JP2011235761A - 車両用バッテリの冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】この発明は、バッテリを収納したバッテリケースに冷却ファンから冷却風をダクトを通して送る車両用バッテリの冷却装置について、ダクトを他の車載部品との接触から保護するとともに、ダクト周辺の空間の有効利用を図ることを目的とする。
【解決手段】この発明は、高電圧を発生するバッテリを収納するバッテリケースを左右一対のサイドパネルに挟まれた車両後部の空間内に配設し、バッテリケースに冷却風を送る冷却ファンをバッテリケースと車両上下方向で重なる位置に配設し、冷却ファンとバッテリケースとの間を連絡するダクトを車両幅方向で前記バッテリケースとサイドパネルとに挟まれた空間内に配置した車両用バッテリの冷却装置において、ダクトをブラケットを介してバッテリケースに固定するとともに、ブラケットをコ字状の断面に形成してその内部にダクトを配設したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は車両用バッテリの冷却装置に係り、特に、車両用バッテリに冷却風を送るダクトの保護を図り、ダクト周辺の空間の有効利用を図った車両用バッテリの冷却装置に関する。
電気自動車やハイブリッド車などのモータで車両を走行させる形式の車両においては、車両を走行させるためのバッテリが発電により発熱するため、冷却装置により冷却風を送り、バッテリを冷却している。
従来の車両用バッテリの冷却装置には、バッテリケースを左右一対のサイドパネルに挟まれた車両後部の空間内に配設し、冷却ファンとバッテリケースとの間を連絡するダクトを車両幅方向でバッテリケースとサイドパネルとに挟まれた空間内に配置したものがあった。（特許文献１）
特開２００５−７１７５９号公報
しかし、前記特許文献１のように、車両後部の車両幅方向でバッテリケースとサイドパネルとに挟まれた位置にダクトを配置し、このダクトの周辺に他部品の車載部品を搭載しようとした場合、車載部品の組付時に車載部品がダクトに当たり、ダクトがバッテリケースから外れる虞があった。
また、ダクトがバッテリケースから外れたことに気づかない場合、冷却ファンからダクトを通してバッテリケースに冷却風を送ることができなくなり、バッテリケース内のバッテリが充分に冷却できなくなる問題があった。
さらに、バッテリケースからダクトが外れることを防止するために、ダクト周辺の空間内に車載部品を配置および搭載するのを控えた場合、ダクト周辺の部品のレイアウトの自由度が低下する問題があった。
この発明は、高電圧を発生するバッテリを収納したバッテリケースに冷却ファンから冷却風をダクトを通して送る車両用バッテリの冷却装置について、ダクトを他の車載部品との接触から保護するとともに、ダクト周辺の空間の有効利用を図ることを目的とする。
この発明は、高電圧を発生するバッテリを収納するバッテリケースを左右一対のサイドパネルに挟まれた車両後部の空間内に配設し、前記バッテリケースに冷却風を送る冷却ファンを前記バッテリケースと車両上下方向で重なる位置に配設し、前記冷却ファンと前記バッテリケースとの間を連絡するダクトを車両幅方向で前記バッテリケースと前記サイドパネルとに挟まれた空間内に配置した車両用バッテリの冷却装置において、前記ダクトをブラケットを介して前記バッテリケースに固定するとともに、前記ブラケットをコ字状の断面に形成してその内部に前記ダクトを配設したことを特徴とする。
この発明の車両用バッテリの冷却装置は、ダクトをブラケットを介してバッテリケースに固定するとともに、ブラケットをコ字状の断面に形成してその内部にダクトを配置したことで、ダクトの周辺に他部品の車載部品を搭載する際、ブラケットによってダクトをバッテリケースや車体に固定するとともに車載部品との接触から保護でき、ダクトがバッテリケースや冷却ファンから外れることを防止できる。
このため、この発明の車両用バッテリの冷却装置は、ダクトの近くに車載部品を配置することができ、ダクト周辺の空間の有効利用を図ることができる。
車両用バッテリの冷却装置を搭載した車両の側面図である。（実施例） 車両用バッテリの冷却装置を搭載した車両の平面図である。（実施例） 車両用バッテリの冷却装置の右前方からの斜視図である。（実施例） 車両用バッテリの冷却装置の右後方からの斜視図である。（実施例） 車両用バッテリの冷却装置の右側面図である。（実施例） 図２のＡ−Ａ線矢視図である。（実施例） バッテリケースとダクト及びブラケットの分解斜視図である。（実施例）
この発明の車両用バッテリの冷却装置は、ダクトを固定するブラケットをコ字状の断面に形成してその内部にダクトを配置したことで、ブラケットによってダクトを車載部品との接触から保護し、ダクトがバッテリケースや冷却ファンから外れることを防止するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
図１・図２において、１は車両、２は車体フレーム、３はダッシュパネル、４は前部フロア、５は後部フロア、６は車室、７は前輪、８は後輪である。車両１は、車室６の前部フロア４に前席９を配設し、車室６の後部フロア５に後席１０を配設し、後席１０後側の後部フロア５に配設された左右一対のサイドパネル１１・１２に挟まれた空間（荷室）Ｓ１に高電圧を発生する走行用のバッテリを収納するバッテリケース１３を配設している。バッテリケース１３は、後部フロア５に取り付けた支持枠体１４に支持されている。
支持枠体１４は、図３〜図５に示すように、後部フロア５上を前後に離間して車幅方向に平行に延びる２本の前側基礎部材１５・後側基礎部材１６の車幅方向両端をそれぞれ車両前後方向に延びる右側基礎部材１７・左側基礎部材１８で接続し、２本の前側基礎部材１５・後側基礎部材１６の車幅方向の各右端から離間した位置にそれぞれ右前立ち部材１９・右後立ち部材２０を立ち上げるとともに、２本の前側基礎部材１５・後側基礎部材１６の車幅方向の各左端に近接する位置にそれぞれ左前立ち部材２１・左後立ち部材２２を立ち上げている。
また、支持枠体１４は、前側基礎部材１５に立ち上げた２本の右前立ち部材１９・左前立ち部材２１の間を車幅方向に延びる前側連絡部材２３で接続するとともに、後側基礎部材１６に立ち上げた２本の右後立ち部材２０・左後立ち部材２２の間を車幅方向に延びる後側連絡部材２４で接続している。
さらに、支持枠体１４は、前側基礎部材１５・後側基礎部材１６の各右端から離間した位置に立ち上げた２本の右前立ち部材１９・右後立ち部材２０の間を車両前後方向に延びる右側連絡部材２５で接続するとともに、前側基礎部材１５・後側基礎部材１６の各左端に近接する位置に立ち上げた２本の左前立ち部材２１・左後立ち部材２２の間を車両前後方向に延びる左側連絡部材２６で接続している。
これにより、支持枠体１４は、前記各部材１５〜２６の接続でバッテリケース１３を囲むように四角枠形状に形成されている。支持枠体１４に囲まれたバッテリケース１３内のバッテリからは、図３に示すように、電力を供給するための電力線２７が引き出されている。この支持枠体１４は、図３・図４に示すように、２本の前側基礎部材１５・後側基礎部材１６の車幅方向の各右端から離間した位置に右前立ち部材１９・右後立ち部材２０を立ち上げることで、２本の右前立ち部材１９・右後立ち部材２０と右側のサイドパネル１１との間に部品を搭載するための空間Ｓ２を形成している。
前記バッテリケース１３には、収納されたバッテリを冷却する冷却装置２８を設けている。冷却装置２８は、図３〜図５に示すように、冷却風を送る冷却ファン２９をバッテリケース１３と車両上下方向で重なる位置に配設している。この実施例の冷却ファン２９は、バッテリケース１３上部の車幅方向右側に配置されている。冷却ファン２９は、上部の吸気口３０に車幅方向に延びる吸気部材３１を接続し、吸気部材３１に上方に開口して車幅方向に広がる吸気口３２を設けている。吸気ファン２９は、後部の吐出口にダクト３３を接続している。ダクト３３は、バッテリケース１３に接続される。
前記ダクト３３は、吸気ファン２９とバッテリケース１３との間を連絡することで吸気部材３１で取り入れた車室６の空気をバッテリケース１３に冷却風として送り、収納されたバッテリを冷却する。このダクト３３は、図７に示すように、バッテリケース１３上部に配置される上部ダクト部３４と、この上部ダクト部３４に連続してバッテリケース１３右側部に配置される側部ダクト部３５とからなる。
前記上部ダクト部３４は、略平行な前側の壁面３６および後側の壁面３７と略平行な上側の壁面３８および下側の壁面３９とが互いに略直交する縦断面が四角形に形成され、吸気ファン２９の後側から車両後方に延びつつ次第に右方から右斜め前方に向かって湾曲した後に、再び右方に向かうように湾曲している。上部ダクト部３４の上流端には、車両前方に向かって開口し、吸気ファン２９の吐出口４０に接続される冷却風入口４１を設けている。
前記側部ダクト部３５は、前側の壁面３６が右斜め前方に延びてから右方に延びた後に下方に延び、後側の壁面３７が右方に延びてから右斜め前方に延びた後に折れ曲がって下側の壁面３９に繋がり、また、上側の壁面３８が右方に延びてから下方に湾曲して右側の壁面４２となって下方に延び、下側の壁面３９が右方に延びてから下方に湾曲して左側の壁面４３となって下方に延びるとともに一部が後側の壁面３７となって下方に延びている。さらに、側部ダクト部３５は、下方に延びる前側の壁面３６と後側の壁面３７とが接近する一方で、下方に湾曲した上側の壁面３８に続く右側の壁面４２と下側の壁面３９に続く左側の壁面４３とが離間して、横断面が車両前後方向に扁平な形状に絞られた形状で、バッテリケース１３と右側のサイドパネル１１とに挟まれた空間Ｓ２の車両前後方向の中間を、バッテリケース１３の右側壁４３に沿い車両下方に向かってバッテリケース１３下部まで延びている。
これにより、側部ダクト部３５には、車両側面視で、上部ダクト部３４に連続する上流部に、下流部より車両前方または車両後方に膨出する膨出部、この実施例においては車両後方に膨出する膨出部４４を形成している。なお、側部ダクト部３５には、前側の壁面３６が右斜め前方に延びてから右方に延びることで車両前方に膨出する膨出部４５が形成されているが、この膨出部４５は下流側よりも突出していない。また、側部ダクト部３５は、バッテリケース１３の右側方を通過する部分に、車両幅方向に長い断面形状の扁平部４５を形成している。側部ダクト部３５には、扁平部４６を形成する左側の壁面４３に車両左方に向かって開口する冷却風出口４７を設けている。冷却風出口４７は、バッテリケース１３の右側部４３に形成した冷却風導入口４８に接続される。
前記冷却装置２８は、ダクト３３をバッテリケース１３に固定するブラケット４９を設けている。ブラケット４９は、車両前後に平行で上下方向に延びる前側の壁部５０および後側の壁部５１と、これら前側の壁部５０および後側の壁部５１の各右側縁を接続する車両上下方向に延びる右側の壁部５２とによって、横断面がコ字状の断面に形成している。ブラケット４９は、コ字状の断面の内部にダクト３３の側部ダクト部３５を配設する。ブラケット４９は、側部ダクト部３５の扁平部４６をコ字状の断面の内部に配設した状態で、図６に示すように、側部ダクト部３５の車両前側の壁部３６および後側の壁部３７とそれらに対向するブラケット４９の車両前側の壁部５０および後側の壁部５１との間に、所定の隙間ｔを形成している。
ブラケット４９は、図７に示すように、前側の壁部５０の中間に前側取付部５３を設け、後側の壁部５１の上部に後側取付部５４を設け、右側の壁部５２の下部に右側取付部５５を設けている。ブラケット４９は、側部ダクト部３５の右側の壁面４２にブラケット４９の右側の壁部５２を取付具５６により取り付け、側部ダクト部３５の車両前側の壁部３６および後側の壁部３７とそれらに対向するブラケット４９の車両前側の壁部５０および後側の壁部５１との間に所定の隙間ｔを形成した状態で、ブラケット４９の前側取付部５３・後側取付部５４を支持枠体１４の右側連絡部材２５に固定具５７により固定し、ブラケット４９の右側取付部５５を支持枠体１４の右側基礎部材１７に固定具５７により固定している。
これにより、ダクト３３はバッテリケース１３と右側のサイドパネル１１とに挟まれた空間Ｓ２の車両前後方向の中間に配置した側部ダクト部３５を、ブラケット４９を介して支持枠体１４に支持されたバッテリケース１３に固定している。側部ダクト部３５が配置された空間Ｓ２には、横断面が車両前後方向に扁平な形状の側部ダクト部３５の前側および後側に、他部品の車載部品である補機用バッテリ５８や収納箱５９を搭載する空間が確保される。
また、ブラケット４９は、車両前側の壁部５０または後側の壁部５１に、バーリング孔６０・６１を形成している。さらに、ブラケット４９には、車両側面視にて、ダクト３３の上流部に形成した車両後方に膨出する膨出部４４の下面を覆うような延出部６２を、後側の壁部５１の上端に形成している。
このように、冷却装置２８は、ダクト３３をブラケット４９を介して支持枠体１４に支持されたバッテリケース１３に固定するとともに、ブラケット４９をコ字状の断面に形成してその内部にダクト３３の側部ダクト部３５を配置したことで、ダクト３３の側部ダクト部３５の周辺に他部品の車載部品を搭載する際、ブラケット４９によってダクト３３をバッテリケース１３に固定するとともに車載部品である補機用バッテリ５８や収納箱５９との接触から保護でき、ダクト３３がバッテリケース１３や冷却ファン２９から外れることを防止できる。
このため、この車両用バッテリの冷却装置２８は、ダクト３３の近くに車載部品を配置することができ、ダクト３３周辺の空間Ｓ２の有効利用を図ることができる。
また、冷却装置２８の冷却ファン２９は、バッテリケース１３の上方に配置されて、ダクト３３を冷却ファン２９からバッテリケース１３の側方を下方に延ばし、車両側面視にて、少なくともダクト３３がバッテリケース１３の側方を通過する部分の側部ダクト部３５では、横断面を車両前後方向に扁平した断面に形成している。
車両用バッテリの冷却装置２８は、バッテリケース１３の側方を通過する部分のダクト３３の横断面を車両前後方向に扁平した断面に形成したことで、バッテリケース１３の側方に形成される空間Ｓ２内でダクト３３が占有する空間を減少させることができる。
しかし、上記のようにダクト３３の横断面を車両前後方向に扁平させた場合、ダクト３３の近傍に車載部品を搭載する際に、車載部品がダクト３３に接触するとダクト３３がバッテリケース１３から外れやすくなる。
そこで、この車両用バッテリの冷却装置２８は、横断面を車両前後方向に扁平した形状のダクト３３にブラケット４９をかぶせるように取り付けることで、上記形状のようなダクト３３であってもダクト３３を車載部品との接触から保護し、ダクト３３がバッテリケース１３から外れるのを防止できる。
これによって、この車両用バッテリの冷却装置２８は、ダクト３３の前後に車載部品を配置する空間を創出でき、ダクト３３の前後に車載部品を配置することができ、ダクト３３周辺の空間を有効利用できる。
前記ブラケット４９は、側部ダクト部３５をコ字状の断面の内部に配設した状態で、側部ダクト部３５の車両前側の壁部３６および後側の壁部３７とそれらに対向するブラケット４９の車両前側の壁部５０および後側の壁部５１との間に、所定の隙間ｔを形成している。
これにより、この車両用バッテリの冷却装置２８は、ダクト３３の側部ダクト部３５の前後に車載部品を搭載する際、車載部品がブラケット４９に接触したとしても、ブラケット４９の変位（または変形）の許容する隙間ｔが形成されているため、ブラケット４９とダクト３３との接触を回避できるとともに、万一、ブラケット４９がダクト３３に接触したとしても、このブラケット４９の変位および変形でダクト３３に加わる荷重を緩和させて、ダクト３３がバッテリケース１３および冷却ファン２９から外れるのを防止できる。
この車両用バッテリの冷却装置２８は、ブラケット４９の車両前側の壁部５０または後側の壁部５１の少なくとも一方、この実施例では両壁面５０および壁面５１にバーリング孔６０およびバーリング孔６１を形成したことで、平板の壁面に比べてブラケット４９の壁面は、面剛性や捩じれ剛性を向上させることができる。
これによって、この車両用バッテリの冷却装置２８は、車載部品をダクト３３の前後に搭載する際に、車載部品がブラケット４９に接触したとしても、面剛性および捩じれ剛性の向上によってブラケット４９の前側の壁部５０または後側の壁面５１の変位量および変形量を抑えることができるため、ブラケット４９がダクト３３に接触するのを抑制でき、車載部品からダクト３３を保護できる。
この車両用バッテリの冷却装置２８は、車両側面視にて、ダクト３３の上流部には、その下流部より車両後方に膨出する膨出部４４を形成し、この膨出部４４の下面を覆うような延出部６２をブラケット４９に形成したことで、車載部品をダクト３３の膨出部４４の下方に搭載する際に、車載部品の上部がダクト３３の膨出部４４に直接接触するのをブラケット４９の延出部６２で防止できる。
これにより、この車両用バッテリの冷却装置２８は、ブラケット４８の延出部６２によって冷却ファン２９からダクト３３が外れるのを防止でき、ダクト３３を保護できる。
この発明は、バッテリケースに冷却ファンから冷却風をダクトを通して送る車両用バッテリの冷却装置について、ダクトを他の車載部品との接触から保護するとともに、ダクト周辺の空間の有効利用を図ることができるものであり、冷却装置にかぎらず、車載部品周辺の空間の有効利用に応用可能である。
１ 車両
５ 後部フロア
６ 車室
１１ 右側のサイドパネル
１２ 左側のサイドパネル
１３ バッテリケース
１４ 支持枠体
２８ 冷却装置
２９ 冷却ファン
３０ 吸気部材
３１ 吸気口
３３ ダクト
３４ 上部ダクト部
３５ 側部ダクト部
３６ 前側の壁部
３７ 後側の壁部
４４ 後側の膨出部
４６ 扁平部
４９ ブラケット
５０ 前側の壁部
５１ 後側の壁部
５２ 右側の壁部
６２ 延出部

Claims (5)

  1. 高電圧を発生するバッテリを収納するバッテリケースを左右一対のサイドパネルに挟まれた車両後部の空間内に配設し、
    前記バッテリケースに冷却風を送る冷却ファンを前記バッテリケースと車両上下方向で重なる位置に配設し、
    前記冷却ファンと前記バッテリケースとの間を連絡するダクトを車両幅方向で前記バッテリケースと前記サイドパネルとに挟まれた空間内に配置した車両用バッテリの冷却装置において、
    前記ダクトをブラケットを介して前記バッテリケースに固定するとともに、前記ブラケットをコ字状の断面に形成してその内部に前記ダクトを配設したことを特徴とする車両用バッテリの冷却装置。
  2. 前記冷却ファンは前記バッテリケースの上方に配置されて、前記ダクトを前記冷却ファンから下方に延ばし、
    車両側面視にて、少なくとも前記ダクトが前記バッテリケースの側方を通過する部分では、前記ダクトの横断面を車両前後方向に扁平した断面に形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリの冷却装置。
  3. 前記ダクトを前記ブラケットの内部に配設した状態で、前記ダクトの車両前側の壁部および後側の壁部とそれらに対向する前記ブラケットの車両前側の壁部および後側の壁部との間に所定の隙間を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用バッテリの冷却装置。
  4. 前記ブラケットの車両前側の壁部または後側の壁部の少なくとも一方にバーリング孔を形成したことを特徴とする請求項３に記載の車両用バッテリの冷却装置。
  5. 車両側面視にて、前記ダクトの上流部には、その下流部より車両前方または車両後方に膨出する膨出部を形成し、この膨出部の下面を覆うような延出部を前記ブラケットに形成したことを特徴とする請求項４に記載の車両用バッテリの冷却装置。


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