JP6465002B2 - 電池に対する被水防止の構造を有する車両 - Google Patents

Description

本発明は、電池に対する被水防止の構造を有する車両に関する。

車両用の高圧電池を内蔵する電池パックは、車両において搭載が可能な空間の制約から、例えば、後部座席の下側や、荷室構造の下側等に配置される。車室や荷室においてこぼれた水等の液体は、重力によって車室の下側や荷室の下側に浸入する。

特許文献１には、車体の床面の下側に配置されるフロアパネル上に電池パックを搭載した自動車において、車両のフロア側や車室の内側から水等の液体がフロアパネル上に浸入して電池パックが被水することを防止するために排水プラグを設けることが述べられている。

特開２０１５−１３７００８号公報

電池パックに対する被水を防止するために排水プラグ等を設けるには、部品点数の増加や、その組付けのための工数の増加を招く。そこで、車両として、簡便な構造で電池に対する被水防止を可能にすることが望まれる。

本発明の１つの形態に係る電池に対する被水防止の構造を有する車両は、車両の荷室床面に敷設された複数の床板部材の内で、荷室床面の下部の空間であるセンターボックスの空間を覆うデッキボードと、センターボックスの空間内に配置され、デッキボードの下面に所定の寸法Ｄだけ離されて配置された上面を有するアッパーケースで覆われた電池と、デッキボード以外の床板部材の縁端とデッキボードの縁端とが当接する突当部における突当部間隙を介して漏れてくる液体に対してアッパーケースが被水することを防止するために寸法Ｄの空間にデッキボードの平面形状の縁端に沿って一周するように設けられたラビリンス構造と、を備え、ラビリンス構造は、デッキボードの縁端側から電池側に向かって、寸法Ｄの空間において、複数の部材によって凹凸状に複数の段数で複数の隙間を形成し、複数の部材の内でデッキボードの縁端側から最初の部材は、デッキボードの下面からアッパーケースの上面側に向かって立下る壁面を有し、立下る壁面の先端とアッパーケースの上面との間に最初の隙間を形成し、立下る壁面は突当部間隙を介して浸入した液体をデッキボードの平面形状の縁端側に押し戻して液体の流れの向きを電池側とは反対側の排水側に向け、最初の部材の次の部材は、アッパーケースの上面からデッキボードの下面側に向かって立上る壁面を有し、立上る壁面の先端とデッキボードの下面との間に２番目の隙間を形成し、最初の隙間を潜り抜けた液体を最初の隙間側に押し戻して液体の流れの向きを電池側とは反対側の排水側に向けることを特徴とする。

上記構成の電池に対する被水防止の構造を有する車両によれば、簡便なラビリンス構造を設けることで、電池に対する被水防止が可能になる。

本発明に係る実施の形態の電池に対する被水防止の構造を有する車両において、荷室床面にこぼれた水がデッキボードの縁端とサイドボックスカバーの縁端との間から電池パックが配置されるデッキボードの下側に漏れる実験の様子を示す図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明に係る実施の形態の電池に対する被水防止の構造を有する車両において、図１の実験に基づく作用と効果とを示す図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、車両の荷室の構造として、デッキボード下のセンターボックスの空間と、センターボックスの空間の両側に配置されるサイドボックスの空間とを述べるが、これは複数の床板部材を有する荷室構造を説明するための例示であって、荷室の空間を利用するこれ以外の構造であってもよい。以下では、電池に対する被水防止の構造を、デッキボードとサイドボックスカバーとの間に設けられる突当部における間隙を漏れてくる水に対して配置する場合を述べるが、これは説明のための例示である。例えば、サイドボックスカバー以外の床板部材とデッキボードとの間に設けられる突当部における間隙を漏れてくる水に対して配置することも含む。

以下で述べる形状、寸法、材質、配置等は、説明のための例示であって、電池に対する被水防止の構造の仕様等に合わせ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、電池に対する被水防止の構造を有する車両１０の後部座席１２後方側に設けられる荷室構造１４を示す図である。以下では、電池に対する被水防止の構造を有する車両１０を、単に車両１０と呼ぶ。図１には、車両１０について、前方側と後方側に関する前後方向、左側と右側に関する幅方向、上方側と下方側に関する上下方向を示した。

荷室構造１４において、荷室床面の下部の空間は、２つの壁部材（図２の壁部材３８を参照）によって３つに仕切られる。３つの空間は、左側から右側に向かって、左側のサイドボックスの空間２５、中央のセンターボックスの空間２１、右側のサイドボックスの空間２３である。

荷室床面には、複数の床板部材が敷設される。複数の床板部材として、図１では、荷室床面において最も広い面積を有する主床部材であるデッキボード２０、右側のサイドボックスカバー２２、左側のサイドボックスカバー２４の３つを示す。これらはそれぞれ、センターボックスの空間２１、右側のサイドボックスの空間２３、左側のサイドボックスの空間２５の上方側の開口部を覆う蓋部材である。これらの床板部材の縁端には、適当な突当部が設けられ、互いの縁端が当接する関係で配置される。各突当部の間には、寸法誤差の範囲内の間隙が生じ得る。突当部に代えて、適当な段部を設けてもよい。

電池パック３０は、車両に搭載される電池で、デッキボード２０の下側のセンターボックスの空間２１内に配置される。電池パック３０は、パックケースの内部に電池スタックが収納されて構成される。電池スタックは、複数の単電池を直列及び並列接続して、車両に搭載される電気機器に必要な高電圧、大電流を出力可能とした組電池である。単電池としては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等を用いることができる。パックケースは、略立方体のケースで、その上面の壁部材をアッパーケース３２と呼ぶ。アッパーケース３２の上面は、デッキボード２０の下面から所定の寸法Ｄ（図２参照）だけ離されて配置される。

図１では、電池パック３０の被水防止の構造の作用と効果の実験のために、クーラボックス６が置かれ、クーラボックス６の蓋が開いて、内部の水８が流出し、デッキボード２０と右側のサイドボックスカバー２２の上面に流れ出した様子が示される。

図２は、図１のＡ−Ａ断面を示す図である。壁部材３８は、右側のサイドボックスの空間２３と、センターボックスの空間２１と仕切る壁部材である。壁部材３８の先端の着座部４０は、電池パック３０のアッパーケース３２とデッキボード２０との間に嵌りこむ部分である。センターボックスの空間２１において、電池パック３０の外側の空間は、排気と排水を兼ねる連通口６０を介して車両１０の外部に接続する。連通口６０側がセンターボックスの空間２１における排水側である。

縁端４２と縁端４４は、それぞれ、右側のサイドボックスカバー２２とデッキボード２０とが向かい合うときの突当部である。間隙４６は、右側のサイドボックスカバー２２の縁端４２とデッキボード２０の縁端４４との間に生じ得る間隙である。間隙４８は、壁部材３８の着座部４０とデッキボード２０の下面との間に生じ得る間隙である。

ラビリンス構造５０は、図１に示す水８が、仮に、これらの間隙４６，４８を介して流れ込んでも、電池パック３０が被水することを防止するために設けられる被水防止のための構造である。電池パック３０のアッパーケース３２には、例えば、ガス抜きのための連通口等の浸水口となる可能性のある開口または間隙が設けられていることが多い。そこで、電池パック３０において、被水防止をすべき対象として、アッパーケース３２を述べる。

ラビリンス構造５０は、デッキボード２０の下面とアッパーケース３２の上面との間の空間において、デッキボード２０の縁端４４側から電池パック３０側に向かって、凹凸状に複数の段数で形成された複数の隙間を有する構造である。図２の例では、複数の隙間として、最初の隙間５６がアッパーケース３２の上面と第１部材５２の立下る壁面の先端との間に形成され、第２の隙間５８がデッキボード２０の下面と第２部材５４の立上る壁面の先端との間に形成される。第１部材５２と第２部材５４は、デッキボード２０の周囲を形成する縁端に沿い、間隙４６の延伸する方向に平行に配置される。例えば、デッキボード２０の平面形状が矩形のときは、矩形の４辺の縁端に沿って一周するように、第１部材５２と第２部材５４が配置される。場合によっては、デッキボード２０の縁端の一周でなく、被水防止ができる範囲で第１部材５２と第２部材５４を配置することができる。

最初の隙間５６を形成する第１部材５２は、略矩形の断面を有するシール部材である。シール部材としては、適当な耐久性と耐水性とを有する発泡性のゴム材料に粘着シートを付けたものを用いることができる。例えば、日東電工社製のエプトシーラー（登録商標）を用いることができる。第１部材５２は、デッキボード２０の下面に粘着によって固定される。

第２の隙間５８を形成する第２部材５４は、略矩形の断面を有するシール部材である。シール部材としては、第１部材５２と同じものを用いることができる。例えば、日東電工社製のエプトシーラー（登録商標）を用いることができる。第２部材５４は、アッパーケース３２の上面に粘着によって固定される。

最初の隙間５６と、第２の隙間５８の寸法は、デッキボード２０の下面とアッパーケース３２の上面との間の寸法をＤとして、約（１／２）Ｄから約（１／６）Ｄとすることができる。一例を挙げると、Ｄ＝１０ｍｍ〜１２ｍｍとして、最初の隙間５６の寸法を、約３．８ｍｍから４．０ｍｍ程度とすることができる。第２の隙間５８の寸法は、最初の隙間５６の寸法よりもやや大きめとするが、最初の隙間５６の寸法と同じにしてもよい。着座部４０の左側の壁面と第１部材５２の右側の壁面との間の隙間は、第１部材５２の左側の壁面と第２部材５４の右側の壁面との間の隙間とほぼ同じとするが、これを異なるものとしてもよい。第２部材５４の上面は第１部材５２の下面よりも上方側に突出する。第１部材５２の下面に対する第２部材５４の上面の上下方向に沿った寸法差である突出し量は、約（１／３）Ｄから約（１／７）Ｄとすることができる。一例を挙げると、Ｄ＝１０ｍｍ〜１２ｍｍとして、突出し量の寸法を、約２．０ｍｍから２．５ｍｍ程度とすることができる。これは説明のための例示であって、荷室構造１４の仕様によって適宜変更が可能である。

上記構成の作用と効果について、図３を用いて説明する。図３は、図１で述べたように、荷室構造１４にクーラボックス６が置かれ、クーラボックス６の蓋が開いて、内部の水８が流出させた実験において、水８の流れ方を示す図である。デッキボード２０と右側のサイドボックスカバー２２の上面に流れ出した水８は、間隙４６を通って、右側のサイドボックスの空間２３に流れ込む水６２となる。一部は、さらに間隙４８を通り、アッパーケース３２の上面側に向かう。ラビリンス構造５０を設けない従来技術においてアッパーケース３２の上面側に流れ込む水６４を二点鎖線で示す。

車両１０の荷室構造１４にはラビリンス構造５０が設けられ、間隙４６，４８を通ってきた水８はデッキボード２０の下面から立下って設けられる第１部材５２の右側の壁面に突き当たり、そこで押し戻されて流れの向きが変更され、排水側の連通口６０の方向に向かう水６６となる。第１部材５２において、デッキボード２０の下面から立下る壁面を有する形状は、デッキボード２０の縁端４４と、右側のサイドボックスカバー２２の縁端４２との間の間隙４６から浸入した水８の流れの向きを、電池パック３０側とは反対側の排水側に向ける。

間隙４６，４８を通ってきた水８の一部は、第１部材５２の立下る壁面である右側の壁面の先端とアッパーケース３２の上面との間の最初の隙間５６を潜り抜けることがある。最初の隙間５６を潜り抜けた水６８は、アッパーケース３２の上面から立上って設けられる第２部材５４の立上る壁面である右側の壁面に突き当たり、そこで流れの向きが変更されて、最初の隙間５６を戻って、排水側の連通口６０の方向に向かう水６６となる。このように、間隙４６と間隙４８を通ってくる水８の多くは、第１部材５２によって押し戻されて流れの方向が変更され、ごく一部が最初の隙間５６を潜り抜けても、第２部材によって押し戻されて流れの方向が変更される。実験の結果では、さらに第２の隙間５８を潜り抜けて電池パック３０側に向かった水の量はゼロであった。

このように、デッキボード２０の下面とアッパーケース３２の上面との間に適切なラビリンス構造５０を設けることで、電池パック３０の被水を防止することができる。上記の実験では、第１部材５２と第２部材５４との２つを用いて、所定の隙間寸法を有する最初の隙間５６と第２の隙間５８とを形成するラビリンス構造５０としたが、車両１０の仕様によっては、最初の隙間５６と第２の隙間５８の隙間寸法をより小さく設定することができる。場合によっては、さらに多くの部材を用いて凹凸の多いラビリンス構造としてもよい。

６ クーラボックス、８，６２，６４，６６，６８ 水、１０ （電池に対する被水防止の構造を有する）車両、１２ 後部座席、１４ 荷室構造、２０ デッキボード、２１ センターボックスの空間、２２ 右側のサイドボックスカバー、２３ 右側のサイドボックスの空間、２４ 左側のサイドボックスカバー、２５ 左側のサイドボックスの空間、３０ 電池パック（電池）、３２ アッパーケース、３８ 壁部材、４０ 着座部、４２，４４ 縁端、４６，４８ 間隙、５０ ラビリンス構造、５２ 第１部材、５４ 第２部材、５６ 最初の隙間、５８ 第２の隙間、６０ 連通口（排水側）。

Claims (1)

1. 車両の荷室床面に敷設された複数の床板部材の内で、荷室床面の下部の空間であるセンターボックスの空間を覆うデッキボードと、
   前記センターボックスの空間内に配置され、前記デッキボードの下面に所定の寸法Ｄだけ離されて配置された上面を有するアッパーケースで覆われた電池と、
   前記デッキボード以外の床板部材の縁端と前記デッキボードの縁端とが当接する突当部における突当部間隙を介して漏れてくる液体に対して前記アッパーケースが被水することを防止するために前記寸法Ｄの空間に前記デッキボードの平面形状の縁端に沿って一周するように設けられたラビリンス構造と、
   を備え、
   前記ラビリンス構造は、
   前記デッキボードの縁端側から前記電池側に向かって、前記寸法Ｄの空間において、複数の部材によって凹凸状に複数の段数で複数の隙間を形成し、
   前記複数の部材の内で前記デッキボードの縁端側から最初の部材は、前記デッキボードの下面から前記アッパーケースの上面側に向かって立下る壁面を有し、該立下る壁面の先端と前記アッパーケースの上面との間に最初の前記隙間を形成し、前記立下る壁面は前記突当部間隙を介して浸入した前記液体を前記デッキボードの平面形状の縁端側に押し戻して該液体の流れの向きを前記電池側とは反対側の排水側に向け、
   前記最初の部材の次の部材は、前記アッパーケースの上面から前記デッキボードの下面側に向かって立上る壁面を有し、該立上る壁面の先端と前記デッキボードの下面との間に２番目の前記隙間を形成し、前記最初の隙間を潜り抜けた前記液体を前記最初の隙間側に押し戻して該液体の流れの向きを前記電池側とは反対側の前記排水側に向けることを特徴とする電池に対する被水防止の構造を有する車両。

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