車両のバッテリアセンブリ冷却構造、および、ウォータージャケット付きバッテリアセンブリ
【課題】バッテリアセンブリの上部をより効果的に冷却することが可能な車両のバッテリアセンブリ冷却構造、および、ウォータージャケット付きバッテリアセンブリを得る。
【解決手段】バッテリアセンブリ１００のバッテリカバー１２の上面１２ｓ上にフロントウォータージャケット２０Ｆを取り付けた。かかる構成により、フロアパネル３の高さ位置を高くし難く、バッテリアセンブリ１００とフロアパネル３との間の隙間を大きくし難い場合にあっても、当該隙間に配置したフロントウォータージャケット２０Ｆによって、バッテリアセンブリ１００の上部をより効果的に冷却することができる。
【解決手段】バッテリアセンブリ１００のバッテリカバー１２の上面１２ｓ上にフロントウォータージャケット２０Ｆを取り付けた。かかる構成により、フロアパネル３の高さ位置を高くし難く、バッテリアセンブリ１００とフロアパネル３との間の隙間を大きくし難い場合にあっても、当該隙間に配置したフロントウォータージャケット２０Ｆによって、バッテリアセンブリ１００の上部をより効果的に冷却することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバッテリアセンブリ冷却構造、および、ウォータージャケット付きバッテリアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のバッテリを含むバッテリアセンブリを床下に取り付けた車両が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３８９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリは使用中に発熱するため、適宜に冷却するのが望ましい。上記特許文献１の構成では、バッテリアセンブリの下面に走行風が当たるため、バッテリアセンブリの下部については比較的容易に冷却することができる。しかし、バッテリアセンブリの上方にはフロアパネルが存在するため、フロアパネルを高い位置に設定し難い場合には、バッテリアセンブリの上方のフロアパネルとの間の隙間を大きくし難くなり、その隙間を通る走行風によってバッテリアセンブリ上部を冷却するのが、難しくなってしまう虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、バッテリアセンブリの上部をより効果的に冷却することが可能な車両のバッテリアセンブリ冷却構造、および、ウォータージャケット付きバッテリアセンブリを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、車両床下に搭載したバッテリアセンブリのケースの上面上に、ウォータージャケットを配置したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ウォータージャケットを用いる分、空気流による冷却効果を得難い場合にあっても、バッテリアセンブリの上部をより効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造を備えた車両の概略構成を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造を備えた車両の車体骨格部材およびバッテリアセンブリの概略構成を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられるバッテリアセンブリを斜め上方から見た斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられるバッテリアセンブリをカバーを外して斜め上方から見た斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられるバッテリアセンブリのバッテリフレームを斜め上方から見た斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられるウォータージャケットの内部の概略構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、図１のVII−VII断面図である。
【図８】図８は、図１のVIII−VIII断面図である。
【図９】図９は、図１のIX−IX断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。各図中、ＦＲは車両前方、ＵＰは車両上方、ＷＤは車幅方向を示す。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態にかかる車両１では、車室２の床下（フロアパネル３の下側）に複数のバッテリ４が搭載されており、これらバッテリ４で車輪駆動用のモータ５を駆動するようになっている。車両１は、電気自動車や、ハイブリッド車、燃料電池車等として構成することができる。
【００１１】
図２に示すように、車両１の前後方向中央部で車室２の下方となる部分には、車幅方向両側で車両前後方向に沿って延設される一対のサイドメンバ５１，５１と、これら一対のサイドメンバ５１，５１の前端部とフロアトンネル部５２との間で車幅方向に沿って架設されるクロスメンバ５３，５３と、を設けてある。また、サイドメンバ５１，５１の車幅方向外側には、車両前後方向に沿って延設される一対のサイドシル５４，５４が設けられ、さらに、車両前後方向の複数箇所（本実施形態では三箇所）では、サイドメンバ５１とクロスメンバ５３との間にアウトリガー５５が架設されている。
【００１２】
また、サイドメンバ５１，５１の後端部には、それぞれ車両１の後部の車幅方向両側で車両前後方向に沿って延在するリヤサイドメンバ５６，５６が接続され、これらリヤサイドメンバ５６，５６間に、車幅方向に略沿うリヤクロスメンバ５７が架設されている。
【００１３】
バッテリ４は、図３に示すように、バッテリケース１０内に収納されている。バッテリケース１０内に複数のバッテリ４が収納されて構成されるバッテリアセンブリ１００は、サイドメンバ５１や、クロスメンバ５３、リヤクロスメンバ５７等の車体骨格部材に、床下からブラケットやマウント等を介してあるいは直接的に取り付けられている。好適な車両１は、バッテリアセンブリ１００を車体骨格部材に床下から着脱して交換できるように構成される。
【００１４】
また、車両１の前部にはフロントコンパートメント６が形成され、このフロントコンパートメント６内に、モータ５や、チャージャ７、インバータ８等が配設されている。フロントコンパートメント６内に収容されるこれらの部品は、フロントコンパートメント６の車幅方向両側でそれぞれ車両前後方向に略沿って伸びる一対のフロントサイドメンバ６１，６１や、これら一対のフロントサイドメンバ６１，６１間で架設されるフロントクロスメンバ（図示せず）、サブメンバ（図示せず）等の車体骨格部材に、ブラケットやマウント等を介してあるいは直接的に取り付けられている。
【００１５】
バッテリケース１０は、バッテリ４を載置するバッテリフレーム１１（図５参照）と、バッテリフレーム１１に載置したバッテリ４の上側を覆うバッテリカバー１２（図３参照）と、を有している。
【００１６】
バッテリフレーム１１は、図５に示すように、矩形状の外枠１１１と、この外枠１１１内に配置されてＴ字状を成す内枠１１２と、によって構成される。外枠１１１は、車幅方向に延在して車両前後方向に所定距離を隔てて対向する前端部材１１１ｆおよび後端部材１１１ｒと、これら前端部材１１１ｆおよび後端部材１１１ｒの両端をそれぞれ連結して車両前後方向に延在する一対の側端部材１１１ｓ，１１１ｓと、で構成される。また、内枠１１２は、対向する側端部材１１１ｓ，１１１ｓ同士を連結する横架部材１１２ｗと、この横架部材１１２ｗと前端部材１１１ｆとを連結する縦架部材１１２ｃと、で略Ｔ字状に構成される。
【００１７】
バッテリフレーム１１は、外枠１１１の内側に内枠１１２を設けることにより、外枠１１１で形成される矩形領域が、内枠１１２によってほぼ同じ大きさの複数（本実施形態では３つ）の分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆ，１１Ｒに区分されている。これら領域は、いずれも、平面視で長辺が短辺のほぼ２倍となる長方形状となっている。分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆは、バッテリフレーム１１の前部に配置されて車幅方向に並設され、それぞれの長辺が車両前後方向に沿う方向となっている。一方、分割矩形領域１１Ｒは、バッテリフレーム１１の後部に配置されて、長辺が車幅方向に沿う方向となっている。
【００１８】
また、バッテリフレーム１１の外枠１１１の外側には、バッテリフレーム１１を車体骨格部材に取り付けるための外側フランジ部１１３が一体に突設されるとともに、側端部材１１１ｓ，１１１ｓの内側および縦架部材１１２ｃの両側には、バッテリ４を載置することができる内側フランジ部１１４が一体に突設されている。そして、バッテリフレーム１１は、外側フランジ部１１３に形成した取付穴１１３ａに挿通する図示省略したボルトなどの締結部材を介して、フロアパネル３の下方（床下）から車体骨格部材に着脱可能に取り付けできるようになっている。
【００１９】
バッテリ４は、図４に示すように、扁平な略直方体状の同一形状として形成されている。そして、複数のバッテリ４を複数のバッテリ群Ａ〜Ｅに分けてバッテリフレーム１１に積重して搭載している。
【００２０】
前側の左右２つの分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆでは、複数のバッテリ４が上下方向に積重された状態でバッテリフレーム１１に搭載されるとともに、後側の分割矩形領域１１Ｒでは、複数のバッテリ４が車幅方向に積重された状態でバッテリフレーム１１に搭載される。
【００２１】
前側の各分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆは、図１にも示すように、上下方向に積重したバッテリ４が、車両前後方向に４つのバッテリ群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分けてそれぞれ搭載されている。これらのうち前方の２つのバッテリ群Ａ，Ｂのバッテリ４は４枚重ねとなり、後方の２つのバッテリ群Ｃ，Ｄのバッテリ４は２枚重ねとなって、前方のバッテリ群Ａ，Ｂと後方のバッテリ群Ｃ，Ｄとの間に積重差が設けられている。また、左右の分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆでは、各バッテリ群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのバッテリ４の積重数は同じにして、左右対称となっている。一方、後側の分割矩形領域１１Ｒでは、２４枚のバッテリ４が車幅方向に積重された１つのバッテリ群Ｅが、バッテリフレーム１１上に載置されている。また、バッテリ群Ａ，Ｂの高さをｈ１、バッテリ群Ｃ，Ｄの高さをｈ２、バッテリ群Ｅの高さをｈ３としたとき、本実施形態では、ｈ３＞ｈ１＞ｈ２となっている。
【００２２】
バッテリカバー１２は、図１および図３に示すように、上述したバッテリ群Ａ〜Ｅを全体的に覆ってバッテリフレーム１１に着脱可能に取り付けられている。バッテリカバー１２の天板１２ｕは、バッテリ群Ａ〜Ｅの上端に近接した状態で、それらの上端にほぼ沿った形状となっている。すなわち、バッテリカバー１２の天板１２ｕには、第１のバッテリ群Ａ，Ｂを覆う第１の被覆部分１２１と、第２のバッテリ群Ｃ，Ｄを覆う第２の被覆部分１２２と、第３のバッテリ群Ｅを覆う第３の被覆部分１２３と、が段差状に設けられ、それら第１〜第３の被覆部分１２１，１２２，１２３は、第１〜第３のバッテリ群Ａ〜Ｅの高さｈ１〜ｈ３にそれぞれ対応した高さとなる。本実施形態では、ｈ２＜ｈ１＜ｈ３であるため、第２の被覆部分１２２の高さが最も低く、第３の被覆部分１２３の高さが最も高く、第１の被覆部分１２１の高さがその間の高さとなっている。
【００２３】
また、このバッテリアセンブリ１００では、図４に示すように、左右の分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆ間の縦架部材１１２ｃ上に、バッテリ４とフロントコンパートメント６内の電気部品（モータ５、チャージャ７、インバータ８等）との間に介在するハーネス４１、スイッチボックス４２、およびジャンクションボックス４３等の部品が配置されている。そして、図３に示すように、バッテリカバー１２のスイッチボックス４２の位置に対応した第２の被覆部分１２２には開口部１２ｈが形成され、その開口部１２ｈから上方に突出させたスイッチボックス４２の操作部４２ａを、フロアパネル３の図示省略した開閉窓から操作できるようになっている。
【００２４】
ところで、バッテリアセンブリ１００に含まれるバッテリ４は、動作中に発熱するため、適宜冷却するのが望ましい。本実施形態では、バッテリアセンブリ１００の下部は路面側に露出するため、走行風によって冷却することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、バッテリアセンブリ１００の上部を走行風によって冷却するため、図１に示すように、フロアパネル３の下面３ａ（フロアパネル３に形成したバッテリアセンブリ１００の収容凹部３Ｓの上底面）とバッテリアセンブリ１００の上面１２ｓとの間に、走行風によって生じる空気流Ａｓ（図１，図３参照）が前方から後方に通り抜ける空気通路３０を形成してある。
【００２６】
さらに、バッテリアセンブリ１００の上面１２ｓ上にフロントウォータージャケット２０Ｆを取り付け、当該フロントウォータージャケット２０Ｆ内を流れる冷却水によってバッテリアセンブリ１００の上部（上壁としての天板１２ｕ）を冷却するようになっている。
【００２７】
そして、このフロントウォータージャケット２０Ｆを、図１に示すように、空気通路３０に臨むように配置している。本実施形態では、図３に示すように、フロントウォータージャケット２０Ｆを、バッテリカバー１２の前部となる第１の被覆部分１２１の車幅方向中央部上に設置している。
【００２８】
フロントウォータージャケット２０Ｆは、図６に示すように、全体として扁平な略直方体状に形成されている。本体ブロック２３内には、冷却水の導入口２１から排出口２２に至る冷却水通路２４が、複数並列に蛇行（屈曲）して形成されている。なお、図６は、図示しない閉止板を取り外した状態でフロントウォータージャケット２０Ｆの内部を示したものであり、その閉止板が、本体ブロック２３の冷却水通路２４の周縁部に形成された複数のねじ穴２５に螺結されるボルトを介して液密に閉止される。このとき、閉止板と本体ブロック２３との間にはパッキングが介装される。
【００２９】
このフロントウォータージャケット２０Ｆでは、導入口２１から導入された冷却水が蛇腹状の冷却水通路２４を通過して排出口２２から排出される間に、その冷却水と本体ブロック２３との間、ひいては、本体ブロック２３を設置したバッテリカバー１２の天板１２ｕとの間で熱交換され、これにより、バッテリアセンブリ１００の上部を冷却することができる。なお、フロントウォータージャケット２０Ｆは、後述するリヤウォータージャケット２０Ｒとともに、冷却水配管２６（図７，図８等参照）を介して、フロントコンパートメント６内の前部に設けられるラジエータ（図示せず）に接続されており、このラジエータで冷却水が冷却されるようになっている。
【００３０】
また、図７にも示すように、フロアパネル３の車幅方向中央部には、上方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在するフロアトンネル部５２が形成されている。しかし、本実施形態では、空気通路３０の少なくとも上側の一部を、このフロアトンネル部５２によって形成するようになっている。
【００３１】
フロアトンネル部５２は、本実施形態では、上方に向かってやや幅狭となるほぼ台形状の断面をもってフロアパネル３を上方に突出させて形成されており、このフロアトンネル部５２内に、ハーネス４１や冷却水配管２６およびブレーキ配管２７などの配索部品が配索されている。さらに、本実施形態ではフロアトンネル部５２内の下部に、フロントウォータージャケット２０Ｆが配置されている。
【００３２】
一方、図３および図８に示すように、バッテリカバー１２の第２の被覆部分１２２と第３の被覆部分１２３との間の傾斜部１２４には、凹溝部１２５が設けられている。本実施形態では、凹溝部１２５は、傾斜部１２４の車幅方向中央部にて、天板１２ｕを所定幅で比較的浅く下方に向けて凹設して車両前後方向に略沿って延設してある。そして、この凹溝部１２５によって、空気通路３０の下側の少なくとも一部が形成されている。また、本実施形態では、図８に示すように、凹溝部１２５を、冷却水配管２６やブレーキ配管２７などの配索部品を配索するガイドとして用いている。
【００３３】
上述したように、本実施形態では、フロアトンネル部５２および凹溝部１２５は、いずれも、車両１の車幅方向中央で車両前後方向に略沿って延在している。よって、フロアトンネル部５２を通過した空気流は車両前後方向に沿って後方に向けて流れ、より円滑に凹溝部１２５を通過することができる。すなわち、フロアパネル３とバッテリアセンブリ１００との間に形成される空気通路３０では、これらフロアトンネル部５２および凹溝部１２５によってガイドされて車幅方向中央部で車両前方から後方に向かう空気流Ａｓが主流となる。
【００３４】
そして、本実施形態では、バッテリカバー１２を熱伝導性材料（例えば鉄系材料やアルミ合金等の金属材料）で形成してある。これにより、フロントウォータージャケット２０Ｆによる冷却効果をより広い範囲に与えることができる上、フロントウォータージャケット２０Ｆを車幅方向中央部に配置したため左側と右側とで冷却効果にむら（ばらつき）が生じるのを抑制することができる。
【００３５】
さらに、バッテリカバー１２の上壁としての天板１２ｕを、フロントウォータージャケット２０Ｆを配置した車幅方向中央部が最も上方に位置するように上方に向けて膨出させて形成してある。かかる膨出形状とした場合、バッテリ４の発熱によって、バッテリケース１０の空間Ｓ内での空気の温度は、当該空間Ｓ内で最も高い位置、すなわち車幅方向中央部の上部Ｓｔで高くなりやすい。したがって、フロントウォータージャケット２０Ｆによって、この空間Ｓ内の上部Ｓｔに隣接する天板１２ｕを冷却することで、空間Ｓ内の空気ひいてはバッテリ４をより効果的に冷却することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態では、フロントウォータージャケット２０Ｆと天板１２ｕとの間に可撓性を有する熱伝導性シート部材２９（例えば、熱伝導性を有する柔軟なアクリル等の合成樹脂材料を含むシート状部材等）を介装し、この熱伝導性シート部材２９を、フロントウォータージャケット２０Ｆの下面と天板１２ｕの上面１２ｓとの双方に密着させてある。これにより、密着性を高めて隙間を減らすことができる分、フロントウォータージャケット２０Ｆと天板１２ｕとの間の熱伝導の効率を高めて、フロントウォータージャケット２０Ｆによる冷却効果をより一層高めることができる。
【００３７】
また、バッテリアセンブリ１００の後面は、走行風が当たりにくく、走行風による冷却効果が得にくい部分となっている。そこで、本実施形態では、図１，図３等に示すように、バッテリアセンブリ１００の後面となるバッテリカバー１２の後側面１２ｒ上に、リヤウォータージャケット２０Ｒを取り付け、当該リヤウォータージャケット２０Ｒ内を流れる冷却水によってバッテリアセンブリ１００の後部（後側の側板１２ｂ）を冷却するようにしてある。
【００３８】
リヤウォータージャケット２０Ｒの内部には、図示しないが、図６に示したフロントウォータージャケット２０Ｆと同様に、冷却水の導入口から排出口に至る冷却水通路が複数平行に蛇行して形成されている。導入口から導入された冷却水が蛇腹状の冷却水通路を通過して排出口から排出される間に、その冷却水と本体ブロックとの間、ひいては、本体ブロックを設置したバッテリカバー１２の側板１２ｂとの間で熱交換され、これにより、バッテリアセンブリ１００の後部を冷却できるようになっている。
【００３９】
そして、本実施形態では、上述したように、フロアトンネル部５２および凹溝部１２５が車両１の車幅方向中央に配置されているため、空気通路３０では、車両１の車幅方向中央を前方から後方に向かう空気流Ａｓが主流となっている。したがって、空気流Ａｓは、リヤウォータージャケット２０Ｒの車幅方向中央部分に向けて案内されることとなる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、リヤウォータージャケット２０Ｒの車幅方向略中央部の上端部に切欠部２８を形成し、空気通路３０を通過した空気流Ａｓを、切欠部２８を介して後方へ排出するようにしている。かかる構成では、図３から明らかとなるように、切欠部２８が空気通路３０の後端部の下側の少なくとも一部を形成している。かかる切欠部２８を設けた構成では、リヤウォータージャケット２０Ｒがこの切欠部２８で空気流Ａｓによって冷却される分、切欠部２８を設けない場合に比べて、リヤウォータージャケット２０Ｒの温度をより低下させやすくなる。
【００４１】
また、図３に示すように、本実施形態では、バッテリカバー１２の後端部の上側角部が切欠部２８に対応する部分に、面取部１２３ｃを形成し、第３の被覆部分１２３の上面１２ｓ上を車両前後方向に略沿って流れる空気流Ａｓが、より円滑に切欠部２８に流れ込むようにして、空気流Ａｓの後方への排出性をより一層高めている。
【００４２】
以上、説明したように、本実施形態では、バッテリアセンブリ１００のバッテリケース１０をなすバッテリカバー１２の上面１２ｓ上にフロントウォータージャケット２０Ｆを取り付けた。空気流による冷却では、フロアパネル３の高さ位置が低くバッテリアセンブリ１００とフロアパネル３との間の隙間を大きくできない場合には冷却効果が低くなってしまう。この点、かかる構成によれば、フロアパネル３の高さ位置を高くし難くバッテリアセンブリ１００とフロアパネル３との間の隙間を大きくし難い場合にあっても、当該隙間に配置したフロントウォータージャケット２０Ｆによって、バッテリアセンブリ１００の上部を、より効果的に冷却することができる。
【００４３】
また、フロントウォータージャケット２０Ｆは、バッテリカバー１２の上面１２ｓのうち、車両前側に配置された前記第１の被覆部分１２１の上に取り付けられている。ここで、前述したように、バッテリアセンブリ１００のうち車両前後方向中央に配置された第２のバッテリ群Ｃ，Ｄは、他のバッテリ群に対して最も積層数が少ないため、発熱量も小さい。一方、最も車両前側に配置した第１のバッテリ群Ａ，Ｂは、第２のバッテリ群Ｃ，Ｄよりも積層数が多いため、冷却する必要性が高い。従って、本実施形態では、第１のバッテリ群Ａ，Ｂに対応するバッテリカバー１２の第１の被覆部分１２１の上にフロントウォータージャケット２０Ｆを取り付けている。
【００４４】
また、本実施形態では、走行風を車両前方から取り入れて車両後方へ通流させる空気通路３０を形成し、当該空気通路３０にフロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを臨ませた。かかる構成によれば、空気通路３０を流れる空気流Ａｓによって、フロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを冷却することができる分、バッテリアセンブリ１００をより効果的に冷却することができる。また、空気流Ａｓによるバッテリアセンブリ１００の冷却効果も得られるため、水冷および空冷の双方によってバッテリアセンブリ１００の冷却効果をより一層高めることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、フロアパネル３に、上方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在するフロアトンネル部５２を形成し、当該フロアトンネル部５２によって空気通路３０の少なくとも一部を形成した。かかる構成によれば、フロアトンネル部５２を形成した部分で空気通路３０の断面積を増大させて空気流Ａｓの流量を増大しやすくなり、バッテリアセンブリ１００の上部をより効果的に冷却することができる。また、このフロアトンネル部５２によって空気流Ａｓをガイドすることができる分、より円滑にかつより所望の経路で空気流Ａｓを通流させることができる。さらに、配管、配線等の配索部品用に設けられるフロアトンネル部５２を有効利用して、より効率よく空気通路３０の拡大を図ることができるという利点もある。
【００４６】
また、本実施形態では、バッテリアセンブリ１００の上面に、下方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在する凹溝部１２５を形成し、当該凹溝部１２５によって空気通路３０の少なくとも一部を形成した。かかる構成によれば、凹溝部１２５を形成した部分で空気通路３０の断面積を増大させて空気流Ａｓの流量を増大しやすくなる分、バッテリアセンブリ１００をより効果的に冷却することができる。また、凹溝部１２５によって空気流Ａｓをガイドして、より円滑にかつより所望の経路で空気流Ａｓを流すことができる。
【００４７】
また、本実施形態では、バッテリカバー１２の上壁としての天板１２ｕの少なくとも一部を熱伝導性材料で形成し、当該天板１２ｕの上面１２ｓの幅方向中央部上にフロントウォータージャケット２０Ｆを載置した。かかる構成によれば、フロントウォータージャケット２０Ｆによる冷却効果を、熱伝導性材料で形成した天板１２ｕを利用してより広い範囲に及ぼすことができる上、フロントウォータージャケット２０Ｆを車幅方向中央部に配置したため左側と右側とで冷却効果にむら（ばらつき）が生じるのを抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、バッテリカバー１２の上壁としての天板１２ｕを、車幅方向中央部が最も上方に位置するように上方に向けて膨出させて形成した。かかる膨出形状では、バッテリケース１０の空間Ｓ内での空気の温度は、当該空間Ｓ内で最も高い位置、すなわち車幅方向中央部の上部Ｓｔで高くなりやすい。よって、かかる構成によれば、フロントウォータージャケット２０Ｆによって、当該上部Ｓｔに隣接する天板１２ｕを冷却することで、空間Ｓ内の空気をより効率よく冷却し、ひいてはバッテリ４をより効果的に冷却することが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態では、バッテリアセンブリ１００を、バッテリカバー１２にフロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを一体化したウォータージャケット付きバッテリアセンブリとして構成してある。かかる構成とすることで、これらを一体化しなかった場合に比べて、フロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを、比較的簡単に所定の位置に配置することができる。また、バッテリアセンブリ１００を車両１から取り外したときに、これらフロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを比較的容易にメンテナンスすることができるという利点もある。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず種々の変形が可能である。例えば、バッテリアセンブリやウォータージャケットのスペック（位置、数、形状、大きさ、構成等）は上記実施形態には限定されず、種々に設定することが可能である。また、空気通路のスペック（位置、数、形状、大きさ等）も適宜に変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車両
３ フロアパネル
４ バッテリ
１０ バッテリケース（ケース）
１２ バッテリカバー（ケース）
１２ｕ 天板（上壁）
１２ｓ 上面
２０Ｆ フロントウォータージャケット
３０ 空気通路
５１ サイドメンバ（車体骨格部材）
５２ フロアトンネル部
５３ クロスメンバ（車体骨格部材）
５４ サイドシル（車体骨格部材）
５５ アウトリガー（車体骨格部材）
５６ リヤサイドメンバ（車体骨格部材）
５７ リヤクロスメンバ（車体骨格部材）
１００ バッテリアセンブリ
１２５ 凹溝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバッテリアセンブリ冷却構造、および、ウォータージャケット付きバッテリアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のバッテリを含むバッテリアセンブリを床下に取り付けた車両が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３８９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッテリは使用中に発熱するため、適宜に冷却するのが望ましい。上記特許文献１の構成では、バッテリアセンブリの下面に走行風が当たるため、バッテリアセンブリの下部については比較的容易に冷却することができる。しかし、バッテリアセンブリの上方にはフロアパネルが存在するため、フロアパネルを高い位置に設定し難い場合には、バッテリアセンブリの上方のフロアパネルとの間の隙間を大きくし難くなり、その隙間を通る走行風によってバッテリアセンブリ上部を冷却するのが、難しくなってしまう虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、バッテリアセンブリの上部をより効果的に冷却することが可能な車両のバッテリアセンブリ冷却構造、および、ウォータージャケット付きバッテリアセンブリを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、車両床下に搭載したバッテリアセンブリのケースの上面上に、ウォータージャケットを配置したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ウォータージャケットを用いる分、空気流による冷却効果を得難い場合にあっても、バッテリアセンブリの上部をより効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造を備えた車両の概略構成を示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造を備えた車両の車体骨格部材およびバッテリアセンブリの概略構成を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられるバッテリアセンブリを斜め上方から見た斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられるバッテリアセンブリをカバーを外して斜め上方から見た斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられるバッテリアセンブリのバッテリフレームを斜め上方から見た斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態にかかる車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられるウォータージャケットの内部の概略構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、図１のVII−VII断面図である。
【図８】図８は、図１のVIII−VIII断面図である。
【図９】図９は、図１のIX−IX断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。各図中、ＦＲは車両前方、ＵＰは車両上方、ＷＤは車幅方向を示す。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態にかかる車両１では、車室２の床下（フロアパネル３の下側）に複数のバッテリ４が搭載されており、これらバッテリ４で車輪駆動用のモータ５を駆動するようになっている。車両１は、電気自動車や、ハイブリッド車、燃料電池車等として構成することができる。
【００１１】
図２に示すように、車両１の前後方向中央部で車室２の下方となる部分には、車幅方向両側で車両前後方向に沿って延設される一対のサイドメンバ５１，５１と、これら一対のサイドメンバ５１，５１の前端部とフロアトンネル部５２との間で車幅方向に沿って架設されるクロスメンバ５３，５３と、を設けてある。また、サイドメンバ５１，５１の車幅方向外側には、車両前後方向に沿って延設される一対のサイドシル５４，５４が設けられ、さらに、車両前後方向の複数箇所（本実施形態では三箇所）では、サイドメンバ５１とクロスメンバ５３との間にアウトリガー５５が架設されている。
【００１２】
また、サイドメンバ５１，５１の後端部には、それぞれ車両１の後部の車幅方向両側で車両前後方向に沿って延在するリヤサイドメンバ５６，５６が接続され、これらリヤサイドメンバ５６，５６間に、車幅方向に略沿うリヤクロスメンバ５７が架設されている。
【００１３】
バッテリ４は、図３に示すように、バッテリケース１０内に収納されている。バッテリケース１０内に複数のバッテリ４が収納されて構成されるバッテリアセンブリ１００は、サイドメンバ５１や、クロスメンバ５３、リヤクロスメンバ５７等の車体骨格部材に、床下からブラケットやマウント等を介してあるいは直接的に取り付けられている。好適な車両１は、バッテリアセンブリ１００を車体骨格部材に床下から着脱して交換できるように構成される。
【００１４】
また、車両１の前部にはフロントコンパートメント６が形成され、このフロントコンパートメント６内に、モータ５や、チャージャ７、インバータ８等が配設されている。フロントコンパートメント６内に収容されるこれらの部品は、フロントコンパートメント６の車幅方向両側でそれぞれ車両前後方向に略沿って伸びる一対のフロントサイドメンバ６１，６１や、これら一対のフロントサイドメンバ６１，６１間で架設されるフロントクロスメンバ（図示せず）、サブメンバ（図示せず）等の車体骨格部材に、ブラケットやマウント等を介してあるいは直接的に取り付けられている。
【００１５】
バッテリケース１０は、バッテリ４を載置するバッテリフレーム１１（図５参照）と、バッテリフレーム１１に載置したバッテリ４の上側を覆うバッテリカバー１２（図３参照）と、を有している。
【００１６】
バッテリフレーム１１は、図５に示すように、矩形状の外枠１１１と、この外枠１１１内に配置されてＴ字状を成す内枠１１２と、によって構成される。外枠１１１は、車幅方向に延在して車両前後方向に所定距離を隔てて対向する前端部材１１１ｆおよび後端部材１１１ｒと、これら前端部材１１１ｆおよび後端部材１１１ｒの両端をそれぞれ連結して車両前後方向に延在する一対の側端部材１１１ｓ，１１１ｓと、で構成される。また、内枠１１２は、対向する側端部材１１１ｓ，１１１ｓ同士を連結する横架部材１１２ｗと、この横架部材１１２ｗと前端部材１１１ｆとを連結する縦架部材１１２ｃと、で略Ｔ字状に構成される。
【００１７】
バッテリフレーム１１は、外枠１１１の内側に内枠１１２を設けることにより、外枠１１１で形成される矩形領域が、内枠１１２によってほぼ同じ大きさの複数（本実施形態では３つ）の分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆ，１１Ｒに区分されている。これら領域は、いずれも、平面視で長辺が短辺のほぼ２倍となる長方形状となっている。分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆは、バッテリフレーム１１の前部に配置されて車幅方向に並設され、それぞれの長辺が車両前後方向に沿う方向となっている。一方、分割矩形領域１１Ｒは、バッテリフレーム１１の後部に配置されて、長辺が車幅方向に沿う方向となっている。
【００１８】
また、バッテリフレーム１１の外枠１１１の外側には、バッテリフレーム１１を車体骨格部材に取り付けるための外側フランジ部１１３が一体に突設されるとともに、側端部材１１１ｓ，１１１ｓの内側および縦架部材１１２ｃの両側には、バッテリ４を載置することができる内側フランジ部１１４が一体に突設されている。そして、バッテリフレーム１１は、外側フランジ部１１３に形成した取付穴１１３ａに挿通する図示省略したボルトなどの締結部材を介して、フロアパネル３の下方（床下）から車体骨格部材に着脱可能に取り付けできるようになっている。
【００１９】
バッテリ４は、図４に示すように、扁平な略直方体状の同一形状として形成されている。そして、複数のバッテリ４を複数のバッテリ群Ａ〜Ｅに分けてバッテリフレーム１１に積重して搭載している。
【００２０】
前側の左右２つの分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆでは、複数のバッテリ４が上下方向に積重された状態でバッテリフレーム１１に搭載されるとともに、後側の分割矩形領域１１Ｒでは、複数のバッテリ４が車幅方向に積重された状態でバッテリフレーム１１に搭載される。
【００２１】
前側の各分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆは、図１にも示すように、上下方向に積重したバッテリ４が、車両前後方向に４つのバッテリ群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分けてそれぞれ搭載されている。これらのうち前方の２つのバッテリ群Ａ，Ｂのバッテリ４は４枚重ねとなり、後方の２つのバッテリ群Ｃ，Ｄのバッテリ４は２枚重ねとなって、前方のバッテリ群Ａ，Ｂと後方のバッテリ群Ｃ，Ｄとの間に積重差が設けられている。また、左右の分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆでは、各バッテリ群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのバッテリ４の積重数は同じにして、左右対称となっている。一方、後側の分割矩形領域１１Ｒでは、２４枚のバッテリ４が車幅方向に積重された１つのバッテリ群Ｅが、バッテリフレーム１１上に載置されている。また、バッテリ群Ａ，Ｂの高さをｈ１、バッテリ群Ｃ，Ｄの高さをｈ２、バッテリ群Ｅの高さをｈ３としたとき、本実施形態では、ｈ３＞ｈ１＞ｈ２となっている。
【００２２】
バッテリカバー１２は、図１および図３に示すように、上述したバッテリ群Ａ〜Ｅを全体的に覆ってバッテリフレーム１１に着脱可能に取り付けられている。バッテリカバー１２の天板１２ｕは、バッテリ群Ａ〜Ｅの上端に近接した状態で、それらの上端にほぼ沿った形状となっている。すなわち、バッテリカバー１２の天板１２ｕには、第１のバッテリ群Ａ，Ｂを覆う第１の被覆部分１２１と、第２のバッテリ群Ｃ，Ｄを覆う第２の被覆部分１２２と、第３のバッテリ群Ｅを覆う第３の被覆部分１２３と、が段差状に設けられ、それら第１〜第３の被覆部分１２１，１２２，１２３は、第１〜第３のバッテリ群Ａ〜Ｅの高さｈ１〜ｈ３にそれぞれ対応した高さとなる。本実施形態では、ｈ２＜ｈ１＜ｈ３であるため、第２の被覆部分１２２の高さが最も低く、第３の被覆部分１２３の高さが最も高く、第１の被覆部分１２１の高さがその間の高さとなっている。
【００２３】
また、このバッテリアセンブリ１００では、図４に示すように、左右の分割矩形領域１１Ｆ，１１Ｆ間の縦架部材１１２ｃ上に、バッテリ４とフロントコンパートメント６内の電気部品（モータ５、チャージャ７、インバータ８等）との間に介在するハーネス４１、スイッチボックス４２、およびジャンクションボックス４３等の部品が配置されている。そして、図３に示すように、バッテリカバー１２のスイッチボックス４２の位置に対応した第２の被覆部分１２２には開口部１２ｈが形成され、その開口部１２ｈから上方に突出させたスイッチボックス４２の操作部４２ａを、フロアパネル３の図示省略した開閉窓から操作できるようになっている。
【００２４】
ところで、バッテリアセンブリ１００に含まれるバッテリ４は、動作中に発熱するため、適宜冷却するのが望ましい。本実施形態では、バッテリアセンブリ１００の下部は路面側に露出するため、走行風によって冷却することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、バッテリアセンブリ１００の上部を走行風によって冷却するため、図１に示すように、フロアパネル３の下面３ａ（フロアパネル３に形成したバッテリアセンブリ１００の収容凹部３Ｓの上底面）とバッテリアセンブリ１００の上面１２ｓとの間に、走行風によって生じる空気流Ａｓ（図１，図３参照）が前方から後方に通り抜ける空気通路３０を形成してある。
【００２６】
さらに、バッテリアセンブリ１００の上面１２ｓ上にフロントウォータージャケット２０Ｆを取り付け、当該フロントウォータージャケット２０Ｆ内を流れる冷却水によってバッテリアセンブリ１００の上部（上壁としての天板１２ｕ）を冷却するようになっている。
【００２７】
そして、このフロントウォータージャケット２０Ｆを、図１に示すように、空気通路３０に臨むように配置している。本実施形態では、図３に示すように、フロントウォータージャケット２０Ｆを、バッテリカバー１２の前部となる第１の被覆部分１２１の車幅方向中央部上に設置している。
【００２８】
フロントウォータージャケット２０Ｆは、図６に示すように、全体として扁平な略直方体状に形成されている。本体ブロック２３内には、冷却水の導入口２１から排出口２２に至る冷却水通路２４が、複数並列に蛇行（屈曲）して形成されている。なお、図６は、図示しない閉止板を取り外した状態でフロントウォータージャケット２０Ｆの内部を示したものであり、その閉止板が、本体ブロック２３の冷却水通路２４の周縁部に形成された複数のねじ穴２５に螺結されるボルトを介して液密に閉止される。このとき、閉止板と本体ブロック２３との間にはパッキングが介装される。
【００２９】
このフロントウォータージャケット２０Ｆでは、導入口２１から導入された冷却水が蛇腹状の冷却水通路２４を通過して排出口２２から排出される間に、その冷却水と本体ブロック２３との間、ひいては、本体ブロック２３を設置したバッテリカバー１２の天板１２ｕとの間で熱交換され、これにより、バッテリアセンブリ１００の上部を冷却することができる。なお、フロントウォータージャケット２０Ｆは、後述するリヤウォータージャケット２０Ｒとともに、冷却水配管２６（図７，図８等参照）を介して、フロントコンパートメント６内の前部に設けられるラジエータ（図示せず）に接続されており、このラジエータで冷却水が冷却されるようになっている。
【００３０】
また、図７にも示すように、フロアパネル３の車幅方向中央部には、上方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在するフロアトンネル部５２が形成されている。しかし、本実施形態では、空気通路３０の少なくとも上側の一部を、このフロアトンネル部５２によって形成するようになっている。
【００３１】
フロアトンネル部５２は、本実施形態では、上方に向かってやや幅狭となるほぼ台形状の断面をもってフロアパネル３を上方に突出させて形成されており、このフロアトンネル部５２内に、ハーネス４１や冷却水配管２６およびブレーキ配管２７などの配索部品が配索されている。さらに、本実施形態ではフロアトンネル部５２内の下部に、フロントウォータージャケット２０Ｆが配置されている。
【００３２】
一方、図３および図８に示すように、バッテリカバー１２の第２の被覆部分１２２と第３の被覆部分１２３との間の傾斜部１２４には、凹溝部１２５が設けられている。本実施形態では、凹溝部１２５は、傾斜部１２４の車幅方向中央部にて、天板１２ｕを所定幅で比較的浅く下方に向けて凹設して車両前後方向に略沿って延設してある。そして、この凹溝部１２５によって、空気通路３０の下側の少なくとも一部が形成されている。また、本実施形態では、図８に示すように、凹溝部１２５を、冷却水配管２６やブレーキ配管２７などの配索部品を配索するガイドとして用いている。
【００３３】
上述したように、本実施形態では、フロアトンネル部５２および凹溝部１２５は、いずれも、車両１の車幅方向中央で車両前後方向に略沿って延在している。よって、フロアトンネル部５２を通過した空気流は車両前後方向に沿って後方に向けて流れ、より円滑に凹溝部１２５を通過することができる。すなわち、フロアパネル３とバッテリアセンブリ１００との間に形成される空気通路３０では、これらフロアトンネル部５２および凹溝部１２５によってガイドされて車幅方向中央部で車両前方から後方に向かう空気流Ａｓが主流となる。
【００３４】
そして、本実施形態では、バッテリカバー１２を熱伝導性材料（例えば鉄系材料やアルミ合金等の金属材料）で形成してある。これにより、フロントウォータージャケット２０Ｆによる冷却効果をより広い範囲に与えることができる上、フロントウォータージャケット２０Ｆを車幅方向中央部に配置したため左側と右側とで冷却効果にむら（ばらつき）が生じるのを抑制することができる。
【００３５】
さらに、バッテリカバー１２の上壁としての天板１２ｕを、フロントウォータージャケット２０Ｆを配置した車幅方向中央部が最も上方に位置するように上方に向けて膨出させて形成してある。かかる膨出形状とした場合、バッテリ４の発熱によって、バッテリケース１０の空間Ｓ内での空気の温度は、当該空間Ｓ内で最も高い位置、すなわち車幅方向中央部の上部Ｓｔで高くなりやすい。したがって、フロントウォータージャケット２０Ｆによって、この空間Ｓ内の上部Ｓｔに隣接する天板１２ｕを冷却することで、空間Ｓ内の空気ひいてはバッテリ４をより効果的に冷却することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態では、フロントウォータージャケット２０Ｆと天板１２ｕとの間に可撓性を有する熱伝導性シート部材２９（例えば、熱伝導性を有する柔軟なアクリル等の合成樹脂材料を含むシート状部材等）を介装し、この熱伝導性シート部材２９を、フロントウォータージャケット２０Ｆの下面と天板１２ｕの上面１２ｓとの双方に密着させてある。これにより、密着性を高めて隙間を減らすことができる分、フロントウォータージャケット２０Ｆと天板１２ｕとの間の熱伝導の効率を高めて、フロントウォータージャケット２０Ｆによる冷却効果をより一層高めることができる。
【００３７】
また、バッテリアセンブリ１００の後面は、走行風が当たりにくく、走行風による冷却効果が得にくい部分となっている。そこで、本実施形態では、図１，図３等に示すように、バッテリアセンブリ１００の後面となるバッテリカバー１２の後側面１２ｒ上に、リヤウォータージャケット２０Ｒを取り付け、当該リヤウォータージャケット２０Ｒ内を流れる冷却水によってバッテリアセンブリ１００の後部（後側の側板１２ｂ）を冷却するようにしてある。
【００３８】
リヤウォータージャケット２０Ｒの内部には、図示しないが、図６に示したフロントウォータージャケット２０Ｆと同様に、冷却水の導入口から排出口に至る冷却水通路が複数平行に蛇行して形成されている。導入口から導入された冷却水が蛇腹状の冷却水通路を通過して排出口から排出される間に、その冷却水と本体ブロックとの間、ひいては、本体ブロックを設置したバッテリカバー１２の側板１２ｂとの間で熱交換され、これにより、バッテリアセンブリ１００の後部を冷却できるようになっている。
【００３９】
そして、本実施形態では、上述したように、フロアトンネル部５２および凹溝部１２５が車両１の車幅方向中央に配置されているため、空気通路３０では、車両１の車幅方向中央を前方から後方に向かう空気流Ａｓが主流となっている。したがって、空気流Ａｓは、リヤウォータージャケット２０Ｒの車幅方向中央部分に向けて案内されることとなる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、リヤウォータージャケット２０Ｒの車幅方向略中央部の上端部に切欠部２８を形成し、空気通路３０を通過した空気流Ａｓを、切欠部２８を介して後方へ排出するようにしている。かかる構成では、図３から明らかとなるように、切欠部２８が空気通路３０の後端部の下側の少なくとも一部を形成している。かかる切欠部２８を設けた構成では、リヤウォータージャケット２０Ｒがこの切欠部２８で空気流Ａｓによって冷却される分、切欠部２８を設けない場合に比べて、リヤウォータージャケット２０Ｒの温度をより低下させやすくなる。
【００４１】
また、図３に示すように、本実施形態では、バッテリカバー１２の後端部の上側角部が切欠部２８に対応する部分に、面取部１２３ｃを形成し、第３の被覆部分１２３の上面１２ｓ上を車両前後方向に略沿って流れる空気流Ａｓが、より円滑に切欠部２８に流れ込むようにして、空気流Ａｓの後方への排出性をより一層高めている。
【００４２】
以上、説明したように、本実施形態では、バッテリアセンブリ１００のバッテリケース１０をなすバッテリカバー１２の上面１２ｓ上にフロントウォータージャケット２０Ｆを取り付けた。空気流による冷却では、フロアパネル３の高さ位置が低くバッテリアセンブリ１００とフロアパネル３との間の隙間を大きくできない場合には冷却効果が低くなってしまう。この点、かかる構成によれば、フロアパネル３の高さ位置を高くし難くバッテリアセンブリ１００とフロアパネル３との間の隙間を大きくし難い場合にあっても、当該隙間に配置したフロントウォータージャケット２０Ｆによって、バッテリアセンブリ１００の上部を、より効果的に冷却することができる。
【００４３】
また、フロントウォータージャケット２０Ｆは、バッテリカバー１２の上面１２ｓのうち、車両前側に配置された前記第１の被覆部分１２１の上に取り付けられている。ここで、前述したように、バッテリアセンブリ１００のうち車両前後方向中央に配置された第２のバッテリ群Ｃ，Ｄは、他のバッテリ群に対して最も積層数が少ないため、発熱量も小さい。一方、最も車両前側に配置した第１のバッテリ群Ａ，Ｂは、第２のバッテリ群Ｃ，Ｄよりも積層数が多いため、冷却する必要性が高い。従って、本実施形態では、第１のバッテリ群Ａ，Ｂに対応するバッテリカバー１２の第１の被覆部分１２１の上にフロントウォータージャケット２０Ｆを取り付けている。
【００４４】
また、本実施形態では、走行風を車両前方から取り入れて車両後方へ通流させる空気通路３０を形成し、当該空気通路３０にフロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを臨ませた。かかる構成によれば、空気通路３０を流れる空気流Ａｓによって、フロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを冷却することができる分、バッテリアセンブリ１００をより効果的に冷却することができる。また、空気流Ａｓによるバッテリアセンブリ１００の冷却効果も得られるため、水冷および空冷の双方によってバッテリアセンブリ１００の冷却効果をより一層高めることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、フロアパネル３に、上方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在するフロアトンネル部５２を形成し、当該フロアトンネル部５２によって空気通路３０の少なくとも一部を形成した。かかる構成によれば、フロアトンネル部５２を形成した部分で空気通路３０の断面積を増大させて空気流Ａｓの流量を増大しやすくなり、バッテリアセンブリ１００の上部をより効果的に冷却することができる。また、このフロアトンネル部５２によって空気流Ａｓをガイドすることができる分、より円滑にかつより所望の経路で空気流Ａｓを通流させることができる。さらに、配管、配線等の配索部品用に設けられるフロアトンネル部５２を有効利用して、より効率よく空気通路３０の拡大を図ることができるという利点もある。
【００４６】
また、本実施形態では、バッテリアセンブリ１００の上面に、下方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在する凹溝部１２５を形成し、当該凹溝部１２５によって空気通路３０の少なくとも一部を形成した。かかる構成によれば、凹溝部１２５を形成した部分で空気通路３０の断面積を増大させて空気流Ａｓの流量を増大しやすくなる分、バッテリアセンブリ１００をより効果的に冷却することができる。また、凹溝部１２５によって空気流Ａｓをガイドして、より円滑にかつより所望の経路で空気流Ａｓを流すことができる。
【００４７】
また、本実施形態では、バッテリカバー１２の上壁としての天板１２ｕの少なくとも一部を熱伝導性材料で形成し、当該天板１２ｕの上面１２ｓの幅方向中央部上にフロントウォータージャケット２０Ｆを載置した。かかる構成によれば、フロントウォータージャケット２０Ｆによる冷却効果を、熱伝導性材料で形成した天板１２ｕを利用してより広い範囲に及ぼすことができる上、フロントウォータージャケット２０Ｆを車幅方向中央部に配置したため左側と右側とで冷却効果にむら（ばらつき）が生じるのを抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、バッテリカバー１２の上壁としての天板１２ｕを、車幅方向中央部が最も上方に位置するように上方に向けて膨出させて形成した。かかる膨出形状では、バッテリケース１０の空間Ｓ内での空気の温度は、当該空間Ｓ内で最も高い位置、すなわち車幅方向中央部の上部Ｓｔで高くなりやすい。よって、かかる構成によれば、フロントウォータージャケット２０Ｆによって、当該上部Ｓｔに隣接する天板１２ｕを冷却することで、空間Ｓ内の空気をより効率よく冷却し、ひいてはバッテリ４をより効果的に冷却することが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態では、バッテリアセンブリ１００を、バッテリカバー１２にフロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを一体化したウォータージャケット付きバッテリアセンブリとして構成してある。かかる構成とすることで、これらを一体化しなかった場合に比べて、フロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを、比較的簡単に所定の位置に配置することができる。また、バッテリアセンブリ１００を車両１から取り外したときに、これらフロントウォータージャケット２０Ｆおよびリヤウォータージャケット２０Ｒを比較的容易にメンテナンスすることができるという利点もある。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず種々の変形が可能である。例えば、バッテリアセンブリやウォータージャケットのスペック（位置、数、形状、大きさ、構成等）は上記実施形態には限定されず、種々に設定することが可能である。また、空気通路のスペック（位置、数、形状、大きさ等）も適宜に変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車両
３ フロアパネル
４ バッテリ
１０ バッテリケース（ケース）
１２ バッテリカバー（ケース）
１２ｕ 天板（上壁）
１２ｓ 上面
２０Ｆ フロントウォータージャケット
３０ 空気通路
５１ サイドメンバ（車体骨格部材）
５２ フロアトンネル部
５３ クロスメンバ（車体骨格部材）
５４ サイドシル（車体骨格部材）
５５ アウトリガー（車体骨格部材）
５６ リヤサイドメンバ（車体骨格部材）
５７ リヤクロスメンバ（車体骨格部材）
１００ バッテリアセンブリ
１２５ 凹溝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両下部の車体骨格部材と、
複数のバッテリを含みフロアパネルの下に配置され前記車体骨格部材に取り付けられたバッテリアセンブリと、
前記バッテリアセンブリを収容するケースの上面上に取り付けられたウォータージャケットと、
を備えることを特徴とする車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項２】
前記バッテリアセンブリのケースは、車両後側の部位が最も高く、車両前側の部位が次に高く、車両中央側の部位が最も低く形成され、
前記ウォータージャケットを、車両前側の部位の上面に配設したことを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項３】
前記バッテリアセンブリは、車両前側に配置された第１のバッテリ群と、車両後側に配置された第３のバッテリ群と、これらの第１のバッテリ群および第３のバッテリ群の間に配置された第２のバッテリ群とを有し、
前記バッテリアセンブリのケースは、前記第１のバッテリ群を覆う第１の被覆部分と、前記第２のバッテリ群を覆う第２の被覆部分と、前記第３のバッテリ群を覆う第３の被覆部分と、から構成され、
前記バッテリアセンブリのケースの上面は、前記バッテリアセンブリの上端に近接した高さに形成されると共に、高さは、第３の被覆部分＞第１の被覆部分＞第２の被覆部分の関係に設定されており、前記第１の被覆部分の上面にウォータージャケットを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項４】
前記バッテリアセンブリのケースの上面とフロアパネルとの間に、走行風を車両前方から取り入れて車両後方へ通流させる空気通路を形成し、当該空気通路に前記ウォータージャケットを臨ませたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項５】
前記フロアパネルに、上方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在するフロアトンネル部を形成し、当該フロアトンネル部によって前記空気通路の少なくとも一部を形成したことを特徴とする請求項４に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項６】
前記バッテリアセンブリの上面に、下方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在する凹溝部を形成し、当該凹溝部によって前記空気通路の少なくとも一部を形成したことを特徴とする請求項４または５に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項７】
前記ケースの上壁の少なくとも一部を熱伝導性材料で形成し、当該上壁の上面の幅方向中央部上に前記ウォータージャケットを載置したことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一つに記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項８】
前記ケースの上壁を、車幅方向中央部が最も上方に位置するように上方に向けて膨出させて形成したことを特徴とする請求項７に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか一つに記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられ、前記バッテリアセンブリに前記ウォータージャケットを一体化したことを特徴とするウォータージャケット付きバッテリアセンブリ。
【請求項１】
車両下部の車体骨格部材と、
複数のバッテリを含みフロアパネルの下に配置され前記車体骨格部材に取り付けられたバッテリアセンブリと、
前記バッテリアセンブリを収容するケースの上面上に取り付けられたウォータージャケットと、
を備えることを特徴とする車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項２】
前記バッテリアセンブリのケースは、車両後側の部位が最も高く、車両前側の部位が次に高く、車両中央側の部位が最も低く形成され、
前記ウォータージャケットを、車両前側の部位の上面に配設したことを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項３】
前記バッテリアセンブリは、車両前側に配置された第１のバッテリ群と、車両後側に配置された第３のバッテリ群と、これらの第１のバッテリ群および第３のバッテリ群の間に配置された第２のバッテリ群とを有し、
前記バッテリアセンブリのケースは、前記第１のバッテリ群を覆う第１の被覆部分と、前記第２のバッテリ群を覆う第２の被覆部分と、前記第３のバッテリ群を覆う第３の被覆部分と、から構成され、
前記バッテリアセンブリのケースの上面は、前記バッテリアセンブリの上端に近接した高さに形成されると共に、高さは、第３の被覆部分＞第１の被覆部分＞第２の被覆部分の関係に設定されており、前記第１の被覆部分の上面にウォータージャケットを設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項４】
前記バッテリアセンブリのケースの上面とフロアパネルとの間に、走行風を車両前方から取り入れて車両後方へ通流させる空気通路を形成し、当該空気通路に前記ウォータージャケットを臨ませたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項５】
前記フロアパネルに、上方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在するフロアトンネル部を形成し、当該フロアトンネル部によって前記空気通路の少なくとも一部を形成したことを特徴とする請求項４に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項６】
前記バッテリアセンブリの上面に、下方に凹設されて車両前後方向に略沿って延在する凹溝部を形成し、当該凹溝部によって前記空気通路の少なくとも一部を形成したことを特徴とする請求項４または５に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項７】
前記ケースの上壁の少なくとも一部を熱伝導性材料で形成し、当該上壁の上面の幅方向中央部上に前記ウォータージャケットを載置したことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一つに記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項８】
前記ケースの上壁を、車幅方向中央部が最も上方に位置するように上方に向けて膨出させて形成したことを特徴とする請求項７に記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか一つに記載の車両のバッテリアセンブリ冷却構造で用いられ、前記バッテリアセンブリに前記ウォータージャケットを一体化したことを特徴とするウォータージャケット付きバッテリアセンブリ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−６０５１（Ｐ２０１１−６０５１Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１０４（Ｐ２０１０−５１０４）
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１３日（２０１０．１．１３）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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