バッテリの冷却構造
【課題】特に小型の車両において、バッテリの冷却用の排気による騒音の発生を抑制でき、車室内の乗員に排気による騒音が伝わることを効果的に防止できるバッテリの冷却構造を提供する。
【解決手段】送風ファン（３５）によるバッテリ（２２）の冷却後の送風が排出される排気口（４２）は、車両（１）のボディ（１０）の一部であるタイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）と、荷室（８）の内壁を構成するパネル部材（１８）との間に形成された空間（１９）に開口している。そして、排気口（４２）から出た排気の少なくとも一部が直接当たるタイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）に吸音材（５０）が取り付けられていると共に、パネル部材（１８）の内面（１８ａ）に他の吸音材（５１）が取り付けられている。これにより、ボディ（１０）に排気口（４２）からの排気が直接当たることで発生する騒音を低減するように構成した。
【解決手段】送風ファン（３５）によるバッテリ（２２）の冷却後の送風が排出される排気口（４２）は、車両（１）のボディ（１０）の一部であるタイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）と、荷室（８）の内壁を構成するパネル部材（１８）との間に形成された空間（１９）に開口している。そして、排気口（４２）から出た排気の少なくとも一部が直接当たるタイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）に吸音材（５０）が取り付けられていると共に、パネル部材（１８）の内面（１８ａ）に他の吸音材（５１）が取り付けられている。これにより、ボディ（１０）に排気口（４２）からの排気が直接当たることで発生する騒音を低減するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたバッテリを送風によって冷却するように構成したバッテリの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンとモータを併用して走行する自動車（以下、「ハイブリッド自動車」と称す。）、又はモータのみを用いて走行する自動車（以下、「電気自動車」と称す。）には、電力を蓄えると共に電動装置に電力を供給するためのバッテリ（バッテリモジュール）が搭載されている。このようなバッテリは作動時に発熱を伴うが、高温状態では充放電効率が低下する。そのため、ハイブリッド自動車や電機自動車には、当該バッテリを冷却するための冷却構造が設けられている。この冷却構造は、送風ファンによって吸気ダクトからバッテリケース内に吸入した冷却用空気をバッテリに送り、その後、排気ダクトでバッテリケースの外部に排出するように構成されている。
【０００３】
ところで、従来のバッテリの冷却構造では、バッテリを冷却するための通気管路に冷却用空気が流通する際、通気音（風切音）が発生し、これが騒音として車室内の後部座席などに伝わるおそれがあった。特に、排気が通気管路の屈曲部の壁面などに衝突することによる気流の乱れなどで、大きな騒音が発生する場合がある。このような通気音による騒音を低減するための従来技術として、特許文献１には、バッテリを冷却した排気が流通する排気ダクトに網目状の開口群を形成し、該開口群を覆うように吸音材を取り付けた構造の冷却装置が開示されている。また、特許文献２には、バッテリを冷却するための冷却空気が流通する吸気・排気冷却管路の湾曲部に開口部を設け、該開口部に吸音材を取り付けた構造が開示されている。
【０００４】
上記特許文献１，２に記載の構造は、いずれも吸気管や排気管などの管路に吸音材を設置することで、吸気管や排気管などの管路内で発生する騒音を低減する処理を当該管路内のみで行うように構成したものである。しかしながら、特に小型の車両などにおいては、上記のようなバッテリ冷却用の通気管路のためのスペースを十分に確保できない場合が多い。そのため、通気管路が複雑に湾曲する形状になってしまう。これにより、管路内に吸音材を設置する対策だけでは、十分な吸音性能を得ることができず、そのような対策を行っても依然として乗員に影響を及ぼし兼ねないレベルの騒音が発生し得る、という課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４３５９４４４号公報
【特許文献２】特開２００５−７１７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気経路のレイアウトに制限が生じ易い小型の車両などにおいて、バッテリの冷却用の排気による騒音の発生を抑制でき、車室内の乗員に排気による騒音が伝わることを効果的に防止できるバッテリの冷却構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明は、車両（１）に搭載されたバッテリ（２２）と、バッテリ（２２）を冷却するため送風を行う送風手段（３５）と、送風手段（３５）によるバッテリ（２２）の冷却後の送風が排出される排気口（４２）と、を備えたバッテリの冷却構造であって、排気口（４２）は、車両（１）のボディ（１０）の内面（１１ａ）に向けて開口しており、該排気口（４２）から出た排気の少なくとも一部がボディ（１０）の内面（１１ａ）に直接当たる配置構成であり、排気口（４２）からの排気が直接当たるボディ（１０）の内面（１１ａ）に吸音材（５０）が取り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかるバッテリの冷却構造では、排気口をボディの内面に向けて開口し、該排気口から出た排気の少なくとも一部がボディの内面に直接当たる配置構成としたことで、ボディの内面で排気を案内するようにして、排気経路を小さな曲率で複雑に湾曲させずに済む長さ寸法に抑えることを可能としている。そのうえで、排気口からの排気が直接当たるボディの内面に吸音材を取り付けたことで、排気口からの排気がボディに直接当たることによって生じる騒音を効果的に低減するように構成した。これにより、排気経路のレイアウトに制限が生じ易い小型の車両においてもバッテリの冷却用の排気による騒音の発生を抑制できるので、車室内の乗員に排気による騒音が伝わることを防止でき、車室内の居住性を向上させることができる。
【０００９】
この場合、排気口（４２）からの排気が当たるボディ（１０）の内面（１１ａ）は、車輪（１７ａ）が収容されたタイヤハウス（１１）における車内空間（７，８）側を向く内側面（１１ａ）であってよい。これによれば、車内空間に近い位置にあるタイヤハウスの内側面に排気口からの排気が当たる場合に、当該排気の衝突音を吸音材で吸音することで、車室内の乗員に騒音が伝わることを防止できる。
【００１０】
この場合さらに、上記の排気口（４２）は、その一部のみがタイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）に対向して配置されており、排気口（４２）から出た排気は、タイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）に当たると共に、該タイヤハウス（１１）の径方向の外周面（１１ｂ）に沿って流れるようになっており、吸音材（５０）は、タイヤハウス（１１）の径方向の外周面（１１ｂ）にも取り付けられているとよい。
【００１１】
この構成によれば、タイヤハウスの内側面に対して排気口がオフセット状態で配置されている場合において、排気口から出た排気は、タイヤハウスの内側面に当たると共に、径方向の外周面（タイヤの円周方向の面）に沿って奥側へ流れる。この場合、タイヤハウスの径方向の外周面でも排気による騒音が発生するので、当該外周面にも吸音材を取り付けることが望ましい。なお、タイヤハウスの外周面は、その面が複雑な形状に湾曲している部分であるため、その面に沿って排気が流れると、乱流状態となることで大きな騒音が発生する懸念がある。そのため、当該外周面に吸音材を取り付ければ、排気による騒音をより効果的に低減できる。
【００１２】
また、上記の吸音材（５０）は、シンサレート（登録商標）からなるシート材であることが望ましい。シンサレートからなるシート材は、その形状を容易に変更できるので、排気が直接当たるボディの内面が複雑な湾曲面などである場合にも確実に取り付けることができる。また、厚み寸法などを自由に設定できるので、排気口から出た排気を所望の方向へ導くような寸法形状とすることが簡単に行える。したがって、吸音材の形状設定で車室内の乗員に排気による騒音をさらに伝わり難くすることが容易に行える。
【００１３】
またこの場合、タイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）に対向する位置には、車内空間（７，８）の内壁を構成するパネル部材（１８）が設置されており、排気口（４２）は、タイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）とパネル部材（１８）との間の空間（１９）に配置されており、パネル部材（１８）のタイヤハウス（１１）側の面には、他の吸音材（５１）が取り付けられているとよい。
【００１４】
この構成によれば、排気口からの排気をタイヤハウスの内側面に貼付した吸音材に直接当てることで吸音し、かつ、当該排気による反射音をパネル部材のタイヤハウス側の面に貼付した他の吸音材で吸音することで、車室内に排気の通気音あるいはその反射音がより伝わり難くなるようにできる。また、タイヤハウスの内側面とそれに対向するパネル部材との間の空間に排気通路が形成され、当該排気通路の内面に吸音材が貼付されていることで、当該排気通路に排気音を消音するサイレンサとしての機能を持たせることが可能となる。
【００１５】
また、上記のタイヤハウス（１１）は、車両（１）の後輪（１７ａ）を収容するタイヤハウス（１１）であって、吸音材（５０）の厚み寸法を車両（１）の後側よりも前側の方が厚くなるように設定することで、吸音材（５０）に当たる排気口（４２）からの排気が車両（１）の後方へ向かうようにするとよい。
【００１６】
これによれば、吸音材の厚さ寸法を適宜に設定するだけの簡単な構成で、後輪を収容するタイヤハウスの内側面に当たる排気を車室内の乗員から遠ざかる向きである車両の後側へ向かわせることができる。したがって、車室内の乗員（特に後部座席に着席している乗員）に排気による騒音をより伝わり難くすることができる。
【００１７】
また、排気口（４２）に向かう排気経路（４３）は、排気口（４２）に近付くにつれてタイヤハウス（１１）の後側へ次第に拡径する末広形状に形成されているとよい。これによれば、排気口から出た排気をタイヤハウスの後側に向かわせることができるので、車室内の乗員（特に後部座席に着席している乗員）に排気による騒音を尚更伝わり難くすることができる。
【００１８】
また、排気口（４２）に通じる排気経路（４３，４１）における排気口（４２）の直前位置には、更に他の吸音材（５２ａ，５２ｂ）が取り付けられているとよい。これによれば、排気口から排出される排気による騒音の吸音効果を更に高めることができる。
【００１９】
また、排気経路（４４，４１ｂ）の外面には排気による騒音を遮音するための遮音材（５５）を取り付けるとよい。この遮音材は、排気経路の湾曲部（４１ｂ）の外側壁（４４）などに取り付けることが望ましい。これによれば、排気経路を排気が通過する際に発生する放射音（あるいは透過音）を低減できる。
【００２０】
また、本発明は、車両（１）に搭載されたバッテリ（２２）と、バッテリ（２２）を冷却するための送風を吸気する吸気口（３１ａ）と、バッテリ（２２）の冷却後の送風が排出される排気口（４２）と、を備えたバッテリの冷却構造であって、排気口（４２）は、車両（１）のボディ（１０）と、車室（７）又は荷室（８）の隔壁を構成するパネル部材（１８）との間に形成された空間（１９）に開口しており、排気口（４２）から出た排気の少なくとも一部が直接当たるボディ（１０）の当接面（１１ａ）に吸音材（５０）が取り付けられていると共に、パネル部材（１８）の上記空間（１９）側の面（１８ａ）に他の吸音材（５１）が取り付けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明にかかる上記の冷却構造によれば、バッテリを冷却した排気が排出される排気口をボディとパネル部材との間の空間に開口させたことで、ボディとパネル部材との間に排気通路を画成している。これにより、排気口より手前の排気経路の長さを短く抑えることができるので、排気経路が複雑な形状に湾曲することを回避できる。そのうえで、ボディの当接面及びパネル部材の内面に吸音材を直接取り付けていることで、排気経路の内面に排気口からの排気が当たることによって生じる騒音を効果的に低減することができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかるバッテリの冷却構造によれば、特に小型の車両において、バッテリの冷却用の排気による騒音を低減でき、車室内の乗員に排気による騒音が伝わることを効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態にかかるバッテリの冷却構造を備えたハイブリッド自動車の車両を示す概略の側面図、（ｂ）は、バッテリボックスの配置を示す概略の平面図である。
【図２】バッテリボックスを示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ´矢視断面図である。
【図３】排気ダクトを示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側断面図、（ｃ）は、下面図である。
【図４】車両のボディに対する排気ダクトの配置構成を示す概略の側断面図である。
【図５】車両のボディに対する排気ダクトの配置構成を示す概略の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明において前後左右などの向きを示す場合は、後述する車両１における向きを示すものとする。また、図中矢印で示すＦＲ、ＬＨはそれぞれ、車両１の前側及び左側の向きをそれぞれ示す。
【００２５】
図１（ａ）は、本発明の一実施形態にかかるバッテリの冷却構造を備えたハイブリッド自動車の車両を示す概略の側面図である。同図に示す車両１は、板金製のボディ（車体）１０を備え、該ボディ１０の前部に配置されたエンジンルーム２には、エンジン３ａ及びモータジェネレータ３ｂが直列に設置されたパワーユニット３が搭載されている。モータジェネレータ３ｂは、例えば三相交流モータである。この車両１は、内燃機関であるエンジン３ａをモータジェネレータ３ｂにより駆動補助すると共に、車両減速時などには、モータジェネレータ３ｂからの電力を回収可能なハイブリッド自動車の車両である。
【００２６】
すなわち、車両１では、モータジェネレータ３ｂ及びエンジン３ａの駆動力が駆動輪である前輪１６に伝達される。また、車両１の減速時などに前輪１６からモータジェネレータ３ｂに駆動力が伝達されると、モータジェネレータ３ｂが発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車両１の運動エネルギーが電気エネルギーとして回収される。回収された電気エネルギーは、後述するＰＣＵ２３（電力変換器）を介してバッテリモジュール２２のバッテリ（蓄電池）２１ａに充電される。
【００２７】
エンジンルーム２の後方には、フロントシート５及びリアシート６を有する車室７が設けられている。また、車室７の後方には、該車室７とリアシート６のシートバック６ａなどを介して仕切られた荷室（トランク）８が設けられている。なお、車室７及び荷室８は、共に車内空間を構成している。したがって、以下で車内又は車内空間というときは、車室７及び荷室８の少なくともいずれかの空間を指すものとする。そして、荷室８内のフロアパネル９の下方には、電力ケーブル１５を介してパワーユニット３と接続されたバッテリボックス２０が配置されている。図１（ｂ）は、車両１におけるバッテリボックス２０の配置を示す概略の平面図である。同図に示すように、バッテリボックス２０は、荷室８内のフロアパネル９の下方において、左右の後輪１７ａ，１７ｂを収容したボディ（１０）の一部であるタイヤハウス（ホイールハウス）１１，１２の間に設置されている。
【００２８】
図２は、バッテリボックス２０を示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ´矢視断面を示す図である。バッテリボックス２０は、略直方体状の箱型のケース２１内に、バッテリモジュール（バッテリ）２２と、電力変換器としてのパワーコントロールユニット（以下、「ＰＣＵ」と記す。）２３などの電装機器とが収容されたものである。バッテリボックス２０は、前後方向に所定間隔で平行に設置された二本の支持フレーム２５，２５によって、荷室８のフロアパネル９の下部に配置された車体骨格部材に支持されている。
【００２９】
ケース２１は、例えば鋼板製の容器であって、上部が開口する有底容器状の下ケース２１ａと、該下ケース２１ａの上面開口を塞ぐ略平板状の蓋体２１ｂとからなる。ケース２１の内部は、上下二段になっていて、下段側にはバッテリモジュール２２が収容されており、上段側にはＰＣＵ２３及びその他の電装機器が収容されている。なお、図２（ａ）では、蓋体２１ｂの図示を省略しており、図２（ｂ）では下ケース２１ａの図示を省略している。
【００３０】
バッテリモジュール２２は、多数のバッテリ２２ａが一体に束ねられた状態で設置されている。また、ＰＣＵ２３は、詳細な内部構成の図示は省略するが、インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣコンバータ）、及びＥＣＵなどが一体に構成されてなる電子機器である。ＰＣＵ２３では、バッテリモジュール２２から直流電流を得ると共に該直流電流を三相交流電流に変換し、この電流をモータジェネレータ３ｂに供給してこれを駆動させると共に、モータジェネレータ３ｂからの回生電流を直流電流に変換することでバッテリモジュール２２への充電を可能としている。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、バッテリボックス２０には、該バッテリボックス２０内（ケース２１内）にバッテリモジュール２２及びＰＣＵ２３などの電装部品を冷却するための空気を導入するための吸気ダクト３１と、ケース２１内を冷却後の空気を導出するための排気ダクト（排気経路）４１と、ケース内２１を冷却するための送風を行う冷却ファン（送風手段）３５とが設置されている。
【００３２】
吸気ダクト３１は、例えばポリプロピレンからなる筒状の部材で、その上流側端部の吸気口３１ａが荷室８内に開口している。吸気ダクト３１の下流側端部は、バッテリボックス２０のケース２１内に開口している。これにより、吸気ダクト３１は、吸気口３１ａから吸入した荷室８内の空気をケース２１内に導入するようになっている。一方、排気ダクト４１は、例えばポリプロピレンからなる筒状の部材で、上流側の端部がケース２１内の冷却ファン３５の上部に開口しており、下流側の端部に設けた排気口４２がケース２１の左側面の後端部近傍に配置されて、左向きに開口している。
【００３３】
冷却ファン３５による冷却用空気の流れを、図２（ａ）、（ｂ）において鎖線矢印で示す。冷却ファン３５の作動により、吸気ダクト３１から導入された空気は、ケース２１内において、下段側のバッテリモジュール２２内又はその周囲を後側から前側に流れた後、ケース２１の前端で上段側に流れ、さらにその後、上段側のパワーコントロールユニット２３を通ってケース２１内の前側から後側に流れ、冷却ファン３５に吸入される。冷却ファン３５を出た排気は、排気ダクト４１を通って排気口４２から排出される。このように、冷却ファン３５の作動により、吸気ダクト３１、ケース２１内のバッテリモジュール２２及びＰＣＵ２３、及び排気ダクト４１をこの順に空気が強制的に流通するようになっている。
【００３４】
図３は、車両１のボディ１０に対する排気ダクト４１の配置構成を示す概略の側断面図（車両１の後方から見た側断面図）であり、図４は、排気口４２及びその周辺を示す概略の斜視図である。本実施形態では、図３に示すように、排気ダクト４１の排気口４２は、車外４との境界を画成している車両１のボディ１０と、荷室８の内壁を構成しているパネル部材（ライニング）１８との間に形成された空間（排気通路）１９に開口している。
【００３５】
そして、排気口４２はボディ１０の内面を向いていることで、排気口４２から出た排気の少なくとも一部がボディ１０に直接当たる配置構成としている。具体的には、ここでの排気口４２からの排気が当たるボディ１０の内面は、左後輪１７ａが配置された左後タイヤハウス（以下、単に「タイヤハウス」と記す。）１１の内側面（車両１の中心側を向く面）１１ａ及び後面１１ｂである。そして、この排気口４２からの排気が当たるタイヤハウス１１の内側面１１ａ及び後面１１ｂに、排気による衝突音を吸音するための吸音材５０が貼付されている。
【００３６】
タイヤハウス１１に貼付した吸音材５０は、吸音性を有する布状の部材などで構成することができる。このような吸音材５０としては、例えば、ポリプロピレンなどの合成繊維からなるマイクロファイバーの不織布を用いるとよい。好適な具体例として、シンサレート（Thinsulate：登録商標）からなるシート材を用いることができる。
【００３７】
このように、本実施形態の冷却構造では、排気口４２をボディ１０の内面であるタイヤハウス１１の内側面１１ａに向けて開口し、該排気口４２から出た排気の少なくとも一部がこの内側面１１ａに直接当たる配置構成としたことで、ボディ１０の内面で排気を案内するようにして、排気口４２の手前の排気経路を小さな曲率で複雑に湾曲させずに済む長さ寸法に抑えている。そのうえで、排気口４２からの排気が直接当たるタイヤハウス１１の内側面１１ａに吸音材５０を貼付したことで、排気口４２からの排気がボディ１０に直接当たることによって生じる騒音を効果的に低減するように構成した。これにより、排気経路のレイアウトに制限が生じ易い小型の車両においても、バッテリモジュール２２の冷却用の排気による騒音の発生を抑制できるので、車室７内の乗員に排気による騒音が伝わることを防止でき、車室７内の居住性を向上させることができる。
【００３８】
そして、図２（ａ）及び図４に示すように、排気口４２は、その前側の一部分のみがタイヤハウス１１の内側面１１ａに対向して配置されている。したがって、排気口４２から出た排気は、その一部が、図４に矢印Ｌ１で示すようにタイヤハウス１１の内側面１１ａに当たり、他の一部が、矢印Ｌ２で示すようにタイヤハウス１１の後面（径方向の外周面）１１ｂに沿って奥側（排気口４２から離れる側、車両１の左側）へ流れるようになっている。そして、吸音材５０は、タイヤハウス１１の内側面１１ａから角部１１ｃを経由して後面１１ｂに渡って貼付されている。
【００３９】
すなわちこの場合、タイヤハウス１１の後面１１ｂ上でも排気による騒音が発生するので、当該後面１１ｂにも吸音材５０を貼付している。なお、タイヤハウス１１の後面１１ｂを含む径方向の外周面は、その面が複雑な形状に湾曲している部分であるため、その面に沿って排気が流れると、乱流状態となることで大きな騒音が発生する可能性が高い。そのため、上記のように、タイヤハウス１１の後面１１ｂにも吸音材５０を貼付することで、排気口４２からの排気による騒音をより効果的に低減することができる。
【００４０】
また、タイヤハウス１１の内側面１１ａに貼付した吸音材５０は、その厚み寸法を車両１の後側よりも前側の方が厚くなるように設定する（車両１の前側から後側に向かって次第に薄くなるようにする）ことが望ましい。このように設定することで、タイヤハウス１１の内側面１１ａに貼付した吸音材５０の表面が、車両１の前側から後側に向かって次第に排気口４２から遠ざかるような傾斜面になるので、吸音材５０に当たって跳ね返された排気口４２からの排気を車両１の後方（タイヤハウス１１の後方）へ向かわせることができる。これにより、車室７内の乗員（特にリアシート６に着席している乗員）に排気による騒音をより伝わり難くすることができる。
【００４１】
そして、吸音材５０をシンサレートからなるシート材とすれば、その形状を容易に変更できるので、タイヤハウス１１の面が複雑な形状の湾曲面であっても確実に貼付できるうえに、吸音材５０の厚み寸法などを自由に設定できる。したがって、上記のように排気口４２から出た排気を所望の方向へ導くような寸法形状に設定することが簡単に行えるので、簡単な構成で、車室７内の乗員に騒音を伝わり難くすることが可能となる。
【００４２】
また、図３及び図４に示すように、タイヤハウス１１の内側面１１ａに対向する位置には、車内空間である荷室８の内壁を構成するパネル部材１８が設置されている。パネル部材１８は、タイヤハウス１１の内側及びバッテリボックス２０の上側を覆うように形成された合成樹脂製の板状部材である。そして、パネル部材１８の内面（タイヤハウス１１側の面）１８ａには、他の吸音材５１が取り付けられている。この吸音材５１は、吸音材５０と同様、シンサレートからなるシート状の部材としてよい。
【００４３】
すなわち、本構造では、排気口４２からの排気をタイヤハウス１１の内側面１１ａに貼付した吸音材５０に当てることで吸音し、かつ、当該排気による反射音（吸音材５０で反射された反射音）をパネル部材１８の内面１８ａに貼付した他の吸音材５１で吸音するように構成している。また、タイヤハウス１１の内側面１１ａとそれに対向するパネル部材１８との間に、排気口４２から出た排気が流通する排気通路１９が形成されており、当該排気通路１９の内面に吸音材５０，５１が貼付されている。これにより、当該排気通路１９に排気の流通音を消音するためのサイレンサとしての機能を持たせている。これらによって、車室７内のリアシート６などに着席している乗員に排気による騒音及びその反射音が伝わり難くなるような構造としている。
【００４４】
次に、排気ダクト４１の構成について詳細に説明する。図５は、排気ダクト４１を示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側断面図、（ｃ）は、下面図である。同図に示すように、バッテリボックス２０に設けた排気ダクト４１は、その経路途中が略直角方向に湾曲する筒状の部材であり、冷却ファン３５の排出側に連結された連結端４１ａの先が略直角に湾曲する湾曲部４１ｂになっており、その先に吸音材６１を設置した吸音部４１ｃが設けられており、さらにその先の排気口４２の直前位置には、末広がりの漏斗状のファンネル部４３が形成されている。吸音部４１ｃの内面に貼付したシート状の吸音材６１は、排気ダクト４１内を流通する排気による通気音を吸音するために、従来から排気ダクト４１内に設置されているものである。この吸音材６１は、他の吸音材５０、５１と同様、シンサレートなどからなるシート状の部材であってよい。
【００４５】
また、ファンネル部４３の内面には、他の吸音材５２ａ，５２ｂが貼付されている。これら吸音材５２ａ，５２ｂは、ファンネル部４３の上下壁４３ａ，４３ｂの内面にそれぞれ貼付されている。吸音材５２ａ，５２ｂも、吸音材５０などと同様、シンサレートからなるシート状の部材としてよい。これらの吸音材５２ａ，５２ｂは、本構造において排気ダクト４１内に新規に取り付けられた吸音材である。本実施形態では、このように排気口４２及びその直前位置であるファンネル部４３の内面に吸音材５２（５２ａ，５２ｂ）を貼付していることで、排気口４２で発生する排気音の吸音効果を更に高めることができる。
【００４６】
また、排気ダクト４１における湾曲部４１ｂの外側壁４４の外面には、遮音材５５が貼付されている。遮音材５５は、ゴム製のシート状部材で、湾曲部４１ｂを排気が通過する際に排気ダクト４１内で発生する通気音の外部への放射（透過）を低減させるものである。この遮音材５５には、遮音性を有するゴム製のシート状部材を用いることができる。このような遮音材５５の具体例として、サンダイン（商標）シートを用いることができる。これによれば、排気ダクト４１において騒音が発生し易い湾曲部４１ｂに遮音材５５を貼り付けていることで、湾曲部４１ｂを通過する排気による放射音（または透過音）を遮音することができる。また、図示は省略するが、上記の遮音材５５に代えて、あるいは遮音材５５に加えて、湾曲部４１ｂの外側壁４４の内面に吸音材を貼付してもよい。この吸音材は、他の吸音材と同様、シンサレートからなるシート状の部材とすることができる。このような吸音材を貼付することで、排気ダクト４１の湾曲部４１ｂを通過する排気による放射音を吸音することができる。
【００４７】
また、図５（ａ），（ｃ）に示すように、排気口４２の直前位置のファンネル部４３は、車両１の前後方向が非対称な形状となっており、後側に向かってより大きな割合で拡径した形状となっている。これにより、排気口４２は、タイヤハウス１１に近付くにつれて後方に向かって次第に広がるような末広がり形状に形成されている。この構成によって、排気口４２から出る排気をタイヤハウス１１の前側ではなく後側に向かわせることができるので、車室７内の乗員（特にリアシート６に着席している乗員）に排気による騒音をより伝わり難くすることができる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の冷却構造では、バッテリボックス２０内を冷却した排気が排出される排気ダクト４１の排気口４２をタイヤハウス１１の内側面１１ａとパネル部材１８との間の空間１９に向けて配置したことで、ボディ１０とパネル部材１８との間に排気ダクト４１を出た排気を案内する排気通路１９を画成している。これにより、排気ダクト４１の経路長を短く抑えて、複雑な湾曲形状を回避している。そのうえで、タイヤハウス１１の内側面１１ａ及び後面１１ｂに吸音材５０を直接貼付し、かつ、パネル部材１８の内面１８ａにも吸音材５１を貼付していることで、排気通路１９の内面に排気口４２からの排気が当たることによって生じる騒音を効果的に低減するようにしている。
【００４９】
すなわち、バッテリボックス２０の排気による騒音を低減するため、排気口４２から排出される排気が当たるタイヤハウス１１の内側面１１ａに貼付した吸音材５０と、それに対向する内装用のパネル部材１８の内面１８ａに貼付した吸音材５１とで簡易のサイレンサを形成し、排気口４２から出た排気による騒音を吸音する吸音構造としている。これにより、吸音材５０による吸音効果を最大限に得ながら、吸音用の専用部材を別途に設けることを回避して車両１の重量増などを抑制している。
【００５０】
特に小型の車両の場合、バッテリボックス２０内を冷却した排気の通気音を吸音するために、サイレンサとして機能する専用の吸音構造材を設けることが難しい。そこで、本実施形態では、タイヤハウス１１として突出しているボディ１０の内側面１１ａにシンサレートからなる吸音材５０を貼付し、この吸音材５０に排気を直接当てることで吸音し、かつ、パネル部材１８の内面１８ａに貼付した吸音材５１で排気の反射音を吸音するように構成している。これにより、小型の車両においてもバッテリボックス２０内の冷却用の排気による騒音を効果的に抑制できるので、車室７内のリアシート６に座っている乗員に排気による騒音が伝わり難くなる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明にかかる冷却構造を備えた車両として、ハイブリッド自動車の車両を例に挙げて説明したが、本発明にかかるバッテリの冷却構造は、冷却構造が必要なバッテリを搭載した車両であれば、上記のようなハイブリッド自動車の車両には限定されず、電機自動車など他の種類の自動車の車両にも適用が可能である。
【００５２】
また、上記実施形態では、本発明にかかる冷却構造による冷却対象として、バッテリモジュール２２及びＰＣＵ２３を内蔵したバッテリボックス２０を示したが、本発明にかかる冷却構造は、これ以外にも、バッテリのみを冷却するように構成したものであってもよいし、バッテリとＰＣＵ２３以外の他の装置とを冷却するように構成したものであってもよい。
【００５３】
また、上記実施形態に示すバッテリボックス２０の配置構成は一例であり、バッテリボックス２０（あるいはバッテリのみ）は、車両の他の位置に配置することも可能である。その場合、バッテリボックス内を冷却した排気が直接当たるタイヤハウスは、上記実施形態に示す左後タイヤハウス１１には限らず、車両における他のタイヤハウスであってもよい。
【００５４】
また、本発明にかかる各吸音材の素材は、上記実施形態に示すシンサレートが好適であるが、必ずしもこれに限定される訳ではなく、吸音性に優れた他の素材をすることも可能である。
【００５５】
また、上記の実施形態では、本発明にかかるバッテリを冷却するため送風を行う送風手段の具体例として、バッテリボックス２０内に設置した冷却ファン３５を示したが、本発明にかかる送風手段は、上記の冷却ファン３５には限定されず、他の構成であってもよい。例えば、車室７又は荷室８内を冷却するためのエアコンなどの送風（いわゆる室内の自然送風）を送風手段とし、当該送風をバッテリボックス２０内に導入するように構成したものであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１ 車両
２ エンジンルーム
３ パワーユニット
３ａ エンジン
３ｂ モータジェネレータ
４ 車外
５ フロントシート
６ リアシート
６ａ シートバック
７ 車室（車内空間）
８ 荷室（車内空間）
９ フロアパネル
１０ ボディ（車体）
１１ タイヤハウス（左後タイヤハウス）
１１ａ 内側面
１１ｂ 後面（外周面）
１１ｃ 角部
１５ 電力ケーブル（三相線）
１６ 前輪
１７ 後輪
１８ パネル部材
１８ａ 内面
１９ 空間（排気通路）
２０ バッテリボックス
２２ バッテリモジュール（バッテリ）
２３ パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）
３１ 吸気ダクト
３５ 冷却ファン
４１ 排気ダクト
４１ａ 連結端
４１ｂ 湾曲部
４１ｃ 吸音部
４２ 排気口
４３ ファンネル部
４４ （湾曲部４１ｂの）外側壁
５０ 吸音材
５１ 吸音材
５２（５２ａ，５２ｂ） 吸音材
５５ 遮音材
６１ 吸音材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたバッテリを送風によって冷却するように構成したバッテリの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンとモータを併用して走行する自動車（以下、「ハイブリッド自動車」と称す。）、又はモータのみを用いて走行する自動車（以下、「電気自動車」と称す。）には、電力を蓄えると共に電動装置に電力を供給するためのバッテリ（バッテリモジュール）が搭載されている。このようなバッテリは作動時に発熱を伴うが、高温状態では充放電効率が低下する。そのため、ハイブリッド自動車や電機自動車には、当該バッテリを冷却するための冷却構造が設けられている。この冷却構造は、送風ファンによって吸気ダクトからバッテリケース内に吸入した冷却用空気をバッテリに送り、その後、排気ダクトでバッテリケースの外部に排出するように構成されている。
【０００３】
ところで、従来のバッテリの冷却構造では、バッテリを冷却するための通気管路に冷却用空気が流通する際、通気音（風切音）が発生し、これが騒音として車室内の後部座席などに伝わるおそれがあった。特に、排気が通気管路の屈曲部の壁面などに衝突することによる気流の乱れなどで、大きな騒音が発生する場合がある。このような通気音による騒音を低減するための従来技術として、特許文献１には、バッテリを冷却した排気が流通する排気ダクトに網目状の開口群を形成し、該開口群を覆うように吸音材を取り付けた構造の冷却装置が開示されている。また、特許文献２には、バッテリを冷却するための冷却空気が流通する吸気・排気冷却管路の湾曲部に開口部を設け、該開口部に吸音材を取り付けた構造が開示されている。
【０００４】
上記特許文献１，２に記載の構造は、いずれも吸気管や排気管などの管路に吸音材を設置することで、吸気管や排気管などの管路内で発生する騒音を低減する処理を当該管路内のみで行うように構成したものである。しかしながら、特に小型の車両などにおいては、上記のようなバッテリ冷却用の通気管路のためのスペースを十分に確保できない場合が多い。そのため、通気管路が複雑に湾曲する形状になってしまう。これにより、管路内に吸音材を設置する対策だけでは、十分な吸音性能を得ることができず、そのような対策を行っても依然として乗員に影響を及ぼし兼ねないレベルの騒音が発生し得る、という課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４３５９４４４号公報
【特許文献２】特開２００５−７１７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気経路のレイアウトに制限が生じ易い小型の車両などにおいて、バッテリの冷却用の排気による騒音の発生を抑制でき、車室内の乗員に排気による騒音が伝わることを効果的に防止できるバッテリの冷却構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明は、車両（１）に搭載されたバッテリ（２２）と、バッテリ（２２）を冷却するため送風を行う送風手段（３５）と、送風手段（３５）によるバッテリ（２２）の冷却後の送風が排出される排気口（４２）と、を備えたバッテリの冷却構造であって、排気口（４２）は、車両（１）のボディ（１０）の内面（１１ａ）に向けて開口しており、該排気口（４２）から出た排気の少なくとも一部がボディ（１０）の内面（１１ａ）に直接当たる配置構成であり、排気口（４２）からの排気が直接当たるボディ（１０）の内面（１１ａ）に吸音材（５０）が取り付けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明にかかるバッテリの冷却構造では、排気口をボディの内面に向けて開口し、該排気口から出た排気の少なくとも一部がボディの内面に直接当たる配置構成としたことで、ボディの内面で排気を案内するようにして、排気経路を小さな曲率で複雑に湾曲させずに済む長さ寸法に抑えることを可能としている。そのうえで、排気口からの排気が直接当たるボディの内面に吸音材を取り付けたことで、排気口からの排気がボディに直接当たることによって生じる騒音を効果的に低減するように構成した。これにより、排気経路のレイアウトに制限が生じ易い小型の車両においてもバッテリの冷却用の排気による騒音の発生を抑制できるので、車室内の乗員に排気による騒音が伝わることを防止でき、車室内の居住性を向上させることができる。
【０００９】
この場合、排気口（４２）からの排気が当たるボディ（１０）の内面（１１ａ）は、車輪（１７ａ）が収容されたタイヤハウス（１１）における車内空間（７，８）側を向く内側面（１１ａ）であってよい。これによれば、車内空間に近い位置にあるタイヤハウスの内側面に排気口からの排気が当たる場合に、当該排気の衝突音を吸音材で吸音することで、車室内の乗員に騒音が伝わることを防止できる。
【００１０】
この場合さらに、上記の排気口（４２）は、その一部のみがタイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）に対向して配置されており、排気口（４２）から出た排気は、タイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）に当たると共に、該タイヤハウス（１１）の径方向の外周面（１１ｂ）に沿って流れるようになっており、吸音材（５０）は、タイヤハウス（１１）の径方向の外周面（１１ｂ）にも取り付けられているとよい。
【００１１】
この構成によれば、タイヤハウスの内側面に対して排気口がオフセット状態で配置されている場合において、排気口から出た排気は、タイヤハウスの内側面に当たると共に、径方向の外周面（タイヤの円周方向の面）に沿って奥側へ流れる。この場合、タイヤハウスの径方向の外周面でも排気による騒音が発生するので、当該外周面にも吸音材を取り付けることが望ましい。なお、タイヤハウスの外周面は、その面が複雑な形状に湾曲している部分であるため、その面に沿って排気が流れると、乱流状態となることで大きな騒音が発生する懸念がある。そのため、当該外周面に吸音材を取り付ければ、排気による騒音をより効果的に低減できる。
【００１２】
また、上記の吸音材（５０）は、シンサレート（登録商標）からなるシート材であることが望ましい。シンサレートからなるシート材は、その形状を容易に変更できるので、排気が直接当たるボディの内面が複雑な湾曲面などである場合にも確実に取り付けることができる。また、厚み寸法などを自由に設定できるので、排気口から出た排気を所望の方向へ導くような寸法形状とすることが簡単に行える。したがって、吸音材の形状設定で車室内の乗員に排気による騒音をさらに伝わり難くすることが容易に行える。
【００１３】
またこの場合、タイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）に対向する位置には、車内空間（７，８）の内壁を構成するパネル部材（１８）が設置されており、排気口（４２）は、タイヤハウス（１１）の内側面（１１ａ）とパネル部材（１８）との間の空間（１９）に配置されており、パネル部材（１８）のタイヤハウス（１１）側の面には、他の吸音材（５１）が取り付けられているとよい。
【００１４】
この構成によれば、排気口からの排気をタイヤハウスの内側面に貼付した吸音材に直接当てることで吸音し、かつ、当該排気による反射音をパネル部材のタイヤハウス側の面に貼付した他の吸音材で吸音することで、車室内に排気の通気音あるいはその反射音がより伝わり難くなるようにできる。また、タイヤハウスの内側面とそれに対向するパネル部材との間の空間に排気通路が形成され、当該排気通路の内面に吸音材が貼付されていることで、当該排気通路に排気音を消音するサイレンサとしての機能を持たせることが可能となる。
【００１５】
また、上記のタイヤハウス（１１）は、車両（１）の後輪（１７ａ）を収容するタイヤハウス（１１）であって、吸音材（５０）の厚み寸法を車両（１）の後側よりも前側の方が厚くなるように設定することで、吸音材（５０）に当たる排気口（４２）からの排気が車両（１）の後方へ向かうようにするとよい。
【００１６】
これによれば、吸音材の厚さ寸法を適宜に設定するだけの簡単な構成で、後輪を収容するタイヤハウスの内側面に当たる排気を車室内の乗員から遠ざかる向きである車両の後側へ向かわせることができる。したがって、車室内の乗員（特に後部座席に着席している乗員）に排気による騒音をより伝わり難くすることができる。
【００１７】
また、排気口（４２）に向かう排気経路（４３）は、排気口（４２）に近付くにつれてタイヤハウス（１１）の後側へ次第に拡径する末広形状に形成されているとよい。これによれば、排気口から出た排気をタイヤハウスの後側に向かわせることができるので、車室内の乗員（特に後部座席に着席している乗員）に排気による騒音を尚更伝わり難くすることができる。
【００１８】
また、排気口（４２）に通じる排気経路（４３，４１）における排気口（４２）の直前位置には、更に他の吸音材（５２ａ，５２ｂ）が取り付けられているとよい。これによれば、排気口から排出される排気による騒音の吸音効果を更に高めることができる。
【００１９】
また、排気経路（４４，４１ｂ）の外面には排気による騒音を遮音するための遮音材（５５）を取り付けるとよい。この遮音材は、排気経路の湾曲部（４１ｂ）の外側壁（４４）などに取り付けることが望ましい。これによれば、排気経路を排気が通過する際に発生する放射音（あるいは透過音）を低減できる。
【００２０】
また、本発明は、車両（１）に搭載されたバッテリ（２２）と、バッテリ（２２）を冷却するための送風を吸気する吸気口（３１ａ）と、バッテリ（２２）の冷却後の送風が排出される排気口（４２）と、を備えたバッテリの冷却構造であって、排気口（４２）は、車両（１）のボディ（１０）と、車室（７）又は荷室（８）の隔壁を構成するパネル部材（１８）との間に形成された空間（１９）に開口しており、排気口（４２）から出た排気の少なくとも一部が直接当たるボディ（１０）の当接面（１１ａ）に吸音材（５０）が取り付けられていると共に、パネル部材（１８）の上記空間（１９）側の面（１８ａ）に他の吸音材（５１）が取り付けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明にかかる上記の冷却構造によれば、バッテリを冷却した排気が排出される排気口をボディとパネル部材との間の空間に開口させたことで、ボディとパネル部材との間に排気通路を画成している。これにより、排気口より手前の排気経路の長さを短く抑えることができるので、排気経路が複雑な形状に湾曲することを回避できる。そのうえで、ボディの当接面及びパネル部材の内面に吸音材を直接取り付けていることで、排気経路の内面に排気口からの排気が当たることによって生じる騒音を効果的に低減することができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかるバッテリの冷却構造によれば、特に小型の車両において、バッテリの冷却用の排気による騒音を低減でき、車室内の乗員に排気による騒音が伝わることを効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態にかかるバッテリの冷却構造を備えたハイブリッド自動車の車両を示す概略の側面図、（ｂ）は、バッテリボックスの配置を示す概略の平面図である。
【図２】バッテリボックスを示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ´矢視断面図である。
【図３】排気ダクトを示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側断面図、（ｃ）は、下面図である。
【図４】車両のボディに対する排気ダクトの配置構成を示す概略の側断面図である。
【図５】車両のボディに対する排気ダクトの配置構成を示す概略の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明において前後左右などの向きを示す場合は、後述する車両１における向きを示すものとする。また、図中矢印で示すＦＲ、ＬＨはそれぞれ、車両１の前側及び左側の向きをそれぞれ示す。
【００２５】
図１（ａ）は、本発明の一実施形態にかかるバッテリの冷却構造を備えたハイブリッド自動車の車両を示す概略の側面図である。同図に示す車両１は、板金製のボディ（車体）１０を備え、該ボディ１０の前部に配置されたエンジンルーム２には、エンジン３ａ及びモータジェネレータ３ｂが直列に設置されたパワーユニット３が搭載されている。モータジェネレータ３ｂは、例えば三相交流モータである。この車両１は、内燃機関であるエンジン３ａをモータジェネレータ３ｂにより駆動補助すると共に、車両減速時などには、モータジェネレータ３ｂからの電力を回収可能なハイブリッド自動車の車両である。
【００２６】
すなわち、車両１では、モータジェネレータ３ｂ及びエンジン３ａの駆動力が駆動輪である前輪１６に伝達される。また、車両１の減速時などに前輪１６からモータジェネレータ３ｂに駆動力が伝達されると、モータジェネレータ３ｂが発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車両１の運動エネルギーが電気エネルギーとして回収される。回収された電気エネルギーは、後述するＰＣＵ２３（電力変換器）を介してバッテリモジュール２２のバッテリ（蓄電池）２１ａに充電される。
【００２７】
エンジンルーム２の後方には、フロントシート５及びリアシート６を有する車室７が設けられている。また、車室７の後方には、該車室７とリアシート６のシートバック６ａなどを介して仕切られた荷室（トランク）８が設けられている。なお、車室７及び荷室８は、共に車内空間を構成している。したがって、以下で車内又は車内空間というときは、車室７及び荷室８の少なくともいずれかの空間を指すものとする。そして、荷室８内のフロアパネル９の下方には、電力ケーブル１５を介してパワーユニット３と接続されたバッテリボックス２０が配置されている。図１（ｂ）は、車両１におけるバッテリボックス２０の配置を示す概略の平面図である。同図に示すように、バッテリボックス２０は、荷室８内のフロアパネル９の下方において、左右の後輪１７ａ，１７ｂを収容したボディ（１０）の一部であるタイヤハウス（ホイールハウス）１１，１２の間に設置されている。
【００２８】
図２は、バッテリボックス２０を示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ´矢視断面を示す図である。バッテリボックス２０は、略直方体状の箱型のケース２１内に、バッテリモジュール（バッテリ）２２と、電力変換器としてのパワーコントロールユニット（以下、「ＰＣＵ」と記す。）２３などの電装機器とが収容されたものである。バッテリボックス２０は、前後方向に所定間隔で平行に設置された二本の支持フレーム２５，２５によって、荷室８のフロアパネル９の下部に配置された車体骨格部材に支持されている。
【００２９】
ケース２１は、例えば鋼板製の容器であって、上部が開口する有底容器状の下ケース２１ａと、該下ケース２１ａの上面開口を塞ぐ略平板状の蓋体２１ｂとからなる。ケース２１の内部は、上下二段になっていて、下段側にはバッテリモジュール２２が収容されており、上段側にはＰＣＵ２３及びその他の電装機器が収容されている。なお、図２（ａ）では、蓋体２１ｂの図示を省略しており、図２（ｂ）では下ケース２１ａの図示を省略している。
【００３０】
バッテリモジュール２２は、多数のバッテリ２２ａが一体に束ねられた状態で設置されている。また、ＰＣＵ２３は、詳細な内部構成の図示は省略するが、インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣコンバータ）、及びＥＣＵなどが一体に構成されてなる電子機器である。ＰＣＵ２３では、バッテリモジュール２２から直流電流を得ると共に該直流電流を三相交流電流に変換し、この電流をモータジェネレータ３ｂに供給してこれを駆動させると共に、モータジェネレータ３ｂからの回生電流を直流電流に変換することでバッテリモジュール２２への充電を可能としている。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、バッテリボックス２０には、該バッテリボックス２０内（ケース２１内）にバッテリモジュール２２及びＰＣＵ２３などの電装部品を冷却するための空気を導入するための吸気ダクト３１と、ケース２１内を冷却後の空気を導出するための排気ダクト（排気経路）４１と、ケース内２１を冷却するための送風を行う冷却ファン（送風手段）３５とが設置されている。
【００３２】
吸気ダクト３１は、例えばポリプロピレンからなる筒状の部材で、その上流側端部の吸気口３１ａが荷室８内に開口している。吸気ダクト３１の下流側端部は、バッテリボックス２０のケース２１内に開口している。これにより、吸気ダクト３１は、吸気口３１ａから吸入した荷室８内の空気をケース２１内に導入するようになっている。一方、排気ダクト４１は、例えばポリプロピレンからなる筒状の部材で、上流側の端部がケース２１内の冷却ファン３５の上部に開口しており、下流側の端部に設けた排気口４２がケース２１の左側面の後端部近傍に配置されて、左向きに開口している。
【００３３】
冷却ファン３５による冷却用空気の流れを、図２（ａ）、（ｂ）において鎖線矢印で示す。冷却ファン３５の作動により、吸気ダクト３１から導入された空気は、ケース２１内において、下段側のバッテリモジュール２２内又はその周囲を後側から前側に流れた後、ケース２１の前端で上段側に流れ、さらにその後、上段側のパワーコントロールユニット２３を通ってケース２１内の前側から後側に流れ、冷却ファン３５に吸入される。冷却ファン３５を出た排気は、排気ダクト４１を通って排気口４２から排出される。このように、冷却ファン３５の作動により、吸気ダクト３１、ケース２１内のバッテリモジュール２２及びＰＣＵ２３、及び排気ダクト４１をこの順に空気が強制的に流通するようになっている。
【００３４】
図３は、車両１のボディ１０に対する排気ダクト４１の配置構成を示す概略の側断面図（車両１の後方から見た側断面図）であり、図４は、排気口４２及びその周辺を示す概略の斜視図である。本実施形態では、図３に示すように、排気ダクト４１の排気口４２は、車外４との境界を画成している車両１のボディ１０と、荷室８の内壁を構成しているパネル部材（ライニング）１８との間に形成された空間（排気通路）１９に開口している。
【００３５】
そして、排気口４２はボディ１０の内面を向いていることで、排気口４２から出た排気の少なくとも一部がボディ１０に直接当たる配置構成としている。具体的には、ここでの排気口４２からの排気が当たるボディ１０の内面は、左後輪１７ａが配置された左後タイヤハウス（以下、単に「タイヤハウス」と記す。）１１の内側面（車両１の中心側を向く面）１１ａ及び後面１１ｂである。そして、この排気口４２からの排気が当たるタイヤハウス１１の内側面１１ａ及び後面１１ｂに、排気による衝突音を吸音するための吸音材５０が貼付されている。
【００３６】
タイヤハウス１１に貼付した吸音材５０は、吸音性を有する布状の部材などで構成することができる。このような吸音材５０としては、例えば、ポリプロピレンなどの合成繊維からなるマイクロファイバーの不織布を用いるとよい。好適な具体例として、シンサレート（Thinsulate：登録商標）からなるシート材を用いることができる。
【００３７】
このように、本実施形態の冷却構造では、排気口４２をボディ１０の内面であるタイヤハウス１１の内側面１１ａに向けて開口し、該排気口４２から出た排気の少なくとも一部がこの内側面１１ａに直接当たる配置構成としたことで、ボディ１０の内面で排気を案内するようにして、排気口４２の手前の排気経路を小さな曲率で複雑に湾曲させずに済む長さ寸法に抑えている。そのうえで、排気口４２からの排気が直接当たるタイヤハウス１１の内側面１１ａに吸音材５０を貼付したことで、排気口４２からの排気がボディ１０に直接当たることによって生じる騒音を効果的に低減するように構成した。これにより、排気経路のレイアウトに制限が生じ易い小型の車両においても、バッテリモジュール２２の冷却用の排気による騒音の発生を抑制できるので、車室７内の乗員に排気による騒音が伝わることを防止でき、車室７内の居住性を向上させることができる。
【００３８】
そして、図２（ａ）及び図４に示すように、排気口４２は、その前側の一部分のみがタイヤハウス１１の内側面１１ａに対向して配置されている。したがって、排気口４２から出た排気は、その一部が、図４に矢印Ｌ１で示すようにタイヤハウス１１の内側面１１ａに当たり、他の一部が、矢印Ｌ２で示すようにタイヤハウス１１の後面（径方向の外周面）１１ｂに沿って奥側（排気口４２から離れる側、車両１の左側）へ流れるようになっている。そして、吸音材５０は、タイヤハウス１１の内側面１１ａから角部１１ｃを経由して後面１１ｂに渡って貼付されている。
【００３９】
すなわちこの場合、タイヤハウス１１の後面１１ｂ上でも排気による騒音が発生するので、当該後面１１ｂにも吸音材５０を貼付している。なお、タイヤハウス１１の後面１１ｂを含む径方向の外周面は、その面が複雑な形状に湾曲している部分であるため、その面に沿って排気が流れると、乱流状態となることで大きな騒音が発生する可能性が高い。そのため、上記のように、タイヤハウス１１の後面１１ｂにも吸音材５０を貼付することで、排気口４２からの排気による騒音をより効果的に低減することができる。
【００４０】
また、タイヤハウス１１の内側面１１ａに貼付した吸音材５０は、その厚み寸法を車両１の後側よりも前側の方が厚くなるように設定する（車両１の前側から後側に向かって次第に薄くなるようにする）ことが望ましい。このように設定することで、タイヤハウス１１の内側面１１ａに貼付した吸音材５０の表面が、車両１の前側から後側に向かって次第に排気口４２から遠ざかるような傾斜面になるので、吸音材５０に当たって跳ね返された排気口４２からの排気を車両１の後方（タイヤハウス１１の後方）へ向かわせることができる。これにより、車室７内の乗員（特にリアシート６に着席している乗員）に排気による騒音をより伝わり難くすることができる。
【００４１】
そして、吸音材５０をシンサレートからなるシート材とすれば、その形状を容易に変更できるので、タイヤハウス１１の面が複雑な形状の湾曲面であっても確実に貼付できるうえに、吸音材５０の厚み寸法などを自由に設定できる。したがって、上記のように排気口４２から出た排気を所望の方向へ導くような寸法形状に設定することが簡単に行えるので、簡単な構成で、車室７内の乗員に騒音を伝わり難くすることが可能となる。
【００４２】
また、図３及び図４に示すように、タイヤハウス１１の内側面１１ａに対向する位置には、車内空間である荷室８の内壁を構成するパネル部材１８が設置されている。パネル部材１８は、タイヤハウス１１の内側及びバッテリボックス２０の上側を覆うように形成された合成樹脂製の板状部材である。そして、パネル部材１８の内面（タイヤハウス１１側の面）１８ａには、他の吸音材５１が取り付けられている。この吸音材５１は、吸音材５０と同様、シンサレートからなるシート状の部材としてよい。
【００４３】
すなわち、本構造では、排気口４２からの排気をタイヤハウス１１の内側面１１ａに貼付した吸音材５０に当てることで吸音し、かつ、当該排気による反射音（吸音材５０で反射された反射音）をパネル部材１８の内面１８ａに貼付した他の吸音材５１で吸音するように構成している。また、タイヤハウス１１の内側面１１ａとそれに対向するパネル部材１８との間に、排気口４２から出た排気が流通する排気通路１９が形成されており、当該排気通路１９の内面に吸音材５０，５１が貼付されている。これにより、当該排気通路１９に排気の流通音を消音するためのサイレンサとしての機能を持たせている。これらによって、車室７内のリアシート６などに着席している乗員に排気による騒音及びその反射音が伝わり難くなるような構造としている。
【００４４】
次に、排気ダクト４１の構成について詳細に説明する。図５は、排気ダクト４１を示す図で、（ａ）は、平面図、（ｂ）は、側断面図、（ｃ）は、下面図である。同図に示すように、バッテリボックス２０に設けた排気ダクト４１は、その経路途中が略直角方向に湾曲する筒状の部材であり、冷却ファン３５の排出側に連結された連結端４１ａの先が略直角に湾曲する湾曲部４１ｂになっており、その先に吸音材６１を設置した吸音部４１ｃが設けられており、さらにその先の排気口４２の直前位置には、末広がりの漏斗状のファンネル部４３が形成されている。吸音部４１ｃの内面に貼付したシート状の吸音材６１は、排気ダクト４１内を流通する排気による通気音を吸音するために、従来から排気ダクト４１内に設置されているものである。この吸音材６１は、他の吸音材５０、５１と同様、シンサレートなどからなるシート状の部材であってよい。
【００４５】
また、ファンネル部４３の内面には、他の吸音材５２ａ，５２ｂが貼付されている。これら吸音材５２ａ，５２ｂは、ファンネル部４３の上下壁４３ａ，４３ｂの内面にそれぞれ貼付されている。吸音材５２ａ，５２ｂも、吸音材５０などと同様、シンサレートからなるシート状の部材としてよい。これらの吸音材５２ａ，５２ｂは、本構造において排気ダクト４１内に新規に取り付けられた吸音材である。本実施形態では、このように排気口４２及びその直前位置であるファンネル部４３の内面に吸音材５２（５２ａ，５２ｂ）を貼付していることで、排気口４２で発生する排気音の吸音効果を更に高めることができる。
【００４６】
また、排気ダクト４１における湾曲部４１ｂの外側壁４４の外面には、遮音材５５が貼付されている。遮音材５５は、ゴム製のシート状部材で、湾曲部４１ｂを排気が通過する際に排気ダクト４１内で発生する通気音の外部への放射（透過）を低減させるものである。この遮音材５５には、遮音性を有するゴム製のシート状部材を用いることができる。このような遮音材５５の具体例として、サンダイン（商標）シートを用いることができる。これによれば、排気ダクト４１において騒音が発生し易い湾曲部４１ｂに遮音材５５を貼り付けていることで、湾曲部４１ｂを通過する排気による放射音（または透過音）を遮音することができる。また、図示は省略するが、上記の遮音材５５に代えて、あるいは遮音材５５に加えて、湾曲部４１ｂの外側壁４４の内面に吸音材を貼付してもよい。この吸音材は、他の吸音材と同様、シンサレートからなるシート状の部材とすることができる。このような吸音材を貼付することで、排気ダクト４１の湾曲部４１ｂを通過する排気による放射音を吸音することができる。
【００４７】
また、図５（ａ），（ｃ）に示すように、排気口４２の直前位置のファンネル部４３は、車両１の前後方向が非対称な形状となっており、後側に向かってより大きな割合で拡径した形状となっている。これにより、排気口４２は、タイヤハウス１１に近付くにつれて後方に向かって次第に広がるような末広がり形状に形成されている。この構成によって、排気口４２から出る排気をタイヤハウス１１の前側ではなく後側に向かわせることができるので、車室７内の乗員（特にリアシート６に着席している乗員）に排気による騒音をより伝わり難くすることができる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態の冷却構造では、バッテリボックス２０内を冷却した排気が排出される排気ダクト４１の排気口４２をタイヤハウス１１の内側面１１ａとパネル部材１８との間の空間１９に向けて配置したことで、ボディ１０とパネル部材１８との間に排気ダクト４１を出た排気を案内する排気通路１９を画成している。これにより、排気ダクト４１の経路長を短く抑えて、複雑な湾曲形状を回避している。そのうえで、タイヤハウス１１の内側面１１ａ及び後面１１ｂに吸音材５０を直接貼付し、かつ、パネル部材１８の内面１８ａにも吸音材５１を貼付していることで、排気通路１９の内面に排気口４２からの排気が当たることによって生じる騒音を効果的に低減するようにしている。
【００４９】
すなわち、バッテリボックス２０の排気による騒音を低減するため、排気口４２から排出される排気が当たるタイヤハウス１１の内側面１１ａに貼付した吸音材５０と、それに対向する内装用のパネル部材１８の内面１８ａに貼付した吸音材５１とで簡易のサイレンサを形成し、排気口４２から出た排気による騒音を吸音する吸音構造としている。これにより、吸音材５０による吸音効果を最大限に得ながら、吸音用の専用部材を別途に設けることを回避して車両１の重量増などを抑制している。
【００５０】
特に小型の車両の場合、バッテリボックス２０内を冷却した排気の通気音を吸音するために、サイレンサとして機能する専用の吸音構造材を設けることが難しい。そこで、本実施形態では、タイヤハウス１１として突出しているボディ１０の内側面１１ａにシンサレートからなる吸音材５０を貼付し、この吸音材５０に排気を直接当てることで吸音し、かつ、パネル部材１８の内面１８ａに貼付した吸音材５１で排気の反射音を吸音するように構成している。これにより、小型の車両においてもバッテリボックス２０内の冷却用の排気による騒音を効果的に抑制できるので、車室７内のリアシート６に座っている乗員に排気による騒音が伝わり難くなる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明にかかる冷却構造を備えた車両として、ハイブリッド自動車の車両を例に挙げて説明したが、本発明にかかるバッテリの冷却構造は、冷却構造が必要なバッテリを搭載した車両であれば、上記のようなハイブリッド自動車の車両には限定されず、電機自動車など他の種類の自動車の車両にも適用が可能である。
【００５２】
また、上記実施形態では、本発明にかかる冷却構造による冷却対象として、バッテリモジュール２２及びＰＣＵ２３を内蔵したバッテリボックス２０を示したが、本発明にかかる冷却構造は、これ以外にも、バッテリのみを冷却するように構成したものであってもよいし、バッテリとＰＣＵ２３以外の他の装置とを冷却するように構成したものであってもよい。
【００５３】
また、上記実施形態に示すバッテリボックス２０の配置構成は一例であり、バッテリボックス２０（あるいはバッテリのみ）は、車両の他の位置に配置することも可能である。その場合、バッテリボックス内を冷却した排気が直接当たるタイヤハウスは、上記実施形態に示す左後タイヤハウス１１には限らず、車両における他のタイヤハウスであってもよい。
【００５４】
また、本発明にかかる各吸音材の素材は、上記実施形態に示すシンサレートが好適であるが、必ずしもこれに限定される訳ではなく、吸音性に優れた他の素材をすることも可能である。
【００５５】
また、上記の実施形態では、本発明にかかるバッテリを冷却するため送風を行う送風手段の具体例として、バッテリボックス２０内に設置した冷却ファン３５を示したが、本発明にかかる送風手段は、上記の冷却ファン３５には限定されず、他の構成であってもよい。例えば、車室７又は荷室８内を冷却するためのエアコンなどの送風（いわゆる室内の自然送風）を送風手段とし、当該送風をバッテリボックス２０内に導入するように構成したものであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１ 車両
２ エンジンルーム
３ パワーユニット
３ａ エンジン
３ｂ モータジェネレータ
４ 車外
５ フロントシート
６ リアシート
６ａ シートバック
７ 車室（車内空間）
８ 荷室（車内空間）
９ フロアパネル
１０ ボディ（車体）
１１ タイヤハウス（左後タイヤハウス）
１１ａ 内側面
１１ｂ 後面（外周面）
１１ｃ 角部
１５ 電力ケーブル（三相線）
１６ 前輪
１７ 後輪
１８ パネル部材
１８ａ 内面
１９ 空間（排気通路）
２０ バッテリボックス
２２ バッテリモジュール（バッテリ）
２３ パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）
３１ 吸気ダクト
３５ 冷却ファン
４１ 排気ダクト
４１ａ 連結端
４１ｂ 湾曲部
４１ｃ 吸音部
４２ 排気口
４３ ファンネル部
４４ （湾曲部４１ｂの）外側壁
５０ 吸音材
５１ 吸音材
５２（５２ａ，５２ｂ） 吸音材
５５ 遮音材
６１ 吸音材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリと、前記バッテリを冷却するため送風を行う送風手段と、前記送風手段による前記バッテリの冷却後の送風が排出される排気口と、を備えたバッテリの冷却構造であって、
前記排気口は、前記車両のボディの内面に向けて開口しており、該排気口から出た排気の少なくとも一部が前記ボディの内面に直接当たる配置構成であり、
前記排気口からの排気が直接当たる前記ボディの内面に吸音材が取り付けられている
ことを特徴とするバッテリの冷却構造。
【請求項２】
前記排気口からの排気が当たる前記ボディの内面は、車輪が収容されたタイヤハウスにおける車内空間側を向く内側面である
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項３】
前記排気口は、その一部のみが前記タイヤハウスの前記内側面に対向して配置されており、
前記排気口から出た排気は、前記タイヤハウスの前記内側面に当たると共に、該タイヤハウスの径方向の外周面に沿って流れるようになっており、
前記吸音材は、前記タイヤハウスの前記径方向の外周面にも取り付けられている
ことを特徴とする請求項２に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項４】
前記吸音材は、シンサレート（登録商標）からなるシート材である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項５】
前記タイヤハウスの前記内側面に向かい合う位置には、前記車内空間の内壁を構成するパネル部材が設置されており、
前記排気口は、前記タイヤハウスの内側面と前記パネル部材との間の空間に配置されており、
前記パネル部材の前記タイヤハウス側の面には、他の吸音材が取り付けられている
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項６】
前記タイヤハウスは、車両の後輪を収容するタイヤハウスであって、
前記吸音材の厚み寸法を前記車両の後側よりも前側の方が厚くなるように設定することで、前記吸音材に当たる前記排気口からの排気が前記車両の後方へ向かうように構成した
ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項７】
前記タイヤハウスは、車両の後輪を収容するタイヤハウスであって、
前記排気口に向かう排気経路は、前記排気口に近付くにつれて前記タイヤハウスの後側へ次第に拡径する末広形状に形成されている
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項８】
前記排気口に通じる排気経路における前記排気口の直前位置には、更に他の吸音材が取り付けられている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項９】
前記排気経路の外面に遮音材を取り付けた
ことを特徴とする請求項８に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項１０】
車両に搭載されたバッテリと、前記バッテリを冷却するための送風を吸気する吸気口と、前記バッテリの冷却後の送風が排出される排気口と、を備えたバッテリの冷却構造であって、
前記排気口は、前記車両のボディと、車内空間の内壁を構成するパネル部材との間に画成された空間に開口しており、
前記排気口から出た排気の少なくとも一部が前記ボディの内面に直接当たるようになっており、
前記排気が直接当たる前記ボディの内面に吸音材が取り付けられていると共に、前記パネル部材の前記空間側の面に他の吸音材が取り付けられている
ことを特徴とするバッテリの冷却構造。
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリと、前記バッテリを冷却するため送風を行う送風手段と、前記送風手段による前記バッテリの冷却後の送風が排出される排気口と、を備えたバッテリの冷却構造であって、
前記排気口は、前記車両のボディの内面に向けて開口しており、該排気口から出た排気の少なくとも一部が前記ボディの内面に直接当たる配置構成であり、
前記排気口からの排気が直接当たる前記ボディの内面に吸音材が取り付けられている
ことを特徴とするバッテリの冷却構造。
【請求項２】
前記排気口からの排気が当たる前記ボディの内面は、車輪が収容されたタイヤハウスにおける車内空間側を向く内側面である
ことを特徴とする請求項１に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項３】
前記排気口は、その一部のみが前記タイヤハウスの前記内側面に対向して配置されており、
前記排気口から出た排気は、前記タイヤハウスの前記内側面に当たると共に、該タイヤハウスの径方向の外周面に沿って流れるようになっており、
前記吸音材は、前記タイヤハウスの前記径方向の外周面にも取り付けられている
ことを特徴とする請求項２に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項４】
前記吸音材は、シンサレート（登録商標）からなるシート材である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項５】
前記タイヤハウスの前記内側面に向かい合う位置には、前記車内空間の内壁を構成するパネル部材が設置されており、
前記排気口は、前記タイヤハウスの内側面と前記パネル部材との間の空間に配置されており、
前記パネル部材の前記タイヤハウス側の面には、他の吸音材が取り付けられている
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項６】
前記タイヤハウスは、車両の後輪を収容するタイヤハウスであって、
前記吸音材の厚み寸法を前記車両の後側よりも前側の方が厚くなるように設定することで、前記吸音材に当たる前記排気口からの排気が前記車両の後方へ向かうように構成した
ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項７】
前記タイヤハウスは、車両の後輪を収容するタイヤハウスであって、
前記排気口に向かう排気経路は、前記排気口に近付くにつれて前記タイヤハウスの後側へ次第に拡径する末広形状に形成されている
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項８】
前記排気口に通じる排気経路における前記排気口の直前位置には、更に他の吸音材が取り付けられている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項９】
前記排気経路の外面に遮音材を取り付けた
ことを特徴とする請求項８に記載のバッテリの冷却構造。
【請求項１０】
車両に搭載されたバッテリと、前記バッテリを冷却するための送風を吸気する吸気口と、前記バッテリの冷却後の送風が排出される排気口と、を備えたバッテリの冷却構造であって、
前記排気口は、前記車両のボディと、車内空間の内壁を構成するパネル部材との間に画成された空間に開口しており、
前記排気口から出た排気の少なくとも一部が前記ボディの内面に直接当たるようになっており、
前記排気が直接当たる前記ボディの内面に吸音材が取り付けられていると共に、前記パネル部材の前記空間側の面に他の吸音材が取り付けられている
ことを特徴とするバッテリの冷却構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８４４８５（Ｐ２０１３−８４４８５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４４１４（Ｐ２０１１−２２４４１４）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]