JP2022165396A - 電気コネクタの端子の温度を測定するための温度測定デバイス - Google Patents

電気コネクタの端子の温度を測定するための温度測定デバイス Download PDF

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Abstract

【課題】特に高電流(特に200A以上の値)および高電圧、すなわち200Vまたはさらに1000Vを超える電圧を伴う適用例において、正確な温度測定を提供し、かつ実装が簡単な温度測定デバイスを提供する。【解決手段】温度測定デバイスは、プリント回路基板12と、プリント回路基板12に装着されている温度センサ14と、プリント回路基板12の一部分16が摺入する凹部を有する第1の熱伝導性部分22を備える熱伝導性スリーブ20とを備える。第1の熱伝導性部分22は、温度センサ14と熱的に接触する。熱伝導性スリーブ20は、電気コネクタの端子と接触するように第1の熱伝導性部分22から延びる可撓性タブ46を形成する第2の熱伝導性部分44をさらに備える。【選択図】図2

Description

本発明は、熱伝導性スリーブを備える、電気コネクタの端子の温度を測定するための温度測定デバイス、および熱伝導性スリーブに関する。
特に電気自動車の分野において、電圧が印加される特定の構成要素の温度を監視する必要がある。
これは、電気自動車の高速充電に関して、より一層必要性が高い。実際、200V、またはさらに1000V(すなわち高電圧)を超える電圧における200A以上までの高電力が必要とされる。
(特に200A以上の値の)高電流条件下では、車両の電気的回路が温度上昇をより引き起こしやすくなる。安全性の理由から、これらの構成要素の温度を測定する必要がある。
電気自動車における電気コネクタの端子などの電気的構成要素の温度は、温度センサによって測定される。
図1Aに示すアセンブリ1に示すような先行技術において、温度センサ3をプリント回路基板5に溶接またははんだ付けすることが知られている。電気コネクタ9の端子7から各温度センサ3への熱伝達を可能とするために、熱伝導性ディスク11が各端子7と各温度センサ3との間に配される。熱伝導性ディスク11は、端子7および温度センサ3と熱的に接触する。このとき、熱伝導性ディスク11を介して端子7から温度センサ3への熱伝達が可能となる。これにより、温度センサ3は、端子7の温度を測定することができる。
しかしながら、熱伝導性ディスク11を所定位置に保持するためには、プラスチックから作製された図1Bに示す保持部品15の半円形の受け部13に熱伝導性ディスク11を部分的に収容する必要がある。このとき、熱伝導性ディスク11は、保持部品15によって保持され、プリント回路基板5と各端子7との間に押し込まれる。
端子7から温度センサ3への熱伝達の間、保持部品15において熱が放散され、これが温度測定の質および感度に影響を及ぼすことが分かる。
さらに、図1Aおよび図1Bに示す配置は、温度センサ3が熱伝導性ディスク11と熱的に接触し得るように、温度センサ3がプリント回路基板5の縁部17の十分近くに装着されることを要する。
しかしながら、特に200Vまたはさらに1000Vを超える高電圧の適用例においては、安全性の理由から、端子7とプリント回路基板5の温度センサ3などの電気的構成要素との間の沿面距離を相当に長く設ける必要がある。沿面距離は、プリント回路基板の表面にわたる2つの導電性構成要素の間の最短経路に相当する。先行技術のアセンブリ1の配置は、高電圧の適用例に好適な沿面距離を可能とするのにあまりよく適合していないことが分かる。
本発明の目的は、特に高電流(特に200A以上の値)および高電圧、すなわち200Vまたはさらに1000Vを超える電圧を伴う適用例において、従来技術において可能であるよりも正確な温度測定を提供し、かつ実装が簡単な解決策である温度測定デバイスを提供することにある。
本発明の目的は、電気コネクタの端子の温度を測定するための温度測定デバイスであって、プリント回路基板と、プリント回路基板に装着されている温度センサと、プリント回路基板の一部分が摺入する凹部を有する第1の熱伝導性部分を備える熱伝導性スリーブとを備え、第1の熱伝導性部分は、温度センサと熱的に接触し、熱伝導性スリーブは、電気コネクタの端子と接触するように第1の熱伝導性部分から延びる可撓性タブを形成する第2の熱伝導性部分をさらに備える、温度測定デバイスによって実現される。
「熱伝導性」という用語は、材料の巨視的変位を生じさせることなく、熱を拡散させる、すなわち熱伝達を行うスリーブの能力を特徴づける。
熱伝導性スリーブは、そのスリーブ形状(「シース」と称する場合もある)により、凹部を介してプリント回路基板の一部分上に摺動する。このとき、追加の保持部品を必要とすることなく、熱伝導性スリーブがプリント回路基板に対して容易に保持される。温度センサと熱的に接触する熱伝導性スリーブの第1の部分まで、(電気コネクタの端子と接触させるのに好適である)熱伝導性スリーブの可撓性タブを介して、何ら妨げとなる部分なく熱伝達が生じる。
これにより、従来技術と比較して、熱伝導性スリーブを介した電気コネクタの端子と温度センサとの間の熱伝達における熱損失を低減することが可能となる。
この結果、電気コネクタ端子の温度測定の感度および質が向上する。
可撓性タブは、電気コネクタの端子に接触するための、実装が簡単かつ容易な手段を提供する。
加えて、スリーブ形状は、熱伝導性ディスク11よりも細長い形状を有するため、図1Aおよび図1Bに示す既知の従来技術と比較して沿面距離を増大させる。
以下の実施形態により、本発明に係る温度測定デバイスをさらに改善することができる。
一実施形態によれば、可撓性タブの自由端が、凹状の形状、特に「V」字形状、「U」字形状、半円形の形状、または半楕円形の形状を有してよい。
可撓性タブの自由端は、電気コネクタの端子と接触させられるように意図される。
可撓性タブの自由端の輪郭のジオメトリ(geometry)は、端子のジオメトリに合致し、よって電気コネクタ端子の周囲に対するタブの自由端の接触をさらに向上させるように規定することができる。
電気端子の形状に適合した可撓性タブの自由端の形状により、電気コネクタの端子と可撓性タブの自由端との間の接触が向上する。
この結果、電気コネクタ端子の温度測定の感度および質が向上する。
一実施形態によれば、第1の熱伝導性部分の壁が、凹部の深さ方向およびプリント回路基板の一部分への熱伝導性スリーブの挿入方向と平行に延びる溝を備えてよく、溝は凹部に開口し、温度センサは溝に受けられる。
温度センサは、プリント回路基板に溶接またははんだ付けされる。プリント回路基板へのスリーブの挿入によって凹部に及ぼされる圧迫によって温度センサが緩むことを防止するために、くり抜き溝が第1の部分に設けられる。この溝は、温度センサを受けることを可能とする。これにより、溝がその寸法に特別に適合した専用のハウジングを提供するので、スリーブの挿入時に温度センサが受ける機械的応力がより小さくなる。
一実施形態によれば、可撓性タブは、プリント回路基板の平面において、第1の熱伝導性部分の側面から、第1の熱伝導性部分の凹部の深さ方向に垂直な延在方向に延びていてよい。
そのような配置により、同じ長さのタブが凹部の深さと平行な方向に延びる実施形態と比較して、熱伝導性スリーブの長さを低減することが可能となるため、電気コネクタの端子とともに温度測定デバイスを設置する際の省スペース化がなされる。よって、よりコンパクトな解決策が有利に得られる。
一実施形態によれば、熱伝導性スリーブの第1の熱伝導性部分の凹部を画定する内壁が、プリント回路基板の一部分との形状嵌合接続(form-fit connection)によって保持されてよい。
形状嵌合接続を設けることは、熱伝導性スリーブをプリント回路基板に対して保持するための、実装が簡単かつ容易な解決策である。これにより、熱伝導性スリーブがプリント回路基板から不意に外れることを回避することができる。
一実施形態によれば、内壁は、凹部に向かって突出する突出部を備えてよく、プリント回路基板の一部分は、切り欠きによって形成された対応する保持手段を備えてよい。
突出部が切り欠きと相補的であることにより、形状嵌合による接続を容易かつ簡単に得ることが可能となる。
一実施形態によれば、熱伝導性スリーブの第1の熱伝導性部分は、プリント回路基板の一部分と摩擦接続してよい。
摩擦接触を伴う摩擦接続(摩擦接触または摩擦係合(frictional engagement)とも称する)は、プリント回路基板と熱伝導性スリーブとの間の相対運動に抵抗する相互作用である。これにより、熱伝導性スリーブが摩擦(すなわち摩擦接触)により回路基板に対して保持される。これは、簡単かつ容易に実装可能な保持手段を提供する。
一実施形態によれば、熱伝導性スリーブは、熱伝導性シリコーンから作製され得る。
よって、スリーブは、熱伝導性シリコーンスリーブであり得る。シリコーンは、他のエラストマーよりも優れた非常に良好な弾性回復を呈し、したがって、スリーブの可撓性タブを形成するのに特に好適である。
シリコーンは、電気を伝導しないため、電気コネクタの端子と回路基板の導電性構成要素(温度センサなど)との間の電気絶縁体として、沿面距離を増大させるために用いることができる。
加えて、シリコーンは、良好な誘電特性および高温耐性を有する。シリコーンは、耐湿性があり、老朽化(aging)に対する良好な耐性を有する。このため、電気自動車における温度測定デバイスでの使用に特に好適である。
一実施形態によれば、熱伝導性スリーブの第1の熱伝導性部分は、凹部に開口する開口端、および閉口端を備えてよく、閉口端は、凹部の深さ方向に沿って開口端とは反対側にある。
スリーブが管(すなわち2つの開口端を有するもの)として構成されずに閉口端を備えることで、スリーブ内に(特に閉口端において)熱をより良好に保持することが可能となり、よって、温度測定の質および感度を低下させる熱損失が回避される。
これはまた、プリント回路基板表面のより大部分が熱伝導性シリコーンスリーブによって覆われることに伴い、特に高電圧下において、電気コネクタ端子からの沿面距離を増大させる。
一実施形態によれば、温度センサは、熱伝導性スリーブの第1の熱伝導性部分の凹部に全体的に受け入れられていてよい。
熱伝導性シリコーンスリーブの第1の部分に温度センサが全体的に受け入れられる場合、回路基板のより大きい面積が熱伝導性シリコーンスリーブによって覆われるため、沿面距離を増大させることが可能となる。
加えて、熱伝導性スリーブにより、環境、例えば塵または他の汚損から保護される。
本発明の目的はまた、電気コネクタの端子の温度を測定するための上記で説明した温度測定デバイスのために構成されている熱伝導性スリーブであって、温度測定デバイスのプリント回路基板の一部分を内部で摺動させることが可能な凹部を有する第1の熱伝導性部分を備え、熱伝導性スリーブは、電気コネクタの端子と接触するように第1の熱伝導性部分から延びる可撓性タブを形成する第2の熱伝導性部分をさらに備える、熱伝導性スリーブによって実現される。
熱伝導性という用語は、材料の巨視的変位を生じさせることなく、熱を拡散させる、すなわち熱伝達を行うスリーブの能力を特徴づける。
熱伝導性スリーブは、そのスリーブ形状により、プリント回路基板の一部分の上に摺動させることができる。これにより、追加の保持部品を必要とすることなく、熱伝導性スリーブをプリント回路基板に取り付けることが容易になる。これにより、温度センサと熱的に接触する熱伝導性スリーブの第1の部分まで、(電気コネクタの端子と接触させるのに好適な)熱伝導性スリーブの可撓性タブを介して、妨げとなる部分なく熱伝達が行われる。
これにより、従来技術と比較して、熱伝導性スリーブを介した電気コネクタの端子と温度センサとの間の熱伝達における熱損失を低減することが可能となる。
この結果、電気コネクタ端子の温度測定の感度および質が向上する。
可撓性タブは、電気コネクタの端子に接触するための、実装が簡単かつ容易な手段を提供する。
以下の実施形態により、本発明に係る熱伝導性スリーブをさらに改善することができる。
一実施形態によれば、可撓性タブの自由端が、凹状の形状、特に「V」字形状、「U」字形状、半円形の形状、または半楕円形の形状を有してよい。
可撓性タブの自由端は、電気コネクタの端子と接触させられるように意図される。
可撓性タブの自由端の輪郭のジオメトリは、端子のジオメトリに合致し、よって電気コネクタ端子の周囲に対するタブの端部の接触をさらに向上させるように規定することができる。
よって、可撓性タブの自由端の形状により、電気コネクタの端子と可撓性タブの端部との間の接触が向上する。
この結果、電気コネクタ端子の温度測定の感度および質が向上する。
一実施形態によれば、可撓性タブは、第1の熱伝導性部分の側面から、第1の熱伝導性部分の凹部の深さ方向に垂直な延在方向に延びていてよい。
そのような配置により、同じ長さの可撓性タブが凹部の深さと平行な方向に延びる実施形態と比較して、熱伝導性スリーブの長さを低減することが可能となるため、電気コネクタの端子とともに温度測定デバイスを設置する際の省スペース化がなされる。よって、よりコンパクトな解決策が有利に得られる。
一実施形態によれば、スリーブは、熱伝導性シリコーンから作製され得る。
よって、スリーブは、熱伝導性シリコーンスリーブであり得る。
シリコーンは、他のエラストマーよりも優れた非常に良好な弾性回復を呈し、したがって、スリーブの可撓性タブを形成するのに特に好適である。
シリコーンは、電気を伝導しないため、電気コネクタの端子と回路基板の導電性構成要素(温度センサなど)との間の電気絶縁体として、沿面距離を増大させるために用いることができる。
加えて、シリコーンは、良好な誘電特性および高温耐性を有する。シリコーンは、耐湿性があり、老朽化に対する良好な耐性を有する。このため、電気自動車における温度測定デバイスでの使用に特に好適である。
一実施形態によれば、第1の熱伝導性部分は、凹部に開口する開口端、および閉口端を備えてよく、閉口端は、凹部の深さ方向に沿って開口端とは反対側にある。
スリーブが管(すなわち2つの開口端を有するもの)として構成されずに閉口端を備えることで、スリーブ内に(特に閉口端において)熱をより良好に保持することが可能となり、よって、温度測定の質および感度を低下させる熱損失が回避される。
これはまた、プリント回路基板表面のより大部分が熱伝導性シリコーンスリーブによって覆われ得ることに伴い、特に高電圧において、電気コネクタの端子から生じ得る沿面距離を増大させる。
好適な実施形態を用いて、かつ特に以下の添付の図面を参照して、本発明およびその利点を以下でさらに説明する。
従来技術に係る電気コネクタの端子および温度測定デバイスを備えるアセンブリを示す図である。 図1Aに示す先行技術のアセンブリおよび従来技術に係る保持部品を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る温度測定デバイスを表す図である。 本発明の第1の実施形態に係る熱伝導性スリーブの立体図である。 本発明の第1の実施形態に係る熱伝導性スリーブの上面図である。 本発明の第2の実施形態に係る熱伝導性スリーブの上面図である。 本発明の第3の実施形態に係る熱伝導性スリーブの上面図である。 本発明の第4の実施形態に係る熱伝導性スリーブの上面図である。 本発明の第5の実施形態に係る熱伝導性スリーブを備える温度測定デバイスを表す図である。 本発明の第6の実施形態に係る温度測定デバイスの断面図である。 電気コネクタの端子と、本発明の第1の実施形態に係る温度測定デバイスとを備えるアセンブリの立体図である。 図7に示すアセンブリの断面上面図である。 本発明の第7の実施形態に係る温度測定デバイスを表す図である。 本発明の第7の実施形態に係る熱伝導性スリーブの立体図である。 電気コネクタの端子と、本発明の第7の実施形態に係る温度測定デバイスとを備えるアセンブリの断面図である。
ここで、例示的に有利な実施形態を用いて、かつ図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。説明されている実施形態は、単に可能な構成であり、上記で説明した個々の特徴は、本発明を実装するにあたり、互いに独立に提供されてもよく、または全体的に省略されてもよいことを心に留めておくべきである。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る温度測定デバイス10を示す。そのような温度測定デバイス10は、導電性構成要素、特に電気コネクタの端子の温度を測定するように意図されている。
温度測定デバイス10は、少なくとも1つの温度センサ14(図2では1つの温度センサ14のみが視認可能である)が装着されたプリント回路基板(PCB)12を備える。温度センサ14は、PCB12の面12aに装着される。一実施形態(不図示)において、温度センサ14は、面12aとは幾何学的に反対側の面に装着されてもよい。
特に、温度センサ14は、長手方向軸Aに沿って延びる細長い形状を有するPCB12の一部分16に溶接またははんだ付けされる。図2に示す部分16は、長手方向軸Aに沿って長い形状を有する。部分16は、長手方向軸Aに沿って、回路基板12の平面において湾曲した輪郭を有する自由端18で終端する。回路基板12の平面は、図2の図示における平面(XY)と平行である。
図9に示す、下記でより詳細に説明する実施形態のような別の実施形態において、部分16は、長手方向軸Aに沿って矩形の形状を有していてもよい。
本発明によれば、温度測定デバイス10は、熱伝導性スリーブ20を備える。「熱伝導性」という用語は、スリーブ20が、材料の巨視的変位を生じさせることなく、熱を拡散する、換言すると熱伝達を行うことが可能であることを意味する。
第1の実施形態によれば、スリーブ20は、熱伝導性シリコーンスリーブ20である、すなわち、熱を伝達することが可能であるが電気を伝導しない。よって、これは電気絶縁体として機能し得る。熱伝導性シリコーンスリーブ20は、例えば成形により、一体として形成される。
図2は、挿入方向Dに沿って、プリント回路基板12の一部分16へと摺動する、すなわち摺動可能に係合するように配置された熱伝導性スリーブ20を右側に示す。
図2の左側では、他方の熱伝導性スリーブ20が既にプリント回路基板12の一部分16の上に摺動しており、それにより、温度センサ14(視認不可能)が熱伝導性スリーブ20と熱的に接触している。このとき、前記熱伝導性スリーブ20は、プリント回路基板12の一部分16と摩擦係合し、それにより、摩擦により熱伝導性スリーブ20をプリント回路基板12に対して保持する。
図2に加えて、さらなる詳細を提示する熱伝導性スリーブ20の立体図を図示する図3を参照して、第1の実施形態に係る熱伝導性スリーブ20を以下でさらに説明する。
熱伝導性スリーブ20は、図2および図3に示され、図2において点線のボックスで強調表示されている第1の熱伝導性部分22を備える。
第1の熱伝導性部分22は、回路基板12の一部分16を摺入させることが可能な凹部24(図3において視認可能)を備える。よって、凹部24の寸法は、部分16の寸法および温度センサ14の高さに適合される。
凹部24は、第1の熱伝導性部分22の内壁26によって画定される。凹部24は、深さが、第1の熱伝導性部分22の第1の端部28から深さ方向Pに沿って延びる。それにより、第1の熱伝導性部分22の第1の端部28は、凹部24に開口する開口部30を備える。
凹部24の深さは、図3において文字「P」によって示されている。凹部24の深さPは、第1の端部28から、図3に示すデカルト座標系のY軸と平行な方向に延びる。凹部24の深さPは、挿入方向D(図2に示す)と平行である。
よって、第1の熱伝導性部分22を、凹部24の深さPに対応する長さにわたって、プリント回路基板12の一部分16上で挿入方向Dに沿って摺動させることができる。熱伝導性スリーブ20の保持性を向上させるため、または/および(熱伝導性スリーブ20が進む距離を増大させることにより)沿面距離を増大させるために、深さPの長さを規定する、特に増大させることができる。
図2の左側に示す熱伝導性スリーブ20に関して上記で説明したように、熱伝導性スリーブ20が(挿入方向Dに沿って摺動することにより)プリント回路基板12と係合すると、PCBの一部分16の表面と第1の熱伝導性部分22の凹部24の内壁26との間に摩擦接触、すなわち摩擦係合が起こる。この摩擦接触により、熱伝導性スリーブ20をプリント回路基板12の一部分16に対して保持するように働く摩擦接続が生じる。
第1の熱伝導性部分22は、深さ方向Pに沿って(すなわち、図3に示すデカルト座標系のY軸に沿って)第1の端部28とは反対側の第2の端部32を備える。
第1の実施形態において、第2の端部32は、閉口端32、すなわち開口部を有しない端部である。第2の閉口端32は、熱損失の低減を可能とし、よって熱伝達を向上させる。第2の閉口端32はまた、熱伝導性スリーブ20が十分に部分16の上に摺動していることを作業者に示す当接部などの止め部を提供するので、熱伝導性スリーブ20をプリント回路基板12に装着するときの、作業者のためのインジケータとして機能することができる。
第2の閉口端32は、凹部24が、凹部24の深さPに沿って開口部30とは反対側に閉口端(図2および図3では視認不可能)を備えることを意味する。図2の左側に示すように熱伝導性スリーブ20が最終位置まで摺動すると、端部18は、凹部24の前記閉口端32において内壁26に当接する。
図3に示す平面(XY)において、第1の実施形態に係る第1の熱伝導性部分22は、第1の端部28において実質的に矩形の形状を有し、第2の端部32において凸状の形状を有する。一実施形態において、第2の端部32は、実質的に矩形の形状を有していてもよい。
第1の熱伝導性部分22は、図3に示すように互いに平行な平面(XY)において各々延びる2つの幾何学的に対向する壁34、36の間の厚さL1で実質的に平坦である。図2の左側に示すように、熱伝導性スリーブ20がPCB12に装着されている場合、壁34、36は、PCB12およびその一部分16が延びる平面(XY)と平行な平面において延びる。第1の熱伝導性部分22の2つの対向する壁34、36は、側面38によって互いに接合される。
第1の実施形態によれば、第1の熱伝導性部分22の壁36は、幅L2の溝40(図3参照)を備える。溝40は、凹部24の深さ方向Pに沿って長手方向に延びる。溝40は、挿入方向Dと平行な方向に延びる。
溝40は、凹部24に開口する。溝40の幅L2(図3参照)は、温度センサ14の幅L3(図2参照)に適合される。よって、温度センサ14を、挿入方向Dに沿って熱伝導性スリーブ20の溝40に受けることができる。
溝40は、温度センサ14を受けることを可能とする。すなわち、溝40は、その寸法に特別に適合した専用のハウジングを提供する。よって、熱伝導性スリーブ20が挿入方向Dに沿ってプリント回路基板12に挿入されるときに温度センサ14が受ける機械的応力がより小さくなる。
第1の実施形態によれば、溝40の底部42が、壁36によって形成される。溝40は、温度センサ14の高さ(不図示)に対応する高さL4(図3参照)を有する。よって、第1の実施形態によれば、温度センサ14は、熱伝導性スリーブ20の第1の熱伝導性部分22に全体的に受け入れられる。これは、温度センサ14を周囲環境から保護するのみでなく、温度センサ14と熱伝導性スリーブ20との間の熱的接触もさらに向上させる。
本発明によれば、熱伝導性スリーブ20は、図2および図3に示され、図2において点線のボックスで強調表示されている第2の熱伝導性部分44をさらに備える。
第2の熱伝導性部分44は、(図7および図8に示す)電気コネクタの端子に接触するように第1の部分22から延在方向Eに延びる可撓性の熱伝導性タブ46を形成する。
実質的に平坦な形状を有する可撓性タブ46は、延在平面において延びる。延在平面は、図2および図3の実施形態における延在平面(XY)に対応する。図2の左側に示すように、熱伝導性スリーブ20が回路基板12に装着されている場合、可撓性タブ46の延在平面は、回路基板12およびその一部分16が延びる平面(XY)と平行である。タブ46は、可撓性であるため、屈曲させる、湾曲させる、および折り曲げることが可能である。よって、可撓性タブ46は可撓性である。
第1の実施形態によれば、可撓性タブ46は、第1の熱伝導性部分22の側面38から可撓性タブ46の自由端48まで延びる。したがって、第1の実施形態に係る延在方向Eは、熱伝導性スリーブ20の第1の熱伝導性部分22の凹部24の深さ方向Pに垂直である。
別の実施形態(図9~図11に示すもの)においては、可撓性タブ46が、第1の熱伝導性部分22の第2の端部32から延びる。
別の実施形態(不図示)においては、少なくとも2つ可撓性タブ46が、第1の熱伝導性部分22から延びる。
可撓性タブ46は、実質的に矩形の形状を有していてもよい。この場合、可撓性タブ46の自由端48の輪郭は、延在平面において実質的に直線状である(この実施形態は不図示)。
可撓性タブ46の自由端48の輪郭は、(図7および図8に関して下記で説明するように)電気コネクタの端子に接触するように意図されているので、自由端48の輪郭のジオメトリは、コネクタ端子の形状(特に周囲)および直径に有利に合致させることができる。よって、自由端48の形状は、測定デバイス10が温度を決定するように意図される電気コネクタ端子の形状に依存する。
可撓性タブ46の自由端48の輪郭ジオメトリの様々な例が、延在平面において、すなわち平面(XY)における可撓性タブ46の上面図によって、図4A~図4Dに示されている。
これらの例の各々において、可撓性タブ46の自由端48の輪郭は、実質的に凹状の形状である。
図4A、ならびに図2および図3に示す第1の実施形態に係る熱伝導性スリーブ20は、延在平面(XY)において「V」字形状の輪郭52を有する自由端48を有する可撓性タブ46を備える。
図4Bは、第2の実施形態に係る熱伝導性スリーブ100を示す。熱伝導性スリーブ100は、延在平面(XY)において半円形の形状である凹状の輪郭152を有する自由端148を有する可撓性タブ146を備える。前記半円形の形状の半径は、測定デバイス10が温度を決定するように構成される端子(不図示)の半径に適合するように意図される。
図4Cは、第3の実施形態に係る熱伝導性スリーブ200を示す。熱伝導性スリーブ200は、延在平面(XY)において半楕円形の形状を有する凹状の輪郭252を有する自由端248を有する可撓性タブ246を備える。前記半楕円形の形状の寸法は、測定デバイス10が温度を決定するように構成される端子(不図示)の寸法、特に周囲の寸法に適合するように意図される。
図4Dは、第4の実施形態に係る熱伝導性スリーブ300を示す。熱伝導性スリーブ300は、自由端348に切抜き部350が設けられた可撓性タブ346を備える。切抜き部350は、自由端348から直接始端しておらず、自由端348の近傍において可撓性タブ346を切り抜いた孔350に相当する。切抜き部350の形状は、図4Dに示すジオメトリに限定されない。
第4の実施形態において、自由端348は矩形の形状を有するため、輪郭352は、直線状の形状を有する。切抜き部350の存在により、自由端348が壁、例えば電気コネクタの端子の壁に押しかかるときに、自由端348が凹状の輪郭352を有することが可能となる。実際、自由端348は、端子の壁に押しかかると、孔350を少なくとも部分的に閉じるように変形する。切抜き部350は凹状の形状であるため、これにより自由端348に凹状の輪郭352が生じる。
本発明は、図4A~図4Dに示すジオメトリに限定されず、任意の他のタイプの凹状の輪郭にも関する。
図5は、本発明の第5の実施形態に係る熱伝導性スリーブ62を備える温度測定デバイス60を図示する。
図2および図3の説明に関して既に使用したものと同じ参照符号を付した要素については、改めて詳細に説明せず、上記の説明が参照される。
本発明の第5の実施形態に係る熱伝導性スリーブ62は、第1の実施形態と同様に、凹部24の深さ方向Pに沿って長手方向に延びる幅L2の溝40を備える第1の熱伝導性部分22を有する。溝40は、凹部24に開口する。溝40の幅L2は、温度センサ14の幅L3に適合される。よって、温度センサ14を、熱伝導性スリーブ62の溝40に受けることができる。
第1の実施形態とは異なり、第5の実施形態においては、壁36が溝の底部を形成していない。したがって、第5の実施形態では、温度センサ14は、熱伝導性スリーブ62の第1の熱伝導性部分22に全体的(integrally)には受け入れられていない。これにより、図5に示すように熱伝導性スリーブ62がPCB12の上に摺動している場合であっても、温度センサ14の面14aが視認可能となり、視覚的インジケータおよび確認の手段を提供する。
図6は、本発明の第6の実施形態に係る熱伝導性スリーブ42を備える温度測定デバイス70の平面(XY)における断面図を示す。
図2および図3の説明に関して既に使用したものと同じ参照符号を付した要素については、改めて詳細に説明せず、上記の説明が参照される。
本発明の第6の実施形態に係る熱伝導性スリーブ72は、第1の実施形態と同様に、第1の熱伝導性部分22の凹部24を画定する内壁26を備える。
本発明の第6の実施形態によれば、第1の部分の側面38の内壁26は、停止手段74を備える。停止手段74は、熱伝導性スリーブ72が挿入されるプリント回路基板12の一部分16の対応する保持手段76との形状嵌合によって保持される。
本発明の第6の実施形態によれば、停止手段74は、内壁26から凹部24に向かって突出する突出部78によって形成される。図6に示す例において、突出部78は、半球状の形状を有する。対応する保持手段76は、突出部78と相補的な形状の切り欠き80によって形成される。切り欠き80は、プリント回路基板12の一部分16に形成される。切り欠き80は、プリント回路基板12の平面(XY)において半円形の形状を有する。
別の実施形態(不図示)において、停止手段74および保持手段76は、図6に示すものとは異なるジオメトリを有していてもよい。
一実施形態(不図示)において、回路基板の一部分16は、複数の保持手段76を備えていてもよい。
形状嵌合接続を設けることは、熱伝導性スリーブ72を回路基板12に対して保持するための簡単かつ容易に実装可能な解決策であり、熱伝導性スリーブ72が回路基板12から不意に外れることを防止することができる。これは、温度測定デバイス70が衝撃および振動を受ける場合がある電気自動車における適用に特に有用である。前述の実施形態に係る熱伝導性スリーブ20、120、220、320、62も、停止手段74を備えていてよい。
図7は、電気コネクタ94の端子92と、本発明の第1の実施形態に係る温度測定デバイス10とを備えるアセンブリ90の立体図を図示する。
図8は、図7に示すアセンブリ90の断面上面図を示す。
図7および図8をともに下記で説明する。
図2および図3の説明に関して既に使用したものと同じ参照符号を付した要素については、改めて詳細に説明せず、上記の説明が参照される。
図7および図8において、また図2および図3に関して上記で説明したように、第1の熱伝導性部分22は、プリント回路基板12の一部分16と摩擦接続している。よって、熱伝導性スリーブ20は、摩擦によりプリント回路基板12に対して保持される。
図7の左側には、可撓性タブ46が湾曲していない初期状態、いわゆる未湾曲状態の熱伝導性スリーブ20が示されている。初期状態において、可撓性タブ46は、プリント回路基板12の平面(XY)に対応する延在平面において延びる。
特に、第1の熱伝導性部分22はその凹部(図7では視認不可能)にプリント回路基板12の一部分(16)を受け、これが第2の熱伝導性部分44よりも高い剛性を与えるので、可撓性タブ46の第2の熱伝導性部分44は、第1の熱伝導性部分22よりも可撓性が高い。
図7の右側には、可撓性タブ46が湾曲している湾曲状態の熱伝導性スリーブ20が示されている。湾曲状態において、可撓性タブ46は、プリント回路基板12の平面に対応する平面(XY)と平行でない曲面において延びる。
プリント回路基板12に垂直であり、よって平面(XY)に垂直な挿入方向Iに沿った端子92の挿入は、熱伝導性スリーブ20の可撓性タブ46を湾曲させる効果を有する。タブ46が可撓性かつ湾曲可能であるため、端子92の挿入時に作業者が受ける抵抗が小さく、それにより組み立てが容易になる。
図8に示すように、可撓性タブ46の自由端48の外形52は、端子92と接触する。よって、温度センサ14と熱的に接触する可撓性タブ46および第1の熱伝導性部分22を介して、端子92から温度センサ14への熱伝達が実現される。
スリーブ形状により、熱伝導性スリーブ20を介した電気コネクタ94の端子92と温度センサ14との間の熱伝達における熱損失を低減することが可能となる。
スリーブ20によって覆われる回路基板12の一部分16をスリーブ20が電気的に絶縁するので、シリコーンのスリーブ形状はまた、端子92からの沿面距離を増大させることを可能とする。
プリント回路基板12における温度センサ14の位置は、温度測定の感度および質を向上させるために、熱伝達がたどる経路を限定するように選定されることが有利である。
図9は、本発明の第7の実施形態に係る温度測定デバイス410を図示する。そのような温度測定デバイス410は、図11に示すように、導電性構成要素、特に電気コネクタの端子の温度を測定するように意図されている。
温度測定デバイス410は、回路基板412の面412bに装着された少なくとも1つの温度センサを有するPCB412を備える。図9では、面412bと幾何学的に反対側の1つの面412aのみが視認可能であるため、第7の実施形態の2つの温度センサ(スリーブ420ごとに1つ)は図9の図中では視認不可能である。しかしながら、図11の断面図における面416bにおいては温度センサ414が視認可能である。
より詳細には、温度センサは、長手方向軸Aに沿って延びる細長い形状を有する回路基板412の一部分416に溶接またははんだ付けされる。部分416は、長手方向軸Aに沿って自由端418で終端する。図9に示す部分416は、自由端418における角が丸み付けまたは面取りされた、長手方向軸Aに沿って矩形の形状を有する。
回路基板412の平面は、図9の図示における平面(XY)と平行である。
第6の実施形態と同様に、熱伝導性スリーブ420が挿入される回路基板412の一部分416は、切り欠き480によって形成された保持手段476を備える。切り欠き480は、回路基板412の平面(XY)において半円形の形状を有する。一実施形態(不図示)において、回路基板412の一部分416は、複数の保持手段476を備えていてもよい。
本発明によれば、温度測定デバイス410は、熱伝導性スリーブ420を備える。図9に示す2つの熱伝導性スリーブ420、図10に示す熱伝導性スリーブ420、および図11に示す熱伝導性スリーブ420は、互いに同一であることに留意されたい。
特に、スリーブ420は、熱伝導性シリコーンスリーブである、すなわち、熱を伝達することが可能であるが電気を伝導しない。よって、これは電気絶縁体として機能し得る。
図9は、挿入方向Dに沿って、回路基板412の一部分416へと摺動する、すなわち摺動可能に係合するように配置された熱伝導性スリーブ420を左側に示す。
図9の右側では、他の熱伝導性スリーブ420が既にPCB412の一部分416の上に摺動しており、それにより、温度センサ(視認不可能)が熱伝導性スリーブ420と熱的に接触している。このとき、前記熱伝導性スリーブ420は、PCB412の一部分416と摩擦係合し、それにより、熱伝導性スリーブ420を回路基板412に対して保持する。
第6の実施形態と同様に、熱伝導性スリーブ420は、熱伝導性スリーブ420が挿入されるプリント回路基板412の一部分416の対応する保持手段476との形状嵌合によって保持される突出部(視認不可能)などの停止手段を備える。この形状嵌合接続は、熱伝導性スリーブ420が部分416から不意に外れることを防止する。これは、温度測定デバイス410が衝撃および振動を受ける場合がある電気自動車における適用に特に有用である。
図9に加えて、さらなる詳細を提示する熱伝導性スリーブ420の立体図を図示する図10を参照して、第7の実施形態に係る熱伝導性スリーブ420を以下でさらに説明する。
熱伝導性スリーブ420は、図10のみに示す第1の熱伝導性部分422および第2の熱伝導性部分444を備える。
第1の熱伝導性部分422は、第1の実施形態と同様に、回路基板412の一部分416を摺入させることが可能な凹部424(図10のみにおいて視認可能)を備える。よって、凹部424の寸法は、部分416の寸法および温度センサ(温度センサ414が図11の断面図において視認可能である)の高さに適合される。
凹部424は、第1の熱伝導性部分422の内壁426によって画定される。凹部424は、深さが、第1の熱伝導性部分422の第1の端部428から深さ方向Pに沿って延びる。それにより、第1の熱伝導性部分422の第1の端部428は、凹部424に開口する開口部430を備える。第7の実施形態によれば、開口部430は矩形である。
凹部424の深さは、図10において文字「P」によって示されている。凹部424の深さPは、第1の端部428から、図10に示すデカルト座標系のY軸と平行な方向に延びる。凹部424の深さPは、挿入方向D(図9に示す)と平行である。
よって、第1の熱伝導性部分422を、凹部424の深さPに対応する長さにわたって、プリント回路基板412の一部分416上で挿入方向Dに沿って摺動させることができる。熱伝導性スリーブ420の保持性を向上させるため、または/および(熱伝導性シリコーン絶縁スリーブ420が進む距離を増大させることにより)沿面距離を増大させるために、深さPの長さが規定されてよく、特に増大されてよい。
図9の右側に示す熱伝導性スリーブ420に関して上記で説明したように、熱伝導性スリーブ420が(挿入方向Dに沿って摺動することにより)プリント回路基板412と係合すると、プリント回路基板の一部分416の面416a、416bと第1の熱伝導性部分422の凹部424の内壁426との間に摩擦接触、すなわち摩擦係合が起こる。この摩擦接触により、熱伝導性スリーブ420を回路基板部分412の一部分416に対して保持する摩擦接続が生じる。
第1の熱伝導性部分422は、深さ方向Pに沿って(すなわち、図10に示すデカルト座標系のY軸に沿って)第1の端部428とは反対側の第2の端部432を備える。
第1の実施形態において、第2の端部432は、閉口端432、すなわち開口部を有しない端部である。第2の閉口端432は、熱損失を低減し、よって熱伝達を向上させる。第2の閉口端432はまた、熱伝導性スリーブ420が十分に部分416上に摺動していることを作業者に示す当接部などの止め部を提供するので、熱伝導性スリーブ420を回路基板412に装着するときの、作業者のためのインジケータとして機能することができる。
第2の閉口端432は、凹部424が、凹部424の深さPに沿って開口部430とは反対側に閉口端(図11の断面図において視認可能)を備えることを意味する。図11の断面図により示すように熱伝導性スリーブ420が最終位置まで摺動すると、自由端418は、凹部424の前記閉口端において内壁426に当接する。
図10に示す平面(XY)において、第1の熱伝導性部分422は、第1の端部428において実質的に矩形の形状を有し、第2の端部432において凸状の形状を有する。変形例において、第2の端部432は、実質的に矩形の形状を有していてもよい。
第1の熱伝導性部分422は、図10に示すように平面(XY)において互いに平行に各々延びる2つの幾何学的に対向する壁434、436の間の厚さL1で実質的に平坦である。図9の右側に示すように、熱伝導性スリーブ420がPCB412に装着されている場合、壁434、436は、PCB412およびその一部分416が延びる平面(XY)と平行な平面において延びる。第1の熱伝導性部分422の2つの対向する壁434、436は、側面438によって互いに接合される。
第7の実施形態によれば、第1の実施形態および第5の実施形態とは異なり、第1の熱伝導性部分422の壁436は、長手方向の溝を備えない。
よって、第7の実施形態において、凹部424は、幅H1および長さH2(図10参照)を有する矩形の断面を有する。幅H1は、部分416と、PCB412に溶接またははんだ付けされた温度センサ414との全高H4(図11の断面図でのみ視認可能)に対応する。長さH2は、回路基板412の一部分416の幅H3(図9参照)に対応する。
第7の実施形態によれば、第1の実施形態および第5の実施形態とは異なり、第1の部分422には、第1の部分422の外周にわたって第1の部分422の外壁(壁434、436、438を含む)から突出する肩部423によって形成された鍔部423が設けられる。鍔部423は、第1の部分422を機械的に強化し、作業者が熱伝導性スリーブ420を回路基板412に対して把持するための手段を提供するように機能する。
第7の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、温度センサ414は、熱伝導性スリーブ420の第1の熱伝導性部分422に全体的に受け入れられる(図11参照)。これは、温度センサを環境から保護するのみでなく、温度センサ414と熱伝導性スリーブ420との間の熱的接触もさらに向上させる。
本発明によれば、熱伝導性スリーブ420は、図10に示す第2の熱伝導性部分444をさらに備える。
第2の熱伝導性部分444は、(図7および図8に示す)電気コネクタの端子に接触するように第1の部分422から延在方向Eに沿って延びる可撓性の熱伝導性タブ446を形成する。
実質的に平坦な形状を有する可撓性タブ446は、延在平面において延びる。前記延在平面は、図9および図10の実施形態における延在平面(XY)に対応する。図9の右側に示すように、熱伝導性スリーブ420が回路基板412に装着されている場合、可撓性タブ446の延在平面は、回路基板412およびその一部分416が延びる平面(XY)と平行である。可撓性タブ446は、可撓性であるため、変形させる、またはさらに湾曲させるもしくは折り曲げることが可能である。よって、可撓性タブ446は可撓性である。
第7の実施形態によれば、可撓性タブ446は、第1の熱伝導性部分422の閉口端432から可撓性タブ446の自由端448まで延びる。したがって、第7の実施形態に係る延在方向Eは、他の実施形態とは異なり、熱伝導性スリーブ420の第1の熱伝導性部分422の凹部424の深さ方向Pと平行である。
可撓性タブ446は、実質的に矩形の形状を有していてもよい。この場合、可撓性タブ446の自由端448の輪郭は、延在平面において実質的に直線状である(この実施形態は不図示)。
可撓性タブ446の自由端448の輪郭は、(図7および図8に関して前述したように)電気コネクタの端子に接触するように意図されているので、自由端448の輪郭のジオメトリは、コネクタ端子の形状(特に周囲)および直径に有利に一致させることができる。よって、自由端448の形状は、測定デバイス410が温度を決定するように意図される電気コネクタ端子の形状に依存する。
第7の実施形態において、熱伝導性スリーブ420は、延在平面(XY)において凹状の半楕円形の輪郭452を有する自由端448を有する可撓性タブ446を備える。
図11は、電気コネクタの端子92と、本発明の第7の実施形態に係る温度測定デバイス410とを備えるアセンブリの断面図を図示する。
図9および図10の説明に関して既に使用したものと同じ参照符号を付した要素については、改めて詳細に説明せず、上記の説明が参照される。
熱伝導性スリーブ420は、可撓性タブ446が湾曲している湾曲状態において、断面で示されている。湾曲状態において、可撓性タブ446は平面(XY)またはプリント回路基板412の平面と平行でない曲面において延びる。
第7の実施形態に係る可撓性タブ446は、第1の実施形態に係るタブ46よりも延在方向Eに沿って短く、(側面438からでなく)閉口端432から延びているので、第1の実施形態と比較して、端子92の挿入による可撓性タブ446の湾曲が小さい。それでもやはり、回路基板に垂直であり、よって平面(XY)に垂直な挿入方向Iに沿った端子92の挿入の結果として、熱伝導性スリーブ420の可撓性タブ446が湾曲する。タブ446が可撓性かつ湾曲可能であるため、端子92の挿入時に作業者が受ける抵抗が小さく、それにより組み立てが容易になる。
可撓性タブ446の自由端448の輪郭452は、端子92と接触する。よって、温度センサ414と熱的に接触する可撓性タブ446および第1の熱伝導性部分422を介して、端子92から温度センサ414への熱伝達が実現される。
スリーブ形状により、熱伝導性スリーブ420を介した電気コネクタの端子92と温度センサ414との間の熱伝達における熱損失を低減することが可能である。
スリーブ420によって覆われるPCB412の一部分416をスリーブ420が電気的に絶縁するので、シリコーンのスリーブ形状はまた、端子92からの沿面距離を増大させることを可能とする。
プリント回路基板412における温度センサ414の位置は、温度測定の感度および質を向上させるために、熱伝達がたどる経路を限定するように選択されることが有利である。
上記で説明した様々な実施形態は、互いに組み合わせることができる。
1 (従来技術に係る)アセンブリ
3 (従来技術に係る)温度センサ
5 (従来技術に係る)プリント回路基板
7 (従来技術に係る)端子
9 (従来技術に係る)電気コネクタ
11 (従来技術に係る)熱伝導性ディスク
13 (従来技術に係る)受け部
15 (従来技術に係る)保持部品
17 (従来技術に係る)縁部

10 第1の実施形態に係る温度測定デバイス
12 プリント回路基板(PCB)
16 プリント回路基板の一部分
18 自由端
20 第1の実施形態に係る熱伝導性スリーブ
22 第1の熱伝導性部分
24 凹部
26 内壁
28 第1の端部
30 開口部
32 第2の端部
34、36 対向する壁
38 側面
40 溝
42 溝の底部
44 第2の熱伝導性部分
46、146、246、346 熱伝導性可撓性タブ
48、148、248、348 自由端
52、152、252、352 外形、輪郭
60 第5の実施形態に係る温度測定デバイス
62 第5の実施形態に係る熱伝導性スリーブ
70 第6の実施形態に係る温度測定デバイス
72 第6の実施形態に係る熱伝導性スリーブ
74 停止手段
76 保持手段
78 突出部
80 切り欠き
90 アセンブリ
92 端子
94 電気コネクタ
120 第2の実施形態に係る熱伝導性スリーブ
220 第3の実施形態に係る熱伝導性スリーブ
320 第4の実施形態に係る熱伝導性スリーブ
350 切抜き部、孔
410 第7の実施形態に係る温度測定デバイス
412 プリント回路基板
416 プリント回路基板の一部分
416a、416b 対向する面
418 自由端
420 第7の実施形態に係る熱伝導性スリーブ
422 第1の熱伝導性部分
423 鍔部、肩部
424 凹部
426 内壁
428 第1の端部
430 開口部
432 第2の端部
434、436 対向する壁
438 側面
444 第2の熱伝導性部分
446 熱伝導性可撓性タブ
448 自由端
452 外形、輪郭
476 保持手段
480 切り欠き
A 長手方向軸
D 熱伝導性スリーブの挿入方向
I 端子の挿入方向
E 延在方向
H1 幅
H2 長さ
H3 幅
H4 高さ
L1 厚さ
L2 スロット幅
L3 温度センサ幅
L4 高さ
P 凹部深さ
X、Y、Z デカルト座標系の座標

Claims (15)

  1. 電気コネクタの端子の温度を測定するための温度測定デバイスであって、
    - プリント回路基板(12、412)と、
    - 前記プリント回路基板(12、412)に装着されている温度センサ(14、414)と、
    - 前記プリント回路基板(12、412)の一部分(16、416)が摺入する凹部(24、424)を有する第1の熱伝導性部分(22、422)を備える熱伝導性スリーブ(20、120、220、320、62、72、420)と、
    を備え、
    前記第1の熱伝導性部分(22、422)は、前記温度センサ(14、414)と熱的に接触し、
    前記熱伝導性スリーブ(20、120、220、320、62、72、420)は、前記電気コネクタの前記端子と接触するように前記第1の熱伝導性部分(22、422)から延びる可撓性タブ(46、146、246、346、446)を形成する第2の熱伝導性部分(44、444)をさらに備える、
    温度測定デバイス。
  2. 前記可撓性タブ(46、146、246、446)の自由端(48、148、248、448)が、凹状の形状、特に「V」字形状、「U」字形状、半円形の形状、または半楕円形の形状を有する、
    請求項1に記載の温度測定デバイス。
  3. 前記第1の熱伝導性部分(22)の壁(26)が溝(40)を備え、
    前記溝(40)は、前記凹部(24)の深さ方向(P)と平行に延び、かつ前記プリント回路基板(12)の前記一部分(16)への前記熱伝導性スリーブ(20、120、220、320、62、72)の挿入方向(D)と平行に延び、
    前記溝(40)は前記凹部(24)に開口し、前記温度センサ(14)は前記溝(40)に受けられている、
    請求項1または2に記載の温度測定デバイス。
  4. 前記可撓性タブ(46、146、246)は、前記プリント回路基板(12)の平面において、前記第1の熱伝導性部分(22)の側面(38)から、前記第1の熱伝導性部分(22)の前記凹部(24)の深さ方向(P)に垂直な延在方向(E)に延びる、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の温度測定デバイス。
  5. 前記熱伝導性スリーブ(72)の前記第1の熱伝導性部分(22)の前記凹部(24)を画定する内壁(26)が、前記プリント回路基板(12)の前記一部分(16)との形状嵌合接続によって保持されている、
    請求項1から4のいずれか一項に記載の温度測定デバイス。
  6. 前記内壁(26、426)は、前記凹部(24、424)に向かって突出する突出部(78)を備え、前記プリント回路基板(12、412)の前記一部分(16、416)は、切り欠き(80、480)によって形成された対応する保持手段(76、476)を備える、
    請求項5に記載の温度測定デバイス。
  7. 前記熱伝導性スリーブ(20、120、220、320、62、72、420)の前記第1の熱伝導性部分(22、422)は、前記プリント回路基板(12、412)の前記一部分(16、416)と摩擦接続する、
    請求項1から6のいずれか一項に記載の温度測定デバイス。
  8. 前記熱伝導性スリーブ(20、120、220、320、62、72、420)は、熱伝導性シリコーンから作製されている、
    請求項1から7のいずれか一項に記載の温度測定デバイス。
  9. 前記熱伝導性スリーブ(20、120、220、320、62、72、420)の前記第1の熱伝導性部分(22、422)は、前記凹部(24、424)に開口する開口端(28、30、428、430)、および閉口端(32、432)を備え、
    前記閉口端(32、432)は、前記凹部(24、424)の深さ方向(P)に沿って前記開口端(28、30、428、430)とは反対側にある、
    請求項1から8のいずれか一項に記載の温度測定デバイス。
  10. 前記温度センサ(14、414)は、前記熱伝導性スリーブ(20、120、220、320、72、420)の前記第1の熱伝導性部分(22、422)の前記凹部(24、414)に全体的に受け入れられている、
    請求項1から9のいずれか一項に記載の温度測定デバイス。
  11. 電気コネクタの端子の温度を測定するための請求項1から10のいずれか一項に記載の温度測定デバイスのために構成されている熱伝導性スリーブ(20、120、220、320、62、72、420)であって、
    前記温度測定デバイスの回路基板の一部分が内部で摺動可能な凹部(24、424)を有する第1の熱伝導性部分(22、422)を備え、
    前記熱伝導性スリーブ(20、120、220、320、62、72、420)は、前記電気コネクタの前記端子と接触するように前記第1の熱伝導性部分(22)から延びる可撓性タブ(46、146、246、346、446)を形成する第2の熱伝導性部分(44、444)をさらに備える、
    熱伝導性スリーブ。
  12. 前記可撓性タブ(46、146、246、446)の自由端(48、148、248、448)が、凹状の形状、特に「V」字形状、「U」字形状、半円形の形状、または半楕円形の形状を有する、
    請求項11に記載の熱伝導性スリーブ。
  13. 前記可撓性タブ(46、146、246、346)は、前記第1の熱伝導性部分(22)の側面(38)から、前記第1の熱伝導性部分(22)の前記凹部(24)の深さ方向(P)に垂直な延在方向(E)に延びる、
    請求項11または12に記載の熱伝導性スリーブ。
  14. 熱伝導性シリコーンから作製されている、
    請求項11から13のいずれか一項に記載の熱伝導性スリーブ。
  15. 前記第1の熱伝導性部分(22、422)は、前記凹部(24、424)に開口する開口端(28、30、428、430)、および閉口端(32、432)を備え、
    前記閉口端(32、432)は、前記凹部(24、424)の深さ方向(P)に沿って前記開口端(28、30、428、430)とは反対側にある、
    請求項11から14のいずれか一項に記載の熱伝導性スリーブ。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021108628A1 (de) * 2021-04-07 2022-10-13 WAGO Verwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung Berührschutzelement und elektrischer Steckverbinder

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6138529U (ja) * 1984-08-11 1986-03-11 松下電工株式会社 体温計
JPH0854291A (ja) * 1994-08-17 1996-02-27 Toshiba Glass Co Ltd 温度計測装置
JP2007132692A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 信号変換器
DE102018120057A1 (de) * 2017-08-17 2019-02-21 Turck Duotec GmbH Temperaturmesseinrichtung
JP2019168450A (ja) * 2018-03-20 2019-10-03 ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンクTE Connectivity Germany GmbH 温度を検出するためのアセンブリ、およびそのような温度検出用アセンブリを有するコンタクトアセンブリ
US20200094689A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-26 Te Connectivity Corporation Charging inlet with thermal sensor

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7040902B2 (en) * 2003-03-24 2006-05-09 Che-Yu Li & Company, Llc Electrical contact
WO2007116826A1 (ja) * 2006-04-11 2007-10-18 Jsr Corporation 異方導電性コネクターおよび異方導電性コネクター装置
DE112008000327T5 (de) * 2007-02-06 2009-12-31 World Properties, Inc., Lincolnwood Leitfähige Polymerschäume, Herstellungsverfahren und Anwendungen derselben
CN102334239B (zh) * 2009-03-05 2014-06-18 保力马科技株式会社 弹性连接器以及弹性连接器的制造方法和导通连接器件
JP6138529B2 (ja) 2013-03-14 2017-05-31 シチズン時計株式会社 電子時計
US10524367B2 (en) * 2018-03-28 2019-12-31 Veoneer Us Inc. Solderless sensor unit with substrate carrier
US11940331B2 (en) * 2020-02-05 2024-03-26 Analog Devices, Inc. Packages for wireless temperature sensor nodes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6138529U (ja) * 1984-08-11 1986-03-11 松下電工株式会社 体温計
JPH0854291A (ja) * 1994-08-17 1996-02-27 Toshiba Glass Co Ltd 温度計測装置
JP2007132692A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd 信号変換器
DE102018120057A1 (de) * 2017-08-17 2019-02-21 Turck Duotec GmbH Temperaturmesseinrichtung
JP2019168450A (ja) * 2018-03-20 2019-10-03 ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンクTE Connectivity Germany GmbH 温度を検出するためのアセンブリ、およびそのような温度検出用アセンブリを有するコンタクトアセンブリ
US20200094689A1 (en) * 2018-09-24 2020-03-26 Te Connectivity Corporation Charging inlet with thermal sensor

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