JP5206265B2 - Air conditioner for battery cases for electric vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、電気自動車用バッテリケースの空調装置に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner for a battery case for an electric vehicle.
従来より、電気自動車に用いられるバッテリを内蔵するバッテリケース内の温度を調節する技術が知られている。このような技術は、バッテリの温度が過度に低下または上昇することで、バッテリ性能が低下することを抑制することを狙っている。
そのような技術の一例としては、以下の特許文献1の技術が挙げられる。
この特許文献1の技術においては、同文献の図1に示されるように、車室内に設けられた空調装置(7)から供給された暖気や冷気をバッテリーフレーム(5)内に供給することが出来るようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for adjusting the temperature in a battery case containing a battery used in an electric vehicle is known. Such a technique aims to suppress a decrease in battery performance due to an excessive decrease or increase in battery temperature.
As an example of such a technique, the technique of the following patent document 1 is mentioned.
In the technique of this Patent Document 1, as shown in FIG. 1 of the same document, warm air and cold air supplied from an air conditioner (7) provided in a vehicle compartment can be supplied into the battery frame (5). It can be done.
また、特許文献1の〔0006〕段落においては、バッテリにおいて生じた水素ガスが車内に流入するおそれがある旨が記載されている。
そこで、同文献の技術においては、同文献の図2や図19に開示されているように、空調装置(77)のブロアファン(11)が故障中であり且つ車両(1)が停止中である場合には、バッテリードア(21)を全閉にして、水素ガスがバッテリフレーム(5)から車内に流れ込まないようにする旨が開示されている。
Further, paragraph [0006] of Patent Document 1 describes that hydrogen gas generated in the battery may flow into the vehicle.
Therefore, in the technique of the same document, as disclosed in FIGS. 2 and 19 of the same document, the blower fan (11) of the air conditioner (77) is in failure and the vehicle (1) is stopped. In some cases, it is disclosed that the battery door (21) is fully closed to prevent hydrogen gas from flowing into the vehicle from the battery frame (5).
なお、この特許文献1にはバッテリードア(21)の具体的な構造についての開示はないが、車両の空調装置に用いられる一般的なバルブユニットとしては、図12に示すようなものが挙げられる。
このバルブユニット101は、バルブケース102に対して弁体103が回動可能に支持されている。
In addition, although this patent document 1 does not disclose the specific structure of the battery door (21), a typical valve unit used in a vehicle air conditioner is shown in FIG. .
In this
また、弁体103は、一方向に約90度回動(図12中矢印R1参照)することで閉状態となり、他方向に90度回動(図12中矢印R2参照)することで開状態となるように構成されている。
また、弁体103の回転軸104は、バルブケース102の開口部105の高さ方向略中央に配設されている。
Further, the rotating
バッテリから生じたガスを車内に流入しないようにするためには、バッテリードア(21)に比較的高度な気密性が要求されることになる。
しかしながら、このような気密性の高いバッテリードア(即ち、バルブユニット)を用いた空調装置は、製作にかかる手間や、コストの増大を招いてしまう。
一方で、図12に例示した一般的なバルブユニット101を、特許文献1のバッテリードア(21)として用いた場合、製作に要する手間やコストは抑制出来るであろうものの、バッテリで生じたガスを車内に流入することを許容することになってしまう。
In order to prevent the gas generated from the battery from flowing into the vehicle, the battery door (21) is required to have a relatively high level of airtightness.
However, such an air-conditioning apparatus using a battery door (that is, a valve unit) having high airtightness increases labor and cost for manufacturing.
On the other hand, when the
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、製作コストや製作期間の増大を招くことなく、バッテリケース内の気体を車内へ流入する事態を防ぐことが出来る、電気自動車用バッテリケースの空調装置を提供することを目的とする。
The present invention has been devised in view of such a problem, and can prevent a situation in which the gas in the battery case flows into the vehicle without incurring an increase in production cost or production period. An object of the present invention is to provide an air conditioner.
上記目的を達成するため、本発明の電気自動車用バッテリケースの空調装置(請求項1)は、電気自動車用のバッテリを内蔵するバッテリケースと、該電気自動車の車内と該バッテリケースの内部とを連通させるダクトと、該ダクト内における気体の流通を許可または禁止するシャットバルブユニットとを備え、該シャットバルブユニットは、該ダクトと接続されたバルブケースと、該バルブケース内を開閉する弁体と、該弁体を駆動する弁体アクチュエータと該バルブケースに対して該弁体の少なくとも一端部を回動可能に支持するシャフト部材とを有し、且つ、該バッテリケース内に収容されていることを特徴としている。 To achieve the above object, an air conditioner for a battery case for an electric vehicle according to the present invention (Claim 1) includes a battery case containing a battery for an electric vehicle, the interior of the electric vehicle, and the interior of the battery case. A duct to be communicated; and a shut valve unit that permits or prohibits the flow of gas in the duct. The shut valve unit includes a valve case connected to the duct; And a valve body actuator for driving the valve body and a shaft member that rotatably supports at least one end of the valve body with respect to the valve case, and is accommodated in the battery case. It is characterized by.
また、該バルブケースの縁部に沿って形成されたフランジをさらに備え、該弁体は、開状態時に該フランジから離隔するとともに、閉状態時に、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該フランジよりも下流側から該フランジと当接し、該シャフト部材は、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該フランジよりも下流側に配設されていることを特徴としている。 The valve case further includes a flange formed along an edge of the valve case , and the valve body is separated from the flange when the valve body is in an open state, and the airflow flows from the inside of the vehicle toward the battery case when the valve body is in a closed state. as a reference, the flange the flange abuts the downstream side of, the shaft member, based on the air current flowing toward the inside該車either within et the battery case is disposed downstream from the flange It is characterized by having.
また、該バルブケースには、小径部と大径部と段差面とが形成され、該大径部は、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該小径部よりも下流側に形成され且つ該小径部よりも大きな内径を有し、該段差面は、該小径部と該大径部とを接続する面であり、該フランジは、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該段差面よりも下流側に形成され、該シャフト部材は、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該フランジおよび該段差面の下流側でかつ該フランジおよび該段差面に近接して設けられていることを特徴としている。 Further , the valve case is formed with a small diameter portion, a large diameter portion, and a step surface, and the large diameter portion is downstream of the small diameter portion with reference to the airflow flowing from the inside of the vehicle toward the battery case. The stepped surface is a surface connecting the small diameter portion and the large diameter portion, and the flange is directed from the inside of the vehicle to the inside of the battery case. relative to the air flow flowing Te, is formed on the downstream side of the stepped surface, the shaft member, based on the air current flowing toward the inside the battery case from the該車, and at the downstream side of the flange and the stepped surface It is provided close to the flange and the stepped surface .
また、請求項2記載の本発明の電気自動車用バッテリケースの空調装置は、請求項1記載の内容において、該バルブケースの内側全周に該フランジが形成され、該弁体による閉鎖部分は、該小径部よりも小さい径となることを特徴としている。
また、請求項3記載の本発明の電気自動車用バッテリケースの空調装置は、請求項1または2記載の内容において、該バルブケースは、該小径部の高さよりも該大径部のおける高さのほうが大きくなるように設定され、該弁体は、開状態になると、その一端部が該大径部の上端部に近接する姿勢となることを特徴としている。
また、請求項4記載の本発明の電気自動車用バッテリケースの空調装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の内容において、該弁体および該フランジの少なくとも一方に設けられたシール材をさらに備え、該弁体は、該弁体の閉状態時に該シール材を介して該フランジに当接することを特徴としている。
The battery case air conditioner of the present invention according to claim 2 is the content of claim 1, wherein the flange is formed on the entire inner periphery of the valve case, and the closing portion by the valve body is The diameter is smaller than that of the small diameter portion.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an air conditioner for a battery case for an electric vehicle according to the first or second aspect of the present invention, wherein the valve case is higher in height than the small diameter portion. This valve body is set to be larger, and when the valve body is in an open state, one end portion thereof is in a posture close to the upper end portion of the large diameter portion.
Also, the air conditioning system of the electric vehicle battery case of the present invention described in claim 4, in the context of any one of claims 1 to 3, provided on at least one of the valve body and the flange seal The valve body is further characterized by contacting the flange via the seal material when the valve body is closed.
本発明の電気自動車用バッテリケースの空調装置によれば、製作コストや製作期間の増大を招くことなく、バッテリケース内の気体を車内へ流入する事態を防ぐことが出来る。
また、シャットバルブユニット内の気体がシャフト部材の周縁を通じてシャットバルブ外へ漏れ出たとしても、車内側とバルブケース内部との間でこの気体が流通する事態を防ぐことが出来る。また、バッテリケース内の気圧が車内の気圧よりも高くなった場合に、フランジに対して弁体が押さえ付けられるようにすることが可能となり、シャットバルブユニットの気密性を高めることも出来る。
また、弁体が開状態にある場合に、シャフト部材がダクトおよびバルブケース内における気流の抵抗となる事態を防ぐことが出来る。(請求項1)
また、バルブケース内の気流が、バルブケース上端部に形成された段差によって乱れることを防ぐことが出来る。(請求項3)
また、弁体とフランジとの間を通じて気体が流通する事態をより確実に防ぐことが出来る。(請求項4)
According to the air conditioner for a battery case for an electric vehicle of the present invention, it is possible to prevent the gas in the battery case from flowing into the vehicle without increasing the manufacturing cost and the manufacturing period .
Moreover, even if the gas in the shut valve unit leaks out of the shut valve through the periphery of the shaft member, it is possible to prevent the gas from flowing between the inside of the vehicle and the inside of the valve case. Further, when the atmospheric pressure in the battery case becomes higher than the atmospheric pressure in the vehicle, the valve body can be pressed against the flange, and the airtightness of the shut valve unit can be improved .
Further, when the valve body is in the open state, it is possible to prevent a situation where the shaft member becomes an airflow resistance in the duct and the valve case. (Claim 1 )
Moreover, it is possible to prevent the airflow in the valve case from being disturbed by the step formed at the upper end of the valve case. (Claim 3 )
In addition, it is possible to more reliably prevent a gas from flowing through the valve body and the flange. (Claim 4 )
以下、図面により、本発明の一実施形態に係る電気自動車用バッテリケースの空調装置について説明すると、図1はその全体を示す模式的な構成図、図2はバッテリケースの外観を示す模式的な上面図、図3はバッテリケースの内部を示す模式的な上面図、図4はシャットバルブユニットを示す模式的な斜視図である。
また、図5は図4の模式的なV−V矢視断面図であって弁体が閉状態である場合を示し、図6は図4の模式的なV−V矢視断面図であって弁体が開状態である場合を示している。
Hereinafter, an air conditioner for a battery case for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the whole, and FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an external appearance of the battery case. FIG. 3 is a schematic top view showing the inside of the battery case, and FIG. 4 is a schematic perspective view showing the shut valve unit.
5 is a schematic VV arrow cross-sectional view of FIG. 4 and shows a case where the valve body is in a closed state, and FIG. 6 is a schematic VV arrow cross-sectional view of FIG. The case where the valve body is open is shown.
そして、図7は接続プラグ近傍の構成を示す模式的な断面図であって接続プラグがプラグ穴に嵌入された状態を示し、図8は接続プラグ近傍の構成を示す模式的な断面図であって接続プラグがプラグ穴に嵌入される以前の状態を示している。
また、図9は接続プラグ近傍の構成を示す模式的な断面図であって接続プラグがプラグ穴に嵌入される途中の状態を示し、図10は本発明に用いられる接続プラグを創作する過程で創案された接続プラグ近傍の構成を示す模式的な断面図である。
7 is a schematic cross-sectional view showing the configuration in the vicinity of the connection plug, showing a state in which the connection plug is inserted into the plug hole, and FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration in the vicinity of the connection plug. This shows a state before the connection plug is inserted into the plug hole.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the configuration in the vicinity of the connection plug, showing a state where the connection plug is being inserted into the plug hole, and FIG. 10 is a process of creating the connection plug used in the present invention. It is typical sectional drawing which shows the structure of the created connection plug vicinity.
図1に示すように、電気自動車10の車内11前方には、空調機(HVAC; Heating Ventilating Air Conditioning)12が設けられている。この空調機12は、車内11の空調を行なうだけではなく、バッテリケース13内の空調を行なうことが出来るようになっている。
バッテリケース13は、主に、ケースアッパ14と、ケースロア15とを有して構成され、電気自動車10のフロアパン(床面)16の下に備えられている。なお、ケースアッパ14およびケースロア15のいずれも、樹脂によって形成されている。
As shown in FIG. 1, an air conditioner (HVAC; Heating Ventilating Air Conditioning) 12 is provided in front of the
The
ケースロア15の上には、複数のバッテリ17が載置されており、これらのバッテリ17から高電圧(例えば、約300V)の電力が図示しない電気自動車10の駆動モータに供給されるようになっている。
ケースアッパ14は、ケースロア15の上に載置され、図示しないボルトナットによってケースロア15と固定されている。
A plurality of
The case upper 14 is placed on the case lower 15 and is fixed to the case lower 15 by bolts and nuts (not shown).
また、このバッテリケース13内は、車両側ダクト(エアダクト)18とケース側ダクト(エアダクト)19とを通じて車内11と連通しており、これらの車両側ダクト18およびバッテリケース側ダクト19を介して、空調機12からバッテリケース13内に空気が供給されるようになっている。なお、以下、‘上流’または‘下流’といった表現を用いることがあるが、これは、車内11から車両側ダクト18およびケース側ダクト19を介しバッテリケース13内へ流れる気流(図1中矢印A1参照)を基準としたものである。
Further, the inside of the
バッテリケース13の後端近傍には、バッテリケース13内の空気をケースアッパ14外の上方に排出する排気ファン21が設けられている。
図2に示すように、バッテリケース13の下面には4つのサポートフレーム22,23,24,25が設けられている。
これらのサポートフレーム22,23,24,25は、いずれも、車幅方向に延在する金属製のフレームであって、電気自動車10の車長方向に延在する一対のサイドメンバ26,26の両側に対しボルトナット(図示略)によって固定されている。
In the vicinity of the rear end of the
As shown in FIG. 2, four
Each of these support frames 22, 23, 24, 25 is a metal frame extending in the vehicle width direction, and includes a pair of
また、最前列のサポートフレーム22には、2つの前突フレーム27,27が形成されている。これらの前突フレーム27,27は、いずれも、最前列のサポートフレーム22から電気自動車10の前方へ突出した金属製のフレームであって、一対のサイドメンバ26,26を接続するクロスメンバ28に対してボルトナット(図示略)によって固定されている。
Further, the
また、ケースアッパ14の前面14Aの左側には、接続プラグ(接続部材)29が設けられている。
図3に示すように、この接続部材29は、ケース側エアダクト19の入口である。なお、この接続プラグ29の構造については、図7,図8および図9を用いて後述する。
この図3に示すように、ケースロア15の前側に載置されたバッテリ17の上に、ケース側エアダクト19が配設されている。
A connection plug (connection member) 29 is provided on the left side of the
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 3, a case-
このケース側エアダクト19は、前側ダクト31とシャットバルブユニット32と後側ダクト33とから主に構成されている。
前側ダクト31は、接続プラグ29と一体成型された断面中空のダクトである。
シャットバルブユニット32は、前側ダクト31の下流端と後側ダクト33の上流端との間に介装され、前側ダクト31と後側ダクト33との間で空気が流通することを許可または禁止するものである。なお、このシャットバルブユニット32の構造については、図4,図5および図6を用いて後述する。
The case
The
The
後側ダクト33は、シャットバルブユニット32の下流端に接続された断面中空のダクトである。また、この後側ダクト33の側端と後端には開口部34,35,36,37が形成され、これらの開口部34,35,36,37を通じて、車内11側から送出された空気をバッテリケース13内に供給することが出来るようになっている。
ここで、バルブユニット32に関して説明する。
The rear duct 33 is a duct having a hollow cross section connected to the downstream end of the shut
Here, the
図4に示すように、シャットバルブユニット32は、主に、バルブケース38,弁体39,弁体アクチュエータ41およびシャフト部材42によって構成されている。
バルブケース38は、断面中空の樹脂部品であって、その内部にバタフライ式の弁体39が設けられている。
この弁体39は、図示しない電気モータを内蔵する弁体アクチュエータ41によって閉状態(図5参照)または開状態(図6参照)となるように駆動されるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
The
The
また、バルブケース38に対して、弁体39の上端部を回動可能に支持するシャフト部材42が設けられ、上記の弁体アクチュエータ41に接続されている。
弁体アクチュエータ41は、図示しない制御ECU(Electronic Control Unit)により制御されている。この制御ECUは、バッテリケース13内の温度が適正温度(例えば15℃〜25℃程度)になるように、バッテリケース13内に設けられた温度センサ(図示略)の検出結果に基づいて、空調機12および弁体アクチュエータ41を制御する電子制御ユニットである。
Further, with respect to the
The
さらに、この制御ECUは、弁体アクチュエータ41を制御して、原則的に弁体39が閉状態とし、バッテリケース13内の温度を低減する必要が生じた場合に弁体39を開状態とするようになっている。もっとも、バッテリケース13内の温度を低減する必要があったとしても、バッテリ17から水素ガスや二酸化炭素ガスが漏れ出る可能性が高い場合(例えば、電気自動車10の衝突が検出された場合)、制御ECUは、弁体アクチュエータ41を制御して、弁体39を閉状態にするようになっている。
Further, the control ECU controls the
このシャットバルブユニット32は、バッテリケース13内に収容されている。
また、図5に示すように、バルブケース38の内側全周にはフランジが形成されている。なお、ここでは、上縁のフランジ43と下縁のフランジ44とを示す。
そして、弁体39は、閉状態時に(図5参照)、これらのフランジと当接するようになっている。
The
Further, as shown in FIG. 5, a flange is formed on the entire inner periphery of the
The
一方、弁体39は、開状態時に(図6参照)、シャフト部材42を中心にその下端部が跳ね上がり、これらのフランジ43,44から離隔するようになっている。
小径部45は、前側ダクト31と接続される部分である。
大径部46は、バルブケース32において小径部45よりも下流側に形成された部分であって、小径部45よりも大きな内径を有しており、後側ダクト33と接続される部分である。なお、ここでいう‘内径’とは、円形断面の直径に限るものではなく、内側の幅または高さを含むものとする(この本実施形態では高さとしている)。
On the other hand, when the
The
The
また、小径部45の上端部45Aの高さh45よりも、大径部46の上端部46Aの高さh46の方が大きくなるように設定されている。
また、小径部45の上端部45Aと大径部46の上端部46Aとの間は、鉛直方向に立接する面である段差面47によって接続されている。
そして、シャフト部材42は、上縁フランジ43および段差面47の下流側で且つ上縁フランジ43および段差面47に近接する位置に配置されている。
Moreover, than the height h 45 of the
Further, the
The
また、弁体39の上流側の面には、発泡ゴムにより形成されたシール材48が貼り付けられている。したがって、弁体39は、閉状態時、このシール材48を介してフランジ43,44に当接するようになっている。
次に、接続プラグ29について説明する。
図7に示すように、ケースアッパ14の前面14Aには、プラグ穴49が形成されている。
Further, a sealing
Next, the
As shown in FIG. 7, a
プラグ穴49には、接続プラグ29が嵌入されている。
この接続プラグ29は、ケース側ダクト19の上流端として、ケース側ダクト19と一体に形成された部品である。そして、この接続プラグ29は、フロアパン16に対してボルト56およびナット57によって固定された車両側エアダクト18の下流端に接続されるようになっている。
A
The connection plug 29 is a part formed integrally with the
また、この接続プラグ29は、主に、先端部51とプラグフランジ52とを有し、ゴム材や柔らかな樹脂材(弾性材)によって形成されている。
また、図8に示すように、先端部51は、外周が蛇腹状に形成され、且つ、プラグ穴49に嵌入されていない状態で、プラグ穴49の内径d49よりも僅かに大きな外径d51を有するように形成されている。
The connection plug 29 mainly has a
Further, as shown in FIG. 8, the
プラグフランジ52は、接続プラグ29がプラグ穴49に対して完全に嵌入された場合(図7参照)において、ケースアッパ14の外側からプラグ穴49の縁部に密着するものである。
また、このプラグフランジ52の外径d52は、プラグ穴49の内径d49よりも大きな外径d52を有するように形成されている。
The
Further, the outer diameter d 52 of the
また、図7に示すように、このプラグフランジ52には、固定ボルト53が挿入されるボルト穴52Aが形成されている。
この固定ボルト53は、ケースアッパ14におけるプラグ穴49の縁部に埋設された埋設ナット54に対して螺合するものである。なお、この埋設ナット54は、ケースアッパ14の外側にのみ連通しており、ケースアッパ14の内側には連通していない。
Further, as shown in FIG. 7, the
The fixing bolt 3 is to screwed against the built-in
ここで、接続プラグ29をプラグ穴49に嵌入させる手順を説明する。
まず、図8に示すように、接続プラグ29を備えるケース側ダクト19をケースアッパ内に入れ、その後、図9に示すように、先端部51の径が小さくなるように圧縮弾性変形させながら(図9中矢印F1参照)、接続プラグ29を、ケースアッパ内からプラグ穴49に挿入する。さらに、このプラグ穴49を通じて、接続プラグ29をケースアッパ14の外側へ引き出す(図9中矢印F2参照)。このとき、プラグフランジ52がプラグ穴49の縁部に当接するものの、プラグフランジ52は弾性変形可能なゴム材により形成されているため、その先端がケースアッパ14の内側へ倒れるよう自然に変形する。
Here, a procedure for fitting the
First, as shown in FIG. 8, the
その後、さらに、接続プラグ29をプラグ穴49から引き出すと、図7に示すように、プラグフランジ52は元の形状に復元し、このプラグフランジ52をバッテリケース14の外側からプラグ穴49の縁部に密着させる。
そして、プラグフランジ52の上から座金55を被せ、固定ボルト53を、座金55のボルト穴およびプラグフランジ52のボルト穴52Aに挿入したうえで、埋設ナット54に螺合させることで、接続プラグ29をケースアッパ14に固定することが出来るようになっている。
Thereafter, when the
Then, the
本発明の一実施形態に係る電気自動車用バッテリケースの空調装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
図3を用いて上述したように、シャットバルブユニット32は、バッテリケース13内に収容されている。
また、図5や図6を用いて上述したように、シャフト部材42は、バルブケース38内において上縁フランジ43よりも下流側に配設されている。
Since the air conditioner for a battery case for an electric vehicle according to one embodiment of the present invention is configured as described above, the following operations and effects are achieved.
As described above with reference to FIG. 3, the
Further, as described above with reference to FIGS. 5 and 6, the
したがって、シャットバルブユニット32内からシャフト部材42の周縁を通じてシャットバルブユニット32外へ気体(例えば、水素ガス,二酸化炭素ガス,一酸化炭素ガス,炭化水素ガス)が漏れ出たとしても(図5中破線矢印参照)、漏れ出た気体が車室11内へ浸入することを防ぐことが出来る。
この場合、シャフト部材42とバルブケース38との間に高度な気密性を要求する必要がなくなるので、製作コストや製作期間の増大を招かず、バルブケース38内の気体が車内11へ流入する事態を防ぐことが出来るのである。
Therefore, even if gas (for example, hydrogen gas, carbon dioxide gas, carbon monoxide gas, hydrocarbon gas) leaks from the shut
In this case, since it is not necessary to require a high degree of airtightness between the
さらに、バッテリケース13内の気圧が車内11の気圧よりも高くなった場合に、各フランジ43,44に対して弁体39が押さえ付けられるようにすることが可能となり、シャットバルブユニット32の気密性を高めることが出来る。
また、図6を用いて上述したように、バルブケース38には、小径部45よりも下流側に形成され、且つ、小径部45よりも大きな内径を有した大径部46が形成されているので、バルブケース32内の気流が過度に速くならないように抑制することが可能となる。
Further, when the air pressure in the
As described above with reference to FIG. 6, the
つまり、図3中矢印で示すように、後側ダクト33の開口部34,35,36,37を通じてバッテリケース13内に送出される気流が過剰な勢いで噴出した場合、これらの開口部34,35,36,37に近接したバッテリ17のみが重点的に冷やされたり暖められたりするおそれがある。
これに対して、バルブケース38の大径部46内で流速が適度に抑制されるようになっているので、特定のバッテリ17のみが冷やされたり暖められたりする事態を防ぐことが出来るのである。
That is, as shown by the arrows in FIG. 3, when the airflow sent into the
On the other hand, since the flow velocity is moderately suppressed in the large-
また、図6を用いて上述したように、シャフト部材42が、段差面47の下流側に近接して設けられているので、弁体39が開状態にある場合に、シャフト部材42がバルブケース38内における気流に晒されることを防ぐことが可能となる。したがって、シャフト部材42がバルブケース38内における気流の抵抗となる事態を防ぐことが出来、また、小径部45内における気流が阻害されることを防ぐことが出来る。
Further, as described above with reference to FIG. 6, since the
また、図5を用いて上述したように、弁体39は、閉状態時、シール材48を介して各フランジ43,44に当接するので、閉状態の弁体39と各フランジ43,44との間を通じて気体が流通する事態をより確実に防ぐことが出来る。
また、図8に示すように、接続プラグ29は、ケース側エアダクト19と一体に形成され、且つ、プラグ穴49に嵌入される以前の状態でプラグ穴49の内径d49よりも大きな外径d51を有する先端部51と、プラグ穴49の内径d49よりも大きな外径d52を有するプラグフランジ52とを有して形成されている。
Further, as described above with reference to FIG. 5, since the
Further, as shown in FIG. 8, the
さらに、図7に示すように、この接続プラグ29は、バッテリケース13の外側からプラグ穴49の縁部に密着するプラグフランジ52を有している。
したがって、接続プラグ29をプラグ穴49に嵌入させた後に、プラグフランジ52をバッテリケース13の外側からプラグ穴49の縁部に密着させることで、接続プラグ29およびケース側エアダクト19の双方をバッテリケース13の適切な位置に固定することが出来る。
Further, as shown in FIG. 7, the
Therefore, after fitting the
つまり、従来であれば、ケース側エアダクト19とバッテリケース13とを固定するとともに、接続プラグ29とバッテリケース13とを固定し、さらに、ケース側エアダクト19と接続プラグ29とを接続するという3つの作業工程が必要であった。
これに対して、本発明によれば、接続プラグ29のプラグフランジ52をバッテリケース13に密着させるという1つの作業工程に集約することが出来るのである。
That is, if the conventional, to fix the casing
On the other hand, according to the present invention, the
このように、バッテリケース13の組立に要する作業工程を簡素化させることで、コストの低減や生産時間の短縮を可能とすることが出来る。
また、図8に示すように、接続プラグ29の先端部51は、プラグ穴49に嵌入される以前の状態で、プラグ穴49の内径d49よりも僅かに大きな外径d51を有する弾性変形可能なゴム材で形成されている。
Thus, by simplifying the work process required for assembling the
Further, as shown in FIG. 8, the
同様に、接続プラグ29のプラグフランジ52も、プラグ穴49に嵌入される以前の状態で、プラグ穴49の内径d49よりも大きな外径d52を有する弾性変形可能なゴム材で形成されている。
したがって、先端部51およびプラグフランジ52を弾性変形させながらプラグ穴49に嵌入させると(図9参照)、その後、先端部51およびプラグフランジ52の形状が変形前の形に復元するので(図7参照)、接続プラグ29とプラグ穴49との間に隙間が生じることを防ぎ、バッテリケース13内の気密性を高めることが出来る。
Similarly, the
Therefore, when the
また、図7を用いて上述したように、ケースアッパ14のプラグ穴49の縁部に埋設ナット54が埋設され、且つ、これらの埋設ナット54に固定ボルト56を螺合することで接続プラグ29をケースアッパ14に対して固定出来るようになっている。
これにより、バッテリケース13の気密性を確保しながら、バッテリケース13に対して接続プラグ29を確実に固定することが出来る。
Further, as described above with reference to FIG. 7, the embedded
Accordingly, the
つまり、埋設ナット54を用いることで、バッテリケース13の気密性低下を避けることが出来るのである。
さらに、埋設ナット54と固定ボルト53とを用いることで、接続プラグ29およびケース側エアダクト19とバッテリケース13との着脱作業を容易に行なうことが出来る。
ここで、本実施形態に係る接続プラグ29を創作する過程で創案された接続プラグ129について、図10を用いて説明する。
That is, by using the embedded
Further, by using the embedded
Here, the
図10に示すように、接続プラグ129は、主に、先端部151とプラグフランジ152とにより構成され、ゴム材(弾性材)によって形成されている。
そして、プラグフランジ152が、ケースアッパ14の前面14Aに対して固定ボルト153および固定ナット154によって固定されている。
そして、この接続プラグ129は、フロアパン16に対してボルト56およびナット57によって固定された車両側エアダクト18の下流端に接続されるようになっている。
As shown in FIG. 10, the
The
The
ケース側エアダクト119は、原則的には、図7に示すケース側エアダクト19と同様のものである。しかしながら、図7のケース側ダクト19の上流端は接続プラグ29により形成されていたのに対し、図10のケース側ダクト119の上流端にはダクトフランジ119Aが形成されており、このダクトフランジ119Aが、ケースアッパ114の内側において、プラグ穴49の縁部に上記の固定ボルト153および固定ナット154によって固定されている点で異なっている。
The case-
また、これらの固定ボルト153は、プラグフランジ152,ケースアッパ14の前面14Aおよびダクトフランジ119Aをそれぞれ貫通するようになっている。
そして、この図10に示す構造においては、まず、接続プラグ129をケースアッパ14の前面14Aに外側から当接させつつ、さらに、ケース側エアダクト119のダクトフランジ119Aをケースアッパ14の前面14Aに内側から当接させる必要が生じる。
These fixing
In the structure shown in FIG. 10, first, the
その後、ダクトフランジ119A,ケースアッパ14の前面14Aおよびダクトフランジ119Aを固定ボルト153により貫通させた上で、この固定ボルト153と固定ナット154とを螺合させる必要がある。
つまり、接続プラグ129とケースアッパ14との固定と、ケース側ダクト119とケースアッパ14との固定と、さらに、接続プラグ129とケース側ダクト119との接続、という3つの作業工程を経る必要が生じるのである。
Thereafter, it is necessary to pass through the
That is, it is necessary to go through three work steps: fixing the
これに対して、図7に示す本実施形態に係る本発明においては、図7〜図9を用いて上述したように、接続プラグ29のプラグフランジ52をケースアッパ14の前面14Aに固定するという1つの作業工程で、接続プラグ29とケースアッパ14との固定と、ケース側ダクト19とケースアッパ14との固定と、接続プラグ29とケース側ダクト29との接続を行うことが出来るのである。
On the other hand, in the present invention according to the present embodiment shown in FIG. 7, the
また、図10に示す構造においては、接続プラグ129とケースアッパ14との間や、ケース側ダクト119とケースアッパ14との間の気密性を保つことが難しいという問題がある。
さらに、図10に示す構造においては、固定ボルト153が、ダクトフランジ119A,ケースアッパ14の前面14Aおよびダクトフランジ119Aを貫通しているため、バッテリケース113内の気密性が低下するという問題もある。
In addition, the structure shown in FIG. 10 has a problem that it is difficult to maintain airtightness between the
Further, in the structure shown in FIG. 10, since the fixing
これに対して、図7に示す本実施形態に係る本発明においては、図7〜図9を用いて上述したように、接続プラグ29とケース側ダクト19とが継ぎ目なく一体に形成されているので、接続プラグ29とケースアッパ14との間で隙間は存在せず、同様に、ケースアッパ14とケース側ダクト19との間でも隙間は存在しない。このため、接続プラグ29とケース側ダクト19との間の気密性を確実に高めることが出来るのである。
In contrast, in the present invention according to the present embodiment shown in FIG. 7, as described above with reference to FIGS. 7 to 9, the
さらに、図7に示す本実施形態に係る本発明においては、固定ボルト53が、ケースアッパ14の前面14Aに埋設された埋設ナット54に螺合するようになっているので、固定ボルト53がケースアッパ14を貫通することがない。したがって、バッテリケース13の気密性が低下する事態を防ぐことが出来るのである。
次に、具体的な電気自動車用バッテリケースの空調装置の製造方法について説明する。
Further, in the present invention according to the present embodiment shown in FIG. 7, the fixing
Next, a specific method for manufacturing an air conditioner for a battery case for an electric vehicle will be described.
図8に示すように、まず、ケースアッパ14の内部において、プラグ穴49の近傍に接続プラグ29を配設する。
その後、図9に示すように、接続プラグ29の先端部51の径が細くなるように弾性変形させ、且つ、プラグ穴49を通じてケースアッパ14の外側へ接続プラグ29を引き出す(引出ステップ)。
As shown in FIG. 8, first, the
After that, as shown in FIG. 9, the
そして、図7に示すように、上記の引出ステップにおいて弾性変形した先端部51およびプラグフランジ52を、弾性復元させる(復元ステップ)。
その後、復元ステップにおいて弾性復元したプラグフランジ52の上から座金55を被せ、固定ボルト53を、座金55のボルト穴55Aおよびプラグフランジ52のボルト穴52Aに挿入したうえで、埋設ナット54に螺合させることで、プラグフランジ52をケースアッパ14の外側に固定する(固定ステップ)。
And as shown in FIG. 7, the front-end | tip
Thereafter, the
これらのステップを経ることにより、電気自動車11に用いられるバッテリケース13の空調装置の組立に要する作業工程を簡素化させ、コストの低減や生産時間を短縮することが出来るのである。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。その一例を以下に示す。
By passing through these steps, the work process required for assembling the air conditioner for the
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. An example is shown below.
上述の実施形態においては、図6に示すように、弁体39が開状態である場合、弁体39の下端部がシャフト部材42と略同じ高さとなる姿勢となるように、弁体アクチュエータ41が弁体39を駆動する場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図11に示すように、弁体39が開状態である場合、弁体39の下端部がバルブケース38における大径部46の上端部46Aに近接する(図11中矢印A2参照)ような姿勢となるように、弁体アクチュエータ41が弁体39を駆動するようにしても良い。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 6, when the
これにより、バルブケース38内の気流が、バルブケース38上端部に形成された段差面47の存在によって乱れることを防ぐことが出来る。
また、上述の実施形態においては、プラグフランジ52が、固定ボルト53および埋設ナット54によってケースアッパ14に固定されている場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、プラグフランジ52が、ケースアッパ14の前面14Aに対して接着剤により固定されるようにしても良い。この場合、バッテリケース13の気密性を高めるとともに、部品点数を低減させることによる作業工程の抑制やコストの低減を図ることが出来るというメリットがある。
Thereby, it is possible to prevent the airflow in the
In the above-described embodiment, the case where the
10 電気自動車
13 バッテリケース
17 バッテリ
18 車両側ダクト(ダクト)
19 ケース側ダクト(ダクト)
29 接続プラグ
32 シャットバルブユニット
38 バルブケース
39 弁体
41 弁体アクチュエータ
42 シャフト部材
43 上縁フランジ(フランジ)
44 下縁フランジ(フランジ)
45 小径部
46 大径部
46A 大径部の上端部
47 段差面
48 シール材
49 プラグ穴
52 プラグフランジ
54 埋設ナット
d49 プラグ穴の内径
d52 プラグフランジの内径
h45 小径部の高さ
h46 大径部の高さ
DESCRIPTION OF
19 Case side duct (duct)
29
43 Upper edge flange (flange)
44 Lower edge flange (flange)
45 Small-
54 Embedded nut d 49 Inner diameter of plug hole d 52 Inner diameter of plug flange h 45 Height of small diameter part h 46 Height of large diameter part
Claims (4)
該電気自動車の車内と該バッテリケースの内部とを連通させるダクトと、
該ダクト内における気体の流通を許可または禁止するシャットバルブユニットとを備え、
該シャットバルブユニットは、
該ダクトと接続されたバルブケースと、
該バルブケース内を開閉する弁体と、
該弁体を駆動する弁体アクチュエータと
該バルブケースに対して該弁体の少なくとも一端部を回動可能に支持するシャフト部材とを有し、且つ、
該バッテリケース内に収容され、
該バルブケースの縁部に沿って形成されたフランジをさらに備え、
該弁体は、開状態時に該フランジから離隔するとともに、閉状態時に、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該フランジよりも下流側から該フランジと当接し、
該シャフト部材は、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該フランジよりも下流側に配設され、
該バルブケースには、小径部と大径部と段差面とが形成され、
該大径部は、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該小径部よりも下流側に形成され且つ該小径部よりも大きな内径を有し、
該段差面は、該小径部と該大径部とを接続する面であり、
該フランジは、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該段差面よりも下流側に形成され、
該シャフト部材は、該車内から該バッテリケース内に向けて流れる気流を基準として、該フランジおよび該段差面の下流側でかつ該フランジおよび該段差面に近接して設けられている
ことを特徴とする、電気自動車用バッテリケースの空調装置。 A battery case containing a battery for electric vehicles;
A duct for communicating the interior of the electric vehicle with the interior of the battery case;
A shut valve unit that permits or prohibits the flow of gas in the duct,
The shut valve unit
A valve case connected to the duct;
A valve body for opening and closing the inside of the valve case;
A valve body actuator that drives the valve body; and a shaft member that rotatably supports at least one end of the valve body with respect to the valve case; and
Housed in the battery case ,
A flange formed along an edge of the valve case;
The valve body is separated from the flange in the open state, and in contact with the flange from the downstream side of the flange with respect to the airflow flowing from the inside of the vehicle toward the battery case in the closed state,
The shaft member is disposed on the downstream side of the flange with reference to the airflow flowing from the vehicle toward the battery case.
The valve case is formed with a small diameter portion, a large diameter portion and a step surface,
The large-diameter portion is formed on the downstream side of the small-diameter portion and has an inner diameter larger than the small-diameter portion on the basis of the airflow flowing from the vehicle toward the battery case.
The step surface is a surface connecting the small diameter portion and the large diameter portion,
The flange is formed on the downstream side of the step surface with reference to the airflow flowing from the vehicle toward the battery case.
The shaft member is provided on the downstream side of the flange and the step surface and in proximity to the flange and the step surface with reference to the airflow flowing from the inside of the vehicle toward the battery case. An air conditioner for a battery case for an electric vehicle.
該弁体による閉鎖部分は、該小径部よりも小さい径となる The closed part by the valve body has a smaller diameter than the small diameter part.
ことを特徴とする、請求項1記載の電気自動車用バッテリケースの空調装置。The air conditioner for a battery case for an electric vehicle according to claim 1.
該弁体は、開状態になると、その一端部が該大径部の上端部に近接する姿勢となる
ことを特徴とする、請求項1または2記載の電気自動車用バッテリケースの空調装置。 The valve case is set so that the height of the large diameter portion is larger than the height of the small diameter portion,
Valve body, when in the open state, one end thereof is characterized in that the position close to the upper end of the large diameter portion, the air conditioner of the battery case for an electric vehicle according to claim 1 or 2.
該弁体は、該弁体の閉状態時に該シール材を介して該フランジに当接する
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気自動車用バッテリケースの空調装置。 A seal material provided on at least one of the valve body and the flange;
The air conditioner for a battery case for an electric vehicle according to any one of claims 1 to 3 , wherein the valve body abuts on the flange via the sealing material when the valve body is closed. .
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