JP2010105524A - 車載発熱部品への冷却風取入部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ダクトのエア漏れを防止することで、ファン風量を増加させずに、必要な冷却効率を維持することのできる車載発熱部品への冷却風取入部構造を提供する。
【解決手段】電装部品ボックス２０に接続される吸気側のダクト３０の吸気口３１は、起立状態のシートバック１０とサイドパネルとの間に配置され、ストライカーは吸気側のダクト３０内を通過してシートバック１０側のロック金具と係合する位置まで延出する。ダクト３０の互いに対向する両側壁には、吸気口３１より後方に、ストライカーが貫通する一対の貫通孔が形成され、貫通孔には、貫通孔とストライカーとの間の隙間を冷却風が流通するダクト３０の内部から遮るシール部材が取り付けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車載発熱部品への冷却風取入部構造に関し、より具体的には、ハイブリッド自動車等の車両に適用されるバッテリの冷却風の取り入れに有効な車載発熱部品への冷却風取入部構造に関する。

例えば、ハイブリッド自動車では、後部座席シートの後側のラゲッジスペース内やその床下に駆動エネルギー源であるバッテリが搭載されている。この場合、バッテリは発熱部品であるので、冷却する必要があり、従来、車室内の空気を取り込んで、その空気を冷却ファンにより冷却風としてバッテリに供給するという手法が考案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。

図１１は、特許文献１に記載されたバッテリ冷却システムの構成図である。この電気自動車では、後部座席シート１０１の後側のラゲッジスペース１０３にバッテリパック１０４が搭載されており、該バッテリパック１０４に車室内空気を冷却風として供給するために、バッテリパック１０４の冷風通路の上流側と下流側に吸気側と排気側のダクト１１０、１１１が配設され、吸気側のダクト１１０の途中に冷却ファン１１２が介在されている。この場合、吸気側のダクト１１０の吸気口１１３は、後部座席シート１０１のシートバック１０２の側方に開口しており、その吸気口１１３から、車室内の空気を取り込めるようになっている。

また、特許文献２に記載のバッテリ冷却システムでは、バッテリに冷却風を送るダクトの該バッテリよりも下流側に冷却ファンを介在させることにより、車室内の静粛性の向上を図っている。

ところで、自動車においては、後部座席シートのシートバックを前に倒して、ラゲッジルームを拡張することがよく行われている。その場合、シートバックを起立した状態で固定するためのストライカーが、車体パネルの内側部に突出した形態で取り付けられている。ところが、上述したように、後部座席シートのシートバックの側方にダクトの吸気口を開口させようとすると、ダクトとストライカーが干渉するおそれがある。そこで、従来では、ダクトに吸気口から連続した切欠形状の逃げ部を設けることにより、ストライカーとの干渉を避けている。

特開２００４−１６８３号公報 特開２００５−３２４７７１号公報

上述したように、従来では、ダクトにストライカーとの干渉を避ける逃げ部が設けられているが、その逃げ部からエアを吸い込んでしまい（これを、以下「エア漏れ」と称す）、効率よく車室内空気を冷却風としてダクト内に取り込めないという問題があった。特に、バッテリの上流側に冷却ファンを設ける場合はエア漏れの影響は大きくならないが、バッテリの下流側に冷却ファンを設ける場合は、ダクトにエア漏れがあると、吸気効率が悪くなり、そのため冷却効率の維持のためにファン風量を増加させなければならなくなるという課題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダクトのエア漏れを防止することで、ファン風量を増加させずに、必要な冷却効率を維持することのできる車載発熱部品への冷却風取入部構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
シート（例えば、後述の実施形態における後部座席シート７）の後方に配置される発熱部品（例えば、後述の実施形態におけるバッテリモジュール２２）を冷却するため、車室内の空気を冷却風として流通させるダクト（例えば、後述の実施形態における吸気側のダクト３０及び排気側のダクト４０）と、
該ダクトに接続された冷却ファン（例えば、後述の実施形態における冷却ファン４１）と、
前記シートの可倒式のシートバック（例えば、後述の実施形態におけるシートバック１０）を起立状態で固定すべく、該起立状態のシートバックの側方に位置する車体パネル（例えば、後述の実施形態におけるサイドパネル１２）から突設されるストライカー（例えば、後述の実施形態におけるストライカー５０）と、
を備え、
前記ダクトの吸気口（例えば、後述の実施形態における吸気口３１）は、前記起立状態のシートバックと前記車体パネルとの間に配置され、
前記ストライカーが前記ダクト内を通過して前記シートバック側のロック部材（例えば、後述の実施形態におけるロック金具１１）と係合する位置まで延出する車載発熱部品への冷却風取入部構造において、
前記ダクトの互いに対向する両側壁（例えば、後述の実施形態における両側壁３３，３４）には、前記吸気口より後方に、前記ストライカーが貫通する一対の貫通孔（例えば、後述の実施形態における貫通孔３５，３６）が形成され、
前記貫通孔には、該貫通孔と前記ストライカーとの間の隙間を前記冷却風が流通する前記ダクトの内部から遮るシール部材（例えば、後述の実施形態におけるシール部材６０）が取り付けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、
前記シール部材は、該両側壁間を連結する筒部（例えば、後述の実施形態における筒部６１）を有しており、該筒部の両端部には、前記一対の貫通孔に嵌まり込む一対の嵌着部（例えば、後述の実施形態における嵌着部６３，６４）が形成されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
シートの後方に配置される発熱部品を冷却するため、車室内の空気を冷却風として流通させるダクトと、
該ダクトに接続された冷却ファンと、
前記シートの可倒式のシートバックを起立状態で固定すべく、該起立状態のシートバックの側方に位置する車体パネルから突設されるストライカーと、
を備え、
前記ダクトの吸気口は、前記起立状態のシートバックと前記車体パネルとの間に配置され、
前記ストライカーが前記ダクト内を通過して前記シートバック側のロック部材と係合する位置まで延出する車載発熱部品への冷却風取入部構造において、
前記ダクトの互いに対向する両側壁には、前記吸気口より後方に、前記ストライカーが貫通する一対の貫通孔が形成され、
前記ダクトは、前記一対の貫通孔間を連結する筒部（例えば、後述の実施形態における筒部８０）を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明の構成に加えて、
前記ダクトの吸気口は、前記両側壁によって長辺が構成される略長方形状に形成されており、
前記筒部は、一対の平坦面（例えば、後述の実施形態における平坦面６１ａ）を有する扁平形状に形成されると共に、該平坦面が前記長辺に対して略直交する方向に沿うように配置されることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明の構成に加えて、
前記筒部は、前記略長方形状の吸気口の長手方向中間部に配置され、
前記略長方形状の吸気口の前方には、多数の吸気孔（例えば、後述の実施形態における吸気孔７１）によって形成される該吸気口に対応した略長方形状をなし、且つその長手方向の中間位置に前記吸気孔を隔てる仕切部（例えば、後述の実施形態における仕切部７３）が形成される吸気グリル（例えば、後述の実施形態における吸気グリル７０）が配置され、
該吸気グリルの前記仕切部と前記筒部とは、前記略直交方向から見てオーバーラップすることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
前記発熱部品はバッテリであり、
前記冷却ファンは、該バッテリよりも下流側で、前記ダクトに接続されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、シール部材によってダクトのエア漏れを防止することができ、ファン風量を増加させずに、必要な冷却効率を維持することができる。

請求項２の発明によれば、シール部材の筒部によってダクトの両側壁の変形、特に内側への反りを防止して、ダクトの吸気面積を確保することができる。

請求項３の発明によれば、ダクトの筒部によってエア漏れを防止することができ、部品点数を増加することなく、且つ、ファン風量を増加させずに、必要な冷却効率を維持することができる。

請求項４の発明によれば、筒部が冷却風の流れを妨げることなく整流効果を発揮することができる。

請求項５の発明によれば、筒部と吸気グリルの仕切部による吸気抵抗を少なくすることができ、筒部と吸気グリルの仕切部による補強効果によって、ダクトの内反りを有効に防止することができる。

請求項６の発明によれば、車室内へ冷却ファンの音や空気流の音が漏れ入るのを抑制することができ、車室内の静粛性の向上を図ることができる。

以下、本発明に係る車載発熱部品への冷却風取入部構造の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

＜第１実施形態＞
図１に示す、本実施形態の車両１は、エンジンとモータジェネレータとを直列に設けたパワーユニット３を備え、エンジンをモータジェネレータにより駆動補助すると共に、車両減速時等にモータジェネレータからの電力を回収可能なハイブリッド自動車である。モータジェネレータは例えば三相交流モータであり、エンジン及びモータジェネレータの駆動力が、駆動輪である前輪４に伝達される。

また、車両１の減速時等に、前輪４からモータジェネレータに駆動力が伝達されると、モータジェネレータが発電機として機能して所謂回生制動力を発生し、車両の運動エネルギーが電気エネルギーとして回収される。回収された電気エネルギーは、電力変換器を介してエネルギーストレージに充電される。

この車両１においては、後部座席シート７の後方にラゲッジスペース８が設けられ、ラゲッジスペース８の床下には、フロア９の下方に敷設された電力ケーブル１１を介してパワーユニット３と接続される電装部品ボックス２０が配置されている。

電装部品ボックス２０では、図２に示すように、箱型をなす電装ケース２１内に、エネルギーストレージとしてのバッテリモジュール（バッテリ）２２、及び電力変換器としてのインバータユニット等の電装部品２３が収容されている。

電装ケース２１の前方上部には、発熱部品としてのバッテリ２２及び電装部品２３を冷却するために、車室内の空気を冷却風として流通させる樹脂製の吸気側のダクト３０及び排気側のダクト４０が設けられている。吸気側のダクト３０は電装部品ボックス２０の冷風通路の上流側に接続され、排気側のダクト４０は電装部品ボックス２０の冷風通路の下流側に接続されている。そして、ダクト３０、４０内に冷却風を流通させるための冷却ファン４１は、排気側のダクト４０の末端部に接続されている。

後部座席シート７は、ラゲッジスペース８の拡張のために図２中矢印Ａに示すように回動する可倒式のシートバック１０を備える。図３に示すように、この起立状態のシートバック１０の側方に位置するサイドパネル１２には、該シートバック１０を起立状態で固定すべく、シートバック１０側のロック金具１１（図６参照。）と係合可能なストライカー５０が車幅方向内側に向けて突設されている。また、図５に示すように、ストライカー５０は、先端がＵ字状に形成された本体部５１の基部をベース部材５２を介してサイドパネル側のブラケット１３に固定している。

図２から図４に示すように、吸気側のダクト３０は、ラゲッジスペース８の床下で車幅方向外側に延び、さらに上方に延設され、その先端に設けられた吸気口３１は、車室内空気を取り入れるように、起立状態のシートバック１０の側部とサイドパネル１２の内側部との間に配置されている。ダクト３０の吸気口３１は、長手方向を上下方向とした略長方形状に形成されており、且つ、長辺が上方に向かって徐々に後方へ伸びるように斜めに開口している。

また、サイドパネル１２には、図３に示すように、サイドライニング７５が吸気側のダクト３０の形状に沿うように装着されており、サイドライニング７５には、略長方形状の吸気口３１の前方で、吸気口３１に対応した略長方形状をなす吸気グリル７０が形成されている。

吸気グリル７０に形成される多数の吸気孔７１は、その長手方向中間位置において仕切部７３によって隔てられており、ダクト３０の内反りを有効に防止している。

ここで、ストライカー５０は、上記位置に配置される吸気側のダクト３０と干渉する位置関係にある。このため、ダクト３０の互いに対向する両側壁３３，３４で、吸気口３１より後方且つ近傍には、ストライカー５０が貫通する一対の貫通孔３５，３６が形成されている。これにより、ストライカー５０は、これら貫通孔３５，３６を貫通してダクト３０内を通過し、シートバック１０側のロック金具１１と係合する位置まで延出する。従って、ストライカー５０の先端部は、サイドライニング７５に形成される孔部７６を貫通し、ダクト３０の一方の側壁３３と、シートバック１０の背面と対向する前壁３５との間の略Ｌ字状の凹所内に配置される。

また、ダクト３０の両側壁３３，３４に設けられた一対の貫通孔３５，３６には、貫通孔３５，３６とストライカー５０との間の隙間を、冷却風が流通するダクト３０の内部から遮るシール部材６０が取り付けられている。

図４及び図７に示すように、シール部材６０は、一対の平坦面６１ａを有する扁平形状に形成され、両側壁３３，３４間を連結する筒部６１と、筒部６１の一端に設けられた端面部６２と、筒部６１の両端部の周囲に設けられ、一対の貫通孔３５，３６に嵌まり込む一対の嵌着部６３、６４と、を有している。従って、筒部６１は、その一端側において端面部６２によって塞がれる一方、他端側において開口している。また、シール部材６０は、ゴム材料からなり、ダクト３０の反りに対して変形しないような強度を有するように設計されている。

端面部６２には、ストライカー５０の本体部５１の棒状部分が貫通する２つの孔６５と、これら２つの孔６５と連続し、本体部５１の先端部が通過可能なスリット６６と、が設けられている。各嵌着部６３、６４は、筒部６１の両端部の周囲に突出する一対の膨出部６７，６８をそれぞれ有し、これら膨出部６７，６８間に各側壁３３，３４の貫通孔３５，３６の周縁部を挟み込むことで、各貫通孔３５，３６に嵌まり込む。これにより、筒部６１は、略長方形状の吸気口３１の長手方向中間部で、ダクト３０の両側壁３３，３４間に介在され、筒部６１の内部とダクト３０の内部とのエアの流通が防止されている。

また、図８に示すように、両側壁３３，３４に形成された一対の貫通孔３５，３６は、吸気口３１の長辺に対して略直交する方向に沿うように形成されている。これに伴い、貫通孔３５，３６に装着されるシール部材６０の筒部６１は、平坦面６１ａが該長辺に対して略直交する方向に沿うように配置される。従って、車室内の空気が吸気口３１に対して略直交する方向に沿って取り込まれる際に、筒部６１近傍の空気は、平坦面６１ａに沿ってダクト３０内を流れるので、冷却風の流れを妨げることなく整流効果を発揮することができる。

従って、本実施形態の車載発熱部品への冷却風取入部構造によれば、吸気側のダクト３０の互いに対向する両側壁３３，３４には、吸気口３１より後方に、ストライカー５０が貫通する一対の貫通孔３５，３６が形成され、貫通孔３５，３６には、貫通孔３５，３６とストライカー５０との間の隙間を冷却風が流通するダクト３０の内部から遮るシール部材６０が取り付けられている。これにより、シール部材６０によってダクト３０のエア漏れを防止することができ、ファン風量を増加させずに、必要な冷却効率を維持することができ、異物が貫通孔３５，３６からダクト３０内に侵入するのを防ぐことができる。

また、従来のような、吸気側のダクト３０にストライカー５０との干渉を避けるための大きな逃げ形状を設けず、両側壁３３，３４に貫通孔３５，３６を設けるだけですむため、ダクト３０の成形が複雑にならずにすむ。

また、シール部材６０は、両側壁３３，３４間を連結する筒部６１を有しており、筒部６１の両端部には、一対の貫通孔３５，３６に嵌まり込む一対の嵌着部６３，６４が形成される。これにより、シール部材６０の筒部６１によってダクト３０の両側壁３３，３４の変形、特に内側への反りを防止して、吸気面積を確保することができる。また、一対の嵌着部６３，６４によってシール部材６０のダクト３０への装着が容易にできるし、確実にダクト３０とシール部材６０との隙間を塞ぐことができる。
また、筒部６１がストライカー５０の周囲を覆っているので、単にストライカー５０がダクト３０内にて剥き出しの状態になっている場合に比べて、ダクト３０内を流れる空気流に対しての整流効果を発揮することができる。

さらに、ダクト３０の吸気口３１は、両側壁３３，３４によって長辺が構成される略長方形状に形成されており、吸気口３１をできるだけ広くすることができる。また、筒部６１は、一対の平坦面６１ａを有する扁平形状に形成されると共に、平坦面６１ａが長辺に対して略直交する方向に沿うように配置されるので、筒部６１が冷却風の流れを妨げることなく整流効果を発揮することができる。

冷却ファン４１は、バッテリよりも下流側で、排気側のダクトに接続されているので、車室内へ冷却ファン４１の音や空気流の音が漏れ入るのを抑制することができ、車室内の静粛性の向上を図ることができる。

また、このように冷却ファン４１が吸気口３１から遠い位置にある場合、従来のような吸気口でエア漏れが発生すると、車室内空気の吸引量が落ちることから、ファン風量を増加させるなどの対策が施されていたが、シール部材６０によってエア漏れが防止されているので、該対策を行なうことなく、冷却効率のアップを図ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る車載発熱部品への冷却風取入部構造について、図８を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一または同等部分については同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、シール部材６０を設ける代わりに、一対の貫通孔３５，３６間を連結する筒部８０を吸気側のダクト３０によって形成している。即ち、ダクト３０の筒部８０は、その両端部が一対の貫通孔３５，３６の周縁にそれぞれ連続するように、ダクト３０のブロー成形によって一体に形成される。

また、この筒部８０は、その両端部において開口され、筒部８０の内部はダクト３０の内部と空間的に仕切られており、ストライカー５０を挿通させることができる。

従って、本実施形態の車載発熱部品への冷却風取入部構造によれば、ダクト３０の筒部８０によってエア漏れを防止することができ、部品点数を増加することなく、且つ、ファン風量を増加させずに、必要な冷却効率を維持することができる。
なお、筒部８０の形状や配置は、シール部材６０の筒部６１と同様であり、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。

例えば、図１０に示すように、吸気グリル７０の仕切部７３とシール部材６０の筒部６１（第２実施形態では、ダクト３０の筒部８０）とを、吸気口３１の長辺に対して略直交する方向から見てオーバーラップするように配置すれば、筒部６１、８０と吸気グリル７０の仕切部７３による吸気抵抗を少なくすることができ、冷却風の流れを妨げることなく整流効果を発揮することができる。また、筒部６１，８０と吸気グリル７０の仕切部７３による補強効果によって、ダクト３０の内反りを有効に防止することができる。

また、本実施形態では、適用車両としてハイブリッド自動車について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、モータのみを駆動源とする電気自動車であってもよい。

本発明が適用されるハイブリッド車両の概略側面図である。 図１の車両における電装部品ボックスを、ラゲッジスペースの斜め後方から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る、後部座席シートが係止されるストライカー周辺の斜視図である。 サイドライニングを取り外した、図３のダクトの吸気口周辺の斜視図である。 同ダクトの上面図である。 サイドパネルに取り付けたストライカーに後部座席シートのシートバックをロックさせた状態を後側から示す、ダクトを仮想線で示した斜視図である。 （ａ）は、シール部材の単品を示す斜視図であり、（ｂ）は、開口側から見たその側面図である。 冷却風の流れを説明するためのダクトの部分断面図である。 本発明の第２実施形態に係る、ダクトの吸気口周辺の斜視図である。 本発明の変形例に係る、ダクトの部分断面図である。 従来のバッテリ冷却システムの概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

７ 後部座席シート
８ ラゲッジスペース
１０ シートバック
１１ ロック金具
１２ サイドパネル（車体パネル）
２０ 電装部品ボックス
２２ バッテリ（発熱部品）
３０ 吸気側のダクト
３１ 吸気口
３３，３４ 両側壁
３５，３６ 貫通孔
４０ 排気側のダクト
４１ 冷却ファン
５０ ストライカー
６０ シール部材
６１，８０ 筒部
６３，６４ 嵌着部
７０ 吸気グリル
７１ 吸気孔
７３ 仕切部

Claims (6)

1. シートの後方に配置される発熱部品を冷却するため、車室内の空気を冷却風として流通させるダクトと、
   該ダクトに接続された冷却ファンと、
   前記シートの可倒式のシートバックを起立状態で固定すべく、該起立状態のシートバックの側方に位置する車体パネルから突設されるストライカーと、
   を備え、
   前記ダクトの吸気口は、前記起立状態のシートバックと前記車体パネルとの間に配置され、
   前記ストライカーが前記ダクト内を通過して前記シートバック側のロック部材と係合する位置まで延出する車載発熱部品への冷却風取入部構造において、
   前記ダクトの互いに対向する両側壁には、前記吸気口より後方に、前記ストライカーが貫通する一対の貫通孔が形成され、
   前記貫通孔には、該貫通孔と前記ストライカーとの間の隙間を前記冷却風が流通する前記ダクトの内部から遮るシール部材が取り付けられていることを特徴とする車載発熱部品への冷却風取入部構造。
2. 前記シール部材は、該両側壁間を連結する筒部を有しており、該筒部の両端部には、前記一対の貫通孔に嵌まり込む一対の嵌着部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車載発熱部品への冷却風取入部構造。
3. シートの後方に配置される発熱部品を冷却するため、車室内の空気を冷却風として流通させるダクトと、
   該ダクトに接続された冷却ファンと、
   前記シートの可倒式のシートバックを起立状態で固定すべく、該起立状態のシートバックの側方に位置する車体パネルから突設されるストライカーと、
   を備え、
   前記ダクトの吸気口は、前記起立状態のシートバックと前記車体パネルとの間に配置され、
   前記ストライカーが前記ダクト内を通過して前記シートバック側のロック部材と係合する位置まで延出する車載発熱部品への冷却風取入部構造において、
   前記ダクトの互いに対向する両側壁には、前記吸気口より後方に、前記ストライカーが貫通する一対の貫通孔が形成され、
   前記ダクトは、前記一対の貫通孔間を連結する筒部を有することを特徴とする車載発熱部品への冷却風取入部構造。
4. 前記ダクトの吸気口は、前記両側壁によって長辺が構成される略長方形状に形成されており、
   前記筒部は、一対の平坦面を有する扁平形状に形成されると共に、該平坦面が前記長辺に対して略直交する方向に沿うように配置されることを特徴とする請求項２または３に記載の車載発熱部品への冷却風取入部構造。
5. 前記筒部は、前記略長方形状の吸気口の長手方向中間部に配置され、
   前記略長方形状の吸気口の前方には、多数の吸気孔によって形成される該吸気口に対応した略長方形状をなし、且つその長手方向の中間位置に前記吸気孔を隔てる仕切部が形成される吸気グリルが配置され、
   該吸気グリルの前記仕切部と前記筒部とは、前記略直交方向から見てオーバーラップすることを特徴とする請求項４に記載の車載発熱部品への冷却風取入部構造。
6. 前記発熱部品はバッテリであり、
   前記冷却ファンは、該バッテリよりも下流側で、前記ダクトに接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の車載発熱部品への冷却風取入部構造。

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