JP2021138270A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの後方に配置された蓄電装置を冷却した後の排気によって、乗員の快適性が失われるのを抑制可能な電動車両を提供する。【解決手段】電動車両１０は、後部シート１１と、後部シート１１の後方に配置されるバッテリユニット２０と、フロアパネル１３と、後部シート１１の側方に設けられるサイドボディパネル１５と、後部シート１１の側方且つ下方に設けられるサイドメンバ１６と、サイドトリム５０と、バッテリユニット２０を冷却した気体を排出する排気ダクト４０と、サイドメンバ１６とサイドトリム５０とにより形成され後部シート１１よりも前方に排気を流通させる排気流路５１と、を備える。排気ダクト４０は、車幅方向において後部シート１１とサイドボディパネル１５との間の空間を延びるダクト下流部４２と、排気流路５１に接続されるダクト接続部４３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電動車両に関し、特に車室内の空気を循環させて蓄電装置を冷却する冷却機構を有する電動車両に関する。

モータを駆動源とする電気自動車、ハイブリッド車両等の電動車両には、動力源として蓄電装置が搭載されている。この種の車両は、異常な温度上昇によるバッテリの性能劣化を防止するために、蓄電装置の温度を適正範囲に維持するバッテリ冷却機構が設けられている。従来から、蓄電装置を冷却した後の空気を車室内に排気することが行われているが、排気（排熱）が乗員に当たると乗員が不快感をおぼえる虞があるため、乗員の快適性を失わないように、排気を車室内に分散させて排気するなど、快適な車内環境を確保することが求められる。特許文献１に記載の車両では、荷室に置かれた蓄電装置の冷却排気を荷室内に排気し、さらに荷室と客室との仕切板を介してシート前方に排気するようにしたバッテリ冷却構造が記載されている。また、特許文献２には、車室内の蓄電装置の排気ダクトをサイドトリムに接続し、サイドトリムとサイドメンバで形成される排気流路を介して車両後方に導いている。

特許６３０３０３０号公報 特許６２４４３９２号公報

しかしながら、特許文献１のバッテリ冷却構造によると、シート下に排気をしているため、シートに乗員が座ると乗員の脚に排気風が当たり、乗員に不快感を与える虞がある。さらに後部座席の下方に空間があることが前提のため、セダンタイプのようにフロアパネルにシートが直載される車両では同様の構造を採用できない。また、特許文献２によると、蓄電装置が客室のフロアパネル上に配置されている車両が対象であり、シートの後方に蓄電装置を搭載した車両にそのまま採用することはできなかった。

本発明は、シートの後方に配置された蓄電装置の冷却排気によって乗員の快適性が失われるのを抑制可能な電動車両を提供する。

本発明は、
シートと、
前記シートの後方に配置される蓄電装置と、
前記シートが固定されるフロアパネルと、
前記シートの側方に設けられるボディ部材と、
前記ボディ部材に連結され、前記シートの側方且つ下方に設けられるサイドメンバと、
前記サイドメンバを覆うサイドトリムと、
前記蓄電装置を冷却した気体を排出する排気ダクトと、
前記サイドメンバと前記サイドトリムとにより形成され、前記シートよりも前方に排気を流通させる排気流路と、を備える電動車両であって、
前記排気ダクトは、
車幅方向において前記シートと前記ボディ部材との間の空間を延びるダクト部と、
前記排気流路に接続されるダクト接続部と、を備える。

本発明によれば、乗員に排気が当たらず、乗員の快適性が損なわれるのを抑制できる。また、シートを構成する弾性材によって排気による騒音が吸収されるので、乗員の快適性が損なわれるのをより一層抑制できる。

本発明の一実施形態の電動車両の車室後部及び荷室を右前斜め上方から見た斜視図である。 バッテリユニットの周辺を左前斜め上方から見た斜視図である。 バッテリユニットの周辺の平面図である。 排気ダクトのダクト接続部と、サイドメンバ及びサイドトリムとにより形成された排気流路との接続部の斜視図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明の電動車両の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。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。

＜車両＞
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る電動車両１０は、車室に配置された後部シート１１の後方に荷室１２を有している。後部シート１１は、シートクッション１１ａと、シートクッション１１ａの後方から立設するシートバック１１ｂと、を有する。荷室１２の下方には、フロアパネル１３が凹状に屈曲形成されることでバッテリ収納空間１４が設けられており、このバッテリ収納空間１４に蓄電装置であるバッテリユニット２０が配置される。バッテリ収納空間１４は、バッテリユニット２０の上方を覆う不図示の後部フロアによって荷室１２から区画される。

また、電動車両１０は、後部シート１１の左右両側方に設けられたボディ部材であるサイドボディパネル１５と、該サイドボディパネル１５に連結され、後部シート１１の側方且つ下方で前後方向に延びるサイドメンバ１６と、を有する。サイドメンバ１６の室内側は、サイドトリム５０で覆われており、サイドトリム５０の内側とサイドメンバ１６との間に空間が存在し、この空間を利用して後述する排気流路５１が形成されている。

バッテリユニット２０は、いずれも不図示のバッテリモジュール、ＤＣ−ＤＣコンバータ、ダクトファンなどと、これらを収容するバッテリケース２１と、バッテリ冷却手段としての冷却機構２２と、を備える。冷却機構２２は、吸気ダクト３０と、排気ダクト４０と、を備える。

＜吸気ダクト＞
吸気ダクト３０は、バッテリケース２１から右側のサイドボディパネル１５と荷室１２のサイドトリム（不図示）との間に形成された空間を通って前方に延び、一端に形成された吸気口３１が後部シート１１の右肩口近傍に開口する。吸気ダクト３０の他端に形成された接続部３２は、バッテリケース２１の後部に設けられた蓄電装置流入口２３に接続されている。

＜排気ダクト＞
排気ダクト４０は、後部シート１１の後方で左右に分岐して車幅方向に延びるダクト上流部４１と、分岐したダクト上流部４１の左右端に接続して前方に延びる一対のダクト下流部４２（４２Ｌ，４２Ｒ）と、を備える。ダクト上流部４１の一端に設けられたダクト流入口４５は、バッテリケース２１の前部に形成された蓄電装置排出口２４に接続されている。蓄電装置排出口２４及びダクト上流部４１は、図３に示すように、上方から見たとき、少なくとも一部が、シートバック１１ｂと重なる位置に配置される。このように後傾したシートバック１１ｂの下方のスペースを利用してダクト上流部４１を配置することができ、デッドスペースを有効に活用できる。

ダクト下流部４２は、ダクト上流部４１の左端部に接続する左ダクト下流部４２Ｌと、ダクト上流部４１の右端部に接続する右ダクト下流部４２Ｒとからなる。左ダクト下流部４２Ｌ及び右ダクト下流部４２Ｒは、それぞれ、車幅方向においては、左右の後部シート１１とサイドボディパネル１５との間、かつ上下方向においては、後部シート１１とフロアパネル１３とに挟まれた狭い空間を通り前後方向に延びて配置される。

左ダクト下流部４２Ｌ及び右ダクト下流部４２Ｒが通る後部シート１１とサイドボディパネル１５との間の、ダクト下流部４２を通すための空間は、後部シート１１の骨格部品であるシートフレームを避け、シートクッション１１ａ、及びシートバック１１ｂのクッション部分を削ることで形成され得る。

左ダクト下流部４２Ｌ及び右ダクト下流部４２Ｒを、シートクッション１１ａのクッション部分を通すことで、クッション部分の弾性材により排気による風切り音を吸収して静音化できる。なお、左ダクト下流部４２Ｌ及び右ダクト下流部４２Ｒは、車両１０の車幅方向中心に対して対称に形成されているので、以下の説明においては、左ダクト下流部４２Ｌについて説明し、右ダクト下流部４２Ｒの説明は省略する。

図４及び図６に示すように、左ダクト下流部４２Ｌは、上下方向の長さＬ１が車幅方向の長さＬ２よりも長い、縦長の形状となっている。これにより、後部シート１１とサイドボディパネル１５との間の狭い空間に左ダクト下流部４２Ｌを配置することができる。また、左ダクト下流部４２Ｌの流路面積を確保し、排気流速を小さくして風切り音を抑制できる。

図４に示すように、排気ダクト４０のダクト接続部４３は、車両内側からサイドトリム５０に接続する。また、図５に示すように、前後方向に切断したダクト接続部４３の断面を側方から見たとき、ダクト接続部４３は、サイドメンバ１６と後部シート１１との間に配置される。これにより、排気ダクト４０は、サイドメンバ１６とサイドトリム５０との間の空間に形成された排気流路５１と連通する。また、排気流路５１は、後部シート１１よりも前方に配置された、不図示のピラートリムの内側に連通しており、例えば、該ピラートリムに排気口が設けられている。なお、排気口の位置は、ピラートリムに限らず、後部シート１１より前方であればよい。

このように、サイドメンバ１６と後部シート１１との間にダクト接続部４３を配置することで、ダクト接続部４３を車室内から見えなくすることができ、室内の美観を損ねることがない。また、後部シート１１の前方で車室に開口する排気口から排気でき、排気が乗員に当たって不快感を与える虞がない。

また、ダクト接続部４３には、ダクト接続部４３より後方の排気流路５１を遮断する仕切部４４が設けられている。仕切部４４は、ダクト接続部４３から排気流路５１に排気される排気が、ダクト接続部４３より後方の排気流路５１へ流れるのを遮断している。したがって、ダクト接続部４３より後方に設けられた、シートベルトが挿通するウェビング挿通孔から排気が車室内に排出されるのを抑制できる。

＜冷却風の流れ＞
次にバッテリユニット２０を冷却する冷却風の流れについて説明する。
後部シートの乗員の右肩口近傍に開口する吸気口３１から吸気ダクト３０に取り込まれた車室内の空気は、吸気ダクト３０の接続部３２及びバッテリケース２１の蓄電装置流入口２３を介してバッテリケース２１に流入する。そして、バッテリモジュール、ＤＣ−ＤＣコンバータなどを冷却した空気は、バッテリケース２１の蓄電装置排出口２４に接続するダクト上流部４１に流入し、ダクト上流部４１内で左右に分岐する。

分岐した空気は、それぞれ左ダクト下流部４２Ｌ、及び右ダクト下流部４２Ｒ内を前方に向かって流れる。縦長ダクトである左ダクト下流部４２Ｌは、左側の後部シート１１とサイドボディパネル１５との間、かつ左側の後部シート１１とフロアパネル１３とに挟まれた狭い空間を通って前方に流れ、側面視において、左側の後部シート１１と重なる位置に配置されたダクト接続部４３を介して排気流路５１に流入する。そして、排気流路５１に流入にした空気は、排気流路５１内を前方に流れ、左側の後部シート１１よりも前方で、いずれも不図示の左ピラートリムに設けられた排気口から車室に排気される。

同様に、右ダクト下流部４２Ｒは、右側の後部シート１１とサイドボディパネル１５との間、かつ右側の後部シート１１とフロアパネル１３とに挟まれた狭い空間を通って前方に流れ、側面視において、右側の後部シート１１と重なる位置に配置されたダクト接続部４３を介して排気流路５１に流入する。そして、排気流路５１に流入にした空気は、排気流路５１内を前方に流れ、右側の後部シート１１よりも前方で、いずれも不図示の右ピラートリムに設けられた排気口から車室に排気される。

その際、ダクト接続部４３から排気流路５１に流入した排気が後方に流れると、シートベルトのウェビング孔から乗員の頭部近傍に排気され、この排気が後部シート１１のヘッドレスト近傍に溜まる可能性がある。さらにヘッドレスト近傍は入射光により温度上昇し易い部分であるため、乗員に不快感を与える虞がある。しかし、仕切部４４によって、ダクト接続部４３より後方への排気が遮断されるので、ウェビング孔から排気されることはなく、乗員に及ぼす不快感が防止される。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記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。

また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１） シート（後部シート１１）と、
前記シートの後方に配置される蓄電装置（バッテリユニット２０）と、
前記シートが固定されるフロアパネル（フロアパネル１３）と、
前記シートの側方に設けられるボディ部材（サイドボディパネル１５）と、
前記ボディ部材に連結され、前記シートの側方且つ下方に設けられるサイドメンバ（サイドメンバ１６）と、
前記サイドメンバを覆うサイドトリム（サイドトリム５０）と、
前記蓄電装置を冷却した気体を排出する排気ダクト（排気ダクト４０）と、
前記サイドメンバと前記サイドトリムとにより形成され、前記シートよりも前方に排気を流通させる排気流路（排気流路５１）と、を備える電動車両（電動車両１０）であって、
前記排気ダクトは、
前記蓄電装置から、車幅方向において前記シートと前記ボディ部材との間の空間を延びるダクト部（ダクト下流部４２）と、
前記排気流路に接続されるダクト接続部（ダクト接続部４３）と、を備える、電動車両。

（１）によれば、排気ダクトは、ダクト部が蓄電装置から車幅方向においてシートとボディ部材との間の空間を延びて排気流路に接続される。また、排気流路は、サイドメンバとサイドトリムとにより形成された空間であり、シートよりも前方に排気を流通させる。したがって、シート下の空間に排気をしていないため、乗員に排気が当たらず、乗員の快適性が損なわれるのを抑制できる。また、ダクト部が蓄電装置からシートとボディ部材との間の空間に配置されるので、シートを構成する弾性材によって排気による騒音が吸収され、乗員の快適性が損なわれるのをより一層抑制できる。

（２） （１）に記載の電動車両であって、
前記ダクト部は、前記車幅方向に切断した前記ダクト部の断面を車両の前後方向から見たとき、前記車両の上下方向の長さ（上下方向の長さＬ１）が前記車幅方向の長さ（車幅方向の長さＬ２）よりも長い、電動車両。

（２）によれば、流路面積を確保しながら狭小空間にダクト部を配置することができる。

（３） （１）又は（２）に記載の電動車両であって、
前記ダクト接続部は、車両の前後方向に切断した前記ダクト接続部の断面を側方から見たとき、前記サイドメンバと前記シートとの間に設けられている、電動車両。

（３）によれば、サイドメンバとシートとの間にダクト接続部を設けることで、ダクト接続部が車室内から見えないため、室内の美観を損ねることなく、排気を車室内に送ることができる。

（４） （１）〜（３）のいずれかに記載の電動車両であって、
前記シートは、
シートクッション（シートクッション１１ａ）と、
前記シートクッションの後方から立設するシートバック（シートバック１１ｂ）と、を備え、
前記蓄電装置は、前記排気ダクトの流入口（ダクト流入口４５）に接続する蓄電装置排気口（蓄電装置排出口２４）を備え、
前記シートクッションより後方に位置する前記排気ダクトのダクト上流部（ダクト上流部４１）及び前記蓄電装置排気口は、上方から見たとき、前記シートバックと重なる位置に設けられている、電動車両。

（４）によれば、後傾したシートバックの下方のスペースを利用して排気ダクトの一部（ダクト上流部）を配置することができ、デッドスペースを有効に活用できる。

（５） （１）〜（４）のいずれかに記載の電動車両であって、
前記ダクト接続部は、前記排気流路に側方から接続され、
前記ダクト接続部には、前記排気流路の後方へ前記気体が流れるのを遮断する仕切部（仕切部４４）が設けられている、電動車両。

（５）によれば、仕切部により、蓄電装置を冷却した気体が排気流路の後方へ移動し、ウェビング挿通孔から車室に戻るのを抑制できる。

（６） （１）〜（５）のいずれかに記載の電動車両であって、
前記ダクト部は、
前記車幅方向において、前記シートと前記前記ボディ部材とに挟まれ、
前記車両の上下方向において、前記シートと前記フロアパネルとに挟まれている、電動車両。

（６）によれば、一側面と上面とがシートに囲まれるため、シートを構成する弾性材によって排気による騒音がより一層吸収される。

１０ 電動車両
１１ 後部シート（シート）
１１ａ シートクッション
１１ｂ シートバック
１３ フロアパネル
１４ バッテリ収納空間
１５ サイドボディパネル（ボディ部材）
１６ サイドメンバ
２０ バッテリユニット（蓄電装置）
２４ 蓄電装置排出口
４０ 排気ダクト
４１ ダクト上流部
４２ ダクト下流部（ダクト部）
４３ ダクト接続部
４４ 仕切部
４５ ダクト流入口（排気ダクトの流入口）
５０ サイドトリム
５１ 排気流路
Ｌ１ 上下方向の長さ
Ｌ２ 車幅方向の長さ

Claims (6)

1. シートと、
   前記シートの後方に配置される蓄電装置と、
   前記シートが固定されるフロアパネルと、
   前記シートの側方に設けられるボディ部材と、
   前記ボディ部材に連結され、前記シートの側方且つ下方に設けられるサイドメンバと、
   前記サイドメンバを覆うサイドトリムと、
   前記蓄電装置を冷却した気体を排出する排気ダクトと、
   前記サイドメンバと前記サイドトリムとにより形成され、前記シートよりも前方に排気を流通させる排気流路と、を備える電動車両であって、
   前記排気ダクトは、
   車幅方向において前記シートと前記ボディ部材との間の空間を延びるダクト部と、
   前記排気流路に接続されるダクト接続部と、を備える、電動車両。
2. 請求項１に記載の電動車両であって、
   前記ダクト部は、前記車幅方向に切断した前記ダクト部の断面を車両の前後方向から見たとき、前記車両の上下方向の長さが前記車幅方向の長さよりも長い、電動車両。
3. 請求項１又は２に記載の電動車両であって、
   前記ダクト接続部は、車両の前後方向に切断した前記ダクト接続部の断面を側方から見たとき、前記サイドメンバと前記シートとの間に設けられている、電動車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動車両であって、
   前記シートは、
   シートクッションと、
   前記シートクッションの後方から立設するシートバックと、を備え、
   前記蓄電装置は、前記排気ダクトの流入口に接続する蓄電装置排気口を備え、
   前記シートクッションより後方に位置する前記排気ダクトのダクト上流部及び前記蓄電装置排気口は、上方から見たとき、前記シートバックと重なる位置に設けられている、電動車両。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動車両であって、
   前記ダクト接続部は、前記排気流路に側方から接続され、
   前記ダクト接続部には、前記排気流路の後方へ前記気体が流れるのを遮断する仕切部が設けられている、電動車両。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動車両であって、
   前記ダクト部は、
   前記車幅方向において、前記シートと前記ボディ部材とに挟まれ、
   車両の上下方向において、前記シートと前記フロアパネルとに挟まれている、電動車両。
   
   

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