CN109100038A - 温度传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种温度传感器(1),包括:传感器主体(2),其具有用于与电池单元的上表面接触的接触面(81);安装部件(3),其保持传感器主体(2),并且将传感器主体(2)装接于电池单元;和螺旋弹簧(4),其被布置于传感器主体(2)与安装部件(3)之间。当从接触面(81)的相反侧观看时,接触面(81)的中心(P1)与将由螺旋弹簧(4)按压的按压点连接的轨迹的中心(P2)一致。当安装部件(3)由于安装在电池的上表面上的树脂部件的倾斜而倾斜时,温度传感器(1)能够吸收螺旋弹簧(4)的所有倾斜,并且防止接触面(81)远离电池单元的上表面。

Description

温度传感器
技术领域
本发明涉及一种用于检测例如单元车载电池的温度的温度传感器。
背景技术
传统地,安装于混合动力车辆或电动车辆等的电池通过将多个电池单元串联连接以得到高电压而构成。在这样的电池中,温度传感器装接于电池单元并且监测温度,从而抑制过度充电或过度放电。
例如,在专利文献1中公开了一种上述温度传感器。如图9所示,温度传感器321具有利用树脂覆盖热敏电阻器的周边的传感器主体323和朝着传感器主体323的两侧延伸的一对锁定臂325。
在传感器主体323的末端处,布置了抵接在作为被测量部的电池单元308的上表面308a上的平坦的温度测量面323a。
在锁定臂325中,其末端部锁定于模块部328的传感器锁定部327,模块部328固定于电池单元308的上表面308a侧。
传感器锁定部327被设置为使得形成在模块部328中的传感器收纳孔331的上端开口变窄,并且朝着电池单元308侧按压锁定臂325的末端部。
温度传感器321在锁定臂325的末端部通过传感器锁定部327受到对于电池单元的上表面308a侧的按压载荷的状态下装接于电池。此外,通过锁定臂325的弹性恢复力确保温度测量面323a与电池单元308的上表面308a之间的接触状态。
专利文献1:JP 2011-17638A
发明内容
由于安装误差等,上述模块部328可能相对于电池单元308的上表面308a倾斜。为了精确地测量电池单元308的温度,即使引起模块部328的倾斜,也需要通过温度传感器321吸收该倾斜,并且维持温度测量面323a与电池单元308的上表面308a之间的接触状态。
然而,传统的温度传感器321能够吸收在锁定臂325的偏转方向(图9的纸面中的水平方向)上的倾斜,但是难以吸收在与偏转方向垂直的方向(与图9的纸面垂直的方向)上的倾斜。当温度传感器321不能吸收模块部328的倾斜时,温度测量面323a远离电池单元308的上表面308a布置,从而存在难以精确地测量温度的问题。
因此,本发明的目的是提供一种温度传感器,该温度传感器能够防止接触面远离温度感测部。
为了实现该目的,本发明的温度传感器具有:传感器主体,该传感器主体具有用于与温度感测部接触的接触面;安装部件,该安装部件从所述接触面的相反侧保持所述传感器主体,并且将所述传感器主体装接于所述温度感测部;和弹性部件,该弹性部件布置于所述传感器主体与所述安装部件之间,并且从所述接触面的相反侧按压所述传感器主体。当从所述接触面的相反侧观看时,所述接触面的中心定位在连接由所述弹性部件按压的按压点的轨迹的区域内。
根据本发明,当安装部件倾斜时,增大了能够由弹性部件吸收的倾斜的方向和范围。从而,能够防止接触面远离温度感测部。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的温度传感器装接于温度感测部的状态的示意性立体图;
图2是图1中的温度传感器的示意性立体图;
图3是图1中的温度传感器的分解图;
图4是沿着图2中的线A-A截取的截面图;
图5是图3中的传感器主体的分解图;
图6是示出图5的热敏电阻器和电线的端部被收纳在制约部件中的状态的视图;
图7是用于说明图1的温度传感器的结构的说明图;
图8是用于说明图1的温度传感器的另一个实例的说明图;和
图9是示出传统的温度传感器装接于温度感测部的状态的截面图。
参考标记列表
1 温度传感器
2 传感器主体
3 安装部件
4 螺旋弹簧(弹性部件)
81 接触面
100a 单元的上表面(温度感测部)
具体实施方式
将参考图1至7说明根据本发明的一个实施例的温度传感器。图1所示的温度传感器1用于检测安装于混合动力车辆或电动车辆的电池的单元100的温度,并且布置于单元100的上表面100a(对应于温度感测部)。此外,树脂部件101装接于电池的上表面。在树脂部件101中,一对锁定框架102布置成将温度传感器1装接于单元100的上表面。
如图2和3所示,温度传感器1具有:传感器主体2,该传感器主体2重叠在单元100的上表面100a上;安装部件3,该安装部件3用于保持传感器主体2并且将传感器主体2装接于单元100的上表面100a;和作为“弹性部件”的螺旋弹簧4,该螺旋弹簧位于传感器主体2与安装部件3之间。传感器主体2、安装部件3和螺旋弹簧4分离地形成,然后被组装,从而构成温度传感器1。
如图4和5所示,传感器主体2具有:热敏电阻器5;电连接于热敏电阻器5的一对电线6;由金属制成的集热板8;布置在热敏电阻器5与集热板8之间的制约部件7;以及保持它们的保持部9。
热敏电阻器5具有元件部51和从元件部51突出的一对引线部52。一对引线部52分别通过焊接接合于一对电线6的芯线。
通过压制金属板获得集热板8。集热板8具有:矩形板状的底壁81;从底壁81的短边垂直竖立的侧壁82;和从底壁81中的互相对置的长边垂直竖立的侧壁84、85。底壁81与单元100的上表面100a进行接触。在下文中,将底壁81称为接触面(准确地,底壁81的下表面是接触面)。在侧壁82、84和85中,分别设置了通孔88。
制约部件7用于防止热敏电阻器5与集热板8的接触或者电线6与集热板8的接触,并且由绝缘合成树脂制成。制约部件7具有:矩形板状的底壁71;从底壁71的短边垂直竖立的侧壁72;从底壁71中的互相对置的长边垂直竖立的侧壁74和75;以及从底壁71垂直竖立并且定位在侧壁74与75之间的竖立部73。
侧壁72不连接到侧壁74和75。换句话说,侧壁72的两端以及侧壁74和75的各端间隔地布置。此外,在侧壁74和75中,形成了切口74a和75a。此外,在侧壁72、74和75中,形成了接合到上述集热板8的通孔88的半球状的突起78。
侧壁72与竖立部73间隔地布置。如图6所示,元件部51位于侧壁72与竖立部73之间。
侧壁74与竖立部73间隔地布置。如图6所示,一对引线部52中的一个引线部和电线6的一端位于侧壁74与竖立部73之间。在侧壁74与竖立部73的各个对置面中,设置了用于防止电线6的定位间隙的突起77。
侧壁75与竖立部73间隔地布置。如图6所示,一对引线部52中的另一个引线部和电线6的另一端位于侧壁75与竖立部73之间。在侧壁75与竖立部73的各个对置面中,设置了用于防止电线的定位间隙的突起77。
将上述的侧壁72与竖立部73之间的部分、侧壁74与竖立部73之间的部分以及侧壁75与竖立部73之间的部分统称为“收纳部76”。这样,在制约部件7中,收纳部76被设置为收纳热敏电阻器5和电连接于热敏电阻器5的电线6的端部,并且将其定位。
制约部件7配合在集热板8的侧壁84与85之间,使得:底壁71与底壁81的上表面重叠,侧壁72与侧壁82重叠,侧壁74与侧壁84重叠,并且侧壁75与侧壁85重叠。然后,通过将各个突起78与对应于突起78的各个通孔88接合,而将制约部件7组装在集热板8中。
保持部9由绝缘合成树脂制成。如图3所示,保持部9具有:矩形的保持部主体90;锁定突起96,该锁定突起96布置在保持部主体90中的互相相反的两个侧表面94和95上,并且锁定在下面描述的安装部件3的锁定孔36中;和凸部97,该凸部97布置在保持部主体90的上表面92上。
当通过使用模具注射成型保持部9时,将热敏电阻器5、一对电线6、制约部件7和集热板8插入到模具内,并从而它们与保持部9一体化。如图3和4所示,热敏电阻器5、一对电线6的端部和制约部件7被埋入到保持器主体90中。一对电线6均从保持部主体90的一个侧表面93朝着保持部主体90的外侧导出。在集热板8中,侧壁82、84和85埋入到保持部主体90中,并且接触面81在保持部主体90的底部处露出。此外,热敏电阻器5的一对引线部52与集热板8的接触面81平行地定位。
如图4所示,凸部97是布置在螺旋弹簧4的内侧的用于保持螺旋弹簧4的部分。凸部97具有:基部97a,该基部97a在保持部本体90的高度方向上从保持部主体90的上表面92垂直地竖起;和末端部97b,该末端部97b随着与基部97a的距离增大而变细。
这样的凸部97与下面描述的安装部件3的弹簧保持部38一起可伸缩地保持螺旋弹簧4。而且,在凸部97中,基部97a控制螺旋弹簧4的一端的在径向上的位置间隙(在上表面92的平面方向上的位置间隙),并且末端部97b允许螺旋弹簧4的中间部的在径向上的移位。
安装部件3由绝缘合成树脂制成。如图3和4所示,安装部件3具有:矩形板状的顶壁32;从顶壁32的短边向下延伸的侧壁33;以及从顶壁32中的互相对置的长边向下延伸的侧壁34和35。此外,安装部件3形成为盖状,从而覆盖传感器主体2和螺旋弹簧4。另外,安装部件3具有布置在侧壁34和35上的锁定孔36、布置在侧壁34和35中的锁定部37和布置在顶壁32中的弹簧保持部38。
锁定孔36是上述传感器主体2的锁定突起96接合在其中的通孔。锁定孔36形成为比锁定突起96大,并从而锁定突起96能够在锁定孔36内自由地倾斜。
如图2所示,一对锁定部37设置于侧壁34和35中的锁定孔36的两侧处。如图1所示,锁定部37锁定在装接于电池的上表面的树脂部件101的锁定框架102中。结果,温度传感器1装接于单元100的上表面100a。
弹簧保持部38是布置于螺旋弹簧4的外周的用于保持螺旋弹簧4的部分,并且以筒状从顶壁32向下延伸,如图4所示。弹簧保持部38具有从顶壁32延伸的基部38a和连续到基部38a的直径增大部38b。基部38a中的内径是恒定的,并且直径增大部38b中的内径形成为随着远离基部38a而逐渐变大。
这样的弹簧保持部38与上述传感器主体2的凸部97一起可伸缩地保持螺旋弹簧4。此外,在弹簧保持部38中,基部38a控制螺旋弹簧4的另一端的在径向上的位置间隙(顶壁32的在平面方向上的位置间隙),并且直径增大部38b允许螺旋弹簧4的中间部的在径向上的移位。
在安装部件3中,传感器主体2定位在侧壁34与35之间,使得顶壁32与上表面92对置。通过将各个锁定突起96接合到对应于锁定突起96的各个锁定孔36,安装部件3保持传感器主体2。
螺旋弹簧4通过螺旋缠绕线状的金属材料而形成。螺旋弹簧4由上述凸部97和弹簧保持部38可伸缩地保持。螺旋弹簧4以压缩状态位于传感器主体2与安装部件3之间,并且螺旋弹簧4在安装部件3的顶壁32与传感器主体2的上表面92相互远离的方向上按压。
此外,如图7所示,在温度传感器1中,从接触面的相反侧观看时,接触面的中心P1位于连接由螺旋弹簧4按压的按压点的轨迹T1的区域内。从而,防止螺旋弹簧4的不均匀接触。“接触面的中心P1”是图7所示的接触面81中的对角线D1与对角线D2的交点。“轨迹T1”为圆形。此外,在本发明的实施例中,从接触面的相反侧观看时,接触面81的中心P1与轨迹T1的中心P2一致。
此外,在温度传感器1不装接于单元100的上表面100a的自然状态下,如图4所示,凸部97、弹簧保持部38和螺旋弹簧4同轴地布置,并且轴线与贯通接触面81的中心P1的垂直线P一致。另外,锁定孔36的宽度与螺旋弹簧4的直径大致相同。在图2中的箭头B方向的视图中,锁定孔36的宽度方向上的中心、锁定突起96的宽度方向上的中心和螺旋弹簧4的轴线一致。
温度传感器1位于互相对置的一对锁定框架102之间,并且通过将侧壁34侧处的一对锁定部37锁定于一个锁定框架102中并且将侧壁35侧处的一对锁定部37锁定于另一个锁定框架102中,而装接于单元100的上表面100a。
当温度传感器1装接于单元100的上表面100a时,安装部件3由一对锁定框架102按压,并使得螺旋弹簧通过按压的行程而弯曲。结果,螺旋弹簧4从上表面92侧按压传感器主体2,并且将接触面81按压到单元100的上表面100a内。以这种方式,一定以上的压力施加于接触面81,并从而能够得到精确的测量温度。
由于安装误差等,以上树脂部件101可能相对于单元100的上表面100a倾斜。当安装部件3由于树脂部件101的倾斜而倾斜时,具有以上结构的温度传感器1能够通过螺旋弹簧4吸收在所有的方向上的倾斜,并且能够防止接触面81远离单元100的上表面100a。通过这样,能够精确地测量单元100的温度。
此外,由于螺旋弹簧4由金属制成,所以不存在像树脂弹簧的由于蠕变而引起的弹性力的衰减。
在上述实施例中,设置了一个大的螺旋弹簧4,但是代替地,如图8所示,可以使用多个小的螺旋弹簧4。在这种情况下,如图中所示的实例,接触面81的中心P1优选地与连接由多个小的螺旋弹簧4按压的按压点的轨迹T2的中心P3一致,然而,至少中心P1仅需要定位在轨迹T2的区域内。
此外,为了利用连接由诸如以上螺旋弹簧4或104这样的弹性部件按压的按压点的轨迹构成“区域”,要求至少三个按压点。从而,如果存在至少三个按压点,并且接触面81的中心P1位于连接那些按压点的轨迹的区域内,则弹性部件的数量可以是一个或多个。并且,像以上实施例一样,当按压力是线状时,将线(按压线)视为按压点的集合。
在上述实施例中,将螺旋弹簧4或104用作“弹性部件”。然而,代替螺旋弹簧4或104,可以使用诸如柱状橡胶这样的其它弹性部件。此外,螺旋弹簧4或104的材料不限于金属。
此外,说明书中的表述“接触面的中心”是指当在平面中观看接触面时的“接触面的重心”。即,与传感器主体的实际质量无关,基于传感器主体的质量均匀地分布于接触面的所有区域的假设,作为图形的接触面的重心是说明书中的“接触面的中心”。相似地,表述“连接由弹性部件按压的连接点的轨迹的中心”与质量无关。当将轨迹视为平面图形时,其相位(phase)是接触面的重心。
上述实施例仅仅表示本发明的代表性形态,并且本发明不限于该实施例。即,本领域技术人员可以在不背离本发明的主体的范围内根据公知常识对实施例进行各种修改和实施。当变形例包括本发明的进给机构的构造时,变形例落入本发明的范畴。

Claims (4)

1.一种温度传感器,包括:
传感器主体,该传感器主体具有用于与温度感测部接触的接触面;
安装部件,该安装部件从所述接触面的相反侧保持所述传感器主体,并且将所述传感器主体装接于所述温度感测部;以及
弹性部件,该弹性部件布置于所述传感器主体与所述安装部件之间,并且从所述接触面的相反侧按压所述传感器主体,
其中,当从所述接触面的相反侧观看时,所述接触面的中心定位在连接所述弹性部件按压的按压点的轨迹的区域内。
2.根据权利要求1所述的温度传感器,其中,所述接触面的中心与连接所述弹性部件按压的按压点的所述轨迹的中心一致。
3.根据权利要求1或2所述的温度传感器,其中,所述弹性部件是螺旋弹簧,并且连接所述螺旋弹簧按压的按压点的所述轨迹是圆形形状。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的温度传感器,所述安装部件是用于覆盖所述传感器主体和所述弹性部件的盖形状。
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