている流路を通る。冷却空気は、矢印３０８に示すように、防護カバー１７の放出口１７ａから放出される。

図４に、比較例としての蓄電装置の端部の概略断面図を示す。比較例としての蓄電装置は、送風機器１４の吹出し口１４ａに延在ダクト１９が接続されている。延在ダクト１９は、管状に形成されている。

比較例としての蓄電装置は、防護カバー１８を備える。防護カバー１８は、直方体状に形成されている。防護カバー１８は、空気を放出するための放出口１８ａを有する。防護カバー１８の放出口１８ａは、延在ダクト１９の出口の位置に対応して形成されている。延在ダクト１９は、防護カバー１８の放出口１８ａに向かって延びるように形成されている。

比較例の蓄電装置においては、送風機器１４の吹出し口１４ａから矢印３０７に示すように空気が吹出される。吹出し口１４ａから吹出された空気は、矢印３０８に示すように、延在ダクト１９を通って、防護カバー１８の放出口１８ａから放出される。

比較例の蓄電装置においては、送風機器からの空気を吹出すための延在ダクトが配置されている。このため、防護カバー１８が大きくなってしまい、蓄電装置全体が大きくなっていた。

図３を参照して、本実施の形態における蓄電装置においては、防護カバー１７とフロアパネル４８とに囲まれる空間により、送風機器１４が吹出す空気の流路が構成されている。このため、防護カバー１７を小さくすることができ、蓄電装置全体の大きさを小さくすることができる。また、比較例の蓄電装置に配置されていた延在ダクト１９（図４参照）が不要になって、構成を簡易にすることができる。

本実施の形態における防護カバー１７は、空気の放出口１７ａに向かって徐々に高さが低くなるように形成されている。この構成を採用することにより、防護カバー１７をより小さくすることができる。また、放出口１７ａが小さくなって排気音や送風機器等からのノイズを小さくすることができる。

また、本実施の形態における防護カバーは、金属で形成されている。この構成により、蓄電装置で生じる熱を効果的に発散することができる。防護カバーを熱伝導性に優れた部材で形成することにより放熱特性が向上する。たとえば、冷却空気に含まれる熱や送風機器１４自体からの発熱を防護カバー１７で放熱することができる。

図５に、本実施の形態における他の防護カバーの概略斜視図を示す。他の防護カバー１７は、裏面に吸音材２１が配置されている。本実施の形態においては、防護カバー１７の頂面に吸音材２１が配置されている。本実施の形態における吸音材２１は、平面状に形成されている。吸音材２１は、防護カバー１７の頂面の徐々に高さが低くなる傾斜に沿って配置されている。

図４に示す比較例の蓄電装置に吸音材を配置する場合には、延在ダクト１９の内部に配置しなければならなかった。延在ダクト１９は、筒状に形成されているため、延在ダクト１９の内部に吸音材を貼付けることは難しかった。このように、吸音材の貼付けが難しいという問題があった。

これに対して、本実施の形態における防護カバーにおいては、防護カバーを裏返すのみで、容易に吸音材を貼付けることができる。また、他の防護カバーにおいては、傾斜する頂面の内側に吸音材が配置されているために、効果的に送風機器のノイズ等を吸収することができる。

本実施の形態における防護カバーは、金属で形成されているが、この形態に限られず、たとえば、防護カバーは樹脂等の他の材料で形成されていても構わない。または、防護カバーとしては、起毛カバーやカーペットなどにより形成されていても構わない。

本実施の形態における防護カバーは、防護カバーと床部材とに囲まれる空間により、送風機器が吹出す空気の流路が構成されているが、この形態に限られず、防護カバーが空気の吸い込み側に配置されていても構わない。すなわち、送風機器の吸込み口にはダクトが接続されずに、防護カバーと床部材とに囲まれる空間により、送風機器に吸込まれる空気の流路が構成されていても構わない。

この場合には、送風機器の吸込み口は露出されている。送風機器は、防護カバーにより覆われる。防護カバーにおいて、本実施の形態においては空気の放出口である開口部が、空気の導入口になる。この構成によって送風機器の吸込み口に接続されるダクトを排除することができて、構成を簡易にすることができる。

本実施の形態においては、床部材として居室のフロアパネルを例に採り上げて説明したが、この形態に限られず、床部材はたとえば、トランクルーム（荷物室）の床部材であっても構わない。

本実施の形態においては、蓄電機器として、電池モジュールを例に取上げて説明したが、この形態に限られず、蓄電機器は、電池を溜めることができるように形成されていれば構わない。たとえば、蓄電機器は、キャパシタを含んでいても構わない。

（実施の形態２）
図６および図７を参照して、実施の形態２における自動車について説明する。本実施の形態における自動車は、実施の形態１における蓄電装置を備える。

図６は、本実施の形態における自動車の一の概略断面図である。本実施の形態における自動車は、いわゆるワゴンタイプの自動車である。矢印３０１は、車体の前側を示す。本実施の形態における自動車は、ボディ３７を備える。本実施の形態における自動車は、前輪４２および後輪４７を備える。

本実施の形態における自動車は、３列の座席を有する。自動車は、前座席４３ａ，４３ｂを有する。前座席４３ａは、運転席である。前座席４３ｂは、助手席である。本実施の形態における自動車は、一の列の座席としての中座席４６を備える。中座席４６は、前座席４３ｂの後側に配置されている。本実施の形態における自動車は、他の列の座席としての後座席４４を備える。後座席４４は、中座席４６の後側に配置されている。後座席４４は、複数の座席のうち最も後側に配置された座席である。本実施の形態における自動車は、前座席４３ａの前側に配置されたハンドル４５を備える。

本実施の形態における自動車は、蓄電装置１を備える。本実施の形態における蓄電装置１は、車体の幅方向のほぼ中央に配置されている。蓄電装置１は、矢印３００に示す長手方向が、車体の前後方向とほぼ平行になるように配置されている。

本実施の形態における蓄電装置１は、前座席４３ａ，４３ｂが配置されている領域から中座席４６が配置されている領域に跨って配置されている。蓄電装置１は、給気ダクト１２が車体の前側に配置され、防護カバー１７が車体の後側に配置されている。

図７は、本実施の形態における自動車の他の概略断面図である。本実施の形態における自動車は、床部材としてのフロアパネル４８を備える。フロアパネル４８は、板状に形成されている。前座席４３ａ，４３ｂ、中座席４６および後座席４４は、フロアパネル４８に支持されている。フロアパネル４８は、居室５６に配置されている。後座席４４の後側には、荷物を積むためのトランクルーム５７が形成されている。

本実施の形態における蓄電装置１は、居室５６の内部に配置されている。蓄電装置１は、フロアパネル４８に載置されている。蓄電装置１は、給気ダクト１２の一部が前座席４３ａの下側に配置されている。蓄電装置１は、電池モジュール６を含む蓄電池ケース１１が中座席４６の下側に配置されている。

蓄電装置１は、防護カバー１７の一部が中座席４６と後座席４４との間の領域に配置されている。人は、後座席４４に座るときにフロアパネル４８上の中座席４６と後座席４４との間の領域に足を配置する。この領域に防護カバー１７が配置されていることにより、送風機器が踏まれて送風機器が損傷することを防止できる。防護カバー１７の全部が一の列の座席と他の列の座席との間の領域に配置されていても構わない。

本実施の形態における蓄電装置１は、防護カバー１７の放出口１７ａが、中座席４６と後座席４４との間の領域に配置されている。この構成により、乗員に対して蓄電装置の排気が当たることを回避することができる。防護カバーの放出口は、たとえば、座席の下側に配置されていても構わない。

また、本実施の形態における蓄電装置は、車体の前後方向に延びるように配置され、車体の幅方向のほぼ中央に配置されている。この構成により、側方からの衝突があったときに、蓄電装置の損傷を抑制することができる。

本実施の形態においては、ワゴンタイプの自動車を例に取上げて説明したが、この形態に限られず、任意の形状の自動車に本発明を適用することができる。

本実施の形態においては、一の列の座席として中座席、他の列の座席として後座席を例に取上げて説明したが、この形態に限られず、任意の座席構成に本発明を適用することができる。たとえば、２列の座席の自動車において、一の列の座席として第１列目の座席が配置され、他の列の座席として第２列の座席が配置されていても構わない。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態１における蓄電装置の概略斜視図である。 実施の形態１における蓄電装置の送風機器が配置されている端部の概略斜視図である。 実施の形態１における蓄電装置の送風機器が配置されている端部の概略断面図である。 比較例の蓄電装置の送風機器が配置されている部分の概略断面図である。 実施の形態１における他の防護カバーの概略斜視図である。 実施の形態２における自動車の一の概略断面図である。 実施の形態２における自動車の他の概略断面図である。

符号の説明

１ 蓄電装置、３ 電気補機、６ 電池モジュール、７ 電池セル、１１ 蓄電池ケース、１２ 給気ダクト、１３ 排気ダクト、１４ 送風機器、１４ａ 吹出し口、１７，１８ 防護カバー、１７ａ，１８ａ 放出口、１９ 延在ダクト、２１ 吸音材、３７ ボディ、４２ 前輪、４３ａ，４３ｂ 前座席、４４ 後座席、４５ ハンドル、４６ 中座席、４７ 後輪、４８ フロアパネル、５６ 居室、５７ トランクルーム、３００〜３０８ 矢印。

Claims (6)

1. 床部材と、
   前記床部材の表面に配置されている蓄電装置と
   を備え、
   前記蓄電装置は、送風機器と、
   前記送風機器を覆うように形成されている防護カバーと
   を含み、
   前記送風機器の吹出し口にダクトが接続されず、前記防護カバーと前記床部材とに囲まれる空間により、前記送風機器が吹出す空気の流路が構成されている、自動車。
2. 床部材と、
   前記床部材の表面に配置されている蓄電装置と
   を備え、
   前記蓄電装置は、送風機器と、
   前記送風機器を覆うように形成されている防護カバーと
   を含み、
   前記送風機器の吸込み口にダクトが接続されず、前記防護カバーと前記床部材とに囲まれる空間により、前記送風機器が吸い込む空気の流路が構成されている、自動車。
3. 前記防護カバーは、前記空気を放出するための開口部、または前記空気を吸い込むための開口部を有し、
   前記防護カバーは、前記開口部に向かって徐々に高さが低くなるように形成されている、請求項１または２に記載の自動車。
4. 前記防護カバーは、金属で形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の自動車。
5. 前記防護カバーは、裏側の表面に配置されている吸音材を含む、請求項１から４のいずれかに記載の自動車。
6. 一の列の座席と、
   前記一の列の座席の後側に配置されている他の列の座席と
   を備え、
   前記蓄電装置は、前記防護カバーの少なくとも一部が前記一の列の座席と前記他の列の座席との間に配置されている、請求項１から５のいずれかに記載の自動車。

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