JP6556782B2 - Temperature sensor and battery pack - Google Patents
Temperature sensor and battery packInfo
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Description
本発明は、円筒型電池の温度を測定するための温度センサ、及び、円筒型電池と温度センサとを備えた電池パック、に関する。 The present invention relates to a temperature sensor for measuring the temperature of a cylindrical battery, and a battery pack including a cylindrical battery and a temperature sensor.
従来から、ハイブリッド自動車および電気自動車などに搭載されるバッテリの過充電および過放電を防止する等の目的から、バッテリの温度を測定するための温度センサが提案されている。この種の温度センサは、一般に、バッテリを構成する複数のバッテリセルの表面に密着するように装着され、バッテリセルの温度を監視するようになっている(例えば、特許文献1を参照。)。 Conventionally, a temperature sensor for measuring the temperature of a battery has been proposed for the purpose of preventing overcharge and overdischarge of a battery mounted on a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like. This type of temperature sensor is generally mounted so as to be in close contact with the surfaces of a plurality of battery cells constituting the battery, and monitors the temperature of the battery cell (see, for example, Patent Document 1).
上述した従来の温度センサは、金属製の伝熱板の表面(測温面)を角型のバッテリセルの表面に押圧接触させると共に、伝熱板の近傍に設けられた測温体(サーミスタ等)によってバッテリセルの温度を測定するように構成されている。更に、この従来の温度センサでは、角型のバッテリセルの表面と伝熱板の表面との接触面積を大きくするべく、測温面が平面形状を有している。 The above-described conventional temperature sensor has a surface of a metal heat transfer plate (temperature measuring surface) pressed against the surface of a rectangular battery cell and a temperature measuring body (thermistor or the like) provided in the vicinity of the heat transfer plate. ) To measure the temperature of the battery cell. Further, in this conventional temperature sensor, the temperature measuring surface has a planar shape in order to increase the contact area between the surface of the rectangular battery cell and the surface of the heat transfer plate.
ところで、種々の理由から、角型のバッテリセルに代えて円筒型のバッテリセル(円筒型電池)を用いてバッテリが構成される場合がある。この場合、上述した従来の温度センサをそのまま用いると、伝熱板の平面形状の測温面と円筒型のバッテリセルの外周曲面との接触面積は、当然に、角型のバッテリセルへの適用時の接触面積に比べて小さくなる。その結果、従来の温度センサは、円筒型のバッテリセルの温度を適正に測定できない虞がある。 By the way, for various reasons, a battery may be configured by using a cylindrical battery cell (cylindrical battery) instead of the square battery cell. In this case, if the above-described conventional temperature sensor is used as it is, the contact area between the planar temperature measuring surface of the heat transfer plate and the outer peripheral curved surface of the cylindrical battery cell is naturally applied to a rectangular battery cell. Smaller than the contact area at the time. As a result, the conventional temperature sensor may not be able to properly measure the temperature of the cylindrical battery cell.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、円筒型電池の温度を適正に測定可能な温度センサ、及び、その温度センサを用いた電池パックを提供することにある。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, The objective is to provide the temperature sensor which can measure the temperature of a cylindrical battery appropriately, and the battery pack using the temperature sensor. .
前述した目的を達成するために、本発明に係る「温度センサ」は、下記(1)〜(4)を特徴としている。
(1)
円筒型電池の外周曲面の形状に対応するように湾曲した測温面を有するセンサ本体と、
前記測温面を前記外周曲面に当接させる第1向きに前記センサ本体を弾性的に押圧可能な片持ち梁状の押圧体と、
前記押圧体が前記第1向きに前記センサ本体を押圧するときの湾曲向きとは逆向きに前記押圧体が湾曲することを規制する規制部と、を備え、
前記センサ本体は、前記測温面を一部に有する伝熱体を、前記測温面が前記円筒型電池の外周曲面に向けて露出するように収容するハウジングを備え、
前記ハウジングは、前記第1向き及び前記円筒型電池の軸方向に直交する幅方向にて前記伝熱体を挟むように前記幅方向に対向する一対の側壁を備え、
前記側壁には、防風壁及び前記規制部が、前記軸方向の異なる位置からそれぞれ前記幅方向外側に突出するように設けられ、
前記防風壁には、前記押圧体を係止して固定するための係止部が設けられる、
温度センサであること。
(2)
上記(1)に記載の温度センサにおいて、
前記規制部が、
前記押圧体の自由端を収容する収容室を画成し、前記自由端の可動範囲を前記収容室内に制限することによって前記湾曲向きとは逆向きに前記押圧体が湾曲することを規制する、ように構成された、
温度センサであること。
(3)
上記(1)又は上記(2)に記載の温度センサにおいて、
前記センサ本体が、
前記測温面を構成する第1伝熱板、及び、前記第1伝熱板の前記幅方向の周縁部から前記幅方向に互いに向かい合うように延びる一対の第2伝熱板、を有する前記伝熱体と、
前記第1伝熱板及び前記一対の前記第2伝熱板に囲まれるように配置された測温体と、
前記測温体と前記伝熱体との間に設けられた絶縁体と、を有する、
温度センサであること。
(4)
上記(1)〜上記(3)の何れか一つに記載の温度センサにおいて、
前記押圧体の固定端が前記防風壁に固定され、前記押圧体の自由端が前記規制部と係合可能に位置する、
温度センサであること。
In order to achieve the above-described object, the “temperature sensor” according to the present invention is characterized by the following (1) to (4).
(1)
A sensor body having a temperature measuring surface curved to correspond to the shape of the outer peripheral curved surface of the cylindrical battery;
A cantilever-shaped pressing body capable of elastically pressing the sensor body in a first direction in which the temperature measuring surface is brought into contact with the outer peripheral curved surface;
A regulating portion that regulates bending of the pressing body in a direction opposite to a bending direction when the pressing body presses the sensor body in the first direction ,
The sensor body includes a housing that houses a heat transfer body having the temperature measuring surface in part so that the temperature measuring surface is exposed toward an outer peripheral curved surface of the cylindrical battery,
The housing includes a pair of side walls facing the width direction so as to sandwich the heat transfer body in the first direction and a width direction orthogonal to the axial direction of the cylindrical battery,
The side wall is provided with a windbreak wall and the restricting portion so as to protrude outward in the width direction from different positions in the axial direction,
The windbreak wall is provided with a locking portion for locking and fixing the pressing body.
Be a temperature sensor.
(2)
In the temperature sensor according to (1) above,
The regulating part is
Defining a storage chamber for storing the free end of the pressing body, and restricting the pressing body from being bent in a direction opposite to the bending direction by limiting a movable range of the free end to the storage chamber; Configured as
Be a temperature sensor.
(3)
In the temperature sensor according to (1) or (2) above,
The sensor body is
First heat transfer plate which constitutes the temperature measuring surface, and the heat transfer with the second heat transfer plate, a pair of extending to face each other in the width direction from the periphery of the width direction of the first heat transfer plate With heat,
A temperature sensing element disposed so as to be surrounded by the first heat transfer plate and the pair of second heat transfer plates;
An insulator provided between the temperature measuring body and the heat transfer body,
Be a temperature sensor.
(4)
In the temperature sensor according to any one of (1) to (3) above,
The fixed end of the pressing body is fixed to the windbreak wall, and the free end of the pressing body is positioned so as to be engageable with the restricting portion.
Be a temperature sensor.
上記(1)の構成の温度センサによれば、センサ本体の測温面が円筒型電池の外周曲面の形状に対応するように湾曲した形状を有するため、従来の温度センサのように平面形状の測温面を有する場合に比べ、測温面と円筒型電池の外周曲面との接触面積を増大させられる。その結果、本構成の温度センサは、円筒型電池の温度を適正に測定できる。 According to the temperature sensor having the above configuration (1), the temperature measuring surface of the sensor body has a curved shape corresponding to the shape of the outer peripheral curved surface of the cylindrical battery, and thus has a planar shape like a conventional temperature sensor. Compared with the case of having a temperature measuring surface, the contact area between the temperature measuring surface and the outer peripheral curved surface of the cylindrical battery can be increased. As a result, the temperature sensor of this configuration can appropriately measure the temperature of the cylindrical battery.
更に、片持ち梁状の押圧体が弾性力を生じさせる湾曲向きとは逆向きに湾曲することを規制する規制部が設けられている。そのため、温度センサの運搬中、及び、温度センサを円筒型電池に取り付ける作業中などにおいて、押圧体が湾曲向きと逆向きに過度に変形することを防止できる。その結果、押圧体による弾性力が設計通りに働く状態が維持されるため、温度センサにより適正に円筒型電池の温度を測定できる。 Furthermore, a restricting portion is provided that restricts the cantilever-like pressing body from being bent in a direction opposite to the bending direction in which the elastic force is generated. Therefore, it is possible to prevent the pressing body from being deformed excessively in the direction opposite to the bending direction during transportation of the temperature sensor and during work for attaching the temperature sensor to the cylindrical battery. As a result, since the state in which the elastic force by the pressing body works as designed is maintained, the temperature of the cylindrical battery can be appropriately measured by the temperature sensor.
したがって、本構成の温度センサは、円筒型電池の温度を適切に測定できる。 Therefore, the temperature sensor of this configuration can appropriately measure the temperature of the cylindrical battery.
上記(2)の構成の温度センサによれば、複雑な構造を要することなく、押圧体が弾性力を生じさせる湾曲向きとは逆向きに湾曲することを防止できる。更に、例えば、片持ち梁状の押圧体の中央部(固定端と自由端との間の部分)を相手側部材に押圧させることにより、センサ本体を円筒型電池に押し付けるための弾性力を生じさせられる。そのため、押圧体としての本来の機能を損なうこともない。 According to the temperature sensor having the configuration (2), it is possible to prevent the pressing body from being bent in the direction opposite to the bending direction that generates the elastic force without requiring a complicated structure. Furthermore, for example, by pressing the center part (the part between the fixed end and the free end) of the cantilever-shaped pressing body against the mating member, an elastic force for pressing the sensor body against the cylindrical battery is generated. Be made. Therefore, the original function as a pressing body is not impaired.
上記(3)の構成の温度センサによれば、第1伝熱板と第2伝熱板とに囲まれるように測温体が配置される。よって、円筒型電池の表面から第1伝熱板の測温面に伝わった熱を、第1伝熱板及び第2伝熱板を介し、測温体を包み込むように多方向から伝達できる。よって、円筒型電池から伝わった熱を一方向から測温体に伝達する場合に比べ、円筒型電池の温度をより適正に測定できる。 According to the temperature sensor having the configuration (3), the temperature measuring element is disposed so as to be surrounded by the first heat transfer plate and the second heat transfer plate. Therefore, the heat transmitted from the surface of the cylindrical battery to the temperature measuring surface of the first heat transfer plate can be transmitted from multiple directions so as to enclose the temperature measuring body via the first heat transfer plate and the second heat transfer plate. Therefore, the temperature of the cylindrical battery can be measured more appropriately than when the heat transferred from the cylindrical battery is transmitted from one direction to the temperature measuring body.
例えば、測温面が円筒型電池の軸方向に長い長方形状の形状を有する場合、一対の第2伝熱板は、外周曲面の周方向における測温面の両端部(長方形の長辺に相当)から延びるように設けられ得る。これにより、第1伝熱板および第2伝熱板によって測温体を包み込み、伝熱板から測温体に効率良く熱を伝えることができる。 For example, when the temperature measuring surface has a rectangular shape that is long in the axial direction of the cylindrical battery, the pair of second heat transfer plates correspond to both ends of the temperature measuring surface in the circumferential direction of the outer peripheral curved surface (corresponding to the long sides of the rectangle). ) To extend from. Thereby, the temperature measuring body can be wrapped by the first heat transfer plate and the second heat transfer plate, and heat can be efficiently transferred from the heat transfer plate to the temperature measuring body.
更に、測温体と伝熱体との間に絶縁体が設けられている。そのため、伝熱体として導電性の高い材料(例えば、金属)を用いる場合であっても、円筒型電池と測温体との間を確実に絶縁させることができる。これにより、円筒型電池と測温体との間の電気的短絡による測温体の故障等を防止できる。 Furthermore, an insulator is provided between the temperature measuring body and the heat transfer body. Therefore, even when a highly conductive material (for example, metal) is used as the heat transfer body, the cylindrical battery and the temperature measuring body can be reliably insulated. Thereby, a failure of the temperature measuring element due to an electrical short circuit between the cylindrical battery and the temperature measuring element can be prevented.
前述した目的を達成するために、本発明に係る「電池パック」は、下記(5)〜(6)を特徴としている。
(5)
円筒型電池と、温度センサと、を備えた電池パックであって、
前記温度センサは、
円筒型電池の外周曲面の形状に対応するように湾曲した測温面を有するセンサ本体と、
前記測温面を前記外周曲面に当接させる第1向きに前記センサ本体を弾性的に押圧可能な片持ち梁状の押圧体と、
前記押圧体が前記第1向きに前記センサ本体を押圧するときの湾曲向きとは逆向きに前記押圧体が湾曲することを規制する規制部と、を有し、
前記センサ本体は、前記測温面を一部に有する伝熱体を、前記測温面が前記円筒型電池の外周曲面に向けて露出するように収容するハウジングを備え、
前記ハウジングは、前記第1向き及び前記円筒型電池の軸方向に直交する幅方向にて前記伝熱体を挟むように前記幅方向に対向する一対の側壁を備え、
前記側壁には、防風壁及び前記規制部が、前記軸方向の異なる位置からそれぞれ前記幅方向外側に突出するように設けられ、
前記防風壁には、前記押圧体を係止して固定するための係止部が設けられる、
電池パックであること。
(6)
上記(5)に記載の電池パックにおいて、
前記押圧体の固定端が前記防風壁に固定され、前記押圧体の自由端が前記規制部と係合可能に位置する、
電池パックであること。
In order to achieve the above-described object, the “battery pack” according to the present invention is characterized by the following ( 5 ) to (6).
( 5 )
A battery pack comprising a cylindrical battery and a temperature sensor,
The temperature sensor is
A sensor body having a temperature measuring surface curved to correspond to the shape of the outer peripheral curved surface of the cylindrical battery;
A cantilever-shaped pressing body capable of elastically pressing the sensor body in a first direction in which the temperature measuring surface is brought into contact with the outer peripheral curved surface;
Have a, a restricting portion that the pressing body in the opposite direction to regulate that curved and the curved direction when said pressing body presses the sensor body in the first direction,
The sensor body includes a housing that houses a heat transfer body having the temperature measuring surface in part so that the temperature measuring surface is exposed toward an outer peripheral curved surface of the cylindrical battery,
The housing includes a pair of side walls facing the width direction so as to sandwich the heat transfer body in the first direction and a width direction orthogonal to the axial direction of the cylindrical battery,
The side wall is provided with a windbreak wall and the restricting portion so as to protrude outward in the width direction from different positions in the axial direction,
The windbreak wall is provided with a locking portion for locking and fixing the pressing body.
It must be a battery pack.
(6)
In the battery pack according to (5) above,
The fixed end of the pressing body is fixed to the windbreak wall, and the free end of the pressing body is positioned so as to be engageable with the restricting portion.
It must be a battery pack.
上記(4)の構成の電池パックによれば、センサ本体の測温面が円筒型電池の外周曲面の形状に対応するように湾曲した形状を有するため、従来の温度センサのように平面形状の測温面を有する場合に比べ、測温面と円筒型電池の外周曲面との接触面積を増大させられる。その結果、本構成の温度センサは、円筒型電池の温度を適正に測定できる。 According to the battery pack having the configuration (4), the temperature measuring surface of the sensor body has a curved shape corresponding to the shape of the outer peripheral curved surface of the cylindrical battery. Compared with the case of having a temperature measuring surface, the contact area between the temperature measuring surface and the outer peripheral curved surface of the cylindrical battery can be increased. As a result, the temperature sensor of this configuration can appropriately measure the temperature of the cylindrical battery.
更に、片持ち梁状の押圧体が弾性力を生じさせる湾曲向きとは逆向きに湾曲することを規制する規制部が設けられている。そのため、温度センサの運搬中や、温度センサを円筒型電池に取り付ける作業中等において、押圧体が湾曲向きと逆向きに過度に変形することを防止できる。その結果、押圧体による弾性力が設計通りに働く状態が維持されるため、温度センサにより適正に円筒型電池の温度を測定できる。 Furthermore, a restricting portion is provided that restricts the cantilever-like pressing body from being bent in a direction opposite to the bending direction in which the elastic force is generated. Therefore, it is possible to prevent the pressing body from being deformed excessively in the direction opposite to the bending direction during transportation of the temperature sensor or during work for attaching the temperature sensor to the cylindrical battery. As a result, since the state in which the elastic force by the pressing body works as designed is maintained, the temperature of the cylindrical battery can be appropriately measured by the temperature sensor.
したがって、本構成の温度センサは、円筒型電池の温度を適切に測定して管理することができる。 Therefore, the temperature sensor of this configuration can appropriately measure and manage the temperature of the cylindrical battery.
本発明によれば、円筒型電池の温度を適正に測定可能な温度センサ、及び、その温度センサを用いた電池パック、を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature sensor which can measure the temperature of a cylindrical battery appropriately, and a battery pack using the temperature sensor can be provided.
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Further, details of the present invention will be further clarified by reading a form for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as “embodiment”) with reference to the accompanying drawings.
<実施形態>
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る「円筒型電池2の温度を測定するための温度センサ1」、及び、「円筒型電池2と温度センサ1とを備えた電池パック3」について説明する。
<Embodiment>
Hereinafter, with reference to the drawings, “a
図1〜図5に示すように、温度センサ1は、センサ本体10と、押圧体20と、防風壁30と、規制部40と、を備える。以下、説明の便宜上、図1に示すように、「前後方向」、「上下方向」、「幅方向」、「前」、「後」、「上」及び「下」を定義する。「前後方向」、「上下方向」及び「幅方向」は、互いに直交している。幅方向は、本発明の「周方向」にも相当している。以下、温度センサ1を構成する各部材について順に説明していく。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
まず、センサ本体10について説明する。特に、図3(a)のA−A断面に相当する断面図である図5(a)に示すように、センサ本体10は、ハウジング11と、伝熱体12と、測温体13と、を備える。
First, the
ハウジング11は、樹脂製であり、図2及び図5(a)から理解できるように、前後方向に延びる角筒状の形状を有している。ハウジング11は、前端面が塞がれ、後端面が開口している。ハウジング11の後端面の開口からは、測温体13に接続された後述する電線18が延出している(図1を参照)。
The
伝熱体12は、導電性の高い材料(例えば、金属)から構成される。図2及び図5(a)から理解できるように、伝熱体12は、前後方向に延びる第1伝熱板14と、第1伝熱板14の幅方向両端部から上方に立設すると共に前後方向に平板状に延びる一対の第2伝熱板15と、を備える。伝熱体12は、例えば、1枚の金属板を折り曲げることによって形成されている。
The
第1伝熱板14の下面は、円筒型電池2の外周曲面2a(図5を参照)に当接される測温面14aとして機能する面である。測温面14aと円筒型電池2の外周曲面2aとの接触面積を増すため、第1伝熱板14の測温面14aは、前後方向に直交する断面形状(図5に示す断面形状)が、外周曲面2aの形状に対応するように上方に湾曲した円弧状の形状を有している。この円弧状の形状の半径は、円筒型電池2の外周曲面2aの曲率半径と同じ値、又は、若干大きい値となっている。
The lower surface of the first
図5(a)から理解されるように、伝熱体12は、ハウジング11にインサート成形されて一体化されている。具体的には、一対の第2伝熱板15の全体は、ハウジング11の一対の側壁の内部に埋設されており(図5(a)を参照)、第1伝熱板14の全体(測温面14aの全体)は、ハウジング11の下壁の直下に露出している(図4を参照)。
As understood from FIG. 5A, the
図2に示すように、測温体13は、サーミスタ素子であって、樹脂13aによって封止されている。樹脂封止された測温体13の後端には、測温体13に接続された一対のリード線16が延出しており、一対のリード線16はそれぞれ、加締め部品17を介して、一対の電線18の導体部分に接続されている。一対の電線18は、温度測定装置または温度測定回路基板(図示省略)に接続されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
測温体13は、角筒状のハウジング11の後端面の開口から挿入されて、図5(a)に示すように、ハウジング11の内部空間において、第1伝熱板14及び一対の第2伝熱板15に囲まれるように配置されている。ハウジング11の内部空間には、測温体13の周囲においてポッティング樹脂材19が充填されている。このポッティング樹脂材19により、測温体13は、ハウジング11内にて固定され且つ保護されている。
The
次いで、防風壁30について説明する。本例では、防風壁30は、測温面14aと円筒型電池2との接触箇所に吹き込む冷却風を低減する機能、及び、押圧体20(具体的には、片持ち梁状の押圧体20の固定端)を固定する機能を有する。
Next, the
図1〜図3に示すように、防風壁30は、一対の防風壁本体31を備える。一対の防風壁本体31は、角筒状のハウジング11の両側壁の下端部にて前端近傍位置から前後方向中央付近までに亘って、幅方向外側に一体で突出し、且つ、平板状に前後方向に延びている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
防風壁本体31の上面には、押圧体20を係止して固定するための係止部32と、係止部32の後方にて押圧体20の先端面を突き当てるストッパ部33と、が形成されている。係止部32には、押圧体20を挿入するための挿入孔(前後方向に貫通する貫通孔)が形成されている。
On the upper surface of the windbreak wall
次いで、押圧体20について説明する。押圧体20は、一対の防風壁30にそれぞれ設けられている。一対の押圧体20は、センサ本体10の測温面14aを下向き(即ち、円筒型電池2の外周曲面2aに当接させる向き)に弾性的に押圧するようになっている。換言すると、一対の押圧体20は、下向きの弾性力を発生する機能を有している。
Next, the
押圧体20は、板バネから構成されている。特に、図3に示すように、押圧体20は、板バネの一端から前方に延びる第1部分21と、第1部分21の前端部から屈曲して上方且つ後方に向けて斜めに延びる第2部分22と、第2部分22の上端部から屈曲して下方且つ後方に向けて斜めに延びる第3部分23と、第3部分23の下端部から屈曲して板バネの他端まで上方且つ後方に向けて斜めに延びる第4部分24と、で構成される。
The
第1部分21は、防風壁本体31の係止部32の挿入孔に前方から挿入され、後端(板バネの一端)が防風壁本体31のストッパ部33に突き当てられた状態で、防風壁本体31に固定されている。第1部分21の前端部(=第2部分22の下端部)は、押圧体20の固定端26として機能している。
The
また、第3部分23の下端部(=第4部分24の下端部)は、押圧体20の自由端27として機能している。第2部分22の上端部(=第3部分23の上端部)は、ハウジング11の上壁より上方に位置しており、押し当て壁50(図5(a)を参照)に押し当てられる押圧体20の頂部28として機能する。このように、押圧体20は、片持ち梁状の構成を有する。
Further, the lower end portion of the third portion 23 (= the lower end portion of the fourth portion 24) functions as the
次いで、規制部40について説明する。規制部40は、押圧体20の自由端27の移動可能範囲(可動範囲)を制限する機能を有する。図1〜図3に示すように、規制部40は、内部空間(収容室)を有する箱状部分であり、角筒状のハウジング11の両側壁のそれぞれの後端部から、幅方向外側に一体で突出するように設けられている。
Next, the
特に、図3に示すように、規制部40の前壁41は、押圧体20の第3部分23の延在方向に沿うように、斜めに延びている。前壁41には、前壁41の延在方向に延びると共に規制部40の収容室と連通する窓(貫通孔)42が形成されている。この窓42を介して、押圧体20の第4部分24(自由端27を含む)が、規制部40の収容室に進入・収容されている。
In particular, as shown in FIG. 3, the
押圧体20の自由状態(弾性復元力が作用していない状態)では、図3に示すように、自由端27と窓42の下壁面との間には、一対の頂部28を押し当て壁50に押し当てた際に発生する押圧体20の最大弾性変形量に応じた十分な隙間が確保されている。
In a free state of the pressing body 20 (a state where no elastic restoring force is applied), a pair of
また、自由端27と窓42の上壁面43(図3(b)を参照)との間には、僅かな隙間しか確保されていない。これにより、意図せずに押圧体20に対して上向きに過度の荷重(図3(b)の白矢印を参照)が作用した場合であっても、自由端27が窓42の上壁面43に当接してそれ以上の上向きの移動が規制されることで、押圧体20が上向きに過度に変形することが防止される。なお、押圧体20の自由状態において、自由端27と窓42の上壁面43との間に隙間が確保されていなくてもよい(即ち、自由端27と窓42の上壁面43とが当接していてもよい)。
Further, only a slight gap is secured between the
また、自由端27と窓42の幅方向両側壁面との間には、僅かな隙間しか確保されていない。これにより、意図せずに押圧体20に対して幅方向に過度の外力が作用した場合であっても、押圧体20が幅方向に過度に変形することが防止される。
Further, only a slight gap is secured between the
次いで、以上の構成を有する温度センサ1の使用状態について説明する。温度センサ1は、図5(a)に示すように、互いに相対移動不能に配置された円筒型電池2と押し当て壁50との間に、一対の押圧体20の頂部28を押し当て壁50(平板壁)に押し当てた状態で装着される。
Next, the usage state of the
温度センサ1の装着状態において、一対の押圧体20は、押し当て壁50から受ける反力によって、自由端27が下方に移動する(より正確には、下方且つ後方に斜めに移動する)ように弾性変形している。この結果、一対の押圧体20は、防風壁本体31を介してセンサ本体10(測温面14a)を、円筒型電池2の外周曲面2aに向けて下向きに押圧する弾性復元力を発生している。この弾性復元力によって、温度センサ1の測温面14aと、円筒型電池2の外周曲面2aとの間の密着状態が維持されている(図5(b)を参照)。このように、温度センサ1が円筒型電池2に装着されることによって、電池パック3が得られる。
When the
温度センサ1の装着状態(温度センサ1の測温面14aと円筒型電池2の外周曲面2aとが密着された状態)では、円筒型電池2の外周曲面2aの温度に応じた量の熱が測温面14aに伝達され、測温面14aに伝達された熱が、第1伝熱板14及び一対の第2伝熱板15を介して測温体13に伝達される。この結果、温度測定装置又は温度測定回路基板に接続された測温体13により、円筒型電池2の外周曲面2aの温度が測定される。
When the
更に、この温度センサ1の装着状態では、防風壁30が、測温面14aの幅方向両端部を、円筒型電池2の外周曲面2aとの間に挟むようになっている。このため、図6に太い黒矢印で示すように、例えば、円筒型電池2を冷却するための冷却風が温度センサ1の外部(例えば、上方)から円筒型電池2に吹き付けられた場合であっても、防風壁30により、測温面14aと円筒型電池2との接触箇所に吹き込む冷却風を低減できる。その結果、温度センサ1による測温の精度を向上できる。
Further, when the
以上、本発明の実施形態に係る温度センサ1及び電池パック3によれば、センサ本体10の測温面14aが円筒型電池2の外周曲面2aの形状に対応するように湾曲した形状を有するため、従来の温度センサのように測温面が平面形状を有する場合に比べ、測温面14aと円筒型電池2の外周曲面2aとの接触面積が増大し、円筒型電池2の温度をより適正に測定することができる。
As described above, according to the
更に、片持ち梁状の押圧体20が弾性力を生じさせる湾曲向きとは逆向き(上向き)に湾曲することを規制する規制部40が設けられている。そのため、温度センサ1の運搬中や、温度センサ1を円筒型電池2に取り付ける作業中等において、押圧体20が湾曲向きと逆向き(上向き)に過度に変形することを防止できる。その結果、押圧体20による弾性力が設計通りに働く状態が維持されるため、温度センサ1により適正に円筒型電池2の温度を測定できる。
Further, a restricting
更に、規制部40が、押圧体20の自由端27を収容する収容室を画成し、自由端27を収容室の壁面(上壁面)43に係止させることにより、湾曲向きとは逆向き(上向き)に湾曲することを規制している。このため、複雑な構造を要することなく、押圧体20が弾性力を生じさせる湾曲向きとは逆向き(上向き)に湾曲することを防止できる。
Further, the restricting
更に、測温体13と伝熱体12との間にポッティング樹脂材19(絶縁体)が設けられている。そのため、伝熱体12として導電性の高い材料(例えば、金属)を用いた場合であっても、円筒型電池2と測温体13との間を確実に絶縁させることができる。
Further, a potting resin material 19 (insulator) is provided between the
<他の態様>
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
<Other aspects>
In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various modification is employable within the scope of the present invention. For example, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like can be made as appropriate. In addition, the material, shape, dimensions, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
例えば、上記実施形態では、温度センサ1に防風壁30が設けられているが、防風壁30が設けられていなくてもよい。
For example, in the above embodiment, the
なお、防風壁30を設ける場合、防風壁30は、測温面14aの周縁部のうちの出来る限り広い範囲を冷却風から隔離するように設けられることが好ましい。例えば、測温面14aが円筒型電池2の軸方向に長い長方形状の形状を有する場合、防風壁30は、外周曲面の周方向における測温面14aの両端部(長方形の長辺に相当)を防風壁30と外周曲面2aとの間に挟むように配置され得る。更に、例えば、防風壁30は、測温面14aの周縁部の全体を円筒型電池2の外周曲面との間に挟むように配置され得る。
In addition, when providing the
更に、上記実施形態では、温度センサ1の測温体13としてサーミスタが用いられている。しかし、測温体13として、ポジスタ、熱電対、半導体素子、及び、バイメタル等が用いられてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, a thermistor is used as the
更に、上記実施形態では、一対の押圧体20がハウジング11の幅方向両側に設けられているが、例えば、単一の押圧体20がハウジング11の上側の幅方向中央位置に設けられていてもよい。また、上記実施形態では、押圧体20が防風壁30に設けられているが、押圧体20が防風壁30とは別の箇所に設けられていてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the pair of
ここで、上述した本発明に係る温度センサ1及び電池パック3の特徴をそれぞれ以下(1)〜(4)に簡潔に纏めて列記する。
(1)
円筒型電池(2)の外周曲面(2a)の形状に対応するように湾曲した測温面(14a)を有するセンサ本体(10)と、
前記測温面(14a)を前記外周曲面(2a)に当接させる向きに前記センサ本体(10)を弾性的に押圧可能な片持ち梁状の押圧体(20)と、
前記押圧体(20)が前記向きに前記センサ本体を押圧するときの湾曲向きとは逆向きに前記押圧体が湾曲することを規制する規制部(40)と、を備えた、
温度センサ(1)。
(2)
上記(1)に記載の温度センサにおいて、
前記規制部(40)が、
前記押圧体(20)の自由端(27)を収容する収容室を画成し、前記自由端(27)の可動範囲を前記収容室内に制限することによって前記湾曲向きとは逆向きにに前記押圧体が湾曲することを規制する、
温度センサ(1)。
(3)
上記(1)又は上記(2)に記載の温度センサにおいて、
前記センサ本体(10)が、
前記測温面(14a)を構成する第1伝熱板(14)、及び、前記第1伝熱板(14)の周縁部から互いに向かい合うように延びる一対の第2伝熱板(15)を有する伝熱体(12)と、
前記第1伝熱板(14)及び前記一対の前記第2伝熱板(15)に囲まれるように配置された測温体(13)と、
前記測温体(13)と前記伝熱体(12)との間に設けられた絶縁体(19)と、を有する、
温度センサ(1)。
(4)
円筒型電池(2)と、温度センサ(1)と、を備えた電池パック(3)であって、
前記温度センサ(1)は、
円筒型電池(2)の外周曲面(2a)の形状に対応するように湾曲した測温面(14a)を有するセンサ本体(10)と、
前記測温面(14a)を前記外周曲面(2a)に当接させる向きに前記センサ本体(10)を弾性的に押圧可能な片持ち梁状の押圧体(20)と、
前記押圧体(20)が前記向きに前記センサ本体を押圧するときの湾曲向きとは逆向きに前記押圧体が湾曲することを規制する規制部(40)と、有する、
電池パック(3)。
Here, the characteristics of the
(1)
A sensor body (10) having a temperature measuring surface (14a) curved so as to correspond to the shape of the outer peripheral curved surface (2a) of the cylindrical battery (2);
A cantilevered pressing body (20) capable of elastically pressing the sensor body (10) in a direction in which the temperature measuring surface (14a) is brought into contact with the outer peripheral curved surface (2a);
A regulating portion (40) for regulating the bending of the pressing body in a direction opposite to the bending direction when the pressing body (20) presses the sensor body in the direction;
Temperature sensor (1).
(2)
In the temperature sensor according to (1) above,
The regulation part (40)
By defining a storage chamber for storing the free end (27) of the pressing body (20) and restricting the movable range of the free end (27) to the storage chamber, Restricting the bending of the pressing body,
Temperature sensor (1).
(3)
In the temperature sensor according to (1) or (2) above,
The sensor body (10)
A first heat transfer plate (14) constituting the temperature measuring surface (14a) and a pair of second heat transfer plates (15) extending from the peripheral edge of the first heat transfer plate (14) so as to face each other. A heat transfer body (12) having,
A temperature measuring element (13) disposed so as to be surrounded by the first heat transfer plate (14) and the pair of second heat transfer plates (15);
An insulator (19) provided between the temperature measuring body (13) and the heat transfer body (12),
Temperature sensor (1).
(4)
A battery pack (3) comprising a cylindrical battery (2) and a temperature sensor (1),
The temperature sensor (1)
A sensor body (10) having a temperature measuring surface (14a) curved so as to correspond to the shape of the outer peripheral curved surface (2a) of the cylindrical battery (2);
A cantilevered pressing body (20) capable of elastically pressing the sensor body (10) in a direction in which the temperature measuring surface (14a) is brought into contact with the outer peripheral curved surface (2a);
A regulating portion (40) for regulating the bending of the pressing body in a direction opposite to the bending direction when the pressing body (20) presses the sensor body in the direction;
Battery pack (3).
1 温度センサ
2 円筒型電池
2a 外周曲面
3 電池パック
10 センサ本体
12 伝熱体
13 測温体
14 第1伝熱板
14a 測温面
15 第2伝熱板
19 ポッティング樹脂材(絶縁体)
20 押圧体
27 自由端
30 防風壁
40 規制部
43 上壁面
DESCRIPTION OF
20
Claims (6)
前記測温面を前記外周曲面に当接させる第1向きに前記センサ本体を弾性的に押圧可能な片持ち梁状の押圧体と、
前記押圧体が前記第1向きに前記センサ本体を押圧するときの湾曲向きとは逆向きに前記押圧体が湾曲することを規制する規制部と、を備え、
前記センサ本体は、前記測温面を一部に有する伝熱体を、前記測温面が前記円筒型電池の外周曲面に向けて露出するように収容するハウジングを備え、
前記ハウジングは、前記第1向き及び前記円筒型電池の軸方向に直交する幅方向にて前記伝熱体を挟むように前記幅方向に対向する一対の側壁を備え、
前記側壁には、防風壁及び前記規制部が、前記軸方向の異なる位置からそれぞれ前記幅方向外側に突出するように設けられ、
前記防風壁には、前記押圧体を係止して固定するための係止部が設けられる、
温度センサ。 A sensor body having a temperature measuring surface curved to correspond to the shape of the outer peripheral curved surface of the cylindrical battery;
A cantilever-shaped pressing body capable of elastically pressing the sensor body in a first direction in which the temperature measuring surface is brought into contact with the outer peripheral curved surface;
A regulating portion that regulates bending of the pressing body in a direction opposite to a bending direction when the pressing body presses the sensor body in the first direction ,
The sensor body includes a housing that houses a heat transfer body having the temperature measuring surface in part so that the temperature measuring surface is exposed toward an outer peripheral curved surface of the cylindrical battery,
The housing includes a pair of side walls facing the width direction so as to sandwich the heat transfer body in the first direction and a width direction orthogonal to the axial direction of the cylindrical battery,
The side wall is provided with a windbreak wall and the restricting portion so as to protrude outward in the width direction from different positions in the axial direction,
The windbreak wall is provided with a locking portion for locking and fixing the pressing body.
Temperature sensor.
前記規制部が、
前記押圧体の自由端を収容する収容室を画成し、前記自由端の可動範囲を前記収容室内に制限することによって前記湾曲向きとは逆向きに前記押圧体が湾曲することを規制する、ように構成された、
温度センサ。 The temperature sensor according to claim 1,
The regulating part is
Defining a storage chamber for storing the free end of the pressing body, and restricting the pressing body from being bent in a direction opposite to the bending direction by limiting a movable range of the free end to the storage chamber; Configured as
Temperature sensor.
前記センサ本体が、
前記測温面を構成する第1伝熱板、及び、前記第1伝熱板の前記幅方向の周縁部から前記幅方向に互いに向かい合うように延びる一対の第2伝熱板、を有する前記伝熱体と、
前記第1伝熱板及び前記一対の前記第2伝熱板に囲まれるように配置された測温体と、
前記測温体と前記伝熱体との間に設けられた絶縁体と、を有する、
温度センサ。 The temperature sensor according to claim 1 or 2,
The sensor body is
First heat transfer plate which constitutes the temperature measuring surface, and the heat transfer with the second heat transfer plate, a pair of extending to face each other in the width direction from the periphery of the width direction of the first heat transfer plate With heat,
A temperature sensing element disposed so as to be surrounded by the first heat transfer plate and the pair of second heat transfer plates;
An insulator provided between the temperature measuring body and the heat transfer body,
Temperature sensor.
前記押圧体の固定端が前記防風壁に固定され、前記押圧体の自由端が前記規制部と係合可能に位置する、The fixed end of the pressing body is fixed to the windbreak wall, and the free end of the pressing body is positioned so as to be engageable with the restricting portion.
温度センサ。Temperature sensor.
前記温度センサは、
円筒型電池の外周曲面の形状に対応するように湾曲した測温面を有するセンサ本体と、
前記測温面を前記外周曲面に当接させる第1向きに前記センサ本体を弾性的に押圧可能な片持ち梁状の押圧体と、
前記押圧体が前記第1向きに前記センサ本体を押圧するときの湾曲向きとは逆向きに前記押圧体が湾曲することを規制する規制部と、を有し、
前記センサ本体は、前記測温面を一部に有する伝熱体を、前記測温面が前記円筒型電池の外周曲面に向けて露出するように収容するハウジングを備え、
前記ハウジングは、前記第1向き及び前記円筒型電池の軸方向に直交する幅方向にて前記伝熱体を挟むように前記幅方向に対向する一対の側壁を備え、
前記側壁には、防風壁及び前記規制部が、前記軸方向の異なる位置からそれぞれ前記幅方向外側に突出するように設けられ、
前記防風壁には、前記押圧体を係止して固定するための係止部が設けられる、
電池パック。 A battery pack comprising a cylindrical battery and a temperature sensor,
The temperature sensor is
A sensor body having a temperature measuring surface curved to correspond to the shape of the outer peripheral curved surface of the cylindrical battery;
A cantilever-shaped pressing body capable of elastically pressing the sensor body in a first direction in which the temperature measuring surface is brought into contact with the outer peripheral curved surface;
Have a, a restricting portion that the pressing body in the opposite direction to regulate that curved and the curved direction when said pressing body presses the sensor body in the first direction,
The sensor body includes a housing that houses a heat transfer body having the temperature measuring surface in part so that the temperature measuring surface is exposed toward an outer peripheral curved surface of the cylindrical battery,
The housing includes a pair of side walls facing the width direction so as to sandwich the heat transfer body in the first direction and a width direction orthogonal to the axial direction of the cylindrical battery,
The side wall is provided with a windbreak wall and the restricting portion so as to protrude outward in the width direction from different positions in the axial direction,
The windbreak wall is provided with a locking portion for locking and fixing the pressing body.
Battery pack.
前記押圧体の固定端が前記防風壁に固定され、前記押圧体の自由端が前記規制部と係合可能に位置する、The fixed end of the pressing body is fixed to the windbreak wall, and the free end of the pressing body is positioned so as to be engageable with the restricting portion.
電池パック。Battery pack.
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