JP6740479B2

JP6740479B2 - 車両

Info

Publication number: JP6740479B2
Application number: JP2019528366A
Authority: JP
Inventors: 謙悟青木; 浩史鹿野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2018-04-23
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2038-04-23
Also published as: CN110831801A; WO2019008870A1; US20200148027A1; CN110831801B; JPWO2019008870A1; US11312205B2

Description

本発明は、車室内の空気を吸入する吸気グリルを搭載した車両に関する。

ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）及びＥＶ（Electrical Vehicle：電気自動車）等の電動車両には、モータを駆動するためのバッテリ（高圧バッテリ）を収容したバッテリユニットが搭載されている。この種の車両は、バッテリを冷却するための冷却構造を有しており、空冷式の冷却構造が広く採用されている。

例えば、車室の座席下にバッテリユニットを配置し、車室からバッテリユニット内に導入した空気（以下、適宜、車室内空気という。）でバッテリを冷却する車両が知られている。車室内空気を取り込む取込部には、異物等を取り除くために防塵フィルタ等が設けられる。しかしながら、防塵フィルタを設けた場合、圧損が生じ、冷却効率が低下する虞がある。

そこで、近年では、取込部に格子状の吸気グリルを配置し、異物等を取り除くことが行われている（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２０１５−２０９１１５号公報

しかしながら、吸気グリルでは取り込む空気の流速が車幅方向において偏りが生じる場合があり、乗員に不快感を与える虞がある。

本発明は、吸気グリルに取り込まれる空気の流速を調整可能な車両を提供する。

本発明は以下の態様を提供するものである。なお、括弧内には、一例として後述の実施形態において対応する要素を示しているが、これに限定されるものではない。

（１）車室内の空気を吸入する吸気グリル（吸気グリル４０）と、
電気機器（電気機器Ｄ）と、
該電気機器を収容するケース（ケース２１）と、
該ケースに設けられた吸気口（吸気口２５）と前記吸気グリルとを接続する吸気ダクト（吸気ダクト５０）と、を備える車両（車両Ｖ）であって、
前記吸気グリルを前記車幅方向において前記吸気口に近い領域と、前記吸気口から遠い領域とに分けると、前記吸気口から遠い領域に位置する通気部（流量調整窓４６）の開口面積の総和は、前記吸気口に近い領域に位置する通気部（流量調整窓４６）の開口面積の総和よりも大きい、車両。

（２）（１）に記載の車両であって
前記吸気グリルと前記吸気口とは車幅方向にオフセットして配置されている、車両。

（３）（２）に記載の車両であって
前記吸気グリルを前記車幅方向の中心で二つの領域に分けると、前記吸気口と反対側の領域（領域Ｐ１）に位置する通気部の開口面積の総和は、前記吸気口側の領域（領域Ｐ２）に位置する通気部の開口面積の総和よりも大きい、車両。

（４）（２）に記載の車両であって、
前記吸気グリルを前記車幅方向に三つの領域に分けると、中央の領域（領域Ｑ２）に位置する前記通気部の開口面積の総和は、前記吸気口と反対側の領域（領域Ｑ１）に位置する前記通気部の開口面積の総和よりも小さく、且つ、前記吸気口側の領域（領域Ｑ３）に位置する前記通気部の開口面積の総和よりも大きい、車両。

（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の車両であって、
前記吸気グリルは、前記車両の前方又は後方に向けて開口している、車両。

（６）（１）〜（５）のいずれかに記載の車両であって、
前記車室には、フロントフロアパネル（フロントフロアパネル３１）から立ち上るように形成されたキックアップ部（キックアップ部３３）の後方に後部座席（後部座席１０）が設けられ、
前記電気機器は、前記後部座席の下方に配置され、
前記吸気グリルは、前記キックアップ部に配置されている、車両。

（７）（６）に記載の車両であって、
前記吸気グリルは、前記後部座席の中央の前記キックアップ部に配置されている、車両。

（８）（１）〜（７）のいずれかに記載の車両であって、
前記吸気ダクトは、前記吸気グリルから前記吸気口に向かって上方に傾斜している、又は、前記吸気グリルから前記吸気口に向かって上方に段差（段差５３）を有する、車両。

（１）に記載の態様によれば、吸気グリルに取り込まれる空気の流速を調整することができる。即ち、吸気口に近い領域では空気の流れが速く、吸気口から遠い領域では空気の流れが遅くなるため、吸気口から遠い領域に位置する通気部の開口面積の総和を吸気口に近い領域に位置する通気部の開口面積の総和よりも大きくすることで、吸気グリルに取り込まれる空気の流速を車幅方向で平均化できる。

（２）に記載の態様によれば、吸気グリルと吸気口とが車幅方向にオフセットしているので、吸気グリルから侵入した異物の吸気口への侵入を防止しつつ、吸気グリルから取り込まれた空気を吸気口に導くことができる。

（３）に記載の態様によれば、吸気口側の領域では空気の流れが速く、吸気口と反対側の領域では空気の流れが遅くなるため、吸気口と反対側の領域に位置する通気部の開口面積の総和を吸気口側の領域に位置する通気部の開口面積の総和よりも大きくすることで、吸気グリルに取り込まれる空気の流速を車幅方向で平均化できる。

（４）に記載の態様によれば、吸気口側の領域では空気の流れが速く、吸気口と反対側の領域では空気の流れが遅くなるため、中央の領域に位置する通気部の開口面積の総和を、吸気口と反対側の領域に位置する通気部の開口面積の総和よりも小さく、且つ、吸気口側の領域に位置する流量調整窓の開口面積の総和よりも大きくすることで、吸気グリルに取り込まれる空気の流速を車幅方向で平均化できる。

（５）に記載の態様によれば、吸気グリルは、車両の前方又は後方に向けて開口しているので、乗員が物を落とした場合等において、上方からの異物が侵入するのを防止できる。

（６）に記載の態様によれば、吸気グリルは乗員の足元に配置されるので、座部よりも上方に配置される場合に比べて、乗員への吸気による不快感を低減できる。

（７）に記載の態様によれば、吸気グリルは、使用頻度の少ない後部座席の中央のキックアップ部に配置されているので、吸気グリルの閉塞、及び乗員の足元からの塵埃の巻き上げの頻度を低減できる。

（８）に記載の態様によれば、水滴が吸気ダクトの内部に浸入したり、結露が吸気ダクトの内部で発生した場合であっても、水滴及び結露が吸気口から侵入するのを防止できる。

本発明の一実施形態に係る車両の内部の要部斜視図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図２のＢ−Ｂ線断面図である。吸気グリルの正面図である。図４のＣ−Ｃ線断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、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、左方をＬ、右方をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

図１及び図２に示す本実施形態の車両Ｖは、後部座席１０の下方にバッテリを収容するバッテリユニット２０が搭載された電動車両である。

［フロア構造］
図１及び図２に示すように、車両Ｖのフロアパネル３０は、車室１２の床部を構成するフロントフロアパネル３１と、荷室の床部等を構成するリヤフロアパネル３２とが後部座席１０の下方で接続される。なお、図中、符号１４はフロアパネル３０を覆うカーペットである。

リヤフロアパネル３２の前側には、収容凹部１６が凹設されており、ここにバッテリユニット２０が収容される。収容凹部１６の前側及び後側には、左右の骨格部材を跨ぐ前側補強部１７及び後側補強部１８が設けられており、バッテリユニット２０が環状のシール部材１９によってシールされた状態で収容凹部１６に収容されている。

フロントフロアパネル３１の後端部には、上方に立ち上がるキックアップ部３３が形成されている。また、フロントフロアパネル３１の車幅方向中央部には、前後方向に沿ってセンタートンネル３４が形成されている。

センタートンネル３４の上方且つ後部座席１０の中央下方に位置するキックアップ部３３には、車室内空気を取り込む吸気グリル４０が前方に向かって開口するように設けられている。吸気グリル４０は、図３に示すように、バッテリユニット２０に車室内空気を導く吸気ダクト５０にシール部材５４を介して取り付けられている。

［バッテリユニット］
バッテリユニット２０には、ケース２１の内部に、電気機器Ｄとしてのバッテリ及び電気機器Ｄを冷却する冷却機構等が収容されている。なお、電気機器Ｄとしてはバッテリに限らず、ＤＣ／ＤＣコンバータ、インバータ等若しくはこれらの組み合わせであってもよい。冷却機構は、車室内空気を吸入する冷却ファンを含む。冷却ファンは電気機器Ｄの上流側に配置されていてもよく、電気機器Ｄの下流側に配置されていてもよい。

ケース２１は、上方が開口した横長の略直方体状を有する樹脂製の部材であり、上方に開口する箱形状のケース本体２２と、ケース本体２２の開口を塞ぐ蓋部材２３と、を備え、蓋部材２３はその上面で後部座席１０の座部前側（尻部よりも前側）を支持している。

蓋部材２３の前壁部２４には、車幅方向左側に吸気ダクト５０の延設部５１が入り込む吸気口２５が設けられている。

［吸気ダクト］
吸気ダクト５０は、車両Ｖの車幅方向中央に設けられる吸気グリル４０から、ケース本体２２の前壁部２４に沿って車幅方向中央から車幅方向左側に延び、後方に延設された延設部５１が、蓋部材２３の前壁部２４に設けられた吸気口２５に入り込む。即ち、吸気ダクト５０の一方（車幅方向中央）には吸気グリル４０が設けられ、吸気ダクト５０の他方（車幅方向左側）にはバッテリユニット２０の吸気口２５が設けられ、吸気グリル４０と吸気口２５とは車幅方向にオフセットして配置されている。

また、吸気ダクト５０の吸気路５２には、吸気グリル４０から吸気口２５に向かって上方に段差５３が設けられている。これにより、水滴が吸気ダクト５０の内部に浸入したり、結露が吸気ダクト５０の内部で発生した場合であっても、水滴及び結露が吸気口２５から侵入するのを防止できる。なお、吸気ダクト５０の吸気路５２は、吸気グリル４０から吸気口２５に向かって上方に傾斜していてもよい。

吸気グリル４０から吸気ダクト５０に取り込まれた車室内空気は、図２及び図３中矢印で示すように、車幅方向中央から車幅方向左側に向かって蓋部材２３の前壁部２４に沿って流れ、吸気口２５からケース２１の内部に入り込んだ延設部５１から下方に位置する電気機器Ｄに向かって車室内空気を送り込む。

［吸気グリル］
続いて、吸気グリル４０について図３〜図５を参照しながら詳細に説明する。
吸気グリル４０は、上方の二つの角部が切り欠かれた矩形状の枠体４１と、該枠体４１の内部で格子状に配置される複数の第１グリル形成部４２及び第２グリル形成部４３と、第１グリル形成部４２及び第２グリル形成部４３に直交するように枠体４１の内部に配置される流量調整板４４と、を備える。枠体４１と、第１グリル形成部４２と、第２グリル形成部４３と、流量調整板４４は射出成型等により一体に形成されることが好ましい。

第１グリル形成部４２は、上下方向に長く前後方向に所定幅を有する板状体であって、車幅方向に沿って等間隔に複数設けられている。一方、第２グリル形成部４３は、左右方向に長く前後方向に所定幅を有する板状体であって、上下方向に沿って等間隔に複数設けられている。第１グリル形成部４２及び第２グリル形成部４３は前後方向から見て互いに直交することで格子状に配置され、複数の矩形状の開口部４５が形成されている。

流量調整板４４は、左右方向及び上下方向に延びる板状体であって、車室側を吸気グリル４０の表面とすると、吸気グリル４０の裏面側で第１グリル形成部４２及び第２グリル形成部４３に連結され、全部の開口部４５又は一部の開口部４５内に開口部４５よりも開口面積の小さい流量調整窓４６を有する。なお、吸気グリル４０の一部において、開口部４５の開口面積と流量調整窓４６の開口面積が同一であってもよい。図４中、流量調整窓４６をドットで示している。

上記したように、吸気グリル４０と吸気口２５とは車幅方向にオフセットして配置されているため、吸気グリル４０に取り込まれる車室内空気の流速は、流量調整窓４６が吸気グリル４０の車幅方向に亘って均等に配置されている場合、吸気口２５側（本実施形態では、車両Ｖの左側、図４において右側）で早く、吸気口２５から車幅方向に離れるに従って流速が遅くなる。

このような流速の偏りを解消するため、吸気グリル４０を車幅方向において吸気口２５に近い領域と、吸気口２５から遠い領域とに分けると、吸気口２５から遠い領域に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和は、吸気口２５に近い領域に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和よりも大きくなっている。より具体的には、吸気グリル４０を車幅方向の中心Ｏで二つの領域Ｐ１、Ｐ２に分けると、吸気口２５と反対側の領域Ｐ１に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和は、吸気口２５側の領域Ｐ２に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和よりも大きくなっている。

このように流量調整窓４６の開口面積を吸気口２５の位置に応じて変えることで、吸気グリル４０に取り込まれる車室内空気の流速の偏りを車幅方向で調整することができ、吸気グリル４０に取り込まれる空気の流速を平均化できる。

さらに、吸気グリル４０を車幅方向に三つの領域Ｑ１〜Ｑ３に分けると、中央の領域Ｑ２に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和は、吸気口２５と反対側の領域Ｑ１に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和よりも小さく、且つ、吸気口２５側の領域Ｑ３に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和よりも大きくなっている。図４の例では、領域Ｑ１から領域Ｑ３に向かって流量調整窓４６の開口面積が次第に小さくなるとともに、領域Ｑ３においては吸気口２５側に向かうに従い流量調整窓４６の数が少なくなっている。

このように流量調整窓４６の開口面積の総和を適宜変更することで、例えば、吸気グリル４０の車幅方向中央で取り込まれる空気の流速を吸気グリル４０の車幅方向左右で取り込まれる空気の流速に対し早くすることができる。逆に言うと、吸気グリル４０の車幅方向左右で取り込まれる空気の流速を、吸気グリル４０の車幅方向中央で取り込まれる空気の流速に対し遅くすることができる。

一般的に、後部座席１０は、左右の後部座席１０の使用頻度が高く中央の後部座席１０の使用頻度が少ないので、使用頻度の少ない後部座席１０の中央に対し、使用頻度の高い後部座席１０の左右で吸気グリル４０に取り込まれる空気の流速は遅くなる。したがって、後部座席１０に座る乗員への不快感をより低減することができる。

また、図５に示すように、流量調整窓４６が設けられた開口部４５では、吸気グリル４０に取り込まれる車室内空気は、開口部４５から流量調整窓４６を介して吸気ダクト５０に流れる。この際、流量調整窓４６の開口面積は開口部４５の開口面積よりも小さいので、開口部４５の車室側では流速が小さくなり、流量調整窓４６で流速が大きくなる。

式を用いて説明すると、開口部４５の車室側の開口面積をＡ１、開口部４５の車室側を流れる空気の風速をＶ１とし、流量調整窓４６の開口面積をＡ２、流量調整窓４６を流れる空気の風速をＶ２とすると、開口部４５の車室側と反対側では風量は同じなので、Ａ１・Ｖ１＝Ａ２・Ｖ２が成立する。流量調整窓４６の開口面積Ａ２は開口部４５の開口面積Ａ１よりも小さい、即ち、Ａ２＜Ａ１よりＶ１＜Ｖ２が導かれ、開口部４５の車室側での流速Ｖ１が流量調整窓４６での流速Ｖ２よりも小さくなる。したがって、吸気グリル４０周りの振動特性が向上するとともに、乗員への不快感をより低減できる。

［総括］
以上説明したように、本実施形態によれば、吸気グリル４０を車幅方向において吸気口２５に近い領域と、吸気口２５から遠い領域とに分けると、吸気口２５から遠い領域に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和は、吸気口２５に近い領域に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和よりも大きくなっているので、吸気グリル４０に取り込まれる空気の流速を調整することができる。即ち、吸気口２５に近い領域では空気の流れが速く、吸気口２５から遠い領域では空気の流れが遅くなるため、吸気口２５から遠い領域に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和を吸気口に近い領域に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和よりも大きくすることで、吸気グリル４０に取り込まれる空気の流速を車幅方向で平均化できる。

また、吸気グリル４０と吸気口２５とが車幅方向にオフセットしているので、吸気グリル４０から侵入した異物の吸気口２５への侵入を防止しつつ、吸気グリル４０から取り込まれた空気を吸気口２５に導くことができる。

また、吸気グリル４０と吸気口２５とが車幅方向にオフセットしている場合、吸気口２５側の領域Ｐ２では空気の流れが速く、吸気口２５と反対側の領域Ｐ１では空気の流れが遅くなるため、吸気口２５と反対側の領域Ｐ１に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和を吸気口２５側の領域Ｐ２に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和よりも大きくすることで、吸気グリル４０に取り込まれる空気の流速を車幅方向で平均化できる。

また、吸気グリル４０が後部座席１０の中央下方に配置される場合、中央の領域Ｑ２に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和を、吸気口２５と反対側の領域Ｑ１に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和よりも小さく、且つ、吸気口２５側の領域Ｑ３に位置する流量調整窓４６の開口面積の総和よりも大きくすることで、使用頻度の少ない後部座席１０の中央に対し、使用頻度の高い後部座席１０の左右で吸気グリル４０に取り込まれる空気の流速を遅くでき、後部座席１０に座る乗員への不快感をより低減することができる。

また、吸気グリル４０は、車両の前方に向けて開口しているので、乗員が物を落とした場合等において、上方からの異物が侵入するのを防止できる。なお、吸気グリル４０は、車両の後方に向けて開口していてもよい。

また、吸気グリル４０は、キックアップ部３３、即ち乗員の足元に配置されるので、座部よりも上方に配置される場合に比べて、乗員への吸気による不快感を低減できる。

また、吸気ダクト５０の吸気路５２には、吸気グリル４０から吸気口２５に向かって上方に段差５３が設けられているので、水滴が吸気ダクト５０の内部に浸入したり、結露が吸気ダクト５０の内部で発生した場合であっても、水滴及び結露が吸気口２５から侵入するのを防止できる。

なお、本発明は、前述した実施形態及び変形例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。
例えば、開口部４５及び流量調整窓４６の数や形状は任意に設定することができる。
また、上記実施形態では、流量調整窓４６を通気部としたが、流量調整板４４は必ずしも必要ではなく、第１グリル形成部４２及び第２グリル形成部４３によって形成される開口部４５を通気部として、開口部４５の数や大きさによって通気部の開口面積を調整してもよい。

なお、本出願は、２０１７年７月６日出願の日本特許出願（特願２０１７−１３２８６８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１０後部座席
２１ケース
４０吸気グリル
４６流量調整窓（通気部）
５０吸気ダクト
５３段差
Ｄ電気機器
Ｐ１吸気口と反対側の領域
Ｐ２吸気口側の領域
Ｑ１吸気口と反対側の領域
Ｑ２中央の領域
Ｑ３吸気口側の領域
Ｖ車両

Claims

車両の車室内の空気を吸入する吸気グリルと、
電気機器と、
該電気機器を収容するケースと、
該ケースに設けられた吸気口と前記吸気グリルとを接続する吸気ダクトと、を備える車両であって、
前記吸気グリルと前記吸気口とは車幅方向にオフセットして配置されており、
前記吸気グリルを前記車幅方向の中心で二つの領域に分けると、前記吸気口と反対側の領域に位置する通気部の開口面積の総和は、前記吸気口側の領域に位置する通気部の開口面積の総和よりも大きい、車両。
車両の車室内の空気を吸入する吸気グリルと、
電気機器と、
該電気機器を収容するケースと、
該ケースに設けられた吸気口と前記吸気グリルとを接続する吸気ダクトと、を備える車両であって、
前記吸気グリルと前記吸気口とは車幅方向にオフセットして配置されており、
前記吸気グリルを前記車幅方向に等しい長さの三つの領域に分けると、中央の領域に位置する通気部の開口面積の総和は、前記吸気口と反対側の領域に位置する前記通気部の開口面積の総和よりも小さく、且つ、前記吸気口側の領域に位置する前記通気部の開口面積の総和よりも大きい、車両。
請求項１又は２に記載の車両であって、
前記吸気グリルは、前記車両の前方又は後方に向けて開口している、車両。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両であって、
前記車室には、フロントフロアパネルから立ち上るように形成されたキックアップ部の後方に後部座席が設けられ、
前記電気機器は、前記後部座席の下方に配置され、
前記吸気グリルは、前記キックアップ部に配置されている、車両。
請求項４に記載の車両であって、
前記吸気グリルは、前記後部座席の中央の前記キックアップ部に配置されている、車両。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両であって、
前記吸気ダクトは、前記吸気グリルから前記吸気口に向かって上方に傾斜している、又は、前記吸気グリルから前記吸気口に向かって上方に段差を有する、車両。
車両の車室内の空気を吸入する吸気グリルと、
電気機器と、
該電気機器を収容するケースと、
該ケースに設けられた吸気口と前記吸気グリルとを接続する吸気ダクトと、を備える車両であって、
前記吸気グリルと前記吸気口とは第１方向にオフセットして配置されており、
前記吸気グリルを前記第１方向の中心で二つの領域に分けると、前記吸気口と反対側の領域に位置する通気部の開口面積の総和は、前記吸気口側の領域に位置する通気部の開口面積の総和よりも大きい、車両。