JP5400863B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されたバッテリの冷却に用いられた空気の排気方法に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車では、電気モータを駆動するため、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などのバッテリが搭載される。バッテリは、温度が高くなると劣化するため、この種の車両では、バッテリに空気を送ってバッテリを冷却する。ここで、バッテリ冷却後の空気を全て車外に排出する場合、外気を導入する必要があるが、外気は、夏場等には室内より温度が高い場合が多いため、冷房による車室内の冷却効率が低下し、燃費が悪化してしまう。

そこで、燃費向上のため、比較的温度の低い車室内の空気をバッテリに送るとともに、バッテリ冷却後の空気を、ボディアウタと、荷室の側面に設けられる車両の内装材であるサイドトリムとの間の狭小空間に排気し、この排気された空気を車室内に戻すようにした車両が知られる（例えば、特許文献１）。

特開２００２−２３１３２１号公報 特開２００９−０１２６０６号公報 特開２００８−１４１９４５号公報 特開２００７−３１４１３９号公報

ところで、サイドトリムにおいて、セカンドシートのシートバック近傍には、シートベルト装置のウェビングが挿通される挿通口が形成されている。また、特許文献１では、車室内の空気を取り込んでバッテリに送るため、車室内が負圧になる。従って、特許文献１では、ボディアウタとサイドトリムとの間の狭小空間に排気された空気は、車室内が負圧であることから、挿通口から噴出して車室内に戻ることとなる。そのため、特許文献１では、挿通口から噴出した空気が後部座席の乗員に当たり、乗員に不快感を与えるおそれがある。

そこで、本発明は、シートベルト装置のウェビングが挿通される挿通口からバッテリ冷却後の空気が噴出することを抑制できる車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両は、（１）バッテリを備える車両であって、セカンドシートのシートバックより車両後方側に位置するサイドトリムには、シートベルト装置のウェビングが挿通される挿通口と、バッテリ冷却後の排気空気が前記サイドトリムとボディアウタとの間のスペースに排気される排気口と、前記挿通口より車両後方にある取り込み口であって、前記スペース内の前記排気空気が前記取り込み口を介して車室内に取り込まれる取り込み口と、が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、サイドトリムとボディアウタとの間のスペースにバッテリ側から排気されるが、該スペースに排気される排気空気を取り込み口により車室側に取り込むので、その分、該スペース内の排気空気が挿通口から噴出することを抑制でき、セカンドシートの乗員に該噴出空気による不快感を与えることがなくなる。

本発明によれば、サイドトリムとボディアウタとの間のスペースに排気される排気空気を、取り込み口により円滑に車室に取り込めるので、前記スペース内の排気空気を挿通口からのみ車室側に噴出させていた従来に比べ、挿通口からの排気空気の噴出速度を抑制できる。そのため、本発明によれば、挿通口からの排気空気の噴出に伴う圧損を低減でき、その分、冷却効率を向上できる。

（２）上記（１）の構成において、前記排気口は、前記挿通口よりも下方にあり、前記取り込み口は、前記排気口より上方にあるとともに、前記挿通口と等しい高さまたは前記挿通口より下方にあってもよい。

（３）上記（２）の構成において、前記サイドトリムには、前記ボディアウタ側に突出するとともに、車両前方下部側から車両後方上部側に延びる導風リブが形成され、前記導風リブは、前記排気口側からの排気空気を前記取り込み口に導く壁部を有してもよい。

（４）上記（１）〜（３）の構成において、前記取り込み口の面積は、前記挿通口の面積より大きくてもよい。

本発明によれば、ウェビングの挿通口からバッテリ冷却後の空気が噴出することを抑制できる。

車両の概略図である。 荷室を示す斜視図である。 車室内を示す斜視図である。 バッテリの断面図である。 車両右側に位置するサイドトリムの斜視図である。 取り込み口の面積を変えた際の噴出空気の流速の測定結果を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、車両１００の概略図である。図１において、矢印Ｆｒは車両１００前方側を示し、矢印Ｒｒは車両１００後方側を示し、矢印Ｕｐは車両１００上方側を示す。

車両１００は、バッテリ１の電力を用いてモータを駆動する駆動経路と、内燃機関からなる駆動経路とを有するハイブリッド自動車である。車両１００は、外部に設けられた商用電源よりバッテリ１を充電可能なプラグインハイブリッド自動車であってもよい。車両１００は、バッテリ１の電力を用いてモータを駆動する駆動経路のみを有する電気自動車であってもよい。

車両１００は、車室１１０内に、運転席用シートおよび助手席シートであるフロントシート４１と、車両後方側に配置される２人掛けまたは３人掛け用のセカンドシート４２とを備える。各シート４１，４２は、クッションシート４３と、下端部を中心に前後に回動可能なシートバック４４とを備える。セカンドシート４２の後方には、荷室３０が形成される。

図２は、荷室３０を示す斜視図である。図２において、矢印Ｒｈは車両１００の進行方向Ｆｒに向かって右側を示し、矢印Ｌｈは左側を示す。左右方向を特に区別する必要がない場合、左右方向を車幅方向と称する。

荷室３０は、セカンドシート４２と、ボディアウタ５０の内側に設けられる左右のサイドトリム６０（図２においては右側のサイドトリム６０のみ図示）と、デッキボード２０とに囲まれた空間からなる。

図３は、車室１１０内を示す斜視図である。

サイドトリム６０において、セカンドシート４２のシートバック４４近傍には、シートベルト装置７０の帯状のウェビング７１が挿通される挿通口６１が形成されている。また、図３に示す車両右側のサイドトリム６０にのみ、後述する取り込み口６２が形成されている。サイドトリム６０と、ボディアウタ５０との間には、狭小空間Ｓ（スペース）が形成されている。

狭小空間Ｓ内には、ウェビング７１の一端側を巻き取るリトラクタが収容されている。ウェビング７１の他端側は、車室１１０内の下方側に設けられたアンカに固定されている。ウェビング７１は、リトラクタにより常時図２中上方向である巻き取り方向に付勢されており、ウェビング７１を下方に引っ張ることで、必要なだけ挿通口６１から下方に引っ張り出すことが可能になっている。

セカンドシート４２のクッションシート４３の下方には、バッテリ１と、バッテリ１の冷却装置８とがある。バッテリ１は、長手状であり、長手方向が車両１００の幅方向と平行に配置される。冷却装置８は、車室１１０内の空気を吸気するブロワ８１と、ブロワ８１が吐出する空気をバッテリ１に送る送風ダクト８２と、バッテリ１冷却後の空気を狭小空間Ｓへ排出する排出ダクト８３とを備える。

図４は、バッテリ１の断面図である。バッテリ１は、金属製のパックケース１１と、パックケース１１内部に収容された組電池１２とを備える。組電池１２の下側とパックケース１１との間には、送風ダクト８２と接続する下方冷却空気通路１３１が形成され、組電池１２の上側とパックケース１１との間には、排出ダクト８３と接続する上方冷却空気通路１３２が形成される。

組電池１２は、直線上に配列される複数の単電池１２ａと、隣接する単電池１２ａの間に位置するスペーサ１２ｂと、これら単電池１２ａおよびスペーサ１２ｂを挟む位置に配置されるエンドプレート１２ｃとを備える。スペーサ１２ｂが単電池１２ａの外面に当接することにより、隣接する単電池１２ａの間には、冷却空気通路１３１，１３２を連結する連結冷却空気通路１３３が形成される。単電池１２ａは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池、あるいはキャパシタであってもよい。また、単電池１２ａは、いわゆる角型電池であってもよいし、円筒型の電池であってもよい。

ブロワ８１が作動すると、送風ダクト８２から下方冷却空気通路１３１に車室１１０内の空気が送られ、該空気は、冷却空気通路１３１〜１３３を流通し組電池１２を冷却した後、排出ダクト８３に送られる。

図５は、車両１００右側に位置するサイドトリム６０の斜視図である。サイドトリム６０において、車両前方側下部には、排出ダクト８３と接続する排気口６３が形成されている。サイドトリム６０において、排気口６３の車両後方側には、ＩＳＯ−ＦＩＸ対応のチャイルドシートの固定具用の開口６４が形成されている。サイドトリム６０において、セカンドシート４２のシートバック４４近傍に位置する車両前方側上部には、ウェビング７１が挿通される挿通口６１が形成されている。挿通口６１より車両後方側、かつ下方には、複数の長手状の孔からなる取り込み口６２が形成されている。取り込み口６２の開口面積は、挿通口６１の開口面積よりも大きくなっている。

また、サイドトリム６０の車両前方側において上下方向中央部分には、導風リブ６５が形成されている。導風リブ６５は、図５中紙面手前側（ボディアウタ５０から離隔する側）に位置するサイドトリム６０の下側の面と、図５中紙面奥側（ボディアウタ５０側）に位置するサイドトリム６０の上側の面とを接続する斜面である。導風リブ６５は、車両前方下部側から車両後方上部側に延びる。

このようなサイドトリム６０と、該サイドトリム６０よりも図５中紙面奥側に位置するボディアウタ５０との間には、ウェビング７１を巻き取るリトラクタ等が収容される狭小空間Ｓ（スペース）が形成されている。排気口６３は、バッテリ１側から排出ダクト８３を介して排出されるバッテリ１冷却後の空気である排気空気Ａ１を狭小空間Ｓに排気する。

狭小空間Ｓ内に排気された排気空気Ａ１は、導風リブ６５の下面の壁部６５０により、車両後方側且つ上方側へ案内され、取り込み口６２近傍まで進む。ここで、車室１１０は、冷却装置８に空気が取り込まれることにより負圧となる。この負圧により、取り込み口６２近傍まで進んだ排気空気Ａ２は、取り込み口６２から荷室３０内に取り込まれる。また、該負圧により、排気口６３側から導風リブ６５を通過して上方に上がってきた一部の排気空気Ａ３は、挿通口６１から車室１１０内に取り込まれる。

本実施形態では、取り込み口６２により狭小空間Ｓ内の排気空気を荷室３０側に取り込むので、その分、挿通口６１からの噴出空気を抑制でき、セカンドシート４２の乗員に該噴出空気による不快感を与えることがなくなる。

本実施形態では、挿通口６１に比べて面積の大きい取り込み口６２により、狭小空間Ｓ内の排気空気を円滑に車室１１０内に取り込める。従って、狭い挿通口６１からのみ排気空気を噴出させていた従来に比べ、排気空気の車室１１０側への排出に伴う圧損を低減でき、車室１１０の冷却効率を向上させることができる。

本実施形態では、バッテリ１の冷却に車室１１０内の空気を用いるので、夏場であっても比較的低い温度の空気を用いてバッテリ１を冷却でき、バッテリ１の冷却効率を良好にできる。

本実施形態では、外気を取り込まないため、車外の臭いが車室１１０内に入らず、乗員に不快感を与えない。

本実施形態では、取り込み口６２は、挿通口６１より車両後方にあるので、取り込み口６２から荷室３０へ排気空気を取り込め、取り込み口６２から排出される排気空気が乗員へ当たることがない。

本実施形態では、取り込み口６２は、排気口６３より上方にあるので、排気口６３から排出され上昇する排気空気を取り込み口６２から円滑に荷室３０へ取り込める。また、本実施形態では、取り込み口６２は、挿通口６１より下方にあるので、取り込み口６２が挿通口６１より上方にある場合と比べて、下方から上昇してくる排気空気を取り込み口６２から良好に荷室３０に取り込め、挿通口６１からの排気空気の噴出量を抑えることができる。

本実施形態では、サイドトリム６０において、ボディアウタ５０側に突出する導風リブ６５が設けられている。導風リブ６５は、排気口６３と挿通口６１との間（挿通口６１を避ける位置）にあり、車両前方下部側から車両後方上部側に傾斜する。そのため、本実施形態では、導風リブ６５の下面の壁部６５０により、排気口６３から狭小空間Ｓ内に排気された排気空気を良好に取り込み口６２側に案内でき、狭小空間Ｓから荷室３０側への取り込み効率を良好にできる。

〔実施例〕
本発明の車両１００において、冷却装置８によるバッテリ１への空気（排気空気）の流速を１００ｍｍ^３／ｈに設定するとともに、取り込み口６２の面積を０〜５０００ｍｍ^２まで変更し、挿通口６１からの噴出空気の流速を乗員搭乗部（セカンドシート４２のシートバック４４前方）にて計測した。該計測結果を図６に示す。

図６に示すように、取り込み口６２を形成しない場合（取り込み口面積が０ｍｍ^２の場合）、乗員搭乗部での噴出空気の風速は０．８ｍ／ｓであったが、例えば面積３０００ｍｍ^２の取り込み口６２を形成することで乗員搭乗部での風速を０．４ｍ／ｓにできることが確認できた。すなわち、取り込み口６２を形成することで、乗員搭乗部での噴出空気の風速を十分に低減でき、噴出空気による乗員の不快感を低減できることが確認できた。なお、乗員搭乗部での噴出空気の風速が０．４ｍ／ｓ以下になると、乗員の噴出空気による不快感がなくなることが分かった。従って、取り込み口面積は、乗員搭乗部での噴出空気の風速が０．４ｍ／ｓ以下になる３０００ｍｍ^２以上とすることが好ましい。

前記実施形態では、バッテリ１冷却後の空気の全量が狭小空間Ｓから車室１１０側に取り込まれる構成としたが、狭小空間Ｓ内にクォーターベントダクトを設け、狭小空間Ｓ内の圧力が上昇した場合、該クォーターベントダクトにより、狭小空間Ｓ内の一部の空気が車外へ排気されるようにしてもよい。

排気口は、挿通口６１より上方にあってもよく、挿通口６１に対してどのような位置にあってもよい。取り込み口は、挿通口６１と等しい高さにあってもよいし、挿通口６１より上方にあってもよく、挿通口６１に対してどのような位置にあってもよい。取り込み口の開口面積は、挿通口の開口面積よりも小さくてもよい。排気口および取り込み口は、車両左側のサイドトリム６０にあってもよい。

１…バッテリ、４２…セカンドシート、４４…シートバック、５０…ボディアウタ、６０…サイドトリム、６１…挿通口、６２…取り込み口、６３…排気口、６５…導風リブ、７０…シートベルト装置、７１…ウェビング、１００…車両、Ｓ…スペース（狭小空間）。

Claims (4)

1. バッテリを備える車両であって、
   セカンドシートのシートバックより車両後方側に位置するサイドトリムには、
   シートベルト装置のウェビングが挿通される挿通口と、
   バッテリ冷却後の排気空気が前記サイドトリムとボディアウタとの間のスペースに排気される排気口と、
   前記挿通口より車両後方にある取り込み口であって、前記スペース内の前記排気空気が前記取り込み口を介して車室内に取り込まれる取り込み口と、
   が形成されていることを特徴とする車両。
2. 前記排気口は、前記挿通口よりも下方にあり、前記取り込み口は、前記排気口より上方にあるとともに、前記挿通口と等しい高さまたは前記挿通口より下方にあることを特徴とする請求項１に記載の車両。
3. 前記サイドトリムには、前記ボディアウタ側に突出するとともに、車両前方下部側から車両後方上部側に延びる導風リブが形成され、
   前記導風リブは、前記排気口側からの排気空気を前記取り込み口に導く壁部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両。
4. 前記取り込み口の面積は、前記挿通口の面積より大きいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両。

Images