特許 6796625 温度センサの取付構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6796625

(24)【登録日】2020年11月18日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】温度センサの取付構造

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/14 20060101AFI20201130BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   G01K1/14 L

   H01M2/10 E

   H01M2/10 S

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2018-138379(P2018-138379)

(22)【出願日】2018年7月24日

(65)【公開番号】特開2020-16489(P2020-16489A)

(43)【公開日】2020年1月30日

【審査請求日】2019年9月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】田中 開

【審査官】 清水 靖記

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０１７６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３１００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３３２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７６６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１４７０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０７４３２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｋ １／００ − １９／００

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０１Ｍ １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の単電池が接続された電池パックに取り付けられ、前記単電池の温度を検知する温度センサの取付構造であって、
前記単電池の温度を検知する測温素子と、
前記測温素子を一体成形したセンサ本体と、
前記センサ本体より突設されて、前記単電池側に設けられた収容保持ケースの係止部に先端部が係止されるアーム状の弾性部と、
前記センサ本体を収容する前記収容保持ケースと、を備え、
前記弾性部は、前記センサ本体の両側上角縁部より起立した起立部と、前記起立部より連なるＵ字状の撓み部と、前記撓み部の先端に一体形成された棒状の前記先端部と、を有し、
前記センサ本体を前記収容保持ケース内に収容する際に、前記アーム状の弾性部に取付冶具を押し付けるための平坦部を、前記起立部と前記撓み部の連なる前記先端部と接近した位置に設けたことを特徴とする温度センサの取付構造。

【請求項2】

請求項１記載の温度センサの取付構造であって、
前記アーム状の弾性部の平坦部に前記取付冶具を押し付けて前記収容保持ケース内に前記センサ本体を収容する際に、前記アーム状の弾性部の先端部側を前記平坦部側の内側に撓み変形させるようにしたことを特徴とする温度センサの取付構造。

【請求項3】

請求項１記載の温度センサの取付構造であって、
前記測温素子に接続される電線部は、前記測温素子に接続されるリードフレームと、前記リードフレームに芯線を接続した電線と、前記リードフレームと前記電線の芯線を覆う収縮チューブと、を備え、
前記電線部をＬ字状に折り曲げ形成して、前記センサ本体を前記収容保持ケース内に収容する際に、前記電線部が前記取付冶具の押付面側より離れるようにしたことを特徴とする温度センサの取付構造。

【請求項4】

請求項１記載の温度センサの取付構造であって、
前記収容保持ケースの周壁部の内側に前記係止部を突設し、前記アーム状の弾性部の先端部を前記係止部に係止させるようにしたことを特徴とする温度センサの取付構造。

【請求項5】

請求項１記載の温度センサの取付構造であって、
前記センサ本体の両側に前記アーム状の弾性部をそれぞれ設け、前記一対のアーム状の弾性部の前記起立部と前記撓み部の連なる前記先端部と接近した位置に前記平坦部をそれぞれ設けたことを特徴とする温度センサの取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の単電池が接続された電池パックに取り付けられ、単電池の温度を検知する温度センサの取付構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、電気自動車やハイブリッド電気自動車等の車両に搭載されて駆動源として使用される電池モジュール（電池パック）の単電池の温度を検知する温度センサの取付構造として、図７に示す特許文献１に開示されたものがある。

【0003】

図７に示す温度センサ３の取付構造１は、電池モジュールの単電池２に接触してその温度を温度センサ３で検知するものである。この温度センサ３は、単電池２の接触面側に図示しないＰＴＣサーミスタ等の温度検出素子をインサート成形した合成樹脂製の本体部４と、この本体部４の幅方向両側から外側方向にそれぞれ突出する合成樹脂製のアーム状のバネ部５，５と、を有していて、本体部４の上端からは一対のリード線６，６が導出され、本体部４の下端には温度検出素子が収容されている。

【0004】

そして、温度センサ３は、電池モジュール側に設けられた保持部材７で覆われるように保持されていて、その蓋部７ａで押し付けられる一対のアーム状のバネ部５，５の弾性力により、本体部４が下方に押し付けられて単電池２の上面２ａに接触した状態で固定される。この際、温度センサ３のアーム状のバネ部５は、保持部材７の段付き状のバネ保持部７ｂにより保持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−４４８５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、前記従来の温度センサ３の取付構造１では、本体部４の両側から突出した一対のアーム状のバネ部５，５がＭ字状に屈曲しており、温度検出側である本体部４の下端を押す力（嵌合力）に対してアーム状のバネ部５が角度を持っていて、嵌合力をかける面積が狭いので、本体部４を単電池２側に組み付ける際に、アーム状のバネ部５が開いてしまい、本体部４の下端を単電池２の上面２ａ側に押し付ける力が安定しない。

【0007】

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、センサ本体を単電池側に組み付ける際に安定した状態で確実に押し付けることができる温度センサの取付構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、複数の単電池が接続された電池パックに取り付けられ、前記単電池の温度を検知する温度センサの取付構造であって、前記単電池の温度を検知する測温素子と、前記測温素子を一体成形したセンサ本体と、前記センサ本体より突設されて、前記単電池側に設けられた収容保持ケースの係止部に先端部が係止されるアーム状の弾性部と、前記センサ本体を収容する前記収容保持ケースと、を備え、前記弾性部は、前記センサ本体の両側上角縁部より起立した起立部と、前記起立部より連なるＵ字状の撓み部と、前記撓み部の先端に一体形成された棒状の前記先端部と、を有し、前記センサ本体を前記収容保持ケース内に収容する際に、前記アーム状の弾性部に取付冶具を押し付けるための平坦部を、前記起立部と前記撓み部の連なる前記先端部と接近した位置に設けたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、取付冶具で押し付けるための平坦部をアーム状の弾性部の起立部と撓み部の連なる先端部と接近した位置に設けたことにより、センサ本体を収容保持ケース内に収容して組み付ける際に、安定した状態で確実に押し付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態の温度センサの取付構造を一部断面示す正面図である。

【図2】上記温度センサの斜視図である。

【図3】上記温度センサを側面側から切断した断面図である。

【図4】上記温度センサを正面側から切断した断面図である。

【図5】上記温度センサを単電池側に組み付ける直前の状態を一部断面で示す正面図である。

【図6】上記温度センサを単電池側に組み付ける途中の状態を一部断面で示す正面図である。

【図7】従来の温度センサの取付構造の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

【0012】

図１は本発明の一実施形態の温度センサの取付構造を一部断面示す正面図、図２は同温度センサの斜視図、図３は同温度センサを側面側から切断した断面図、図４は同温度センサを正面側から切断した断面図、図５は同温度センサを単電池側に組み付ける直前の状態を一部断面で示す正面図、図６は同温度センサを単電池側に組み付ける途中の状態を一部断面で示す正面図である。

【0013】

図１に示すように、温度センサ１１の取付構造１０は、複数の単電池（電池セル）Ｄが並列接続された電池パック（電池モジュール）Ｍに取り付けられ、単電池Ｄの温度を検知するものであり、単電池Ｄの温度を検知する温度センサ１１と、この温度センサ１１のセンサ本体１２を収容する合成樹脂製の収容保持ケース２０と、を備えている。

【0014】

図２〜図４に示すように、温度センサ１１は、正の温度特性をもつ（温度が上昇すると抵抗値が増加する）素子であるＰＴＣサーミスタ（測温素子）１３と、このＰＴＣサーミスタ１３をインサート成形により一体成形した合成樹脂製のセンサ本体１２と、このセンサ本体１２の両側面より一体突出形成されて、収容保持ケース２０の係止部２２に係止される一対のアーム状の弾性部１４，１４と、ＰＴＣサーミスタ１３に接続される電線部１６と、を備えている。

【0015】

図１〜図６に示すように、センサ本体１２の各アーム状の弾性部１４は、センサ本体１２の両側上角縁部より起立した起立部１４ａと、この起立部１４ａより連なるＵ字状の撓み部１４ｂと、このＵ字状の撓み部１４ｂの先端に一体突出形成された棒状の先端部１４ｃと、を有している。そして、各アーム状の弾性部１４の起立部１４ａとＵ字状の撓み部１４ｂとの間、即ち、アーム状の弾性部１４の中央の先端部１４ｃと接近した位置に、センサ本体１２を収容保持ケース２０内に収容して組み付ける際に、各アーム状の弾性部１４に取付冶具４０を押し付けるための平坦部１５を一体形成してある。この取付治具４０の下面４１の両側には、下方に突出した押付面４１ａ，４１ａになっていて、この各押付面４１ａが各アーム状の弾性部１４の平坦部１５の上側の平面１５ａに当接するようになっている。

【0016】

そして、図５と図６に示すように、センサ本体１２のアーム状の弾性部１４の平坦部１５に取付冶具４０を押し付けて収容保持ケース２０内にセンサ本体１２を収容して組み付ける際に、取付治具４０の押付面４１ａが平坦部１５の上側の平面１５ａに当接すると共に、アーム状の弾性部１４のＵ字状の撓み部１４ｂが内側に撓み変形するようになっている。

【0017】

また、図３と図４に示すように、ＰＴＣサーミスタ１３に接続される電線部１６は、ＰＴＣサーミスタ１３に接続される一対のリードフレーム１７，１７と、この一対のリードフレーム１７，１７に各芯線１８ａを接続した一対の電線１８，１８と、リードフレーム１７と電線１８の芯線１８ａを覆うゴム製の収縮チューブ１９と、を備えている。

【0018】

さらに、電線部１６はＬ字状に折り曲げ形成されていて、センサ本体１２を収容保持ケース２０内に収容して組み付ける際に、電線部１６が取付冶具４０の押付面４１ａ側より離れるようになっている。

【0019】

図１、図５、図６に示すように、センサ本体１２を収容する収容保持ケース２０は、単電池Ｄ側に設けられた保持部材３０を介して単電池Ｄの上面ｄより離れた位置に配置されている。この収容保持ケース２０は、合成樹脂により四角筒状に形成してあり、その両側壁（周壁部）２１，２１の内面の上側に係止部２２，２２をそれぞれ一体突出形成してある。そして、図１に示すように、収容保持ケース２０内にセンサ本体１２が取付治具４０を介して収容されて組み付けられると、収容保持ケース２０の両側壁２１，２１の各係止部２２にセンサ本体１２の一対のアーム状の弾性部１４，１４の各先端部１４ｃがそれぞれ係止されるようになっている。

【0020】

尚、温度センサ１１のセンサ本体１２の下面側には、略Ｕ字状のアルミ板１３Ａが露出するようにインサート成形により一体形成されていて、このアルミ板１３Ａが単電池Ｄの上面ｄに接触するようになっている。また、リードフレーム１７と電線１８の芯線１８ａとは半田付けにより接続される。この半田付け部分を図４中符号Ｈで示す。

【0021】

以上実施形態の温度センサ１１の取付構造１０によれば、図５に示すように、単電池Ｄ側に保持部材３０を介して設けられた収容保持ケース２０内に温度センサ１１のセンサ本体１２を収容して組み付ける際に、取付冶具４０の下面４１の両側の一対の押付面４１ａ，４１ａをセンサ本体１２の一対のアーム状の弾性部１４，１４に設けられた各平坦部１５の上側の平面１５ａに押し付けると、各アーム状の弾性部１４の先端部１４ｃが収容保持ケース２０の係止部２２の傾斜面２２ａをスライドすることにより、図６の矢印で示すように、各アーム状の弾性部１４のＵ字状の撓み部１４ｂが平坦部１５側の内側に撓み変形する。この際、取付冶具４０の一対の押付面４１ａ，４１ａがセンサ本体１２の一対のアーム状の弾性部１４，１４の各平坦部１５の平面１５ａに当たって、この部分に取付冶具４０を押す力が集中して一対のアーム状の弾性部１４，１４が従来のように外側に開くことがなく、収容保持ケース２０の係止部２２の位置まで安定した状態で取付冶具４０を簡単かつ確実に押すことができる。

【0022】

また、取付冶具４０の一対の押付面４１ａ，４１ａでセンサ本体１２の一対のアーム状の弾性部１４，１４の各平坦部１５を押す際に、センサ本体１２の上面側から延びた電線部１６がＬ字状に折り曲げられていて、取付冶具４０の一対の押付面４１ａ，４１ａより離れているため、電線部１６が組み付けの際の邪魔になることはなく、取付冶具４０を押し易い。さらに、温度センサ１１の薄型・小型化を図ることができる。

【0023】

そして、図１に示すように、センサ本体１２の下面側のアルミ板１３Ａが単電池Ｄの上面ｄに接触するまで、取付冶具４０の一対の押付面４１ａ，４１ａでセンサ本体１２の一対のアーム状の弾性部１４，１４の各平坦部１５を押すと、センサ本体１２の一対のアーム状の弾性部１４，１４の各先端部１４ｃが収容保持ケース２０の両側壁２１，２１の一対の係止部２２，２２にそれぞれ係止されて固定される。

【0024】

このように、取付冶具４０の押付面４１ａで押し付けるための平坦部１５をセンサ本体１２のアーム状の弾性部１４の中央に設けたことにより、センサ本体１２を収容保持ケース２０内に収容して組み付ける際に、安定して押し付けることができ、組付作業性を向上させることができる。

【0025】

尚、前記実施形態によれば、測温素子としてＰＴＣサーミスタを用いたが、負の温度特性をもつ（温度が上昇すると抵抗値が減少する）素子であるＮＴＣサーミスタやＣＲＴサーミスタを測温素子として用いても良い。

【符号の説明】

【0026】

１０ 温度センサの取付構造
１１ 温度センサ
１２ センサ本体
１３ ＰＴＣサーミスタ（測温素子）
１４，１４ 一対のアーム状の弾性部
１４ｃ 先端部
１５ 平坦部
１６ 電線部
１７ リードフレーム
１８ 電線
１８ａ 芯線
１９ 収縮チューブ
２０ 収容保持ケース
２１ 側壁（周壁部）
２２ 係止部
４０ 取付治具
４１ａ 押付面
Ｍ 電池パック
Ｄ 単電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】