JP7044589B2 - 電池パックの防水構造 - Google Patents

Description

本開示は、電池パックの防水構造に関する。

従来、車両に搭載された電池パックの被水対策として、電池パックを防水トレイに収容する技術が提案されている（たとえば、特開２０１５－１３７００９号公報（特許文献１）参照）。

特開２０１５－１３７００９号公報

車両に電池パックを搭載する上で、スペース、コストまたは質量などとの兼ね合いで防水トレイを採用できない場合においても、電池パックの被水を抑制できることが求められている。

本開示では、電池パックの被水を抑制できる、防水構造が提供される。

本開示に従うと、車両に搭載された電池パックの防水構造が提供される。防水構造は、アンダーボデーと、フロアカーペットとを備えている。アンダーボデーは、車両の底部を構成しており、電池パックを搭載する。フロアカーペットは、電池パックの周辺の、アンダーボデーの上に敷かれている。フロアカーペットは、電池パックに沿う周縁部が上方に立ち上がった壁部を有している。

係る構成によれば、フロアカーペットの上面に溜まった水を壁部で塞き止めて、水が電池パックに浸入することを抑制できるので、電池パックの被水を抑制することができる。

上記の防水構造において、壁部の上縁が、電池パックの下面よりも上方に位置している。このように壁部の高さを規定することにより、水が壁部を超えて電池パックへ浸入することを、より確実に抑制することができる。

上記の防水構造において、フロアカーペットは、壁部の上縁から電池パックに向かって折れ曲がる折り返し部を有している。フロアカーペットを２回折り曲げて壁部を形成することにより、壁部の形成されるフロアカーペットの周縁部の剛性を向上することができる。

上記の防水構造は、電池パックの側面を覆う被覆部材をさらに備えている。壁部は、被覆部材よりも電池パックの近くに位置している。このようにすれば、フロアカーペットの周縁部を車両に搭乗した乗員から見えなくすることができ、車両の意匠性を向上することができる。

本開示に従えば、電池パックの被水を抑制することができる。

実施の形態に係る電池パックの防水構造を備えた車両を示す模式図である。 実施の形態に係る電池パックの防水構造を示す概略図である。

以下、図面に基づいて、実施の形態における電池パックの防水構造について説明する。以下に示す実施の形態において、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して、重複した説明は繰り返さない。

図１は、実施の形態に係る電池パック１０の防水構造を備えた車両１を示す模式図である。実施の形態の車両１は、モータとエンジンとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する電動車両であってもよい。車両１の室内とは、乗員が乗車するスペースである。

図１に示すアンダーボデー７０は、車両１の本体の底部を構成している。前部シート６１および後部シート６２は、車両１の室内に配置されている。前部シート６１および後部シート６２は、アンダーボデー７０との間に間隔を空けて、アンダーボデー７０の上方に配置されている。車両に乗車した乗員は、前部シート６１または後部シート６２に着座する。

前部シート６１および後部シート６２は各々、乗員が腰を下ろす座部と、乗員の背中を支持する背もたれ部と、乗員の頭部を支持するヘッドレストとを有している。座部は、図１には図示しないシートフレーム５０に搭載されており、シートフレーム５０によって下方から支持されている。

アンダーボデー７０にはまた、電池パック１０が搭載されている。電池パック１０は、車両駆動用の電動機に電力を供給する。回生制動などによって電動機で発電された電力は、電池パック１０に充電される。電池パック１０は、アンダーボデー７０に搭載されている。電池パック１０は、後部シート６２の下方に配置されている。電池パック１０は、アンダーボデー７０と後部シート６２との間に配置されている。

電池パック１０は、代表的には、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電装置により、構成されている。図示されていないが、電池パック１０は、複数の電池セルを含んで構成されている。複数の電池セルは、積層され、互いに電気的に直列に接続されている。

図２は、実施の形態に係る電池パック１０の防水構造を示す概略図である。図２に示すように、アンダーボデー７０は、床面７１と、傾斜面７２と、底面７３と、後方壁面７４とを有している。

床面７１は、車両１の室内の床面を構成している。床面７１は、後部シート６２に着座する乗員の足元の床面を構成している。底面７３は、電池パック１０を内部に収容する収容空間の底面を構成しており、後方壁面７４は、当該収容空間の後方の壁面を構成している。底面７３は、床面７１よりも上方かつ後方に位置している。床面７１と底面７３とは、略平行に延びている。傾斜面７２は、床面７１と底面７３とをつなぐ面である。傾斜面７２は、後方へ向かうに従って上方へ向かうように、床面７１および底面７３に対して傾斜している。

電池パック１０は、アンダーボデー７０の底面７３の上方に配置されており、アンダーボデー７０の後方壁面７４の前方に配置されている。アンダーボデー７０の底面７３には図示しない支持構造が設けられており、電池パック１０は、当該支持構造を介してアンダーボデー７０の底面７３に搭載されている。電池パック１０は、アンダーボデー７０の底面７３によって支持されている。

電池パック１０は、上方に向く上面１１と、下方に向く下面１２と、前方に向く前側面１３とを有している。電池パック１０の下面１２は、アンダーボデー７０の底面７３と隙間を空けて対向している。

電池パック１０の周辺の、アンダーボデー７０の上に、フロアカーペット２０が敷かれている。より詳しくは、フロアカーペット２０は、電池パック１０に対して前方に位置するアンダーボデー７０の床面７１を覆うように敷かれている。フロアカーペット２０は、床面７１上に敷設されるカーペット本体部２１を有している。カーペット本体部２１は、床面７１と略平行に延びている。カーペット本体部２１は、後部シート６２に着座する乗員の足元に敷かれている。

フロアカーペット２０は、その周縁部が上方に立ち上がった壁部２２を有している。より詳しくは、壁部２２は、フロアカーペット２０のうち電池パック１０に沿う周縁部が、カーペット本体部２１に対して床面７１から離れる方向に折れ曲がって、形成されている。壁部２２は、カーペット本体部２１に対して略直交して延びている。壁部２２は、車両１の上下方向と略平行に延びている。カーペット本体部２１の延在方向と壁部２２の延在方向との成す角度は、たとえば７０°以上１１０°以下である。

壁部２２は、上縁２２Ａと、下縁２２Ｂとを有している。壁部２２は、下縁２２Ｂにおいて、カーペット本体部２１とつながっている。フロアカーペット２０が下縁２２Ｂにおいて折り曲げられることにより、カーペット本体部２１に対して折り返された壁部２２が形成されている。図２に示す壁部２２は、下縁２２Ｂから上縁２２Ａへ向かうに従って、すなわち電池パック１０に近づくに従って、後方へ向かうように、車両１の上下方向に対して傾斜して延びている。

フロアカーペット２０はまた、折り返し部２３を有している。壁部２２の上縁２２Ａにおいてフロアカーペット２０が折り曲げられることにより、壁部２２に対して折り返された折り返し部２３が形成されている。壁部２２は、上縁２２Ａにおいて、折り返し部２３とつながっている。フロアカーペット２０は、周縁部において上縁２２Ａおよび下縁２２Ｂに沿って２回折り曲げられており、この２回の折り曲げによって壁部２２と折り返し部２３とが形成されている。

折り返し部２３は、壁部２２に対して略直交して延びている。折り返し部２３は、カーペット本体部２１と略平行に延びている。折り返し部２３は、車両１の前後方向と略平行に延びている。壁部２２の延在方向と折り返し部２３の延在方向との成す角度は、たとえば７０°以上１１０°以下である。図２に示す折り返し部２３は、壁部２２の上縁２２Ａから後方へ向かうに従って、すなわち電池パック１０に近づくに従って、上方へ向かうように、車両１の前後方向に対して傾斜して延びている。

折り返し部２３は、壁部２２に対して、後方に折れ曲がっている。折り返し部２３は、壁部２２の上縁２２Ａから、電池パック１０に向かって折れ曲がっている。フロアカーペット２０の周縁部の最先部分は、電池パック１０と対向している。

壁部２２の上縁２２Ａは、電池パック１０の下面１２よりも上方に位置している。図２に示す折り返し部２３は、壁部２２の上縁２２Ａよりも上方に配置されており、したがってその全体が電池パック１０の下面１２よりも上方に位置している。

フロアカーペット２０と、アンダーボデー７０の床面７１との間に、吸収層８０が設けられている。吸収層８０は、フェルトまたはスポンジなどの吸水性に優れる材料で形成されている。吸収層８０の上面は、フロアカーペット２０のカーペット本体部２１に面接触している。吸収層８０の下面は、アンダーボデー７０の床面７１の上面に面接触している。フロアカーペット２０は、吸収層８０を介して、アンダーボデー７０の床面７１上に敷設されている。

電池パック１０の前側面１３は、板状の内装トリム３０によって覆われている。内装トリム３０は、電池パック１０の側面の一部をなす前側面１３を覆う、実施の形態の被覆部材としての機能を有している。内装トリム３０は、車両１の前後方向において、電池パック１０の前側面１３との間に間隔を空けて、電池パック１０よりも前方に配置されている。電池パック１０の前側面１３は、内装トリム３０と隙間を空けて対向している。

フロアカーペット２０の壁部２２は、部分的に内装トリム３０に接合されている。たとえば、図示しないピンが壁部２２を貫通して内装トリム３０に固定されることにより、壁部２２を内装トリム３０に接合することが可能である。

壁部２２の下縁２２Ｂは、内装トリム３０よりも後方に配置されている。壁部２２の下縁２２Ｂは、車両１の前後方向において、内装トリム３０と電池パック１０との間に配置されている。壁部２２の下縁２２Ｂは、内装トリム３０よりも電池パック１０の近くに位置している。フロアカーペット２０は、内装トリム３０よりも電池パック１０に近い位置において上方に立ち上がるように折り曲げられており、したがって壁部２２は、その全体が内装トリム３０よりも電池パック１０の近くに位置している。

内装トリム３０の下端部３１は、フロアカーペット２０のカーペット本体部２１の上面に当接している。カーペット本体部２１および吸収層８０は、内装トリム３０の下端部３１とアンダーボデー７０の床面７１との間に挟まれている。内装トリム３０は、フロアカーペット２０と巨視的には隙間なく接触しているか、またはフロアカーペット２０との間に微小な隙間を空けて配置されている。

内装トリム３０は、その上縁部分が後方に向けて折り曲げられており、この折り曲げによって取付部３２が形成されている。取付部３２は、車両１の前後方向に沿って延びている。取付部３２は、詳細を後述するシートフレーム５０に取り付けられており、これにより内装トリム３０がシートフレーム５０によって保持されている。

シートフレーム５０は、電池パック１０の上方に配置されている。シートフレーム５０の上面に、後部シート６２の座部が搭載されている。シートフレーム５０の下面は、アンダーボデー７０に対向している。シートフレーム５０は、その下面とアンダーボデー７０との間に間隔を空けて、アンダーボデー７０の上方に配置されている。シートフレーム５０は、電池パック１０を内部に収容する収容空間の天井面を構成している。

図２に示すシートフレーム５０は、フレーム本体部５１と、前方枠部５２と、後方枠部５３と、補強部５４とを有している。前方枠部５２と後方枠部５３とは、シートフレーム５０の外縁を構成するパイプ状の枠部材の一部分を構成している。前方枠部５２と後方枠部５３とは、車両１の左右方向に延びており、車両１の前後方向に間隔を空けて互いに平行に設けられている。フレーム本体部５１は、上記の枠部材の内縁に固定される板状の部材である。フレーム本体部５１は、車両１の左右方向に延びる畝形状と溝形状とが交互に配置された凹凸形状を有しており、これによりフレーム本体部５１の剛性が向上されている。

補強部５４は、前方枠部５２を取り囲んで配置されており、シートフレーム５０の前方の縁部分を補強することでシートフレーム５０の剛性を向上させている。内装トリム３０の上縁部分の取付部３２は、補強部５４に取り付けられている。剛性の高い補強部５４に内装トリム３０が取り付けられていることで、内装トリム３０の取付構造の強度が高められている。

前方枠部５２を前方から覆う補強部５４の一部が、前方枠部５２よりも下方へ垂れ下がり、垂れ下がり部５５を形成している。垂れ下がり部５５は、補強部５４の最前端から後方へ向かって延びている。垂れ下がり部５５は、その下端に向かうに従って後方へ延び電池パック１０に近づくように、車両１の前後方向に対して傾斜する概略形状を有している。垂れ下がり部５５の下端は、電池パック１０の上面１１よりも下方に位置している。

シートフレーム５０の上面には、リアカーペット４０が敷かれている。リアカーペット４０は、シートフレーム５０と後部シート６２（図１）の座部との間に配置されている。リアカーペット４０は、シートフレーム５０のフレーム本体部５１、前方枠部５２および後方枠部５３を、上方から覆っている。

リアカーペット４０の前縁部は、シートフレーム５０の補強部５４を前方から覆うように折り曲げられており、折曲部４１が形成されている。折曲部４１は、車両１の上下方向に沿って、下方へ延びている。折曲部４１の下端は、電池パック１０の上面１１よりも下方に位置している。

車両１の前後方向においてフロアカーペット２０の存在している範囲に、折曲部４１が配置されている。折曲部４１は、フロアカーペット２０およびリアカーペット４０を平面視した場合に、フロアカーペット２０と重畳する位置、より詳しくは折り返し部２３と重畳する位置に、配置されている。折曲部４１は、リアカーペット４０および電池パック１０を平面視した場合に、電池パック１０と重畳しない位置に形成されている。

折曲部４１を有するリアカーペット４０は、電池パック１０を傘で覆うようにして広がる傘構造を構成している。傘構造のリアカーペット４０によって、電池パック１０への上方からの水の落下を阻むことができるので、上方から落下する水が電池パック１０に降りかかることが抑制されている。折曲部４１から下方へ流れる水はフロアカーペット２０の折り返し部２３に滴下される。折り返し部２３は、上述した通り、電池パック１０に近づくに従って上方へ向かうように傾斜する形状を有している。折り返し部２３に滴下した水は、電池パック１０から離れる方向（車両１の前方向）に流れる。これにより、電池パック１０への水の浸入が抑制されている。

リアカーペット４０は、シートフレーム５０の後方の縁部を構成する後方枠部５３を超えてさらに後方まで延びており、後部シート６２よりも後方のアンダーボデー７０の上面を広く覆っている。アンダーボデー７０は、後方壁面７４の上縁から後方へ向かうに従って上方へ向かうように、車両１の前後方向および上下方向に対して傾斜する概略形状を有している。リアカーペット４０は、後部シート６２よりも後方において、アンダーボデー７０に沿って、後方へ向かうに従って上方へ向かうように車両１の前後方向および上下方向に対して傾斜する概略形状を有している。

以上説明した構成を備えている電池パック１０の防水構造では、図２に示すように、電池パック１０の周辺においてアンダーボデー７０の上に敷かれるフロアカーペット２０は、電池パック１０に沿う周縁部が上方に立ち上がった壁部２２を有している。

車両１の乗員が室内で水を溢したり、車両１の窓が開いている状態で雨が降って雨水が室内に浸入した場合に、フロアカーペット２０のカーペット本体部２１に水が到達する場合がある。実施の形態では、フロアカーペット２０が壁部２２を有しており、カーペット本体部２１の上面に溜まった水を壁部２２で塞き止める止水構造が形成されている。これにより、水が電池パック１０に浸入することを抑制できるので、電池パック１０の被水を抑制することができる。

また図２に示すように、壁部２２の上縁２２Ａは、電池パック１０の下面１２よりも上方に位置している。このように壁部２２の高さを規定することにより、水がカーペット本体部２１の上面から壁部２２を超えて電池パック１０へ浸入することを、より確実に抑制することができる。

また図２に示すように、フロアカーペット２０は、壁部２２の上縁２２Ａから電池パック１０へ向かって折れ曲がる折り返し部２３を有している。壁部２２の下縁２２Ｂと上縁２２Ａとの２箇所でフロアカーペット２０を２回折り曲げて壁部２２を形成することにより、壁部２２の形成されるフロアカーペット２０の周縁部の剛性を向上することができる。

電池パック１０の収容空間に後方から水が浸入した場合に、水はアンダーボデー７０の後方壁面７４、底面７３および傾斜面７２を順に伝って前方へ流れて、フロアカーペット２０と床面７１との間の吸収層８０に到達して、吸収層８０に吸収される。フロアカーペット２０が折り返し部２３を有していることで、後方から壁部２２に到達した水のはね返りが抑制されている。これにより、はね返った水による電池パック１０の被水を、より確実に抑制することができる。

また図２に示すように、壁部２２は、電池パック１０の前側面１３を前方から覆う内装トリム３０よりも、電池パック１０の近くに位置している。前方から見て、壁部２２は内装トリム３０によって覆い隠されており、車両１の室内から壁部２２を視認できない構成とされている。フロアカーペット２０の周縁部を車両１に搭乗した乗員から見えなくし、内装トリム３０を意匠面にすることで、車両１の意匠性を向上することができる。

内装トリム３０と壁部２２との間に、カーペット本体部２１から電池パック１０へ浸入しようとする水の浸入経路を長くするためのラビリンス構造が形成されることにより、電池パック１０への水の浸入をより確実に抑制することができる。

実施の形態の説明においては、後部シート６２の下方に配置された電池パック１０の周辺のフロアカーペット２０の特徴的な構成について説明した。車両１の前部シート６１（図１）または３列目シートの下方に電池パック１０を配置する場合においても、フロアカーペット２０が壁部２２を有する構成とすることで、電池パック１０の被水を抑制できる効果を、同様に得ることができる。

実施の形態においては、アンダーボデー７０のうち、電池パック１０の下方の底面７３が、フロアカーペット２０が敷かれる床面７１よりも上方に位置している例について説明した。アンダーボデー７０の形状は、この例に限られるものではない。たとえば、アンダーボデー７０に形成された凹み形状の底面が電池パック１０が搭載される底面７３としての機能を有し、床面７１よりも下方に底面７３が位置している場合においても、電池パック１０の周辺のフロアカーペット２０が壁部２２を有する構成とすることで、電池パック１０の被水を抑制できる効果を、同様に得ることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ 電池パック、１１ 上面、１２ 下面、１３ 前側面、２０ フロアカーペット、２１ カーペット本体部、２２ 壁部、２２Ａ 上縁、２２Ｂ 下縁、２３ 折り返し部、３０ 内装トリム、３１ 下端部、３２ 取付部、４０ リアカーペット、４１ 折曲部、５０ シートフレーム、５１ フレーム本体部、５２ 前方枠部、５３ 後方枠部、５４ 補強部、５５ 垂れ下がり部、６１ 前部シート、６２ 後部シート、７０ アンダーボデー、７１ 床面、７２ 傾斜面、７３ 底面、７４ 後方壁面、８０ 吸収層。

Claims (4)

1. 車両に搭載された電池パックの防水構造であって、
   前記車両の底部を構成し、前記電池パックを搭載するアンダーボデーと、
   前記電池パックの周辺の、前記アンダーボデーの上に敷かれるフロアカーペットと、
   前記フロアカーペットの後方に配置されたリアカーペットと、
   前記電池パックの側面を覆う被覆部材とを備え、
   前記フロアカーペットは、前記フロアカーペットの周縁部が前記電池パックに沿って上方に立ち上がった壁部を有し、
   前記電池パックと前記壁部とは前記アンダーボデー、前記リアカーペットおよび前記被覆部材によって形成される空間内部に配置される、電池パックの防水構造。
2. 前記壁部の上縁が前記電池パックの下面よりも上方に位置している、請求項１に記載の電池パックの防水構造。
3. 前記フロアカーペットは、前記壁部の上縁から前記電池パックに向かって折れ曲がる折り返し部を有する、請求項１または２に記載の電池パックの防水構造。
4. 前記壁部は、前記被覆部材よりも前記電池パックの近くに位置している、請求項１～３のいずれか１項に記載の電池パックの防水構造。

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