JP6086611B2

JP6086611B2 - 電気デバイス

Info

Publication number: JP6086611B2
Application number: JP2014257705A
Authority: JP
Inventors: 哲也竹澤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: JP2016119202A

Description

本発明は、バッテリがフレーム部材に保持された電気デバイスに関する。

ハイブリッド車両や電気自動車には、電動機の駆動源としてバッテリが搭載される。バッテリは、使用に際し発熱を伴うとともに、所定温度を超えると効率が低下することから、冷却する必要がある。

特許文献１には、冷却用のダクトをバッテリに取り付けた自動車用バッテリの冷却構造が開示されている。ところで、冷却用のダクトは成型性等の点で分割構造とする場合がある。

特開２００９−１０１９９６号公報

通常、冷却用のダクトを分割構造とする場合、分割要素同士を溶着することによりガタつきを防止し、ガタつきに起因する騒音の発生を抑制するが、溶着処理が煩雑となり製造工数、製造コストが嵩む虞がある。

本発明の目的は、簡易な構成で、分割構造を有する冷媒ダクトのガタつきを抑制し、ガタつきに起因する騒音を低減可能な電気デバイスを提供する。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
バッテリ（例えば、後述の実施形態での高圧バッテリ３２）と、
該バッテリを保持するフレーム部材（例えば、後述の実施形態でのフレーム部材３１）と、
前記バッテリと前記フレーム部材の壁部（例えば、後述の実施形態でのサイドカバー７０）との間に配置される冷媒ダクト（例えば、後述の実施形態での吸気ダクト３７）と、を備えた電気デバイス（例えば、後述の実施形態での電気デバイスＤ）であって、
前記冷媒ダクトは、前記バッテリ側に位置する第１冷媒ダクト部材（例えば、後述の実施形態での第１吸気ダクト部材９１）と、前記壁部側に位置する第２冷媒ダクト部材（例えば、後述の実施形態での第２吸気ダクト部材９２）と、を有し、
該第１冷媒ダクト部材と該第２冷媒ダクト部材とは、周囲で係合して組み付けられており、前記バッテリと前記壁部とにより押圧力が付与された状態で挟持される。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記壁部には、前記冷媒ダクトと反対側に延びる複数のリブ（例えば、後述の実施形態でのリブ７５）が形成される。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、
前記第１冷媒ダクト部材には、前記第２冷媒ダクト部材側に延びて押圧力が付与された状態で前記第２冷媒ダクト部材に当接する内側リブが形成されるか、若しくは、前記第２冷媒ダクト部材には、前記第１冷媒ダクト部材側に延びて押圧力が付与された状態で前記第１冷媒ダクト部材に当接する内側リブ（例えば、後述の実施形態での内側リブ９５）が形成される。

また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、
前記リブと前記内側リブとは直交する方向に延びる。

請求項１に記載の発明によれば、第１冷媒ダクト部材と第２冷媒ダクト部材とが周囲で係合することで組み付けられた冷媒ダクトがバッテリと壁部との押圧力により挟持されるので、ガタつきを防止でき、これによりガタつきに起因する騒音を低減できる。これにより、溶接等の一体化処理を省略できるので、冷媒ダクトの製造を簡略化できる。

請求項２に記載の発明によれば、壁部には冷媒ダクトと反対側に延びる複数のリブが形成されるので、壁部の反りを防止でき、冷媒ダクトを均一に押圧することができる。

請求項３に記載の発明によれば、冷媒ダクト内に内側リブが形成されるので、冷媒ダクトの剛性を高めつつ、内側リブの当接による騒音を防止できる。

請求項４に記載の発明によれば、リブと内側リブとが直交する方向に延びるので、電気デバイスの剛性を高めることができる。

本発明の一実施形態に係る車両の前部座席と前部座席間に配置されたセンターコンソールを示す斜視図である。センターコンソールの平面図である。図２のＡ−Ａ線部分断面図である。センターコンソール内に収容される電気デバイスの全体斜視図である。センターコンソール内に収容される電気デバイスの分解斜視図である。外側から見たサイドカバーを示す図である。内側から見たサイドカバーを示す図である。図３のＣ−Ｃ線断面図である。吸気ダクトの全体斜視図である。

以下、本発明の一実施形態の車両について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の前部座席と前部座席間に配置されたセンターコンソールを示す斜視図であり、図２はセンターコンソールの平面図であり、図３はセンターコンソールの部分断面図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態の車両１０では、フロアパネル１１に形成されたセンタートンネル１２上にセンターコンソール３０が配置され、センターコンソール３０に電気デバイスＤが内装されている。また、センタートンネル１２内（センタートンネル１２の下方）には、一端が不図示の内燃機関に接続された排気管２０が前後方向に延設されている。図３中、符号１６Ｍは、センタートンネル１２を補強する中央クロスメンバである。

＜センターコンソール＞
センターコンソール３０は、左前部座席１４Ｌ及び右前部座席１４Ｒ間に配置され、前方から順にカップホルダ５２、シフトノブ５１、小物を収容可能なトレー５３、及び乗員の肘掛５４などが上面に設けられた外装カバー５５で内部空間が覆われている。外装カバー５５の後端には、吸気グリル５６が設けられたカバー部材５７が取り付けられている。吸気グリル５６は、後述する冷却ファン３６が作動したとき、車室８７内の空気を電気デバイスＤの冷却風として取り入れる。

＜電気デバイス＞
次に、センターコンソール３０に内装される電気デバイスＤについて図３〜図５を参照しながら詳述する。図４は電気デバイスＤの全体斜視図、図５は電気デバイスＤの分解斜視図である。
電気デバイスＤは、高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５と、を備え、これら高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５とがフレーム部材３１で支持されることでユニット化されている。フレーム部材３１は、直方体形状を有し、上部フレーム部材３１Ｕと、下部フレーム部材３１Ｄと、上部フレーム部材３１Ｕと下部フレーム部材３１Ｄとを繋ぐ中間フレーム部材３１Ｍとが、前部カバー部材３１Ｆ、左カバー部材３１Ｌ、右カバー部材３１Ｒ及び後部カバー部材３１Ｂで囲われることで構成されている。なお、以下の説明において、左カバー部材３１Ｌ及び右カバー部材３１Ｒを総称してサイドカバー７０とも呼ぶことがある。

高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５とは、車両後方からこの順に配置されている。高圧系機器３５は、中間フレーム部材３１Ｍの前面に取り付けられたジャンクションボックス３３と、ジャンクションボックス３３の前方に配置され、高圧バッテリ３２の電圧を変換する変換器（ＰＣＵ）３４とを含んで構成される。中間フレーム部材３１Ｍの後面には、上記したＥＣＵ４１が取り付けられている。変換器（ＰＣＵ）３４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４２及びインバータ４４を含み、前部カバー部材３１Ｆとジャンクションボックス３３との間に形成された空間に、これらＤＣ−ＤＣコンバータ４２及びインバータ４４が左右に配置されている。

高圧バッテリ３２の左側面には、左カバー部材３１Ｌとの間に吸気ダクト３７が取り付けられ、右側面には、右カバー部材３１Ｒとの間に排気ダクト３８が取り付けられている。また、下部フレーム部材３１Ｄの下面には、セル電圧センサ（ＣＶＳ）４６がＣＶＳカバー４５で覆われて固定されている。電気デバイスＤは、下部フレーム部材３１Ｄがセンタートンネル１２にボルト締結されることで、センタートンネル１２に固定されている。前部カバー部材３１Ｆにはその前面に冷却ファン３６が取り付けられており、冷却ファン３６によってセンターコンソール３０の吸気グリル５６から取り込まれた空気は、吸気ダクト３７→高圧バッテリ３２→排気ダクト３８を通り、排気ダクト３８からＤＣ−ＤＣコンバータ４２とインバータ４４との間に形成された冷却通路３９を通って冷却ファン３６に吸い込まれ、冷却ファン３６から排気流路８０Ｆに排気される。なお、排気流路８０Ｆは、冷却ファン３６から吐出される冷却風を、サイドトリムを介して車室８７内に排気する流路であるが、本発明に直接関係するものではないため、詳細な説明を省略する。

＜サイドカバー＞
次に、サイドカバー７０について図６〜図８を参照しながら詳述する。図６は、外側から見たサイドカバー７０を示す図であり、図７は、内側から見たサイドカバー７０を示す図であり、図８は、図３のＣ−Ｃ線断面図である。
サイドカバー７０は、高圧バッテリ側に配置される内側カバー７１と、該内側カバーの外側を覆う外側カバー７２と、から構成される２重構造を有し、内側カバー７１と外側カバー７２とが、溶接されている。

内側カバー７１は、例えば金属製の矩形状の薄板をプレス成型することで形成される。外側カバー７２は、例えば金属製の矩形状の薄板をプレス成型することで形成され、鉛直方向から見て凸部７３と平坦部７４とが連続的に形成される波状断面を有している。外側カバー７２の平坦部７４は、内側カバー７１と当接し、鉛直方向に離間する３点の溶接点Ｐ（以下、上方から順に上部溶接点Ｐ１、中央溶接点Ｐ２、下部溶接点Ｐ３と呼ぶ。）でスポット溶接される。従って、サイドカバー７０には、前後方向に並ぶ複数の上部溶接点Ｐ１同士を結ぶことで形成される仮想線たる上部溶接線Ｌ１、前後方向に並ぶ複数の中央溶接点Ｐ２同士を結ぶことで形成される仮想線たる中央溶接線Ｌ２、前後方向に並ぶ複数の下部溶接点Ｐ３同士を結ぶことで形成される仮想線たる下部溶接線Ｌ３が、上下方向に三列形成されることとなる。

内側カバー７１には、外側カバー７２の凸部７３と向かい合う部分であって、上部溶接線Ｌ１と下部溶接線Ｌ３との間に複数のリブ７５が設けられている。より具体的に説明すると、リブ７５は、それぞれ鉛直方向に延びる上リブ７５Ａ及び下リブ７５Ｂから構成され、上リブ７５Ａは上部溶接線Ｌ１と中央溶接線Ｌ２との間に設けられ、下リブ７５Ｂは中央溶接線Ｌ２と下部溶接線Ｌ３との間に設けられている。また、溶接点Ｐ１〜Ｐ３との関係で説明すると、上リブ７５Ａは、上部溶接点Ｐ１と中央溶接点Ｐ２との間に前後方向にオフセットするように位置し、下リブ７５Ｂは、中央溶接点Ｐ２と下部溶接点Ｐ３との間に前後方向にオフセットするように位置することで、リブ７５と溶接点Ｐとが千鳥状に配列されている。

即ち、内側カバー７１には、矩形状の非リブ形成領域７７に複数の上リブ７５Ａ及び下リブ７５Ｂが前後方向且つ上下方向に配列される。また、上リブ７５Ａ及び下リブ７５Ｂは、高圧バッテリ３２から離れる方向、即ち外側カバー７２に向かって突設されている。図８に示すように、これらリブ７５の突出高さＨ１は、外側カバー７２の凸部７３の高さＨ２よりも低くなっており、リブ７５と凸部７３との間には、空間が形成されている。したがって、リブ７５は、非接触状態で凸部７３内に配置される。

このように構成されたサイドカバー７０は、図４に示すように、外側カバー７２の上端部及び下端部に形成された複数の締結孔にボルト８８及びナット８９を介して上部フレーム部材３１Ｕ及び下部フレーム部材３１Ｄに締結される。

＜吸気ダクト＞
次に、吸気ダクト３７について図８及び図９を参照しながら説明する。図９は、吸気ダクト３７の全体斜視図である。
上記したように、センターコンソール３０内の高圧バッテリ３２の左側面には、左カバー部材３１Ｌとの間に吸気ダクト３７（図４参照）が取り付けられている。吸気ダクト３７は、高圧バッテリ３２側に位置する第１吸気ダクト部材９１と左カバー部材３１Ｌ側に位置する第２吸気ダクト部材９２との２分割構成となっており、それぞれ上面視略Ｌ字状を有する第１吸気ダクト部材９１と第２吸気ダクト部材９２とが、周囲の合わせ面９３に形成された複数の係合部９４を係合させることで組み付けられている。

第１吸気ダクト部材９１と第２吸気ダクト部材９２とから構成される吸気ダクト３７は、全体として上面視略Ｌ字形に形成され、カバー部材５７に対向して後部に配置される吸気部６６と、高圧バッテリ３２の左側面に配置される導風部６７と、を有している。吸気部６６及び導風部６７には、第１吸気ダクト部材９１と第２吸気ダクト部材９２の対向する２枚の薄板によって内部に流路６６ｆ、６７ｆが形成されている。吸気部６６の上半部には、カバー部材５７に設けられた吸気グリル５６に向けて開口する開口部６３が設けられ、導風部６７の高圧バッテリ３２と対向する面には、複数（本実施形態では４つ）の連通孔６７ａが並設されている。前後方向に隣り合う連通孔６７ａ間には、第２吸気ダクト部材９２から第１吸気ダクト部材９１に延びる複数（本実施形態では４本）の内側リブ９５が前後方向に延びるように形成されている。

周囲の係合部９４で係合させることで組み付けられている第１吸気ダクト部材９１と第２吸気ダクト部材９２とは、押圧力が付与された状態で高圧バッテリ３２と左カバー部材３１Ｌとにより挟持される。即ち、第１吸気ダクト部材９１が高圧バッテリ３２に当接するとともに、第２吸気ダクト部材９２が、左カバー部材３１Ｌを構成する内側カバー７１の非リブ形成領域７７に当接する。これにより、第２吸気ダクト部材９２から第１吸気ダクト部材９１に延びる複数の内側リブ９５が、押圧力によって第１吸気ダクト部材９１に当接した状態が維持される。

このように構成された電気デバイスＤでは、吸気グリル５６から取り込まれた空気は、吸気ダクト３７の開口部６３から吸気部６６に形成された流路６６ｆを介して、導風部６７に形成された流路６７ｆへと誘導される。流路６７ｆに誘導された冷却風は、連通孔６７ａから高圧バッテリ３２に供給され、高圧バッテリ３２を冷却した後、排気ダクト３８へと流れる。

以上説明したように、第１吸気ダクト部材９１と第２吸気ダクト部材９２とが周囲で係合することで組み付けられた吸気ダクト３７が高圧バッテリ３２とサイドカバー７０との押圧力により挟持されるので、ガタつきを防止でき、これによりガタつきに起因する騒音を低減できる。また、吸気ダクト３７が高圧バッテリ３２とサイドカバー７０との押圧力により挟持されるので、第１吸気ダクト部材９１と第２吸気ダクト部材９２とを周囲で係合させて組み付けるだけでよく、溶着等の一体化処理を省略できる。さらに、本来であればガタつき防止のために必要な、第２吸気ダクト部材９２の内側リブ９５と第１吸気ダクト部材９１との溶着等の一体化処理を省略できるので、吸気ダクト３７の製造を簡略化できる。

また、第２吸気ダクト部材９２を押圧するサイドカバー７０には、第２吸気ダクト部材９２と反対側に延びる複数のリブ７５が形成されるので、サイドカバー７０の反りを防止でき、第２吸気ダクト部材９２を均一に押圧することができる。

また、第２吸気ダクト部材９２には、第１吸気ダクト部材９１側に延びる内側リブ９５が形成されるため、冷媒ダクトの剛性を高めつつ、内側リブ９５の当接による騒音を防止できる。さらに、内側リブ９５が前後方向に延びるのに対し、リブ７５が鉛直方向に延びるので、両者が直交し、電気デバイスＤの剛性を高めることができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

上記実施形態では、サイドカバー７０を、高圧バッテリ側に配置される内側カバー７１と、該内側カバー７１の外側を覆う外側カバー７２と、から構成される２重構造としたが、これに限らず、内側カバー７１のみ、又は、外側カバー７２のみの構成としてもよい。

また、上記実施形態では、第２吸気ダクト部材９２に第１吸気ダクト部材９１側に延びる内側リブ９５が形成したが、これに限らず、第１吸気ダクト部材９１に第２吸気ダクト部材９２側に延びる内側リブ９５を形成してもよい。

また、上記実施形態では、電気デバイスＤが、高圧バッテリ３２と、ＥＣＵ４１と、高圧系機器３５とがフレーム部材３１で保持されることでユニット化されていたが、これに限らず、少なくとも高圧バッテリ３２がフレーム部材３１で保持されていればよい。

また、上記実施形態では、冷媒ダクトとして吸気ダクト３７を例示し、排気ダクト３８については詳細な説明を省略したが、吸気ダクト３７と同様に、若しくは排気ダクト３８のみを２分割構成とし、周囲で係合することで組み付けられた２分割要素が高圧バッテリ３２とサイドカバー７０との押圧力により挟持されるように構成してもよい。

３２高圧バッテリ（バッテリ）
３１フレーム部材
３７吸気ダクト
７０サイドカバー
７５リブ
９１第１吸気ダクト部材
９２第２吸気ダクト部材
９５内側リブ
Ｄ電気デバイス

Claims

バッテリと、
該バッテリを保持するフレーム部材と、
前記バッテリと前記フレーム部材の壁部との間に配置される冷媒ダクトと、を備えた電気デバイスであって、
前記冷媒ダクトは、前記バッテリ側に位置する第１冷媒ダクト部材と、前記壁部側に位置する第２冷媒ダクト部材と、を有し、
該第１冷媒ダクト部材と該第２冷媒ダクト部材とは、周囲で係合して組み付けられており、前記バッテリと前記壁部とにより押圧力が付与された状態で挟持される、電気デバイス。
請求項１に記載の電気デバイスであって、
前記壁部には、前記冷媒ダクトと反対側に延びる複数のリブが形成される、電気デバイス。
請求項２に記載の電気デバイスであって、
前記第１冷媒ダクト部材には、前記第２冷媒ダクト部材側に延びて押圧力が付与された状態で前記第２冷媒ダクト部材に当接する内側リブが形成されるか、若しくは、前記第２冷媒ダクト部材には、前記第１冷媒ダクト部材側に延びて押圧力が付与された状態で前記第１冷媒ダクト部材に当接する内側リブが形成される、電気デバイス。
請求項３に記載の電気デバイスであって、
前記リブと前記内側リブとは直交する方向に延びる、電気デバイス。