JP2017165305A - 車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】バッテリ冷却後の空気を車室内の広い範囲に分散排気できる車両を提供すること。【解決手段】フロアパネル３と、車室２内に配置されたバッテリモジュール３２と、フロアパネル３上に配置され、バッテリモジュール３２を冷却した空気を排出する排気ダクトと９、を備えた車両１であって、排気ダクト９は、両側のサイドトリム１５に接続され、排気ダクト９から排出された空気は、サイドメンバ１６とサイドトリム１５によって形成された空間Ｓを介して後部座席下、及び後部座席よりも後方から車室２内に排出される。【選択図】図１

Description

本発明は、車室内に配置されたバッテリモジュールを備える車両に関する。
モータ動力を利用して走行するハイブリッド車両、電気自動車などの車両には、モータに電力を供給するバッテリモジュール（高圧バッテリ）が配置されている。例えば、特許文献１には、車室内に配置されたバッテリモジュールと、バッテリモジュールを冷却した空気（以下、適宜バッテリ冷却後の空気という）を排気する排気ダクトとを備える車両において、ピラー内の空間や、サイドフレームとステップ部材又はスカフプレートによって形成される空間に排気ダクトを接続し、排気ダクトから排出されるバッテリ冷却後の空気が、これらの空間を介して車室内に排出されるようにした車両が開示されている。
国際公開第２０１３／０３０８９０号
しかしながら、特許文献１に記載される車両では、バッテリ冷却後の空気の排出位置に関し改善の余地があった。
本発明の目的は、バッテリ冷却後の空気を車室内の広い範囲に分散排気できる車両を提供することである。
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
フロアパネル（例えば、後述の実施形態のフロアパネル３）と、
車室（例えば、後述の実施形態の車室２）内に配置されたバッテリモジュール（例えば、後述の実施形態のバッテリモジュール３２）と、
前記フロアパネル上に配置され、前記バッテリモジュールを冷却した空気を排出する排気ダクト（例えば、後述の実施形態の排気ダクト９）と、を備えた車両（例えば、後述の実施形態の車両１）であって、
前記排気ダクトは、両側のサイドトリム（例えば、後述の実施形態のサイドトリム１５）に接続され、
前記排気ダクトから排出された空気は、サイドメンバ（例えば、後述の実施形態のサイドメンバ１６）と前記サイドトリムによって形成された空間（例えば、後述の実施形態の空間Ｓ）を介して後部座席下、及び前記後部座席よりも後方から車室内に排出される。
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の車両であって、
前記排気ダクトは、前部座席（例えば、後述の実施形態の前部座席４）の側方に設けられたピラー部（例えば、後述の実施形態のピラー部１７）の下部において前記サイドトリムに接続されている。
請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の車両であって、
前記排気ダクトは、前記ピラー部の下部であって、後部座席（例えば、後述の実施形態の後部座席５）の足元において前記サイドトリムに接続されている。
請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載の車両であって、
前記排気ダクトは、ダクト端部に設けられ前記サイドトリムに接続される第１排気口（例えば、後述の実施形態の第１排気口９ｅ）と、前記フロアパネルに対向するようにバッテリ接続部（例えば、後述の実施形態のバッテリ接続部９ａ）と前記ダクト端部との間に設けられた第２排気口（例えば、後述の実施形態の第２排気口９ｆ）と、を備える。
請求項５に記載の発明は、
請求項４に記載の車両であって、
前記排気ダクトを覆うように前記フロアパネル上に配置されたカーペット（例えば、後述の実施形態のカーペット１４）を更に備え、
前記カーペットには通気孔（例えば、後述の実施形態の通気孔１４ａ）が設けられており、
前記第２排気口から排出された空気は、前記フロアパネルと前記カーペットとの間の空間を通って前記通気孔から車室内に排出される。
請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両であって、
前記バッテリモジュールは、前部座席の下方であって前記フロアパネルに凹設されたバッテリ収容凹部（例えば、後述の実施形態のバッテリ収容凹部３ａ）に配置されている。
請求項１に記載の発明によれば、排気ダクトから排出されたバッテリ冷却後の空気は、サイドメンバとサイドトリムによって形成された空間を介して後部座席下、及び後部座席よりも後方から車室内に排出されるので、車室内の広い範囲に分散排気することができる。これにより、バッテリ冷却後の空気に起因する局所的な温度上昇によって搭乗者への違和感を低減できる。また、前部座席近傍からはバッテリ冷却後の空気を排出しないようにすることで、着席している可能性が最も高い運転席（前部座席）の運転者への違和感を低減できる。さらに、ピラー内の空間を介さないように車両後方にバッテリ冷却後の空気を導くことで、違和感を感じやすい車両上方にバッテリ冷却後の空気が排出されるのを抑制できる。
請求項２に記載の発明によれば、排気ダクトは、前部座席の側方に設けられたピラー部の下部においてサイドトリムに接続されているので、圧力損失を抑制しつつバッテリ冷却後の空気をサイドトリム内に排出することができる。
請求項３に記載の発明によれば、排気ダクトは、前部座席の側方に設けられたピラー部の下部であって、後部座席の足元においてサイドトリムに接続されているので、排気ダクトによって排気を車両後方に導くことができる。
請求項４に記載の発明によれば、排気ダクトは、ダクト端部に設けられた第１排気口と、ダクト下面にフロアパネルに対向するようにバッテリ接続部とダクト端部との間に設けられた第２排気口と、を備えるので、分岐配管を持たない１本の排気ダクトでも、バッテリ冷却後の空気を複数箇所から排出することができる。また、第２排気口は、フロアパネルに対向しているので、バッテリ冷却後の空気を、圧力損失を抑えつつ排出できるだけでなく、フロアパネルを利用して分散させることができる。
請求項５に記載の発明によれば、第２排気口から排出されたバッテリ冷却後の空気は、フロアパネルとカーペットとの間の空間を通り、カーペットに形成された通気孔から車室内に排出されるので、バッテリ冷却後の空気を搭乗者に違和感を与えることなく更に分散排気できる。
請求項６に記載の発明によれば、バッテリモジュールは、前部座席の下方であってフロアパネルに凹設されたバッテリ収容凹部に配置されているので、車室内空間を広く確保できるだけでなく、前部座席を低い位置に配置できる。
本発明の一実施形態に係る車両の車室内の主な構成要素の配置を示す斜視図において、左側前部座席及び左側後部座席を省略した図である。 本発明の一実施形態に係るバッテリユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るバッテリユニットの分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両のバッテリユニット配置部を前側上方から見た斜視図において、左側前部座席を省略した図である。 本発明の一実施形態に係る車両のバッテリユニット配置部を後側上方から見た斜視図において、右側前部座席を省略した図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両のバッテリユニット配置部を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車両の右側前部座席下（図７の矢印Ｂ）からバッテリユニット配置部を見た正面図である。 本発明の一実施形態に係る排気ダクトの下面図である。 本発明の一実施形態に係る排気ダクトの第２排気口とカーペットの通気孔との位置関係を示す要部平面図である。 図１０のＣ−Ｃ断面図である。 図１の後部座席下及び最後部座席の側方の斜視図において、後部座席を省略した図である。 本発明の第２実施形態に係る車両の要部平面図である。 図１３のＤ−Ｄ断面図である。
以下、本発明の一実施形態の車両について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
図１に示すように、本実施形態の車両１は、車室２の床部を構成するフロアパネル３上に、左右の前部座席４、左右の後部座席５、折り畳み自在な左右の３列目座席６、図示しないモータなどに電力を供給するバッテリユニット３０などを備える。
図２及び図３に示すように、バッテリユニット３０は、平面視で左右方向に長い直方体形状のバッテリケース３１と、バッテリケース３１に収容されるバッテリモジュール３２、バッテリＥＣＵ３７、バッテリ冷却ダクト（図示せず）及び保守点検用プラグ３３と、バッテリケース３１の上部開口を覆うバッテリカバー３４と、を備える。
本実施形態のバッテリユニット３０には、左右に並ぶ２つのバッテリモジュール３２が収容されており、左右のバッテリモジュール３２は、比較的剛性が高い上部フレーム部材３５を介して一体的に連結されている。上部フレーム部材３５は、断面略Ｌ字形状を有する前後一対のクロスフレーム３５ｆ、３５ｒと、２つのバッテリモジュール３２の上面を覆う矩形状の上部パネル３５ｐとから構成され、上部パネル３５ｐの前端部にクロスフレーム３５ｆが固定されるとともに上部パネル３５ｐの後端部にクロスフレーム３５ｆが固定され、部分的に閉断面が形成される。バッテリモジュール３２は、その充放電を制御するバッテリＥＣＵ３７を介してバッテリユニット３０の外部に電気の出力を行う。
バッテリ冷却ダクトは、図１に示す冷却ファン７から導入ダクト８を介してバッテリユニット３０内に導入された空気（例えば、空気調和装置の冷気）でバッテリモジュール３２を冷却するように構成されており、冷却後の空気は、排気ダクト９を介して車室２に排気される。
バッテリカバー３４は、シール部材３６を挟んだ状態でバッテリケース３１の上部開口を密閉状態で覆う。バッテリカバー３４は、その前端部に溶着される左右の前部固定部材３８ｆと、その後端部に溶着される左右の後部固定部材３８ｒとを一体に備えており、これらの固定部材３８を介してフロアパネル３に固定される。
バッテリカバー３４には、導入ダクト８が接続される２つの空気導入口３４ａと、排気ダクト９が接続される２つの空気排出口３４ｂと、バッテリユニット３０の外部からバッテリＥＣＵ３７にアクセスするためのＥＣＵアクセス口３４ｃと、バッテリユニット３０の外部から保守点検用プラグ３３にアクセスするためのプラグアクセス口３４ｄと、が形成されている。
ＥＣＵアクセス口３４ｃ及びプラグアクセス口３４ｄは、通常、着脱自在なアクセスカバー３９、４０（図７参照）によって個別に覆われており、アクセスカバー３９、４０を取り外すことにより、ＥＣＵアクセス口３４ｃ又はプラグアクセス口３４ｄが開口され、バッテリＥＣＵ３７又は保守点検用プラグ３３へのアクセスが可能になる。
保守点検用プラグ３３は、車両１の保守点検に際し、バッテリモジュール３２からの電気の出力を遮断するための操作具であり、バッテリケース３１内の車幅方向左側に配置され、バッテリカバー３４のプラグアクセス口３４ｄを介してバッテリユニット３０の外部から操作される。
図４〜図７に示すように、バッテリユニット３０は、前部座席４の下方であってフロアパネル３に凹設されたバッテリ収容凹部３ａ（図６参照）に配置される。バッテリ収容凹部３ａに配置されたバッテリユニット３０は、バッテリカバー３４に設けられる固定部材３８の締結によりフロアパネル３に固定される。
左右の前部座席４の下方には、それぞれ、前部座席４を車両前後方向に移動可能に支持する左右一対のシートレール１０と、各シートレール１０の前端部及び後端部を支持する前後一対の補強部１１と、が設けられている。シートレール１０及び補強部１１は、前部座席４及び運転者の荷重を支えるために高い剛性を有しており、補強部１１は、フロアパネル３に対して溶接等により強固に固定される。そして、シートレール１０は、フロアパネル３のフロア面３ｂから上方に突設される前後一対の補強部１１間に架け渡した状態で保持される。
保守点検用プラグ３３は、前部座席４をシートレール１０に沿って前方に移動させることでアクセス可能となるように前後方向の位置が設定されている。つまり、通常時は、前部座席４で保守点検用プラグ３３が隠れているが、保守点検に際しては、図５に示すように前部座席４を前方に移動させることで保守点検用プラグ３３へのアクセスが可能になる。
図７に示すように、左右の前部座席４の下方であってバッテリカバー３４（又はフロアパネル３）の上方には、車両前後方向に延設される左右のヒーターダクト１２、１３が配置されている。左右のヒーターダクト１２、１３は、前端に接続される空調装置からの温風を後端の排出口１２ｂ、１３ｂから後部座席５の足元空間に向けて排出する。また、左右のヒーターダクト１２、１３は、必要な流路断面積を確保しつつ、高さ寸法を抑えるために幅広な扁平形状を有している。
左右のヒーターダクト１２、１３のうち、左側のヒーターダクト１２は、後端側に左右に分岐した左右の分岐部１２ａを有しており、保守点検用プラグ３３は、左右の分岐部１２ａ間に挟まれるように配置されている。これにより、ヒーターダクト１２を取り外すことなく、保守点検用プラグ３３へのアクセスが可能になる。
図７〜図１１に示すように、左右の排気ダクト９は、車両の中心に対し略対称に配置されており、必要な流路断面積を確保しつつ、高さ寸法を抑えるために幅広な扁平形状を有している。具体的な排気ダクト９の構成部位としては、バッテリカバー３４の空気排出口３４ｂに接続されるバッテリ接続部９ａと、バッテリ接続部９ａから車幅方向に沿って外側方に延設される車幅方向延設部９ｂと、車幅方向延設部９ｂの外端部から前部座席４の車幅方向外側のシートレール１０の内側に沿うように車両後方に向けて湾曲する湾曲部９ｃと、湾曲部９ｃから車両前後方向に沿って車両後方に延設される前後方向延設部９ｄと、前後方向延設部９ｄの後端に形成され、前部座席４の側方に設けられたピラー部１７（図１参照）の下部あって、後部座席５の足元においてサイドトリム１５に接続される第１排気口９ｅと、湾曲部９ｃの下面にフロアパネル３に対向するように形成され、バッテリ冷却後の空気をフロアパネル３に向けて排出する第２排気口９ｆと、を備える。
排気ダクト９の車幅方向延設部９ｂは、前部座席４の下方において、ヒーターダクト１２、１３との干渉を回避するために、ヒーターダクト１２、１３の上部を交差するように配置されている。また、左右の排気ダクト９のうち、左側の排気ダクト９の車幅方向延設部９ｂは、ヒーターダクト１２の上部を交差するにあたり、保守点検用プラグ３３（プラグアクセス口３４ｄ）の前側上方を通るように配置されている。これにより、排気ダクト９を取り外すことなく、保守点検用プラグ３３へのアクセスが可能になる。
排気ダクト９は、フロアパネル３の上方に配置されるカーペット１４とフロアパネル３との間に配置されている。カーペット１４には、図１０に示すように、前部座席４の下方であって、排気ダクト９の車幅方向延設部９ｂ及び湾曲部９ｃを上方から覆う領域に、車幅方向及び車両前後方向に並ぶ複数の通気孔１４ａが形成されている。一方、排気ダクト９は、カーペット１４によって覆われる車幅方向延設部９ｂ及び湾曲部９ｃの上面に、車両前後方向に沿うリブ形状であって、車幅方向に並列する複数の凸部９ｇが形成されている。隣り合う凸部９ｇ間には凹部９ｈが形成され、カーペット１４が凸部９ｇに支持されることで、カーペット１４と隣り合う凸部９ｇと凹部９ｈとにより空間が形成される。このように排気ダクト９の上面とカーペット１４との間に空間を確保することにより、カーペット１４の通気孔１４ａが排気ダクト９の上面によって塞がれることを防止している。
図７及び図１１に示すように、排気ダクト９の湾曲部９ｃは、前部座席４の下方であって、サイドメンバ１６（図１など参照）の上方及び内側を覆うサイドトリム１５の近傍に位置している。湾曲部９ｃの下面は、フロアパネル３と所定の間隔をもって対向しており、ここに第２排気口９ｆが形成されている。第２排気口９ｆは、旋回流が発生しやすい湾曲部９ｃに形成されることで、排気ダクト９内を流れるバッテリ冷却後の空気の一部を良好に排出することができる。
排気ダクト９の第２排気口９ｆからフロアパネル３に向けて排出されたバッテリ冷却後の空気は、フロアパネル３に当たるとともに、フロアパネル３に沿って流れることで分散される。そして、カーペット１４とフロアパネル３との間の空間に充満したバッテリ冷却後の空気は、カーペット１４に形成される複数の通気孔１４ａを介して前部座席４の下方空間に分散排気される。
サイドメンバ１６は、車両１の車幅方向両端部に、車両前後方向略全域に亘って設けられる骨格部材であり、サイドトリム１５は、車室２の車幅方向両側の側壁を形成する内装部材である。したがって、サイドメンバ１６とサイドトリム１５との間の空間Ｓは、車室２の車両前後方向略全域に形成されている。空間Ｓには、排気ダクト９の第１排気口９ｅと接続される位置の前方に仕切壁１５ｂが設けられており、排気ダクト９の第１排気口９ｅから空間Ｓに流入したバッテリ冷却後の空気が前部座席４側及びピラー部１７側に導かれないようになっている。したがって、排気ダクト９の第１排気口９ｅから空間Ｓに流入したバッテリ冷却後の空気は、空間Ｓに沿って車両後方側に導かれ、サイドトリム１５に形成された排気口１５ｄ、１５ｃから車室２に排出される。
図１及び図１２に示すように、排気口１５ｄは、サイドトリム１５における後部座席５の下方且つ側方位置に形成され、排気口１５ｃは、３列目座席６の側方位置に形成されている。図１及び図１２の矢印で示すように、バッテリ冷却後の空気は、排気ダクト９の第１排気口９ｅからサイドメンバ１６とサイドトリム１５との間の空間Ｓを通って各排気口１５ｄ、１５ｃから後部座席５の下方空間と３列目座席６に排出される。
以上説明したように、本実施形態の車両１によれば、排気ダクト９から排出されたバッテリ冷却後の空気は、サイドメンバ１６とサイドトリム１５によって形成された空間Ｓを介して後部座席５の下方、及び後部座席５よりも後方から車室２内に排出されるので、車室２内の広い範囲に分散排気することができる。これにより、バッテリ冷却後の空気に起因する局所的な温度上昇によって搭乗者への違和感を低減できる。また、前部座席４近傍からはバッテリ冷却後の空気を排出しないようにすることで、着席している可能性が最も高い運転席（前部座席４）の運転者への違和感を低減できる。さらに、ピラー部１７内の空間を介さないように車両後方にバッテリ冷却後の空気を導くことで、違和感を感じやすい車両上方にバッテリ冷却後の空気が排出されるのを抑制できる。
また、排気ダクト９は、ダクト端部に設けられた第１排気口９ｅと、ダクト下面にフロアパネル３に対向するようにバッテリ接続部９ａとダクト端部との間に設けられた第２排気口９ｆと、を備えるので、分岐配管を持たない１本の排気ダクト９でも、バッテリ冷却後の空気を複数箇所から排出することができる。また、第２排気口９ｆは、フロアパネル３に対向しているので、バッテリ冷却後の空気を、圧力損失を抑えつつ排出できるだけでなく、フロアパネル３を利用して分散させることができる。
また、第２排気口９ｆから排出されたバッテリ冷却後の空気は、フロアパネル３とカーペット１４との間の空間を通り、カーペット１４に形成された通気孔１４ａから車室２内に排出されるので、バッテリ冷却後の空気を搭乗者に違和感を与えることなく更に分散排気できる。
また、バッテリモジュール３２は、前部座席４の下方であってフロアパネル３に凹設されたバッテリ収容凹部３ａに配置されているので、車室内空間を広く確保できるだけでなく、前部座席４を低い位置に配置できる。
つぎに、本発明の変形例に係る車両１について、図１３及び図１４を参照して説明する。ただし、前記実施形態と共通の構成については、前記実施形態と同じ符号を用いることにより、前記実施形態の説明を省略する。
図１３及び図１４に示すように、排気ダクト９の第１排気口９ｅが、前部座席４の側方に設けられたピラー部１７（図１参照）の前方下部においてサイドトリム１５に接続されている。即ち、排気ダクト９は、バッテリカバー３４の空気排出口３４ｂに接続されるバッテリ接続部９ａと、バッテリ接続部９ａから車幅方向に沿って外側方に延設される車幅方向延設部９ｂと、車幅方向延設部９ｂの外端部からピラー部１７の前方下部に向けて傾斜する傾斜部９ｉと、ピラー部１７の前方下部においてサイドトリム１５に接続される第１排気口９ｅと、を備える。
サイドメンバ１６とサイドメンバ１６を覆うサイドトリム１５との間の空間Ｓには、排気ダクト９の第１排気口９ｅと接続される位置の前方に前部座席４側への空気の流れを阻害する仕切壁１５ｂが設けられるとともに、ピラー部１７を覆うサイドトリム１５にもピラー部１７に沿って上方への空気の流れを阻害する仕切壁１５ｅが設けられており、排気ダクト９の第１排気口９ｅから空間Ｓに流入したバッテリ冷却後の空気が前部座席４側及びピラー部１７側に導かれないようになっている。したがって、排気ダクト９の第１排気口９ｅから空間Ｓに流入したバッテリ冷却後の空気は、空間Ｓに沿って車両後方側に導かれ、サイドトリム１５に形成された排気口１５ｄ、１５ｃ（図１、１２参照）から車室２に排出される。
なお、本発明は、前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、排気口１５ｄ、１５ｃの位置はこれに限らず、後部座席５の下方とその後方の任意の位置に設けることができる。また、排気口によらず、トリムの隙間、トリムとカーペットの隙間等を利用してバッテリ冷却後の空気を排出してもよい。さらに、３列目座席６の後方の荷室にも排気口が設けられていてもよい。
１ 車両
２ 車室
３ フロアパネル
３ａ バッテリ収容凹部
４ 前部座席
５ 後部座席
６ ３列目座席（最後部座席）
９ 排気ダクト
９ａ バッテリ接続部
９ｅ 第１排気口
９ｆ 第２排気口
１４ カーペット
１４ａ 通気孔
１５ サイドトリム
１６ サイドメンバ
１７ ピラー部
３２ バッテリモジュール
Ｓ 空間

Claims (6)

  1. フロアパネルと、
    車室内に配置されたバッテリモジュールと、
    前記フロアパネル上に配置され、前記バッテリモジュールを冷却した空気を排出する排気ダクトと、を備えた車両であって、
    前記排気ダクトは、両側のサイドトリムに接続され、
    前記排気ダクトから排出された空気は、サイドメンバと前記サイドトリムによって形成された空間を介して後部座席下、及び前記後部座席よりも後方から車室内に排出される、車両。
  2. 請求項１に記載の車両であって、
    前記排気ダクトは、前部座席の側方に設けられたピラー部の下部において前記サイドトリムに接続されている、車両。
  3. 請求項２に記載の車両であって、
    前記排気ダクトは、前記ピラー部の下部であって、後部座席の足元において前記サイドトリムに接続されている、車両。
  4. 請求項３に記載の車両であって、
    前記排気ダクトは、ダクト端部に設けられ前記サイドトリムに接続される第１排気口と、前記フロアパネルに対向するようにバッテリ接続部と前記ダクト端部との間に設けられた第２排気口と、を備える、車両。
  5. 請求項４に記載の車両であって、
    前記排気ダクトを覆うように前記フロアパネル上に配置されたカーペットを更に備え、
    前記カーペットには通気孔が設けられており、
    前記第２排気口から排出された空気は、前記フロアパネルと前記カーペットとの間の空間を通って前記通気孔から車室内に排出される、車両。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両であって、
    前記バッテリモジュールは、前部座席の下方であって前記フロアパネルに凹設されたバッテリ収容凹部に配置されている、車両。
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