JP7323072B2 - 車両の電気機器冷却構造 - Google Patents
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Description
本開示は、車両の電気機器冷却構造に関する。
車体の下部、例えば、荷室の床にバッテリを配置し、バッテリから車両の被電圧供給部に電圧を供給する車両が提供されている。
バッテリは、動作に伴い発熱し高温になると、性能を発揮する上で不利となることから、バッテリを適切に冷却する必要がある。
そこで、冷却ファンを用いて車室内の空気によりバッテリを冷却させ、冷却後の温度が上昇した冷却空気を、荷室の床に形成されたタイヤ収容用の凹部(タイヤウェル)に排出させるようにした車両が提案されている(日本国特許第4023450号公報参照)。
バッテリは、動作に伴い発熱し高温になると、性能を発揮する上で不利となることから、バッテリを適切に冷却する必要がある。
そこで、冷却ファンを用いて車室内の空気によりバッテリを冷却させ、冷却後の温度が上昇した冷却空気を、荷室の床に形成されたタイヤ収容用の凹部(タイヤウェル)に排出させるようにした車両が提案されている(日本国特許第4023450号公報参照)。
しかしながら、上記従来技術では、冷却空気を誘導する排気管の終端部が鉛直方向に延びるように形成されている。そのため、凹部(タイヤウェル)の側面或いは底面に対して略垂直方向から冷却空気が吹き付けられ、凹部到達後の冷却空気の流れが所定方向に定まらずに発散してしまうという問題が生じていた。
本開示は、凹部到達後の冷却空気の流れを所望の方向に整流することができる車両の電気機器冷却構造を提供する。
本開示の一態様よれば、バッテリと、車幅方向において前記バッテリと隣接して配置されたDC/DCコンバータとを含む車両の電気機器冷却構造は、前記DC/DCコンバータの直上に配置され、空気を吸引および排気して前記バッテリ、前記DC/DCコンバータの順に流れる前記空気の流路を形成するブロアファンと、車両後方に位置するリアフロアパンの少なくとも一箇所に設けられた凹部と、前記ブロアファンに設けられ、前記ブロアファンから送られた前記空気を前記凹部内に排気する排気管と、を備える。前記排気管の排気口は、該排気口のうち車両前側の部分が車両後方の部分よりも下方に位置するように斜めに切り欠かれている。
上記態様によれば、冷却空気は、ブロアファンから排気管へ吹き出され、排気管を通って排気口から凹部の側面に吹き出される。
この際、排気管の排気口は、車両前側ほど下方に位置するように斜めに切り欠かれていることから、温度が上昇した冷却空気を側面に沿って円滑に車両後方へと流すことができる。
この際、排気管の排気口は、車両前側ほど下方に位置するように斜めに切り欠かれていることから、温度が上昇した冷却空気を側面に沿って円滑に車両後方へと流すことができる。
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して説明する。
以下の図面において符号UPは車両上方を示し、符号FRは車両前方を示し、符号INは車幅方向内側を示し、符号OUTは車幅方向外側を示す。
なお、本実施の形態では、本開示がベルト式のスタータージェネレータ(以下BSGという)を備えた車両に適用された場合について説明する。
BSGは、エンジンの運転状態に対応して、回生駆動および力行駆動が可能であり、回生駆動時には発電した48Vの直流電圧をインバータ(不図示)を介して後述する本開示のバッテリとしての48Vバッテリに供給し充電を行なう。
また、BSGは、力行駆動時には48Vバッテリから電圧が供給されることで、エンジンの始動を行なうと共に、走行時にエンジンの出力を補助する補助動力源として機能する。
以下の図面において符号UPは車両上方を示し、符号FRは車両前方を示し、符号INは車幅方向内側を示し、符号OUTは車幅方向外側を示す。
なお、本実施の形態では、本開示がベルト式のスタータージェネレータ(以下BSGという)を備えた車両に適用された場合について説明する。
BSGは、エンジンの運転状態に対応して、回生駆動および力行駆動が可能であり、回生駆動時には発電した48Vの直流電圧をインバータ(不図示)を介して後述する本開示のバッテリとしての48Vバッテリに供給し充電を行なう。
また、BSGは、力行駆動時には48Vバッテリから電圧が供給されることで、エンジンの始動を行なうと共に、走行時にエンジンの出力を補助する補助動力源として機能する。
図1に示すように、車両10のエンジンルーム12には、エンジン14、エンジン14に不図示のベルトを介して接続されたBSG16、補機用の12Vバッテリ18が配置されている。
図1から図4に示すように、車両10の2列目座席19の後方のリアフロアパン20の箇所には、凹部としてのタイヤウェル22が設けられ、タイヤウェル22の前半分の上方に本開示が適用されるバッテリパック24が配置され、また、バッテリパック24の上方に3列目座席26が車両後方に倒伏可能に配置されている(図8A、図8B参照)。
図1から図4に示すように、車両10の2列目座席19の後方のリアフロアパン20の箇所には、凹部としてのタイヤウェル22が設けられ、タイヤウェル22の前半分の上方に本開示が適用されるバッテリパック24が配置され、また、バッテリパック24の上方に3列目座席26が車両後方に倒伏可能に配置されている(図8A、図8B参照)。
タイヤウェル22は、通常スペアタイヤを収容するものであるが、本実施の形態では、図5に示すように、タイヤウェル22にスペアタイヤを収容する代わりに、バッテリパック24の一部を収容すると共に、小物入れであるカーゴボックス28を着脱可能に収容している。
図5、図12に示すように、タイヤウェル22は、リアフロアパン20の後部で車幅方向の中央に設けられ上方が開放されている。
タイヤウェル22は、タイヤウェル22の周囲のリアフロアパン20の箇所よりも下方に変位した箇所に設けられた底面2202と、底面2202の全周とリアフロアパン20の箇所とを接続する側面2204とを備えている。
側面2204は、底面2202に至るにつれて次第に下方に変位する傾斜をもって形成され、したがって、図5に示すように、タイヤウェル22のうち車両前方に位置する前側面2204Aは、車両後方に向かって下方に傾斜する傾斜面2204Aとして形成されている。
なお、本実施の形態では、本開示が3列目座席26を備える車両10に適用された場合について説明するが、本開示は前部座席および後部座席の2列の座席を備える車両にも無論適用可能である。
図5、図12に示すように、タイヤウェル22は、リアフロアパン20の後部で車幅方向の中央に設けられ上方が開放されている。
タイヤウェル22は、タイヤウェル22の周囲のリアフロアパン20の箇所よりも下方に変位した箇所に設けられた底面2202と、底面2202の全周とリアフロアパン20の箇所とを接続する側面2204とを備えている。
側面2204は、底面2202に至るにつれて次第に下方に変位する傾斜をもって形成され、したがって、図5に示すように、タイヤウェル22のうち車両前方に位置する前側面2204Aは、車両後方に向かって下方に傾斜する傾斜面2204Aとして形成されている。
なお、本実施の形態では、本開示が3列目座席26を備える車両10に適用された場合について説明するが、本開示は前部座席および後部座席の2列の座席を備える車両にも無論適用可能である。
図1に示すように、バッテリパック24は、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32などを含んで構成されている。
48Vバッテリ30は、BSG16の力行駆動時には第1ケーブルC1を介してBSG16に48Vの直流電圧を供給し、また、BSG16の回生駆動時には第1ケーブルC1およびインバータを介して48Vの直流電圧がBSG16から供給される。
DC/DCコンバータ32は、48Vバッテリ30から出力される48Vの直流電圧を12Vの直流電圧に変換し、第2ケーブルC2を介して12Vバッテリ18に供給して12Vバッテリ18の充電を行なう。
なお、図中第1ケーブルC1および第2ケーブルC2は模式的に示している。
48Vバッテリ30は、BSG16の力行駆動時には第1ケーブルC1を介してBSG16に48Vの直流電圧を供給し、また、BSG16の回生駆動時には第1ケーブルC1およびインバータを介して48Vの直流電圧がBSG16から供給される。
DC/DCコンバータ32は、48Vバッテリ30から出力される48Vの直流電圧を12Vの直流電圧に変換し、第2ケーブルC2を介して12Vバッテリ18に供給して12Vバッテリ18の充電を行なう。
なお、図中第1ケーブルC1および第2ケーブルC2は模式的に示している。
図2、図12に示すように、2列目座席19の車両後方の下部には、車幅方向に間隔をおいて車両前後方向に延在する一対のサイドメンバ34と、一対のサイドメンバ34の間に架け渡されたリアフロアパン20と、リアフロアパン20の車両前後方向の中間部において車幅方向に延在し一対のサイドメンバ34を接続するシートクロスメンバ36とが設けられている。
本実施の形態では、図5に示すように、シートクロスメンバ36は、リアフロアパン20の上面に設けられた上側シートクロスメンバ36Aとリアフロアパン20の下面に設けられた下側シートクロスメンバ36Bとの2つの部材で構成されている。
図2に示すように、2列目座席19は、シートクロスメンバ36を介して設けられている。
本実施の形態では、図5に示すように、シートクロスメンバ36は、リアフロアパン20の上面に設けられた上側シートクロスメンバ36Aとリアフロアパン20の下面に設けられた下側シートクロスメンバ36Bとの2つの部材で構成されている。
図2に示すように、2列目座席19は、シートクロスメンバ36を介して設けられている。
図2に示すように、2列目座席19の車両後方でリアフロアパン20の上にバッテリパック24が配置されている。なお、図2では、バッテリパック24を構成する後述するカバー46、板金カバー52の図示を省略している。
図3、図4に示すように、バッテリパック24は、48Vバッテリ30とDC/DCコンバータ32に加え、フレーム38と、ブロアファン40と、ブロアファンブラケット42と、排気管44と、カバー46と、板金カバー52とを含んで構成されている。
図3、図4に示すように、バッテリパック24は、48Vバッテリ30とDC/DCコンバータ32に加え、フレーム38と、ブロアファン40と、ブロアファンブラケット42と、排気管44と、カバー46と、板金カバー52とを含んで構成されている。
図6に示すように、バッテリパック24が配置されたリアフロアパン20の下面の箇所は、リアサスペンションクロスメンバ54によって強度、剛性が高められ、後突時におけるバッテリパック24の保護を図る上で有利となっている。
すなわち、リアフロアパン20の下方にはリアサスペンションクロスメンバ54が配置され、リアサスペンションクロスメンバ54の車幅方向の両端はサイドメンバ34に結合され、バッテリパック24は、平面視した場合、リアサスペンションクロスメンバ54の輪郭の範囲内に配置されている。
なお、図中符号Pは、リアサスペンションクロスメンバ54とサイドメンバ34との結合点を示す。
また、図中符号55は、タイヤウェル22が形成されたリアフロアパン20の下面の箇所に設けられたクロスメンバを示し、このクロスメンバ55の両端はサイドメンバ34に連結されている。
すなわち、リアフロアパン20の下方にはリアサスペンションクロスメンバ54が配置され、リアサスペンションクロスメンバ54の車幅方向の両端はサイドメンバ34に結合され、バッテリパック24は、平面視した場合、リアサスペンションクロスメンバ54の輪郭の範囲内に配置されている。
なお、図中符号Pは、リアサスペンションクロスメンバ54とサイドメンバ34との結合点を示す。
また、図中符号55は、タイヤウェル22が形成されたリアフロアパン20の下面の箇所に設けられたクロスメンバを示し、このクロスメンバ55の両端はサイドメンバ34に連結されている。
図3、図4に示すように、フレーム38は、バッテリパック24を車体に取り付けるためのものである。
フレーム38は、車両前部で車幅方向に延在する前部フレーム38Aと、車両後部で車幅方向に延在する後部フレーム38Bと、車幅方向に間隔をおいた複数箇所で車両前後方向に延在し前部フレーム38Aと後部フレーム38Bを接続する複数の中間フレーム38Cとを備えている。
前部フレーム38Aは、車幅方向に間隔をおいた複数箇所がシートクロスメンバ36の上面に重ね合わされねじを介して締結されている。
図2に示すように、後部フレーム38Bは、その両端3802が一対のサイドメンバ34に重ね合わされたリアフロアパン20の上面に重ね合わされねじを介して締結されている。
また、後部フレーム38Bの両端3802を除く中間部分3804は、タイヤウェル22の車両前部寄りの箇所をまたぐように配置され、中間部分3804とタイヤウェル22の底面2202との間には空間S0が形成されている。
また、後部フレーム38Bの中間部分の車両後部で車幅方向に間隔をおいた3箇所から3つの取り付け片3810が突設されている。
各取り付け片3810は、後部フレーム38Bの中間部分3804から下方に延在し、その下端から屈曲部を介して車両後方に向かって延在し、その先端部に後述する板金カバー52の取り付け片5208(図4参照)が上方からねじを介して締結される。
フレーム38は、車両前部で車幅方向に延在する前部フレーム38Aと、車両後部で車幅方向に延在する後部フレーム38Bと、車幅方向に間隔をおいた複数箇所で車両前後方向に延在し前部フレーム38Aと後部フレーム38Bを接続する複数の中間フレーム38Cとを備えている。
前部フレーム38Aは、車幅方向に間隔をおいた複数箇所がシートクロスメンバ36の上面に重ね合わされねじを介して締結されている。
図2に示すように、後部フレーム38Bは、その両端3802が一対のサイドメンバ34に重ね合わされたリアフロアパン20の上面に重ね合わされねじを介して締結されている。
また、後部フレーム38Bの両端3802を除く中間部分3804は、タイヤウェル22の車両前部寄りの箇所をまたぐように配置され、中間部分3804とタイヤウェル22の底面2202との間には空間S0が形成されている。
また、後部フレーム38Bの中間部分の車両後部で車幅方向に間隔をおいた3箇所から3つの取り付け片3810が突設されている。
各取り付け片3810は、後部フレーム38Bの中間部分3804から下方に延在し、その下端から屈曲部を介して車両後方に向かって延在し、その先端部に後述する板金カバー52の取り付け片5208(図4参照)が上方からねじを介して締結される。
図9に示すように、48Vバッテリ30は、不図示の複数の電池セルと、それら電池セルを収容する平面視矩形状のバッテリケース3002と、バッテリケース3002の上部との間に隙間を形成しつつバッテリケース3002の上部を覆う排煙カバー3004とを含んで構成されている。
図3、図4に示すように、バッテリケース3002は複数の中間フレーム38Cに載置されて中間フレーム38Cの箇所にねじを介して締結されている。
図9に示すように、排煙カバー3004とバッテリカバー46との間はシール部材3006でシールされ、排煙カバー3004とバッテリカバー46との間の空間が気密に構成されている。
排煙カバー3004のうち一方のサイドメンバ34寄りの箇所には、排煙ホース3010の一端がシール部材3006を介して接続され、排煙ホース3010の他端はリアフロアパン20を貫通してサイドメンバ34の内部に配置されている。
したがって、電池セルからガスが放出された場合、そのガスはバッテリケース3002の上部に設けられた不図示の開口から排煙ホース3010を介してサイドメンバ34の内部に導かれたのち、車両10の外部に排出されるように図られており、ガスが車室内に漏れることを防止している。
図3、図4に示すように、バッテリケース3002は複数の中間フレーム38Cに載置されて中間フレーム38Cの箇所にねじを介して締結されている。
図9に示すように、排煙カバー3004とバッテリカバー46との間はシール部材3006でシールされ、排煙カバー3004とバッテリカバー46との間の空間が気密に構成されている。
排煙カバー3004のうち一方のサイドメンバ34寄りの箇所には、排煙ホース3010の一端がシール部材3006を介して接続され、排煙ホース3010の他端はリアフロアパン20を貫通してサイドメンバ34の内部に配置されている。
したがって、電池セルからガスが放出された場合、そのガスはバッテリケース3002の上部に設けられた不図示の開口から排煙ホース3010を介してサイドメンバ34の内部に導かれたのち、車両10の外部に排出されるように図られており、ガスが車室内に漏れることを防止している。
図10に示すように、DC/DCコンバータ32は平面視矩形状を呈し、DC/DCコンバータ32と48Vバッテリ30とは車幅方向に並べられて設けられ、DC/DCコンバータ32は48Vバッテリ30に対して車幅方向に隣接して配置されている。
図5に示すように、DC/DCコンバータ32は、48Vバッテリ30から供給される48Vの直流電圧を12Vの直流電圧に変換するDC/DCコンバータ本体3202と、DC/DCコンバータ本体3202の上面に設けられた放熱フィン3204とを含んで構成されている。
本実施の形態では、放熱フィン3204は、DC/DCコンバータ本体3202の上面に取り付けられる板部3206と、板部3206の上面から突設された多数の軸状のフィン本体3208とを備えている。
DC/DCコンバータ本体3202は、複数の中間フレーム38Cの箇所に載置されて中間フレーム38Cの箇所にねじを介して締結されている。
図5に示すように、DC/DCコンバータ32は、48Vバッテリ30から供給される48Vの直流電圧を12Vの直流電圧に変換するDC/DCコンバータ本体3202と、DC/DCコンバータ本体3202の上面に設けられた放熱フィン3204とを含んで構成されている。
本実施の形態では、放熱フィン3204は、DC/DCコンバータ本体3202の上面に取り付けられる板部3206と、板部3206の上面から突設された多数の軸状のフィン本体3208とを備えている。
DC/DCコンバータ本体3202は、複数の中間フレーム38Cの箇所に載置されて中間フレーム38Cの箇所にねじを介して締結されている。
図10に示すように、ブロアファン40は、放熱フィン3204の直上に配置され、空気を吸引および排気して48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32の順に流れる冷却空気の流路を形成するものである。
図11A、図11B、図11Cに示すように、ブロアファン40は、ケース4002、遠心型羽根車4004、モータ4006を含んで構成されている。
遠心型羽根車4004は、ケース4002の円環部4002Aに設けられ回転軸4008を中心に回転可能に支持されている。
円環部4002Aの軸心方向の一方の端部に吸い込み口4010が設けられ、円環部4002Aの周方向の1箇所に接線方向に突出する吹き出し口4012が設けられている。
モータ4006は、円環部4002Aの軸心方向の他方の端部に設けられ、回転軸4008を回転させる。
モータ4006により回転軸4008を介して遠心型羽根車4004が回転されると、吸い込み口4010の箇所が負圧となることで吸い込み口4010から空気が吸引されると共に、その空気が吹き出し口4012から吹き出される。
図11A、図11B、図11Cに示すように、ブロアファン40は、ケース4002、遠心型羽根車4004、モータ4006を含んで構成されている。
遠心型羽根車4004は、ケース4002の円環部4002Aに設けられ回転軸4008を中心に回転可能に支持されている。
円環部4002Aの軸心方向の一方の端部に吸い込み口4010が設けられ、円環部4002Aの周方向の1箇所に接線方向に突出する吹き出し口4012が設けられている。
モータ4006は、円環部4002Aの軸心方向の他方の端部に設けられ、回転軸4008を回転させる。
モータ4006により回転軸4008を介して遠心型羽根車4004が回転されると、吸い込み口4010の箇所が負圧となることで吸い込み口4010から空気が吸引されると共に、その空気が吹き出し口4012から吹き出される。
図10に示すように、本実施の形態では、ブロアファン40は、ブロアファンブラケット42を介して放熱フィン3204の上に取り付けられている。
ブロアファンブラケット42は、DC/DCコンバータ32の輪郭とほぼ同じ輪郭で形成された矩形状の板部4202と、吸い込み口4010とほぼ同一の直径で板部4202に形成された円形孔4204と、円形孔4204の縁部の全周にわたって設けられた円環状のシール部材4206とを備えている。
ブロアファンブラケット42は、前部の箇所4208、4210がねじを介して前部フレーム38Aに取り付けられ、後部のフランジ4212がねじを介して中間フレーム38Cに取り付けられ、板部4202が複数のフィン本体3208の上方に離れた箇所に配置されている。
図10、図11Aに示すように、ブロアファン40は、吸い込み口4010がブロアファンブラケット42の円形孔4204に位置合わせされ、前部の1つの取り付け片4020がねじを介してブロアファンブラケット42の前部に取り付けられ、後部の2つの取り付け片4022、4024がねじを介してブロアファンブラケット42の後部に取り付けられることでDC/DCコンバータ32の上に配置されている。
この状態で吸い込み口4010は放熱フィン3204に対向し、ブロアファン40の吸い込み口4010とブロアファンブラケット42の円形孔4204との間はシール部材4206により隙間なく密着されている。
ブロアファンブラケット42は、DC/DCコンバータ32の輪郭とほぼ同じ輪郭で形成された矩形状の板部4202と、吸い込み口4010とほぼ同一の直径で板部4202に形成された円形孔4204と、円形孔4204の縁部の全周にわたって設けられた円環状のシール部材4206とを備えている。
ブロアファンブラケット42は、前部の箇所4208、4210がねじを介して前部フレーム38Aに取り付けられ、後部のフランジ4212がねじを介して中間フレーム38Cに取り付けられ、板部4202が複数のフィン本体3208の上方に離れた箇所に配置されている。
図10、図11Aに示すように、ブロアファン40は、吸い込み口4010がブロアファンブラケット42の円形孔4204に位置合わせされ、前部の1つの取り付け片4020がねじを介してブロアファンブラケット42の前部に取り付けられ、後部の2つの取り付け片4022、4024がねじを介してブロアファンブラケット42の後部に取り付けられることでDC/DCコンバータ32の上に配置されている。
この状態で吸い込み口4010は放熱フィン3204に対向し、ブロアファン40の吸い込み口4010とブロアファンブラケット42の円形孔4204との間はシール部材4206により隙間なく密着されている。
図3、図4、図7A、図7Bに示すように、カバー46はロアカバー48とアッパカバー50とを備えている。
ロアカバー48は、フレーム38、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32の下方を覆うものであり、合成樹脂製である。
ロアカバー48は、平面視車幅方向に横長の長方形の底壁4802と、底壁4802の四辺から起立する側壁4804と、側壁4804の上端から屈曲されたロア側フランジ4806とを備えている。
ロアカバー48は、底壁4802の上面にフレーム38の複数の中間フレーム38Cを重ね合わせた状態でねじを介して中間フレーム38Cに締結されている。
図3、図7Bに示すように、底壁4802の車両後部で車幅方向外側の端部寄りに、排気管44の排気口4402を露出させる開口部4808が設けられている。
図7Bに示すように、底壁4802の長方形の一方の短辺に位置する側壁4804に後部フレーム38Bの一方の端部3802を露出させる切り欠き4810が設けられ、他方の短辺に位置する側壁4804に後部フレーム38Bの他方の端部3802を露出させる切り欠き4812が設けられている。
また、底壁4802の長方形の一方の長辺に位置する側壁4804に前部フレーム38Aの中間部3804を露出させる切り欠き4814が設けられている。
また、底壁4802の長方形の他方の長辺に位置する側壁4804に後部フレーム38Bの3つの取り付け片3810を露出させる切り欠き4816が設けられている。
ロアカバー48は、フレーム38、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32の下方を覆うものであり、合成樹脂製である。
ロアカバー48は、平面視車幅方向に横長の長方形の底壁4802と、底壁4802の四辺から起立する側壁4804と、側壁4804の上端から屈曲されたロア側フランジ4806とを備えている。
ロアカバー48は、底壁4802の上面にフレーム38の複数の中間フレーム38Cを重ね合わせた状態でねじを介して中間フレーム38Cに締結されている。
図3、図7Bに示すように、底壁4802の車両後部で車幅方向外側の端部寄りに、排気管44の排気口4402を露出させる開口部4808が設けられている。
図7Bに示すように、底壁4802の長方形の一方の短辺に位置する側壁4804に後部フレーム38Bの一方の端部3802を露出させる切り欠き4810が設けられ、他方の短辺に位置する側壁4804に後部フレーム38Bの他方の端部3802を露出させる切り欠き4812が設けられている。
また、底壁4802の長方形の一方の長辺に位置する側壁4804に前部フレーム38Aの中間部3804を露出させる切り欠き4814が設けられている。
また、底壁4802の長方形の他方の長辺に位置する側壁4804に後部フレーム38Bの3つの取り付け片3810を露出させる切り欠き4816が設けられている。
図3、図4に示すように、アッパカバー50は、フレーム38、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40の上方を覆うものであり、合成樹脂製である。
アッパカバー50は、平面視車幅方向に横長の長方形の上壁5002と、上壁5002の四辺から垂設する側壁5004と、側壁5004の下端から屈曲されたアッパー側フランジ5006とを備えている。
図7Aに示すように、上壁5002の長方形の一対の短辺に位置する側壁5004に排煙ホース3010をカバー46外部に導出する排煙ホース3010用切り欠き5006と、後述する吸気管56をカバー46内部に導入する吸気管用切り欠き5008とが設けられている。
アッパカバー50は、アッパー側フランジ5006とロア側フランジ4806とが重ね合わされた状態でクリップを介して結合されることでロアカバー48に取り付けられ、これによりカバー46が構成されている。
図9に示すように、ロアカバー48とアッパカバー50とからなるカバー46により、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40を収容する収容空間S1が形成され、図7A、図7Bに示すように、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40などを車体に取り付けるための後部フレーム38Bおよび前部フレーム38Aがカバー46から露出している。
アッパカバー50は、平面視車幅方向に横長の長方形の上壁5002と、上壁5002の四辺から垂設する側壁5004と、側壁5004の下端から屈曲されたアッパー側フランジ5006とを備えている。
図7Aに示すように、上壁5002の長方形の一対の短辺に位置する側壁5004に排煙ホース3010をカバー46外部に導出する排煙ホース3010用切り欠き5006と、後述する吸気管56をカバー46内部に導入する吸気管用切り欠き5008とが設けられている。
アッパカバー50は、アッパー側フランジ5006とロア側フランジ4806とが重ね合わされた状態でクリップを介して結合されることでロアカバー48に取り付けられ、これによりカバー46が構成されている。
図9に示すように、ロアカバー48とアッパカバー50とからなるカバー46により、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40を収容する収容空間S1が形成され、図7A、図7Bに示すように、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40などを車体に取り付けるための後部フレーム38Bおよび前部フレーム38Aがカバー46から露出している。
図3、図4に示すように、板金カバー52は、カバー46を上方から覆いバッテリパック24を保護するものであり、板金製である。
板金カバー52は、平面視車幅方向に横長の長方形の上壁5202と、上壁52025002の一対の長辺からそれぞれ垂設する一対の側壁5204と、一方の側壁5204の下端から車両前方に突設された複数の前側取り付け片5206と、他方の側壁5204の下端から車両後方に突設された複数の後側取り付け片5208とを備えている。
複数の前側取り付け片5206は、シートクロスメンバ36の上面に重ね合わされてねじを介して締結されている。
複数の後側取り付け片5208は、後部フレーム38Bの取り付け片3810にそれぞれ重ね合わされてねじを介して締結されている。
板金カバー52は、平面視車幅方向に横長の長方形の上壁5202と、上壁52025002の一対の長辺からそれぞれ垂設する一対の側壁5204と、一方の側壁5204の下端から車両前方に突設された複数の前側取り付け片5206と、他方の側壁5204の下端から車両後方に突設された複数の後側取り付け片5208とを備えている。
複数の前側取り付け片5206は、シートクロスメンバ36の上面に重ね合わされてねじを介して締結されている。
複数の後側取り付け片5208は、後部フレーム38Bの取り付け片3810にそれぞれ重ね合わされてねじを介して締結されている。
図2に示すように、吸気管56は、荷室を含む車室内の空気をカバー46内の収容空間S1に導入するものである。
吸気管56の一端5602は、カバー46の吸気管用切り欠き5008(図7A)から収容空間S1に気密に挿通され、収容空間S1内で48Vバッテリ30の車幅方向外側に位置している。
吸気管56の一端5602に接続する部分は、荷室の側面を構成する内装パネル58の切り欠き5802を通り内装パネル58と不図示の外板との間に挿通され、吸気管56の他端5604を含む吸気管56の大部分は内装パネル58と外板との間に位置し、吸気管56の他端5604は、リアフロアパン20から上方に離れた内装パネル58の箇所に設けられた開口5804に嵌め込まれている。
吸気管56の一端5602は、カバー46の吸気管用切り欠き5008(図7A)から収容空間S1に気密に挿通され、収容空間S1内で48Vバッテリ30の車幅方向外側に位置している。
吸気管56の一端5602に接続する部分は、荷室の側面を構成する内装パネル58の切り欠き5802を通り内装パネル58と不図示の外板との間に挿通され、吸気管56の他端5604を含む吸気管56の大部分は内装パネル58と外板との間に位置し、吸気管56の他端5604は、リアフロアパン20から上方に離れた内装パネル58の箇所に設けられた開口5804に嵌め込まれている。
図5、図11A、図11B、図11Cに示すように、排気管44は、ブロアファン40とタイヤウェル22との間に設けられ、ブロアファン40から送られた冷却空気をタイヤウェル22内に排気するものである。
図2に示すように、排気管44は、車幅方向においてブロアファン40からみて48Vバッテリ30の逆側に配置され、排気管44の上流端は吹き出し口4012に気密に接続され、図5に示すように、排気口4402はロアカバー48の開口部4808に位置している。
すなわち、排気口4402はDC/DCコンバータ32の車両後方で車幅方向の一端部に配置され、言い換えると、排気口4402は車幅方向においてDC/DCコンバータ32からオフセットして配置され、また、排気口4402はDC/DCコンバータ32の車両後方に配置されている。
また、排気口4402はタイヤウェル22の傾斜面2204Aに対向しており、言い換えると、排気口4402と傾斜面2204Aとは対向配置されている。
排気管44の排気口4402は、タイヤウェル22の側面2204に沿って冷却風の流れが形成されるように、車両前側ほど下方に位置するように、排気管44の端部が斜めに切り欠かれて形成されている。
排気口4402を構成する排気管44の端面すなわち排気口4402の端面4402Aは、タイヤウェル22の傾斜面2204Aに対して略直角に配置されている。詳細には、排気口4402の端面4402Aを含む仮想平面は、タイヤウェル22の傾斜面2204Aに対して略直角に配置されている。
また、排気口4402は、タイヤウェル22とカーゴボックス28との間に形成された空間S3に向かって開口されている
図2に示すように、排気管44は、車幅方向においてブロアファン40からみて48Vバッテリ30の逆側に配置され、排気管44の上流端は吹き出し口4012に気密に接続され、図5に示すように、排気口4402はロアカバー48の開口部4808に位置している。
すなわち、排気口4402はDC/DCコンバータ32の車両後方で車幅方向の一端部に配置され、言い換えると、排気口4402は車幅方向においてDC/DCコンバータ32からオフセットして配置され、また、排気口4402はDC/DCコンバータ32の車両後方に配置されている。
また、排気口4402はタイヤウェル22の傾斜面2204Aに対向しており、言い換えると、排気口4402と傾斜面2204Aとは対向配置されている。
排気管44の排気口4402は、タイヤウェル22の側面2204に沿って冷却風の流れが形成されるように、車両前側ほど下方に位置するように、排気管44の端部が斜めに切り欠かれて形成されている。
排気口4402を構成する排気管44の端面すなわち排気口4402の端面4402Aは、タイヤウェル22の傾斜面2204Aに対して略直角に配置されている。詳細には、排気口4402の端面4402Aを含む仮想平面は、タイヤウェル22の傾斜面2204Aに対して略直角に配置されている。
また、排気口4402は、タイヤウェル22とカーゴボックス28との間に形成された空間S3に向かって開口されている
また、本実施の形態では、図8A、図8Bに示すように、バッテリパック24、すなわち、ブロアファン40の上方には、3列目座席26が配置されている。
詳細に説明すると、リアフロアパン20の車両後部寄りの箇所に、上方に突出し車両前後方向に一定の幅を有して車幅方向に延在しバッテリパック24およびリアフロアパン20の上方で平坦な上面を形成する膨出部60を構成するパネル60Aが設けられ、3列目座席26は、膨出部60の上方に設けられている。
したがって、3列目座席26の下部の膨出部60の内側の空間S4にバッテリパック24が収容されている。
リアフロアパン20の車両後端からロアバックパネル62が起立しており、したがって、膨出部60の車両後方のリアフロアパン20上に、膨出部60とロアバックパネル62とで挟まれた収容凹部64が形成されている。
詳細に説明すると、リアフロアパン20の車両後部寄りの箇所に、上方に突出し車両前後方向に一定の幅を有して車幅方向に延在しバッテリパック24およびリアフロアパン20の上方で平坦な上面を形成する膨出部60を構成するパネル60Aが設けられ、3列目座席26は、膨出部60の上方に設けられている。
したがって、3列目座席26の下部の膨出部60の内側の空間S4にバッテリパック24が収容されている。
リアフロアパン20の車両後端からロアバックパネル62が起立しており、したがって、膨出部60の車両後方のリアフロアパン20上に、膨出部60とロアバックパネル62とで挟まれた収容凹部64が形成されている。
図8Aに示すように、3列目座席26は、シートクッション2602と、シートバック2604と、ヘッドレスト2606と、カーゴボード2608とを含んで構成されている。
3列目座席26は、利用者が着座可能な通常状態で、膨出部60の上面に配置されたシートクッション2602と、シートバック2604と、ヘッドレスト2606とを含んで構成されている
また、カーゴボード2608は、シートクッション2602と膨出部60の上面との間には2つ折にされた状態で収容されている。
シートクッション2602は、シートクッション2602の後部を支点とし車両前後方向に回転可能に設けられている。
シートバック2604は、シートクッション2602の後部を支点として車両前後方向に回転可能に設けられ、ヘッドレスト2606は、シートバック2604に対して回転可能に設けられている。
そして、図8Aに示すように、シートバック2604がシートクッション2602の後部から上方に起立し、シートバック2604上端部からヘッドレスト2606が上方に延びる通常状態から、図8Bに示すように、ヘッドレスト2606がシートクッション2602に重なるように車両前方に回転され、次いで、シートバック2604がシートクッション2602の上に重なるように折り畳まれ、この状態でシートクッション2602の後部を支点として車両後方に180度回転され(反転され)、収容凹部64内に収納された反転状態とすることで、シートクッション2602の下面が上方を向いた状態となる。
この際、膨出部60とシートクッション2602との間に2つ折りされていたカーゴボード2608を展開して膨出部60の上面、反転されたシートクッション2602の下面、ロアバックパネル62にわたって載置することで荷室の平坦な床面が構成される。
3列目座席26は、利用者が着座可能な通常状態で、膨出部60の上面に配置されたシートクッション2602と、シートバック2604と、ヘッドレスト2606とを含んで構成されている
また、カーゴボード2608は、シートクッション2602と膨出部60の上面との間には2つ折にされた状態で収容されている。
シートクッション2602は、シートクッション2602の後部を支点とし車両前後方向に回転可能に設けられている。
シートバック2604は、シートクッション2602の後部を支点として車両前後方向に回転可能に設けられ、ヘッドレスト2606は、シートバック2604に対して回転可能に設けられている。
そして、図8Aに示すように、シートバック2604がシートクッション2602の後部から上方に起立し、シートバック2604上端部からヘッドレスト2606が上方に延びる通常状態から、図8Bに示すように、ヘッドレスト2606がシートクッション2602に重なるように車両前方に回転され、次いで、シートバック2604がシートクッション2602の上に重なるように折り畳まれ、この状態でシートクッション2602の後部を支点として車両後方に180度回転され(反転され)、収容凹部64内に収納された反転状態とすることで、シートクッション2602の下面が上方を向いた状態となる。
この際、膨出部60とシートクッション2602との間に2つ折りされていたカーゴボード2608を展開して膨出部60の上面、反転されたシートクッション2602の下面、ロアバックパネル62にわたって載置することで荷室の平坦な床面が構成される。
したがって、3列目座席26を設けた場合に、3列目座席26のシートクッション2602の下方の空間S4とタイヤウェル22を利用してバッテリパック24を収容することができるため、車室内の空間を大きく確保する上で有利となっている。
なお、本実施の形態では、車両10が3列目座席26を備える場合について説明したが、車両10が前部座席と後部座席の2列の座席を備えるものである場合は、カーゴボード2608を膨出部60の上面からロアバックパネル62にわたって載置することで荷室の床面が構成される。
したがって、前部座席と後部座席の2列の座席を備えるものである場合は、荷室空間を犠牲にすることなく、バッテリパック24を配置することができ、車室内の空間を大きく確保する上で有利となっている。
したがって、前部座席と後部座席の2列の座席を備えるものである場合は、荷室空間を犠牲にすることなく、バッテリパック24を配置することができ、車室内の空間を大きく確保する上で有利となっている。
次に作用効果について説明する。
48Vバッテリ30がBSG16に48Vの直流電圧を供給することで48Vバッテリ30の温度が上昇する。
また、48Vバッテリ30が48Vの直流電圧をDC/DCコンバータ32に供給し、DC/DCコンバータ32が変換した12Vの直流電圧を12Vバッテリ18に供給することでDC/DCコンバータ32の温度が上昇する。
48Vバッテリ30がBSG16に48Vの直流電圧を供給することで48Vバッテリ30の温度が上昇する。
また、48Vバッテリ30が48Vの直流電圧をDC/DCコンバータ32に供給し、DC/DCコンバータ32が変換した12Vの直流電圧を12Vバッテリ18に供給することでDC/DCコンバータ32の温度が上昇する。
この状態で、ブロアファン40が駆動されると、ブロアファン40の吸い込み口4010の箇所が負圧となることで、車室内の空気が冷却空気として、吸気管56を通り収容空間S1に導入され、収容空間S1に導入された冷却空気が48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32の順に流れる冷却空気の流路が形成される。
すなわち、冷却空気は、カバー46と48Vバッテリ30の表面との間の空間を通ったのち、カバー46とDC/DCコンバータ32の放熱フィン3204との間の空間を通過する。
これにより冷却空気によって48Vバッテリ30およびDC/DCコンバータ32が冷却され、48Vバッテリ30およびDC/DCコンバータ32の性能が維持される。
カバー46と48Vバッテリ30および放熱フィン3204との間の空間を通過することで温度が上昇した冷却空気は、ブロアファンブラケット42からブロアファン40の吸い込み口4010に導かれる。
この際、ブロアファンブラケット42とブロアファン40とがシール部材4206によって密着されているため、ブロアブラケットとブロアファン40の隙間から冷却空気が漏れることはない。
すなわち、冷却空気は、カバー46と48Vバッテリ30の表面との間の空間を通ったのち、カバー46とDC/DCコンバータ32の放熱フィン3204との間の空間を通過する。
これにより冷却空気によって48Vバッテリ30およびDC/DCコンバータ32が冷却され、48Vバッテリ30およびDC/DCコンバータ32の性能が維持される。
カバー46と48Vバッテリ30および放熱フィン3204との間の空間を通過することで温度が上昇した冷却空気は、ブロアファンブラケット42からブロアファン40の吸い込み口4010に導かれる。
この際、ブロアファンブラケット42とブロアファン40とがシール部材4206によって密着されているため、ブロアブラケットとブロアファン40の隙間から冷却空気が漏れることはない。
図5に示すように、ブロアファン40の吸い込み口4010に導かれた冷却空気は、ブロアファン40の吹き出し口4012から排気管44へ吹き出され、排気管44を通って排気口4402からタイヤウェル22に吹き出される。
この際、排気管44の排気口4402は、車両前後方向前側ほど下方に位置するように斜めに切り欠かれていることから、温度が上昇した冷却空気をタイヤウェル22の側面、すなわち傾斜面2204Aに沿って円滑に車両後方へと流すことができる。すなわち、温度が上昇した冷却空気は傾斜面2204Aからタイヤウェル22の底面2202へ流れ、やがて、カーゴボード2608の周囲に形成された隙間を介してタイヤウェル22の上方の荷室空間に分散される。
したがって、排気口4402から吹き出された温度が上昇した冷却空気は、タイヤウェル22の側面に沿って円滑にタイヤウェル22の底面2202へ流れるため、従来のようにタイヤウェル22に到達後の冷却空気の流れが所定方向に定まらずに発散してしまうことがなく、タイヤウェル22に到着後の冷却空気の流れを所望の方向に整流する上で有利となる。
さらに本実施の形態では、排気口4402と傾斜面2204Aとが対向配置されているので、排気口4402から吹き出された温度が上昇した冷却空気は傾斜面2204Aに沿ってより円滑に車両後方へ流れるため、タイヤウェル22に到着後の冷却空気の流れを所望の方向に整流する上でより一層有利となる。
この際、排気管44の排気口4402は、車両前後方向前側ほど下方に位置するように斜めに切り欠かれていることから、温度が上昇した冷却空気をタイヤウェル22の側面、すなわち傾斜面2204Aに沿って円滑に車両後方へと流すことができる。すなわち、温度が上昇した冷却空気は傾斜面2204Aからタイヤウェル22の底面2202へ流れ、やがて、カーゴボード2608の周囲に形成された隙間を介してタイヤウェル22の上方の荷室空間に分散される。
したがって、排気口4402から吹き出された温度が上昇した冷却空気は、タイヤウェル22の側面に沿って円滑にタイヤウェル22の底面2202へ流れるため、従来のようにタイヤウェル22に到達後の冷却空気の流れが所定方向に定まらずに発散してしまうことがなく、タイヤウェル22に到着後の冷却空気の流れを所望の方向に整流する上で有利となる。
さらに本実施の形態では、排気口4402と傾斜面2204Aとが対向配置されているので、排気口4402から吹き出された温度が上昇した冷却空気は傾斜面2204Aに沿ってより円滑に車両後方へ流れるため、タイヤウェル22に到着後の冷却空気の流れを所望の方向に整流する上でより一層有利となる。
また、排気口4402は、タイヤウェル22とカーゴボックス28との間に形成された空間S3に向かって開口されているため、冷却空気は、排気口4402からタイヤウェル22とカーゴボックス28との間に形成された空間S3に的確に吹き出されるため、従来のようにタイヤウェル22に到達後の冷却空気の流れが所定方向に定まらずに発散してしまうことがなく、タイヤウェル22に到着後の冷却空気の流れを所望の方向に整流する上で有利となる。
また、本実施の形態では、排気管44は、車幅方向においてブロアファン40からみて48Vバッテリ30の逆側に配置されているため、車幅方向において48Vバッテリ30から排気管44を離間させることができることから、排気管44を通過する温度が上昇した冷却空気の熱が48Vバッテリ30に伝達されることを抑制する上で有利となり、48Vバッテリ30の冷却効率を確保する上で有利となる。
また、本実施の形態では、排気口4402は、車幅方向においてDC/DCコンバータ32からオフセットされて配置されているため、車幅方向において48Vバッテリ30から排気管44をより大きく離間させることができることから、排気管44を通過する温度が上昇した冷却空気の熱が48Vバッテリ30に伝達されることをより一層抑制でき、48Vバッテリ30の冷却効率を確保する上でより一層有利となる。
また、本実施の形態では、排気口4402は、DC/DCコンバータ32の車両後方に配置されているため、車両前後方向においてDC/DCコンバータ32から排気口4402を離間させることができる。
したがって、排気口4402を通過する温度が上昇した冷却空気の熱がDC/DCコンバータ32に伝達されることを抑制する上で有利となり、DC/DCコンバータ32の冷却効率を確保する上で有利となる。
したがって、排気口4402を通過する温度が上昇した冷却空気の熱がDC/DCコンバータ32に伝達されることを抑制する上で有利となり、DC/DCコンバータ32の冷却効率を確保する上で有利となる。
また、本実施の形態では、ブロアファン40の上方には、3列目座席26が配置されているため、すなわち、ブロアファン40、DC/DCコンバータ32、48Vバッテリ30の上方に3列目座席26が配置されているため、3列目座席26の下方の空間S4とタイヤウェル22を利用してブロアファン40、DC/DCコンバータ32、48Vバッテリ30を収容することができるため、車室内の空間を大きく確保する上で有利となる。
また、本実施の形態では、48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32、ブロアファン40を収容する収容空間S1を備えたカバー46が設けられ、カバー46に、車室内の空気を収容空間S1に導入する吸気管56が設けられ、排気口4402は、開口部4808を介してカバー46の外部に露出しているため、車室内の空気により48Vバッテリ30、DC/DCコンバータ32を効率よく冷却する上で有利となる。
なお、本実施の形態では、バッテリとしてBSGに48V直流電圧を供給する48Vバッテリを用いる場合について説明したが、バッテリが電圧を供給する被電圧供給部の種類や、バッテリの出力電圧などは任意であり、本開示は従来公知の様々なバッテリについて適用可能である。
また、本実施の形態では、凹部がタイヤウェル22である場合について説明したが、本開示は、小物や工具類を収容するためにリアフロアパンに形成される従来公知の様々な凹部について適用可能である。
また、本実施の形態では、凹部がタイヤウェル22である場合について説明したが、本開示は、小物や工具類を収容するためにリアフロアパンに形成される従来公知の様々な凹部について適用可能である。
本出願は、2020年7月16日出願の日本特許出願特願2020-122240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 車両
20 リアフロアパン
22 タイヤウェル(凹部)
2202 底面
2204 側面
2204A 傾斜面(前側面)
24 バッテリパック
26 3列目座席
28 カーゴボックス
30 48Vバッテリ(バッテリ)
32 DC/DCコンバータ
3202 DC/DCコンバータ本体
3204 放熱フィン
34 サイドメンバ
36 シートクロスメンバ
38 フレーム
38A 前部フレーム
38B 後部フレーム
38C 中間フレーム
40 ブロアファン
4010 吸い込み口
4012 吹き出し口
44 排気管
4402 排気口
4402A 端面
46 カバー
54 リアサスペンションクロスメンバ
56 吸気管
S1 収容空間
20 リアフロアパン
22 タイヤウェル(凹部)
2202 底面
2204 側面
2204A 傾斜面(前側面)
24 バッテリパック
26 3列目座席
28 カーゴボックス
30 48Vバッテリ(バッテリ)
32 DC/DCコンバータ
3202 DC/DCコンバータ本体
3204 放熱フィン
34 サイドメンバ
36 シートクロスメンバ
38 フレーム
38A 前部フレーム
38B 後部フレーム
38C 中間フレーム
40 ブロアファン
4010 吸い込み口
4012 吹き出し口
44 排気管
4402 排気口
4402A 端面
46 カバー
54 リアサスペンションクロスメンバ
56 吸気管
S1 収容空間
Claims (8)
- バッテリと、車幅方向において前記バッテリと隣接して配置されたDC/DCコンバータと、を含む車両の電気機器冷却構造であって、
前記DC/DCコンバータの直上に配置され、空気を吸引および排気して前記バッテリ、前記DC/DCコンバータの順に流れる前記空気の流路を形成するブロアファンと、
車両後方に位置するリアフロアパンの少なくとも一箇所に設けられた凹部と、
前記ブロアファンに設けられ、前記ブロアファンから送られた前記空気を前記凹部内に排気する排気管と、
を備え、
前記排気管の排気口は、該排気口のうち車両前側の部分が車両後方の部分よりも下方に位置するように斜めに切り欠かれている、
ことを特徴とする車両の電気機器冷却構造。 - 前記凹部は、前記車両後方に向かって下方に延在する傾斜面を有し、
前記排気口と前記傾斜面とが対向配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車両の電気機器冷却構造。 - 前記排気管は、前記車幅方向において前記ブロアファンからみて前記バッテリの逆側に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両の電気機器冷却構造。
- 前記排気口は、前記車幅方向において前記DC/DCコンバータからオフセットして配置されていることを特徴とする請求項3に記載の車両の電気機器冷却構造。
- 前記排気口は、前記DC/DCコンバータに対して前記車両後方に配置されていることを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の車両の電気機器冷却構造。
- 前記凹部の上部に設けられるカーゴボックスをさらに備え、
前記排気口は、前記凹部と前記カーゴボックスとの間に形成された空間に向かって開口されていることを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の車両の電気機器冷却構造。 - 前記ブロアファンの上方には、3列目座席が配置されていることを特徴とする請求項1~6の何れか1項に記載の車両の電気機器冷却構造。
- 前記バッテリ、前記DC/DCコンバータ、前記ブロアファンを収容する収容空間を有するカバーと、
前記カバーに設けられ、車室内の前記空気を前記収容空間に導入する吸気管と、をさらに備え、
前記排気口は、前記カバーの開口部を介して前記カバーの外部に露出している、
ことを特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の車両の電気機器冷却構造。
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