JP6691883B2 - 温度検出装置及び基台の挿入孔構造 - Google Patents

Description

この発明は、電気自動車（水素燃料電池搭載車を含む）並びにハイブリッド自動車（プラグイン車を含む）の高圧バッテリの温度を測定する温度検出装置及び温度検出装置等の基台の挿入孔構造に関する。

特許文献１には、電池ホルダで保持された電池セル（温度検出対象物）にサーミスタ（温度検出部）が取り付けられ、そのサーミスタを用いて電池セルの温度を検出する装置が開示される。この装置は、電池セルの外壁面にサーミスタが取り付けられ、更にサーミスタがバスバーカバー（基台）の一部で押圧されることにより、サーミスタが所定の収容部から抜け出すことを防止している。

特開２０１４−２１２０２６号公報

サーミスタが温度検出性能を発揮するためには、サーミスタの温度検出面が温度検出対象物に適切に接触していなければならない。電池セルに対するサーミスタの取り付け状態が不十分な状態で電池モジュールが組み立てられると、電池セルの温度を精確に検出できなくなる可能性がある。また、バスバーカバーの強度に関しては改善の余地がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、温度検出対象物に対する温度検出部の取り付けの作業性を向上させることができる温度検出装置、及び、温度検出部等の挿入物が挿入される挿入孔周辺の強度を向上させることができる温度検出装置及び基台の挿入孔構造を提供することを目的とする。

第１発明に係る温度検出装置は、温度検出対象物と、前記温度検出対象物の外壁を覆う基台と、前記基台の挿入孔に挿入されて前記温度検出対象物の前記外壁に案内される挿入物と、前記挿入物に取り付けられる温度検出部とを備え、前記挿入物は、前記挿入物が前記基台に取り付けられた取付状態で前記温度検出対象物側に位置する第１面と、前記第１面の背面側に位置する第２面と、前記温度検出部の一部を前記第１面側から露出させて前記温度検出部を収容するベース部と、前記取付状態で前記ベース部を起点にして前記温度検出対象物から遠ざかる方向に延びる把持部とを有し、前記基台は、前記取付状態で前記温度検出部の前記一部を前記温度検出対象物に接触させて前記ベース部を収容する収容部と、前記挿入物の挿入時に前記第１面を前記温度検出対象物側にガイドする第１構造体と、前記挿入物の前記挿入時に前記第２面を前記収容部の上部側にガイドする第２構造体とを有することを特徴とする。上記構成によれば、挿入物が基台に挿入されて取付状態となると、ベース部が温度検出対象物に沿うこととなる。このような構造により押し込み方向と挿入方向を異なるようにできるため、温度検出対象物に対する温度検出部の取り付けの作業性が向上する。また、基台に対して挿入物を外部から単に差し込むことで温度検出部を温度検出対象物に取り付けることができるため、温度検出対象物に対する温度検出部の取り付けの作業性が向上する。

前記第１構造体と前記第２構造体は、向かい合わせて配置されると共に前記挿入物の挿入初期位置及び／又は挿入方向を規制してもよい。上記構成によれば、挿入物が基台に対して正規の挿入角度とは異なる挿入角度で挿入されたとしても、挿入初期位置と挿入方向が規制されるため、正しい挿入姿勢に誘導することができる。

前記基台は、前記挿入物を前記取付状態で係止する係止爪部を有し、前記挿入物は、前記ベース部のうち挿入方向と直交する幅方向の少なくとも一方に前記取付状態で前記係止爪部に係止される係止受け部を有してもよい。上記構成によれば、係止爪部及び係止受け部が幅方向の端部に配置されるため、作業者が基台に対する挿入物の係止状態を目視で確認しやすくなる。

前記第１構造体は、前記挿入物の挿入時に撓みながら前記係止受け部をガイドする可撓部を備えてもよい。上記構成によれば、ベース部が柔軟にガイドされるため、安定したガイドが可能となる。

前記挿入物は、前記取付状態で前記第２面と前記収容部の上部側の内周面との間に介在して前記ベース部を前記温度検出対象物側に押圧する弾性部材を有してもよい。上記構成によれば、温度検出部を温度検出対象物に密着させるため、温度検出精度を向上させることができると共に、挿入時に第２構造体のガイド受け機能を備えることができる。

前記把持部は、前記取付状態で先端方向に進むにつれて前記温度検出対象物から遠ざかるように湾曲してもよい。上記構成によれば、把持部が基台から離れてつまみやすくなるため、挿入物に対して挿入方向の力を伝えやすくなる。

第２発明に係る温度検出装置は、温度検出対象物と、前記温度検出対象物の外壁を覆う基台と、前記基台の挿入孔に挿入されて前記温度検出対象物の前記外壁に案内される挿入物と、前記挿入物に取り付けられる温度検出部とを備え、前記挿入孔の開口の周縁に、前記挿入孔を介して前記温度検出対象物側に侵入しようとする異物との接触に伴い発生する荷重を分散して逃がす複数の荷重分散部が形成されることを特徴とする。上記構成によれば、挿入孔の開口の周縁に形成される複数の荷重分散部により、異物挿入の際に開口の周縁部分が破損することを抑制できる。

第３発明は、被取付対象物の外壁を覆う基台に外側から挿入される挿入物を前記被取付対象物の前記外壁まで案内する基台の挿入孔構造であって、挿入孔の開口の周縁に、前記挿入孔を介して前記被取付対象物側に侵入しようとする異物との接触に伴い発生する荷重を分散して逃がす複数の荷重分散部が形成されることを特徴とする。上記構成によれば、挿入孔の開口の周縁に形成される複数の荷重分散部により、異物挿入の際に開口の周縁部分が破損することを抑制できる。

基台の挿入孔構造において、前記異物は所定の試験指であり、複数の前記荷重分散部は、所定の荷重を受けた前記試験指が前記開口から前記被取付対象物側に侵入しようとする場合に、前記試験指に当接して侵入を阻止する共に当接に伴い発生する荷重に耐える強度を有するようにしてもよい。上記構成によれば、所定の試験条件を満たすことができる。

基台の挿入孔構造において、個々の前記荷重分散部は、複数の荷重伝達経路を有するようにしてもよい。上記構成によれば、更に複数の荷重伝達経路により、効率的に荷重を分散させることができ、異物挿入の際に開口の周縁部分が破損することを抑制できる。

基台の挿入孔構造において、複数の前記荷重分散部は、前記開口を介して互いに対向する第１構造体と第２構造体とを含むようにしてもよい。上記構成によれば、対向する構造により、効率的に荷重を分散させることができ、異物挿入の際に開口の周縁部分が破損することを抑制できる。

基台の挿入孔構造において、前記被取付対象物の前記外壁を基準位置とした場合に、前記第１構造体は、前記基準位置に対する垂直方向の上方向の位置に配置され、前記第２構造体は、前記第１構造体よりも更に上方向の位置に配置されるようにしてもよい。上記構成によれば、第１構造体に作用する荷重と第２構造体に作用する荷重を異なる方向に分散させることができ、その結果、異物挿入の際に開口の周縁部分が破損することを抑制できる。

基台の挿入孔構造において、前記被取付対象物の前記外壁を基準位置とした場合に、前記第１構造体は、前記基準位置に対する垂直方向の上方向に突出する第１固定部を有し、前記第２構造体は、前記基準位置に対する垂直方向の上方向に延びる壁部と、前記壁部から前記第１構造体が位置する方向に突出すると共に上部の突出量が下部の突出量よりも大きい第２固定部と、を有するようにしてもよい。上記構成によれば、挿入物を挿入孔に案内しやすくなる。

基台の挿入孔構造において、前記第２固定部は、前記第１構造体側の端部と、前記端部と前記壁部との間に形成される複数のリブを有するようにしてもよい。上記構成によれば、第２固定部の強度を高くすることができる。

基台の挿入孔構造において、前記第１固定部は、前記被取付対象物側に延びる複数の脚部を有するようにしてもよい。上記構成によれば、荷重を分散させることができ、第１固定部の強度を高くすることができる。

基台の挿入孔構造において、前記挿入孔は、前記被取付対象物の前記外壁に対して傾斜するようにしてもよい。上記構成によれば、荷重を分散させることができ、挿入物を挿入孔に案内しやすくすることができる。

本発明によれば、異物挿入の際に開口の周縁部分が破損することを抑制できる。

図１は電池パックの平面図である。 図２は図１のＩＩ−ＩＩ線部分断面図である。 図３はホルダの斜視図である。 図４はケースの背面、平面、右側面を示す斜視図である。 図５はケースの正面、底面、左側面を示す斜視図である。 図６Ａ〜図６Ｃはホルダにケースを取り付ける一連の動作を示す動作説明図である。 図７Ａ、図７Ｂはホルダにケースを取り付ける一連の動作を示す動作説明図である。 図８はケースに作用する力を示す図である。 図９Ａは試験指の平面図であり、図９Ｂは試験指の側面図である。 図１０は可撓部及び第２固定部のロードパスの説明図である。 図１１は第１固定部及び第２固定部のロードパスの説明図である。 図１２は別形態のホルダの斜視図である。 図１３は更に別形態のホルダの斜視図である。

以下、本発明に係る温度検出装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

本実施形態の温度検出装置は電池モジュールに設けられる電池セルの温度をサーミスタ等の受温素子で検出するものである。

［１ 温度検出装置２４の構造］
［１．１ 方向の定義］
以下では便宜のために温度検出装置２４（図２参照）を基準として定めた方向を使用して説明する。具体的には、温度検出装置２４の幅方向をＸとし、その一方（右方向）をＸ１とし、他方（左方向）をＸ２とする。図１においてＸ方向は電池パック１０の長手方向と一致する。また、温度検出装置２４の長手方向をＹとし、その一方をＹ１とし、他方（手前方向）をＹ２とする。図１においてＹ方向は電池パック１０の短手方向と一致する。また、温度検出装置２４の高さ方向をＺとし、その一方（上方向）をＺ１とし、他方（下方向）をＺ２とする。図１においてＺ方向は電池パック１０の高さ方向と一致する。

［１．２ 電池モジュール１２］
図１を用いて電池モジュール１２の説明をする。図１は電池パック１０の平面図である。図１は電池パック１０を模式化して示す。図１で示される電池パック１０はＺ方向に重ねられた複数の電池モジュール１２を有する。電池モジュール１２は、複数の電池セル１４と、２つのエンドプレート１６と、２つの連結プレート１８と、バスバープレート２０を有する。電池セル１４は略直方体形状であり、複数の電池セル１４がＸ方向に積層されて電池セル１４の積層体１４Ｌを構成する。２つのエンドプレート１６は電池セル１４の積層体１４ＬのＸ１方向端面及びＸ２方向端面に取り付けられる。２つの連結プレート１８は電池セル１４の積層体１４ＬのＹ１方向端面及びＹ２方向端面に取り付けられる。バスバープレート２０は電池セル１４の積層体１４ＬのＺ１方向端面に取り付けられる。各連結プレート１８及びバスバープレート２０のＸ１方向の端部はボルト等でＸ１方向のエンドプレート１６に連結され、Ｘ２方向の端部はボルト等でＸ２方向のエンドプレート１６に連結される。電池セル１４の積層体１４Ｌは２つのエンドプレート１６と２つの連結プレート１８とバスバープレート２０により周囲を覆われる。バスバープレート２０は外部が樹脂で形成され、内部に金属板を有する。バスバープレート２０の金属板は各電池セル１４を電気的に直列に接続する。

電池モジュール１２は、サーミスタ等の受温素子により電池セル１４の温度を検出する温度検出装置２４を備える。電池セル１４の積層体１４ＬのＺ１方向に取り付けられるバスバープレート２０には、温度検出部３６（図２参照）を電池モジュール１２の外部から内部に挿入して電池セル１４の外壁１４ａに沿って取り付けられるようにした挿入孔２６（図２参照）が形成される。

［１．３ 温度検出装置２４］
図２は温度検出装置２４を右側面からみた部分断面図である。なお、図２では図面を見やすくするために、温度検出部３６内のサーミスタから引き出されるリード線１０４（図５参照）が省略されている。温度検出装置２４は、電池セル１４（温度検出対象物）の外壁１４ａに取り付けられるホルダ３２（基台）と、ホルダ３２に挿入されてホルダ３２及び電池セル１４の外壁１４ａに取り付けられるケース３４（挿入物）と、ケース３４に取り付けられる温度検出部３６を備える。

［１．３．１ ホルダ３２］
図２及び図３を参照してホルダ３２の説明をする。図３はホルダ３２の斜視図である。なお、図３では図面をみやすくするために、図２で示される天板３９が省略されている。ホルダ３２は図１で示されるバスバープレート２０の一部であり樹脂で形成される。ホルダ３２は、ケース３４を収容する収容部４４と、開口２８から挿入されるケース３４を電池セル１４の外壁１４ａまで案内する挿入孔２６と、開口２８の周縁に沿って形成される第１構造体３８及び第２構造体４２と、を有する。第１構造体３８には、Ｘ方向に沿って並ぶ可撓部４０と第１固定部４６とが含まれる。第１構造体３８と第２構造体４２は、開口２８を介して互いに対向するようにして配置される。第１構造体３８は、電池セル１４の外壁１４ａ（基準位置）よりもＺ１方向（垂直方向の上方向）に配置される。第２構造体４２は、第１構造体３８よりもＺ１方向に配置される。挿入孔２６の軸線ＡはＹ方向及びＺ方向に対して傾斜する。このため、挿入孔２６は、電池セル１４の外壁１４ａから開口２８まで傾斜して延びる。

可撓部４０はバスバープレート２０を起点としてＺ２方向に延び、Ｚ１方向に屈曲し、Ｚ１方向に延びる。また、可撓部４０は先端側に鉤状の係止爪部５０を有し、係止爪部５０の裏側に第２構造体４２側に向くガイド面５２を有する。ガイド面５２はＹ方向及びＺ方向に対して傾斜する。可撓部４０は屈曲して延びる構造であるため低剛性でありＹ２方向及びＸ１方向に可撓性を有する。可撓部４０は、ケース３４が挿入孔２６に挿入されて収容部４４の方向に押し込まれた場合に、ケース３４の第１面６６（図５参照）に当接し、Ｙ２方向及びＸ１方向に撓みつつ、第１面６６を電池セル１４の外壁１４ａにガイドする機能を有する。

図３で示す第１固定部４６はバスバープレート２０からＺ１方向に突出する。第１固定部４６は第２構造体４２側に向くガード面５４を有する。ガード面５４はＹ方向及びＺ方向に対して傾斜する。第１固定部４６は可撓部４０のような屈曲構造でないため高剛性であり可撓性を有さない。

第２構造体４２は第１構造体３８よりもＹ１方向の位置に設けられる。第２構造体４２は、Ｚ１方向に延びる壁部４５と、壁部４５からＹ２方向に突出する第２固定部４７と、を有する。第２固定部４７の上部の突出量は下部の突出量よりも大きい。第２固定部４７は第２構造体４２のＸ方向中央部に設けられる。第２固定部４７は第１構造体３８側に向く突出面５６を有する。突出面５６は可撓部４０のガイド面５２と略平行である。突出面５６のＺ１方向端部はガイド面５２のＺ１方向端部よりも高い位置に設けられる。突出面５６のＺ２方向端部はガイド面５２のＺ２方向端部と略同じ高さに設けられる。突出面５６の長さ（挿入孔２６の延伸方向に沿った長さ）はガイド面５２の長さよりも長い。第１固定部４６と同様に第２固定部４７は屈曲構造でないため高剛性であり可撓性を有さない。

ホルダ３２に形成される第１構造体３８と第２構造体４２は、人の指が開口２８に挿入されて収容部４４の方向に押し込まれた場合に、協働して指の侵入を防ぐ機能を有する。その詳細については下記［４］で説明する。

図２で示されるように、第２構造体４２は突出面５６の下部（Ｚ２方向）のＸ方向両端に第１バネ当接部５８を有する。本実施形態の場合、第１バネ当接部５８は突出面５６よりも若干Ｙ１方向に設けられる。また、第１バネ当接部５８のＹ方向に対する傾斜角度は突出面５６のＹ方向に対する傾斜角度よりも若干大きい。第２構造体４２は第１固定部４６と同様に高剛性であり可撓性を有さない。また、第２構造体４２は、ケース３４が挿入孔２６に挿入されて収容部４４の方向に押し込まれた場合に、ケース３４の第２面６８（図４参照）に当接して、第２面６８を収容部４４の上部にガイドする機能を有する。

収容部４４は第２バネ当接部６０と位置規定部６２を有する。第２バネ当接部６０は電池セル１４の外壁１４ａと第２構造体４２の間に設けられる。第２バネ当接部６０のＸ方向の位置は第１バネ当接部５８のＸ方向の位置と同じである。位置規定部６２はケース３４のＹ方向端部及びＸ方向端部の位置を規定する。位置規定部６２は電池セル１４の外壁１４ａに取り付けられる。

［１．３．２ ケース３４］
図２、図４、図５を参照してケース３４の説明をする。図４はケース３４の背面、平面、右側面を示す斜視図である。図５はケース３４の正面、底面、左側面を示す斜視図である。ケース３４の表面のうち、図５で主に示されるＺ２方向の表面を第１面６６とし、図４で主に示されるＺ１方向の表面を第２面６８とする。第２面６８は第１面６６の背面に相当する。ケース３４は樹脂で形成される。ケース３４は、ベース部７０と、ベース部７０からＸ１方向に延びるバネ受け部７２と、Ｘ２方向に延びるバネ受け部７４と、ベース部７０からＹ２方向成分及びＺ１方向成分を有する方向に延びる把持部７６と、バネ受け部７２のＹ２方向且つ把持部７６のＸ１方向の位置に係止受け部７８を有する。

図５で示されるように、ベース部７０は第１面６６側に温度検出部３６の一部外周面と同形状であってＹ方向に沿って形成された溝８０を有する。溝８０に温度検出部３６が取り付けられる。ここでは、温度検出部３６が溝８０のＹ２方向端部に形成された開口から圧入される。ベース部７０は温度検出部３６の一部を第１面６６側から露出且つ突出させた状態で温度検出部３６を収容する。更に、本実施形態では、図２、図４で示されるように、ベース部７０は温度検出部３６の先端を第２面６８側から露出させた状態で温度検出部３６を収容する。

図４で示されるように、バネ受け部７２は第２面６８側に第１バネ固定部８４と第２バネ固定部８６を有する。第１バネ固定部８４はバネ受け部７２からＺ１方向に突出し、第２バネ固定部８６はベース部７０からＸ１方向（バネ受け部７４の場合はＸ２方向）に突出する。そして、バネ受け部７２の第２面６８側には２つ折りの板バネ８８が屈曲部をＹ１方向に向けた状態で取り付けられる。板バネ８８には貫通孔９０が形成される。板バネ８８がバネ受け部７２と第２バネ固定部８６との隙間に差し込まれ、更に貫通孔９０に第１バネ固定部８４が挿入されると、板バネ８８のＸＹ方向への移動が第１バネ固定部８４により規制され、Ｚ方向への移動が第２バネ固定部８６により規制される。このため、板バネ８８はバネ受け部７２に固定される。バネ受け部７４はバネ受け部７２と対称の構造である。このため、その説明は省略する。但し、バネ受け部７４の第２バネ固定部８６はベース部７０からＸ２方向に突出する。

図２で示されるように、板バネ８８は、ケース３４がホルダ３２に取り付けられた状態で、バネ受け部７２、７４の第２面６８（図４参照）側と第２バネ当接部６０との間に介在してベース部７０を電池セル１４の外壁１４ａ側に押圧する。この状態でベース部７０からＺ２方向に露出する温度検出部３６は電池セル１４の外壁１４ａに押圧される。なお、板バネ８８の代わりにゴムやコイルバネ等の弾性部材が板部材に挟まれたものを使用してもよい。

図５で示されるように、バネ受け部７２、７４は第１面６６側にガイド受け部９２を有する。ガイド受け部９２はＹ２方向からＹ１方向に進むにつれて徐々にＺ２方向に突出する勾配面とＹ方向と略平行する平面を有する。ガイド受け部９２のＹ１方向のガイド受け端部９４はＸ方向を軸線とする丸みを帯びた形状である。ここではＸ方向と平行する軸線を有する円柱の約９０°分の円弧面が形成される。

図２で示されるように、把持部７６は、ケース３４がホルダ３２に取り付けられた状態でベース部７０を起点にして電池セル１４から遠ざかる方向に延び、更に、把持部端部９６の方向に進むにつれて電池セル１４から遠ざかるように湾曲する。すなわち、把持部７６は、Ｙ２方向成分とＺ１方向成分を有する方向に延びる。更に、把持部７６が延びる方向は、ベース部７０に近いほどＹ２方向成分が大きくＺ１方向成分が小さい。また、把持部端部９６の方向に近いほどＹ２方向成分が小さくＺ１方向成分が大きい。

図２及び図４で示されるように、係止受け部７８はＺ１方向に係止面９８を有する。係止面９８は、ケース３４がホルダ３２に取り付けられた状態で、可撓部４０の係止爪部５０に当接する。すなわち、係止受け部７８は係止爪部５０に係止される。係止面９８と係止爪部５０とが当接した状態で、係止受け部７８のＹ２方向及びＺ１方向への移動が規制される。

係止受け部７８は第１面６６側にスロープ１００を有する。スロープ１００はＸ方向と平行する軸線を有する略円弧形状である。スロープ１００は、ケース３４がホルダ３２に挿入される際に、可撓部４０のガイド面５２に当接する。

［１．３．３ 温度検出部３６］
図５を参照して温度検出部３６の説明をする。温度検出部３６はアルミのパイプ１０２内に図示しない受温素子（サーミスタや熱電対等）がポッティング樹脂で封入されて形成される。ポッティング樹脂は、例えばウレタン樹脂を主剤とする。受温素子からはリード線１０４が引き出される。リード線１０４は図示しない温度検出回路に接続される。なお、図４及び図５で示されるリード線１０４は内部に２本のリード線を含む。なお、図２及び以下の説明で参照する図６Ａ〜図６Ｃ、図７Ａ、図７Ｂ、図８では図面を見やすくするために、リード線１０４が省略されている。

［２ ホルダ３２に対するケース３４の取り付け動作］
図６Ａ〜図６Ｃ、図７Ａ、図７Ｂを用いてホルダ３２に対するケース３４の取り付け動作を説明する。図６Ａ〜図６Ｃ、図７Ａ、図７Ｂはホルダ３２とケース３４を図２と同じ方向（Ｘ１方向）からみた状態を示している。取り付けの際に、作業員は把持部７６を把持してケース３４をホルダ３２の挿入孔２６に挿入する。例えば、図６Ａの矢印Ａ１で示されるように、作業員は挿入孔２６に向けてケース３４をＹ２方向からＹ１方向に押す。すると、ガイド受け端部９４が可撓部４０に当たる。ガイド受け端部９４の外周面は円弧面であるため、ガイド受け端部９４は可撓部４０を乗り越える。そして、図６Ｂで示されるように、ベース部７０から露出する温度検出部３６の先端が突出面５６に当接する。

図６Ｂの矢印Ａ２で示されるように、作業員はケース３４を更にＹ２方向からＹ１方向に押す。すると、ケース３４がガイド受け端部９４を中心にして回転すると共に、温度検出部３６の先端が第２構造体４２の突出面５６に沿って矢印Ｂ２方向に移動する。この動作が進むと、図６Ｃで示されるように、ベース部７０の先端が突出面５６に当接する。ベース部７０が突出面５６に沿って矢印Ｂ３方向に移動する。

図６Ｃの矢印Ａ３で示されるように、作業員がケース３４を挿入孔２６の内部に向けて押すと、ケース３４は矢印Ｂ３方向に移動する。このとき、ベース部７０は第２構造体４２の突出面５６にガイドされる。また、ガイド受け部９２は可撓部４０のガイド面５２にガイドされる。このように、可撓部４０と第２構造体４２はケース３４の挿入初期位置及び挿入方向を規制する。

図６Ｃで示される状態から、作業員がケース３４を挿入孔２６の内部に押し込むと、図７Ａで示されるように、板バネ８８が第１バネ当接部５８に当接する。すると、ケース３４には第２面６８側から第１面６６側に板バネ８８の押圧力が作用する。作業員がケース３４を挿入孔２６の内部に押し進めるに応じて、板バネ８８の押圧力は大きくなる。このとき、図７Ｂで示されるように、可撓部４０はバネ受け部７２のガイド受け部９２又は係止受け部７８のスロープ１００に押圧されてＹ２方向及びＸ１方向に撓む。このため、ベース部７０の移動方向がＹ方向に近づいていく。ベース部７０の先端が電池セル１４の外壁１４ａに当接すると、ベース部７０の移動方向は更にＹ方向に近づいていく。

最終的には図２で示される状態となる。この状態で、温度検出部３６はホルダ３２の位置規定部６２によりＸＹ方向の位置を規定される。また、温度検出部３６は第２バネ当接部６０に当接する板バネ８８により電池セル１４の外壁１４ａに押し付けられる。更にケース３４の係止受け部７８がホルダ３２の係止爪部５０により係止される。つまり、ケース３４のＺ１方向及びＹ２方向の移動が規制される。このようにして、ケース３４がホルダ３２に取り付けられ、温度検出部３６が電池セル１４の外壁１４ａに取り付けられる。

［３ ケース３４に作用する力］
温度検出装置２４は、ホルダ３２の挿入孔２６に対するケース３４の押し込み量が所定量に達すると、ケース３４が最終的な取り付け位置まで自動的に移動する構造となっている。図８を用いてその作用の説明をする。図８はケース３４に作用する力を示す図である。

板バネ８８と第２バネ当接部６０が当接すると、板バネ８８によりバネ荷重Ｆ１が発生する。バネ荷重Ｆ１はＹ方向の成分Ｆ１ｙとＺ方向の成分Ｆ１ｚを有する。一方、可撓部４０が係止受け部７８のスロープ１００に押圧されてＹ２方向に撓むと、可撓部４０の応力に相当する爪荷重Ｆ２が発生する。爪荷重Ｆ２はＹ方向の成分Ｆ２ｙとＺ方向の成分Ｆ２ｚを有する。

バネ荷重Ｆ１のＹ方向の成分Ｆ１ｙと爪荷重Ｆ２のＹ方向の成分Ｆ２ｙは互いに逆向きであり、且つ、バネ荷重Ｆ１のＺ方向の成分Ｆ１ｚと爪荷重Ｆ２のＺ方向の成分Ｆ２ｚは互いに逆向きである。作業員がケース３４に付加する力を無視した場合、ケース３４にはバネ荷重Ｆ１と爪荷重Ｆ２の合力Ｆが作用する。合力ＦはＹ方向の成分Ｆｙ（＝Ｆ１ｙ＋Ｆ２ｙ）とＺ方向の成分Ｆｚ（＝Ｆ１ｚ＋Ｆ２ｚ）を有する。

ケース３４の押し込み量が所定量に達すると、合力ＦのＹ方向の成分ＦｙがＹ１方向に向き、Ｚ方向の成分ＦｚがＺ２方向に向く。この状態でケース３４にはベース部７０を収容部４４内に導く合力Ｆが作用する。すると、ケース３４は最終的な取り付け位置まで自動的に移動する。逆に、ケース３４の押し込み量が足りない場合、ケース３４には挿入孔２６から押し出す力Ｆ´が作用する。

このように、温度検出装置２４は、バネ荷重Ｆ１のＹ方向の成分Ｆ１ｙと爪荷重Ｆ２のＹ方向の成分Ｆ２ｙとが互いに逆向きとなり、且つ、バネ荷重Ｆ１のＺ方向の成分Ｆ１ｚと爪荷重Ｆ２のＺ方向の成分Ｆ２ｚとが互いに逆向きとなる構造である。また、ケース３４の押し込み量が大きくなっていくと、爪荷重Ｆ２のＹ方向の成分Ｆ２ｙがバネ荷重Ｆ１のＹ方向の成分Ｆ１ｙを上回って合力ＦのＹ方向の成分Ｆｙが発生し、且つ、バネ荷重Ｆ１のＺ方向の成分Ｆ１ｚが爪荷重Ｆ２のＺ方向の成分Ｆ２ｚを上回って合力ＦのＺ方向の成分Ｆｚが発生する構造である。

［４ 第１構造体３８と第２構造体４２の耐荷重機能］
上述したように、第１構造体３８と第２構造体４２は、人の指が開口２８から挿入されて収容部４４の方向に押し込まれた場合に、協働して指の侵入を防ぐ機能を有する。具体的には、第１構造体３８と第２構造体４２は、図９Ａ、図９Ｂで示される試験指２００が開口２８から挿入され、所定の荷重（例えば１０Ｎ）が付加された場合に、破損せず且つ試験指２００の先端部２０２が電池セル１４の外壁１４ａに接触しないような強度及び構造にされている。試験指２００は、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission 国際電気標準会議）の規格（ＩＥＣ６０５２９）で規定される。

温度検出装置２４で使用されるバスバープレート２０は、挿入孔２６の開口２８の周縁に、挿入孔２６を介して電池セル１４側に侵入しようとする異物との接触に伴い発生する荷重を分散して開口２８の周縁構造に逃がす複数の荷重分散部が形成される。荷重分散部は、第１構造体３８と第２構造体４２及び／又はその周縁構造により構成される。また、第１構造体３８の可撓部４０及び第１固定部４６と第２構造体４２の第２固定部４７は、開口２８から挿入孔２６に侵入する試験指２００の外周面に同時に接触するような間隔をもって配置される。更に、試験指２００の外周面が第１構造体３８と第２構造体４２に接触したときに、試験指２００の先端部２０２が電池セル１４の外壁１４ａに接触しないように、第１構造体３８と第２構造体４２のＺ１方向の高さが設定される。

図１０に示されるように、第２構造体４２の第２固定部４７には、肉抜きによりＺ２方向に底を有する穴１１６、１１８がＸ方向に並んで形成される。穴１１６と穴１１８との間には、ＺＹ平面と平行し壁部４５と直交するリブ１０６が形成される。また、穴１１６のＸ２方向にはリブ１０６と平行するリブ１０８が形成され、穴１１８のＸ１方向にはリブ１０６と平行するリブ１１０が形成される。各リブ１０６、１０８、１１０のＹ２方向には突出面５６が位置する。

図１０及び図１１に示されるように、第２構造体４２には、ＸＹ平面と平行しリブ１０８及び壁部４５と直交するリブ１１２と、ＸＹ平面と平行しリブ１１０及び壁部４５と直交するリブ１１４と、が形成される。

図１０に示されるように、第１構造体３８の可撓部４０のＹ２方向及びＸ１方向には、バスバープレート２０が配置される。可撓部４０は、Ｙ２方向及び／又はＸ１方向への撓み量が大きくなると、バスバープレート２０に当接して撓みが規制される。ケース３４が挿入孔２６に挿入される場合、可撓部４０は撓むもののバスバープレート２０には当接しない。

図１１に示されるように、第１構造体３８の第１固定部４６の下部には、バスバープレート２０を介して電池セル１４の外壁１４ａの方向に延びる筒状の脚部１２２、１２４が形成される。更に、各脚部１２２、１２４は、電池セル１４の外壁１４ａに当接する位置規定部６２に接続される。

ここで、第１構造体３８と第２構造体４２と周縁構造物に発生する荷重の伝達経路（ロードパス）について説明する。試験指２００が開口２８から挿入孔２６に侵入しようとすると、第１構造体３８と第２構造体４２に当接する。試験指２００が所定の荷重をもって挿入孔２６に押し込まれると、その荷重は第１構造体３８と第２構造体４２に分散される。更に、第１構造体３８と第２構造体４２には、以下のように複数の荷重伝達経路（ロードパス）が形成されている。

図１０及び図１１に示されるように、試験指２００の外周面が第２固定部４７の突出面５６に当接すると、試験指２００から加えられる荷重は、矢線Ｌ１で示すロードパスを経由してバスバープレート２０に伝達される。すなわち、第２固定部４７に作用する荷重は、ＹＺ平面と平行するリブ１０６、１０８、１１０及びＸＹ平面と平行するリブ１１２、１１４に分散されてＸＺ平面に広がる壁部４５に伝達される。更に、壁部４５に伝達された荷重は、バスバープレート２０に伝達される。

図１０に示されるように、試験指２００の外周面が可撓部４０に当接すると、可撓部４０はＸ１方向とＹ２方向に撓み、それぞれの方向でバスバープレート２０に当接する。この状態で、試験指２００から加えられる荷重は、矢線Ｌ２で示すロードパスを経由してバスバープレート２０に伝達される。すなわち、可撓部４０に作用する荷重は、可撓部４０とバスバープレート２０の２か所の当接部に分散されてバスバープレート２０に伝達される。

図１１に示されるように、試験指２００の外周面が第１固定部４６に当接すると、試験指２００から加えられる荷重は、矢線Ｌ３で示すロードパスを経由して電池セル１４に伝達される。すなわち、第１固定部４６に作用する荷重は、バスバープレート２０を介して脚部１２２、１２４に分散されてＸＹ平面に広がる位置規定部６２に伝達される。更に、位置規定部６２に伝達された荷重は、電池セル１４に伝達される。

なお、ホルダ３２の挿入孔２６の周縁構造は、様々な形態が考えられる。例えば、図１０に示されるように、第２構造体４２の壁部４５のＸ方向両端が、Ｙ２方向に延びるプレート１２０、１２０の一端に接続されてもよい。また、図１２に示されように、第２構造体４２の壁部４５の上端がＸＹ平面と平行するプレート１３０の一端に接続されていてもよい。また、図１３に示されるように、第２構造体４２の壁部４５のＸ方向両端がＹ１方向に延びるプレート１４０、１４０の一端に接続され、更にプレート１４０、１４０の他端がＸＺ平面と平行するプレート１４２に接続されてもよい。

また、本実施形態では第２固定部４７がＹＺ平面と平行する３つのリブ１０６、１０８、１１０と、ＸＹ平面と平行する２つのリブ１１２、１１４と、を有する。しかし、リブの数は複数であれば本実施形態の数に限られない。また、本実施形態では第１固定部４６の下部に２つの脚部１２２、１２４が形成されている。しかし、脚部の数は複数であれば本実施形態の数に限られない。

［５ 本実施形態のまとめ］
本実施形態に係る温度検出装置２４は、電池セル１４（温度検出対象物）と、電池セル１４の外壁１４ａを覆うホルダ３２（基台）と、ホルダ３２の挿入孔２６に挿入されて電池セル１４の外壁１４ａに案内されるケース３４（挿入物）と、ケース３４に取り付けられる温度検出部３６とを備える。ケース３４は、ケース３４がホルダ３２に取り付けられた取付状態で電池セル１４側に位置する第１面６６と、第１面６６の背面側に位置する第２面６８と、温度検出部３６の一部を第１面６６側から露出させて温度検出部３６を収容するベース部７０と、上述した取付状態でベース部７０を起点にして電池セル１４から遠ざかる方向（Ｙ２方向及びＺ１方向）に延びる把持部７６とを有する。ホルダ３２は、上述した取付状態で温度検出部３６の一部を電池セル１４に接触させてベース部７０を収容する収容部４４と、ケース３４の挿入時に第１面６６を電池セル１４側にガイドする可撓部４０（第１構造体３８）と、ケース３４の挿入時に第２面６８を収容部４４の上部側にガイドする第２構造体４２とを有する。上記構成によれば、ケース３４がホルダ３２に挿入されて上述した取付状態となると、ベース部７０が電池セル１４に沿うこととなる。このように押し込み方向と挿入方向を異なるようにできるため、電池セル１４に対する温度検出部３６の取り付けの作業性が向上する。また、ホルダ３２に対してケース３４を外部から単に差し込むことで温度検出部３６を電池セル１４に取り付けることができるため、電池セル１４に対する温度検出部３６の取り付けの作業性が向上する。

可撓部４０と第２構造体４２は、向かい合わせて配置されると共にケース３４の挿入初期位置及び／又は挿入方向を規制する。上記構成によれば、図６Ａで示されるように、ケース３４がホルダ３２に対して正規の挿入角度とは異なる挿入角度で挿入されたとしても、挿入初期位置と挿入方向が規制されるため、正しい挿入姿勢に誘導することができる。

ホルダ３２は、ケース３４を上述した取付状態で係止する係止爪部５０を有する。ケース３４は、ベース部７０のうち挿入方向と直交する幅方向（Ｘ方向）の少なくとも一方に上述した取付状態で係止爪部５０に係止される係止受け部７８を有する。上記構成によれば、係止爪部５０及び係止受け部７８が幅方向の端部に配置されるため、作業者がホルダ３２に対するケース３４の係止状態を目視で確認しやすくなる。

可撓部４０は、ケース３４の挿入時に撓みながら係止受け部７８をガイドする。上記構成によれば、ベース部７０が柔軟にガイドされるため、安定したガイドが可能となる。

ケース３４は、上述した取付状態で第２面６８と収容部４４の上部側の内周面との間に介在してベース部７０を電池セル１４側に押圧する板バネ８８（弾性部材）を有する。上記構成によれば、温度検出部３６を電池セル１４に密着させるため、温度検出精度を向上させることができると共に、挿入時に第２構造体４２のガイド受け機能を備えることができる。

把持部７６は、上述した取付状態で先端方向に進むにつれて電池セル１４から遠ざかるように湾曲する。上記構成によれば、把持部７６がホルダ３２から離れてつまみやすくなるため、ケース３４に対して挿入方向の力を伝えやすくなる。

また、温度検出装置２４は、電池セル１４（被取付対象物）の外壁１４ａを覆うホルダ３２（基台）に外側から挿入されるケース３４（挿入物）を電池セル１４の外壁１４ａまで案内する挿入孔構造を備える。この挿入孔構造は、挿入孔２６の開口２８の周縁に、挿入孔２６を介して電池セル１４側に侵入しようとする異物との接触に伴い発生する荷重を分散して逃がす複数の荷重分散部、具体的には第１構造体３８及び第２構造体４２が形成される。上記構成によれば、挿入孔２６の開口２８の周縁に形成される複数の荷重分散部により、異物挿入の際に開口２８の周縁部分が破損することを抑制できる。

第１構造体３８及び第２構造体４２は、所定の荷重を受けた試験指２００が開口２８から電池セル１４側に侵入しようとする場合に、試験指２００に当接して侵入を阻止する共に当接に伴い発生する荷重に耐える強度を有する。上記構成によれば、ＩＥＣの試験条件を満たすことができる。

第１構造体３８及び第２構造体４２は、複数の荷重伝達経路（矢線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を有する。上記構成によれば、更に効率的に荷重を分散させることができ、異物挿入の際に開口２８の周縁部分が破損することを抑制できる。

第１構造体３８及び第２構造体４２は、開口２８を介して互いに対向する。上記構成によれば、対向する構造により、効率的に荷重を分散させることができ、異物挿入の際に開口２８の周縁部分が破損することを抑制できる。

電池セル１４の外壁１４ａを基準位置とした場合に、第１構造体３８は、基準位置に対するＺ１方向（垂直方向の上方向）の位置に配置される。第２構造体４２は、第１構造体３８よりも更にＺ１方向の位置に配置される。上記構成によれば、第１構造体３８に作用する荷重と第２構造体４２に作用する荷重を異なる方向に分散させることができ、その結果、異物挿入の際に開口２８の周縁部分が破損することを抑制できる。

電池セル１４の外壁１４ａを基準位置とした場合に、第１構造体３８は、基準位置に対するＺ１方向（垂直方向の上方向）に突出する第１固定部４６を有する。第２構造体４２は、基準位置に対するＺ１方向に延びる壁部４５と、壁部４５から第１構造体３８が位置する方向に突出すると共に上部の突出量が下部の突出量よりも大きい第２固定部４７と、を有する。上記構成によれば、ケース３４を挿入孔２６に案内しやすくなる。

第２固定部４７は、第１構造体３８側の突出面５６（端部）と、突出面５６と壁部４５との間に形成される複数のリブ１０６、１０８、１１０、１１２、１１４を有する。上記構成によれば、荷重を分散させることができ、第２固定部４７の強度を高くすることができる。

前記第１固定部４６は、電池セル１４側に延びる複数の脚部１２２、１２４を有する。上記構成によれば、荷重を分散させることができ、第１固定部４６の強度を高くすることができる。

挿入孔２６は、電池セル１４の外壁１４ａに対して傾斜する。上記構成によれば、ケース３４を挿入孔２６に案内しやすくすることができる。

なお、本発明に係る温度検出装置及び基台の挿入孔構造は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。また、本発明に係る温度検出装置は、電気自動車やハイブリッド自動車の高圧バッテリの以外の温度検出対象物にも適用可能である。更に、本発明に係る基台の挿入孔構造は、温度検出装置のみならず、電子機器に対する端子の取付け構造等、あらゆる取付け構造に使用することも可能である。

１４…電池セル １４ａ…外壁
２４…温度検出装置 ２６…挿入孔
２８…開口 ３２…ホルダ（基台）
３４…ケース（挿入物） ３６…温度検出部
３８…第１構造体 ４０…可撓部
４２…第２構造体 ４４…収容部
４６…第１固定部 ４７…第２固定部
５０…係止爪部 ６６…第１面
６８…第２面 ７０…ベース部
７６…把持部 ７８…係止受け部
８８…板バネ（弾性部材） ９２…ガイド受け部
１０６、１０８、１１０、１１２、１１４…リブ
１２２、１２４…脚部 ２００…試験指

Claims (12)

1. 温度検出対象物と、
   前記温度検出対象物の外壁を覆う基台と、
   前記基台の挿入孔に挿入されて前記温度検出対象物の前記外壁に案内される挿入物と、
   前記挿入物に取り付けられる温度検出部とを備え、
   前記挿入物は、前記挿入物が前記基台に取り付けられた取付状態で前記温度検出対象物側に位置する第１面と、前記第１面の背面側に位置する第２面と、前記温度検出部の一部を前記第１面側から露出させて前記温度検出部を収容するベース部と、前記取付状態で前記ベース部を起点にして前記温度検出対象物から遠ざかる方向に延びる把持部とを有し、
   前記基台は、前記取付状態で前記温度検出部の前記一部を前記温度検出対象物に接触させて前記ベース部を収容する収容部と、前記挿入物の挿入時に前記第１面を前記温度検出対象物側にガイドする第１構造体と、前記挿入物の前記挿入時に前記第２面を前記収容部の上部側にガイドする第２構造体と、を有し、
   前記第１構造体は、前記挿入物を前記取付状態で係止する係止爪部を有し、
   前記挿入物は、前記ベース部のうち挿入方向と直交する幅方向の少なくとも一方に前記取付状態で前記係止爪部に係止される係止受け部を有し、
   前記第１構造体と前記第２構造体は、前記挿入孔の開口を介して向かい合わせて配置され、
   前記第１構造体は、前記温度検出対象物の外壁に対する垂直方向の上方向に配置され、
   前記第２構造体は、前記第１構造体よりも前記垂直方向の上方向に配置され、
   前記挿入孔の軸線は、前記外壁に対する平行方向及び前記垂直方向に対して傾斜する
   ことを特徴とする温度検出装置。
2. 請求項１に記載の温度検出装置において、
   前記第１構造体と前記第２構造体は、前記挿入物の挿入初期位置及び／又は挿入方向を規制する
   ことを特徴とする温度検出装置。
3. 請求項１に記載の温度検出装置において、
   前記第１構造体は、前記挿入物の挿入時に撓みながら前記係止受け部をガイドする可撓部を備える
   ことを特徴とする温度検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の温度検出装置において、
   前記挿入物は、前記取付状態で前記第２面と前記収容部の上部側の内周面との間に介在して前記ベース部を前記温度検出対象物側に押圧する弾性部材を有する
   ことを特徴とする温度検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の温度検出装置において、
   前記把持部は、前記取付状態で先端方向に進むにつれて前記温度検出対象物から遠ざかるように湾曲する
   ことを特徴とする温度検出装置。
6. 請求項１に記載の温度検出装置において、
   前記開口の周縁に、前記挿入孔を介して前記温度検出対象物側に侵入しようとする異物との接触に伴い発生する荷重を分散して逃がす複数の荷重分散部が形成される
   ことを特徴とする温度検出装置。
7. 被取付対象物の外壁を覆う基台に外側から挿入される挿入物を前記被取付対象物の前記外壁まで案内する基台の挿入孔構造であって、
   挿入孔の開口の周縁に、前記挿入孔を介して前記被取付対象物側に侵入しようとする異物との接触に伴い発生する荷重を分散して逃がす複数の荷重分散部が形成され、
   複数の前記荷重分散部は、前記開口を介して互いに対向する第１構造体と第２構造体とを含み、
   前記被取付対象物の前記外壁を基準位置とした場合に、
   前記第１構造体は、前記基準位置に対する垂直方向の上方向の位置に配置され、
   前記第２構造体は、前記第１構造体よりも更に上方向の位置に配置され、
   前記挿入孔は、前記被取付対象物の前記外壁に対して傾斜し、
   更に、前記第１構造体は、前記挿入物が前記基台に取り付けられた取付状態で係止する係止爪部を有し、
   前記挿入物は、前記取付状態で前記係止爪部に係止される係止受け部を有する
   ことを特徴とする基台の挿入孔構造。
8. 請求項７に記載の基台の挿入孔構造において、
   前記異物は所定の試験指であり、
   複数の前記荷重分散部は、所定の荷重を受けた前記試験指が前記開口から前記被取付対象物側に侵入しようとする場合に、前記試験指に当接して侵入を阻止する共に当接に伴い発生する荷重に耐える強度を有する
   ことを特徴とする基台の挿入孔構造。
9. 請求項７又は８に記載の基台の挿入孔構造において、
   個々の前記荷重分散部は、複数の荷重伝達経路を有する
   ことを特徴とする基台の挿入孔構造。
10. 請求項７に記載の基台の挿入孔構造において、
    前記被取付対象物の前記外壁を基準位置とした場合に、
    前記第１構造体は、前記基準位置に対する垂直方向の上方向に突出する第１固定部を有し、
    前記第２構造体は、前記基準位置に対する垂直方向の上方向に延びる壁部と、前記壁部から前記第１構造体が位置する方向に突出すると共に上部の突出量が下部の突出量よりも大きい第２固定部と、を有する
    ことを特徴とする基台の挿入孔構造。
11. 請求項１０に記載の基台の挿入孔構造において、
    前記第２固定部は、前記第１構造体側の端部と、前記端部と前記壁部との間に形成される複数のリブを有する
    ことを特徴とする基台の挿入孔構造。
12. 請求項１０又は１１に記載の基台の挿入孔構造において、
    前記第１固定部は、前記被取付対象物側に延びる複数の脚部を有する
    ことを特徴とする基台の挿入孔構造。

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