JP2016113038A - 車載バッテリの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増加を抑えつつ、冷却ブロワの被水防止および騒音低減が図れる車載バッテリの冷却構造を提供する。【解決手段】冷却ブロワ２２で空気を送り込むことで車載バッテリ１８を冷却するバッテリの冷却構造は、車室内の空気を冷却ブロワ２２の吸気口２２ａに導く吸気ダクト２５のうち、当該吸気ダクト２５の上流端を含む一部が前記冷却ブロワ２２および車載バッテリ１８を覆うフロアカーペット１６の一部で形成されており、前記吸気ダクト２５は、途中で屈曲している。【選択図】図２

Description

本発明は、冷却ブロワにより車載バッテリに空気を送り込むことで当該車載バッテリを冷却するバッテリの冷却構造に関する。

ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両には、通常、動力源の一つとしてバッテリが搭載されている。また、車載バッテリの近傍には、車室内の空気をバッテリに送りこんで冷却するための冷却ブロワが設けられている。この冷却ブロワの吸気口には、車室内の空気を冷却ブロワの吸気口に導く吸気ダクトが接続されている。

特開２０１０−１４５００３号公報

ここで、特許文献１には、冷却ブロワから発生する騒音を車室内に伝搬させないために、冷却ブロワと車室内とを連結する吸気ブロワの内部に、吸音材を配置することが開示されている。かかる技術によれば、車室内への騒音の伝搬を効果的に防止できる。

しかしながら、特許文献１の技術の場合、騒音低減のために専用の部品（吸音材）を設けなければならず、製造工程の複雑化や、コストの増加といった問題を招いていた。また、特許文献１では、騒音の伝搬については考慮されているものの、吸気ブロワを介した車室内から冷却ブロワへの水の侵入対策については、何ら考慮されていなかった。

そこで、本発明では、部品点数の増加を抑えつつ、冷却ブロワの被水防止および騒音低減が図れる車載バッテリの冷却構造を提供することを目的とする。

本発明の冷却構造は、冷却ブロワにより車載バッテリに空気を送り込むことで当該車載バッテリを冷却するバッテリの冷却構造であって、車室内の空気を冷却ブロワの吸気口に導く吸気ダクトのうち、当該吸気ダクトの上流端を含む一部が前記冷却ブロワおよび車載バッテリを覆うカーペットの一部で形成されており、前記吸気ダクトが、途中で屈曲している、ことを特徴とする。

本発明によれば、冷却ダクトが冷却ブロワ等を覆うカーペットと一体化されており、かつ、冷却ダクトが途中で屈曲しているため、冷却ブロワから生じた騒音が外部に漏れにくく、また、外部の液体が冷却ブロワ内に侵入しづらい。また、別途専用の部品を設ける必要もない。したがって、本発明によれば、部品点数の増加を抑えつつ、冷却ブロワの被水防止および騒音低減が図れる。

車載バッテリおよび冷却構造の設置位置を説明する図である。 車載バッテリおよび冷却構造の概略斜視図である。 冷却ブロワの中心高さ位置での冷却構造の横断面図である。 従来の車載バッテリおよび冷却構造の概略斜視図である。 従来の冷却ブロワの中心高さ位置での冷却構造の横断面図である。

以下、本発明の実施形態である車載バッテリ１８の冷却構造について図面を参照して説明する。図１は、車載バッテリ１８およびこれの冷却構造の設置位置を説明する図である。また、図２は、車載バッテリ１８およびこれの冷却構造の概略斜視図である。また、図３は、図２における冷却ブロワ２２の中心高さ位置での冷却構造の横断面図である。

本実施形態の車載バッテリ１８は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の電動車両に搭載され、当該車両の動力源として用いられている。ハイブリッド自動車は、車載バッテリ１８の他に、車両の走行に用いられるエネルギを出力する、内燃機関や燃料電池といった他の動力源を備えた車である。また、電気自動車は、車載バッテリ１８の出力だけを用いて走行する車である。車載バッテリ１８は、放電によって車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生する運動エネルギを回生電力として充電したりする。なお、車両の外部から電力を供給することにより、車載バッテリ１８を充電することもできる。

車載バッテリ１８は、車室内に配置されたシート１０、例えば、フロントシート等の下方に配置されている。シート１０は、シートトリム１２と呼ばれる台座の上に設置されており、当該シートトリム１２は、シートフレーム１４により支持されている。シートトリム１２は、フロアパネル２０に固着される台座である。本実施形態のシートトリム１２は、その底面が完全開口した略四角柱形状である。より具体的に説明すると、本実施形態のシートトリム１２は、矩形の天面１２ｂと、当該天面１２ｂの角部から下方に延びる脚部１２ａと、を有している。シートトリム１２をフロアパネル２０に取り付けた場合、当該シートトリム１２の天面１２ｂとフロアパネル２０との間には、一定の空間が形成される。この空間は、後述する車載バッテリ１８の一部および冷却構造が設置される設置スペースとなる。また、脚部１２ａと脚部１２ａとの間には、開口１２ｃが形成されている。この開口１２ｃにより、シートトリム１２の外部と設置スペース内とが連通される。シートフレーム１４は、シートトリム１２を支える骨組構造体で、シートトリム１２とともにフロアパネル２０に固着される。

車載バッテリ１８は、車両の駆動に用いられるバッテリであり、数百Ｖの電圧を蓄える。車載バッテリ１８は、ケースと、当該ケースの内部に収容される多数の電池セルと、を有している。車載バッテリ１８のケースの端部には、冷却風をケース内部に供給するための吸入口が形成されている。

車載バッテリ１８の側方（車両幅方向に隣接した位置）には、冷却ブロワ２２が設けられている。冷却ブロワ２２は、車室内の空気を、車載バッテリ１８のケース内部に送りこむ送風機である。冷却ブロワ２２の吸気口２２ａは、車両前方に向いており、送気口は、車載バッテリ１８に向いている。冷却ブロワ２２の送気口と、車載バッテリ１８の吸入口とは、中継ダクト２４により連結されている。冷却ブロワ２２が吸気した空気は、この中継ダクト２４を介して車載バッテリ１８に送られる。

車載バッテリ１８および冷却ブロワ２２は、車両のフロアパネル２０に固着される。このとき、冷却ブロワ２２は、シートトリム１２の下方に位置する設置スペース内に収容されることになる。また、車載バッテリ１８は、その一部が設置スペース内に収容され、残りの部分は、シートトリム１２よりも車両幅方向外側に突出する。

冷却ブロワ２２の吸気口２２ａには、車室内の空気を当該吸気口に導くための吸気ダクト２５が接続されている。従来、この吸気ダクト２５としては、樹脂等からなる専用の管体が用いられていた。しかし、本実施形態では、この吸気ダクト２５を、樹脂からなる管体２６と、フロアカーペット１６の一部と、で形成している。

すなわち、車載バッテリ１８等が設置されるフロアパネル２０の上には、通常、フロアカーペット１６が敷かれている。このフロアカーペット１６のうち、車載バッテリ１８および冷却ブロワ２２に相当する部分は、図２に示すように膨らんで形成されており、車載バッテリ１８および冷却ブロワ２２は、当該膨らみ２８の中に収容される。換言すれば、車載バッテリ１８および冷却ブロワ２２は、フロアカーペット１６により覆われる。

本実施形態では、このフロアカーペット１６の一部に筒状の膨らみである筒状部３０を形成し、当該筒状部を吸気ダクト２５の一部として利用する。より具体的に説明すると、本実施形態において、吸気ダクト２５は、樹脂からなる管体２６と、当該管体２６に連結される筒状部３０と、から構成される。管体２６は、その基端が、冷却ブロワ２２の吸気口２２ａに接続された角筒状部材である。この管体２６は、先端（車両前方）に近づくにつれ、口径が広がっている。

筒状部３０は、フロアカーペット１６の一部を角筒状に膨らませた部分である。この筒状部３０の基端は、管体２６の先端にシール部材４０を介して連結されている。筒状部３０は、この基端から車両前方方向に進んだ後、車両側方（車両幅方向）に屈曲している。つまり、筒状部３０は、図３に示す通り、平面視で、略Ｌ字状に屈曲している。筒状部３０の先端、すなわち、吸気ダクト２５の上流端は、車両の幅方向に向かって開口し、空気の流入口である吸気口３２を形成する。筒状部３０は、設置スペース内に完全に収容されるような位置およびサイズに設定されている。そして、筒状部３０の先端、すなわち、吸気口３２は、シートフレーム１４の脚部１２ａに対向している。

ここで、この吸気ダクト２５の吸気口３２の位置について、より詳細に説明する。図３に示すように、吸気口３２と対向する脚部１２ａは、断面略Ｌ字状となっているが、この脚部１２ａのうち、冷却ブロワ２２側の端部を点Ａとする。また、吸気ダクト２５は、略Ｌ字状に屈曲しているが、この吸気ダクト２５の内側屈曲点を点Ｂとする。この場合、吸気口３２は、点Ａよりも冷却ブロワ２２寄り位置に配置されることが望ましい。これは、脚部１２ａと吸気口３２との間に、空気が流れる流路を確保するためである。また、吸気口３２の前端点Ｃは、点Ａと点Ｂを結んだ直線Ｌ１よりも、車両後方に位置していることが望ましい。これは、冷却ブロワ２２の被水を防止するためである。すなわち、車両幅方向に対する角度が、直線Ｌ１よりも小さい直線、例えば、直線Ｌ３の方向に進む液体は、筒状部３０の前端壁３０ａに遮られるため、吸気ダクト２５内には侵入できない。また、車両幅方向に対する角度が、直線Ｌ１よりも大きい直線、例えば、直線Ｌ２の方向に進む液体は、吸気口３２から筒状部３０内に侵入できるものの、管体２６内に侵入する前に筒状部３０の後端壁３０ｂに当たるため、冷却ブロワ２２には到達できない。結果として、かかる配置とすることで、冷却ブロワ２２の被水を効果的に防止できる。

また、本実施形態では、冷却ブロワ２２を覆うフロアカーペット１６の一部で、吸気ダクト２５の一部を形成している。その結果、意図しない隙間からの吸気を防止でき、車載バッテリ１８を、より効率的に冷却できる。これについて、従来技術と比較して説明する。

図４は、従来技術における車載バッテリ１８および冷却構造の概略斜視図である。また、図５は、冷却ブロワ２２の中心高さにおける横断面図である。図４、図５に示す通り、従来技術では、フロアカーペット１６は、車載バッテリ１８および冷却ブロワ２２を覆うものの、管体２６と連結する筒状部３０は構成していない。車載バッテリ１８および冷却ブロワ２２を覆う膨らみの前面には、開口１６ａが形成されている。この開口１６ａと冷却ブロワ２２の吸気口２２ａとを連通するように樹脂からなる管体２６（吸気ダクト２５）が設けられている。開口１６ａの前には格子状のベゼル４２が取り付けられており、当該ベゼル４２と管体２６とで、開口１６ａの周縁を挟みこんでいる。

冷却ブロワ２２から生じた騒音の漏れや、冷却ブロワ２２への被水を防止するために、シートトリム１２のうち管体２６と対向する位置には、遮断壁１２ｃが形成されている。また、この遮断壁１２ｃのうち、管体２６と正対しない位置には、空気を取り込むためのスリット１２ｄが形成されている。車室内の空気は、このスリット１２ｄを通って、シートトリム１２の内部に進入し、管体２６を通って冷却ブロワ２２に吸い込まれる。

以上のような構成の場合、次のような問題があった。まず、被水防止や騒音停止のために、シートトリム１２に比較的大きな遮断壁１２ｃを形成しなければならず、材料費の増加を招いていた。また、フロアカーペット１６と管体２６とを密着させるために専用の部品、ベゼル４２を用意しなければならず、部品点数の増加という問題もあった。さらに、従来の構造の場合、カーペット１６とシートトリム１２との隙間Ｄから、シートトリム１２の内部に進入した空気が、吸気ダクト２５に入り込むおそれがあった。このような意図しない隙間から吸気した空気は、温度が管理されておらず、冷却効率の低下を招くおそれがあった。

一方、本実施形態の冷却構造は、既述した通り、車載バッテリ１８および冷却ブロワ２２を覆うカーペット１６で、吸気ダクト２５の一部を構成している。換言すれば、吸気ダクト２５とカーペット１６が一体化されている。そのため、意図しない空気の流入を効果的に防止でき、ひいては、冷却効率を高く保つことができる。

また、本実施形態では、フロアカーペット１６の筒状部３０の内部に、管体２６の先端を挿入することで、フロアカーペット１６と管体２６とを連結しており、ベゼル４２が不要となる。また、本実施形態では、フロアカーペット１６の筒状部３０を、略Ｌ字状に屈曲させている。換言すれば、冷却ブロワ２２の正面には、必ず、フロアカーペット１６からなる前端壁３０ａが存在することになる。この前端壁３０ａがあることにより、冷却ブロワ２２から生じた騒音がカーペット１６の外部に漏えいすることが防止される。また、前端壁３０ａが存在することにより、外部の水が、吸気ダクト２５内、ひいては、冷却ブロワ２２内に侵入することも効果的に防止できる。また、本実施形態では、車両において必須部品であるフロアカーペット１６の一部で、吸気ダクト２５の一部を構成している。その結果、別途専用の部品を用意する必要がなく、部品点数の増加を抑えつつ、冷却ブロワ２２の被水防止および騒音低減を図ることができる。また、シートトリム１２側に被水防止および騒音低減のための遮断壁１２ｃを作る必要がないため、シートトリム１２の材料費も低減できる。

１０ シート、１２ シートトリム、１４ シートフレーム、１６ フロアカーペット、１８ 車載バッテリ、２０ フロアパネル、２２ 冷却ブロワ、２４ 中継ダクト、２５ 吸気ダクト、２６ 管体、３０ 筒状部、３２ 吸気口、４０ シール部材、４２ ベゼル。

Claims (1)

1. 冷却ブロワにより車載バッテリに空気を送り込むことで当該車載バッテリを冷却するバッテリの冷却構造であって、
   車室内の空気を冷却ブロワの吸気口に導く吸気ダクトのうち、当該吸気ダクトの上流端を含む一部が前記冷却ブロワおよび車載バッテリを覆うカーペットの一部で形成されており、
   前記吸気ダクトが、途中で屈曲している、
   ことを特徴とする車載バッテリの冷却構造。

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