JP2021146801A - 電源装置搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】前突時などにおけるバッテリとシートとの接触による双方への影響を低減できる電源装置搭載構造を提供する。【解決手段】車室１１に配置された後部座席１５の下方に配置されるバッテリユニット１の搭載構造であって、バッテリユニット１と後部座席１５の座面部１５ａとの間に配置され、バッテリユニット１の上面を覆う排気ダクトカバー８１、８３と、排気ダクトカバー８１、８３の縁部８１ａ、８３ａと対向する位置に設けられ、座面部１５ａからの荷重が入力された際に、座面部１５ａと接触する接触部７１ａ、７３ａと、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、電動車両などの電源装置搭載構造に関する。

特許文献1に記載される車両では、バッテリがシートクッションの下に搭載され、シート側から所定以上の下向き荷重が入力した際に、バッテリ搭載領域が下降するようにフロアの変形を可能とする剛性断点が設けられている。これにより、車両の前突時などにバッテリが破損する可能性を低減している。

特開２０１７−１３２３６８号公報

しかしながら、特許文献1のように、フロアに変形可能な剛性断点を設けた場合、例えば乗員がフロアを踏み込んだり、荷物をフロアにおいた場合に変形する虞があった。それを考慮して設計を行う場合、前突時の変形を許容し、乗員や荷物からの通常時に入力される荷重では変形しないように、構造を複雑に工夫する必要が生じる。

本発明は、前突時などにおけるバッテリとシートとの接触による双方への影響を低減できる電源装置搭載構造の提供をする。

本発明は、
車室に配置されたシートの下方に配置される電源装置の電源装置搭載構造であって、
前記電源装置と前記シートの座面部との間に配置され、前記電源装置の上面を覆う板部材と、
前記板部材の縁部と対向する位置に設けられ、前記座面部からの荷重が入力された際に、前記座面部と接触する接触部と、を備える。

本発明によれば、例えば車両の前突時などに乗員を介して、シート座面部から下方に荷重がかかる場合に、接触部がシート座面部の下面と接触することで、板部材の縁部がシート座面部の下面と接触することを抑制することができ、シート座面部及び板部材の双方の破損を抑制することができる。

本発明の一実施形態の電源装置搭載構造が適用される車両の後部座席周辺を前方斜め上方から見た斜視図である。 バッテリユニットの平面図である。 バッテリユニットの分解斜視図である。 左側排気ダクトの平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 右側排気ダクトの平面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図７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、左方をＬ、右方をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

［車両］
図１に示すように、本実施形態の車両は、例えばハイブリッド車であり、車室１１内にバッテリ２（図３参照）を収容するバッテリユニット１が搭載されている。バッテリユニット１は、フロアパネルＦに凹設される収容凹部（図示せず）に配置され、フロアパネルＦに締結される。

フロアパネルＦは、車室１１の床部を構成するフロントフロアパネル１２と、荷室１３の床部等を構成するリヤフロアパネル１４とが後部座席１５の下方で接続されており、その車幅方向の両端部は、前後方向に沿って延びる左右一対の骨格部材１６に連結されている。収容凹部は、後部座席１５の下方に形成されており、収容凹部に収容されたバッテリユニット１の上面は、後部座席１５の座面部１５ａの下面１５ｂ（図５及び図７参照）と対向又は当接する。

［バッテリユニット］
図２及び図３に示すように、バッテリユニット１は、ケース３と、ケース３の開口を覆う蓋４と、を備え、内部にバッテリ２、冷却用部品６等を収容する。

ケース３は、上方が開口した横長の略直方体状を有する樹脂製の部材であり、上方に開口するケース本体３１と、このケース本体３１の開口縁部から外側に延びる環状のフランジ部３２と、を有している。

蓋４は、ケース本体３１の開口を塞ぐ部材であり、ケース本体３１の開口にほぼ対応して略長方形に形成された天井部４１と、天井部４１の外周縁から一体に垂下する略四角枠状の縦壁４２と、縦壁４２の下端縁部から全周に亘って外側に延びるフランジ部４３と、を備える。

縦壁４２のうち前方を向く面には、車室１１の空気をバッテリユニット１内に取り入れるための吸気口４２ａが形成されている。また、天井部４１の左右２箇所には、バッテリユニット１内の空気を車室１１に排出するための排気口４１ａ、４１ｂが形成されている。

フランジ部４３は、環状のシール部材（図示せず）を介してケース３のフランジ部３２に重ね合わされる。重ね合わされた両フランジ部３２、４３は、図示しない複数のボルトを介してフロアパネルＦに締結される。

バッテリ２は、複数のバッテリモジュール２１を備える。各バッテリモジュール２１は、複数のセル２１１を車幅方向に積層して構成される。

冷却用部品６は、車室１１の空気をバッテリユニット１内に取り込み、取り込んだ空気でバッテリ２を冷却し、冷却後の空気を車室１１に排出する冷却流路を構成している。冷却用部品６には、上面被覆材６１、ファン（図示せず）等が含まれる。

上面被覆材６１は、ケース３内でバッテリ２の上面を被覆する樹脂部材であり、上面被覆材６１とバッテリ２の上面との間には、空気な流通可能な空間が形成される。また、上面被覆材６１には、ケース３の外部からバッテリ２の上方に空気を取り入れる吸気部６１ａが設けられている。吸気部６１ａは、前方に開口しており、蓋４の吸気口４２ａを介して車室１１から空気を取り入れる。

ファンは、バッテリ２の下方に配置され、上方から空気を取り込み、取り込んだ空気を側方に排出する。これにより、蓋４の吸気口４２ａから取り込まれた車室１１の空気がバッテリ２を通過し、バッテリ２が冷却される。ファンから排出された空気は、蓋４の左右の排気口４１ａ、４１ｂからケース３の外に排気される。

図１〜図３に示すように、左側の排気口４１ａには、左側排気ダクト７１が接続されており、左側排気口４１ａから排出される空気は、左側排気ダクト７１と、左側排気ダクト７１に接続される左側延長ダクト７２を介して車室１１に排出される。

また、右側排気口４１ｂには、右側排気ダクト７３が接続されており、右側排気口４１ｂから排出される空気は、右側排気ダクト７３と、右側排気ダクト７３に接続される右側延長ダクト７４を介して車室１１に排出される。

図５及び図７に示すように、左右の排気ダクト７１、７３は、いずれも樹脂製であり、左右の排気口４１ａ、４１ｂの周縁部に配置されるシール部材７５、７６を介して蓋４に取り付けられる。これにより、排気ダクト７１、７３と蓋４との間をシール部材７５、７６で密閉し、ケース３内の空気を排気ダクト７１、７３から効果的に排出することができる。

図２、図３、図５及び図７に示すように、後部座席１５の座面部１５ａとバッテリユニット１との間には、左側排気ダクト７１の上面を覆う左側排気ダクトカバー８１と、右側排気ダクト７３の上面を覆う右側排気ダクトカバー８３とが配置されている。左右の排気ダクトカバー８１、８３は、いずれも金属製であり、例えば車両の前突時などに乗員を介して後部座席１５の座面部１５ａから下方に荷重がかかる場合に、樹脂製である左右の排気ダクト７１、７３を保護する。このとき、座面部１５ａの下面が排気ダクトカバー８１、８３の縁部８１ａ、８３ａに接触すると、座面部１５ａの下面が破損したり、排気ダクトカバー８１、８３の縁部８１ａ、８３ａが座面部１５ａの下面に引っ掛かって捲れる可能性がある。

このような問題は、排気ダクトカバー８１、８３の縁部８１ａ、８３ａを下方に折り曲げたり折り返す加工を施すことにより回避可能であるが、このような回避策では、加工コストが上昇してしまう。また、上記回避策では、排気ダクトカバー８１、８３と排気ダクト７１、７３との接触を避けるためのクリアランスを確保するために、蓋４と排気ダクト７１、７３のシール位置を蓋４の内側にする必要があるので、冷却のための流路容積が小さくなり、冷却性能に影響を与える虞がある。

本実施形態の排気ダクト７１、７３には、排気ダクトカバー８１、８３の縁部８１ａ、８３ａと前後方向で対向する位置に、接触部７１ａ、７３ａが設けられている。接触部７１ａ、７３ａは、座面部１５ａからの荷重が入力された際に座面部１５ａの下面１５ｂと接触する。接触部７１ａ、７３ａは、排気流路となる筒状のダクト本体１７１、１７３から水平方向に延びるダクトフランジ部１７２、１７４の後端部に設けられている。

このような排気ダクト７１、７３によれば、例えば車両の前突時などに乗員を介して後部座席１５の座面部１５ａから下方に荷重がかかる場合に、接触部７１ａ、７３ａが座面部１５ａの下面１５ｂと接触することで、排気ダクトカバー８１、８３の縁部８１ａ、８３ａが座面部１５ａの下面１５ｂと接触することを抑制し、座面部１５ａ及び排気ダクトカバー８１、８３の双方の破損を抑制できる。また、排気ダクト７１、７３に接触部７１ａ、７３ａを設けることで、部品点数の増加やコストの上昇を抑制できる。

排気ダクトカバー８１、８３の縁部８１ａ、８３ａと接触部７１ａ、７３ａとの間には、前後方向に所定の隙間（クリアランス）が設けられており、後部座席１５の座面部１５ａから下方に荷重がかかった場合でも、互いに接触しないように設定される。

接触部７１ａ、７３ａは、座面部１５ａの下面１５ｂと交わる方向に伸びる縦壁部７１ｂ、７３ｂを備える。このようにすると、後部座席１５の座面部１５ａから接触部７１ａ、７３ａに荷重が入力された際に、縦壁部７１ｂ、７３ｂが荷重を支持するので、座面部１５ａが排気ダクトカバー８１、８３の縁部８１ａ、８３ａに接触する可能性をより一層低減させることができる。

また、接触部７１ａ、７３ａは、側方から見て、排気ダクトカバー８１、８３の上面部の延長線上に位置し、座面部１５ａの下面１５ｂと対向する接触面部７１ｃ、７３ｃを備える。このようにすると、接触面部７１ｃ、７３ｃで荷重を受けるができ、接触部７１ａ、７３ａに作用する荷重を分散して受けることができる。

なお、「延長線上に位置する」とは、完全に一致する場合に限らず、多少の段差を含む概念である。また、接触面部７１ｃ、７３ｃは、排気ダクトカバー８１、８３の上面部と略平行であることが好ましいが、必ずしも平行である必要はない。

なお、本実施形態の接触部７１ａは、図４に示すように、排気ダクト７１（ダクトフランジ部１７２）の後端部に左右方向に連続して延びるように設けられている。一方、本実施形態の接触部７３ａは、図６に示すように、排気ダクト７３（ダクトフランジ部１７４）の後端部に左右方向に複数、所定の間隔で断続的に設けられている。接触部７１ａ、７１ａの形態は、いずれを採用してもよく、またこれに限定されず、適宜変更され得る。

また、図５及び図７に示すように、接触部７１ａ、７３ａ（接触面部７１ｃ、７３ｃ）は、シール部材７５、７６よりも外側（本実施形態では後方）に延出している。このようにすると、冷却のための流路容積を確保したまま、座面部１５ａとの接触対策をとることができるので、冷却性能と後部座席１５の耐久性を両立できる。

また、接触部７１ａ、７３ａの縦壁部７１ｂ、７３ｂは、上方から見てシール部材７５、７６と重なる位置に配置されている。シール部材７５、７６には、蓋４と排気ダクト７１、７３との間で空間を密閉するために上下方向に圧力が加えられている。そのため、排気ダクト７１、７３に対して反力を発生させるが、接触部７１ａ、７３ａの縦壁部７１ｂ、７３ｂが上方から見てシール部材７５、７６と重なる位置に配置されるので、シール部材７５、７６の反力による排気ダクト７１、７３の変形を抑止し、シール性を確保することができる。

なお、前述した実施形態は、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本発明の板部材は、排気ダクトカバー以外の部材であってもよい。また、接触部は、排気ダクト以外の部材に設けてもよい。
例えば、前述した実施形態では、バッテリ２の冷却する冷却用部品６について説明したが、冷却用部品６は、バッテリ２の冷却のみならず、バッテリ２を加温するものであってもよく、バッテリ２の加温を主として行うものであってもよい。

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） 車室（車室１１）に配置されたシート（後部座席１５）の下方に配置される電源装置（バッテリユニット１）の電源装置搭載構造であって、
前記電源装置と前記シートの座面部（座面部１５ａ）との間に配置され、前記電源装置の上面を覆う板部材（排気ダクトカバー８１、８３）と、
前記板部材の縁部（縁部８１ａ、８３ａ）と対向する位置に設けられ、前記座面部からの荷重が入力された際に、前記座面部と接触する接触部（接触部７１ａ、７３ａ）と、を備える、電源装置搭載構造。

（１）によれば、例えば車両の前突時などに乗員を介して、シート座面部から下方に荷重がかかる場合に、接触部がシート座面部の下面と接触することで、板部材の縁部がシート座面部の下面と接触することを抑制することができ、シート座面部及び板部材の双方の破損を抑制することができる。

（２） （１）に記載の電源装置搭載構造であって、
前記接触部は、前記座面部の下面と交わる方向に伸びる縦壁部（縦壁部７１ｂ、７３ｂ）を備える、電源装置搭載構造。

（２）によれば、シート座面部から接触部に荷重が入力された際に、縦壁部が荷重を支持することができるため、シート座面部が板部材の縁部に接触することをより一層抑制できる。

（３） （１）又は（２）に記載の電源装置搭載構造であって、
前記板部材は、前記座面部の下面と対向する上面部を備え、
前記接触部は、側方から見て、前記上面部の延長線上に位置し、前記座面部の下面と対向する接触面部（接触面部７１ｃ、７３ｃ）を備える、電源装置搭載構造。

（３）によれば、接触部の接触面部は、側方から見て、板部材の上面部の延長線上に位置し座面部の下面と対向するので、接触面部で荷重を受けることで、接触部に作用する荷重を分散して受けることができる。

（４） （３）に記載の電源装置搭載構造であって、
前記電源装置は、
電力を供給するバッテリ（バッテリ２）と、
前記バッテリの上面を覆うバッテリカバー（蓋４）と、
前記バッテリを収容し、前記バッテリカバーと締結されるケース（ケース３）と、
前記バッテリカバーの排気口（排気口４１ａ、４１ｂ）に接続され、前記ケース内の空気を前記ケース外に排気する排気ダクト（排気ダクト７１、７３）と、
前記排気ダクトの上面を覆う排気ダクトカバー（排気ダクトカバー８１、８３）と、を備え、
前記板部材は、前記排気ダクトカバーで構成され、
前記接触部は、前記排気ダクトの端部に設けられる、電源装置搭載構造。

（４）によれば、排気ダクトに接触部を設けることで、部品点数の増加を抑制できる。

（５） （４）に記載の電源装置搭載構造であって、
前記電源装置は、前記バッテリカバーと前記排気ダクトとの間を密閉するように配置されるシール部材（シール部材７５、７６）を更に備え、
前記接触部は、前記シール部材よりも外側に延出する、電源装置搭載構造。

（５）によれば、シール部材により、排気ダクトとバッテリカバーとの間を密閉することで、ケース内の排気を排気ダクトから効果的に排出することができる。このとき、電源装置においてシール部材より内側が排気流路となるため、排気ダクトの端部に設けられる接触部をシール部材よりも外側に延出させることで、流路容積を確保したまま、シートの座面部の接触対策をとることができる。これにより、冷却性能とシートの耐久性を両立できる。

（６） （５）に記載の電源装置搭載構造であって、
前記接触部は、
前記座面部の下面と交わる方向に伸びる縦壁部（縦壁部７１ｂ、７３ｂ）と、
前記縦壁部から前記シール部材よりも外側に延出する前記接触面部（接触面部７１ｃ、７３ｃ）と、を備え、
前記縦壁部は、上方から見て前記シール部材と重なる位置に配置される、電源装置搭載構造。

バッテリカバーと排気ダクトとの間で空間を密閉するためにシール部材には上下方向に圧力が加えられる。そのため、排気ダクトに対しては反力を発生させるが、（６）によれば、接触部が縦壁部を備えることで、排気ダクトの剛性を高めることができ、その反力を受けても排気ダクトの変形を抑止し、シール性を確保することができる。

１ バッテリユニット
２ バッテリ
３ ケース
４ 蓋
１１ 車室
１５ 後部座席
１５ａ 座面部
４１ａ 排気口
４１ｂ 排気口
７１ 左側排気ダクト（排気ダクト）
７１ａ 接触部
７１ｂ 縦壁部
７１ｃ 接触面部
７３ 右側排気ダクト（排気ダクト）
７３ａ 接触部
７３ｂ 縦壁部
７３ｃ 接触面部
７５ シール部材
７６ シール部材
８１ 左側排気ダクトカバー（板部材）
８１ａ 縁部
８３ 右側排気ダクトカバー（板部材）
８３ａ 縁部

Claims (6)

1. 車室に配置されたシートの下方に配置される電源装置の電源装置搭載構造であって、
   前記電源装置と前記シートの座面部との間に配置され、前記電源装置の上面を覆う板部材と、
   前記板部材の縁部と対向する位置に設けられ、前記座面部からの荷重が入力された際に、前記座面部と接触する接触部と、を備える、電源装置搭載構造。
2. 請求項１に記載の電源装置搭載構造であって、
   前記接触部は、前記座面部の下面と交わる方向に伸びる縦壁部を備える、電源装置搭載構造。
3. 請求項１又は２に記載の電源装置搭載構造であって、
   前記板部材は、前記座面部の下面と対向する上面部を備え、
   前記接触部は、側方から見て、前記上面部の延長線上に前記座面部の下面と対向する接触面部を備える、電源装置搭載構造。
4. 請求項３に記載の電源装置搭載構造であって、
   前記電源装置は、
   電力を供給するバッテリと、
   前記バッテリの上面を覆うバッテリカバーと、
   前記バッテリを収容し、前記バッテリカバーと締結されるケースと、
   前記バッテリカバーの排気口に接続され、前記ケース内の空気を前記ケース外に排気する排気ダクトと、
   前記排気ダクトの上面を覆う排気ダクトカバーと、を備え、
   前記板部材は、前記排気ダクトカバーで構成され、
   前記接触部は、前記排気ダクトの端部に設けられる、電源装置搭載構造。
5. 請求項４に記載の電源装置搭載構造であって、
   前記電源装置は、前記バッテリカバーと前記排気ダクトとの間を密閉するように配置されるシール部材を更に備え、
   前記接触部は、前記シール部材よりも外側に延出する、電源装置搭載構造。
6. 請求項５に記載の電源装置搭載構造であって、
   前記接触部は、
   前記座面部の下面と交わる方向に伸びる縦壁部と、
   前記縦壁部から前記シール部材よりも外側に延出する前記接触面部と、を備え、
   前記縦壁部は、上方から見て前記シール部材と重なる位置に配置される、電源装置搭載構造。

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