JP4609639B2 - Junction box mounting structure - Google Patents
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Description
この発明はジャンクションボックスの搭載構造に係り、特に、メインフロア下側の保持部材上方に配設したジャンクションボックスに接続される高電圧ケーブルに特別な中間コネクタを追加することなく、保持部材をメインフロアから取り外すことができるジャンクションボックスの搭載構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure for a junction box, and in particular, a holding member can be attached to a main floor without adding a special intermediate connector to a high voltage cable connected to a junction box disposed above the holding member on the lower side of the main floor. It is related with the mounting structure of the junction box which can be removed from.
車両には、使用する燃料によって、ガソリンエンジン車両やディーゼルエンジン車両、ガスエンジン車両、燃料電池車両等がある。燃料電池車両は、燃料タンクに貯留した燃料である水素を燃料電池に供給して酸素との反応により電力を発電し、この電力により走行モータを駆動して走行する。燃料電池車両においては、燃料電池用の複数の補機を搭載しており、これら複数の補機を保持部材により保持し、車体のメインフロア下側に配設することが多い。 Vehicles include gasoline engine vehicles, diesel engine vehicles, gas engine vehicles, fuel cell vehicles, etc., depending on the fuel used. The fuel cell vehicle supplies hydrogen, which is fuel stored in a fuel tank, to the fuel cell, generates electric power by reaction with oxygen, and travels by driving a traveling motor with this electric power. A fuel cell vehicle is equipped with a plurality of auxiliary devices for fuel cells, and these auxiliary devices are often held by a holding member and disposed below the main floor of the vehicle body.
従来の燃料電池車両には、燃料電池や燃料電池用の補機を収納して保持する保持部材として燃料電池システムボックスを設け、この燃料電池システムボックスを車両のメインフレームの下側に取り外し可能に取り付け、燃料電池システムボックスを車体から取り外すことにより、補機のメンテナンスや部品の交換等を容易としたものがある。
ところで、燃料電池車両においては、燃料電池で発電した電力を複数の高電圧系部品に配電するため、ジャンクションボックスを備えているものがある。ジャンクションボックスは、高電圧ケーブルの長さを短縮し、重量軽減、取り回し性向上を図るために、各高電圧系部品の近傍に配置するのが通常である。 By the way, in some fuel cell vehicles, a junction box is provided in order to distribute the electric power generated by the fuel cell to a plurality of high voltage components. The junction box is usually arranged in the vicinity of each high-voltage system component in order to reduce the length of the high-voltage cable, reduce the weight, and improve the manageability.
しかしながら、車体のメインフロア下側に保持部材である前記燃料電池システムボックスあるいはサブフレームを配設し、この燃料電池システムボックス内あるいはサブフレーム上に保持したジャンクションボックスから車体の前方あるいは後方に高電圧ケーブルを配索する場合には、燃料電池システムボックスあるいはサブフレームを車体から取り外す場合を考慮すると、すべての高電圧ケ一ブルにケーブル接続・切り離し用に中間コネクタを具備する必要があった。 However, the fuel cell system box or subframe, which is a holding member, is disposed below the main floor of the vehicle body, and a high voltage is applied to the front or rear of the vehicle body from a junction box held in the fuel cell system box or on the subframe. When routing the cables, considering the case where the fuel cell system box or sub-frame is removed from the vehicle body, it is necessary to provide an intermediate connector for connecting / disconnecting the cables to all high voltage cables.
このため、このようなジャンクションボックスの搭載構造においては、高電圧ケ一ブルに中間コネクタを追加しなければならない問題があるとともに、高電圧ケーブルの中間コネクタに使用される高電圧コネクタは一般的に大型であるため、コストアップにもつながる問題があった。 For this reason, in such a junction box mounting structure, there is a problem that an intermediate connector must be added to the high voltage cable, and a high voltage connector used for an intermediate connector of a high voltage cable is generally used. Due to its large size, there was a problem that led to an increase in cost.
この発明は、燃料電池で発電した電力を複数の高電圧系部品に配電するジャンクションボックスとこのジャンクションボックスに接続される高電圧ケーブルとを車体のメインフロア下側に配設し、このメインフロア下側に燃料電池用の複数の補機を保持した保持部材を配設した燃料電池車両のジャンクションボックスの搭載構造において、前記ジャンクションボックスを前記メインフロアの平坦部となる下面にブラケットを介して取り付けるとともに、前記高電圧ケーブルをそのメインフロアの平坦部となる下面に取り付け、前記メインフロアの下面と前記保持部材の上面との間の補機取付スペースを上下方向にコンパクトに形成するように前記保持部材を前記メインフロアの下面に取り外し可能に固定し、この保持部材に前記ジャンクションボックスが配設されるように複数のメンバに囲まれるスペースを形成したことを特徴とする。 According to the present invention, a junction box for distributing the power generated by the fuel cell to a plurality of high-voltage components and a high-voltage cable connected to the junction box are disposed below the main floor of the vehicle body, In a mounting structure of a junction box of a fuel cell vehicle in which a holding member holding a plurality of auxiliary devices for fuel cells is arranged on the side, the junction box is attached to a lower surface serving as a flat portion of the main floor via a bracket. , mounting the high voltage cable to the underside of the flat portion of the main floor, the holding member so as to form a compact auxiliary device installation space in the vertical direction between the upper surface of the lower surface and the holding member of the main floor the possibility to be removably secured to the lower surface of the main floor, the junction to the holding member Box is characterized in that to form a space surrounded by the plurality of members to be disposed.
この発明のジャンクションボックスの搭載構造は、メインフロア下側の保持部材上方に配設したジャンクションボックスに接続される高電圧ケーブルに特別な中間コネクタを追加することなく、保持部材をメインフロアから取り外すことができる。 The junction box mounting structure of the present invention removes the holding member from the main floor without adding a special intermediate connector to the high voltage cable connected to the junction box disposed above the holding member on the lower side of the main floor. Can do.
この発明のジャンクションボックスの搭載構造は、ジャンクションボックスに接続される高電圧ケーブルに特別な中間コネクタを追加することなく、保持部材をメインフロアから取り外すことができるようにしたものである。
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
In the junction box mounting structure of the present invention , the holding member can be removed from the main floor without adding a special intermediate connector to the high voltage cable connected to the junction box.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図6は、この発明の実施例を示すものである。図5において、2は図示しない燃料電池車両の車体、4は車体2を構成するメインフロアである。燃料電池車両は、後席下方に配設された燃料タンク(図示せず)に貯留した燃料である水素を燃料電池(図示せず)に供給して酸素との反応により電力を発電し、この電力により走行モータ(図示せず)を駆動して走行する。 1 to 6 show an embodiment of the present invention. In FIG. 5, 2 is a vehicle body of a fuel cell vehicle (not shown), and 4 is a main floor constituting the vehicle body 2. The fuel cell vehicle supplies hydrogen, which is fuel stored in a fuel tank (not shown) disposed below the rear seat, to the fuel cell (not shown) to generate electric power by reaction with oxygen. The vehicle travels by driving a traveling motor (not shown) with electric power.
前記メインフロア4は、幅方向中央に上方に突出して車体前後方向に延びるトンネル部6を設け、トンネル部6の両側に夫々平坦部8・10を設け、各平坦部8・10に夫々下方に突出して車体前後方向に延びる一対の平行なサイドメンバ12・14を設けている。
The main floor 4 is provided with a tunnel portion 6 that protrudes upward in the center in the width direction and extends in the longitudinal direction of the vehicle body.
前記メインフロア4の下側には、図3・図4に示す如く、サブフレーム16を配設している。サブフレーム16は、図6に示す如く、車体前後方向に延びる一対の平行な縦メンバ18・20と、これら縦メンバ18・20に両端を連結される複数本の横メンバ22〜30と、これら横メンバ22〜30に夫々両端を連結される複数本の補助メンバ32とにより、四角格子形状に形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
サブフレーム16には、後述するジャンクションボックス50−1が配設されるスペース34を形成している。このスペース34は、サブフレーム16の他側の縦メンバ20と2本の横メンバ24・26とこの横メンバ24・26に両端を連結される1本の補助メンバ32とで囲まれる空間に設けられる。
In the
前記サブフレーム16には、図6に示す如く、車体2の前側に搭載した燃料電池に空気を供給する空気系配管36と、燃料電池用の複数の補機38とを保持している。
As shown in FIG. 6, the
前記空気系配管36は、空気導入管36−1、熱交換機36−2、余剰空気排出管36−3、マフラ36−4等から構成され、前記スペース34と干渉しないようにサブフレーム16の中央部上側に車体前後方向に延設して保持され、メインフロア4の中央のトンネル部6内に配設される。
The
前記補機38は、燃料電池冷却用のウォータポンプ38−1、走行モータ及びエアコン用インバータ冷却用のウォータポンプ38−2、第1の流量計38−3、第2の流量計38−4、ウォータポンプ用インバータ38−5、エアコン用コンプレッサ38−6、エアコン用インバータ38−7、第1のバルブ38−8、第2のバルブ38−9、第3の流量計38−10、差圧計38−11、第3のバルブ38−12等から構成され、前記スペース34と干渉しないように空気系配管36の両側に位置して保持され、メインフロア4の中央のトンネル部6内に配設される。
The
前記サブフレーム16には、縦メンバ18・20に複数のサブフレーム側ブラケット40を設け、これらサブフレーム側ブラケット40に弾性のマウント部材42を夫々固着して設けている。複数のサブフレーム側ブラケット40は、後述するジャンクションボックス50−1が配設されるスペース34の前側と後側とに位置するように設けている。前記メインフロア4のサイドメンバ12・14には、前記サブフレーム側ブラケット40と対応する位置に夫々サイドメンバ側ブラケット44を設けている。
The
サブフレーム16は、図3・図4に示す如く、サブフレーム側ブラケット40のマウント部材42をサイドメンバ12・14のサイドメンバ側ブラケット44に取付ボルト46によって取り付けることにより、弾性のマウント部材42を介してメインフロア4に固定される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
前記サブフレーム16の上側であって、前記メインフロア4の下側には、図5に示す如く、車体2の後側に搭載した燃料タンクから車体2の前側に搭載した燃料電池に燃料である水素を供給する水素系配管48と、燃料電池で発電した電力を複数の高電圧系部品(図示せず)に配電する電力系部品50とを配設している。なお、高電圧系部品には、空気系コンプレッサ、空調用コンプレッサ、空調用ヒータ、水素循環ポンプ、燃料電池用DC/DCコンバータ、スタートアップ用DC/DCコンバータ、補助電池用DC/DCコンバータ、走行用モータ等がある。
On the upper side of the
前記水素系配管48は、トンネル部6両側の平坦部8・10下側に配設された水素供給管48−1・48−2から構成され、前記一側の水素供給管48−1に補機38である圧力センサ38−13、温度センサ38−14、第4のバルブ38−15を設けている。
The
水素供給管48−1と第4のバルブ38−15とは、メインフロア4の一側の平坦部8下側に水素系配管用ブラケット52−1を介して取り付けられる。他側の水素供給管48−2は、メインフロア4の他側の平坦部10下側に水素系配管用ブラケット52−2を介して取り付けられる。
The hydrogen supply pipe 48-1 and the fourth valve 38-15 are attached to the lower side of the flat portion 8 on one side of the main floor 4 via a hydrogen-based piping bracket 52-1. The hydrogen supply pipe 48-2 on the other side is attached to the lower side of the
前記電力系部品50は、トンネル部6他側の平坦部10下側に配設されたジャンクションボックス50−1と、このジャンクションボックス50−1に接続される複数本の高電圧ケーブル50−2とから構成される。
The
ジャンクションボックス50−1は、図1・図2に示す如く、有蓋無底箱状の本体50−1aと、この本体50−1aの下面の開口部(図示せず)に着脱されるメンテナンス用の蓋部50−1bとからなる。ジャンクションボックス50−1は、本体50−1aをサブフレーム16の他側の縦メンバ20と2本の横メンバ24・26と補助メンバ32で囲まれるスペース34に位置させ、本体50−1aの上面をメインフロア4の他側の平坦部10下側に金属製の板状のブラケット54−1及び棒状のブラケット54−2を介して取り付けている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the junction box 50-1 is a maintenance-free box that is attached to and detached from a cover-less bottomed box-like main body 50-1 a and an opening (not shown) on the lower surface of the main body 50-1 a. It consists of cover part 50-1b. The junction box 50-1 positions the main body 50-1a in a
これにより、ジャンクションボックス50−1は、本体50−1aの下面のメンテナンス用の蓋部50−1bをサブフレーム16のスペース34に臨ませ、また、前側と後側とに弾性のマウント部材42を配設して、メインフロア4に固定されたサブフレーム16に形成されたスペース34に配設される。
As a result, the junction box 50-1 causes the maintenance cover 50-1b on the lower surface of the main body 50-1a to face the
また、前記高電圧ケーブル50−2は、メインフロア4の他側の平坦部10下側にクランプ状ブラケット56を介して取り付けている。なお、図5において、ジャンクションボックス50−1の前側には、補機38である空調ヒータ用リレー38−16が配設されている。
The high voltage cable 50-2 is attached to the lower side of the
次に作用を説明する。 Next, the operation will be described.
燃料電池車両は、燃料タンクに貯留した燃料である水素を燃料電池に供給して空気系配管36により供給される空気中の酸素との反応により電力を発電し、この電力により走行モータを駆動して走行する。燃料電池車両は、燃料電池で発電した電力を複数の高電圧系部品に配電するジャンクションボックス50−1とこのジャンクションボックス50−1に接続される高電圧ケーブル50−2とを車体2のメインフロア4下側に配設し、このメインフロア4下側に燃料電池用の複数の補機38を保持したサブフレーム16を配設したジャンクションボックス50−1の搭載構造となっている。
The fuel cell vehicle supplies hydrogen, which is fuel stored in a fuel tank, to the fuel cell, generates electric power by reaction with oxygen in the air supplied by the
このジャンクションボックス50−1の搭載構造においては、図3・図4に示すように、高電圧系部品に配電するジャンクションボックス50−1を、サブフレーム16の上方において、車体4のメインフロア6下側に金属製のブラケット54−1・54−2を介して直接取り付けている。
In the mounting structure of the junction box 50-1, as shown in FIGS. 3 and 4, the junction box 50-1 for distributing power to the high voltage system parts is disposed above the
また、ジャンクションボックス50−1に接続される複数の高電圧ケーブル50−2も同様に、車体2のメインフロア4下側にクランプ状ブラケット56を介して直接取り付けている。
Similarly, the plurality of high voltage cables 50-2 connected to the junction box 50-1 are directly attached to the lower side of the main floor 4 of the vehicle body 2 via the clamp-
これにより、このジャンクションボックス50−1の搭載構造は、サブフレーム16を何らかのメンテナンスや部品交換などのために車体2から取り外す場合においても、ジャンクションボックス50−1および高電圧ケーブル50−2を車体2に取り付けた状態で取り外すことができる。
Thereby, the mounting structure of the junction box 50-1 allows the junction box 50-1 and the high voltage cable 50-2 to be connected to the vehicle body 2 even when the
このため、このジャンクションボックス50−1の搭載構造は、ジャンクションボックス50−1やジャンクションボックス50−1に接続される高電圧ケーブル50−2をサブフレーム16に取り付ける場合に必要となる高電圧の中間コネクタを不要とすることができ、構造の簡素化およびコストダウンを図ることができる。
Therefore, the mounting structure of the junction box 50-1 is a high voltage intermediate that is required when the junction box 50-1 or the high voltage cable 50-2 connected to the junction box 50-1 is attached to the
また、このジャンクションボックス50−1の搭載構造は、図1に示すように、ジャンクションボックス50−1を金属製のブラケット54−1・54−2を用いて車体2のメインフロア4に直接取り付けている。 In addition, as shown in FIG. 1, the junction box 50-1 is mounted directly on the main floor 4 of the vehicle body 2 using metal brackets 54-1 and 54-2. Yes.
これにより、サブフレーム16を車体2から取り外す際には、ジャンクションボックス50−1を取り外す必要がなくなるとともに、ブラケット54−1・54−2を金属製とすることで高電圧系部品のひとつであるジャンクションボックス50−1の車体2との等電位化も同時に可能としている。 Thereby, when removing the sub-frame 16 from the vehicle body 2 , it is not necessary to remove the junction box 50-1, and the brackets 54-1 and 54-2 are made of metal, which is one of high-voltage components. It is also possible to make the junction box 50-1 equipotential with the vehicle body 2 at the same time.
ジャンクションボックス50−1の車体2との等電位化は、高電圧安全性の確保の観点から重要であり、これによりジャンクションボックス50−1と車体2とを接続するための等電位線などの特別な電気的配線を省略することができる。 Equipotential of the vehicle body 2 of the junction box 50-1 is important from the standpoint of securing a high voltage safety, thereby special such equipotential lines for connecting the junction box 50-1 and the vehicle body 2 It is possible to omit an electrical wiring.
さらに、一般的にジャンクションボックス50−1には、リレーやヒューズ(図示せず)などの部品が含まれており、これら部品のメンテナンスが必要になる場合がある。 Further, the junction box 50-1 generally includes components such as a relay and a fuse (not shown), and maintenance of these components may be required.
このジャンクションボックス50−1の搭載構造は、図2に示すように、ジャンクションボックス50−1の下面にメンテナンス用に取り外し可能な蓋部50−1bを設け、さらにサブフレーム16にはジャンクションボックス50−1の下側の部分に他の部品を搭載せずにスペース34を設けておくことで、サブフレーム16を車体2から取り外すことなく、サブフレーム16の他側の縦メンバ20と2本の横メンバ24・26とで囲まれるスペース34からジャンクションボックス50−1にアクセスすることができ、ジャンクションボックス50−1の点検やヒューズ交換などのメンテナンスを容易に行うことができる。
As shown in FIG. 2, the junction box 50-1 is provided with a lid 50-1 b that can be removed for maintenance on the lower surface of the junction box 50-1, and the
このように、このジャンクションボックス50−1の搭載構造は、ジャンクションボックス50−1をメインフロア4の下側にブラケット54−1・54−2を介して取り付けるとともに高電圧ケーブル50−2をメインフロア4の下側に取り付け、サブフレーム16にジャンクションボックス50−1が配設されるスペース34を形成していることにより、メインフロア4下面とサブフレーム16上面との間に補機取付スペースを上下方向でコンパクトに形成して必要な地上高を確保することができるとともに、メインフロア4下側のサブフレーム16上方に配設したジャンクションボックス50−1に接続される高電圧ケーブル50−2に特別な中間コネクタを追加することなく、サブフレーム16をメインフロア4から取り外すことができる。
As described above, the junction box 50-1 is mounted on the lower side of the main floor 4 via the brackets 54-1 and 54-2, and the high voltage cable 50-2 is attached to the main floor. 4, and a
ジャンクションボックス50−1をメインフロア4の下側に取り付けるブラケット54−1・54−2は、金属製であることにより、高電圧であるジャンクションボックス50−1とメインフロア4との等電位化が可能となり、等電位線も不要とすることができる。 Since the brackets 54-1 and 54-2 for attaching the junction box 50-1 to the lower side of the main floor 4 are made of metal, the equipotential between the junction box 50-1 and the main floor 4 which are high voltage can be obtained. This makes it possible to eliminate the need for equipotential lines.
また、ジャンクションボックス50−1の下面には、メンテナンス用の蓋部50−1bを設けたことにより、サブフレーム16のスペース34を利用して蓋部50−1bを取り外すことができ、サブフレーム16をメインフロア4から取り外すことなく、ジャンクションボックス50−1のメンテナンスを行うことができる。
Further, by providing a maintenance cover 50-1b on the lower surface of the junction box 50-1, the cover 50-1b can be removed using the
さらに、このジャンクションボックス50−1の搭載構造は、メインフロア4に複数の弾性のマウント部材42を介してサブフレーム16を固定し、ジャンクションボックス50−1の前側と後側とに弾性のマウント部材42を配設することにより、マウント部材42によってジャンクションボックス50−1の前側と後側とでサブフレーム16の振動を低減することができ、ジャンクションボックス50−1とサブフレーム16に取り付けた補機38との干渉を効果的に防止することができる。
Furthermore, the mounting structure of the junction box 50-1 is such that the
なお、上記実施例においては、ジャンクションボックス50−1をサブフレーム16上方に搭載しているが、この他にも燃料電池システムボックス(図示せず)内における上方のメインフロア4に搭載する場合においても、同様の効果を得ることができる。また、ジャンクションボックス50−1をメインフロア4下側に配設しない場合においても、高電圧ケーブル50−2を車体2に搭載することで、同様の効果を得ることができる。さらに、水素系部品や水素系配管などの、車体2からできるだけ取り外したくない部品についても、車体2に取り付けることができる。さらにまた、燃料電池車両に限らず、ジャンクションボックス50−1を有する電気自動車などにも適用可能である。
In the above embodiment, the junction box 50-1 is mounted above the
この発明のジャンクションボックスの搭載構造は、燃料電池車両のジャンクションボックスに接続される高電圧ケーブルに特別な中間コネクタを追加することなく、保持部材をメインフロアから取り外すことができるようにしたものであり、燃料電池車両に限らず、ジャンクションボックスを有する電気自動車などにも適用可能である。 The junction box mounting structure of the present invention is such that the holding member can be removed from the main floor without adding a special intermediate connector to the high voltage cable connected to the junction box of the fuel cell vehicle. The present invention can be applied not only to fuel cell vehicles but also to electric vehicles having junction boxes.
2 車体
4 メインフロア
16 サブフレーム
34 スペース
36 空気系配管
38 補機
40 サブフレーム側ブラケット
42 マウント部材
44 サイドメンバ側ブラケット
48 水素系配管
50 電力系部品
50−1 ジャンクションボックス
50−2 高電圧ケーブル
50−1a ボックス本体
50−1b 蓋部
54−1 ブラケット
54−2 ブラケット
56 クランプ状ブラケット
2 Vehicle Body 4
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