JP5741460B2

JP5741460B2 - 車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造

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Publication number: JP5741460B2
Application number: JP2012009589A
Authority: JP
Inventors: 一就熊沢; 重行井上; 正宏翠
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2032-01-20
Also published as: JP2013147168A

Description

本発明は、車載電池用冷却ダクトに係り、更に詳細には車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造に係る。

ハイブリッドシステムが搭載された自動車等の車両に於いては、二次電池を内蔵する電池パックを冷却する冷却装置が搭載されている。冷却装置は吸引力により車室内の空気を冷却空気として空気取入れ口より冷却ダクト内に取入れる冷却ファン装置を有している。冷却空気は冷却ダクトを経て冷却ファン装置へ導かれ、冷却ファン装置より電池パック内の二次電池の周りに流され、これにより二次電池が冷却空気によって冷却される。冷却ファン装置はファンを内蔵し、ファンが回転することにより冷却空気が吸引されて圧送される。

冷却ファン装置が駆動されると騒音が発生されるので、冷却ファン装置より冷却ダクトを経て車室内へ伝搬される騒音を低減する構造が従来種々提案されている。例えば下記の特許文献１には、空気取入れ口の一部を遮蔽板にて遮蔽し、冷却ファン装置の側より空気取入れ口へ向けて伝搬する騒音を反射させるよう構成された騒音低減構造が記載されている。この騒音低減構造によれば、遮蔽板が設けられていない場合に比して、車室内へ伝搬する騒音を低減することができる。

特開２００５−２３１４５５号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
しかし上記従来の騒音低減構造に於いては、遮蔽板による騒音の反射を効果的に行わせようとすると、空気取入れ口のうち遮蔽板によって遮蔽される部分の面積が大きくならざるを得ない。そのため空気取入れ口に於ける冷却空気の流通抵抗が増大し、車載電池に対する冷却効果が低下することが避けられない。

また、冷却ファン装置による冷却空気吸入作用を増大させることによって車載電池に対する冷却効果が低下することを補填しようとすると、冷却ファン装置を高出力のものにする必要がある。その場合には冷却ファン装置により発生される騒音が増大してしまうため、騒音を効果的に低減することができない。

また、車載電池に対する冷却効果の低下をできるだけ回避すべく遮蔽板の面積が小さく設定されると、遮蔽板による騒音の反射作用が低下してしまう。よって遮蔽板によって反射されずに空気取入れ口を経て車室内へ伝搬する騒音が多くなるため、騒音の低減効果が低下することが避けられない。

本発明は、空気取入れ口に設けられた遮蔽板にて騒音を反射させるよう構成された従来の騒音低減構造に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものである。そして本発明の主要な課題は、車室内へ伝搬する騒音を従来に比して効果的に低減することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕

上述の主要な課題は、本発明によれば、冷却ファン装置の吸引作用により車室に開口する取入れ口より取入れられた空気を車載電池へ供給する車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造にして、前記取入れ口より前記冷却ファン装置の側へ隔置された位置にて前記冷却ダクト内に配置された遮音体と、前記遮音体に対し前記冷却ファン装置の側に設けられ騒音音波が前記取入れ口へ向けて伝搬することを抑制する騒音音波伝搬抑制手段とを有し、前記騒音音波伝搬抑制手段は前記遮音体に対し前記冷却ファン装置側にて前記遮音体に固定された吸音材を含んでおり、前記冷却ダクトは前記吸音材より前記冷却ファン装置の側の領域に於いてベンチュリ管の形態をなしていることを特徴とする車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造によって達成される。

上記の構成によれば、冷却ダクト内には遮音体が配置され、遮音体に対し冷却ファン装置の側には騒音音波が取入れ口へ向けて伝搬することを抑制する騒音音波伝搬抑制手段が設けられている。従って冷却ファン装置の側より取入れ口へ向けて伝搬する騒音音波の少なくとも一部を遮音体によって遮断すると共に、騒音音波が取入れ口へ向けて伝搬することを騒音音波伝搬抑制手段によって抑制することができる。従って例えば遮音体及び騒音音波伝搬抑制手段の一方しか設けられていない場合に比して、車室内へ伝搬する騒音を効果的に低減することができる。

また、遮音体及び騒音音波伝搬抑制手段は取入れ口より冷却ファン装置の側へ隔置され且つ冷却ダクトの壁面より隔置された位置に設けられているので、遮音体及び騒音音波伝搬抑制手段が空気取入れ口に於ける冷却空気の流通抵抗を過剰に増大させることはない。よって冷却空気の流通抵抗の増大に起因して車載電池に対する冷却効果が低下することもなく、また、冷却ファン装置を高出力のものにする必要もない。

上記の構成によれば、騒音音波伝搬抑制手段は遮音体に対し冷却ファン装置側にて遮音体に固定された吸音材を含んでいる。よって冷却ファン装置の側より取入れ口へ向けて伝搬する騒音音波の少なくとも一部を遮音体によって遮断することができると共に、騒音音波の少なくとも一部を吸音材によって吸音することができる。よって車室内へ伝搬する騒音を一層効果的に低減することができる。
また、上記の構成によれば、冷却ダクトは吸音材より冷却ファン装置の側の領域に於いてベンチュリ管の形態をなしている。よって冷却ファン装置の側より取入れ口へ向けて伝搬する騒音音波の振動の幅をベンチュリ管の喉部によって小さくし、騒音音波を効率的に吸音材へ導くことができる。従ってベンチュリ管の形態なす部分が設けられていない場合に比して、吸音材による吸音効果を高くし、騒音の低減作用を向上させることができる。

また、上述の主要な課題は、本発明によれば、冷却ファン装置の吸引作用により車室に開口する取入れ口より取入れられた空気を車載電池へ供給する車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造にして、前記取入れ口より前記冷却ファン装置の側へ隔置された位置にて前記冷却ダクト内に配置された遮音体と、前記遮音体に対し前記冷却ファン装置の側に設けられ騒音音波が前記取入れ口へ向けて伝搬することを抑制する騒音音波伝搬抑制手段とを有し、前記騒音音波伝搬抑制手段は前記遮音体に対し前記冷却ファン装置側に設けられ前記遮音体と一体をなすレゾネータを含んでいることを特徴とする車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造によって達成される。

上記の構成によれば、冷却ファン装置の側より取入れ口へ向けて伝搬する騒音音波の少なくとも一部を遮音体によって遮断すると共に、騒音音波の少なくとも一部をレゾネータによって消音することができる。よって車室内へ伝搬する騒音を効果的に低減することができる。また、レゾネータは遮音体と一体をなしているので、これらが別体である場合に比して騒音低減構造を簡素化することができる。

また、上述の主要な課題は、本発明によれば、冷却ファン装置の吸引作用により車室に開口する取入れ口より取入れられた空気を車載電池へ供給する車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造にして、前記取入れ口より前記冷却ファン装置の側へ隔置された位置にて前記冷却ダクト内に配置された遮音体と、前記遮音体に対し前記冷却ファン装置の側に設けられ騒音音波が前記取入れ口へ向けて伝搬することを抑制する騒音音波伝搬抑制手段とを有し、前記騒音音波伝搬抑制手段は前記遮音体より前記冷却ファン装置の側へ隔置された位置にて前記冷却ダクトに設けられた孔を含み、前記遮音体は騒音音波の少なくとも一部を反射して前記孔を経て前記冷却ダクト外へ導くよう構成されていることを特徴とする車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造によって達成される。

上記の構成によれば、冷却ダクトには遮音体より冷却ファン装置側へ隔置された位置に孔が設けられ、騒音音波の少なくとも一部は遮音体によって反射され孔を経て冷却ダクト外へ導かれる。従って冷却ダクトより取入れ口を経て車室内へ伝搬する騒音を効果的に低減することができる。

また、本発明によれば、上記の構成に於いて、前記レゾネータの表面に吸音材が固定されているよう構成される。

上記の構成によれば、レゾネータによる消音及び吸音材による吸音の両者の作用を行わせることができるので、レゾネータの表面に吸音材が固定されていない場合に比して、
騒音の低減作用を向上させることができる。

また、本発明によれば、上記の構成に於いて、前記孔より前記冷却ファン装置の側の前記冷却ダクト内には少なくとも前記遮音体に対向するよう半透過吸音材が配設されているよう構成される。

上記の構成によれば、冷却ファン装置の側より取入れ口へ向けて伝搬する騒音音波の少なくとも一部を半透過吸音材によって吸音することができると共に、遮音体によって反射された騒音音波の少なくとも一部をも半透過吸音材によって吸音することができる。よって孔より冷却ファン装置の側の冷却ダクト内に少なくとも遮音体に対向するよう半透過吸音材が配設されていない場合に比して、騒音の低減作用を向上させることができる。

また、本発明によれば、上記の構成に於いて、前記孔は車室より隔離された前記冷却ダクトの周りの空間と連通しているよう構成される。

上記の構成によれば、孔は車室より隔離された冷却ダクトの周りの空間と連通しているので、遮音体によって反射され孔を経て冷却ダクトの周りの空間へ導かれた騒音音波がその空間より車室へ伝搬することを効果的に防止することができる。

また、本発明によれば、上記の構成に於いて、前記空間は前記車載電池が配置された空間より分離されているよう構成される。

上記の構成によれば、車載電池が配置された空間の昇温した空気が冷却ファン装置の吸引作用によって冷却ダクトの周りの空間及び孔を経て冷却ダクト内へ流入することを確実に防止することができる。よって車載電池が配置された空間の昇温した空気が再循環することに起因して車載電池に対する冷却効果が低下することを確実に防止することができる。

また、本発明によれば、上記の構成に於いて、前記遮音体の前記取入れ口の側の表面は前記取入れ口より前記騒音音波伝搬抑制手段の周りを経て前記冷却ファン装置へ向かう空気流に対する抵抗を低減する形状を有するよう構成される。

上記の構成によれば、遮音体の取入れ口の側の表面が取入れ口より騒音音波伝搬抑制手段の周りを経て冷却ファン装置へ向かう空気流に対し過大な流通抵抗を与えること及びこれにより冷却空気の供給効率が低下することを効果的に防止することができる。

また、本発明によれば、上記の構成に於いて、前記冷却ダクトは空気流の流れ方向を横切る方向に分割された複数のダクト部品よりなり、前記遮音体は少なくとも一つのダクト部品と一体に形成されているよう構成される。

上記の構成によれば、遮音体がダクト部品と別体に形成されている場合に比して、部品点数を低減することができると共に、騒音低減構造を備えた冷却ダクトを容易に且つ能率よく形成することができる。

本発明による騒音低減構造が適用されてよい車載電池の冷却装置を示す斜視図である。本発明による騒音低減構造の第一の実施形態を示す平断面図である。第一の実施形態の騒音低減構造が組み込まれた冷却ダクトを示す解図的側面図である。第一の実施形態の騒音低減構造が組み込まれた冷却ダクトを示す解図的分解側面図である。遮音プレートの断面形状に採用されてよい他の例を示す断面図である。本発明による騒音低減構造の第二の実施形態を示す平断面図である。本発明による騒音低減構造の第三の実施形態を示す斜視図である。図７の線VIII−VIIIに沿う平断面図である。図７の線IX−IXに沿う縦断面図である。第三の実施形態の修正例を示す平断面図である。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。

まず本発明の実施形態の説明に先立ち、図１を参照して本発明による騒音低減構造が適用されてよい車載電池の冷却装置について説明する。

図１に於いて、１０はハイブリッドシステムが搭載された自動車等の車両に於ける電池パック用冷却装置を全体的に示しており、冷却装置１０は電池パック１２を冷却するよう構成されている。電池パック１２は箱形のケーシング１４の内部に図には示されていない電池モジュール及び電子機器を収容している。電池モジュールはニッカド電池、ニッケル‐水素電池、リチウムイオン電池の如き二次電池から構成される複数の電池セルが互いに隔置されて積層された構成を有している。

ケーシング１４の上方にはファン及びこれを回転駆動する電気モータを内蔵する冷却ファン装置１６が配置されている。図には示されていないが、冷却ファン装置１６は下方部にてケーシング１４の吸気口と連通し、吸気口を経てケーシング１４の内部へ冷却空気を供給するようになっている。なお、ケーシング１４の内部へ供給された冷却空気は各電池セルの周囲を通過することによりそれらの電池セルを冷却し、下方部に設けられた排気口を経てケーシング１４より流出する。

冷却ファン装置１６の上方部には冷却ダクト１８の内端が接続されている。冷却ダクト１８は内端部に於いては車両の横方向に延在し、外端部に於いては車両の前方へ向けて延在し、中間部に於いて湾曲している。冷却ダクト１８の外端には空気取入れ口２０が設けられており、空気取入れ口２０はリヤシート２２の車両右側に位置するガーニッシュ２４に設けられたベゼル２６を経て車室２８に連通している。よって車室２８内の空気が冷却空気として冷却ファン装置１６の吸引作用によりベゼル２６及び空気取入れ口２０を経て冷却ダクト１８内に吸入され、冷却ダクト１８の内部を流れて冷却ファン装置１６へ導かれる。

図１に示されている如く、冷却装置１０及び電池パック１２はリヤシート２２の後方に位置する車両内部の空間であって車室２８より分離された車室外空間３０に配置されている。車室外空間３０はセダンの如き乗用車の場合にはラゲッジスペースであってよく、或いはリヤシート２２の後方にて車室２８及びラゲッジスペースの両者より分離された車載電池用の空間であってよい。

なお、図１に於いては、冷却ダクト１８は角が丸みを帯びた縦長の矩形の断面形状をなしているが、横長の矩形、円形の如く任意の断面形状をなしていてよい。また、図１に於いては、冷却ダクト１８は車両の右側にしか設けられていないが、車両の左側にも設けられてよい。その場合には左側の冷却ダクトは内端にて冷却ファン装置１６に連通し、外端にてリヤシート２２の左側に位置するガーニッシュ３２に設けられたベゼル（図示せず）を経て車室２８に連通するよう構成される。
［第一の実施形態］

図２は本発明による騒音低減構造の第一の実施形態を示す平断面図、図３は第一の実施形態の騒音低減構造が組み込まれた冷却ダクトを示す解図的側面図である。

図２及び図３に於いて、４０は本発明による騒音低減構造の第一の実施形態を全体的に示している。騒音低減構造４０は空気取入れ口２０より冷却ファン装置１６の側へ隔置された領域に設けられている。冷却ダクト１８は騒音低減構造４０が設けられた領域に於いて上下方向及び幅方向に拡張されており、拡幅された領域１８Ｘ内には遮音体としての遮音プレート４２が配設されている。

第一の実施形態に於いては、遮音プレート４２は冷却ファン装置１６の側へ向けて開いた「く」の字形をなし、冷却ダクト１８の長手方向に対し垂直に上壁部１８Ｕと下壁部１８Ｄとの間に上下方向に延在している。遮音プレート４２は冷却ファン装置１６の側より空気取入れ口２０の側へ向けて伝搬する騒音音波を少なくとも部分的に遮断する機能を果たす材料にて形成されており、例えば冷却ダクト１８を構成する例えば樹脂の如き材料と同一の材料にて形成されていてよい。

遮音プレート４２の冷却ファン装置１６の側の面には騒音音波が空気取入れ口２０へ向けて伝搬することを抑制する騒音音波伝搬抑制手段として機能する吸音材４４が例えば接着等の手段により固定されている。吸音材４４は遮音プレート４２の互いに水平方向に隔置された側縁４２Ａ及び４２Ｂよりも冷却ファン装置１６の側まで延在している。この吸音材のみの部分４４Ａは冷却ファン装置１６の側へ向かうにつれて幅が漸次減少し、先端にて丸みを帯びた断面形状を有している。

吸音材４４は吸音性に優れた任意の材料にて形成されていてよいが、吸音性に優れた繊維集合材にて形成されていることが好ましい。繊維集合材は長繊維、短繊維又はウイスカのより糸の織布及び短繊維又はウイスカの不織布の何れであってもよいが、特に吸音性及び形状保持性に優れた短繊維又はウイスカの高剛性不織布であることが好ましい。また、繊維集合材は織布の積層体、不織布の積層体、織布及不織布の積層体であってもよい。更に繊維集合材を構成する繊維は合成繊維の如き有機繊維及び無機繊維の何れであってもよい。

図２に示されている如く、遮音プレート４２及び吸音材４４は冷却ダクト１８の側壁部１８Ｌ及び１８Ｒより隔置されており、それらの側壁部との間に二つの分流路４６Ｌ及び４６Ｒを郭定している。遮音プレート４２及び吸音材４４と側壁部１８Ｌ及び１８Ｒとの間隔は、分流路４６Ｌ及び４６Ｒの合計の流路断面積Ｓxが冷却ダクト１８のうち拡張された領域１８Ｘよりも空気取入れ口２０の側の領域１８Ｙの流路断面積Ｓyよりも大きくなるよう設定されている。

冷却ダクト１８は拡張された領域１８Ｘよりも冷却ファン装置１６の側の領域１８Ｚに於いて、騒音の伝播方向に見て、即ち冷却ファン装置１６の側より拡張された領域１８Ｘの方向に見て、ベンチュリ管の断面形状を有している。換言すれば、側壁部１８Ｌ及び１８Ｒは拡張された領域１８Ｘよりも冷却ファン装置１６の側に於いて間隔が最も小さい喉部４８を郭定している。喉部４８よりも冷却ファン装置１６の側に於いては、冷却ダクト１８の側壁部１８Ｌ及び１８Ｒの間隔は領域１８Ｙに於けるそれらの間隔と実質的に同一になるまで冷却ファン装置１６へ向かうにつれて漸次増大している。

喉部４８の流路断面積Ｓzは領域１８Ｙの流路断面積Ｓyよりも小さい値に設定されており、図には示されていないが、喉部４８の幅Ｗzは吸音材４４の最大幅Ｗxよりも小さい値に設定されている。また、遮音プレート４２の空気取入れ口２０の側の先端、吸音材４４の冷却ファン装置１６の側の先端、喉部４８の中心は冷却ダクト１８の中心平面５０に整合している。

図３及び図４に示されている如く、冷却ダクト１８は上側ダクト部材１８ＭＵと下側ダクト部材１８ＭＤとよりなり、二つのダクト部材が互いに対向する接合面１８ＵＦ及び１８ＤＦにて接着等の手段により互いに接合されることより形成されている。遮音プレート４２は二つのダクト部材とは独立の部材として形成され、両端にて対応するダクト部材に接着等の手段により接合されてもよいが、上側ダクト部材１８ＭＵ又は下側ダクト部材１８ＭＤと一体に成形されていることが好ましい。そしてその場合には遮音プレート４２に吸音材４４が接着等の手段により固定され、しかる後二つのダクト部材が互いに接合される際に遮音プレート４２の先端が接着等の手段により他方のダクト部材の内面に接合される。

上述の如く構成された第一の実施形態の騒音低減構造４０が組み込まれた冷却ダクト１８に於いては、領域１８Ｙに流れる冷却空気は領域１８Ｘに於いて二つの分流路４６Ｌ及び４６Ｒに分かれて流れ、領域１８Ｚに於いて喉部４８を通過する際に合流する。上述の如く、遮音プレート４２は冷却ファン装置１６の側へ向けて開いた「く」の字形をなし、分流路４６Ｌ及び４６Ｒの合計の流路断面積Ｓxは領域１８Ｙの流路断面積Ｓyよりも大きいので、騒音低減構造４０の部分が過大な流路抵抗となることはない。従って騒音低減構造４０の部分に起因して冷却空気の吸気効率が低下することを確実に防止することができる。

なお、遮音プレート４２の断面形状は冷却ファン装置１６の側へ向けて開いた「く」の字形に限定されるものではなく、過大な流路抵抗となることをできるだけ回避しつつ吸音材４４を保持することができる任意の形状であってよい。

例えば図５は遮音プレート４２の断面形状に採用されてよい他の例を示している。（Ａ）は等脚台形の形状であり、（Ｂ）は矢尻の形状であり、（Ｂ）はアーチの形状である。更に遮音プレート４２の断面形状は将棋の駒の形状、半楕円形、「コ」の字形（ステープルの針の形）等であってもよい。

また、冷却ファン装置１６により発生され空気取入れ口２０へ向けて伝搬する騒音音波５２は領域１８Ｚより領域１８Ｘへ進入し、その相当な部分が吸音材４４に到達し、吸音材４４によって吸収されることにより吸音される。従って騒音低減構造４０が設けられていない場合に比して確実に空気取入れ口２０及びベゼル２６を経て車室２８へ伝搬する騒音を低減することができる。

特に第一の実施形態に於いては、ベンチュリ管の断面形状を有する領域１８Ｚが設けられており、音波５２は領域１８Ｚを通過する際に振動の幅が漸次低減される。そして音波５２は領域１８Ｘに於いて振動の幅を拡大するが、領域１８Ｚが設けられていない場合に比して吸音材４４に到達する音波５２のエネルギー量を多くすることができるので、吸音材４４による吸音効率を高くすることができる。

また、第一の実施形態に於いては、吸音材のみの部分４４Ａは冷却ファン装置１６の側へ向かうにつれて幅が漸次減少し、先端にて丸みを帯びた断面形状を有している。従って吸音材のみの部分が例えば矩形の断面形状を有する場合に比して、吸音材４４よりも冷却ファン装置１６の側に於ける冷却空気の渦流を低減し、渦流に起因する騒音も確実に低減することができる。また、吸音材のみの部分が例えば三角形の断面形状を有する場合に比して、吸音材４４による吸音効率を高くすることができる。

なお、吸音材のみの部分４４Ａの断面形状は上記の形状に限定されるものではなく、例えば半楕円形、半円形、台形の如き形状であってもよく、更には矩形や三角形であってもよい。

また、遮音プレート４２が上側ダクト部材１８ＭＵ又は下側ダクト部材１８ＭＤと一体に成形されている場合には、遮音プレート４２が二つのダクト部材とは独立の部材である場合に比して、騒音低減構造４０の部分を容易に且つ能率よく形成することができる。なお、この作用効果は後述の他の実施形態に於いても同様に得られる。
［第二の実施形態］

図６は本発明による騒音低減構造の第二の実施形態を示す平断面図である。なお、図６に於いて図２に示された部材と同一の部材には図２に於いて付された符号と同一の符号が付されている。このことは後述の他の実施形態についても同様である。

この第二の実施形態に於いては、騒音低減構造４０は騒音音波伝搬抑制手段として機能するレゾネータ５６を含んでおり、遮音プレート４２は内部が中空のレゾネータ５６の一部を構成している。レゾネータ５６は菱形の断面形状を有し、遮音プレート４２に沿って冷却ダクト１８の長手方向に垂直に延在している。第一の実施形態の場合と同様に、レゾネータ５６は冷却ダクト１８と共働して二つの分流路４６Ｌ及び４６Ｒを郭定しており、流路断面積の関係は第一の実施形態の場合と同様に設定されている。従ってこの第二の実施形態に於いても騒音低減構造４０の部分が過大な流路抵抗となることはなく騒音低減構造４０の部分に起因して冷却空気の吸気効率が低下することを確実に防止することができる。

レゾネータ５６の冷却ファン装置１６の側の二つの壁部５６Ｌ及び５６Ｒにはそれぞれ円筒形をなす複数の導入部５８Ｌ及び５８Ｒが設けられている。導入部５８Ｌ及び５８Ｒはそれぞれ遮音プレート４２の延在方向、即ち図６の紙面に垂直な方向に互いに隔置されている。レゾネータ５６は内部の空気を騒音に共鳴させることで騒音を減衰させるものである。よって導入部５８Ｌ及び５８Ｒの内径及び長さはレゾネータ５６によって減衰させたい騒音に応じて設定される。

図示の実施形態に於いては、二つの壁部５６Ｌ及び５６Ｒの外面には吸音材４４が例えば接着等の手段により固定されている。図には示されていないが、吸音材４４は複数の導入部５８Ｌ及び５８Ｒの間の部分にも固定されている。また、図示の実施形態に於いては、領域１８Ｚにベンチュリ管の断面形状をなす部分は設けられておらず、領域１８Ｚは領域１８Ｘと同一の形態をなしている。

かくして第二の実施形態によれば、冷却ファン装置１６により発生され空気取入れ口２０へ向けて伝搬する騒音音波５２の少なくとも一部は導入部５８Ｌ及び５８Ｒよりレゾネータ５６内へ進入し、その相当な部分がレゾネータ５６による振動減衰作用によって消音される。従って騒音低減構造４０が設けられていない場合に比して確実に空気取入れ口２０及びベゼル２６を経て車室２８へ伝搬する騒音を低減することができる。

特に図示の第二の実施形態によれば、二つの壁部５６Ｌ及び５６Ｒの外面には吸音材４４が固定されている。従って二つの壁部５６Ｌ及び５６Ｒの外面に吸音材４４が固定されていない構造の場合に比して、空気取入れ口２０及びベゼル２６を経て車室２８へ伝搬する騒音を効果的に低減することができる。

なお、図示の実施形態に於いては、導入部５８Ｌ及び５８Ｒはそれぞれ壁部５６Ｌ及び５６Ｒに一列ずつ設けられているが、導入部は各壁部に一つずつ設けられてもよく、複数の列にて設けられてもよい。また、壁部５６Ｌ及び５６Ｒが互いに接続される領域にも一つ又は複数の導入部が設けられてもよい。

また、図示の実施形態に於いては、レゾネータ５６は菱形の断面形状を有しているが、遮音プレート４２の二つの壁部がなす角度は壁部５６Ｌ及び５６Ｒがなす角度よりも小さくてもよい。また、レゾネータ５６の断面形状は空気流に対し過大な流路抵抗とならない限り、例えば楕円形や菱形の以外の多角形の如く任意の形状であってよい。
［第三の実施形態］
図７は本発明による騒音低減構造の第三の実施形態を示す斜視図、図８は図７の線VIII−VIIIに沿う平断面図、図９は図７の線IX−IXに沿う縦断面図である。

この第三の実施形態に於いては、冷却ダクト１８は空気取入れ口２０の近傍に於いて上下方向に拡張されており、その拡張された領域１８Ｘに騒音低減構造４０が設けられている。拡張された領域１８Ｘの側壁１８Ｌ及び１８Ｒには矩形の孔６０Ｌ及び６０Ｒが設けられており、孔６０Ｌ及び６０Ｒの周りには冷却ファン装置１６の側の辺を除き「コ」の字形の断面形状をなすよう遮音プレート４２が延在している。遮音プレート４２の一方の側縁部は側壁１８Ｌ及び１８Ｒの一方と一体に接続され、他方の側縁部は側壁１８Ｌ及び１８Ｒの他方と接着等の手段により接合されている。

遮音プレート４２は冷却ファン装置１６の側の端部と一体をなしそれぞれ上方及び下方へ延在するフランジ部４２ＦＵ及び４２ＦＤを有しており、フランジ部４２ＦＵ及び４２ＦＤには短冊状の吸音材４４が接着等の手段により固定されている。吸音材４４はフランジ部４２ＦＵ及び４２ＦＤの間に渡設された状態にて上下方向に延在し、両側縁にて冷却ダクト１８の側壁１８Ｌ及び１８Ｒに当接し又は接着等の手段により接合されている。

なお、この第三の実施形態の吸音材４４の吸音効率は上述の第一及び第二の実施形態の吸音材４４の吸音効率よりも低くてよく、従って吸音材４４の密度も第一及び第二の実施形態の吸音材４４の密度よりも低くてよい。即ちこの第三の実施形態の吸音材４４は音波に対し半透過性を有する吸音材であってよい。また、図９に示されている如く、吸音材４４の上下方向の長さｈは拡張された領域１８Ｘよりも冷却ファン装置１６の側の領域１８Ｚの上下方向の長さＨよりも大きい値に設定されている。

遮音プレート４２はガーニッシュ３２に設けられたベゼル６２より冷却ファン装置１６の側へ隔置されている。フランジ部４２ＦＵ、４２ＦＤ及び吸音材４４は、冷却ダクト１８の上壁部１８Ｕ及び下壁部１８Ｄより上下方向に隔置されると共に、拡張された領域１８Ｘよりも冷却ファン装置１６の側の領域１８Ｚからも隔置されている。従ってベゼル６２及び空気取入れ口２０を経て冷却ダクト１８へ流入した冷却空気は、図７及び図９に於いて矢印Ｆにて示されている如く遮音プレート４２及び吸音材４４の上下に分流して冷却ファン装置１６の側へ向けて流れる。

図８及び図９に示されている如く、冷却ダクト１８の空気取入れ口２０の側の端部は、ガーニッシュ３２の内側に設けられたリブ３２Ａにスポンジの如き弾性体６４を介して接続されている。図８に示されている如く、ガーニッシュ３２の車両内側の部分３２Ｂは冷却ダクト１８より車両の内側に隔置されており、部分３２Ｂの車両内側にはリヤシート２２が位置している。また、冷却ダクト１８はルーフサイドパネルの如き車体部材６６より車両の内側に隔置されており、車体部材６６の前縁にはガーニッシュ３２との隙間をなくす弾性材よりなるウェザストリップ６８が取り付けられている。

図８に示されている如く、冷却ダクト１８とガーニッシュ３２の部分３２Ｂ及び車体部材６６との間には、吸音材４４と同一の車両前後方向の位置又はそれよりも車両の後方に於いて、それぞれ隔壁部材７０及び７２が介装されている。隔壁部材７０及び７２はそれよりも車両前方側であって冷却ダクト１８の周りの空間７４を電池パック１２や冷却ファン装置１６等が配置された空間、例えばラゲージスペースより分離している。

かくして第三の実施形態によれば、冷却ファン装置１６により発生され空気取入れ口２０へ向けて伝搬する騒音音波５２の少なくとも一部はまず吸音材４４によって吸音されることにより低減される。また、吸音材４４を透過した騒音音波５２は遮音プレート４２によって反射される。そして反射された騒音音波５２の一部は吸音材４４によって吸音され、反射された音波５２の他の一部は冷却ダクト１８内より孔６０Ｌ及び６０Ｒを経て空間７４へ出て行く。

従って第三の実施形態によれば、上記の各作用により消音されるので、騒音低減構造４０が設けられていない場合に比して確実に空気取入れ口２０及びベゼル２６を経て車室２８へ伝搬する騒音を低減することができる。

特に図示の第三の実施形態によれば、吸音材４４の上下方向の長さｈは拡張された領域１８Ｘよりも冷却ファン装置１６の側の領域１８Ｚの上下方向の長さＨよりも大きい値に設定されている。従って長さｈが長さＨよりも小さい場合に比して、吸音材４４による吸音効果を高くすることができる。

また、電池パック１２の周りの空気の温度は冷却空気の温度よりも高い。従って冷却ダクト１８の周りの空間７４が電池パック１２や冷却ファン装置１６等が配置された空間と同一又は連通している場合には、温度の高い空気が孔６０Ｌ及び６０Ｒを経て冷却ダクト１８内へ吸引され、電池パック１２に対する冷却効果が低下する。

図示の第三の実施形態によれば、冷却ダクト１８の周りの空間７４は隔壁部材７０及び７２により電池パック１２や冷却ファン装置１６等が配置された空間より分離されている。従って冷却空気よりも温度が高い電池パック１２の周りの空気が冷却ファン装置１６の吸引作用によって孔６０Ｌ及び６０Ｒを経て冷却ダクト１８内へ吸引されること、及びこれに起因して電池パック１２に対する冷却効果が低下することを効果的に防止することができる。

なお、図示の第三の実施形態に於いては、遮音プレート４２の上下方向に延在する部分は冷却ダクト１８の長手方向を横切る方向に延在する平板状をなしている。しかし遮音プレート４２によって反射された音波５２の一部が効率的に孔６０Ｌ及び６０Ｒを経て空間７４へ出て行くよう、例えば図１０に示されている如く遮音プレート４２が孔６０Ｌ及び６０Ｒへ向けて傾斜するよう修正されてもよい。

また、遮音プレート４２の上下方向に延在する部分を傾斜させるための断面形状は図１０に示された「へ」の字形に限定されるものではなく、例えば円弧状や多角形の一部の如き形状であってもよい。

以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の各実施形態に於いては、冷却ダクト１８は上側ダクト部材１８ＭＵと下側ダクト部材ＭＤとよりなり、二つのダクト部材が互いに対向する接合面１８ＵＦ及び１８ＤＦにて接着等の手段により互いに接合されることより形成されている。しかし冷却ダクト１８は上下以外に分割されてもよく、三つ以上の部分に分割されてもよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態に於いては、冷却ダクト１８は拡張された領域１８Ｘに於いて幅方向及び上下方向に拡張されているが、例えば上下方向にのみ拡張されているよう修正されてもよい。

また、上述の第一の実施形態に於いては、冷却ダクト１８の拡張された領域１８Ｘよりも冷却ファン装置１６の側にはベンチュリ管の断面形状を有する領域が設けられている。しかしベンチュリ管の断面形状を有する領域は第二又は第三の実施形態に適用されてもよい。

また、上述の第三実施形態に於いては、吸音材４４は孔６０Ｌ及び６０Ｒに対し冷却ファン装置１６の側に設けられているが、遮音プレート４２の表面にも同様の半透過性の吸音材が固定されてもよい。また、孔６０Ｌ及び６０Ｒに対し冷却ファン装置１６の側の吸音材４４が省略され、遮音プレート４２の表面にのみ半透過性の吸音材が固定されてもよい。

１０…冷却装置、１２…電池パック、１６…冷却ファン装置、１８…冷却ダクト、２０…空気取入れ口、２４…ガーニッシュ、２６…ベゼル、２８…車室、４０…騒音低減構造、４２…遮音プレート、４４…吸音材、４８…喉部、５２…騒音音波、５６…レゾネータ、６０Ｌ、６０Ｒ…孔、７０、７２…隔壁部材

Claims

冷却ファン装置の吸引作用により車室に開口する取入れ口より取入れられた空気を車載電池へ供給する車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造にして、前記取入れ口より前記冷却ファン装置の側へ隔置された位置にて前記冷却ダクト内に配置された遮音体と、前記遮音体に対し前記冷却ファン装置の側に設けられ騒音音波が前記取入れ口へ向けて伝搬することを抑制する騒音音波伝搬抑制手段とを有し、前記騒音音波伝搬抑制手段は前記遮音体に対し前記冷却ファン装置側にて前記遮音体に固定された吸音材を含んでおり、前記冷却ダクトは前記吸音材より前記冷却ファン装置の側の領域に於いてベンチュリ管の形態をなしていることを特徴とする車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造。
冷却ファン装置の吸引作用により車室に開口する取入れ口より取入れられた空気を車載電池へ供給する車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造にして、前記取入れ口より前記冷却ファン装置の側へ隔置された位置にて前記冷却ダクト内に配置された遮音体と、前記遮音体に対し前記冷却ファン装置の側に設けられ騒音音波が前記取入れ口へ向けて伝搬することを抑制する騒音音波伝搬抑制手段とを有し、前記騒音音波伝搬抑制手段は前記遮音体に対し前記冷却ファン装置側に設けられ前記遮音体と一体をなすレゾネータを含んでいることを特徴とする車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造。
冷却ファン装置の吸引作用により車室に開口する取入れ口より取入れられた空気を車載電池へ供給する車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造にして、前記取入れ口より前記冷却ファン装置の側へ隔置された位置にて前記冷却ダクト内に配置された遮音体と、前記遮音体に対し前記冷却ファン装置の側に設けられ騒音音波が前記取入れ口へ向けて伝搬することを抑制する騒音音波伝搬抑制手段とを有し、前記騒音音波伝搬抑制手段は前記遮音体より前記冷却ファン装置の側へ隔置された位置にて前記冷却ダクトに設けられた孔を含み、前記遮音体は騒音音波の少なくとも一部を反射して前記孔を経て前記冷却ダクト外へ導くよう構成されていることを特徴とする車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造。
前記レゾネータの表面に吸音材が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造。
前記孔より前記冷却ファン装置の側の前記冷却ダクト内には少なくとも前記遮音体に対向するよう半透過吸音材が配設されていることを特徴とする請求項３に記載の車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造。
前記孔は車室より隔離された前記冷却ダクトの周りの空間と連通していることを特徴とする請求項３に記載の車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造。
前記空間は前記車載電池が配置された空間より分離されていることを特徴とする請求項６に記載の車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造。
前記遮音体の前記取入れ口の側の表面は前記取入れ口より前記騒音音波伝搬抑制手段の周りを経て前記冷却ファン装置へ向かう空気流に対する抵抗を低減する形状を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造。
前記冷却ダクトは空気流の流れ方向を横切る方向に分割された複数のダクト部品よりなり、前記遮音体は少なくとも一つのダクト部品と一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載の車載電池用冷却ダクトの騒音低減構造。