JP4363391B2 - 電気部品の取り付け構造 - Google Patents

Description

この発明は、一般的には、電気部品の取り付け構造に関し、より特定的には、車両上に搭載されるファンの取り付け構造に関する。

従来の電気部品の取り付け構造に関して、たとえば、特開２０００−１００４８１号公報には、スペース効率と冷却効率との両立を図ることを目的とした電動車両用バッテリボックスが開示されている（特許文献１）。特許文献１では、ファンカバーに収められた冷却ファンが、バッテリ収容室の上面に設けられている。

また、特開２００２−８６１４号公報には、バッテリ収納室の内部に発生した水素ガスを良好に排出することを目的としたガス充満防止装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２では、バッテリフードの下面に送風ファンが設置されている。また、特開２００４−３２７１４２号公報には、冷却性能の低下や故障・破損のおそれを招くことなく、騒音を効果的に抑制することを目的とした組電池の冷却装置が開示されている（特許文献３）。特許文献３では、２次電池を収容する上部ケース上に、クロスフロー型のファンが配設されている。
特開２０００−１００４８１号公報 特開２００２−８６１４号公報 特開２００４−３２７１４２号公報

上述の特許文献１から３では、電気自動車やフォークリフト等の車両に、各種ファンを備えたバッテリが搭載されている。しかしながら、車両上に許容されるバッテリの搭載スペースは非常に狭い。このため、ファンの取り付け時、ファンを車両上の搭載位置まで移動させる作業が困難となる場合がある。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、取り付け時の作業性に優れた電気部品の取り付け構造を提供することである。

この発明に従った電気部品の取り付け構造は、表面を有し、車両に設けられた被取り付け部と、表面上の所定の位置に取り付けられる電気部品とを備える。被取り付け部および電気部品の少なくともいずれか一方は、電気部品を表面上でスライド移動させた場合に、電気部品を所定の位置に向けて導くガイド部材を有する。

このように構成された電気部品の取り付け構造によれば、電気部品を被取り付け部に取り付ける際に、ガイド部材によって、電気部品を所定の位置に容易に配置することができる。これにより、電気部品の取り付け時の作業性を向上させることができる。

また好ましくは、ガイド部材は、被取り付け部および電気部品のいずれか一方に形成された溝部と、被取り付け部および電気部品のいずれか他方に形成され、溝部に嵌まり込む凸部とを含む。このように構成された電気部品の取り付け構造によれば、溝部と凸部との嵌合により、電気部品を所定の位置に向けて導くことができる。

また、被取り付け部は、車両に搭載された蓄電装置の筐体である。好ましくは、筐体は、被取り付け部に形成された溝部および凸部のいずれか一方により補強されている。このように構成された電気部品の取り付け構造によれば、筐体の補強のため設けた溝部もしくは凸部を、ガイド部材として利用することができる。

また好ましくは、ガイド部材は、水平方向に沿って電気部品を所定の位置に向けて導く第１のガイド部と、鉛直方向に沿って電気部品を所定の位置に向けて導く第２のガイド部とを含む。このように構成された電気部品の取り付け構造によれば、第１および第２のガイド部により、電気部品をさらに容易かつ正確に所定の位置に配置することができる。

また好ましくは、電気部品が所定の位置に取り付けられた状態で、ガイド部材は、被取り付け部と電気部品との間で非接触となる。このように構成された電気部品の取り付け構造によれば、被取り付け部および電気部品間で、ガイド部材を介して振動が伝達することを防止できる。

また、被取り付け部は、受け部を有する。電気部品は、差し込み部を有する。好ましくは、電気部品を表面上でスライド移動させることにより受け部と差し込み部とが嵌合する。このように構成された電気部品の取り付け構造によれば、ガイド部材により所定の位置に導かれた電気部品を、受け部と差し込み部との嵌合によって被取り付け部に容易に固定することができる。これにより、電気部品の取り付け時の作業性をさらに向上させることができる。

また、電気部品は、ファンである。このように構成された電気部品の取り付け構造によれば、ファンの取り付け時の作業性を向上させることができる。

また、被取り付け部は、ラゲージルームに搭載される蓄電装置の筐体である。電気部品は、蓄電装置に冷却風を供給するファンである。ファンは、車両前後方向に開口するラゲージルームの開口部から搬入され、車両前後方向にスライド移動させられることによって、筐体に固定される。このように構成された電気部品の取り付け構造によれば、ラゲージルーム内の限られたスペースでファンが蓄電装置の筐体に取り付けられる場合であっても、ファンの取り付け時の作業性を向上させることができる。

以上説明したように、この発明に従えば、取り付け時の作業性に優れた電気部品の取り付け構造を提供することができる。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるファンの取り付け構造が用いられた車両の断面図である。図中には、車両後部に設けられたラゲージルーム周りの断面が表わされている。図中に示す車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の充放電可能な２次電池とを動力源とするハイブリッド自動車である。

図１を参照して、ハイブリッド自動車は、ＦＲ（front engine rear wheel drive）車である。ハイブリッド自動車は、車両室内２００と、車両後部に設けられ、電池パック２０が設置されたラゲージルーム２０１とを備える。車両室内２００とラゲージルーム２０１との間は、パーティションパネル２０３によって区画されている。ハイブリッド自動車の後端には、ラゲージルーム２０１に荷物を積み込む際に使用されるラゲージルームドア２０８が開閉自在に設けられている。ラゲージルームドア２０８を開くことにより、ラゲージルーム２０１が車両後方に開口する開口部２０１ｈが形成される。

図２は、図１中の矢印ＩＩに示す方向から見た電池パックの平面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線上に沿った電池パックの断面図である。

図１から図３を参照して、電池パック２０は、蓄電装置としての２次電池を収容する電池ケース２１と、吸気ダクト２８を通じて電池ケース２１内に冷却風を供給する電池冷却ファン３１とを備える。電池ケース２１は、ラゲージルーム２０１の床面２０６上に設置されている。電池ケース２１は、車両を平面的に見た場合に長手方向と短手方向とを有する略直方体形状に形成されている。電池ケース２１は、車両前後方向と短手方向とがほぼ一致し、車両幅方向と長手方向とがほぼ一致するように設置されている。

電池ケース２１は、鉛直上方向に面する頂面２１ａと、車両後方に面する背面２１ｂとを有する。背面２１ｂは、開口部２０１ｈに向い合っている。電池冷却ファン３１は、頂面２１ａ上に配置されている。本実施の形態では、電池冷却ファン３１としてシロッコファンが用いられている。電池冷却ファン３１は、冷却風を供給する開口部３１ｐを有し、吸気ダクト２８は、電池冷却ファン３１から供給された冷却風が流入する開口部２８ｐを有する。電池冷却ファン３１は、開口部３１ｐが開口部２８ｐに連通するように設けられている。電池冷却ファン３１の外形をなすケース体は、たとえば樹脂から形成されている。

なお、電池冷却ファン３１は、シロッコファン以外のファンであっても良く、たとえばクロスフロー型のファンであっても良いし、プロペラファンであっても良い。電池冷却ファン３１の外形をなすケース体は、金属から形成されていても良い。電池冷却ファン３１は、頂面２１ａ以外の電池ケース２１の表面上に設けられていても良い。電池冷却ファン３１は、たとえば略水平方向に面する表面上に設けられていても良く、鉛直下方向に面する表面上に設けられていても良い。

電池ケース２１には、受け部としてのゴムマウント５１が固定されている。ゴムマウント５１は、頂面２１ａ上の車両前方側に配置されている。電池冷却ファン３１は、差し込み部としてのステー３６を有する。ステー３６は、電池冷却ファン３１の外形をなすケース体に一体に形成されていても良いし、ケース体とは別部材として設けられていても良い。ステー３６は、ゴムマウント５１に固定されている。

電池ケース２１には、スタッドボルト４６が固定されている。スタッドボルト４６は、背面２１ｂの車両幅方向に距離を隔てた２箇所に配置されている。スタッドボルト４６は、電池ケース２１から開口部２０１ｈに向かって突出している。スタッドボルト４６は、ゴムマウント５１よりも車両後方側に配置されている。電池冷却ファン３１は、ステー４１を有する。ステー４１は、ゴムマウント４２を介してスタッドボルト４６に固定されている。

このような構成により、電池冷却ファン３１は、頂面２１ａから鉛直上方向に距離を隔てた位置で、ゴムマウント５１および４２を介して電池ケース２１に取り付けられている。電池冷却ファン３１は、電池ケース２１と非接触の状態に設けられている。電池冷却ファン３１は、ゴムマウント５１および４２により、一直線上に並ばない３点で支持されている。本実施の形態では、振動源としての電池冷却ファン３１で発生する振動が車両本体側に伝わることを抑制するため、ゴムマウント５１および４２が設けられている。

電池ケース２１には、頂面２１ａから凹む溝部２３が形成されている。溝部２３は、車両前後方向に延びている。溝部２３は、車両幅方向に間隔を隔てて複数、形成されている。電池ケース２１は、溝部２３によって補強されている。なお、溝部２３は、車両前後方向に対して斜めに延びていても良い。溝部２３は、途中で曲りながら延びていても良い。溝部２３が頂面２１ａから凹む形状は、矩形形状や半円形状、台形形状であっても良いし、それ以外の形状であっても良い。

電池ケース２１は、マウント部２５を有する。マウント部２５は、頂面２１ａから突出するように形成されている。マウント部２５は、頂面２１ａ上の車両前方側に形成されている。マウント部２５は、頂面２１ａから鉛直上方向に距離を隔てた位置で延在する頂面２５ｍと、頂面２５ｍから頂面２１ａに向けて延在する斜面２５ｎとを有する。ゴムマウント５１は、頂面２５ｍ上に設置されている。マウント部２５は、ゴムマウント５１の取り付け台として設けられている。

電池冷却ファン３１は、ステー３３を有する。ステー３３には、電源から延びる配線等が接続されるコネクタ３４が搭載されている。ステー３３には、凸部としてのガイド３５が形成されている。電池冷却ファン３１が電池ケース２１に取り付けられた状態で、ガイド３５は、ステー３３から頂面２１ａに向かって突出している。ガイド３５は、溝部２３上に形成されている。ガイド３５は、車両を平面的に見た場合に溝部２３に重なり合う位置に形成されている。ガイド３５は、溝部２３の底面２３ｄから鉛直上方向に距離を隔てた位置に形成されている。ガイド３５は、電池ケース２１と非接触の状態に設けられている。

ステー３６には、ガイド３８が形成されている。電池冷却ファン３１が電池ケース２１に取り付けられた状態で、ガイド３８は、ステー３６から頂面２５ｍに向かって突出している。ガイド３８は、車両を平面的に見た場合に、マウント部２５に重なり合う位置に形成されている。ガイド３８は、頂面２５ｍから鉛直上方向に距離を隔てた位置に形成されている。ガイド３８は、電池ケース２１と非接触の状態に設けられている。

なお、ガイド３５および３８は、ステー３３および３６とそれぞれ一体に形成されていても良いし、ステー３３および３６とは別部材により形成されていても良い。ガイド３５および３８は、それぞれ、複数箇所に形成されていても良い。

図４は、図２中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った電池パックの断面図である。図２および図４を参照して、ステー３６は、ゴムマウント５１に固定された状態で車両前方に位置する端部３６ｃを有する。ステー３６には、端部３６ｃ側に開放された孔としてのゴムマウント設置孔３７が形成されている。ゴムマウント５１は、ゴムマウント設置孔３７に位置決めされることによって、ステー３６に固定される。

ゴムマウント５１は、合成ゴム等の弾性部材から形成されている。ゴムマウント５１には、溝部５６が成形されている。ゴムマウント設置孔３７にゴムマウント５１が位置決めされた状態で、溝部５６にステー３６が嵌まり込む。このとき、溝部５６の表面は、ステー３６に押圧されて弾性圧縮する。すなわち、ステー３６は、ゴムマウント５１の溝部５６に圧入される。このような構成により、ステー３６は、ゴムマウント５１の弾性力によってゴムマウント設置孔３７に保持される。

続いて、電池ケース２１に電池冷却ファン３１を取り付ける手順について説明を行なう。本実施の形態では、図１中のラゲージルーム２０１に電池ケース２１を設置した後、その電池ケース２１に電池冷却ファン３１を取り付ける。

図５および図６は、図２中の電池冷却ファンを電池ケースに取り付ける工程を示す電池パックの平面図である。図７は、図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿った電池パックの断面図である。

図５を参照して、開口部２０１ｈを通じてラゲージルーム２０１内に電池冷却ファン３１を搬入する。ガイド３５が溝部２３の手前の頂面２１ａ上に載り、ガイド３８がマウント部２５の手前の頂面２１ａ上に載るように、電池冷却ファン３１を電池ケース２１上に設置する。

図６および図７を参照して、電池冷却ファン３１の重量を電池ケース２１に負荷させたまま、電池冷却ファン３１を矢印１０６に示すように車両後方から車両前方に向けて、頂面２１ａ上でスライド移動させる。この間、溝部２３にガイド３５が嵌まり込む。ガイド３５が溝部２３に沿って移動するとともに、ガイド３８が頂面２１ａ上を滑る。ガイド３５と溝部２３との嵌合により、電池冷却ファン３１の進行方向が規制され、電池冷却ファン３１は、頂面２１ａ上の車両幅方向における所定の取り付け位置へと導かれる。

図８は、図６および図７に示す工程に続く、電池冷却ファンを電池ケースに取り付ける工程を示す電池パックの断面図である。図８を参照して、さらに電池冷却ファン３１を車両前方へスライド移動させていくと、ガイド３８がマウント部２５の斜面２５ｎ上を滑り、頂面２５ｍに達する。これにより、電池冷却ファン３１は、頂面２１ａ上の鉛直方向における所定の取り付け位置へと導かれる。

図３を参照して、ステー３６をゴムマウント５１に差し込むとともに、ステー４１をスタッドボルト４６に固定する。以上の工程により、電池冷却ファン３１が電池ケース２１に取り付けられる。

この発明の実施の形態１におけるファンの取り付け構造は、表面としての頂面２１ａを有し、車両に設けられた被取り付け部としての電池ケース２１と、頂面２１ａ上の所定の位置に取り付けられる電気部品としての電池冷却ファン３１とを備える。電池ケース２１および電池冷却ファン３１の少なくともいずれか一方は、電池冷却ファン３１を頂面２１ａ上でスライド移動させた場合に、電池冷却ファン３１を所定の位置に向けて導くガイド部材としてのガイド３５、溝部２３およびガイド３８を有する。

ガイド部材は、水平方向に沿って電池冷却ファン３１を所定の位置に向けて導く第１のガイド部としてのガイド３５および溝部２３と、鉛直方向に沿って電池冷却ファン３１を所定の位置に向けて導く第２のガイド部としてのガイド３８とを含む。

この発明の実施の形態１におけるファンの取り付け方法は、電気部品としての電池冷却ファン３１を被取り付け部としての電池ケース２１に取り付ける方法である。ファンの取り付け方法は、電池冷却ファン３１を表面としての頂面２１ａ上に載置するステップと、電池冷却ファン３１を、ガイド部材としてのガイド３５、溝部２３およびガイド３８により所定の位置に向けて案内しながら、頂面２１ａ上でスライド移動させるステップとを備える。

このように構成された、この発明の実施の形態１におけるファンの取り付け構造によれば、ガイド３５と溝部２３との嵌合およびガイド３８により、電池冷却ファン３１を頂面２１ａ上の所定の取り付け位置に容易かつ正確に導くことができる。このため、電池冷却ファン３１の取り付け作業を容易に行なうことができる。特に本実施の形態のように、ラゲージルーム２０１内に設置された電池ケース２１に電池冷却ファン３１を取り付けようとすると、狭いスペースでの取り付け作業が強いられる。また、作業は、開口部２０１ｈを通じて車両の外側から行なわれるため、作業者と電池冷却ファン３１の取り付け位置との距離が大きく離れる。このような場合であっても、本実施の形態におけるファンの取り付け構造によれば、電池冷却ファン３１の取り付け作業を容易に行なうことができる。

なお、本実施の形態では、電池ケース２１に溝部２３を形成し、電池冷却ファン３１に凸部としてのガイド３５を形成したが、電池ケース２１に凸部を形成し、電池冷却ファン３１に溝部を形成しても良い。この場合、たとえば、電池ケース２１には、頂面２１ａから突出し、車両前後方向に延びる突状部が形成される。電池冷却ファン３１のステー３３には、その突状部に嵌まり込む溝部が形成される。また、ガイド部材は、凸部と凹部との嵌合に限定されず、たとえば、レールと、そのレール上で移動する車輪とから構成されていても良い。

また、本実施の形態では、電池パック２０がラゲージルーム２０１に配置されている場合について説明したが、これに限定されず、電池パック２０は、たとえばフロントシートやリヤシートの下、フロントシートの運転席と助手席との間に設置されたセンターコンソールの下等に配置されていても良い。また、車両が３列シートの場合には、電池パック２０が、セカンドシートやサードシートの下に配置されていても良い。

また、電気部品は、ファンに限定されず、たとえば、インバータや、２次電池の高電圧回路を制御するリレー等を搭載するジャンクションボックスであっても良い。また、電気部品は、２次電池を収容する電池ケースであっても良い。

また、本発明が適用される車両は、ＦＲ車に限定されず、ＦＦ（front engine front wheel drive）車であっても良いし、４ＷＤ（wheel drive）車であっても良い。

また、本発明を、燃料電池と２次電池とを動力源とする燃料電池ハイブリッド車（ＦＣＨＶ：fuel cell hybrid vehicle）または電気自動車（ＥＶ：electric vehicle）に適用することもできる。本実施の形態におけるハイブリッド自動車では、燃費最適動作点で内燃機関を駆動するのに対して、燃料電池ハイブリッド自動車では、発電効率最適動作点で燃料電池を駆動する。また、２次電池の使用に関しては、両方のハイブリッド自動車で基本的に変わらない。

（実施の形態２）
図９は、この発明の実施の形態２におけるファンの取り付け構造が用いられた車両の断面図である。図９は、実施の形態１における図１に対応する図である。本実施の形態におけるファンの取り付け構造は、実施の形態１におけるファンの取り付け構造と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。

図９を参照して、本実施の形態では、車両室内２００に可倒式のリヤシート２０２が設置されている。パーティションパネル２０３には、車両室内２００とラゲージルーム２０１との間を連通させる連通孔２０３ｈが形成されている。連通孔２０３ｈは、リヤシート２０２を倒した状態で、スキー板等の長尺の荷物をラゲージルーム２０１から車両室内２００にかけて横倒しにして積み込む際に使用される。

図１０は、図９中の矢印Ｘに示す方向から見た電池パックの上面図である。図１０を参照して、電池ケース２１には、図１中のゴムマウント５１に替えてゴムマウント７１および７２が固定されている。ゴムマウント７１および７２は、車両幅方向に距離を隔てて、頂面２１ａ上の車両後方側に配置されている。電池冷却ファン３１は、図１中のステー３６に替えてステー６１および６２を有する。ステー６１および６２は、それぞれ、ゴムマウント７１および７２に固定されている。電池冷却ファン３１は、さらに、頂面２１ａ上の車両前方側で、ゴムマウント４２を介して電池ケース２１に固定されている。

図１１は、図１０中の電池冷却ファンを電池ケースに取り付ける工程を示す電池パックの平面図である。図１２は、図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩ線上に沿った電池パックの断面図である。

図１１および図１２を参照して、ステー６１および６２には、それぞれ、ガイド６６および６７が形成されている。ガイド６６および６７は、実施の形態１におけるガイド３５と同様の形態で形成されている。

本実施の形態では、パーティションパネル２０３に形成された連通孔２０３ｈを通じて、車両室内２００からラゲージルーム２０１内に電池冷却ファン３１を搬入する。電池冷却ファン３１を矢印１１１に示すように車両前方から車両後方に向けて、頂面２１ａ上でスライド移動させる。このとき、ガイド６６および６７が、溝部２３に嵌まり込んだ状態で溝部２３に沿って移動する。ガイド６６および６７と溝部２３との嵌合により、電池冷却ファン３１の進行方向が規制され、電池冷却ファン３１は、頂面２１ａ上の所定の取り付け位置へと導かれる。

このように構成された、この発明の実施の形態２におけるファンの取り付け構造によれば、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。

なお、実施の形態１で説明した各変形例を適宜、実施の形態２におけるファンの取り付け構造に適用しても良い。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１におけるファンの取り付け構造が用いられた車両の断面図である。 図１中の矢印ＩＩに示す方向から見た電池パックの平面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線上に沿った電池パックの断面図である。 図２中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った電池パックの断面図である。 図２中の電池冷却ファンを電池ケースに取り付ける第１工程を示す電池パックの平面図である。 図２中の電池冷却ファンを電池ケースに取り付ける第２工程を示す電池パックの平面図である。 図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線上に沿った電池パックの断面図である。 図２中の電池冷却ファンを電池ケースに取り付ける第３工程を示す電池パックの断面図である。 この発明の実施の形態２におけるファンの取り付け構造が用いられた車両の断面図である。 図９中の矢印Ｘに示す方向から見た電池パックの上面図である。 図１０中の電池冷却ファンを電池ケースに取り付ける工程を示す電池パックの平面図である。 図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩ線上に沿った電池パックの断面図である。

符号の説明

２１ 電池ケース、２１ａ 頂面、２３ 溝部、３１ 電池冷却ファン、３５，３８ ガイド、３６，６１，６２ ステー、５１，７１，７２ ゴムマウント、２０１ ラゲージルーム、２０１ｈ 開口部、２０３ｈ 連通孔。

Claims (7)

1. 表面を有し、車両に設けられた被取り付け部と、
   前記表面上の所定の位置に取り付けられる電気部品とを備え、
   前記被取り付け部および前記電気部品の少なくともいずれか一方は、前記電気部品を前記表面上でスライド移動させた場合に、前記電気部品を前記所定の位置に向けて導くガイド部材を有し、
   前記電気部品が前記所定の位置に取り付けられた状態で、前記ガイド部材は、前記被取り付け部と前記電気部品との間で非接触となる、電気部品の取り付け構造。
2. 前記ガイド部材は、前記被取り付け部および前記電気部品のいずれか一方に形成された溝部と、前記被取り付け部および前記電気部品のいずれか他方に形成され、前記溝部に嵌まり込む凸部とを含む、請求項１に記載の電気部品の取り付け構造。
3. 前記被取り付け部は、車両に搭載された蓄電装置の筐体であり、
   前記筐体は、前記被取り付け部に形成された前記溝部および前記凸部のいずれか一方により補強されている、請求項２に記載の電気部品の取り付け構造。
4. 前記ガイド部材は、水平方向に沿って前記電気部品を前記所定の位置に向けて導く第１のガイド部と、鉛直方向に沿って前記電気部品を前記所定の位置に向けて導く第２のガイド部とを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気部品の取り付け構造。
5. 前記被取り付け部は、受け部を有し、
   前記電気部品は、差し込み部を有し、
   前記電気部品を前記表面上でスライド移動させることにより前記受け部と前記差し込み部とが嵌合する、請求項１から４のいずれか１項に記載の電気部品の取り付け構造。
6. 前記電気部品は、ファンである、請求項１から５のいずれか１項に記載の電気部品の取り付け構造。
7. 前記被取り付け部は、ラゲージルームに搭載される蓄電装置の筐体であり、
   前記電気部品は、前記蓄電装置に冷却風を供給するファンであり、
   前記ファンは、車両前後方向に開口する前記ラゲージルームの開口部から搬入され、車両前後方向にスライド移動させられることによって、前記筐体に固定される、請求項１から６のいずれか１項に記載の電気部品の取り付け構造。

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