(57)【要約】【課題】電源部への液体の浸入をより確実に防ぐ電源装置の防液構造を提供する。【解決手段】電源装置の防液構造は、ハイブリッド車両に搭載されるバッテリ３１と、バッテリ３１に接続され、液体が浸入する吸気ダクト２１とを備える。ハイブリッド車両が傾いた時に、吸気ダクト２１の傾きが調整され、液体が吸気ダクト２１内に保持される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電源部と、
前記電源部に接続され、液体が浸入する浸液通路とを備え、
前記車両が傾いた時に、前記浸液通路の傾きが調整され、液体が前記浸液通路内に保持される、電源装置の防液構造。
【請求項２】
前記車両の傾きを検知するセンサと、
前記浸液通路に接続され、前記センサから受けた信号に基づいて前記浸液通路を駆動させ、その傾きを変化させるアクチュエータとをさらに備える、請求項１に記載の電源装置の防液構造。
【請求項３】
前記センサは、前記浸液通路に取り付けられる、請求項２に記載の電源装置の防液構造。
【請求項４】
前記浸液通路は、車両室内に開口し、車両室内の空気を冷却風として前記電源部に取り込む吸気ダクトである、請求項１から３のいずれか１項に記載の電源装置の防液構造。
【請求項５】
前記浸液通路は、回転自在に支持された支持部と、前記浸液通路の一部の区間をなし、伸縮可能な伸縮部とを含み、傾きが調整される時、前記伸縮部を伸縮させながら前記支持部を支点に回転する、請求項１から４のいずれか１項に記載の電源装置の防液構造。
【請求項６】
前記浸液通路は、鉛直下方向に窪み、液体を溜める貯液部を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の電源装置の防液構造。
【請求項７】
前記車両が傾いた時に、前記浸液通路のうち前記貯液部の傾きが調整される、請求項６に記載の電源装置の防液構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、電源装置の防液構造に関し、より特定的には、車両に搭載される電源装置の防液構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電源装置の防液構造に関して、たとえば、特開平１１−１１１３１６号公報には、傾き状態に置かれたり、振動を受けても、電池性能が損なわれないことを目的とした固体高分子型燃料電池が開示されている（特許文献１）。特許文献１では、固体高分子型燃料電池を構成するモジュールの下部に、排ガスと排水とが流入する気水排出路が設けられている。気水排出路の排出口は、モジュールが傾いた状態に置かれた時であっても、モジュールの最も低くなる場所に位置するように構成されている。
【０００３】
また、特開２００２−６３９２０号公報には、移動時または搬送時に装置を傾けても、水タンクから燃料タンクに水が逆流することを防ぐことを目的とした燃料電池装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２では、燃料電池と水タンクとが、排水管および排気管によって接続されている。排水管および排気管は、燃料電池および水タンクの相互反対側の領域に接続されている。
【０００４】
また、特開２００４−１６１０５８号公報には、電池から発生するガスを車外に排出することを目的とした電池冷却ダクトが開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示された電池冷却ダクトは、電池と車両の車室内とを連通する吸気ダクトを備える。吸気ダクトには、上に凸の湾曲部が設けられている。
【０００５】
また、特開平１１−７８４７８号公報には、吸気中の水分を除去することを目的とした自動車用空気調和装置のフィルタが開示されている（特許文献４）。特許文献４に開示された自動車用空気調和装置のインテークユニットには、空気を清浄する蛇腹折り畳み構造のフィルタが取り付けられている。フィルタの下面の蛇腹折り畳み構造のなす頂部稜線には、水平面に対して傾斜が設けられている。フィルタの下面の折り目の頂部稜線に、排水ガイドが形成されている。
【特許文献１】特開平１１−１１１３１６号公報
【特許文献２】特開２００２−６３９２０号公報
【特許文献３】特開２００４−１６１０５８号公報
【特許文献４】特開平１１−７８４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車両に搭載される電源装置には、発熱した電源部に向けて冷却風を供給するため吸気ダクトが設けられる。吸気ダクトには、飲料水等の液体を吸気口に誤ってこぼす場合を想定して、その液体をダクト内に留めるための貯液部が形成される。しかしながら、車両が縁石に乗り上げるなどして傾いた場合、貯液部に貯留された液体が電源部に向けて浸入し、電源部に悪影響を及ぼすおそれがある。また、車両の傾きを考慮して貯液部の容量を決定すると、吸気ダクトが大型化し、その搭載性が損なわれる。
【０００７】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、電源部への液体の浸入をより確実に防ぐ電源装置の防液構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に従った電源装置の防液構造は、車両に搭載される電源部と、電源部に接続され、液体が浸入する浸液通路とを備える。車両が傾いた時に、浸液通路の傾きが調整され、液体が浸液通路内に保持される。
【０００９】
このように構成された電源装置の防液構造によれば、車両の傾きの応じて浸液通路の傾きを調整することによって、浸液通路から電源部に向けて液体が浸入することを抑制できる。これにより、電源部を液体から適切に保護することができる。
【００１０】
また好ましくは、電源装置の防液構造は、車両の傾きを検知するセンサと、浸液通路に接続され、センサから受けた信号に基づいて浸液通路を駆動させ、その傾きを変化させるアクチュエータとをさらに備える。このように構成された電源装置の防液構造によれば、車両の傾きの応じて浸液通路の傾きを適切に制御することができる。
【００１１】
また好ましくは、センサは、浸液通路に取り付けられる。このように構成された電源装置の防液構造によれば、センサを車両本体側に取り付ける場合と比較して、浸液通路の傾きの制御を容易に行なうことができる。
【００１２】
また好ましくは、浸液通路は、車両室内に開口し、車両室内の空気を冷却風として電源部に取り込む吸気ダクトである。このように構成された電源装置の防液構造によれば、車両室内から吸気ダクトに浸入した液体から電源を適切に保護することができる。
【００１３】
また好ましくは、浸液通路は、回転自在に支持された支持部と、浸液通路の一部の区間をなし、伸縮可能な伸縮部とを含む。浸液通路は、傾きが調整される時、伸縮部を伸縮させながら支持部を支点に回転する。このように構成された電源装置の防液構造によれば、簡易な構成で浸液通路を回転させ、その傾きを調整することができる。
【００１４】
また好ましくは、浸液通路は、鉛直下方向に窪み、液体を溜める貯液部を含む。このように構成された電源装置の防液構造によれば、車両が傾いた時、貯液部に貯留された液体が電源部に向けて浸入することを抑制できる。
【００１５】
また好ましくは、車両が傾いた時に、浸液通路のうち貯液部の傾きが調整される。このように構成された電源装置の防液構造によれば、浸液通路の全体の傾きを調整する場合と比較して、傾きを調整する機構を簡易な構成とできる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、この発明に従えば、電源部への液体の浸入をより確実に防ぐ電源装置の防液構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における電源装置の防液構造が適用されたハイブリッド車両を示す斜視図である。図中には、車両室内のリヤシートを、車両前方から見た様子が示されている。
【００１９】
図１を参照して、車両としてのハイブリッド車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、車両駆動用のモータとを動力源とする。ハイブリッド車両は、電源部としてのバッテリ（２次電池）３１を備える。車両駆動用のモータを駆動する際、バッテリ３１から放電された直流電流がインバータによって交流電流に変換され、モータに供給される。モータをジェネレータとして機能させ、エネルギ回生を行なう際には、モータが発電した交流電流がインバータによって直流電流に変換され、バッテリ３１に充電される。
【００２０】
車両室内には、後部座席（リヤシート）１１が設置されている。後部座席１１とリヤウインド１２との間には、パッケージトレイ１４が設けられている。パッケージトレイ１４は、略水平方向に延在する。パッケージトレイ１４下には、ラゲージルーム２０が形成されている。パッケージトレイ１４には、吸気口１５が形成されている。吸気口１５は、車両室内に面して略矩形形状に開口している。吸気口１５は、鉛直上方向に開口している。
【００２１】
図示されていないが、パッケージトレイ１４上には、吸気口１５を覆うようにエアインテーク用のダクトが設けられている。吸気口１５が開口する形状は、略矩形形状に限定されず、たとえば、円形や楕円形、矩形形状以外の多角形であってもよい。また、パッケージトレイ１４に、複数の吸気口１５が形成されてもよい。
【００２２】
図２は、この発明の実施の形態１における電源装置の防液構造を示す側面図である。図１および図２を参照して、本実施の形態における電源装置の防液構造は、ハイブリッド車両に搭載されるバッテリ３１と、バッテリ３１に接続された吸気ダクト２１とを備える。バッテリ３１は、ラゲージルーム２０に配置されている。バッテリ３１は、車両を平面的に見た場合に長手方向と短手方向とを有する略直方体形状を有する。バッテリ３１は、短手方向と車両前後方向とが一致し、長手方向と車両幅方向とが一致するように配置されている。
【００２３】
バッテリ３１は、充放電可能なバッテリであれば特に限定されず、たとえば、ニッケル水素電池であってもよいし、リチウムイオン電池であってもよい。
【００２４】
吸気ダクト２１は、吸気口１５を含む。吸気ダクト２１は、吸気口１５とバッテリ３１との間で延びる。吸気ダクト２１は、バッテリ３１の上方に配置されている。吸気ダクト２１は、鉛直方向以外の方向、本実施の形態では略水平方向に延びる区間を含む。吸気ダクト２１は、車両幅方向に延びる区間を含む。吸気ダクト２１は、吸気口１５を介して車両室内の空気を冷却風としてバッテリ３１に取り込む。
【００２５】
バッテリ３１には、排気ダクト３６が接続されている。排気ダクト３６は、バッテリ３１を冷却し、温度上昇した冷却風を排出する。一例として、排気ダクト３６により、冷却風の一部がラゲージルーム２０に排出され、残る部分が車外に排出される。
【００２６】
吸気ダクト２１は、貯液部２５を含む。貯液部２５は、ダクト内で鉛直下方向に窪む形状を有する。貯液部２５は、所定の深さを有する受け皿形状を有する。貯液部２５は、吸気ダクト２１の略水平方向に延びる区間に設けられている。貯液部２５は、吸気ダクト２１の車両幅方向に延びる区間に設けられている。
【００２７】
車両室内で飲料水等の液体を誤ってこぼした場合など、液体が吸気口１５から吸気ダクト２１に浸入する場合が想定される。このとき、貯液部２５は、吸気ダクト２１に浸入した液体を貯留し、液体がバッテリ３１に向かうことを防ぐ役割を果たす。吸気ダクト２１には、貯液部２５に貯留された液体をダクト外に排出する図示しない孔が形成されてもよい。
【００２８】
吸気ダクト２１の経路上には、ファン２６が配設されている。ファン２６は、電動であり、電気機器である。ファン２６は、貯液部２５よりも吸気ダクト２１に形成される冷却風流れの下流側に配置されている。ファン２６が駆動することにより、吸気ダクト２１内に吸気口１５からバッテリ３１に向かう冷却風流れが形成される。
【００２９】
吸気ダクト２１は、傾き調整機構としての、支持部２１ｓと伸縮部２３および２４とを含む。吸気ダクト２１は、支持部材４３によって支持部２１ｓを支点に回転自在に支持されている。伸縮部２３および伸縮部２４は、吸気ダクト２１の一部の区間を形成する。伸縮部２３および２４は、蛇腹状に形成されている。伸縮部２３および２４は、伸縮可能に設けられている。伸縮部２３および２４は、支持部２１ｓを中心とする周方向に沿って伸縮可能に設けられている。吸気ダクト２１は、伸縮部２３および２４を伸縮させながら支持部２１ｓを支点に回転する。これに伴って、吸気ダクト２１の傾きが変化する。吸気ダクト２１の傾きは、車両前後方向に直交する平面内で変化する。
【００３０】
吸気ダクト２１は、傾きを変化させる可動部２２を含む。本実施の形態では、可動部２２は、吸気ダクト２１の、伸縮部２３と伸縮部２４との間の区間である。支持部２１ｓは、可動部２２の全長（図２中の寸法Ｌで表わされる長さ）の中心付近に設けられている。このような構成により、吸気ダクト２１を支持部２１ｓを支点に回転させた場合に、可動部２２の端部の最大触れ幅を小さく抑えることができる。これにより、吸気ダクト２１の駆動する空間を小さくし、吸気ダクト２１の搭載性を向上させることができる。
【００３１】
本実施の形態における電源装置の防液構造は、アクチュエータとしてピストン４１と、車両の傾きを検出する傾斜センサ４６とを備える。ピストン４１は、吸気ダクト２１に接続されている。ピストン４１は、バッテリ３１に固定されている。ピストン４１は、吸気ダクト２１を駆動させる。ピストン４１によって吸気ダクト２１が押し引きされることによって、吸気ダクト２１が支持部２１ｓを支点に回転する。なお、吸気ダクト２１を駆動させるアクチュエータは、ピストン４１に限られない。アクチュエータは、たとえばモータとボールねじとの組み合わせであってもよい。
【００３２】
傾斜センサ４６は、吸気ダクト２１に取り付けられている。傾斜センサ４６は、吸気ダクト２１の傾きを検知する。傾斜センサ４６は、車両本体側（本実施の形態では、ピストン４１によって駆動される吸気ダクト２１以外の部位）に取り付けられてもよい。
【００３３】
図３は、図２中のアクチュエータの駆動回路を示す図である。図４は、図２中の吸気ダクトの駆動状態を示す側面図である。
【００３４】
図３および図４を参照して、ハイブリッド車両の運転席側のタイヤが縁石に乗り上げ、車両が右上がりに傾いた場合を想定する。このとき、車両の傾きに伴って生じる吸気ダクト２１の傾きが、傾斜センサ４６によって検知され、その信号がアクチュエータ駆動回路５１に送られる。信号を受けたアクチュエータ駆動回路５１は、吸気ダクト２１の水平を保つストローク方向とストローク長とを判断し、ピストン４１に駆動信号を送る。結果、吸気ダクト２１が支持部２１ｓを支点に回転し、吸気ダクト２１の傾きが水平に制御される。
【００３５】
図５は、図２中の電源装置の防液構造の変形例を示す側面図である。図６は、図５中の矢印ＶＩに示す方向から見た吸気ダクトを示す上面図である。
【００３６】
図５および図６を参照して、本変形例では、図２中のピストン４１に替えて、アクチュエータとしてのモータ６１が設けられている。モータ６１は、車両本体６２に固定されている。モータ６１は、モータ６１の駆動に伴って回転するシャフト部６１ｈを含む。シャフト部６１ｈが、吸気ダクト２１に接続されている。吸気ダクト２１は、シャフト部６１ｈによって支持部２１ｓを支点に回転自在に支持されている。本変形例では、図２中の支持部材４３が設けられない。
【００３７】
車両が傾いた時、傾斜センサ４６から信号を受けたアクチュエータ駆動回路５１は、吸気ダクト２１の水平を保つ回転方向と角度とを判断し、モータ６１に駆動信号を送る。結果、吸気ダクト２１が支持部２１ｓを支点に回転し、吸気ダクト２１の傾きが水平に制御される。
【００３８】
この発明の実施の形態１における電源装置の防液構造は、車両としてのハイブリッド車両に搭載される電源部としてのバッテリ３１と、バッテリ３１に接続され、液体が浸入する浸液通路としての吸気ダクト２１とを備える。ハイブリッド車両が傾いた時に、吸気ダクト２１の傾きが調整され、液体が吸気ダクト２１内に保持される。
【００３９】
このように構成された、この発明の実施の形態１における電源装置の防液構造によれば、吸気ダクト２１の傾きが水平に制御されることにより、貯液部２５に貯留された液体がバッテリ３１に向けて浸入することを防止できる。これにより、ファン２６やバッテリ３１を液体から適切に保護することができる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、浸液通路が吸気ダクトである場合について説明したが、これに限らず、たとえば排気ダクトやバッテリに接続されるメンテナンス用の通路等であってもよい。
【００４１】
また、本発明を、燃料電池とバッテリとを駆動源とする燃料電池ハイブリッド車両（ＦＣＨＶ：Fuel Cell Hybrid Vehicle）または電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）に適用することもできる。本実施の形態におけるハイブリッド車両では、燃費最適動作点で内燃機関を駆動するのに対して、燃料電池ハイブリッド車両では、発電効率最適動作点で燃料電池を駆動する。また、バッテリの使用に関しては、両方のハイブリッド車両で基本的に変わらない。
【００４２】
また、本実施の形態では、化学変化等により自ら電気を創り出すバッテリに、本発明における電源装置の防液構造を適用したが、これに限定されず、外部からの供給により電気を蓄えるキャパシタ等に、本発明を適用してもよい。
【００４３】
キャパシタは、活性炭と電解液との界面に発生する電気２重層を動作原理とした電気２重層キャパシタのことである。固体として活性炭、液体として電解液（奇硫酸水溶液）を用いて、これらを接触させるとその界面にプラス、マイナスの電極が極めて短い距離を隔てて相対的に分布する。イオン性溶液中に一対の電極を浸して電気分解が起こらない程度に電圧を負荷させると、それぞれの電極の表面にイオンが吸着され、プラスとマイナスの電気が蓄えられる（充電）。外部に電気を放出すると、正負のイオンが電極から離れて中和状態に戻る（放電）。
【００４４】
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２における電源装置の防液構造を示す断面図である。図８は、図７中の吸気ダクトの駆動状態を示す断面図である。本実施の形態における電源装置の防液構造は、実施の形態１における電源装置の防液構造と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
【００４５】
図７および図８を参照して、本実施の形態では、吸気ダクト２１が、車両に対して固定されたダクト本体８１と、貯液部２５を形成するタンク部８０とを含む。タンク部８０は、ダクト本体８１に対して回転自在に嵌合されている。シャフト部６１ｈが、タンク部８０に接続されている。このような構成により、モータ６１によってタンク部８０が駆動される。結果、車両が傾いた時に、本実施の形態では、吸気ダクト２１のうち貯液部２５の傾きが調整される。
【００４６】
このように構成された、この発明の実施の形態２における電源装置の防液構造によれば、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。また、車両が傾いた時、実施の形態１では、貯液部２５と、それ以外の部位とを含む可動部２２が駆動されるのに対して、本実施の形態では、吸気ダクト２１のうち貯液部２５のみが駆動される。これにより、駆動させる対象物を小さくし、アクチュエータの規格を低く抑えることができる。また、吸気ダクト２１の搭載性を向上させることができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図９は、この発明の実施の形態３における電源装置の防液構造が適用されるハイブリッド車両を示す平面図である。図１０は、図９中のＸ−Ｘ線上に沿った断面図である。本実施の形態における電源装置の防液構造は、実施の形態１における電源装置の防液構造と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
【００４８】
図９および図１０を参照して、車両室内には、フロントシートとしての運転席１６と助手席１７とが設置されている。運転席１６と助手席１７とは、車両幅方向に間隔を隔てて設けられている。運転席１６と助手席１７との間には、センターコンソールボックス１８が配置されている。センターコンソールボックス１８は、たとえば、車両室内のインテリア性を向上させる目的や、飲料容器を載置するためのカップホルダや、小物類を載置するための凹部を設けるために設置されている。
【００４９】
本実施の形態では、バッテリ３１および吸気ダクト２１がセンターコンソールボックス１８内に収容されている。バッテリ３１は、車両を平面的に見た場合に長手方向と短手方向とを有する略直方体形状を有する。バッテリ３１は、長手方向と車両前後方向とが一致し、短手方向と車両幅方向とが一致するように配置されている。
【００５０】
センターコンソールボックス１８には、吸気口１５が形成されている。センターコンソールボックス１８は、後部座席１１に向い合う側壁１８ｇを含む。吸気口１５は、側壁１８ｇに形成されている。吸気ダクト２１は、車両前後方向に延びる区間を含む。貯液部２５は、吸気ダクト２１の車両前後方向に延びる区間に設けられている。本実施の形態では、ピストン４１を駆動させることにより、吸気ダクト２１の傾きが、車両幅方向に直交する平面内で変化する。
【００５１】
センターコンソールボックス１８上に載置していた飲料容器が倒れるなどして、液体が側壁１８ｇを伝って吸気ダクト２１に浸入する場合が想定される。この場合に、車両が急な坂道を下ることがあっても、吸気ダクト２１が支持部２１ｓを支点に回転することにより、吸気ダクト２１の水平が保たれる。これにより、貯液部２５に貯留された液体がバッテリ３１に向けて浸入することを防ぐ。
【００５２】
このように構成された、この発明の実施の形態３における電源装置の防液構造によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。
【００５３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の実施の形態１における電源装置の防液構造が適用されたハイブリッド車両を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１における電源装置の防液構造を示す側面図である。
【図３】図２中のアクチュエータの駆動回路を示す図である。
【図４】図２中の吸気ダクトの駆動状態を示す側面図である。
【図５】図２中の電源装置の防液構造の変形例を示す側面図である。
【図６】図５中の矢印ＶＩに示す方向から見た吸気ダクトを示す上面図である。
【図７】この発明の実施の形態２における電源装置の防液構造を示す断面図である。
【図８】図７中の吸気ダクトの駆動状態を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態３における電源装置の防液構造が適用されるハイブリッド車両を示す平面図である。
【図１０】図９中のＸ−Ｘ線上に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
２１  吸気ダクト、２１ｓ  支持部、２３，２４  伸縮部、２５  貯液部、３１  バッテリ、４１  ピストン、４６  傾斜センサ、６１  モータ。
【図１】
2008149766.tif 000003
【図２】
2008149766.tif 000004
【図３】
2008149766.tif 000005
【図４】
2008149766.tif 000006
【図５】
2008149766.tif 000007
【図６】
2008149766.tif 000008
【図７】
2008149766.tif 000009
【図８】
2008149766.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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