JP2021024297A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの通気口およびその開閉機構の設置数を低減しつつ、ケース内の効率の良い温度制御と防音効果を両立する。【解決手段】車両１は、外気が流通する外気流路５２と、外気流路５２に隣接して設けられ、冷却対象１０、１４、２０を収容するケース５０と、ケース５０の内部空間５１と外気流路５２とを連通させる１つの通気口５４と、通気口５４に回動可能に設けられ、通気口５４を開閉可能な１つの弁６０と、を備え、弁６０により通気口５４を開放した状態では、外気流路５２の外気が、通気口５４のうち外気の流通方向の上流側部分５４ａからケース５０内に流入しつつ、ケース５０内の空気が、通気口５４のうち流通方向の下流側部分５４ｂから外気流路に流出する。【選択図】図４

Description

本発明は、車両に関する。

例えば、特許文献１には、エンジンルームの熱管理やエンジンルームから車外に放出される音の低減のため、エンジンをカバーで覆ってカプセル構造化することが開示されている。この特許文献１に記載の技術では、カプセル構造物に前面流入口と後面出口を含む２つ以上の通風口と、前面流入口を開閉するエアフラップを設け、エアフラップを開放状態にしたときに、前面流入口から空気を導入して後面出口から排出することにより、カプセル構造物内のエンジンを冷却している。

特開２０１３−１１９３８４号公報

ところで、エンジン、トランスミッション、モータ、バッテリ等の冷却対象となる複数の装置をケース（防音カバー）で覆うカプセル構造では、車両の走行状況によって各装置の発熱状況が変化する。このため、ケースの内部空間を空冷するための通気口と、その開閉機構を設けることが好ましい。これにより、ケースの内部空間を冷却または保温して、各装置の温度を制御することが可能となる。

ここで、ケースの内部空間を効率良く空冷するためには、上記特許文献１に記載のようにケースに外気の流入口および流出口となる２箇所以上の通気口を設けることが考えられる。しかし、ケースに２箇所以上の通気口を設けると、これら通気口の開閉機構の設置数が増加し、コスト増につながるという問題があった。また、通気口の設置数や開口面積が増えると、ケース（防音カバー）による防音効果が低下するという問題もあった。

そこで、本発明は、ケースの通気口およびその開閉機構の設置数を低減しつつ、ケース内の効率の良い温度制御と防音効果を両立することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、外気が流通する外気流路と、外気流路に隣接して設けられ、冷却対象を収容するケースと、ケースの内部空間と外気流路とを連通させる１つの通気口と、通気口に回動可能に設けられ、通気口を開閉可能な１つの弁と、を備え、弁により通気口を開放した状態では、外気流路の外気が、通気口のうち外気の流通方向の上流側部分からケース内に流入しつつ、ケース内の空気が、通気口のうち流通方向の下流側部分から外気流路に流出する、車両が提供される。

弁は、通気口に配置され、外気流路における外気の流通方向に対して交差する方向に延びる回動軸と、回動軸を中心に回動可能に設けられる弁体と、を有し、弁により通気口を開放した状態では、回動軸を基準として弁体の一側部分は外気流路内に配置され、弁体の他側部分はケース内に配置されるようにしてもよい。

弁により通気口を開放した状態では、弁体の一側部分により外気流路が遮断されるようにしてもよい。

弁体の一方の側面は、外気流路を流れる外気を、外気流路から通気口の上流側部分を通じてケース内に誘導するための第１凹曲面を含み、弁体の他方の側面は、ケース内を流れる空気を、ケース内から通気口の下流側部分を通じて外気流路に誘導するための第２凹曲面を含むようにしてもよい。

ケース内に設けられる吸音部材をさらに備え、弁により通気口を開放した状態では、吸音部材は、弁体の他側部分に隣接して配置され、吸音部材の側面は、第１凹曲面または第２凹曲面に対応する誘導面を含むようにしてもよい。

ケースの内壁面は、通気口の上流側部分からケース内に流入した外気を、ケース内で循環させて、通気口の下流側部分に誘導するための第３凹曲面を含むようにしてもよい。

ケースの内壁は、吸音材で形成されるようにしてもよい。

本発明によれば、ケースの通気口およびその開閉機構の設置数を低減しつつ、ケース内の効率の良い温度制御と防音効果を両立することができる。

本発明の第１の実施形態に係る車両の構成を示す概略図である。 同実施形態に係る車両のカプセル構造を示す模式図である。 同実施形態に係る弁により通気口を閉鎖した状態を示す模式図である。 同実施形態に係る弁により通気口を開放した状態を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両のカプセル構造を示す模式図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態の一態様について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

［１．車両の構成］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る車両１の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両１の全体構成を示す概略図である。

本実施形態では、車両１が動力源としてエンジンおよびモータの双方を備えたハイブリッド車両、特に、シリーズ・パラレル式（パワースプリット式）のハイブリッド自動車である例について説明する。しかし、本発明の車両は、ハイブリッド車両の例に限定されず、動力源としてエンジンのみを備えた車両、または、動力源としてモータのみを備えた電気車両など、各種の動力源を有する車両に適用可能である。

図１に示すように、車両１は、エンジン１０と、動力分割機構１２と、減速機構（トランスミッション）１４と、第１モータジェネレータ１６と、第１インバータ１８と、バッテリ２０と、第２インバータ２２と、第２モータジェネレータ２４と、制御部２６とを備える。さらに、車両１は、ディファレンシャルギヤ３４と、ドライブシャフト３６と、駆動輪（前輪３０および後輪３２）とを備える。

エンジン１０は、車両１を走行させるための駆動力を発生させる。例えば、エンジン１０は、ガソリンまたは軽油などの燃料を燃焼させて、ピストンを往復運動させる。当該ピストンの往復運動の動力は、エンジン１０の出力軸に接続されたコネクティングロッドを通じて、クランクシャフトの回転運動の動力に変換される。エンジン１０により生成された回転動力は、動力分割機構１２に伝達される。

動力分割機構１２は、エンジン１０の回転動力を、第１モータジェネレータ１６を回転させる動力と、前輪３０および後輪３２を回転させる動力とに分割する。動力分割機構１２は、エンジン１０、減速機構１４および第１モータジェネレータ１６に接続されている。動力分割機構１２は、例えば、サンギヤ、プラネタリギヤ、リングギヤ、キャリア等からなる遊星歯車機構を備える。かかる動力分割機構１２は、エンジン１０から伝達される動力を分割して、減速機構１４と第１モータジェネレータ１６に伝達する。

減速機構１４は、エンジン１０または第２モータジェネレータ２４等の動力源から伝達される回転動力のトルクや回転数等を変換し、当該変換された回転動力を出力軸へと伝達する。減速機構１４は、歯車や軸などからなる複数のギヤ機構を備えた組立部品である。減速機構１４は、例えば、多段の減速機構でもよく、または無段変速機構（ＣＶＴ；Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）でもよい。例えば、減速機構１４は、動力分割機構１２または第２モータジェネレータ２４の出力軸の回転速度を複数段階で減速し、減速された回転動力を出力する。減速機構１４は、減速された回転動力を、ディファレンシャルギヤ３４およびドライブシャフト３６等を介して前輪３０および後輪３２に伝達する。このようにして、エンジン１０または第２モータジェネレータ２４等の動力源が発生させた駆動力により、車両１が走行する。

第１モータジェネレータ１６は、モータおよび発電機として機能できるが、主に発電機として機能する。第１モータジェネレータ１６は、エンジン１０から動力分割機構１２を介して伝達される動力を用いて、バッテリ２０に蓄電するための電力を発生させる。第１モータジェネレータ１６の回転子が動力分割機構１２のサンギヤの回転に伴って回転することにより、第１モータジェネレータ１６は、交流電力を発生させ、第１インバータ１８に出力する。

第１インバータ１８は、第１モータジェネレータ１６およびバッテリ２０に電気的に接続されている。第１インバータ１８は、第１モータジェネレータ１６によって発電された交流電力を直流電力に変換して、バッテリ２０に出力する。

バッテリ２０は、電力を充放電可能な二次電池である。バッテリ２０としては、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池または鉛蓄電池が用いられるが、これら以外の電池が用いられてもよい。バッテリ２０は、第１モータジェネレータ１６から第１インバータ１８を介して供給された直流電力を蓄電する。バッテリ２０に蓄電された電力は、主に、車両１を走行させるための駆動力を発生させるために用いられる。なお、バッテリ２０は、車両１に設けられる各種の補器（例えば、空調機器または音響機器等）と電気的に接続されていてもよく、当該補器はバッテリ２０から供給される電力を用いて動作してもよい。

バッテリ２０は、第２インバータ２２を介して第２モータジェネレータ２４に電気的に接続されている。第２インバータ２２は、バッテリ２０から供給された直流電力を交流電力に変換して、第２モータジェネレータ２４に出力する。

第２モータジェネレータ２４は、モータおよび発電機として機能できるが、主にモータとして機能する。第２モータジェネレータ２４は、バッテリ２０の電力を用いて、車両１を走行させるための駆動力を発生させる。第２モータジェネレータ２４の回転子は、減速機構１４に接続されている。第２モータジェネレータ２４により生成された回転動力は、減速機構１４に伝達される。

制御部２６は、車両１に設けられる各装置を制御する。制御部２６は、例えば、プロセッサ、記憶素子等が搭載された半導体集積回路で構成される。制御部２６は、物理的に１つの電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）で構成されてもよい。あるいは、制御部２６は、複数のＥＣＵ（例えば、エンジンＥＣＵ、モータＥＣＵ、トランスミッションＥＣＵ等）で構成されて、制御部２６の制御機能が複数のＥＣＵに分担されてもよい。ＥＣＵは、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵによる演算処理において適宜変化するパラメータ等を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えてもよい。制御部２６は、車両１に搭載される制御対象の各装置を制御するために、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて、各装置と通信することができる。

［２．カプセル構造の構成］
次に、図２を参照して、本実施形態に係る車両１に設けられる冷却対象を覆うカプセル構造（防音および冷却機構）について説明する。図２は、本実施形態に係る車両１のカプセル構造を示す模式図である。

図２に示すように、カプセル構造は、車両１に設けられる各種の冷却対象（例えば、エンジン１０、減速機構１４、バッテリ２０等）の周囲を覆うためのカバー構造である。このカプセル構造は、主として、冷却対象を冷却若しくは保温等する温度制御機能と、冷却対象から発生する音を遮断する防音機能を有するが、それ以外にも、冷却対象を保護する機能、防塵機能または防水機能などを有してもよい。

冷却対象は、その動作に伴って発熱する装置であり、冷却対象となる装置である。冷却対象が音を発生する装置である場合には、冷却対象は、カプセル構造による防音対象装置にもなりうる。本実施形態では、冷却対象が、主に、エンジン１０、減速機構１４、バッテリ２０である例について説明する。しかし、本発明の冷却対象は、かかる例に限定されず、冷却が求められる装置、もしくは当該装置に付随して設けられる装置であれば、車両１に搭載される任意の装置であってよい。

図２に示すように、本実施形態に係る車両１のカプセル構造は、ケース５０と、外気流路５２と、通気口５４と、温度計５６と、弁６０とを備える。

まず、ケース５０の構成について説明する。ケース５０は、複数の冷却対象を収容するための収容部材である。ケース５０の内部空間５１は、冷却対象を収容するための収容室として機能する。本実施形態では、１つのケース５０が設けられる例について説明するが、ケースの設置数は２つ以上であってもよい。

ケース５０は、例えば、上面、下面、前面、後面および左右両側面を有する略直方体形状の箱状であり、冷却対象の全周を覆う。これにより、ケース５０内で冷却対象をほぼ気密に収容することができるとともに、冷却対象から発生する音がケース５０の外部に漏れないように遮蔽することもできる。

なお、ケースの形状は、本実施形態に係るケース５０のように直方体形状でなくても、冷却対象の周囲を覆うことができる形状であれば、任意の形状であってよい。また、防音性の向上の観点からは、できるだけケースに開口部を設けない方が好ましいが、ケースの一部に、通気用または装置連結用の開口部が形成されていてもよい。また、車両１の他の部材（例えばエンジンカバー、アンダーカバー、フロアパネル等）とケースを連結することによって、冷却対象を覆う構造であってもよく、この場合、ケース自体の１面または複数面が開口していてもよい。

ケース５０の素材としては、アルミニウム、チタン、スチール等の金属、または合成樹脂などを用いることができる。ケース５０を構成する壁面は、防音壁として機能するので、ケース５０を防音性を有する素材で形成してもよいし、金属性のケース５０に、防音性を有する部材を取り付けてもよい。なお、本実施形態に係るケース５０の内壁は吸音材で形成されているが、その詳細は後述する。

ケース５０は、外気流路５２に隣接して設けられる。図２の例では、ケース５０の上面５３が外気流路５２と接しており、当該ケース５０の上面５３と外気流路５２の境界部分に通気口５４が形成されている。ケース５０内には冷却対象が収容される。図２の例では、１つのケース５０内にエンジン１０、減速機構１４およびバッテリ２０が収容される。

エンジン１０、減速機構１４およびバッテリ２０は、その動作に応じて発熱する装置であり、その動作状況や動作環境によっては、冷却することが求められる冷却対象となりうる。エンジン１０は、車両１の前方に配置され、その出力軸に減速機構１４が接続されている。また、バッテリ２０は、車両１の後方に配置される。説明の便宜上、図２の例では、エンジン１０、減速機構１４、バッテリ２０を、その順に単純に並べて図示してあるが、車両１内におけるこれら冷却対象の配置は、適宜変更されてもよい。

また、図２では図示を省略しているが、エンジン１０、減速機構１４およびバッテリ２０以外の装置を、ケース５０内に収容してもよい。例えば、減速機構１４以外にも、モータや発電機（例えば、図１に示した第１モータジェネレータ１６、第２モータジェネレータ２４）、またはギヤ機構（例えば、図１に示した動力分割機構１２）等を、ケース５０内に収容してもよい。また、バッテリ２０以外にも、インバータ（例えば、図１に示した第１インバータ１８、第２インバータ２２）またはコンバータ等を、ケース５０内に収容してもよい。ケース５０内に収容される装置は、車両の種類や、搭載される装置構成、設置スペースの制約等に応じて、適宜変更可能である。

次に、上記ケース５０内に収容された冷却対象を冷却または保温するための冷却機構の構成について説明する。

外気流路５２は、車両１の外部の空気（即ち、外気）を車両１内のケース５０に沿って流通させるための流路である。外気流路５２は、車両１の前後方向Ｘ（以下、単に「車両前後方向Ｘ」という場合もある。）に延びるように配置され、車両前方から車両１内に導入された外気を、車両後方に向けて誘導する。

外気流路５２の車両前後方向Ｘの長さは、ケース５０の車両前後方向Ｘの長さよりも長い。外気流路５２の幅は、ケース５０の幅と同程度である。ここで、「幅」とは、車両１の幅方向Ｙ（図２の紙面に対して垂直方向。以下、単に「車幅方向Ｙ」という場合もある。）の長さである。外気流路５２の先端開口（吸気口）は、車両１の前部側に配置され、例えば、フロントグリル等の周辺に配置されてもよい。外気流路５２の後端開口（排気口）は、車両１の後部側に配置され、例えば、アンダーカバー等の周辺に車外に露出して配置されてもよい。フロントグリルの吸気口等から流入した外気が、外気流路５２の先端開口から外気流路５２内に導入され、外気流路５２の後端開口から車外に排出される。

外気流路５２内を流れる外気は、ケース５０内に収容された冷却対象を空冷するための冷媒として機能する。当該空冷時の熱交換により昇温した空気は、外気流路５２内を車両後方に向けて流れて、外気流路５２の後端開口から排出される。車両１の走行に伴い車両１前方から車両１内に流入する走行風を用いて、外気流路５２内に外気を流通させてもよい。あるいは、ファン等により強制的に発生させた空気流を用いて、外気流路５２内に外気を流通させてもよい。

通気口５４は、上記のケース５０の内部空間５１と外気流路５２とを連通させるための開口部である。通気口５４は、ケース５０と外気流路５２との境界部分に形成され、ケース５０の内部空間５１と外気流路５２とを連通させる。本実施形態では、ケース５０に形成される開口部は、１つの通気口５４のみである。これにより、ケース５０の防音性を高めることができる。

温度計５６は、ケース５０内に配置され、ケース５０の内部空間５１の温度Ｔを検出する。温度計５６により検出された温度Ｔは、制御部２６に出力される。制御部２６は、温度計５６による検出温度（ケース５０の内部空間５１の温度Ｔ）に基づいて、弁６０の開閉動作を制御する。この開閉制御の詳細は後述する。

弁６０は、通気口５４を開閉するための開閉機構であり、通気口５４に回動可能に設けられる。弁６０は、制御部２６の指令に応じて回動して、通気口５４を開閉する。かかる弁６０の開閉動作により、ケース５０の内部空間５１と外気流路５２との連通状態を切り替えることができる。

弁６０は、通気口５４において、回動軸６５を中心に回動可能に設けられる。当該回動軸６５は、外気流路５２における外気の流通方向（即ち、車両前後方向Ｘ）に対して交差する方向に延びる軸である。例えば、図２に示す弁６０は、外気の流通方向に対して垂直な方向（即ち、車幅方向Ｙ）に延びる回動軸６５を中心に回動可能である。弁６０は、例えば、電動の回転式弁であり、不図示のアクチュエータ等の駆動装置により回動する。弁６０の回動動作（開閉動作）は、制御部２６により制御される。

上記構成の通気口５４と弁６０を設けることにより、外気流路５２の外気をケース５０の内部空間５１に流入させたり、ケース５０の内部空間５１の空気を外気流路５２に流出させたり、これら空気の流れを遮断したりできる。これにより、ケース５０の内部空間５１の温度を制御し、ケース５０内の冷却対象を空冷したり、保温したりできるようになる。

［３．冷却機構の構成］
次に、図３、図４を参照して、本実施形態に係るカプセル構造の冷却機構の構成について、より詳細に説明する。図３は、本実施形態に係る弁６０により通気口５４を閉鎖した状態を示す模式図である。図４は、本実施形態に係る弁６０により通気口５４を開放した状態を示す模式図である。なお、説明の便宜上、図３、図４では、ケース５０、外気流路５２、通気口５４、弁６０および吸音部材７０を図示し、温度計５６、エンジン１０、減速機構１４およびバッテリ２０等の図示は省略してある。

図３および図４に示すように、本実施形態に係るカプセル構造の冷却機構は、ケース５０と、外気流路５２と、通気口５４と、弁６０と、吸音部材７０とを備える。

通気口５４は、ケース５０の上面５３に部分的に形成される開口部である。通気口５４は、車両前後方向Ｘよりも車幅方向Ｙに細長い矩形帯状の開口部である。通気口５４の車両前後方向Ｘの長さは、ケース５０の上面５３の車両前後方向Ｘの長さに比べて十分に小さく、例えば３分の１以下である。一方、通気口５４の幅（車幅方向Ｙの長さ）は、ケース５０の上面５３の幅（車幅方向Ｙの長さ）と略同一か、または若干小さい程度である。通気口５４は、ケース５０の上面５３における車両前後方向Ｘの中央付近に配置されることが好ましい。これにより、外気流路５２から通気口５４を通じてケース５０内に外気を好適に導入し、ケース５０内で外気を円滑に循環させ、再び通気口５４から外気流路５２に好適に排出することができる。

弁６０は、通気口５４を開放および閉鎖するための開閉部材であり、例えばシャッター部材として機能する。１つの弁６０と１つの通気口５４が対をなし、１つのケース５０に対して１対の弁６０と通気口５４が設けられる。弁６０は、回動軸６５と、回動軸６５を中心に回動可能に設けられる弁体６１とを備える。弁体６１と回動軸６５は一体構成されてもよいし、別部材で構成されてもよい。弁体６１と回動軸６５の材質としては、例えば、金属または合成樹脂等を用いることができるが、特に限定されない。

回動軸６５は、外気流路５２における外気の流通方向に対して交差する方向、例えば、当該流通方向に対して垂直方向（即ち、車幅方向Ｙ）に延びる。回動軸６５と通気口５４は、ケース５０の上面５３と同一平面上に配置されることが好ましい。これにより、弁６０を閉じたときに（図３参照。）、弁体６１をケース５０の上面５３に対して面一となるように配置できるので、当該弁体６１により通気口５４を、ほぼ密閉状態で適切に閉鎖することができる。

弁体６１は、通気口５４を開閉するための可動式の板状部材（可動羽根）である。弁体６１の大きさおよび形状は、通気口５４の大きさおよび形状に対応している。具体的には、弁体６１は、車幅方向Ｙに細長い矩形平板状の部材であり、通気口５４内に配置可能な大きさおよび形状を有する。外気の流通方向に対して交差する方向（例えば車幅方向Ｙ）における弁体６１の幅は、当該車幅方向Ｙにおける通気口５４の幅と略同一か、または若干小さい程度である。上記のように通気口５４が車幅方向Ｙに細長い帯状の開口部であれば、弁体６１も、当該通気口５４のほぼ全体を閉鎖できるような細長い帯状の部材で形成される。

弁体６１は、回動軸６５を基準として一側部分６１ａと他側部分６１ｂとが同一形状を有し、回動軸６５を中心に点対称な形状である。しかし、かかる例に限定されず、一側部分６１ａと他側部分６１ｂが非対称な形状であってもよい。

かかる弁体６１を通気口５４内で回動軸６５を中心に回動させることにより、通気口５４を開閉して、ケース５０の内部空間５１と外気流路５２との連通状態を切替可能である。通気口５４内で弁体６１が回動したときに、弁体６１がケース５０の上面５３や外気流路５２の内壁面と干渉せず、かつ、通気口５４を適切に閉鎖できるように、弁体６１の大きさや形状等が調整されている。

次に、外気流路５２およびケース５０内で外気を円滑に流動させるための構成について説明する。

上記板状の弁体６１の一方の側面には、凹曲面６２（第１凹曲面）が形成され、他方の側面には凹曲面６３（第２凹曲面）が形成されている。このため、弁体６１の中央部よりも両端部の方が、厚くなっている。凹曲面６２、６３は、一定の曲率を有する円弧状の曲面、複数の曲率を有する曲面、放物面または双曲面のいずれであってもよいし、これらの曲面の組み合わせであってもよいし、あるいは、その他任意の曲面であってもよい。本実施形態では、凹曲面６２、６３は対称な形状を有するが、非対称であってもよい。

凹曲面６２、６３は、空気を誘導する機能を有する。図４に示すように、弁６０の開放状態において、弁体６１の一方の側面の凹曲面６２は、外気流路５２を流れる外気を、外気流路５２から通気口５４の上流側部分５４ａを通じてケース５０内に誘導する機能を有する。弁体６１の他方の側面の凹曲面６３は、ケース５０の内部空間５１を流れる空気を、ケース５０内から通気口５４の下流側部分５４ｂを通じて外気流路５２に誘導する機能を有する。なお、通気口５４の上流側部分５４ａとは、通気口５４のうち、外気流路５２内の外気の流通方向における、回動軸６５よりも上流側の部分である。下流側部分５４ｂとは、通気口５４のうち、当該流通方向における回動軸６５よりも下流側の部分である。

このように、本実施形態に係る弁６０を開放した状態では、１つの通気口５４が、外気の流入口（上流側部分５４ａ）および流出口（下流側部分５４ｂ）として兼用される。これにより、ケース５０における通気用の開口部の数を１つだけに削減できるので、カプセル構造の冷却機構の構成を簡素化でき、装置コストを低減できる。さらに、ケース５０に形成される開口部の数と開口面積を大幅に低減でき、カプセル構造による密閉性が高くなる。よって、弁６０が開放状態であっても、ケース５０内から外部に音が漏れにくくなり、カプセル構造による防音効果を高めることができる。

さらに、ケース５０内において、開放状態の弁６０の下方には、吸音部材７０が設けられている。吸音部材７０は、吸音材で形成された部材である。吸音材としては、例えば、グラスウール、ロックウール、ウレタンフォーム、フェルト、石綿板、木毛板など、音が通り抜けるときに音のエネルギーを減衰させる各種の材料を用いることができる。かかる吸音部材７０をケース５０内に配置することにより、ケース５０内に収容された冷却対象（エンジン１０、減速機構１４、バッテリ２０等）から発生した音を、吸音部材７０により吸収して、防音効果をより向上できる。

本実施形態に係る吸音部材７０は、上記の吸音機能に加えて、ケース５０内の空気の流動を誘導する誘導部材としても機能する。図４に示すように、吸音部材７０は、開放状態の弁６０の弁体６１の下側部分（他側部分６１ｂ）に隣接して配置される。吸音部材７０は、例えば、略台形の断面形状を有する。この吸音部材７０の車両前後方向Ｘの両側面には、傾斜面７２、７３が形成されている。傾斜面７２、７３はそれぞれ、弁体６１の凹曲面６２、６３に対応する。下方に向かうにつれて吸音部材７０が幅広になるように、傾斜面７２、７３が傾斜している。傾斜面７２、７３は、平坦面または曲面のいずれであってもよい。

このように、吸音部材７０は、開放状態の弁６０の弁体６１に対応する配置および形状であり、弁体６１と吸音部材７０で協働して、通気口５４周辺の空気の流動を誘導する。詳細には、図４に示すように、弁６０の開放状態では、凹曲面６２と傾斜面７２とが隣接して略面一となるように配置される。これにより、外気流路５２内を流れる外気を、通気口５４の上流側部分５４ａを通じてケース５０内に誘導する１つの誘導面が形成される。同様に、凹曲面６３と傾斜面７３とが隣接して略面一となるように配置される。これにより、ケース５０内を流れる空気を、通気口５４の下流側部分５４ｂを通じて外気流路５２に誘導する１つの誘導面が形成される。

また、空気流を誘導する誘導部材として、ケース５０の内壁面５７にも、複数の凹曲面５８（第３凹曲面）が形成されている。図４に示す例では、ケース５０内の四隅にそれぞれ、凹曲面５８が形成されている。この４つの凹曲面５８も、上記凹曲面６２、６３と同様、円弧状の曲面、複数の曲率を有する曲面、放物面、双曲面、またはこれらの曲面の組み合わせなど、任意の曲面であってよい。円滑な流動の観点からは、４つの凹曲面５８は、同一の曲面形状を有し、相互に対称に配置されることが好ましい。本実施形態では、内壁面５７のうち一部（四隅部分）を凹曲面５８で形成しているが、内壁面５７の全体を凹曲面で形成してもよい。

かかる凹曲面５８は、上記通気口５４の上流側部分５４ａからケース５０内に流入した外気を、ケース５０内で循環させて、通気口５４の下流側部分５４ｂに誘導するための誘導面として機能する。かかる凹曲面５８により、ケース５０内で外気を所定の湾曲方向（図４の例では反時計回り方向）に円滑に循環させることができる。

また、ケース５０の内壁５９は、吸音材で形成されてもよい。内壁５９の吸音材の材質は、上述した吸音部材７０の吸音材と同様な素材を用いればよい。ケース５０の内壁５９を吸音材で形成することにより、ケース５０内に収容された冷却対象（エンジン１０、減速機構１４、バッテリ２０等）から発生した音を、ケース５０の内壁５９により吸収して、防音効果をより向上できる。

［４．弁の開閉状態に応じた空気流］
次に、図３、図４を参照して、本実施形態に係る弁６０の開閉制御と、弁６０の開閉状態に応じた空気の流れについて、より詳細に説明する。

上述したように、ケース５０内に設けられた温度計５６（図２参照。）により、ケース５０の内部空間５１の温度Ｔが検出される。制御部２６は、温度計５６により検出された温度Ｔが所定の上限温度以上であるか否かを判定する。この結果、温度Ｔが上限温度未満である場合には、制御部２６は、図３に示すように弁６０により通気口５４を閉鎖する。一方、温度Ｔが上限温度以上である場合には、制御部２６は、図４に示すように弁６０により通気口５４を開放する。

（１）閉鎖状態
図３に示すように、弁６０により通気口５４を閉鎖した状態では、弁体６１がケース５０の上面５３と略平行になり、通気口５４のほぼ全体が弁体６１により閉鎖される。この結果、外気流路５２内を車両後方に向かって流れる外気は、ケース５０内に流入することなく、通り抜ける。

ケース５０の上面５３には、通気口５４の上流側の端部に隣接して、緩斜面を有する突出部５３ａが形成されている。この突出部５３ａの高さは、閉鎖状態の弁体６１の一側部分６１ａ（左側部分）の端面の高さと略同一である。これにより、外気流路５２を流れる外気は、突出部５３ａの緩斜面に沿って円滑に流動し、弁体６１の一側部分６１ａの端面に衝突することがない。したがって、外気流路５２を流れる外気の圧力損失を抑制できる。

このように、弁６０を閉鎖状態にすることにより、ケース５０内の冷却対象を外気に晒すことがないので、冷却対象を保温、暖気することができる。例えば、車両１がＥＶモードで走行しているときに、エンジン１０が冷えてしまっているときには、弁６０を閉鎖状態とすればよい。これにより、ケース５０内の温度Ｔを下げることなく、バッテリ２０等の熱でエンジン１０を暖気することができる。

（２）開放状態
図４に示すように、弁６０により通気口５４を開放した状態では、弁体６１がケース５０の上面５３に対して略垂直に起立する。このとき、回動軸６５を基準として弁体６１の一側部分６１ａ（上側部分）は、外気流路５２内に配置され、弁体６１の他側部分６１ｂ（下側部分）はケース５０内に配置される。この結果、通気口５４のほぼ全体が開放される。

さらに、弁体６１の一側部分６１ａ（上側部分）により、外気流路５２の少なくとも一部が遮断される。特に、図４に示すように、弁体６１の一側部分６１ａの上端が、外気流路５２の上側の内壁面の近傍に配置される場合には、弁体６１の一側部分６１ａにより、外気流路５２のほぼ全体が遮断される。このため、外気流路５２を流れる外気が弁体６１により堰き止められて、通気口５４からケース５０内に強制的に取り込まれる。

かかる弁６０の開放状態では、外気流路５２を流れる外気が、通気口５４の上流側部分５４ａからケース５０内に流入しつつ、ケース５０内を循環した空気が、通気口５４の下流側部分５４ｂから外気流路５２に流出する。

この際、外気流路５２からケース５０内に外気を円滑に導入するために、上記起立した弁体６１の配置や、当該弁体６１の凹曲面６２、吸音部材７０の傾斜面７２などが、寄与する。つまり、上記のように起立配置された弁体６１の一側部分６１ａが外気流路５２を遮断しているので、外気流路５２を車両後方に向けて流れる外気は、弁体６１により堰き止められ、通気口５４の上流側部分５４ａを通じてケース５０内に誘導される。このとき、外気流路５２からケース５０内に流入する外気は、弁体６１の凹曲面６２と吸音部材７０の傾斜面７２に沿って円滑に流動し、ケース５０内に導入される。

次いで、ケース５０内に流入した空気（外気）は、ケース５０の内壁面５７に沿って流動し、ケース５０内を循環する。このとき、ケース５０の内壁面５７の例えば四隅に凹曲面５８が形成されているので、当該空気は、凹曲面５８に沿って円滑に流動しながら、その流動方向を変え、ケース５０内を円滑に循環する。かかる外気の循環により熱交換が生じ、冷却対象が冷却される。

さらに、ケース５０内から外気流路５２に空気を円滑に排出するために、上記起立した弁体６１の配置や、当該弁体６１の凹曲面６３、吸音部材７０の傾斜面７３などが、寄与する。つまり、ケース５０内を循環した空気は、吸音部材７０の傾斜面７３と弁体６１の凹曲面６３に沿って円滑に流動し、通気口５４の下流側部分５４ｂを通じて外気流路５２に排出される。そして、起立配置された弁体６１の一側部分６１ａが外気流路５２を遮断しているので、外気流路５２に排出された外気は、外気流路５２内で逆流することなく、車両後方に向けて流動する。

以上のように、外気流路５２からケース５０内への外気の流入時、ケース５０内における空気の循環時、および、ケース５０内から外気流路５２への空気の流出時に、外気を円滑に流動させ、空気流動を促進することができる。これにより、空気流の圧力損失を抑制できるとともに、外気を冷却対象に向けて効率よく流動させることができる。従って、本実施形態のように１つケース５０に１つの開閉機構（一対の通気口５４と弁６０）だけを設置するという簡素な冷却機構であっても、ケース５０内の冷却対象を効率的に冷却できる。

［５．他の実施形態］
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施形態に係る車両１に設けられる冷却対象を覆うカプセル構造について説明する。図５は、第２の実施形態に係る車両１のカプセル構造を示す模式図である。

上記第１の実施形態では、エンジン１０、減速機構１４、バッテリ２０を１つのケース５０に収容する例について説明した。しかし、かかる例に限定されず、例えば、複数の冷却対象を２つ以上のケース５０に分けて収容してもよい。以下、第２の実施形態では、複数の冷却対象を２つのケース５０Ａ、５０Ｂに分けて収容する例について説明する。なお、第２の実施形態では、ケース５０の設置数以外の構成は、上記第１の実施形態と実質的に同一であるので、詳細説明は省略する。

図５に示すように、第２の実施形態では、２つのケース５０Ａ、５０Ｂが、１つの外気流路５２に隣接して設けられる。これら２つのケース５０Ａ、５０Ｂは、車両前後方向Ｘ（外気の流通方向）に連続的に並設されている。ケース５０Ａ（第１ケース）は、外気流路５２の上流側（車両前後方向Ｘの前方側）に配置される。ケース５０Ｂ（第２ケース）は、外気流路５２の下流側（車両前後方向Ｘの後方側）に、ケース５０Ａと隣接して配置される。

このように相隣接する複数のケース５０Ａ、５０Ｂの作製方法は、特に限定されない。例えば、図５に示すように、１つの箱型のケースの内部に１つの隔壁５５を設け、当該ケースの内部空間を２つの内部空間５１に区画することで、相隣接する２つのケース５０Ａ、５０Ｂを作製してもよい。あるいは、２つの箱型のケースを車両前後方向Ｘに連結することにより、相隣接するケースを作製してもよい。ケースの設置数が３つ以上である場合も同様にして、相隣接する複数のケースを作製できる。

また、２つのケース５０Ａ、５０Ｂを用いる場合、例えば、図５に示すように、エンジン１０および減速機構１４を共にケース５０Ａに収容し、バッテリ２０をケース５０Ｂに収容してもよい。あるいは、エンジン１０をケース５０Ａに収容し、減速機構１４およびバッテリ２０を共にケース５０Ｂに収容してもよい。

図５に示すように、ケース５０Ａ、５０Ｂにはそれぞれ、第１の実施形態と同様に、通気口５４Ａ、５４Ｂ、弁６０Ａ、６０Ｂ、吸音部材７０Ａ、７０Ｂ等が設置されている。また、ケース５０Ａ、５０Ｂの内部空間５１Ａ、５１Ｂの温度Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂを検出する温度計５６Ａ、５６Ｂが設置されている。

制御部２６は、各温度計５６Ａ、５６Ｂにより検出される温度Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂに基づいて、各弁６０Ａ、弁６０Ｂの開閉を制御する。例えば、図５に示すように、温度Ｔ_Ａが所定の上限温度以上であれば、弁６０Ａを開放してケース５０Ａ内に外気を導入し、エンジン１０および減速機構１４を冷却してもよい。また、温度Ｔ_Ｂが所定の上限温度未満であれば、弁６０Ｂを閉鎖してケース５０Ｂ内に外気を導入せず、バッテリ２０を保温してもよい。

このように、第２の実施形態によれば、複数のケース５０Ａ、５０Ｂを用いることにより、各ケース５０Ａ、５０Ｂ内を個別に冷却／保温することが可能となる。従って、車両１の走行状況や各装置の動作状況に応じて、複数の冷却対象の発熱状況が個別に変化したときであっても、各ケース５０Ａ、５０Ｂ内の温度Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂの変化に応じて柔軟に対応して、各ケース５０Ａ、５０Ｂ内の冷却の有無を個別に制御することができる。

［６．まとめ］
以上、本実施形態に係る車両１における、エンジン１０、減速機構１４およびバッテリ２０等の冷却対象となる装置（パワーユニット）を覆うカプセル構造と、その冷却機構について、詳細に説明した。

本実施形態に係るカプセル構造によれば、１つのケース５０に対して１つの通気口５４と１つの弁６０だけを設ける。そして、当該１つの通気口５４を、空気の流入口、兼、流出口として利用し、１つの弁６０により通気口５４を開閉することによって、ケース５０の内部空間５１の温度を制御する。これにより、一対の通気口５４および弁６０のみで、ケース５０内に収容されている冷却対象を、効率良く冷却および保温することが可能である。

加えて、本実施形態では、ケース５０によりパワーユニットのほぼ全周を覆い、ケース５０に形成される開口部（通気口５４）の設置数が１つであり、その開口面積も小さい。このため、ケース５０の防音性が高く、ケース５０内のパワーユニットから車外に放出される音を効果的に抑制することもできる。

よって、本実施形態によれば、カプセル構造における開口部（通気口５４）やその開閉機構（弁６０）の設置数を低減しつつ、ケース５０内の温度制御と防音性能を両立することが可能である。

また、車両前後方向Ｘに外気を流通させる外気流路５２に面したケース５０の上面５３に通気口５４を形成する。当該通気口５４内に収まるように弁体６１を配置し、その弁体６１は車幅方向Ｙに延びる回動軸６５を中心に回動可能である。そして、図４に示したように、弁６０を開放状態にしたとき、起立した弁体６１の一側部分６１ａは外気流路５２内に配置され、他側部分６１ｂはケース５０内に配置される。このため、外気流路５２内を車両前方から後方に向けて流れる走行風（外気）は、起立した弁体６１の一側部分６１ａによって、ケース５０内に効率良く導入される。

さらに、本実施形態では、空気流を誘導する誘導部材として、弁体６１の凹曲面６２、６３、吸音部材７０の傾斜面７２、７３、内壁面５７の凹曲面５８等が設けられている。これにより、外気流路５２とケース５０間での外気の導入および排出時、並びにケース５０内における外気の循環時に、空気を円滑に流動させて、ケース５０に対する外気の導入、循環、排出を促進できる。従って、ケース５０内の冷却対象を、さらに効率良く冷却できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、上記実施形態では、ケース５０の上面に沿って１つの外気流路５２が設けられ、弁６０は、外気流路５２の位置に合わせてケース５０の上面側に配置される例について説明した。しかし、本発明は、かかる例に限定されない。外気流路５２は、ケース５０の左側面、右側面、底面、前面または後面に沿って設けられてもよい。また、複数の外気流路５２がケース５０の周辺に設けられてもよい。外気流路５２がケース５０の左側面、右側面、底面、前面または後面に沿って配置される場合には、通気口５４と弁６０も、外気流路５２の位置に合わせて、ケース５０の側面側、底面側、前面側または後面側に配置されてもよい。

また、上記実施形態では、弁体６１の凹曲面６２、６３（第１、第２凹曲面）およびケース５０の内壁面５７の凹曲面５８（第３凹曲面）は、曲面のみで形成されていたが、凹面形状であれば、曲面と平面の組み合わせであってもよい。

本発明は、ガソリン自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車等の車両に適用可能である。

１ 車両
１０ エンジン
１４ 減速機構
２０ バッテリ
２６ 制御部
５０ ケース
５１ 内部空間
５２ 外気流路
５３ 上面
５４ 通気口
５４ａ 上流側部分
５４ｂ 下流側部分
５６ 温度計
５７ 内壁面
５８ 凹曲面（第３凹曲面）
６０ 弁
６１ 弁体
６１ａ 一側部分
６１ｂ 他側部分
６２、６３ 凹曲面（第１凹曲面、第２凹曲面）
６５ 回動軸
７０ 吸音部材
７２、７３ 傾斜面（誘導面）

Claims (7)

1. 外気が流通する外気流路と、
   前記外気流路に隣接して設けられ、冷却対象を収容するケースと、
   前記ケースの内部空間と前記外気流路とを連通させる１つの通気口と、
   前記通気口に回動可能に設けられ、前記通気口を開閉可能な１つの弁と、
   を備え、
   前記弁により前記通気口を開放した状態では、前記外気流路の前記外気が、前記通気口のうち前記外気の流通方向の上流側部分から前記ケース内に流入しつつ、前記ケース内の空気が、前記通気口のうち前記流通方向の下流側部分から前記外気流路に流出する、車両。
2. 前記弁は、
   前記通気口に配置され、前記外気流路における前記外気の流通方向に対して交差する方向に延びる回動軸と、
   前記回動軸を中心に回動可能に設けられる弁体と、
   を有し、
   前記弁により前記通気口を開放した状態では、前記回動軸を基準として前記弁体の一側部分は前記外気流路内に配置され、前記弁体の他側部分は前記ケース内に配置される、請求項１に記載の車両。
3. 前記弁により前記通気口を開放した状態では、前記弁体の一側部分により前記外気流路が遮断される、請求項２に記載の車両。
4. 前記弁体の一方の側面は、前記外気流路を流れる前記外気を、前記外気流路から前記通気口の上流側部分を通じて前記ケース内に誘導するための第１凹曲面を含み、
   前記弁体の他方の側面は、前記ケース内を流れる空気を、前記ケース内から前記通気口の下流側部分を通じて前記外気流路に誘導するための第２凹曲面を含む、請求項２または３に記載の車両。
5. 前記ケース内に設けられる吸音部材をさらに備え、
   前記弁により前記通気口を開放した状態では、前記吸音部材は、前記弁体の他側部分に隣接して配置され、
   前記吸音部材の側面は、前記第１凹曲面または前記第２凹曲面に対応する誘導面を含む、請求項４に記載の車両。
6. 前記ケースの内壁面は、前記通気口の上流側部分から前記ケース内に流入した前記外気を、前記ケース内で循環させて、前記通気口の下流側部分に誘導するための第３凹曲面を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両。
7. 前記ケースの内壁は、吸音材で形成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両。

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