JP3739696B2 - 高圧電装ボックス構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱する高圧電装部品を内蔵する高圧電装ボックス構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電気自動車やハイブリッド車両においては、バッテリーや制御装置等の高圧電装部品を、むき出しにせず高圧電装ボックスに収納して車内に配置することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本出願人は、上記のような高圧電装ボックスを、車内に効率よく設置するため、リアシートのシートバックに沿わせて設置することを考えた。このように設置する場合を含め、特に車室内に近接して高圧電装ボックスを設置する場合には、炎天下で放置させられると、バッテリーに寿命低下等の悪影響を及ぼすことがあった。また、極低温下でバッテリーを使用すると電解液凍結に伴う内部抵抗の増大が発生し出力低下等の悪影響を及ぼすことがあった。つまり高温側および低温側のいずれにおいてもそれが過度になるとバッテリーを含む高圧電装品の性能に影響を及ぼしてしまう。
【０００４】
したがって、本発明は、車室内高温時および極低温時のいずれにおいても、高圧電装品の性能への悪影響を抑制することができる高圧電装ボックス構造の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の高圧電装ボックス構造は、ボックス本体（例えば実施の形態における高圧電装ボックス本体７０）と、該ボックス本体の内部に収納される高圧電装部品（例えば実施の形態におけるバッテリー５、インバータ７およびＤＣ／ＤＣコンバータ８）とを有する高圧電装ボックス構造において、前記ボックス本体と前記高圧電装部品との隙間に発泡性樹脂からなる介装部材（例えば実施の形態における介装部材２００〜２０３）を設けるとともに、該介装部材のバッテリーボックス（例えば実施の形態におけるバッテリーボックス２０）に対向する側の面部（例えば実施の形態における面部２０８）には、それぞれ各端縁部より若干内側に各端縁部と平行にリブ状に盛り上がるビード（例えば実施の形態におけるビード２１０）が形成されていることを特徴としている。
【０００６】
このように、ボックス本体と高圧電装部品との隙間に発泡性樹脂からなる介装部材が設けられているため、高圧電装部品の周囲を介装部材で断熱することができる。しかも、高圧電装部品の外側に発泡性樹脂からなる介装部材が設けられるため、この介装部材によって外部からの衝撃が高圧電装部品へ及ぶのを防止することができる。
【０００７】
本発明の請求項２記載の高圧電装ボックス構造は、請求項１記載のものに関して、前記ボックス本体の内部に空気を通過させることにより前記高圧電装部品の冷却を行うことを特徴としている。
【０００８】
このようにボックス本体の内部に空気を通過させることにより高圧電装部品の冷却を行うものであるため、高圧電装部品との隙間を介装部材で埋めることで空気を高圧電装部品に効果的に通過させることができる。
【０００９】
本発明の請求項３記載の高圧電装ボックス構造は、請求項１または２記載のものに関して、前記高圧電装部品の端子部（例えば実施の形態における端子部２０６）を前記介装部材で覆うことを特徴としている。
【００１０】
このように、発泡性樹脂からなる介装部材で高圧電装部品の端子部を覆うため、介装部材を予め高圧電装部品側に取り付けておけば、高圧電装部品の収納時やメンテナンス時に作業者が端子部に触れるのを介装部材で防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の高圧電装ボックス構造を図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の高圧電装ボックス構造は自動車の高圧電装冷却装置に適用されたものである。なお、本実施形態における自動車はハイブリッド自動車であり、このハイブリッド自動車では、直流電源のバッテリーからモータに給電するときにインバータによって直流から交流に変換し、また、エンジンの出力または車両の運動エネルギーの一部をモータを介してバッテリーに蓄電するときにインバータによって交流を直流に変換して蓄電する。また、インバータによって変換された直流電圧は高圧であるので、その一部はＤＣ／ＤＣコンバータによって降圧する。そして、高圧電装冷却装置はこれらのバッテリー、インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータを冷却するものである。
【００１２】
図１を参照して、本実施形態の高圧電装ボックス構造が適用された高圧電装冷却装置１の概略を説明する。
高圧電装冷却装置１は、吸気ダクト１０と、バッテリーボックス２０と、ヒートシンクケース３０と、排気ダクト４０と、外装ボックス５０と、ファン６０とを備えている。ここで、バッテリーボックス２０、ヒートシンクケース３０および外装ボックス５０が高圧電装ボックス本体７０を主に構成している。
吸気ダクト１０はシャッタ１３によって開閉される冷却空気入口１１を有している。バッテリーボックス２０は箱状をなし、その上部開口２１は吸気ダクト１０の下部開口１２に接続されている。バッテリーボックス２０の内部には高圧電装部品であるバッテリー（図１では図示せず）が装着されるとともに、冷却空気が流通可能になっている。ヒートシンクケース３０も箱状をなし、その上部開口３２ｂは排気ダクト４０の下部開口４２に接続されている。ヒートシンクケース３０の内部にはヒートシンクが設けられるとともに冷却空気が流通可能になっており、ヒートシンクケース３０の外面には高圧電装部品であるインバータとＤＣ／ＤＣコンバータ（図１ではいずれも図示せず）が設置されている。なお、バッテリーボックス２０とヒートシンクケース３０とは車体左右方向に並べられている。
【００１３】
そして、バッテリーボックス２０とヒートシンクケース３０と前記インバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータは外装ボックス５０によって包囲されている。外装ボックス５０は上部に開口５３，５４を有する密閉箱であり、一方の開口５３は、吸気ダクト１０の下部開口１２とバッテリーボックス２０の上部開口２１との接続部にシール状態に連結されており、他方の開口５４は排気ダクト４０の下部開口４２とヒートシンクケース３０の上部開口３２ｂとの接続部にシール状態に連結されている。また、外装ボックス５０の内部空間は、バッテリーボックス２０の下部開口２２と、ヒートシンクケース３０の下部開口３２ｃを連通させている。
【００１４】
排気ダクト４０は冷却空気出口４１を有しており、その冷却空気出口４１にファン６０が設けられている。また、ファン６０とシャッタ１３は連動して動作するようになっていて、ファン６０を回転するとシャッタ１３が開き、ファン６０を停止するとシャッタ１３が閉じるようになっている。
【００１５】
このように構成された高圧電装冷却装置１では、ファン６０を回転するとシャッタ１３が開いて、冷却空気入口１１から吸気ダクト１０内に冷却空気が導入される。吸気ダクト１０に導入された冷却空気は、吸気ダクト１０からバッテリーボックス２０を通って外装ボックス５０内に排出される。そして、冷却空気はバッテリーボックス２０内を通過するときにバッテリーと熱交換を行い、その結果、バッテリーは冷却され、冷却空気は若干温度上昇して外装ボックス５０内に排出されることとなる。なお、バッテリーの管理温度は低いので、バッテリーの冷却により冷却空気の温度が上昇するといっても、インバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータを冷却するには十分に低い温度である。
【００１６】
外装ボックス５０内に排出された冷却空気は、外装ボックス５０が密閉箱であることから、冷却空気はヒートシンクケース３０内に導入される。すなわち、外装ボックス５０の内部は、バッテリーを冷却した後の冷却空気をインバータに導く冷却空気通路５７となる。ヒートシンクケース３０内に導入された冷却空気は、ヒートシンクケース３０内を通って排気ダクト４０へ排出され、さらに冷却空気出口４１を介してファン６０に吸引されて外部に排出される。そして、冷却空気はヒートシンクケース３０内を通過するときにヒートシンクと熱交換を行う。ヒートシンクにはヒートシンクケース３０を介してインバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータの熱が伝熱されるので、冷却空気とヒートシンクとの熱交換によってインバータおよびＤＣ／ＤＣコンバータが冷却されることとなる。
【００１７】
次に、図２から図１０の図面を参照して、本実施形態の高圧電装ボックス構造が適用された高圧電装冷却装置をより具体的に説明する。
【００１８】
高圧電装冷却装置１は、図７および図９に示すように、自動車のリアシート２とトランクルーム３との間に設置され、且つ、リアシート２の背面に沿うように上部が若干後方に傾斜した立設状態で設置されている。
高圧電装冷却装置１は、吸気ダクト１０と、バッテリーボックス２０と、ヒートシンクケース３０と、排気ダクト４０と、外装ボックス５０と、ファン６０と、図１１に示す介装部材２００〜２０３とを備えている。ここで、バッテリーボックス２０とヒートシンクケース３０と外装ボックス５０とで高圧電装ボックス本体７０が構成されている。
【００１９】
吸気ダクト１０は、軽量で断熱性が高い発泡ポリプロピレン等の発泡性樹脂部材で形成されている。
図２および図７に示すように、吸気ダクト１０には、上端に冷却空気入口１１が設けられ、下端に冷却空気入口１１よりも横長で開口面積の大きい下部開口１２が設けられている。
吸気ダクト１０の冷却空気入口１１は、自動車のリアトレイ４に形成された開口４ａを介して、この開口４ａに設置された吸気グリル４ｂに接続されている。吸気グリル４ｂは、車室内に露出する部分の上面および側面に多数の吸気口４ｃを備えており、吸気グリル４ｂの上に物が置かれて上面の吸気口４ｃが塞がれた場合であっても側面の吸気口４ｃから車室内空気を吸気ダクト１０内に導入することができるようになっている。
【００２０】
また、吸気ダクト１０の内部であって冷却空気入口１１の近傍にはシャッタ１３が設置されている。ＥＰＤＭゴム等からなるシャッタ１３は上部を支点にして回動可能に設置されており、通常は自重によって垂れ下がり、図７において実線で示すように、吸気ダクト１０の途中に設けられた弁座１４に着座して冷却空気流路を閉塞する。そして、シャッタ１３の下流側に負圧が発生すると、シャッタ１３は上方に回転し弁座１４から離間して、冷却空気流路を開放するようになっている。
【００２１】
図２，図６および図９に示すように、排気ダクト４０には、上部後方に冷却空気出口４１が設けられ、下端に２つの下部開口４２が設けられている。冷却空気出口４１には排気ダクト４０内の冷却空気を排出するためのファン６０が設置されており、ファン６０の排気口６１から排出される冷却空気は図示しないダクトを介してトランクルーム３に排出される。
【００２２】
そして、吸気ダクト１０と排気ダクト４０は、バッテリーボックス２０とヒートシンクケース３０と外装ボックス５０によって形成される冷却空気流路によって接続されている。
バッテリーボックス２０は、ＦＲＰ（樹脂）等の軽量で剛性の高い材料から形成されており、図３および図７に示すように、上下に複数の上部開口２１および下部開口２２を有する箱状をなしている。バッテリーボックス２０の内部空間２３は、冷却空気が流通する通路になっているとともに、多数のバッテリー５が装着される収納空間になっていて、冷却空気は上部開口２１からバッテリーボックス２０の内部空間２３内に流入し、バッテリー５の間を通り、この時にバッテリー５と熱交換した後、下部開口２２からバッテリーボックス２０の外に排出される。
【００２３】
また、バッテリーボックス２０の上部前方側と下部後方側にはそれぞれ左右一対の固定用ボス２４，２５が突設されている。上部２つの固定用ボス２４，２４は、図７および図８に示すように、リアトレイ４およびその補強部材４ｄにボルト２６ａで固定されている。一方、下部２つの固定用ボス２５，２５は、図６および図７に示すように、トランクルーム３内において車体の幅方向に沿って設置されたパイプフレーム６ａにボルト２６ｂで固定されている。パイプフレーム６ａは、トランクルーム３内における車体フロア６の左右に固定された一対のサイドフレーム６ｂ，６ｂ間に掛け渡されて固定されており、車体フロア６よりも若干上方に浮かせて配置されている。この結果、バッテリーボックス２０はその上部前方側２カ所と下部後方側２カ所を自動車のボディに固定されて、しっかりと支持されている。
【００２４】
ヒートシンクケース３０は、マグネシウム等の軽量で剛性の高い材料から形成されており、図３，図９および図１０に示すように、上下に延びる２つの箱状の筒体３２，３２が左右並列に配置されて一体に連結されてなる本体部３１を備えている。本体部３１の後面は、バッテリーボックス２０の後面とほぼ同一面上に配置されている。本体部３１の上部前方側両端からはそれぞれ取り付けアーム３３が前方に延び、取り付けアーム３３の先端は上方に屈曲されて固定用フランジ３４になっている。固定用フランジ３４の前面は、バッテリーボックス２０における上側の固定用ボス２４の前面とほぼ同一面に配置されており、この固定用フランジ３４は、前記したリアトレイ４およびその補強材４ａにボルト３５ａで固定されている。また、本体部３１の下部後方側両端には固定用ボス３６が設けられており、固定用ボス３６は前記したパイプフレーム６ａにボルト３５ｂで固定されている。この結果、ヒートシンクケース３０はその上部前方側２カ所と下部後方側２カ所を自動車のボディに固定されて、しっかりと支持されている。
【００２５】
各筒体３２の内部空間３２ａは冷却空気が流通する通路になっている。また、各筒体３２の内部空間３２ａには、伝熱用台座３８の内壁面から起立し上下方向に延びる多数の放熱板（ヒートシンク）３７が設けられている。さらに、本体部３１の前方側外面であって各筒体３２の放熱板３７が設置されている部分には、伝熱用台座３８が突設されており、伝熱用台座３８には本体部３１の前方側をほぼ覆う取り付け用トレイ３９が固定されている。取り付け用トレイ３９の上端はアーム３３の内側に配置されており、下端は本体部３１よりも下方に延出している。
【００２６】
図３および図５に示すように、取り付け用トレイ３９には、インバータ７が取り付けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ８は、インバータ７で交流から直流に変換した電圧を降圧するものである。なお、図９において符号７ａはインバータ７に取り付けられてインバータ７を覆うフードである。このフード７ａの周縁は取り付け用トレイ３９の外側に嵌め込まれており、インバータ７は取り付け用トレイ３９とフード７ａによって囲われている。ＤＣ／ＤＣコンバータ８にも同様の機能および構造を有するフードが備えられている。このように構成されたヒートシンクケース３０では、インバータ７とＤＣ／ＤＣコンバータ８で発生した熱は、伝熱用台座３８を介して放熱板３７に伝熱される。そして、筒体３２の内部空間３２ａを流通する冷却空気と放熱板３７との間で熱交換が行われる。
【００２７】
外装ボックス５０は薄肉の金属製で箱形をなし、その内部に、バッテリーボックス２０とヒートシンクケース３０とインバータ７とＤＣ／ＤＣコンバータ８とＥＣＵ等とを収容している。
【００２８】
高圧電装ボックス本体７０の一部を構成する外装ボックス５０は、図２に示すように、一の面側に長方形状の開口部１００が形成された直方体状の箱形のケース部材５１と、開口部１００を覆うようにこのケース部材５１に取り付けられる着脱可能なカバー部材５２とを有している。
【００２９】
ケース部材５１は、リアシート２の背面に沿って傾斜し、しかも開口部１００をリアシート２側に向けかつ水平面に対し起き上がらせた状態で設置される。ケース部材５１は、略直方体状の箱形をなし一側に全面的に開口するように上記した長方形状の開口部１００が形成されたケース本体部１０１と、ケース本体部１０１の開口部１００側の上部端縁部から上方に突出する上部フランジ部１０２と、ケース本体部１０１の開口部１００側の下部端縁部から下方に突出する下部フランジ部１０３と、ケース本体部１０１の開口部１００側の両側部端縁部から両側方に突出する左右一対の側部フランジ部１０４とを有している。
【００３０】
ケース部材５１の上面には、バッテリーボックス２０の上部開口２１に対応する位置に上部開口２１と同形状同寸法の開口５３が形成されるとともに（図８参照）、ヒートシンクケース３０における各筒体３２の上部開口３２ｂに対応する位置に上部開口３２ｂと同形状同寸法の開口５４が形成されている（図１０参照）。
【００３１】
図１０に示すように、ヒートシンクケース３０における筒体３２の上部開口３２ｂの周縁の上には、シール材５５ａを挟んで、ケース部材５１における開口５４の周縁が載置され、さらに、ケース部材５１における開口５４の周縁の上には、シール材５５ｂを挟んで、排気ダクト４０における下部開口４２の周縁が載置されていて、排気ダクト４０がケース部材５１にボルト４３で締結されることにより、ヒートシンクケース３０の上部開口３２ｂとケース部材５１の開口５４と排気ダクト４０の下部開口４２はシール状態に連結されている。
【００３２】
一方、図８に示すように、バッテリーボックス２０における上部開口２１の周縁の上には、シール材５５ｃを挟んで、ケース部材５１における開口５３の周縁が載置され、さらに、ケース部材５１における開口５３の周縁の上には、シール材５５ｄを挟んで、吸気ダクト１０における下部開口１２の周縁が載置されていて、吸気ダクト１０がバッテリーボックス２０に図示しない固定手段で固定されることにより、バッテリーボックス２０の上部開口２１とケース部材５１の開口５３と吸気ダクト１０の下部開口１２はシール状態に連結されている。
【００３３】
図７および図９に示すように、ケース部材５１は、前述したバッテリーボックス２０の下側の固定用ボス２５とパイプフレーム６ａとの締結部、および、ヒートシンクケース３０の固定用ボス３６とパイプフレーム６ａとの締結部において、これらの間に挟装されて共締めされている。また、ケース部材５１の下部フランジ部１０３は、車体フロア６に幅方向に沿って設置されたサポートフレーム６ｃに、ボルト６ｄによって固定されている。
【００３４】
図２に示すように、外装ボックス５０のカバー部材５２は、中央のカバー部１０６と、このカバー部１０６の上部端縁部から上方に突出する上部フランジ部１０７と、カバー部１０６の下部端縁部から下方に突出する下部フランジ部１０８と、カバー部１０６の両側部端縁部から両側方に突出する左右一対の側部フランジ部１０９とを有している。そして、カバー部材５２は、ケース部材５１に対して、カバー部１０６においての開口部１００を覆うとともに、上部フランジ部１０７が上部フランジ部１０２に合わせられ、下部フランジ部１０８が下部フランジ部１０３に合わせられ、両側部フランジ部１０９が両側部フランジ部１０４に合わせられて、取り付けられる。
【００３５】
ケース部材５１の各フランジ部１０２〜１０４には、それぞれ所定の位置にネジ穴１１１が形成されており、カバー部材５２の各フランジ部１０７〜１０９にも、ネジ穴１１１と対応する位置に図示せぬ取付穴が形成されている。
【００３６】
また、カバー部材５２の左右一対の側部フランジ部１０９には、それぞれ、高さ方向における略中央の所定位置に仮止め用の爪部１１４が、プレスにより側部フランジ部１０９から打ち抜かれ折り曲げられることで一体成形されている。
【００３７】
ケース部材５１の左右一対の側部フランジ部１０４には、それぞれ、高さ方向における略中央の所定位置に、カバー部材５２の爪部１１４を係合させる受け部１２０が、プレスにより側部フランジ部１０４から一部打ち抜かれるとともに一部が盛り上げられることで形成されている。
【００３８】
そして、本実施形態においては、図１１に示すように、高圧電装ボックス本体７０の外装ボックス５０と、バッテリーボックス２０すなわちバッテリー５との隙間に、軽量で断熱性が高い発砲ポリプロピレン等の発泡性樹脂からなる板状の介装部材２００〜２０２が装填されている。すなわち、外装ボックス５０を一方で構成するケース部材５１のケース本体部１０１における底部とバッテリーボックス２０との隙間にこの隙間を埋めるように介装部材２００が装填されている。また、外装ボックス５０を他方で構成するカバー部材５２のカバー部１０６とバッテリーボックス２０との隙間にこの隙間を埋めるように介装部材２０１が装填されている。さらに、ケース部材５１とバッテリーボックス２０との隙間であってバッテリーボックス２０のヒートシンクケース３０とは反対側の隙間にこの隙間を埋めるように介装部材２０２が装填されている。
【００３９】
また、外装ボックス５０とヒートシンクケース３０との隙間にも、軽量で断熱性が高い発砲ポリプロピレン等の発泡性樹脂からなる板状の介装部材２０３が装填されている。すなわち、ケース部材５１のケース本体部１０１における底部とヒートシンクケース３０との隙間にこの隙間を埋めるように介装部材２０３が装填されている。
【００４０】
ここで、ケース部材５１におけるケース本体部１０１の底部側に配置される介装部材２００，２０３は、ともに、ケース部材５１に複数の図示せぬ樹脂クリップ等の取付部材で取り付けられる。これら介装部材２００，２０３は、ケース部材５１にバッテリーボックス２０およびヒートシンクケース３０を組み付ける前に予めケース部材５１に取り付けられることになる。また、これら介装部材２００，２０３は、ケース部材５１におけるケース本体部１０１の底部側に配置されるため、ともに、ケース部材５１におけるトランクルーム側に配置されることになる。なお、ケース本体部１０１の底部外側はトランクルーム側に向けられ、その外側には図示せぬ内装材が設けられる。
【００４１】
また、カバー部材５２側に配置される介装部材２０１は、カバー部材２０１に複数の図示せぬ樹脂クリップ等の取付部材で取り付けられる。この介装部材２０１も、ケース部材５１にカバー部材５２を取り付ける前に予めカバー部材５２に取り付けられる。
【００４２】
さらに、バッテリーボックス２０のヒートシンクケース３０とは反対側に配置される介装部材２０２は、複数の樹脂クリップ等の取付部材２０５（図１１においては一つのみ図示）によってバッテリーボックス２０に取り付けられる。この介装部材２０２は、ケース部材５１にバッテリーボックス２０を組み付ける前に予めバッテリーボックス２０に取り付けられる。なお、バッテリーボックス２０の介装部材２０２が設けられる側には、バッテリー５の端子部２０６が露出しており、この端子部２０６を覆うように介装部材２０２がバッテリーボックス２０に取り付けられる。
【００４３】
ここで、バッテリーボックス２０に取り付けられる介装部材２０２は、図１２および図１３に示すように、長方形の板状をなす一体成形品である。そして、この介装部材２０２には、バッテリーボックス２０への取付部材２０５を挿通させる取付穴２０７が四隅と長手方向における中央の一端側に厚さ方向に貫通形成されており、長手方向における中央の他端側には、バッテリーボックス２０への取付時においてバッテリーボックス２０に対向する側の面部２０８から突出しさらにこの面部２０８に沿って側方に突出する突起部２０９が形成されている。加えて、介装部材２０２のバッテリーボックス２０に対向する側の面部２０８には、それぞれ各端縁部より若干内側に各端縁部と平行にリブ状に盛り上がるビード２１０が形成されている。これらビード２１０は、介装部材２０２の反りを防止するためのものである。
【００４４】
そして、この介装部材２０２は、バッテリーボックス２０に対し斜めの姿勢で突起部２０９がバッテリーボックス２０の図示せぬ穴部に挿入された後、バッテリーボックス２０に近接するように倒され、取付部材２０５が五カ所の取付穴２０７を介してバッテリーボックス２０に取り付けられることで、バッテリーボックス２０に固定される。このとき、介装部材２０２は、バッテリー５の端子部２０６を覆うことになり、また、各ビード２１０がバッテリーボックス２０に当接してこの介装部材２０２とバッテリーボックス２０との隙間をシールする。
【００４５】
上記したようにケース部材５１には予め介装部材２００，２０３が取り付けられることになり、このような状態のケース部材５１に、バッテリー５および介装部材２０２等が取り付けられた状態のバッテリーボックス２０と、インバータ７およびＤＣ／ＤＣコンバータ８等の関連部材が取り付けられたヒートシンクケース３０とが配置される。
【００４６】
そして、予め介装部材２０１が取り付けられているカバー部材５２がケース部材５１の開口部１００を覆うように取り付けられる。このとき、ケース部材５１の開口部１００の周辺部とカバー部材５２との間にＥＰＤＭゴム等からなる弾力性を有する図示せぬシール部材を介在させた状態で、このシール部材を押圧しつつケース部材５１の両側部フランジ部１０４に形成された受け部１２０に、それぞれカバー部材５２の両側部フランジ部１０９に形成された爪部１１４を上から係合させて、カバー部材５２をケース部材５１に仮止めし、その後、ビス５６をカバー部材５２の図示せぬ取付穴に挿通させつつケース部材５１のネジ穴１１１に螺合させることで、カバー部材５２をケース部材５１に取り付ける。
【００４７】
上記のようにカバー部材５２がケース部材５１に取り付けられることで構成される外装ボックス５０の内部では、バッテリーボックス２０の下端が外装ボックス５０の内面底部から離間しており（図７参照）、ヒートシンクケース３０に設置された取り付け用トレイ３９の下端およびヒートシンクケース３０の本体部３１の下端が外装ボックス５０の内面底部から離間している（図９参照）。そして、密閉された外装ボックス５０の内部は、バッテリーボックス２０の下部開口２２とヒートシンクケース３０における筒体３２の下部開口３２ｃとを連通する冷却空気通路５７になっている。
【００４８】
このように構成された高圧電装冷却装置１においては、ファン６０を回転すると吸気ダクト１０内が負圧になるため、シャッタ１３が上方に回転して弁座１４から離間し、冷却空気の流路が開通する。その結果、吸気グリル４ｂの吸気口４ｃから車室内空気が冷却空気として吸気ダクト１０内に流入し、さらに、吸気ダクト１０の下部開口１２からバッテリーボックス２０の上部開口２１を介してバッテリーボックス２０の内部空間２３に流入し、内部空間２３内のバッテリー５の間を通って下方へと流れる。この時に、内部空間２３を流れる車室内空気（以下、冷却空気という）はバッテリー５と熱交換を行い、その結果、バッテリー５は冷却され、冷却空気は加熱されて若干温度上昇する。ただし、バッテリー５の管理温度は低いので、バッテリー５と熱交換して冷却空気が温度上昇しても、その温度上昇幅は小さく、インバータ７およびＤＣ／ＤＣコンバータ８を冷却するには十分に低温である。なお、外装ボックス５０とバッテリーボックス２０との隙間は介装部材２００〜２０２で埋められているため、この隙間に流れる冷却空気の量を抑え、効率良くバッテリー５を冷却することができる。バッテリー５を冷却した冷却空気は、バッテリーボックス２０の下部開口２２から外装ボックス５０内に排出される。
【００４９】
外装ボックス５０は密閉されており、空気が流出できる流路としてはヒートシンクケース３０の両筒体３２の内部空間３２ａしかないので、バッテリーボックス２０から外装ボックス５０に排出された前記冷却空気は、冷却空気通路５７を通って両筒体３２の下部開口３２ｃから筒体３２の内部空間３２ａへと流入し、放熱板３７の間を通って内部空間３２ａを上昇する。この時に、内部空間３２ａを流れる冷却空気は放熱板３７と熱交換を行い、その結果、放熱板３７は冷却され、冷却空気は加熱されて温度上昇する。ところで、両筒体３２内の放熱板３７には、インバータ７およびＤＣ／ＤＣコンバータ８で発生した熱が伝熱されるので、放熱板３７が冷却されることによりインバータ７およびＤＣ／ＤＣコンバータ８が冷却されることになる。
【００５０】
そして、放熱板３７との熱交換により温度上昇した冷却空気は、ヒートシンクケース３０における各筒体３２の上部開口３２ｂから排気ダクト４０の下部開口４２を通って排気ダクト４０内に排出され、さらに、排気ダクト４０の冷却空気出口４１からファン６０に吸引される。この後、冷却空気は、ファン６０の排気口６１から図示しないダクトを介してトランクルーム３内に排出される。
【００５１】
以上に述べた本実施形態の高圧電装ボックス構造によれば、高圧電装ボックス本体７０の外装ボックス５０とバッテリー５が設けられるバッテリーボックス２０との隙間に発泡性樹脂からなる介装部材２００〜２０２が設けられているため、バッテリー５の周囲を介装部材２００〜２０２で断熱することができる。したがって、車室内高温時および極低温時のいずれにおいても、バッテリー５の性能への悪影響を抑制することができる。
【００５２】
しかも、本実施形態の高圧電装ボックス構造は、バッテリー５が設けられるバッテリーボックス２０のトランクルーム側の外側と、インバータ７およびＤＣ／ＤＣコンバータ８等を収納するヒートシンクケース３０のトランクルーム側の外側とに発泡性樹脂からなる介装部材２００，２０３が設けられるため、これら介装部材２００，２０３によって外部からの衝撃が、バッテリー５が設けられるバッテリーボックス２０と、インバータ７およびＤＣ／ＤＣコンバータ８等を収納するヒートシンクケース３０へ及ぶのを防止することができる。したがって、トランクルームに収納する収納物が高圧電装ボックス本体７０にぶつかること等があっても、バッテリー５やインバータ７、ＤＣ／ＤＣコンバータ８等に損傷等を生じるのを防止することができる。
【００５３】
加えて、本実施形態の高圧電装ボックス構造は、内部に空気を通過させることにより、バッテリー５を中心に冷却を行うものであるため、これとバッテリー５との隙間を介装部材２００〜２０２で埋めることで空気を特にバッテリー５に効果的に通過させることができる。したがって、バッテリー５の冷却を効率良く行うことができる。
【００５４】
さらに、本実施形態の高圧電装ボックス構造は、発泡性樹脂からなる介装部材２０２でバッテリー５の端子部２０６を覆うため、介装部材２０２を予めバッテリー５側に取り付けておけば、バッテリー５の高圧電装ボックス本体７０への収納時やメンテナンス時に作業者が端子部２０６に触れるのを介装部材２０２で防止することができる。したがって、バッテリー５の収納作業やメンテナンス作業の作業性を向上させることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の高圧電装ボックス構造によれば、ボックス本体と高圧電装部品との隙間に発泡性樹脂からなる介装部材が設けられているため、高圧電装部品の周囲を介装部材で断熱することができる。したがって、車室内高温時および極低温時のいずれにおいても、高圧電装品の性能への悪影響を抑制することができる。しかも、高圧電装部品の外側に発泡性樹脂からなる介装部材が設けられるため、この介装部材によって外部からの衝撃が高圧電装部品へ及ぶのを防止することができる。また、ビードによって介装部材の反りを防止することができ、ビードによって介装部材とバッテリーボックスとの隙間をシールすることができる。
【００５６】
本発明の請求項２記載の高圧電装ボックス構造によれば、ボックス本体の内部に空気を通過させることにより高圧電装部品の冷却を行うものであるため、高圧電装部品との隙間を介装部材で埋めることで空気を高圧電装部品に効果的に通過させることができる。したがって、高圧電装部品の冷却を効率良く行うことができる。
【００５７】
本発明の請求項３記載の高圧電装ボックス構造によれば、発泡性樹脂からなる介装部材で高圧電装部品の端子部を覆うため、介装部材を予め高圧電装部品側に取り付けておけば、高圧電装部品の収納時やメンテナンス時に作業者が端子部に触れるのを介装部材で防止することができる。したがって、高圧電装部品の収納作業やメンテナンス作業の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の高圧電装ボックス構造が適用された自動車の高圧電装冷却装置を模式的に示した図である。
【図２】 前記高圧電装冷却装置を自動車の前方側から見た分解斜視図である。
【図３】 前記高圧電装冷却装置の横断面図である。
【図４】 前記高圧電装冷却装置を自動車の前方側から見た正面図である。
【図５】 前記高圧電装冷却装置の一部構成を取り外し自動車の前方側から見た正面図である。
【図６】 前記高圧電装冷却装置の自動車の後方側から見た背面図である。
【図７】 前記高圧電装冷却装置のバッテリー収容部分における縦断面図である。
【図８】 図７の要部拡大図である。
【図９】 前記高圧電装冷却装置のインバータ収容部分における縦断面図である。
【図１０】 図９の要部拡大図である。
【図１１】 前記高圧電装冷却装置の横断面図である。
【図１２】 本発明の一実施形態の高圧電装ボックス構造の介装部材を示す正面図である。
【図１３】 本発明の一実施形態の高圧電装ボックス構造の介装部材を示す側断面図である。
【符号の説明】
５ バッテリー（高圧電装部品）
７ インバータ（高圧電装部品）
８ ＤＣ／ＤＣコンバータ（高圧電装部品）
７０ 高圧電装ボックス本体（ボックス本体）
２００〜２０３ 介装部材

Claims (3)

1. ボックス本体と、該ボックス本体の内部に収納される高圧電装部品とを有する高圧電装ボックス構造において、前記ボックス本体と前記高圧電装部品との隙間に発泡性樹脂からなる介装部材を設けるとともに、該介装部材のバッテリーボックスに対向する側の面部には、それぞれ各端縁部より若干内側に各端縁部と平行にリブ状に盛り上がるビードが形成されていることを特徴とする高圧電装ボックス構造。
2. 前記ボックス本体の内部に空気を通過させることにより前記高圧電装部品の冷却を行うことを特徴とする請求項１記載の高圧電装ボックス構造。
3. 前記高圧電装部品の端子部を前記介装部材で覆うことを特徴とする請求項１または２記載の高圧電装ボックス構造。

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