JP6302948B2 - 車両 - Google Patents

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Description

本発明は、車室内に配置されたバッテリモジュールを備える車両に関する。
モータ動力を利用して走行するハイブリッド車両、電気自動車などの車両には、バッテリモジュール（高圧バッテリ）が配置されている。例えば、特許文献１〜３には、車室内に配置されたバッテリモジュールと、バッテリモジュールを冷却した空気を排気する排気ダクトとを備える車両が開示されており、排気ダクトは、座席の下方空間を利用して配置されている。
米国特許出願公開第２０１０／０２３１０３５号明細書 国際公開第２００７／１０５４３０号 国際公開第２０１３／０３０８９０号
しかしながら、特許文献１〜３に示されるように、座席の下方空間を利用して排気ダクトを配置すると、以前から座席の下方に配置されていた部材である空調装置からの温風を後部座席の足元に排出するヒーターダクトと干渉する虞があった。
本発明の目的は、ヒーターダクトとの干渉を回避しつつ、座席の下方空間を利用して排気ダクトを配置できる車両を提供することである。
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
フロアパネル（例えば、後述の実施形態のフロアパネル３）と、
座席（例えば、後述の実施形態の前部座席４）下に配置されたバッテリモジュール（例えば、後述の実施形態のバッテリモジュール３２）と、
前記バッテリモジュールを冷却した空気を排出する排気ダクト（例えば、後述の実施形態の排気ダクト９）と、
前記フロアパネル上に配置され、空調装置から温風を排出するヒーターダクト（例えば、後述の実施形態のヒーターダクト１２、１３）と、を備えた車両（例えば、後述の実施形態の車両１）であって、
前記ヒーターダクトは、車両前後方向に延設され、
前記排気ダクトは、車幅方向に延設され、前記ヒーターダクトを交差するように配置され、
前記バッテリモジュールは、前記バッテリモジュールからの電気の出力を遮断する保守点検用プラグ（例えば、後述の実施形態の保守点検用プラグ３３）を備え、
前記ヒーターダクトは、前記保守点検用プラグを車幅方向両側から挟むように分岐している。
請求項２に記載の発明は、
フロアパネル（例えば、後述の実施形態のフロアパネル３）と、
座席（例えば、後述の実施形態の前部座席４）下に配置されたバッテリモジュール（例えば、後述の実施形態のバッテリモジュール３２）と、
前記バッテリモジュールを冷却した空気を排出する排気ダクト（例えば、後述の実施形態の排気ダクト９）と、
前記フロアパネル上に配置され、空調装置から温風を排出するヒーターダクト（例えば、後述の実施形態のヒーターダクト１２、１３）と、を備えた車両（例えば、後述の実施形態の車両１）であって、
前記ヒーターダクトは、車両前後方向に延設され、
前記排気ダクトは、車幅方向に延設され、前記ヒーターダクトを交差するように配置され、
前記排気ダクトは、前記バッテリモジュールの接続部（例えば、後述の実施形態の空気排出口３４ｂ）から鉛直方向に延びるバッテリ接続部（例えば、後述の実施形態のバッテリ接続部９ａ）と、該バッテリ接続部から車幅方向に延びる車幅方向延設部（例えば、後述の実施形態の車幅方向延設部９ｂ）と、を有する。
請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の車両であって、
前記バッテリモジュールは、前記フロアパネルに凹設されたバッテリ収容凹部（例えば、後述の実施形態のバッテリ収容凹部３ａ）に配置され、
前記排気ダクトは、前記車幅方向延設部が前記ヒーターダクトの上部を交差する。
請求項４に記載の発明は、
請求項３に記載の車両であって、
前記排気ダクトは、交差部分の近傍、且つ、前記排気ダクトの下面に排気口（例えば、後述の実施形態の排気口９ｆ）を有する。
請求項１に記載の発明によれば、排気ダクトは、車幅方向に延設され、ヒーターダクトを交差するように配置されるので、ヒーターダクトとの干渉を回避しつつ、座席の下方空間を利用して排気ダクトを配置できる。
また、ヒーターダクトは、保守点検用プラグを車幅方向両側から挟むように分岐しているので、ヒーターダクトを取り外すことなく、保守点検用プラグへのアクセスが可能になる。また、ヒーターダクトにより保守点検用プラグを保護することができる。
請求項２に記載の発明によれば、排気ダクトは、車幅方向に延設され、ヒーターダクトを交差するように配置されるので、ヒーターダクトとの干渉を回避しつつ、座席の下方空間を利用して排気ダクトを配置できる。
また、排気ダクトのバッテリ接続部は、バッテリモジュールの接続部から鉛直方向に延びているので、排気ダクトは、フロアパネル上に配置されたヒーターダクトの上部を交差でき、ヒーターダクトとの干渉が回避される。
請求項３に記載の発明によれば、バッテリモジュールは、フロアパネルに凹設されたバッテリ収容凹部に配置されているので、車室内空間を広く確保できるだけでなく、座席を低い位置に配置できる。
請求項４に記載の発明によれば、排気ダクトは、フロアパネルから上方に距離が離れた交差部分の近傍、且つ、フロアパネルと対向する排気ダクトの下面に排気口が設けられているので、フロアパネルとカーペットとの間が比較的広くなっている空間に排気することができ、排気流および排気温度をなますことができる。
本発明の一実施形態に係る車両の車室内の主な構成要素の配置を示す斜視図において、左側前部座席及び左側後部座席を省略した図である。 本発明の一実施形態に係るバッテリユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るバッテリユニットの分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両のバッテリユニット配置部を前側上方から見た斜視図において、左側前部座席を省略した図である。 本発明の一実施形態に係る車両のバッテリユニット配置部を後側上方から見た斜視図において、右側前部座席を省略した図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両のバッテリユニット配置部を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る車両の右側前部座席下（図７の矢印Ｂ）からバッテリユニット配置部を見た正面図である。
以下、本発明の一実施形態の車両について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
図１に示すように、本実施形態の車両１は、車室２の床部を構成するフロアパネル３上に、左右の前部座席４、左右の後部座席５、折り畳み自在な左右の３列目座席６、図示しないモータなどに電力を供給するバッテリユニット３０などを備える。
図２及び図３に示すように、バッテリユニット３０は、平面視で左右方向に長い直方体形状のバッテリケース３１と、バッテリケース３１に収容されるバッテリモジュール３２、バッテリＥＣＵ３７、バッテリ冷却ダクト（図示せず）及び保守点検用プラグ３３と、バッテリケース３１の上部開口を覆うバッテリカバー３４と、を備える。
本実施形態のバッテリユニット３０には、左右に並ぶ２つのバッテリモジュール３２が収容されており、左右のバッテリモジュール３２は、比較的剛性が高い上部フレーム部材３５を介して一体的に連結されている。上部フレーム部材３５は、断面略Ｌ字形状を有する前後一対のクロスフレーム３５ｆ、３５ｒと、２つのバッテリモジュール３２の上面を覆う矩形状の上部パネル３５ｐとから構成され、上部パネル３５ｐの前端部にクロスフレーム３５ｆが固定されるとともに上部パネル３５ｐの後端部にクロスフレーム３５ｆが固定され、部分的に閉断面が形成される。バッテリモジュール３２は、その充放電を制御するバッテリＥＣＵ３７を介してバッテリユニット３０の外部に電気の出力を行う。
バッテリ冷却ダクトは、図１に示す冷却ファン７から導入ダクト８を介してバッテリユニット３０内に導入された空気（例えば、空気調和装置の冷気）でバッテリモジュール３２を冷却するように構成されており、冷却後の空気は、排気ダクト９を介して車室２に排気される。
バッテリカバー３４は、シール部材３６を挟んだ状態でバッテリケース３１の上部開口を密閉状態で覆う。バッテリカバー３４は、その前端部に溶着される左右の前部固定部材３８ｆと、その後端部に溶着される左右の後部固定部材３８ｒとを一体に備えており、これらの固定部材３８を介してフロアパネル３に固定される。
バッテリカバー３４には、導入ダクト８が接続される２つの空気導入口３４ａと、排気ダクト９が接続される２つの空気排出口３４ｂと、バッテリユニット３０の外部からバッテリＥＣＵ３７にアクセスするためのＥＣＵアクセス口３４ｃと、バッテリユニット３０の外部から保守点検用プラグ３３にアクセスするためのプラグアクセス口３４ｄと、が形成されている。
ＥＣＵアクセス口３４ｃ及びプラグアクセス口３４ｄは、通常、着脱自在なアクセスカバー３９、４０（図７参照）によって個別に覆われており、アクセスカバー３９、４０を取り外すことにより、ＥＣＵアクセス口３４ｃ又はプラグアクセス口３４ｄが開口され、バッテリＥＣＵ３７又は保守点検用プラグ３３へのアクセスが可能になる。
保守点検用プラグ３３は、車両１の保守点検に際し、バッテリモジュール３２からの電気の出力を遮断するための操作具であり、バッテリケース３１内の車幅方向左側に配置され、バッテリカバー３４のプラグアクセス口３４ｄを介してバッテリユニット３０の外部から操作される。
図４〜図７に示すように、バッテリユニット３０は、前部座席４の下方であってフロアパネル３に凹設されたバッテリ収容凹部３ａ（図６参照）に配置される。バッテリ収容凹部３ａに配置されたバッテリユニット３０は、上記したようにバッテリカバー３４に設けられる固定部材３８の締結によりフロアパネル３に固定される。
左右の前部座席４の下方には、それぞれ、前部座席４を車両前後方向に移動可能に支持する左右一対のシートレール１０と、各シートレール１０の前端部及び後端部を支持する前後一対の補強部１１と、が設けられている。シートレール１０及び補強部１１は、前部座席４及び運転者の荷重を支えるために高い剛性を有しており、補強部１１は、フロアパネル３に対して溶接等により強固に固定される。そして、シートレール１０は、フロアパネル３のフロア面３ｂから上方に突設される前後一対の補強部１１間に架け渡した状態で保持される。
保守点検用プラグ３３は、前部座席４をシートレール１０に沿って前方に移動させることでアクセス可能となるように前後方向の位置が設定されている。つまり、通常時は、前部座席４で保守点検用プラグ３３が隠れているが、保守点検に際しては、図５に示すように前部座席４を前方に移動させることで保守点検用プラグ３３へのアクセスが可能になる。
図７に示すように、左右の前部座席４の下方であってバッテリカバー３４（又はフロアパネル３）の上方には、車両前後方向に延設される左右のヒーターダクト１２、１３が配置されている。左右のヒーターダクト１２、１３は、フロアパネル上を這うように配置され、前端に接続される空調装置からの温風を後端の排出口１２ｂ、１３ｂから後部座席５の足元空間に向けて排出する。また、左右のヒーターダクト１２、１３は、必要な流路断面積を確保しつつ、高さ寸法を抑えるために幅広な扁平形状を有している。
左右のヒーターダクト１２、１３のうち、左側のヒーターダクト１２は、後端側に左右に分岐した左右の分岐部１２ａを有しており、保守点検用プラグ３３は、左右の分岐部１２ａ間に挟まれるように配置されている。これにより、ヒーターダクト１２を取り外すことなく、保守点検用プラグ３３へのアクセスが可能になる。
図６〜図８に示すように、左右の排気ダクト９は、車両の中心に対し略対称に配置されており、必要な流路断面積を確保しつつ、高さ寸法を抑えるために幅広な扁平形状を有している。具体的な排気ダクト９の構成部位としては、バッテリカバー３４の空気排出口３４ｂに接続されるバッテリ接続部９ａと、バッテリ接続部９ａから車幅方向に沿って外側方に延設される車幅方向延設部９ｂと、車幅方向延設部９ｂの外端部から前部座席４の車幅方向外側のシートレール１０の内側に沿うように車両後方且つ下方に向けて湾曲する湾曲部９ｃと、湾曲部９ｃから車両前後方向に沿って車両後方に延設される前後方向延設部９ｄと、前後方向延設部９ｄの後端に形成され、後部座席５の下方で空気を排出する排気口９ｅと、を備える。
バッテリ接続部９ａは、図６に示すように、バッテリカバー３４の空気排出口３４ｂから鉛直方向に延びており、これにより車幅方向延設部９ｂがフロアパネル上を這うように配置されたヒーターダクト１２、１３の上部を交差し、排気ダクト９とヒーターダクト１２、１３との干渉が回避されている。また、排気ダクト９及びヒーターダクト１２、１３は、いずれも、必要な流路断面積を確保しつつ、高さ寸法を抑えるために幅広な扁平形状を有しているので、互いに交差するように配置しても、前部座席４の下面部と干渉することはなく、また、平面視において互いに重なり合う面積が大きくなるので、バッテリモジュール３２の排気熱を交差部における熱交換などに基づいて排気ダクト９側からヒーターダクト１２、１３側に渡すことが可能になる。
左右の排気ダクト９は、排気ダクト９とヒーターダクト１２、１３との交差部分の近傍に位置する湾曲部９ｃの下面にも排気口９ｆを有し、ここから排出した空気を排気ダクト９の上方を覆うカーペット１４に形成された通気孔（図示せず）を介して車室２内に分散排気している。なお、排気口９ｅや排気口９ｆによる空気の排出位置は、これに限定されるものではなく、任意に変更することができる。
また、左右の排気ダクト９のうち、左側の排気ダクト９の車幅方向延設部９ｂは、ヒーターダクト１２の上部を交差するにあたり、保守点検用プラグ３３（プラグアクセス口３４ｄ）の前側上方を通るように配置されている。これにより、排気ダクト９を取り外すことなく、保守点検用プラグ３３へのアクセスが可能になる。
以上説明したように、本実施形態の車両１によれば、排気ダクト９は、車幅方向に延設され、ヒーターダクト１２、１３を交差するように配置されるので、ヒーターダクト１２、１３との干渉を回避しつつ、前部座席４の下方空間を利用して排気ダクト９を配置できる。
また、バッテリモジュール３２は、前部座席４の下方であってフロアパネル３に凹設されたバッテリ収容凹部３ａに配置されているので、車室内空間を広く確保できるだけでなく、前部座席４を低い位置に配置できる。
また、排気ダクト９のバッテリ接続部９ａは、バッテリカバー３４の空気排出口３４ｂから鉛直方向に延びているので、排気ダクト９は、フロアパネル３上を這うように配置されているヒーターダクト１２、１３の上部を交差でき、ヒーターダクト１２、１３との干渉が回避される。
また、排気ダクト９は、ヒーターダクト１２、１３の上部を交差するので、交差部分はフロアパネル３からの距離が離れている。排気ダクト９には、この交差部分の近傍、且つ、フロアパネル３と対向する湾曲部９ｃの下面に排気口９ｆが設けられることで、排気ダクト９はフロアパネル３とカーペット１４との間が比較的広くなっている空間に排気することができ、排気流および排気温度をなますことができる。
また、ヒーターダクト１２は、保守点検用プラグ３３を車幅方向両側から挟むように分岐しているので、ヒーターダクト１２を取り外すことなく、保守点検用プラグ３３へのアクセスが可能になる。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、排気ダクト９は、バッテリカバー３４の空気排出口３４ｂに接続されるバッテリ接続部９ａと、バッテリ接続部９ａから車幅方向に沿って外側方に延設される車幅方向延設部９ｂとからなり、前部座席４の下方で左右に排気するように構成されたものでもよい。
また、上記実施形態では、排気ダクト９とヒーターダクト１２、１３とが略直交しているが、これに限らず、交差していればよい。
１ 車両
２ 車室
３ フロアパネル
３ａ バッテリ収容凹部
４ 前部座席
９ 排気ダクト
９ａ バッテリ接続部
９ｂ 車幅方向延設部
９ｆ 排気口
１２、１３ ヒーターダクト
３２ バッテリモジュール
３３ 保守点検用プラグ
３４ｂ 空気排出口（バッテリモジュールの接続部）

Claims (4)

  1. フロアパネルと、
    座席下に配置されたバッテリモジュールと、
    前記バッテリモジュールを冷却した空気を排出する排気ダクトと、
    前記フロアパネル上に配置され、空調装置から温風を排出するヒーターダクトと、を備えた車両であって、
    前記ヒーターダクトは、車両前後方向に延設され、
    前記排気ダクトは、車幅方向に延設され、前記ヒーターダクトを交差するように配置され、
    前記バッテリモジュールは、前記バッテリモジュールからの電気の出力を遮断する保守点検用プラグを備え、
    前記ヒーターダクトは、前記保守点検用プラグを車幅方向両側から挟むように分岐している、車両。
  2. フロアパネルと、
    座席下に配置されたバッテリモジュールと、
    前記バッテリモジュールを冷却した空気を排出する排気ダクトと、
    前記フロアパネル上に配置され、空調装置から温風を排出するヒーターダクトと、を備えた車両であって、
    前記ヒーターダクトは、車両前後方向に延設され、
    前記排気ダクトは、車幅方向に延設され、前記ヒーターダクトを交差するように配置され、
    前記排気ダクトは、前記バッテリモジュールの接続部から鉛直方向に延びるバッテリ接続部と、該バッテリ接続部から車幅方向に延びる車幅方向延設部と、を有する、車両。
  3. 請求項２に記載の車両であって、
    前記バッテリモジュールは前記フロアパネルに凹設されたバッテリ収容凹部に配置され、
    前記排気ダクトは、前記車幅方向延設部が前記ヒーターダクトの上部を交差する、車両。
  4. 請求項３に記載の車両であって、
    前記排気ダクトには、交差部分の近傍、且つ、前記排気ダクトの下面に排気口が設けられている、車両。
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