JP2022125762A - 車両の電池パック防水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の電池パック防水構造において、低床フロア上の電池パックの後端面全体を被覆部材で覆う等、電池ケースのコスト及び重量を増大させることなく、高床フロアから低床フロアに向かって流れる液体が電池パックの内部に侵入することを防止する。【解決手段】電池パック防水構造は、車両の乗員用の低床フロア１３と荷物室１２用の高床フロア１４とを含み、低床フロア１３に電池パック５０が搭載され、高床フロア１４から低床フロア１３に向かって流れる液体を低床フロア１３より車外に案内する液体案内部２０を、高床フロア１４に設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の電池パック防水構造に関し、特に、低床フロアと高床フロアとを備えた車両で低床フロアに設けられた電池パックへの液体の侵入を防止する構造に関する。

特許文献１には、車両の座席の下側に配置された電池パックの上面全体を被覆部材で覆い、被覆部材に上方から見て電池パックと重畳しない位置に貫通孔を形成する構成が記載されている。この構成により、被覆部材の上のカーペットの穴を通って、被覆部材の上面に到達した水が電池パックに降りかかることを抑制できるとされている。

特開２０１９－１４７５２０号公報

車両のフロアパネルが乗員用の低床フロアと荷物室用の高床フロアとを含み、低床フロア上に電池パックが搭載される場合がある。このとき、高床フロアがある荷物室でクーラーボックス、バケツ、ポリタンク等の容器が倒れた場合に、容器の中からこぼれた水等の液体が前方に向かって流れる可能性がある。この液体は、高床フロア上を流れて低床フロアに落下し、低床フロアで跳ね返った液体がその前にある電池パックのケースの隙間を通じて内部に侵入する可能性がある。電池パックの安全性を確保するために、このような電池パック内部への液体の侵入は防止する必要がある。

電池パック内部への液体の侵入を防止する手段として、低床フロア上で電池パックより後側に、電池パックの後端面全体を覆う被覆部材を設置することが考えられる。しかしながら、この場合には、電池パックの左右方向長さが大きい場合に、被覆部材の重量、コストが大幅に増大する可能性がある。

また、電池パック内部への液体の侵入を防止する他の手段として、電池パックの電池ケースの下ケースと上カバーとの重なり部を大きくしたり、下ケースと上カバーとの間に複雑なラビリンス構造を形成することも考えられるが、この場合には、電池ケースのコスト及び重量が増大する可能性がある。

本発明の車両の電池パック防水構造の目的は、低床フロア上の電池パックの後端面全体を被覆部材で覆う等、電池ケースのコスト及び重量を増大させることなく、高床フロアから低床フロアに向かって流れる液体が電池パックの内部に侵入することを防止することである。

本発明に係る車両の電池パック防水構造は、車両の乗員用の低床フロアと荷物室用の高床フロアとを含み、前記低床フロアに電池パックが搭載された車両において、前記高床フロアから前記低床フロアに向かって流れる液体を前記低床フロアより車外に案内する液体案内部を前記高床フロアに備える、車両の電池パック防水構造である。

本発明に係る車両の電池パック防水構造によれば、低床フロア上の電池パックの後端面全体を被覆部材で覆う等、電池ケースのコスト及び重量を増大させることなく、高床フロアから低床フロアに向かって流れる液体が電池パックの内部に侵入することを防止できる。

本発明の実施形態の車両の電池パック防水構造を示す概略構成図である。 図１から後席を取り除いて上側から見た図である。 本発明の実施形態の別例の電池パック防水構造における溝の下側部分及び逆止弁の概略構成図である。 本発明の実施形態の別例の電池パック防水構造を示す概略構成図である。 図４から後席を取り除いて上側から見た図である。 本発明の実施形態の別例の電池パック防水構造を示す概略構成図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら実施形態の車両の電池パック防水構造を説明する。この説明において、具体的な形状、材質、配置位置、個数等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、仕様に応じて適宜変更することができる。また、各図に示す矢印Ｆｒ、矢印Ｕｐ、矢印Ｒｈは、車両の前方向、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印Ｆｒ，矢印Ｕｐ，矢印Ｒｈの反対方向は、車両の後方向、下方向、左方向をそれぞれ意味する。

図１は、実施形態の車両の電池パック防水構造１０の概略構成を示している。図２は、図１から後席６０を取り除いて上側から見た図である。電池パック防水構造１０は、車両のフロアパネル１２に設けられた乗員用の低床フロア１３と、荷物室１７内の部分を有する荷物室用の高床フロア１４とを含み、低床フロア１３から高床フロア１４にかけて設けられた後席６０の座面部６２の下の低床フロア１３に電池パック５０が搭載されている。荷物室１７は、車両の内部で後席６０の後側に形成され、荷物を搭載可能な空間である。図１、図２では、荷物室１７に、バケツ等の容器７０が搭載されているがその容器７０が走行時の振動等で前側に倒れてその内側から一点鎖線矢印α方向に液体が流れた状態を示している。本例の構成は、このように容器７０が倒れて液体が低床フロア１３に向かって流れた場合でも、低床フロア１３に搭載された電池パック５０への液体の侵入を防止することを目的とする。

電池パック５０は、電池ケース５１の上カバー５２で覆われた下ケース５３の内部に、複数の電池セルが接続された電池モジュール、または複数の電池モジュールが接続された電池スタックである電池本体５５が収容される。電池パック５０は、電気自動車、ハイブリッド車両、または燃料電池車等の駆動源である電動モータに電力を供給する。低床フロア１３に電池パック５０を搭載するのは、電池パック５０は容積が大きく、高床フロア１４に配置したのでは荷物室１７の容積が大きく減少するためである。

フロアパネル１２は、後側の高床フロア１４と、前側の低床フロア１３とが、段差面部１５によって連結される。段差面部１５は、上下方向に沿った板部であるが、上下方向に対し傾斜した板部としてもよい。

電池パック防水構造１０は、高床フロア１４から低床フロア１３に向かって流れる液体を、車外に案内する液体案内部２０が、高床フロア１４に設けられる。

液体案内部２０は、車幅方向に延びる溝２１と、溝２１の底部に形成された液体抜き穴２２とを有する。さらに、図１、図２に示されるように、液体案内部２０は、高床フロア１４における後席６０の後端６１より前側で、さらに座面部６２に設けられたベルトアンカー孔６３より前側に設けられる。ベルトアンカー孔６３は、シートベルトアンカーを車体に取り付けるために形成された孔である。溝２１の左右方向両端２１ａ、２１ｂのそれぞれは、電池パック５０の左右方向両端より車両の幅方向外側に位置する。これによって、液体案内部２０により、液体が車外に案内される。

上記の電池パック防水構造１０によれば、高床フロア１４に液体案内部２０が設けられる。これにより、荷物室１７で容器７０が倒れたときに、図１に一点鎖線矢印αで示すように、容器７０から前方に流れた液体を、電池パック５０より後側で、溝２１内に導いて、溝２１内から液体抜き穴２２を介して、車外に逃がすことができる。これにより、電池パック５０に液体が達することがなく、電池パック５０の防水が図られる。

さらに、液体案内部２０が、高床フロア１４の後席６０の後端６１より前側に設けられる。これにより、後席６０の後端６１より後側にある荷物室１７のどの位置で容器７０が倒れても、液体案内部２０により容器７０からの液体が電池パック５０に達することを防止できる。

さらに、液体案内部２０は、後席６０のベルトアンカー孔６３より前側に設けられる。これにより、後席６０の座面部６２上での容器７１の倒れ等により、容器７１から流れた液体がベルトアンカー孔６３を通って高床フロア１４に落下し、前側に流れる場合にその液体を液体案内部２０で車外に逃がすこともできる。

さらに、電池パック５０の後側に電池パック５０の後端面全体を覆う被覆部材を設ける必要がない。また、電池ケース５１が上カバー５２で下ケース５３を覆う場合に、上カバー５２及び下ケース５３の大きな重なり部を設けたり、上カバー５２及び下ケース５３の間に複雑なラビリンス構造を設ける必要もない。これにより、電池ケース５１の重量及びコストの大幅な増大を抑制できる。

なお、液体案内部２０は、高床フロア１４の後席６０より後側に設けられてもよい。この構成により、高床フロア１４と低床フロア１３と連結する段差面部１５を、図１の構成より後側に移動させることができるので、低床フロア１３の領域を大きくでき、その分、低床フロア１３に搭載する電池パックの容積を大きくできる。

（実施形態の別例の第１例）
図３は、実施形態の別例の電池パック防水構造１０ａにおける溝２１の下側部分及び逆止弁２４の概略構成を示している。本例の構成では、液体案内部２０ａを構成する溝２１の液体抜き穴２２に、車外からの液体の侵入を防止する逆止弁２４が設けられる。逆止弁２４は、液体抜き穴２２の中心部に上下方向に移動可能に設けられた弁体２５と、弁体２５と溝２１の底部２１ｃとの間に設けられたコイルバネ２９とを含む。弁体２５は、液体抜き穴２２を貫通する軸部２６と、軸部２６の上端に固定された上板２７及び下端に固定された下板２８とを有する。下板２８の上面の外周縁部にはシールリング３０が設けられる。コイルバネ２９は、上板２７の下面と溝２１の底部２１ｃ上面との間に設けられ、弁体２５を上方に付勢する。これにより、弁体２５の下板２８が引き上げられてシールリング３０を介して底部２１ｃの下面に押し付けられる。このため、逆止弁２４は、通常時に閉弁されて、車外の下側から液体抜き穴２２を通じた溝２１内への液体の侵入を防止するが、溝２１の内部に高床フロア１４から液体が侵入し、下板２８の上側に液体の所定以上の重量が加わると、弁体２５がコイルバネ２９の付勢力に抗して下側に移動して開弁し、溝２１から車外へ液体を排出する。

本例の構成によれば、車両の走行時に溝２１の下側周辺部に配置された後輪で雨水等の水が上側に跳ね上げられた場合に、その水が液体抜き穴２２を通じて溝２１内に侵入し、電池パック５０側へ流れることを防止できる。本例において、その他の構成及び作用は、図１、図２の構成と同様である。

（実施形態の別例の第２例）
図４は、実施形態の別例の電池パック防水構造１０ｂの概略構成を示している。図５は、図４から後席６０を取り除いて上側から見た図である。本例の構成では、上記の各例の構成と異なり、液体案内部３１である溝３３に、液体抜き穴を設けていない。その代わりに、本例の構成では、高床フロア１４から、高床フロア１４及び低床フロア１３を連結する連結部である傾斜板部１８に、液体を案内する液体案内部３１が設けられる。傾斜板部１８は、車両の左右方向両端に設けられている。

液体案内部３１は、高床フロア１４に設けられ、左右方向に延びて上方に突出するリブ３２と、リブ３２に隣接して設けられた第１案内溝３３及び第２案内溝３４と、傾斜板部１８に設けられた第３案内溝３５とを含んで構成される。

まず、リブ３２、第１案内溝３３及び第２案内溝３４を説明する。図５では、リブ３２を斜線部で示している。リブ３２は、左右方向に長尺な突部であり、後席６０の下側に設けられる。リブ３２の上端縁は、後席６０の座面部６２の下面に接触するか、または微小隙間を介して対向する。

第１案内溝３３は、高床フロア１４において、リブ３２の後側に隣接して設けられ、リブ３２に沿って延びている。第２案内溝３４は、高床フロア１４の前端部で、リブ３２の左右方向両端より外側に前後方向に沿って延びるように設けられる。第２案内溝３４の後端は、第１案内溝３３の左右方向の端と連通する。

さらに、傾斜板部１８の上面には、傾斜板部１８の傾斜方向に沿って延びる第３案内溝３５が形成される。第３案内溝３５の後端は、第２案内溝３４の前端と連通し、第３案内溝３５の前端は車外に連通している。

これにより、図４、図５に一点鎖線矢印γ１で示すように高床フロア１４を低床フロア１３に向かって流れた液体は、リブ３２の後側の第１案内溝３３内に入る。このとき、液体の流速が高くても、リブ３２の存在により、第１案内溝３３を超えて前側に流れることが防止される。第１案内溝３３では、図５の一点鎖線矢印γ２で示すように、左右方向両側に流れた後、第２案内溝３４で前側に向きを変えて流れる。そして、第３案内溝３５を前下側に流れて、電池パック５０の前側で車両の乗降口の開口（図示せず）から車外に排出される。

本例の構成によれば、荷物室１７で容器７０が倒れたときに、容器７０から前方に流れた液体を、液体案内部３１で電池パック５０を迂回させた後に、車外に逃がすことができる。これにより、電池パック５０に液体が到達しないので、電池パック５０の防水が図られる。本例において、その他の構成及び作用は、図１、図２の構成と同様である。

（実施形態の別例の第３例）
図６は、実施形態の別例の電池パック防水構造１０ｃの概略構成を示している。本例の構成では、図４、図５の構成と異なり、液体案内部３１ａはリブを備えず、その代りに、高床フロア１４の上面と後席６０の座面部６２下面とで挟まれ、左右方向に延びた棒状のシール部３６が設けられる。シール部３６は、例えば樹脂またはゴムの棒状体により形成され、図４、図５の構成のリブ３２と同様の位置で、高床フロア１４の上面と座面部６２下面との間をシールする。座面部６２の下面は例えばポリウレタン樹脂等の樹脂製である。本例の構成によれば、シール部３６によって、リブ３２を設けた図４、図５の構成よりも、座面部６２下面に対する密着性が高くなるので、第１案内溝３３の後側から前側に向かって流れる液体が第１案内溝３３を超えて前側に流れることを防止しやすくなる。本例において、その他の構成及び作用は、図４、図５の構成と同様である。

１０，１０ａ、１０ｂ 電池パック防水構造、１２ フロアパネル、１３ 低床フロア、１４ 高床フロア、１５ 段差面部、１７ 荷物室、１８ 傾斜面、２０，２０ａ 液体案内部、２１ 溝、２１ａ、２１ｂ 端、２２ 液体抜き穴、２４ 逆止弁、２５ 弁体、２６ 軸部、２７ 上板、２８ 下板、２９ コイルバネ、３０ シールリング、３１，３１ａ 液体案内部、３２ リブ、３３ 第１案内溝、３４ 第２案内溝、３５ 第３案内溝、３６ シール部、５０ 電池パック、５１ 電池ケース、５２ 上カバー、５３ 下ケース、５５ 電池本体、６０ 後席、６１ 後端、６２ 座面部、６３ ベルトアンカー孔、７０ 容器、７１ 容器。

Claims (1)

1. 車両の乗員用の低床フロアと荷物室用の高床フロアとを含み、前記低床フロアに電池パックが搭載された車両において、
   前記高床フロアから前記低床フロアに向かって流れる液体を前記低床フロアより車外に案内する液体案内部を、前記高床フロアに備える、
   車両の電池パック防水構造。
   

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