(57)【要約】【課題】バッテリボックス内部の換気が行え、しかも雨水や洗浄水の浸入を確実に防止して、機器類の損傷を生じさせることのない、バッテリ収納部の換気構造を提供すること。【解決手段】車体のルーフ部上に取り付けられたバッテリボックスと、前記バッテリボックスの上方外周を覆う防水カバーとからなり、前記防水カバーは、外気の流出入を可能にした隙間を有して前記車体ルーフ上に取り付けられ、前記バッテリボックスは、左右側壁の一方に設けられた吸気口と、排気口と、吸気ファンと、前記吸気口の外方に装着された吸気ダクトと、を備え、前記吸気ダクトは、前記吸気口の上方に第１の開口部を具え、第２の開口部を、前記バッテリボックスの底板より前記車体ルーフ側へ突出し、かつ車幅方向内側に面して具えてバッテリ収納部の換気構造を構成した。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のルーフ部上に取り付けられ、内部にバッテリが収納されるバッテリボックスと、前記ルーフ部に取り付けられ、前記バッテリボックスを覆う防水カバーとからなる車両のバッテリ収納部において、
前記防水カバーは、断面が略台形状に形成され、該防水カバーの下端縁が前記バッテリボックスの外周辺に位置するとともに前記車体ルーフとの間で外気の流出入を可能とした隙間を有して該車体ルーフ表面に沿って形成されており、
前記バッテリボックスは、該バッテリボックスの左右側壁の一方の側壁に設けられた吸気口と、
前記左右側壁の他方の側壁に設けられた排気口と、
前記バッテリボックス内の、前記吸気口に対峙した位置に設けられた吸気ファンと、
前記吸気口の外方に装着された吸気ダクトと、を備え、
更に前記吸気ダクトは、前記吸気口の上方に開口した第１開口部を具え、かつ前記バッテリボックスの底板より前記車体ルーフ側に突出し、かつ車幅方向内側に開口した第２開口部を具えて形成されていることを特徴とするバッテリ収納部の換気構造。
【請求項２】
前記排気口の外方に排気ダクトが装着されており、該排気ダクトは、上方に開口部を具え、該排気ダクトの下端から前記開口部に向けて該排気ダクトの水平断面積が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ収納部の換気構造。
【請求項３】
前記吸気ダクトの第２開口部の下端縁を、前記車体ルーフ上面の近傍に配置したことを特徴とする請求項２に記載のバッテリ収納部の換気構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にシリーズ式ハイブリッド車に搭載されたバッテリ収納部の換気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリーズ式ハイブリッド車は、走行用電動モータの動力で走行し、エンジンは発電機を駆動させることに用いられている。これにより、エンジンを最も効率の良い状態で作動させるとともに充電池に十分な電力が蓄えられているときはエンジンの作動を停止させ、燃料の消費量と排気ガスの排出量を低減させるようになっている。特許文献１参照。
【０００３】
シリーズ式ハイブリッド方式を採用した大型路線バスとしては、搭載するバッテリが多数に及ぶことと、車内の床面の高さを低くする低床式が好ましいことから、床下にバッテリを搭載する構成とすると最低地上高が小さくなり、走破性を低下させるおそれがある。そこで、走行用のバッテリをバッテリボックス内に収納して車両天井部分に搭載し、車両後方にディーゼルエンジンと発電機を設けたシリーズ式ハイブリッド方式の大型路線バスが知られている。
【０００４】
更にバッテリボックス内部に収納されているバッテリや電気機器類、コードなどは、水に弱く、バッテリボックス全体を防水カバーで覆い、雨水や洗車時の高圧洗浄水がかからないようしていた。
【０００５】
ところが、走行用のバッテリは充放電に伴って引火性ガスを発生させたり、発熱することがある。そのためにバッテリボックスの内部にファンを設け、吸気口から外気をバッテリボックス内に取り入れるともに、引火性ガスや熱気を排気口から外部に排出させるようにしていた。したがってバッテリボックスを覆う防水カバーも、バッテリボックス内の換気のために、車両のルーフ部との間に隙間をもってルーフ部に取り付けられ、防水カバーの内側と外気とを連通させていた。
【特許文献１】特開２００６−１３２３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのためルーフ部との間に形成された隙間を通して、雨天走行時に雨水が防水カバー内に流入したり、洗車時に用いられた高圧洗浄水が隙間に浸入することがあった。
【０００７】
このように防水カバー内に雨滴など水滴が浸入すると、吸気口を通してそれら水滴が外気とともに吸気用ファンで吸引され、バッテリボックスの内部に水滴が浸入するおそれがあった。仮に水滴が吸気に伴ってバッテリボックス内に流入すると、バッテリボックス内部に水滴が拡散され、内部に収納されているバッテリや配線コード、あるいは電気機器類に損傷を与えてしまうことが考えられる。
【０００８】
本発明は上記課題を解決し、外気を流入させて換気やバッテリの冷却を可能とするとともに、雨水や高圧洗浄水を内部に浸入させることのない、バッテリ収納部の換気構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決し、バッテリボックス内部に水が浸入することのないバッテリ収納部の換気構造を次のように構成した。
【００１０】
１、  車体のルーフ部上に取り付けられ、内部にバッテリが収納されるバッテリボックスと、前記ルーフ部に取り付けられ、前記バッテリボックスを覆う防水カバーとからなる車両のバッテリ収納部において、
前記防水カバーは、断面が略台形状に形成され、該防水カバーの下端縁が前記バッテリボックスの外周辺に位置するとともに前記車体ルーフとの間で外気の流出入を可能とした隙間を有して該車体ルーフ表面に沿って形成されており、前記バッテリボックスは、該バッテリボックスの左右側壁の一方の側壁に設けられた吸気口と、前記左右側壁の他方の側壁に設けられた排気口と、前記バッテリボックス内の、前記吸気口に対峙した位置に設けられた吸気ファンと、前記吸気口の外方に装着された吸気ダクトと、を備え、
更に前記吸気ダクトは、前記吸気口の上方に開口した第１開口部を具え、かつ前記バッテリボックスの底板より前記車体ルーフ側に突出し、かつ車幅方向内側に開口した第２開口部を具えてバッテリ収納部の換気構造を構成した。
【００１１】
２、  １に記載のバッテリ収納部の換気構造において、前記排気口の外方に排気ダクトを装着させ、該排気ダクトを、上方に開口部を具え、該排気ダクトの下端から前記開口部に向けて該排気ダクトの水平断面積が大きくなるように形成した。
【００１２】
３、  ２に記載のバッテリ収納部の換気構造において、前記吸気ダクトの第２の開口部の下端縁を、前記車体ルーフ上面の近傍に配置させた。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかるバッテリ収納部の換気構造は、次の効果を有している。  
吸気ダクトは、第１と第２の開口部を有しているので、通気抵抗が小さく、バッテリボックス内部に外気を円滑に導入させることができる。仮に防水カバーとルーフ部の隙間を通して水滴が流入し、防水カバーとバッテリボックスとの間で水滴が浮遊していても、吸気ダクトの第１開口部が上部に開口し、また第１開口部と防水カバー内面との間が狭く形成されているために、水滴が第１開口部を通してバッテリボックス内に流入されない。
【００１４】
吸気ダクトの下部に形成された第２開口部が、バッテリボックスの底板より下側で、かつ車両内側に向いて開口していることから、防水カバーとルーフ部の隙間を通して水滴が流入しても、水滴は吸気ダクトの車両外側の面に当接して流れ落ちるので第２開口部まで達することがなく、バッテリボックスの内部に流入しない。また車両外側から浸入した水滴が第２開口部に吸引されるには、車両内側に向けて移動した水滴が、第２開口部の縁部を越えた時点で車両外側に向けて移動方向が反転し回り込む必要があり、第２開口部を通してバッテリボックス内に水滴が流入しない。
【００１５】
排気ダクトは、上方にのみ開口し、しかも排出方向に空気が流れているので、防水カバーとルーフ部の隙間を通して水滴が流入しても排気ダクトを通してバッテリボックス内部に水滴が浸入することはない。また排気ダクトは、内部が上方に広がるように形成されているので、バッテリボックス内から空気を外部に円滑に排出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明にかかる、バッテリボックスの換気構造の一実施形態について、ハイブリッド車の大型路線バスを例にして説明する。  
図１に、シリーズ式ハイブリッド車の大型路線バス（以下「ＨＥＶバス」とする。）の概略を示す。以下、車両の進行方向を前方とし、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、車両の中心に向かう側を内側方向、その逆を外側方向として説明する。
【００１７】
ＨＥＶバス１０は、車両前方に運転席１２を有し、車両の天井部分にバッテリ収納部としての電池部１４、床下に燃料タンク１７、後方に、走行用電動モータ１６、エンジン１８、発電機１９、補機ユニット２０、ラジエータ２３などを備えて構成されている。また車両後方の上部には、走行用電動モータ１６のための走行用インバータ２２と補機ユニット２０のための補機用インバータ２４が搭載してあり、それぞれ電池部１４に接続されている。
【００１８】
エンジン１８は、ディーゼルエンジンで、燃料タンク１７に貯留されている燃料を用いて作動される。発電機１９は、エンジン１８と増速機を介して直接連結されており、エンジン１８が作動されることにより発電が行われる。エンジン１８は、発電機１９を駆動させるに最も効率のよい状態で作動するように予め設定されている。
【００１９】
またエンジン１８は、制御装置（図示せず。）に接続されており、ＨＥＶバス１０のメインスイッチがオン状態であればＨＥＶバス１０の走行にかかわらず、制御装置からの指示に従って作動と停止が繰り返される。制御装置は、電池部１４における充電状態の変動を検出し、その充電状態を主な判断基準としてエンジン１８の作動、すなわち発電機１９による発電の開始とその停止を指示するようになっている。尚、エンジン１８はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンその他の燃料を用いたエンジンでよい。
【００２０】
走行用電動モータ１６は、２基並列して減速機（図示せず。）に接続し、減速機からプロペラシャフトがデファレンシャル機構２６に延び、デファレンシャル機構２６を介して後輪３０の車軸に連結されている。走行用電動モータ１６は、走行用インバータ２２と電力線で接続されており、運転席１２での運転操作に伴って走行用インバータ２２から供給された電力で駆動される。
【００２１】
走行用電動モータ１６は、走行用インバータ２２を介した電池部１４からの電力のみを電源として駆動されるとともに、電池部１４の電力に発電機１９で発電された電力を合わせて駆動され、更には発電機１９で発電された電力のみでも駆動して、ＨＥＶバス１０を走行させるように設定されている。
【００２２】
またＨＥＶバス１０に設けられている前照灯３２、方向指示器３４、尾灯その他の車両本体に関する車両用電気機器類は、従来の大型バスで用いられているものと基本的に同一であり、ＨＥＶバス１０はそれら車両用電気機器を作動させるための２４Ｖの車両用バッテリ（図示せず。）を搭載している。更にＨＥＶバス１０は、ＤＣ―ＤＣコンバータ４４（図３参照。）を電池部１４に具え、ＤＣ―ＤＣコンバータ４４で電池部１４での電気を２４Ｖの電圧に変換し、車両用バッテリに充電を行わせるとともにＨＥＶバス１０の車両用電気機器類へ電力を供給している。
【００２３】
補機ユニット２０は、補機用モータを備え、ＨＥＶバス１０のパワステアリングポンプや、エアコンプレッサ（いずれも図示せず。）などを駆動させる。
【００２４】
ラジエータ２３は、エンジン１８の左方に設けてあり、ラジエータファン（図示せず。）で、ＨＥＶバス１０の左方に設けられた左側壁１１の開口部を通して外気をＨＥＶバス１０内に取り入れ、エンジン１８内を循環して加熱された冷却水を冷却させるようになっている。このラジエータファンで取り入れられた外気は、ＨＥＶバス１０の床下や、ＨＥＶバス１０の後方に設けられた後壁１５の排熱口（図示せず。）を通して車両外に排出される。
【００２５】
次に、電池部１４について説明する。電池部１４は、図２、及び図３に示すようにバッテリボックス４０と、バッテリ４２と、バッテリ４２の電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータ４４（図３参照。）と、バッテリボックス４０の全体を覆う防水カバー４６などから構成されている。図２は、ＨＥＶバス１０のルーフ部２５と電池部１４とを車両幅方向に断面して示す図である。
【００２６】
バッテリボックス４０は、金属製の箱体で、内部に複数のバッテリ４２が収納してあり、ＨＥＶバス１０のルーフ部２５に取り付けられた取付ステー５２に固定されている。バッテリ４２は例えばリチウムイオン電池であり、全体で６００Ｖ程度の電圧になるよう電気的に接続されている。
【００２７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ４４は、バッテリ４２の電気を２４Ｖの車両用電圧に変換するコンバータであり、図３に示すようにバッテリボックス４０内に設けられている。またバッテリボックス４０内には、各バッテリ４２を接続させる電線、ＤＣ−ＤＣコンバータ４４に接続する電線、走行用インバータ２２や補機用インバータ２４に延びる電線（いずれも図示せず。）などが配線されている。
【００２８】
防水カバー４６は、左右の側壁５４が外側に開くように傾斜した（前後壁もほぼ同様の形状である。）、ほぼ台形状の断面形状に形成されている。防水カバー４６は、例えばＦＲＰ樹脂など、繊維補強樹脂材などからなり、取付ステー５２の上部にねじ等で固定されている。側壁５４の下端とルーフ部２５との間にはわずかな隙間が形成してあり、防水カバー４６は、その隙間を通して外気が防水カバー４６内に流入出するように取付ステー５２に取り付けられている。
【００２９】
防水カバー４６の左上面には、図３に示すように点検口５６、及び点検口５７が設けられている。点検口５６は、ほぼ正方形で、バッテリボックス４０の前方に設けられた吸気口６０のフィルタの点検、清掃等を主な目的として設けられている。点検口５７は、点検口５６の後方に、主にバッテリボックス４０の後方に設けられた吸気口６０のフィルタの点検、清掃と、安全装置のスイッチ操作や全体の点検などを主な目的として設けられている。
【００３０】
更に、バッテリボックス４０について詳しく説明する。
【００３１】
バッテリボックス４０は、上述したように金属製の箱体で、底板４８と、前板５０と、後板５１と、左側板５３と、右側板５５と、上板５９で形成されている。左側板５３には、図２に示すように吸気口６０が形成され、右側板５５には、排気口６２が形成されている。
【００３２】
吸気口６０は、左側板５３に３箇所形成されている。各吸気口６０は、図６に示すように左側板５３の上半部に形成してあり、その外側には集塵用のフィルタ６１（図６に二点鎖線で示す。）が交換可能に取り付けられている。また、バッテリボックス４０内には、各吸気口６０に対峙して吸気ファン６３（図４参照。）が設置されている。吸気ファン６３は、吸気口６０側からバッテリボックス４０の内部に空気を送るように作動する。更に各吸気口６０に対応して左側板５３には、吸気ダクト６４が取り付けられている。
【００３３】
吸気ダクト６４は、金属などからなる板状部材で、吸気口６０の外方側に取り付けられている。吸気ダクト６４は、縦壁６５と縦壁６５の両側に設けられた横壁６７、及び下端に設けられた底壁６９などから構成されている。横壁６７は縦壁６５の両側にほぼ垂直に取り付けられ、横壁６７と縦壁６５により吸気ダクト６４は断面コの字状に形成されている。
【００３４】
吸気ダクト６４の上部は、縦壁６５と左右（ＨＥＶバス１０に対しては前後方向に相当する。）の横壁６７とバッテリボックス４０の左側板５３で囲まれた空間となっており、上方に開放された第１開口部３６を形成している。
【００３５】
吸気ダクト６４の下部は、バッテリボックス４０の底板４８より下方に延び、第２開口部３８を形成している。具体的には、底板４８より下方に縦壁６５と横壁６７が共に延び、底壁６９が縦壁６５と横壁６７のそれぞれの下端に連結されている。すなわち左右の横壁６７のバッテリボックス４０の下方に突き出た部分と、底壁６９と、バッテリボックス４０の底板４８で区画された箇所が、車両の内側に向いて開口し、第２開口部３８を形成している。
【００３６】
更に底壁６９の先端（車両に対して内側に当たる端部である。）は、図２に示すようにルーフ部２５と所定の間隔まで近接している。かかる底壁６９とルーフ部２５との間隔は、底壁６９の先端がルーフ部２５に直接接触することなく、しかも高圧洗車機による洗浄水の噴流が防水カバー４６とルーフ部２５の間から噴き込まれた場合でも、噴流の勢いが弱められ、あるいは止められ第２開口部３８の開口面側に洗浄水の噴流がほとんど達することがない程度に狭めて形成された間隔となっている．更に、底壁６９は、縦壁６５側から底壁６９の先端に向かって、若干下向きに傾斜していることが好ましい。
【００３７】
排気口６２は、図３に示すように右側板５５に２箇所形成されている。図３の右側、つまり車両後方側に設けられた吸気ダクト６４には、後板５１に設けられた排気口（図示せず。）が対応している。
【００３８】
各排気口６２の外側には、図５に示すように排気ダクト６６が設けられている。排気ダクト６６は、傾斜壁７０と、傾斜壁７０の両側に設けられた横壁７２から形成され、排気口６２を囲っている。
【００３９】
傾斜壁７０は、傾斜壁７０の下端をバッテリボックス４０の右側板５５に取り付け、下端から斜め上方に傾斜して取り付けられている。横壁７２は、バッテリボックス４０の右側板５５と傾斜壁７０との間に形成された三角形状の部分に取り付けられている。
【００４０】
排気ダクト６６の下方は、上述したようにバッテリボックス４０との間で閉塞されている。そして排気ダクト６６は、下端から上方にいくにつれて右側板５５と傾斜壁７０、及び左右の横壁７２とで区画される部分の水平断面積が拡大し、上端で開口されている。
【００４１】
次に、バッテリ収納部（電池部１４）の換気構造の作用、効果について説明する。
【００４２】
吸気ファン６３が作動すると、図４に示すように吸気口６０から吸気を行い、それに伴い防水カバー４６とルーフ部２５との隙間から外気を導入させる。防水カバー４６内に導入された外気は、第１開口部３６及び第２開口部３８を通り、フィルタ６１を通過してバッテリボックス４０内に導入される。バッテリボックス４０内に導入された外気は、バッテリボックス４０内を通過し、吸気口６０に対峙して右側板５５に設けられた排気口６２から排出される。これにより、バッテリ４２で発生した熱や引火性ガスなどがバッテリボックス４０の外部に排出される。
【００４３】
外気は、吸気ダクト６４の第１開口部３６と下部の第２開口部３８を通って、バッテリボックス４０内に吸引されるので、通気抵抗が小さく、円滑にバッテリボックス４０内に導入される。また外気は、吸気口６０に設けられたフィルタ６１を通過してバッテリボックス４０内に流入されるので、埃がバッテリボックス４０内に入ることがない。
【００４４】
第１開口部３６は、吸気ダクト６４の上部に開口し、しかも防水カバー４６の内面との間隔が狭いために、防水カバー４６とルーフ部２５の隙間から浸入した雨滴や洗浄水の水滴が第１開口部３６から直接吸気ダクト６４内に入り、バッテリボックス４０内に浸入することはほとんどない。また第１開口部３６は、上部に開口しているので、バッテリボックス４０と防水カバー４６の間に浮遊している水滴が第１開口部３６内に吸引されることもほとんどない。
【００４５】
また、第２開口部３８は、バッテリボックス４０の底板４８より下方に突き出て、車両内側に開口しているので、防水カバー４６とルーフ部２５の隙間から浸入した水滴が、第２開口部３８を通って直接吸気口６０に至ることはない。また、吸気口６０は第２開口部３８より上方に設けられているので、水滴が第２開口部３８から吸気口６０まで吸い上げられることもない。
【００４６】
更に、車両の側方から洗浄水を噴射させて、防水カバー４６とルーフ部２５の隙間から水滴が浸入しても、第２開口部３８の下端、すなわち底壁６９の先端とルーフ部２５との隙間が狭く形成されていることから、第２開口部３８の開口面側に水滴が到達せず、第２開口部３８を通ってバッテリボックス４０内に吸引されることがない。また車両側方から噴射されて浸入してきた水滴が、第２開口部３８内に流入するには、車両外側から内側に向けて移動してきた水滴が、第２開口部３８の底壁６９の端部を越えた時点でその方向を車両外側に反転して回り込まなければならず、第２開口部３８を通して水滴がバッテリボックス４０内に流入することがない。
【００４７】
排気ダクト６６は、上面が開口し、しかもバッテリボックス４０から排出される方向に空気が流れているので、防水カバー４６とルーフ部２５の隙間から浸入した水滴が、排気ダクト６６の上方に形成された開口を通ってバッテリボックス４０内に浸入することはない。また、上方ほど排気ダクト６６の水平断面積が広くなっていることから、排気口６２から排出された空気は、バッテリボックス４０内で温度が高められていることもあり、円滑に排気ダクト６６を通って外部に排出される。
【００４８】
以上述べたように、本発明のバッテリ収納部の換気構造によれば、バッテリボックス４０内の換気を十分に行えるとともに、雨水や洗浄水などの水滴の浸入を防止し、バッテリボックス４０内部に収納されているバッテリ４２、電機器類、コードなどに損傷を与えることがない。
【００４９】
尚、上記例ではＨＥＶバス１０におけるバッテリボックス４０の換気構造を例として説明したが、本発明にかかるバッテリ収納部の換気構造は、これに限るものでない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明にかかるバッテリ収納部の換気構造の一実施形態を具えたＨＥＶバスを示す斜視図である。
【図２】電池部を示す断面図である。
【図３】防水カバーとバッテリボックスを示す分解斜視図である。
【図４】吸気ダクトを示す断面図である。
【図５】排気ダクトを示す断面図である。
【図６】吸気ダクトを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０…ＨＥＶバス
１４…電池部
１６…走行用電動モータ
１８…エンジン
１９…発電機
２２…走行用インバータ
２５…ルーフ部
３６…第１開口部
３８…第２開口部
４０…バッテリボックス
４２…バッテリ
４６…防水カバー
５３…上壁
５４…側壁
５５…右側板
５９…上板
６０…吸気口
６２…排気口
６３…吸気ファン
６４…吸気ダクト
６５…縦壁
６６…排気ダクト
６７…横壁
６９…底壁
７０…傾斜壁
７２…横壁
【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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