JP4677479B2 - バッテリの冷却構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載されるバッテリを送風によって冷却するバッテリの冷却構造に関するものである。

電気自動車やハイブリッド車両等の車両においては、車両駆動のための高電圧のバッテリが搭載されている。高電圧のバッテリは発熱量が多いため、この種の車両においては、ファンによる送風によって温度上昇の抑制が図られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のバッテリの冷却構造においては、リヤシートの後方に配置したバッテリボックスに吸入ダクトと排出ダクトが接続され、吸入ダクトが車室内に開口するとともに、排出ダクトが後部荷室の側方の空間部に開口している。排出ダクトにはファンが設けられ、ファンによる吸引力よって車室内の空気をバッテリボックス内に導入し、その導入空気によってバッテリを冷却する。また、バッテリと熱交換を行った空気はファンを通して後部荷室の側方の空間部に排出され、このときのファンによる送風騒音は側方の空間部によって消音される。
特開２００４−４２６９８号公報

しかしながら、この従来のバッテリの冷却構造においては、ファンによる送風騒音を後部荷室の側方の空間部によって消音するものであることから、車両の仕様によっては消音のための充分な空間部を確保することがむずかしく、現在、この点の改善が望まれている。

そこで、この発明は、大きな占有容積を要することなくファンによる送風騒音を充分に低減できるようにして、車両のコンパクト化と静粛性の向上を両立させることのできるバッテリの冷却構造を提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、車両のリヤシート（例えば、後述の実施形態におけるリヤシート１０）の後方に配置されたバッテリ（例えば、後述の実施形態におけるバッテリボックス１３）を、前記リヤシートの後方の荷室（例えば、後述の実施形態における荷室１１）の外側位置にて、ファン（例えば、後述の実施形態におけるファン２１）による送風によって冷却するバッテリの冷却構造において、前記荷室の車幅方向の両側が内装材であるリヤサイドパネル（例えば、後述の実施形態におけるリヤサイドパネル１４）によって画成されるとともに、前記荷室の前部側と後部側が前記リヤシートとリヤパネル（例えば、後述の実施形態におけるリヤパネル３０）によってそれぞれ画成され、前記両側のリヤサイドパネルが、前記荷室の側壁部を成すパネル本体部（例えば、後述の実施形態におけるパネル本体部１４ａ）から車幅方向内側に屈曲する段差壁（例えば、後述の実施形態における段差壁１４ｂ）を備え、前記両側のリヤサイドパネルの段差壁の前後方向の一部が車幅方向に延出する荷室フロアパネル（例えば、後述の実施形態における荷室フロアパネル１６）によって結合されるとともに、前記両側のリヤサイドパネルの段差部と前記荷室フロアパネルに囲まれる開口部に、フロアリッド（例えば、後述の実施形態におけるフロアリッド１７）が開閉可能に設けられ、前記両側のリヤサイドパネルの前記段差壁の車幅方向内側の端部に、鉛直下方に屈曲する延出壁（例えば、後述の実施形態における延出壁２３）が一体に設けられ、前記一方のリヤサイドパネルの前記パネル本体部の下方位置に、先端部が車幅方向の内側に向くように前記ファンの排気口（例えば、後述の実施形態における排気口２１ａ）が配置され、前記一方のリヤサイドパネルの前記延出壁の車幅方向外側の面に、前記ファンの排気口に対向するように遮音材（例えば、後述の実施形態における遮音材２４）が取り付けられていることを特徴とする。
これにより、バッテリは、ファンの作動によって導入された空気によって冷却され、ファンからの送風は、荷室の外側下方位置で延出壁の車幅方向の遮音材に当たって消音されるようになる。

請求項１に記載の発明によれば、ファンからの送風が荷室の外側下方位置で延出壁の車幅方向外側の遮音材に当たって消音されるため、大きな占有スペースを要することなく、荷室と離間した消音部位でファンによる送風騒音を確実に低減することができる。したがって、この発明によれば、車両のコンパクト化と静粛性の向上を両立させることができる。
また、この発明によれば、車体前後方向を大きく占有しない構造でありながら、ファンによる送風騒音を確実に低減し、かつ、荷室を通して車室内に送風騒音や振動が伝達されるのを防止することができる。したがって、この発明によれば、騒音低減を犠牲にすることなく車両の前後長の短縮化を図ることができる。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明に係るバッテリの冷却構造を採用した車両１の後部を後部斜め上方側から見た概略的な斜視図であり、図２は、車両１の後部の模式的な平面図、図３は、車両１の図１のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。なお、図１においては、内部の構造を説明する関係上、視点に近い側の部材の一部を取り去った状態を示している。
この実施形態の車両１は、リヤシート１０（図２参照）の後方側に車室と連続した荷室１１を備え、図１に示すように、荷室１１の前部領域の下方に高圧バッテリを収納するバッテリボックス１３が配置されている。

荷室１１は、車幅方向の両側が内装材であるリヤサイドパネル１４によって画成されるとともに、車体の前部側と後部側がリヤシート１０とリヤパネル３０（図２参照）によってそれぞれ画成されている。両側のリヤサイドパネル１４は、車体前後方向に沿って延出するリヤフレーム１５（図３参照）や図示しないクロスメンバによって支持されている。

また、両側のリヤサイドパネル１４は、荷室１１の側壁部を成すパネル本体部１４ａから車幅方向内側に屈曲する段差壁１４ｂ（フロア部）を備え、両リヤサイドパネル１４の段差壁１４ｂの上面に荷室フロアパネル１６（フロア部）が掛け渡されるかたちで結合されている。荷室フロアパネル１６は荷室１１の前部領域に配置されており、荷室フロアパネル１６の後方側には、バッテリボックス１３とその後方側の空間部の上方を覆うフロアリッド１７が開閉可能に取り付けられている。バッテリボックス１３の上方および後方側の空間部には、図１，図２に示すように、工具やその他の物品を収納するための複数の収納凹部（図示せず）を有するトランクボックス１８が設置されている。トランクボックス１８は前ボックス部１８Ｆと、該前ボックス部１８Ｆよりも深い収納凹部を有する後ボックス部１８Ｒを有する。前ボックス部１８Ｆはバッテリボックス１３の上面と荷室フロアパネル１６の下面との間に介装され、荷室フロアパネル１６を下方側から支持している。フロアリッド１７は、荷室フロアパネル１６や段差壁１４ｂとともに荷室１１のフロアを構成する部分であるが、トランクボックス１８の前ボックス部１８Ｆに対して物品を出し入れする際等には荷室フロアパネル１６側のヒンジ２９ａを支点として適宜開閉操作でき、トランクボックス１８の後ボックス部１８Ｒに対して物品を出し入れする際等には後側のヒンジ２９ｂを支点として適宜開閉操作できるようになっている。

バッテリボックス１３の車両前部側の上面には、バッテリボックス１３にバッテリ冷却用の空気を給排するための吸入ダクト１９と排出ダクト２０が接続されている。吸入ダクト１９は、荷室フロアパネル１６の下方から側部上方に引き出され、その端部が車室内に開口している。したがって、バッテリボックス１３内には、吸入ダクト１９を介して車室内の空気が導入される。また、排出ダクト２０は、荷室フロアパネル１６の下方から一側のリヤサイドパネル１４の外側（車幅方向の外側）に引き出され、そのリヤサイドパネル１４に沿って車体後方側に向かって延設されている。そして、排出ダクト２０の先端部にはファン２１が接続され、ファン２１による吸引力によって車室内の空気をバッテリボックス１３内に吸い入れるようになっている。ファン２１は、リヤホイールハウス２２（図２参照）よりも車両後方側のリヤフレーム１５の上部位置に排気口２１ａを車幅方向の内側に向けて固定設置されている。したがって、ファン２１からの排気は車幅方向の内側に吹き出される。

一方、前述した両側のリヤサイドパネル１４には、段差壁１４ｂ（フロア部）の車幅方向内側の端部から鉛直下方に屈曲する延出壁２３（延出部）が一体に設けられている。この実施形態の場合、図２に示すように、車体後部側のリヤパネル３０にも同様の延出壁２３Ａが設けられ、この延出壁２３Ａを介して左右のリヤサイドパネル１４の延出壁２３が相互に連結されている。

前述したファン２１の排気口２１ａは、一方のリヤサイドパネル１４の延出壁２３の車幅方向外側の面に対向している。この実施形態の場合、延出壁２３が遮音壁を構成している。そして、延出壁２３のうちの、ファン２１の排気口２１ａが対向する面には、ウレタン等の遮音性の高い遮音材２４が取り付けられている。ファン２１からの排出空気は延出壁２３の遮音材２４に当たり、このときファン２１による送風騒音が低減される。

また、図２，図３に示すように、左右のリヤサイドパネル１４の外側にはそれぞれ車体のアウタパネル２５が取り付けられるが、各アウタパネル２５のうちの、ファン２１の設置位置とほぼ同じ車両前後位置には、ファン２１から排出された空気を車外に排出するための排出口２６が設けられている。

ここで、ファン２１の排気口２１ａから排出された空気は前述のように遮音材２４を有する延出壁２３に当たることになるが、延出壁２３に当たった空気の多くはトランクボックス１８やバッテリボックス１３の下方やその周囲を回りこみ、車幅方向の他側のアウタパネル２５の排出口２６から車外に排出される。また、このとき延出壁２３に当たった一部の空気は、ファン２１の吹出し方向と逆側に向きを変え、ファン２１と同側のアウタパネル２５の排出口２６を通って車外に排出される。
なお、図３中２７は、バッテリボックス１３の下方に配置される車体底部のパネル材である。

このバッテリの冷却構造においては、ファン２１による吸引作用によってバッテリボックス１３内に車室内の空気を導入し、バッテリボックス１３内でバッテリと熱交換を行った廃熱空気を荷室１１の外側において排気口２１ａから排出するため、常時バッテリボックス１３内のバッテリの昇温を抑制することができる。

そして、この冷却構造においては、ファン２１の排気口２１ａがリヤサイドパネル１４の段差壁１４ｂから下方に延設された延出壁２３の車外側面に向けられ、排気口２１から吹き出された送風騒音を含む風が延出壁２３上の遮音材２４に当てられるようになっているため、空間による消音効果を期待できない狭い配置スペースであっても、送風騒音を消音材２４によって充分に低減することができる。

また、この冷却構造では、ファン２１からの送風を荷室１１の外側位置において遮音材２４によって消音するため、荷室１１を通して車室内に送風騒音や振動が伝達されるのを有効に防止することができる。

特に、この実施形態の場合、荷室１１に臨むリヤサイドパネル１４の段差壁１４ｂから荷室１１の下方側に向けて延出壁２３を延出させ、荷室１１から下方に大きく離間した位置において遮音材２４による送風騒音の低減が行われるため、送風騒音や振動が荷室１１を通して車室内に伝達されるのをより確実に防止することができる。

さらに、この実施形態の冷却構造では、リヤサイドパネル１４の車幅方向の外側位置において、ファン２１の排気口２１ａが車幅方向の内側に向けられ、その状態でファン２１から吹き出された風が延出壁２３上の遮音材２４に当てられるようになっているため、リヤホイールハウス２２の後方側に充分なスペースの無い仕様の車両においても、ファン２１による送風騒音を確実に低減することができる。
したがって、この冷却構造を採用した場合には、車両のコンパクト化と静粛性の向上を両立させることができる。

また、この実施形態においては、左右のリヤサイドパネル１４の延出壁２３がリヤパネル３０の延出壁２３Ａを介して相互に結合されているため、ファン２１からの送風の当たる延出壁２３部分の剛性を高め、送風による延出壁２３の振動を抑制することができる。
この実施形態では、荷室１１の後部側（リヤパネル３０）のみに左右の延出壁２３を連結する延出壁２３Ａを設けたが、荷室１１の前部側の下面、例えば、荷室フロアパネル１６の下面にも同様の延出壁を設け、左右の延出壁を環状に連結するようにしても良い。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

この発明の一実施形態を示すものであり、車体後部を後部斜め上方側から見た斜視図。 同実施形態を示す車体後部の模式的な平面図。 同実施形態を示す図１のＡ−Ａ断面に対応する断面図。

符号の説明

１０…リヤシート
１１…荷室
１３…バッテリボックス（バッテリ）
１４…リヤサイドパネル
１４ａ…パネル本体部
１４ｂ…段差壁
１６…荷室フロアパネル
１７…フロアリッド
２１…ファン
２１ａ…排気口
２３…延出壁
２４…遮音材
３０…リヤパネル

Claims (1)

1. 車両のリヤシートの後方に配置されたバッテリを、前記リヤシートの後方の荷室の外側位置にて、ファンによる送風によって冷却するバッテリの冷却構造において、
   前記荷室の車幅方向の両側が内装材であるリヤサイドパネルによって画成されるとともに、前記荷室の前部側と後部側が前記リヤシートとリヤパネルによってそれぞれ画成され、
   前記両側のリヤサイドパネルが、前記荷室の側壁部を成すパネル本体部から車幅方向内側に屈曲する段差壁を備え、
   前記両側のリヤサイドパネルの段差部の前後方向の一部が車幅方向に延出する荷室フロアパネルによって結合されるとともに、前記両側のリヤサイドパネルの段差壁と前記荷室フロアパネルに囲まれる開口部に、フロアリッドが開閉可能に設けられ、
   前記両側のリヤサイドパネルの前記段差壁の車幅方向内側の端部に、鉛直下方に屈曲する延出壁が一体に設けられ、
   前記一方のリヤサイドパネルの前記パネル本体部の下方位置に、先端部が車幅方向の内側に向くように前記ファンの排気口が配置され、
   前記一方のリヤサイドパネルの前記延出壁の車幅方向外側の面に、前記ファンの排気口に対向するように遮音材が取り付けられていることを特徴とするバッテリの冷却構造。

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