JP7084233B2 - Temperature sensor mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は、複数の単電池が接続された電池パックに取り付けられ、単電池の温度を検知する温度センサの取付構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure of a temperature sensor that is mounted on a battery pack to which a plurality of cells are connected and detects the temperature of the cells.
例えば、電気自動車やハイブリッド電気自動車等の車両に搭載されて駆動源として使用される電池モジュール(電池パック)の単電池の温度を検知する温度センサの取付構造として、図9及び図10に示す特許文献1に開示されたものがある。
For example, the patents shown in FIGS. 9 and 10 as a mounting structure of a temperature sensor for detecting the temperature of a single battery of a battery module (battery pack) mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid electric vehicle and used as a drive source. Some are disclosed in
図9及び図10に示す温度センサ3の取付構造1は、電池モジュールの単電池2に接触してその温度を温度センサ3で検知するものである。この温度センサ3は、複数の単電池2を覆うカバー4の突起4aまで沿うように延びたフレキシブルプリント基板(FPC)5の導出片先端5aに半田付け等により実装されていて、単電池2の上面2aに接触するようになっている。
The
しかしながら、前記従来の温度センサ3の取付構造1では、温度センサ3がカバー4の突起4aによって単電池2の上面2aに押し当てられる構造となっているため、カバー4の突起4aの寸法バラツキによって温度センサ3と単電池2が接触せずに電池温度を測定できないことや、過接触によって温度センサ3に応力がかかり破損する可能性がある。また、フレキシブルプリント基板5の曲げられている部分にも応力がかかり破損する可能性がある。
However, in the
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、組み付け時にフレキシブル薄板状の電線とリードフレームの接続部分やセンサ本体に応力がかかることがなく、単電池にセンサ本体を安定した状態で接触させることができる温度センサの取付構造を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the sensor body is stabilized in a cell without stress being applied to the connection portion between the flexible thin plate-shaped electric wire and the lead frame or the sensor body during assembly. It is an object of the present invention to provide a mounting structure of a temperature sensor that can be contacted in a state of being contacted.
本発明は、複数の単電池が接続された電池パックに取り付けられ、前記単電池の温度を検知する温度センサの取付構造であって、前記単電池の温度を検知する測温素子と、前記測温素子を一体成形したセンサ本体と、前記センサ本体に一体成形されると共に前記測温素子に接続されて該センサ本体より先端側が露出したリードフレームと、前記センサ本体より突設されたアーム状の弾性部と、を有する温度センサと、前記リードフレームの先端側を接続固定させる接触部を有したフレキシブル薄板状の電線と、前記センサ本体を収容して係止部に前記アーム状の弾性部を係止すると共に、前記単電池側に設けられた保持ケース内に嵌め込まれる収容ケースと、を備え、前記フレキシブル薄板状の電線に収容ケース挿入用の貫通孔を形成し、前記貫通孔に前記収容ケースの突起部を挿入させて該収容ケースを前記フレキシブル薄板状の電線及び前記センサ本体に対して相対移動自在に設けたことを特徴とする。 The present invention has a temperature sensor mounting structure that is mounted on a battery pack to which a plurality of cell cells are connected and detects the temperature of the cell cells, and is a temperature measuring element that detects the temperature of the cell cells, and the temperature measuring element. A sensor body integrally molded with a temperature element, a lead frame integrally molded with the sensor body and connected to the temperature measuring element to expose the tip side from the sensor body, and an arm-shaped projecting from the sensor body. A temperature sensor having an elastic portion, a flexible thin plate-shaped electric wire having a contact portion for connecting and fixing the tip end side of the lead frame, and an arm-shaped elastic portion in a locking portion that accommodates the sensor body. The flexible thin plate-shaped electric wire is provided with a storage case that is locked and fitted into a holding case provided on the cell side, and a through hole for inserting the storage case is formed in the flexible thin plate-shaped electric wire, and the through hole is used for the storage. It is characterized in that the housing case is provided so as to be relatively movable with respect to the flexible thin plate-shaped electric wire and the sensor main body by inserting a protrusion of the case.
本発明によれば、フレキシブル薄板状の電線に収容ケース挿入用の貫通孔を形成し、この貫通孔に収容ケースの突起部を挿入させて該収容ケースをフレキシブル薄板状の電線及びセンサ本体に対して相対移動自在に設けたことにより、組み付け時に、フレキシブル薄板状の電線とリードフレームの接続部分やセンサ本体に応力がかかることがなく、単電池にセンサ本体を安定した状態で接触させることができる。 According to the present invention, a through hole for inserting a storage case is formed in a flexible thin plate-shaped electric wire, and a protrusion of the storage case is inserted into the through hole to make the storage case for the flexible thin plate-shaped electric wire and the sensor main body. By providing the sensor body so that it can be moved relative to each other, stress is not applied to the connection part between the flexible thin plate-shaped electric wire and the lead frame or the sensor body during assembly, and the sensor body can be brought into contact with the cell in a stable state. ..
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態の温度センサの取付構造の分解斜視図、
図2は同取付構造に用いられるフレキシブルプリント配線板の貫通孔に収容ケースの突起部を挿入した状態を示す部分斜視図、図3は同収容ケースの突起部にカバーを嵌合させた状態を示す部分斜視図、図4は図3中X-X線に沿う断面図、図5は図3中Y-Y線に沿う断面図、図6は同収容ケースの突起部に嵌合させたカバーを下方に押し付けて収容ケースを単電池側に設けられた保持ケースに組み付けた状態を示す部分斜視図、図7は図6中X-X線に沿う断面図、図8は図6中Y-Y線に沿う断面図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of the mounting structure of the temperature sensor according to the embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective view showing a state in which the protrusion of the accommodation case is inserted into the through hole of the flexible printed wiring plate used in the mounting structure, and FIG. 3 shows a state in which the cover is fitted to the protrusion of the accommodation case. A partial perspective view is shown, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line YY in FIG. 3, and FIG. Is a partial perspective view showing a state in which the storage case is assembled to the holding case provided on the cell side by pressing downward, FIG. 7 is a sectional view taken along line XX in FIG. 6, and FIG. 8 is Y- in FIG. It is sectional drawing along the Y line.
図1及び図8に示すように、温度センサ11の取付構造10は、複数の単電池(電池セル)Dが並列接続された電池パック(電池モジュール)Mに取り付けられ、一つの単電池Dの温度を検知するものであり、単電池Dの温度を検知する温度センサ11と、この温度センサ11のリードフレーム15の先端15a側を露出した配線パターン22に接続固定させるフレキシブル薄板状の電線としてのフレキシブルプリント配線板(FPC)20と、温度センサ11のセンサ本体12を収容して単電池D側に設けられた保持ケース50内に嵌め込まれる合成樹脂製で四角筒状の収容ケース30と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 8, the
図1、図4、図5に示すように、温度センサ11は、正の温度特性をもつ(温度が上昇すると抵抗値が増加する)素子であるPTCサーミスタ(測温素子)13と、このPTCサーミスタ13をインサート成形により一体成形した合成樹脂製のセンサ本体12と、このセンサ本体12の両側面より一体突出形成されて、収容ケース30の係止部34に係止される一対のアーム状の弾性部14,14と、PTCサーミスタ13に接続される一対のリードフレーム15,15と、を備えている。尚、センサ本体12の下面側には、略U字状のアルミ板16が露出するようにインサート成形により一体形成されていて、このアルミ板16が単電池Dの上面dに接触するようになっている。
As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the
図1、図5、図8に示すように、センサ本体11の各アーム状の弾性部14は、センサ本体11の両側上角縁部より起立した起立部14aと、この起立部14aより連なるU字状の撓み部14bと、このU字状の撓み部14bの先端に一体突出形成され、収容ケース30の係止部34に係止される棒状の先端部14cとを有している。
As shown in FIGS. 1, 5, and 8, each arm-shaped
図4、図5、図7、図8に示すように、フレキシブルプリント配線板20は、ポリイミド等の絶縁性を有した薄くて柔らかいベースフィルム21上に銅箔等の導電性金属で配線パターン22を2本平行にそれぞれ形成してあり、その上に一対のスルーホール24,24の周囲にて露出した一部の配線パターン22(接触部)を除いてポリイミド等のフィルム状のカバー23を接着することで製造されている。そして、一対のスルーホール24,24の周囲にて露出した配線パターン22,22には、一対のリードフレーム15,15の各先端15aが半田付け(この部分を図中符号Hで示す)によりそれぞれ接続固定されている。
As shown in FIGS. 4, 5, 7, and 8, the flexible printed
また、図1~図3に示すように、フレキシブルプリント配線板20には、一対のスルーホール24,24を挟むように、収容ケース挿入用の貫通孔25を一対形成してあり、この一対の貫通孔25,25内に収容ケース30の両側壁32,32の上側の各突起部32aを挿入させて該収容ケース30をフレキシブルプリント配線板20及び温度センサ11のセンサ本体12に対して上下方向に相対移動自在に設けてある。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the flexible printed
図1に示すように、収容ケース30は、合成樹脂により四角筒状に形成してあり、この上側の開口31は合成樹脂製のカバー40で塞がれるようになっている。また、収容ケース30の両側壁32,32の上側には突起部32aを上方にそれぞれ突出していて、各突起部32aの内面には、センサ本体12の一対のアーム状の弾性部14,14の各先端部14cが係止される係止部34を突設してある。さらに、各突起部32aの外面には、カバー40の枠状のロック受け部41にロックされるロック部35を突設してある。
As shown in FIG. 1, the
また、図1、図4、図7に示すように、収容ケース30の後壁33には、外側に延び、先端に係止部36aを有した弾性片部36を一体突出形成してある。
Further, as shown in FIGS. 1, 4, and 7, an
さらに、図4、図5、図7、図8に示すように、保持ケース50は、合成樹脂により上側が開口した四角箱状に形成されていて、収容ケース30の弾性片部36の係止部36aに対向する壁部51には、収容ケース30の係止部36aがロックされるロック部52を突設してある。また、保持ケース50の底壁部53には、矩形の開口部54を形成してあり、この開口部54内に温度センサ11のセンサ本体12の下側が挿入されて単電池Dの上面dにセンサ本体12の下側のアルミ板16が接触するようになっている。
Further, as shown in FIGS. 4, 5, 7, and 8, the
次に、前述した実施形態の温度センサ11の取付構造10の組み付け順序を図1~図8を用いて説明する。
Next, the assembly order of the
まず、図1に示すように、収容ケース30内に温度センサ11をセットする。
First, as shown in FIG. 1, the
次に、図2に示すように、収容ケース30の両側の突起部32a,32aをフレキシブルプリント配線板20の一対の貫通孔25,25に下側から通し、温度センサ11のセンサ本体12の一対のリードフレーム15,15をフレキシブルプリント配線板20の一対のスルーホール24,24にセットする。そして、スルーホール24の周りに露出した配線パターン22とリードフレーム15の先端15aを半田付けする。
Next, as shown in FIG. 2, the
次に、図3に示すように、収容ケース30にカバー40を嵌合する。そして、図4及び図5に示すように、温度センサ11が取り付けられたフレキシブルプリント配線板20と収容ケース30を単電池D側に設けられた保持ケース50内にセットする。
Next, as shown in FIG. 3, the
次に、図6~図8に示すように、カバー40を下側に押すと、収容ケース30の弾性片部36の係止部36aが保持ケース50のロック部52に係止される。この収容ケース30の弾性片部36の係止部36aが保持ケース50のロック部52の下に入れば、収容ケース30の嵌合が完了している。
Next, as shown in FIGS. 6 to 8, when the
また、温度センサ11のセンサ本体12の一対のアーム状の弾性部14,14の各先端部14cが収容ケース30の係止部34に係止されて、一対のアーム状の弾性部14,14の各U字状の撓み部14bが変位するので、その反力によって単電池Dの上面dに温度センサ11のセンサ本体12が安定して接触する。
Further, the
このように、収容ケース30が単電池D側の保持ケース50に係止されて固定されても、フレキシブルプリント配線板20とは相対的に上下方向に移動可能なので、温度センサ11のセンサ本体12やリードフレーム15の半田付け部分Hに過加重が印加されることはない。即ち、温度センサ11の組み付け時に、収容ケース30と温度センサ11のセンサ本体12の両側から突設された一対のアーム状の弾性部14,14のみが移動し、フレキシブルプリント配線板20のスルーホール24の周りに露出した配線パターン22とリードフレーム15及びセンサ本体12には応力がかからないため、耐久性が向上する。
In this way, even if the
また、収容ケース30が単電池D側の保持ケース50に係止されて固定されると、センサ本体12の両側のアーム状の弾性部14,14が撓むことで、センサ本体12と単電池Dの接触荷重が確保される。
Further, when the
尚、前記実施形態によれば、収容ケースにロック部を設けると共に、カバーにロック部を受けるロック受け部を設けたが、収容ケースにロック受け部を設けると共に、カバーにロック部を設けても良い。 According to the above embodiment, the accommodation case is provided with a lock portion and the cover is provided with a lock receiving portion for receiving the lock portion. However, the accommodation case may be provided with the lock receiving portion and the cover may be provided with the lock portion. good.
また、前記実施形態によれば、測温素子としてPTCサーミスタを用いたが、負の温度特性をもつ(温度が上昇すると抵抗値が減少する)素子であるNTCサーミスタやCRTサーミスタを測温素子として用いても良い。 Further, according to the above embodiment, the PTC thermistor is used as the temperature measuring element, but the NTC thermistor or the CRT thermistor, which is an element having a negative temperature characteristic (the resistance value decreases as the temperature rises), is used as the temperature measuring element. You may use it.
10 温度センサの取付構造
11 温度センサ
12 センサ本体
13 PTCサーミスタ(測温素子)
14 アーム状の弾性部
15 リードフレーム
15a 先端
20 フレキシブルプリント配線板(フレキシブル薄板状の電線)
22 配線パターン(接触部)
25 収容ケース挿入用の貫通孔
30 収容ケース
32a 突起部
34 係止部
36 弾性片部
36a 係止部
50 保持ケース
52 ロック部
M 電池パック
D 単電池
10 Temperature
14 Arm-shaped
22 Wiring pattern (contact part)
25 Through hole for inserting the
Claims (2)
前記単電池の温度を検知する測温素子と、前記測温素子を一体成形したセンサ本体と、前記センサ本体に一体成形されると共に前記測温素子に接続されて該センサ本体より先端側が露出したリードフレームと、前記センサ本体より突設されたアーム状の弾性部と、を有する温度センサと、
前記リードフレームの先端側を接続固定させる接触部を有したフレキシブル薄板状の電線と、
前記センサ本体を収容して係止部に前記アーム状の弾性部を係止すると共に、前記単電池側に設けられた保持ケース内に嵌め込まれる収容ケースと、を備え、
前記フレキシブル薄板状の電線に収容ケース挿入用の貫通孔を形成し、前記貫通孔に前記収容ケースの突起部を挿入させて該収容ケースを前記フレキシブル薄板状の電線及び前記センサ本体に対して相対移動自在に設けたことを特徴とする温度センサの取付構造。 It is a mounting structure of a temperature sensor that is mounted on a battery pack to which a plurality of cells are connected and detects the temperature of the cells.
The temperature measuring element that detects the temperature of the cell, the sensor body that integrally molds the temperature measuring element, and the sensor body that is integrally molded and connected to the temperature measuring element, the tip side of the sensor body is exposed. A temperature sensor having a lead frame and an arm-shaped elastic portion projecting from the sensor body.
A flexible thin plate-shaped electric wire having a contact portion for connecting and fixing the tip end side of the lead frame, and
The sensor main body is accommodated and the arm-shaped elastic portion is locked to the locking portion, and an accommodating case fitted in a holding case provided on the unit cell side is provided.
A through hole for inserting the accommodating case is formed in the flexible thin plate-shaped electric wire, and a protrusion of the accommodating case is inserted into the through hole so that the accommodating case is relative to the flexible thin plate-shaped electric wire and the sensor main body. A temperature sensor mounting structure characterized by being movable.
前記収容ケースに外側に延びる弾性片部を突設し、
前記保持ケースの前記弾性片部の先端に対応する位置に該弾性片部の先端の係止部がロックされるロック部を設けたことを特徴とする温度センサの取付構造。 The temperature sensor mounting structure according to claim 1.
An elastic piece extending outward is provided in the storage case.
A mounting structure for a temperature sensor, characterized in that a locking portion for locking the locking portion at the tip of the elastic piece is provided at a position corresponding to the tip of the elastic piece of the holding case.
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