(57)【要約】      （修正有）【課題】空冷構造を有するバッテリユニットの内部への水の浸入を防止し、簡素な構造を用いてコンパクトに収める。【解決手段】空冷式バッテリユニット１９の冷却用ダクト構造において、冷却用ファン２７のケースをバッテリユニット１９の上面から上方に突出させて設け、この冷却用ファン２７のケースから延出するように冷却ダクト２６を設け、バッテリユニット１９上面に突出するサービスプラグ部２９を設け、冷却ダクト２６をこのサービスプラグ部２９に指向させて延出するとともに、その冷却ダクト２６の開口端をこのサービスプラグ部２９周辺に設けた。【選択図】図１
2012096716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロアパネルの下に車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレームとそれらの間を連結する複数のクロスメンバを設け、
前記左右一対のサイドフレームと複数のクロスメンバによって囲まれた上下に扁平なほぼ直方体状の空間を利用して搭載する空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造であって、
外部の空気を取り込んで内部のバッテリを冷却するための冷却ダクトと冷却用ファンとを備えた空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造において、
前記冷却用ファンのケースを前記バッテリユニットの上面から上方に突出させて設け、
この冷却用ファンのケースから延出するように前記冷却ダクトを設け、
前記バッテリユニット上面に突出するサービスプラグ部を設け、
前記冷却ダクトをこのサービスプラグ部に指向させて延出するとともに、その冷却ダクトの開口端をこのサービスプラグ部周辺に設けたことを特徴とする空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造。
【請求項２】
前記冷却ダクトを上方に持ち上げるよう延出し、
前記冷却ダクトの開口端を前記サービスプラグ部後面に対向させかつ下方に指向させて設けることを特徴とする請求項１に記載の空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造に係り、特に、フロアパネル下等の車室外に搭載するバッテリユニットの内部を外気を用いて冷却する空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題や化石燃料の枯渇問題など地球規模での資源、環境問題が発生していることを受け、各社においてハイブリッド車（以下ＨＥＶ）の低価格での商品化が進んでいる。
これらの車両においては、バッテリを室内に載置しており、荷室、車室共にバッテリの分だけ狭くなってしまう。特に電気自動車においては、ガソリンエンジンとの併用ではなくバッテリのみでの走行となるため、走行距離を確保するために車両に搭載するバッテリ数はＨＥＶよりも遥かに多く、車室内に搭載することができない。
また、バッテリの冷却用ファンによる駆動音や通風孔などが車室内にある空冷式のバッテリユニットの場合は、風音が車内に響くことがある。そこで、車室外、特に車体下にバッテリユニットを載置することで、車室スペースを確保することができ、冷却用ファンや冷却ダクト等も車室外に設けることで、風音の問題も克服することができる。
従来の空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造として、特開２００４−１４２５２４号には、バッテリユニットの冷却ダクトを上に持ち上げたような形状とし、冷却ダクトの開口端を下方に指向させて設けることが開示されている。
また、従来の空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造として、特開１９９９−１３６８０９号には、フロアパネル下等の車室外に搭載するバッテリユニットの内部を外気を用いて冷却する構造として、冷却ダクトを前向きに延出させて設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４２５２４号公報
【特許文献２】特開１９９９−１３６８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、バッテリユニットを車室外に載置し、冷却ダクトを車室外に載置した冷却用ダクト構造の場合は、冷却用ファンなどがフロアパネル下に載置されることになり、降雨時や冠水状態の路面などを走行した場合、冷却ダクトや冷却用ファンに水が浸入し、バッテリに触れることで漏電や感電などの問題が考えられる。
また、特許文献１のようにバッテリユニット上に冷却用ファンを設け、特許文献２のように冷却ダクトの開口端を前向きに載置した冷却用ダクト構造の場合は、フロアパネル面で囲まれた空間に設けたとしても、後進の場合や前進時などでの巻上げ水がフロアパネル面に当たり、冷却ダクトの開口に浸入する可能性ある。
【０００５】
この発明は、空冷構造を有するバッテリユニットの内部への水の浸入を防止すること、簡素な構造を用いてコンパクトに収めることができる空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、車両のフロアパネルの下に車両前後方向に延びる左右一対のサイドフレームとそれらの間を連結する複数のクロスメンバを設け、前記左右一対のサイドフレームと複数のクロスメンバによって囲まれた上下に扁平なほぼ直方体状の空間を利用して搭載する空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造であって、外部の空気を取り込んで内部のバッテリを冷却するための冷却ダクトと冷却用ファンとを備えた空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造において、前記冷却用ファンのケースを前記バッテリユニットの上面から上方に突出させて設け、この冷却用ファンのケースから延出するように前記冷却ダクトを設け、前記バッテリユニット上面に突出するサービスプラグ部を設け、前記冷却ダクトをこのサービスプラグ部に指向させて延出するとともに、その冷却ダクトの開口端をこのサービスプラグ部周辺に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造は、サイドフレーム等で囲まれた空間の中で水の浸入を防ぐことができる。
この発明の空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造は、冷却ダクトの開口端をより水液の浸入をし難い位置かつ向きとすることで、水浸入を防止する効果を向上することができる。
この発明の空冷式バッテリユニットの冷却用ダクト構造は、バッテリユニットに設置が必要となる高電圧の電力の通電を遮断するサービスプラグ部の配設構造を利用でき、プラグを抜き差しする作業性の確保を利用して、余計な付加構造を廃止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は車体の平面図である。（実施例）
【図２】図２は車体の斜視図である。（実施例）
【図３】図３は車体からバッテリユニットを外した状態の斜視図である。（実施例）
【図４】図４はバッテリユニットを搭載した車体の拡大側面図である。（実施例）
【図５】図５は侵入した水と冷却用空気の流れを示す車体の拡大側面図である。（変形例）
【図６】図６はサービスプラグ部及び補機を設置したバッテリユニットの斜視図である。（変形例１）
【図７】図７はサービスプラグ部及び補機を一体にして設置したバッテリユニットの斜視図である。（変形例２）
【図８】図８は冷却ダクトの開口端にダクトカバーを設けたバッテリユニットの拡大側面である。（変形例３）
【図９】図９はサービスプラグ部を覆うカバーを設けたバッテリユニットの拡大斜視図である。（変形例４）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図５は、この発明の実施例を示すものである。図１〜図３において、１は車両、２は車体である。車両１は、車体２として、車両前後方向に延びる左右一対の右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４を左右方向に延びる複数のクロスメンバ５〜１１により連結し、右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４とクロスメンバ５〜１１との上にフロアパネル１２（図４参照）を設置し、フロアパネル１２上に車室１３を形成している。
車両１は、前席シート３５（図８参照）下方に位置するフロアパネル１２下に、図４に示すように、補機を収容可能な補機搭載空間１４を上方に突出させて形成している。補機は、インバータ等の高電圧電装部品や空調ユニットである。これらの補機は、図１〜図３に示すように、車両１に左右一対設ける右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４どうしを掛け渡すように連結した補機搭載用のサブフレーム１５・１６を設け、このサブフレーム１５・１６の幅方向中間を前後方向に延びて連結したサブメンバ１７を設け、これらサブフレーム１５・１６及びサブメンバ１７に載置して固定している。
【００１１】
また、この車両１は、図３に示すように、前後方向中間部に位置するフロアパネル１２下に、車両前後方向に延びる左右一対の右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４とそれらの間を連結する複数のクロスメンバ６〜８とによって囲まれた、前後に長く上下に扁平なほぼ直方体状の空間１８を形成している。空間１８の前端付近上方には、前記補機搭載空間１４が連通されている。
車両１は、この空間１８を利用して、空間１８の中心に一致するように配置しつつ、その空間１８の下方に位置させて、直方体形状のバッテリユニット１９を搭載している。バッテリユニット１９は、ハウジング２０内に複数のバッテリを内蔵している。
バッテリユニット１９は、図３に示すように、ハウジング２０の左右両側それぞれに、前後方向に離間し幅方向に突出させて設けた複数の右マウント部２１・２２及び左マウント部２３・２４を有している。バッテリユニット１９は、左右一対の右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４の前後方向中間部の下面に、それぞれ右マウント部２１・２２及び左マウント部２３・２４を取り付け、車体２へ強固に固定する。また、前後方向に離間して設けた複数の右マウント部２１・２２及び左マウント部２３・２４の間のハウジング２０には、中間部左側の側面に、高電圧ケーブル類を接続する接続部を、奥に引込むように凹ませて設けている。
【００１２】
前記バッテリユニット１９のハウジング２０上面は、下面同様に、全体的にほぼ水平な平面状に形成している。ハウジング２０上面には、バッテリユニット１９の幾つかの機能部が上方に突出するように設けてある。ハウジング２０の前端付近左側には、バッテリ冷却用の空気を取り入れる吸気側冷却ダクト２５を設けている。ハウジング２０の後端付近右側には、バッテリ冷却用の空気を排出する排気側冷却ダクト２６及び冷却用ファン２７を設けている。排気側冷却ダクト２６は、冷却用ファン２７のケース２８前面から車両右側を前方に延びるように設けている。
また、ハウジング２０上面の前方右側には、図３に示すように、高電圧バッテリの導通を遮断するサービスプラグ部２９を突出させて設けている。サービスプラグ部２９上方のフロアパネル１２には、図４に示すように、サービスプラグ部２９にアクセスするためのサービスホール３０を形成している。サービスホール３０には、サービスパネル３１を着脱可能に設けている。
前記吸気側冷却ダクト２５は、フロアパネル１２を貫通するように上方へ延出し、車室１３内の比較的清浄な空気を取り込むことができる。バッテリユニット１９のハウジング２０内部は、その下流側（後部側）に設けられる冷却用ファン２７の吸出し動作によって冷却風の流れを生じさせ、概ね一方通行であり、配列された個々のバッテリを均一的に冷却する。よって、このバッテリユニット１９は、空冷式である。
前記吸気側冷却ダクト２５、排気側冷却ダクト２６及び冷却用ファン２７、サービスプラグ部２９は、いずれも、前述した前後に長く上下に扁平なほぼ直方体状の空間１８を利用して、配設している。また、この空間１８には、中間の複数のクロスメンバ６〜８を左右一対の右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４の間を連結するように設けてあるとともに、前記補機搭載用のサブフレーム１５・１６を左右一対の右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４の間を連結するように設けてある。サブフレーム１５・１６は、幅方向中間を前後方向に延びる前記サブメンバ１７により連結している。
前記バッテリユニット１９の後方には、図示しないパワーユニットを搭載するサブフレームを配設し、左右一対の右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４や後方のクロスメンバ９〜１１に固定している。
【００１３】
前記バッテリユニット１９は、図４・図５に示すように、前記冷却用ファン２７のケース２８を、ハウジング２０上面から上方に突出させて設けている。この冷却用ファン２７のケース２８は、右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４とクロスメンバ５〜７によって囲まれた、前後に長く上下に扁平なほぼ直方体状の空間１８の高さを利用して設けてある。
バッテリユニット１９は、前記排気側冷却ダクト２６を、バッテリユニット１９の上方に位置して車両前方の空間１８に向かって延出している。排気側冷却ダクト２６は、先端にダクトカバー３２を取り付け、下方（バッテリユニット１９のハウジング２０上面に指向する方向）に向けた開口３３を形成している。排気側冷却ダクト２６は、排気を、冷却用ファン２７のケース２８の前面から導出する。
バッテリユニット１９は、この排気側冷却ダクト２６を、前記サービスプラグ部２９に指向させて延出するとともに、その開口端をこのサービスプラグ部２９周辺に配置してあり、排気を下方に向けた開口３３から排出する。排気側冷却ダクト２６は、サービスプラグ部２９周辺に開口端を配置しているので、開口３３から排出された排気の流れ方向の周辺に比較的大きなオープンスペースを確保でき、排風を大きく妨げることがなく、スムーズな流れを維持できる。
これにより、バッテリユニット１９の冷却用ダクト構造は、右・左サイドフレーム３・４等で囲まれた空間１８の中で水の浸入を防ぐことができる。また、このバッテリユニット１９の冷却用ダクト構造は、排気側冷却ダクト２６の開口端をより水液の浸入をし難い位置かつ向きとすることで、水浸入を防止する効果を向上することができる。さらに、このバッテリユニット１９の冷却用ダクト構造は、バッテリユニット１９に設置が必要となる高電圧の電力の通電を遮断するサービスプラグ部２９の配設構造を利用でき、プラグを抜き差しする作業性の確保を利用して、余計な付加構造を廃止できる。
【００１４】
前記排気側冷却ダクト２６は、さらに、図４・図５に示すように、サービスプラグ部２９周辺に近づくにつれて上方に持ち上げるよう延出してあり、排気側冷却ダクト２６の開口３３をサービスプラグ部２９背後にて下方に指向させて設けている。排気側冷却ダクト２６の開口端は、このように指向することで、バッテリユニット１９のハウジング２０上面から離間させ、慣性によって前後方向に流れ易い水液の直接的な浸入を防止している。
これにより、バッテリユニット１９の冷却用ダクト構造は、さらに排気側冷却ダクト２６の開口３３近傍に遮蔽する構造を設けることで、バッテリユニット１９のハウジング２０上面から離間させて、直接的な水の浸入をより防止できる。
【００１５】
前記バッテリユニット１９は、ハウジング２０上面右側に、上方に向かって突出する前記サービスプラグ部２９を設けている。サービスプラグ部２９は、バッテリユニット１９による高電圧の通電を遮断するプラグの収容部である。このサービスプラグ部２９は、右サイドフレーム３及び左サイドフレーム４とクロスメンバ５〜７によって囲まれた、前後に長く上下に扁平なほぼ直方体状の空間１８の高さを利用して設けてある。
また、この車両１のフロアパネル１２は、フロアパネル１２の下に、上方に突出して補機を収容可能な前記補機搭載空間１４を形成している。サービスプラグ部２９は、この空間１４に臨むように設けられており、サービスプラグ部２９周辺は、比較的高さのある空間が確保される。このため、バッテリユニット１９の冷却用ダクト構造は、排気側冷却ダクト２６も、比較的高い位置に配策することが可能となる。
【００１６】
この発明は、上述実施例に限定されることなく、種々応用改変が可能である。
【００１７】
図６は、変形例１を示すものである。図６に示すバッテリユニット１９は、ハウジング上面の右側に設けたサービスプラグ部２９近傍の左側に、バッテリ制御ユニット等の機器３４を設けている。これにより、このバッテリユニット１９の冷却用ダクト構造は、サービスプラグ部２９背後にて下方に指向させて設けた排気側冷却ダクト２６の開口３３の前方を、サービスプラグ部２９のみならず、機器３４により遮ることができ、水浸入を防止する効果を向上することができる。
【００１８】
図７は、変形例２を示すものである。図７に示すバッテリユニット１９は、サービスプラグ部２９とバッテリ制御ユニット等の機器３４とを連結し、一体化している。これにより、このバッテリユニット１９の冷却用ダクト構造は、サービスプラグ部２９背後にて下方に指向させて設けた排気側冷却ダクト２６の開口３３の前方を、一体化したサービスプラグ部２９及び機器３４により確実に遮ることができ、水浸入を防止する効果をさらに向上することができる。
【００１９】
図８は、変形例３を示すものである。変形例３に示すバッテリユニット１９は、排気側冷却ダクト２６の先端にダクトカバー３２を取り付け、反転するように屈曲させた方向（バッテリユニット１９のハウジング２０上面かつ後方に指向する方向）に指向させて開口３３を形成している。これにより、このバッテリユニット１９の冷却用ダクト構造は、車両構造上において、前席シート３５下方に位置するフロアパネル１２にサービスホール３０をあまり高く作れない場合でも、排気側冷却ダクト２６の後方に指向する開口３３に水を侵入しにくくすることができ、水浸入を防止する効果を向上することができる。
【００２０】
図９は、変形例４を示すものである。変形例４のバッテリユニット１９は、サービスプラグ部２９を覆うカバー部材３６で、ハウジング２０上面にサービスプラグ部２９を締結した構造である。これにより、このバッテリユニット１９の冷却用ダクト構造は、カバー部材３６を利用して、カバー部材３６を排気側冷却ダクト２６の開口３３に水が侵入しにくい形状に形成することで、水浸入を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
この発明は、バッテリユニットの内部への水の浸入を防止しつつ、組付性も良い構造であり、電気自動車だけでなくハイリッド車に搭載したバッテリユニットにも適用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１  車両
２  車体
３  右サイドフレーム
４  左サイドフレーム
５〜１１  クロスメンバ
１２  フロアパネル
１４  補機搭載空間
１８  空間
１９  バッテリユニット
２５  吸気側冷却ダクト
２６  排気側冷却ダクト
２７  冷却用ファン
２９  サービスプラグ部
３０  サービスホール
３２  ダクトカバー
３３  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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