JP5326826B2 - 温度センサ - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、絶縁被覆電線に半田で接続されたサーミスタ素子を変形可能な絶縁樹脂シートの外装被膜で被覆封止し、外装被膜の片面に接着固定用の粘着剤を備えた温度検知用サーミスタ装置が提案されている。
さらに、特許文献3には、絶縁電線の芯線の一端に接続したサーミスタ素子を樹脂モールドした温度検知用NTCサーミスタが提案されている。
すなわち、特許文献1に記載のセンサでは、薄型の形状になっているため、バッテリーパック等のセルの表面温度を測定する場合には、セルの外周面が曲面であるため、センサ先端をシリコン樹脂等でセルの曲面に固定する必要があった。
また、特許文献2に記載のサーミスタセンサの場合、センサ先端を変形させてセル曲面に密着させて貼り付けることができるが、変形によってセンサ素子とリード線との接続部分(半田付け部分)に応力が作用してセンサ素子とリード線との間が断線するおそれがあった。
さらに、特許文献3に記載のサーミスタセンサでは、樹脂モールドされたセンサ先端の形状が雨滴形状、先細の台形状又は単なる矩形状であるため、セルの曲面に設置する際に位置決めし難いと共に、センサ先端とセル曲面との密着性が悪く温度測定の精度が低くなってしまう不都合があった。
すなわち、この温度センサでは、樹脂封止部が、下部側ほど幅狭に形成された断面台形状又は断面三角形状とされているので、2つの円柱状測定対象物の間に容易に嵌り込んで収まると共に、上面が平坦であるため、2つの円柱状測定対象物の間に固定用テープで貼り付けたときに固定用テープとの広い接着面積を確保できる。したがって、シリコン樹脂等を使用しなくとも、固定用テープで確実にかつ安定して固定することができる。
すなわち、この温度センサでは、樹脂封止部が、ホットメルト樹脂として比較的柔軟な熱可塑性樹脂材料であるポリプロピレン(PP)又はポリエチレン(PE)で形成されているので、曲面である円柱状測定対象物の外周面と樹脂封止部の両側面との密着性が高まり、熱伝導性が向上してさらに高精度な温度測定が可能になる。
すなわち、この温度センサでは、樹脂封止部の両側面が、円柱状測定対象物の外周面に沿った曲面状とされているので、曲面である円柱状測定対象物の外周面と樹脂封止部の両側面とが広い面積で面接触して、接触面積の増大によりさらに安定した固定状態が得られると共に、熱伝導性が向上してさらに高精度な温度測定が可能になる。
すなわち、この温度センサでは、第1の樹脂層が、第2の樹脂層よりも高い熱伝導性を有していると共に樹脂封止部の両側面まで露出しているので、円柱状測定対象物の外周面に接触する第1の樹脂層の高い熱伝導性によってサーミスタ素子に効率的に熱を伝導可能であると共に、第1の樹脂層より熱伝導性の低い第2の樹脂層によって上下面からの熱放散を抑制することができる。
すなわち、この温度センサでは、樹脂封止部の内部又は外面に、樹脂よりも熱伝導性の高い材料で形成された高熱伝導性板が設けられているので、高熱伝導性板によってサーミスタ素子への熱伝導効率が高まり、より高精度で応答性の高い温度測定が可能になる。
すなわち、この温度センサでは、高熱伝導性板の少なくとも一部が、樹脂封止部の両側面に露出しているので、高熱伝導性板が直接、円柱状測定対象物の外周面に接触して熱を伝導することができ、さらに高精度な温度測定が可能になる。
すなわち、この温度センサでは、サーミスタ素子が、樹脂封止部の一端側近傍に配されていると共に、リード線が、樹脂封止部の他端側から突出されているので、リード線のうち樹脂封止部に密着している部分が長くなり、リード線の挿入部を介して水分等が侵入することを抑制して、信頼性を向上させることができる。
すなわち、この温度センサでは、リード保持部が、素子封止部から突出して形成されリード線の基端部を封止しているので、突出したリード保持部によりリード線の樹脂に密着している部分が長くなり、リード線の挿入部を介して水分等が侵入することを抑制して、信頼性を向上させることができる。
すなわち、この温度センサでは、リード線が、樹脂封止部の上面から円柱状測定対象物の軸線と直交する方向に向けて突出しているので、リード線を大きく屈曲させなくても円柱状測定対象物を越えて配線することができ、円柱状測定対象物の反対側に設置された基板とリード線との接続が容易になる。
すなわち、本発明に係る温度センサによれば、樹脂封止部の両側面が、対向する2つの円柱状測定対象物の外周面に沿って互いに傾斜しているので、2つの円柱状測定対象物の間に樹脂封止部が容易に位置決めされると共に、広く接触可能な樹脂封止部の両側面から円柱状測定対象物の熱が伝導されて、高精度に温度測定が可能になる。したがって、本発明の温度センサは、円柱状測定対象物としてバッテリーパックに使用されるセル等の温度測定用に好適である。
上記樹脂封止部4は、下部側ほど幅狭に形成された断面台形状とされ、両側面4aが、対向する2つのセルCの外周面に沿って互いに傾斜している。なお、この樹脂封止部4の両側面4aの傾斜角度は、設置されるセルCの直径やセル間距離等に応じて設定することが好ましい。
なお、樹脂封止部4として使用可能な樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂以外にも、ポリアミド樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、ポリ塩化ビニル、フッ素ゴム、熱可塑性エラストマーなども使用可能である。
この温度センサ1を2つの並んだセルCの曲面間に設置するには、図1及び図2に示すように、セルCの間に形成される断面略V字領域に樹脂封止部4を嵌め込んだ状態で、樹脂封止部4の上面と2つのセルCの外周面とを固定用テープTで貼り付けて固定する。
上記第1の樹脂層24Aは、例えば、第1の樹脂層24Aに、樹脂よりも熱伝導性の高いアルミナ等のフィラーを添加して、第2の樹脂層24Bより高い熱伝導性を付与している。
また、第4実施形態の温度センサ41では、図5に示すように、樹脂封止部44の上面であってリード線3の直上に矩形状の凹部44bが形成されていると共に、樹脂封止部4の先端近傍に上下に貫通する孔部44cが形成されている点である。
特に、高熱伝導性板55の一部が、樹脂封止部54の両側面54aに露出しているので、高熱伝導性板55が直接、セルCの外周面に接触して熱を伝導することができ、さらに高精度な温度測定が可能になる。
このように第6実施形態の温度センサ61では、樹脂封止部64の外部に高熱伝導性板65が取り付けられ、高熱伝導性板65の主面全体が、樹脂封止部64の両側面64aに露出しているので、高熱伝導性板65とセルCの外周面との接触部分が増えて、さらに熱伝導性を向上させることができる。
このように第7実施形態の温度センサ71では、リード線3が、樹脂封止部4の上面からセルCの軸線(セルCの延在方向)と直交する方向に向けて突出しているので、リード線3を大きく屈曲させなくてもセルCを越えて配線することができ、セルCの反対側に設置された基板(図示略)とリード線3との接続が容易になる。
すなわち、第8実施形態では、サーミスタ素子2が、樹脂封止部4の一端側(先端側)近傍に配されていると共に、リード線3が樹脂封止部4の他端側から突出されている。
このように第9実施形態の温度センサ91では、リード保持部94Bが、素子封止部94Aから突出して形成されリード線3の基端部を覆っているので、突出したリード保持部94Bによりリード線3の樹脂に密着している部分が長くなり、リード線3の挿入部を介して水分等が侵入することを抑制して、信頼性を向上させることができる。
すなわち、第10実施形態では、樹脂封止部104が下部側ほど幅狭に形成された断面三角形状とされ、また、樹脂封止部104の両側面104aが、第1実施形態よりも幅広となっている。
Claims (9)
- 互いに軸線を平行にして隣接状態に配された2つの円柱状測定対象物の間にこれらに接触状態に設置されて温度を測定する温度センサであって、
一対の電極を有するサーミスタ素子と、
前記一対の電極に接続された一対のリード線と、
前記サーミスタ素子を封止する樹脂封止部と、を備え、
該樹脂封止部の両側面が、対向する2つの前記円柱状測定対象物の外周面に沿って互いに傾斜し、
前記樹脂封止部が、前記サーミスタ素子の周囲を覆う第1の樹脂層と、
該第1の樹脂層の上下に積層された一対の第2の樹脂層と、で構成され、
前記第1の樹脂層が、前記第2の樹脂層よりも高い熱伝導性を有していると共に前記樹脂封止部の両側面まで露出していることを特徴とする温度センサ。 - 請求項1に記載の温度センサにおいて、
前記樹脂封止部が、両側面以外に凹部又は孔部が形成されていることを特徴とする温度センサ。 - 請求項1又は2に記載の温度センサにおいて、
前記樹脂封止部が、下部側ほど幅狭に形成された断面台形状又は断面三角形状とされていることを特徴とする温度センサ。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、
前記樹脂封止部が、ポリプロピレン又はポリエチレンで形成され、
前記第1の樹脂層が、樹脂よりも熱伝導性の高いフィラーが添加されて、前記第2の樹脂層より高い熱伝導性を付与されていることを特徴とする温度センサ。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、
前記樹脂封止部の両側面が、前記円柱状測定対象物の外周面に沿った曲面状とされていることを特徴とする温度センサ。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、
前記樹脂封止部の内部又は外面に、前記樹脂よりも熱伝導性の高い材料で形成された高熱伝導性板が設けられていることを特徴とする温度センサ。 - 請求項6に記載の温度センサにおいて、
前記高熱伝導性板の少なくとも一部が、前記樹脂封止部の両側面に露出していることを特徴とする温度センサ。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、
前記サーミスタ素子が、前記樹脂封止部の一端側近傍に配されていると共に、前記リード線が、前記樹脂封止部の他端側から突出されていることを特徴とする温度センサ。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、
前記リード線が、前記樹脂封止部の上面から前記円柱状測定対象物の軸線と直交する方向に向けて突出していることを特徴とする温度センサ。
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