JP6140678B2

JP6140678B2 - 電気デバイス、及び電気デバイスを備える車両

Info

Publication number: JP6140678B2
Application number: JP2014257706A
Authority: JP
Inventors: 尚之堀井; 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: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: JP2016117380A

Description

本発明は、バッテリがフレーム部材に保持された、車両に搭載される電気デバイス、及び電気デバイスを備える車両に関する。

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。近年、バッテリを車室内に配置することが検討されており、バッテリを、車両の左右方向に並ぶ一対の前部座席間に位置するセンターコンソールに配設されたものが知られている。特許文献１では、センターコンソール内にバッテリケースを配置し、バッテリケース内にバッテリを傾斜して配置し、バッテリケースの内壁とバッテリの側面との間を冷却媒体通路とする構成が開示されている。

特開２０１３−２５１１５８号公報

しかしながら、バッテリをセンターコンソールに配置するに際し、車両の側方衝突（以下、側突とも呼ぶ。）による衝撃からバッテリを保護する必要がある。特許文献１には、側突に対する衝撃吸収については何ら記載されておらず、改善の余地があった。

本発明の目的は、側面衝突からバッテリを保護することができる電気デバイス、及び電気デバイスを備える車両を提供することである。

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、を備え、車両（例えば、後述の実施形態での車両１０）に搭載される電気デバイス（例えば、後述の実施形態での電気デバイスＤ）であって、
前記フレーム部材は、車幅方向に位置する壁部（例えば、後述の実施形態でのサイドカバー７０）がバッテリ側に配置される内側カバー（例えば、後述の実施形態での内側カバー７１）と、該内側カバーの外側を覆う外側カバー（例えば、後述の実施形態での外側カバー７２）と、を有し、
前記内側カバーと前記外側カバーとは、複数の溶接点（例えば、後述の実施形態での溶接点Ｐ）で溶接され、
前記内側カバーには、複数のリブ（例えば、後述の実施形態でのリブ７５）が設けられ、
前記リブは、前記溶接点同士を車両の前後方向に結ぶことで形成される複数の溶接線（例えば、後述の実施形態での上部溶接線Ｌ１、中央溶接線Ｌ２、下部溶接線Ｌ３）の間に位置する。

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、
前記リブと前記溶接点とは、千鳥状に配列される。

請求項３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、を備え、車両（例えば、後述の実施形態での車両１０）に搭載される電気デバイス（例えば、後述の実施形態での電気デバイスＤ）であって、
前記フレーム部材は、車幅方向に位置する壁部（例えば、後述の実施形態でのサイドカバー７０）がバッテリ側に配置される内側カバー（例えば、後述の実施形態での内側カバー７１）と、該内側カバーの外側を覆う外側カバー（例えば、後述の実施形態での外側カバー７２）と、を有し、
前記内側カバーと前記外側カバーとは、複数の溶接点（例えば、後述の実施形態での溶接点Ｐ）で溶接され、
前記内側カバーには、複数のリブ（例えば、後述の実施形態でのリブ７５）が設けられ、
前記リブは、前記溶接点同士を結ぶことで形成される複数の溶接線（例えば、後述の実施形態での上部溶接線Ｌ１、中央溶接線Ｌ２、下部溶接線Ｌ３）の間に位置し、
前記外側カバーは、鉛直方向から見て凸部（例えば、後述の実施形態での凸部７３）と平坦部（例えば、後述の実施形態での平坦部７４）とが連続的に形成される波状断面を有し、
前記リブは、非接触状態で前記凸部内に配置される。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、
前記バッテリと前記フレーム部材の壁部との間に冷媒を導入又は導出する冷媒ダクト（例えば、後述の実施形態での吸気ダクト３７、排気ダクト３８）をさらに備える。

また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、
前記冷媒ダクトは、前記冷媒を導入する吸気ダクトと前記冷媒を導出する排気ダクトとを備え、
前記吸気ダクトは、前記バッテリの車幅方向一方側に位置し、
前記排気ダクトは、前記バッテリの車幅方向他方側に位置する。

また、請求項６に記載の発明は、
一対の前部座席（例えば、後述の実施形態での左前部座席１４Ｌ、右前部座席１４Ｒ）間にセンターコンソール（例えば、後述の実施形態でのセンターコンソール３０）が設けられた車両（例えば、後述の実施形態での車両１０）であって、
該センターコンソールに、請求項１〜５のいずれか１項に記載の前記電気デバイスが収容される。

請求項１及び６に記載の発明によれば、車幅方向に位置するフレーム部材の壁部が溶接された内側カバーと外側カバーから構成され、且つ、内側カバーに溶接点を結ぶことで形成される溶接線の間に複数のリブが形成されるので、側面衝突時にリブが伸びて内側カバーが変形するのを抑制できる。これにより、フレーム部材の壁部の剛性を高めることができ、電気デバイスの耐久性が向上する。

また、複数のリブは、溶接点を車両の前後方向に結ぶことで形成される溶接線の間に形成されるので、内側カバーが前後方向に変形するのを抑制できる。

請求項２に記載の発明によれば、リブと溶接点とは千鳥状に配列されるので、より内側カバーが変形するのを抑制できる。

請求項３に記載の発明によれば、車幅方向に位置するフレーム部材の壁部が溶接された内側カバーと外側カバーから構成され、且つ、内側カバーに溶接点を結ぶことで形成される溶接線の間に複数のリブが形成されるので、側面衝突時にリブが伸びて内側カバーが変形するのを抑制できる。これにより、フレーム部材の壁部の剛性を高めることができ、電気デバイスの耐久性が向上する。また、外側カバーが鉛直方向から見て凸部と平坦部とが連続的に形成される波状断面を有するので、側面衝突時に凸部がつぶれることで外側カバーにも衝撃吸収機能を持たせることができる。

請求項４に記載の発明によれば、バッテリとフレーム部材の壁部との間に冷媒ダクトが配置されるので、側面衝突時に冷媒ダクトがつぶれることで冷媒ダクトにも衝撃吸収機能を持たせることができる。

請求項５に記載の発明によれば、冷媒ダクトを構成する吸気ダクトと排気ダクトにより、車幅方向においていずれの方向からの衝突に対しても衝撃を吸収できる。

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。

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。

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複数形成された締結孔にボルト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。

以上説明したように、本実施形態に係る電気デバイスＤによれば、車幅方向に位置するフレーム部材３１のサイドカバー７０は、溶接された内側カバー７１と外側カバー７２とから構成され、且つ、内側カバー７１には、溶接点Ｐを車両１０の前後方向に結ぶことで形成される溶接線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の間に複数のリブ７５が形成されるので、側面衝突時にリブ７５が前後方向に伸びて内側カバー７１が変形するのを抑制できる。これにより、フレーム部材３１のサイドカバー７０の剛性を高めることができ、電気デバイスＤの耐久性が向上する。

また、リブ７５を構成する上リブ７５Ａ及び下リブ７５Ｂと、溶接点Ｐを構成する上部溶接点Ｐ１、中央溶接点Ｐ２、及び下部溶接点Ｐ３とは千鳥状に配列されるので、より内側カバー７１が変形するのを抑制できる。

また、外側カバー７２が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するので、側面衝突時に凸部７３がつぶれることで外側カバー７２にも衝撃吸収機能を持たせることができる。

また、高圧バッテリ３２とフレーム部材３１のサイドカバー７０との間に吸気ダクト３７及び排気ダクト３８が配置されるので、側面衝突時にこれらの吸気ダクト３７及び排気ダクト３８がつぶれることで吸気ダクト３７及び排気ダクト３８にも衝撃吸収機能を持たせることができる。さらに、車幅方向一方側（本実施形態では左側）に吸気ダクト３７が配置され、車幅方向他方側（本実施形態では右側）に排気ダクト３８が配置されるので、車幅方向においていずれの方向からの衝突に対しても衝撃を吸収できる。

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。

また、上記実施形態では、リブ７５がそれぞれ鉛直方向に延びる上リブ７５Ａ及び下リブ７５Ｂから構成される場合を例示したが、これに限らず、一本のリブから構成されてもよく、３本以上のリブから構成されてもよい。また、リブの形状や大きさは適宜選択され得る。さらに、隣り合うリブ同士で、形状、大きさ、本数が異なっていてもよく、一部に他の部分とは異なるリブが存在していてもよい。

また、上記実施形態では、外側カバー７２は一枚で構成される場合を例示したが、二枚以上の板材を重ねて外側カバー７２を構成してもよい。これにより、場所によって適切な板厚が設定可能になる。例えば、高圧バッテリ３２に対応する部分には外側カバー７２を二枚重ねて構成して、一方で冷却ファン３６や変換器（ＰＣＵ）３４に相当する部分は一枚で構成することができる。

また、上記実施形態では、上下方向における溶接点の数を、上部溶接点Ｐ１、中央溶接点Ｐ２、下部溶接点Ｐ３の３点としたが、これに限らず、２点以上であればよい。

また、上記実施形態では、リブ７５は車両１０の前後方向に延びる溶接線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の間、且つ、リブ７５は車両１０の上下方向に延びる溶接線（溶接線は不図示）の間に配置される場合を説明したが、車両１０の上下方向に延びる溶接線の間にのみ配置されてもよく、車両１０の上下方向に延びる溶接線の間にのみ配置されてもよい。

１０車両
１４Ｌ左前部座席
１４Ｒ右前部座席
３０センターコンソール
３１フレーム部材
３２高圧バッテリ（バッテリ）
３７吸気ダクト（冷媒ダクト）
３８排気ダクト（冷媒ダクト）
７０サイドカバー
７１内側カバー
７２外側カバー
７３凸部
７４平坦部
７５リブ
Ｄ電気デバイス
Ｌ１上部溶接線
Ｌ２中央溶接線
Ｌ３下部溶接線
Ｐ溶接点

Claims

バッテリと、
該バッテリを保持するフレーム部材と、を備え、車両に搭載される電気デバイスであって、
前記フレーム部材は、車幅方向に位置する壁部がバッテリ側に配置される内側カバーと、該内側カバーの外側を覆う外側カバーと、を有し、
前記内側カバーと前記外側カバーとは、複数の溶接点で溶接され、
前記内側カバーには、複数のリブが設けられ、
前記リブは、前記溶接点同士を車両の前後方向に結ぶことで形成される複数の溶接線の間に位置する、電気デバイス。
請求項１に記載の電気デバイスであって、
前記リブと前記溶接点とは、千鳥状に配列される、電気デバイス。
バッテリと、
該バッテリを保持するフレーム部材と、を備え、車両に搭載される電気デバイスであって、
前記フレーム部材は、車幅方向に位置する壁部がバッテリ側に配置される内側カバーと、該内側カバーの外側を覆う外側カバーと、を有し、
前記内側カバーと前記外側カバーとは、複数の溶接点で溶接され、
前記内側カバーには、複数のリブが設けられ、
前記リブは、前記溶接点同士を結ぶことで形成される複数の溶接線の間に位置し、
前記外側カバーは、鉛直方向から見て凸部と平坦部とが連続的に形成される波状断面を有し、
前記リブは、非接触状態で前記凸部内に配置される、電気デバイス。
バイス。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気デバイスであって、
前記バッテリと前記フレーム部材の壁部との間に冷媒を導入又は導出する冷媒ダクトをさらに備える、電気デバイス。
請求項４に記載の電気デバイスであって、
前記冷媒ダクトは、前記冷媒を導入する吸気ダクトと前記冷媒を導出する排気ダクトとを備え、
前記吸気ダクトは、前記バッテリの車幅方向一方側に位置し、
前記排気ダクトは、前記バッテリの車幅方向他方側に位置する、電気デバイス。
一対の前部座席間にセンターコンソールが設けられ、
該センターコンソールに、請求項１〜５のいずれか１項に記載の前記電気デバイスが収容された、車両。