(57)【要約】【課題】電池用温度センサに交換の必要性が生じた際に、電池スタックの交換を不要にできる電池用温度センサ及び電池用温度センサの取付構造を提供する。【解決手段】電池用温度センサ１００は、センサ側係止アーム３３が係止されて電線配索部に着脱自在に取り付けられるセンサハウジング４５を有し、センサハウジング４５には測温部３５を表出させるとともに平行な一対のリード４７を突出させた測温素子が一体に形成されたセンサ本体３１と、コネクタ側係止アーム７７が係止されてセンサ本体３１に着脱自在に取り付けられるコネクタハウジング５９を有し、コネクタハウジング５９には基端が電線１７の導体に圧着されるとともにセンサ本体３１と結合されることにより先端をそれぞれのリード４７に電気的に接続させる一対の端子６３が装着された電線接続用コネクタ４１と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ側係止部材が係止されて被取付体に着脱自在に取り付けられるセンサハウジングを有し、前記センサハウジングには測温部を表出させるとともに平行な一対のリードを突出させた測温素子が一体に形成されたセンサ本体と、
コネクタ側係止部材が係止されて前記センサ本体に着脱自在に取り付けられるコネクタハウジングを有し、前記コネクタハウジングには基端が電線の導体に圧着されるとともに前記センサ本体と結合されることにより先端をそれぞれの前記リードに電気的に接続させる一対の端子が装着された電線接続用コネクタと、
を備えることを特徴とする電池用温度センサ。
【請求項２】
請求項１記載の電池用温度センサを用いた電池用温度センサの取付構造であって、
複数の単電池を積層した電池スタックに、固定解除が規制されて固定されるとともに、前記測温部を貫通させて前記電池スタックに接触させるためのセンサ取付穴が形成されたバスバーモジュールを有し、
前記電線が、前記バスバーモジュールに形成された電線配索部に固定され、
前記電線に接続された前記電線接続用コネクタが、前記センサ取付穴に係止された前記センサ本体に結合されて、前記リードのそれぞれに前記端子のそれぞれが電気的に接続されたことを特徴とする電池用温度センサの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池用温度センサ及びその取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池用温度センサは、電池の温度を検出することを目的として、電線の配索ケース（「バスバーモジュール」とも称す。）に嵌装され、電池上面に設置される（特許文献１等参照）。従来、電池用温度センサと電線との接続は、先ず、成形された測温部から突出する一対の素子リードと、一対の電線のそれぞれの導体とを端子で圧着する。そして、この圧着部をはんだ付けし、はんだ付けした接続部に更に絶縁チューブを被せることにより接続を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の電池用温度センサに接続された電線は、複数の電池用温度センサごとに束ねられてバスバーモジュールの配索路に固定される。このバスバーモジュールは、複数の電池セル（単電池）を集合させて一体とした電池スタックに固定される。上記の電池用温度センサが取り付けられたバスバーモジュールの構成では、電池用温度センサに交換の必要が生じた場合、電池スタックに対してバスバーモジュールの固定を解除して、電池用温度センサをバスバーモジュールごと交換することが考えられる。しかし、電池スタックに対するバスバーモジュールの再固定は推奨されていない。このため、一つの電池用温度センサの交換が必要となった場合、電池スタックごと交換しなければならないのが現状であった。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、電池用温度センサに交換の必要性が生じた際にも、電池スタックの交換を不要にできる電池用温度センサ及び電池用温度センサの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  センサ側係止部材が係止されて被取付体に着脱自在に取り付けられるセンサハウジングを有し、前記センサハウジングには測温部を表出させるとともに平行な一対のリードを突出させた測温素子が一体に形成されたセンサ本体と、コネクタ側係止部材が係止されて前記センサ本体に着脱自在に取り付けられるコネクタハウジングを有し、前記コネクタハウジングには基端が電線の導体に圧着されるとともに前記センサ本体と結合されることにより先端をそれぞれの前記リードに電気的に接続させる一対の端子が装着された電線接続用コネクタと、を備えることを特徴とする電池用温度センサ。
【０００７】
上記（１）の構成の電池用温度センサによれば、測温素子に交換の必要が生じると、測温素子を一体に形成したセンサ本体のセンサハウジングから、電線接続用コネクタのコネクタハウジングが結合解除される。即ち、交換の必要があるセンサ本体は、電線に対し、電線接続用コネクタを介して分離されることにより単体となり、被取付体からの取り外しが可能となる。電線接続用コネクタには、交換用の新規のセンサ本体が、センサハウジングにコネクタハウジングが結合されることにより接続される。電線接続用コネクタを介して既存の電線に接続された新規のセンサ本体は、センサ側係止部材が係止されて被取付体に取り付けられる。このように、本構成の電池用温度センサでは、電線接続用コネクタとセンサ本体とが、コネクタ接続構造を備えているので、電線及び被取付体に対してセンサ本体が容易に交換自在となる。従って、本構成の電池用温度センサによれば、バスバーモジュールに電線を固定したままで交換を可能とすることができる。
【０００８】
（２）  上記（１）に記載の電池用温度センサを用いた電池用温度センサの取付構造であって、複数の単電池を積層した電池スタックに、固定解除が規制されて固定されるとともに、前記測温部を貫通させて前記電池スタックに接触させるためのセンサ取付穴が形成されたバスバーモジュールを有し、前記電線が、前記バスバーモジュールに形成された電線配索部に固定され、前記電線に接続された前記電線接続用コネクタが、前記センサ取付穴に係止された前記センサ本体に結合されて、前記リードのそれぞれに前記端子のそれぞれが電気的に接続されたことを特徴とする電池用温度センサの取付構造。
【０００９】
上記（２）の構成の電池用温度センサの取付構造によれば、電池用温度センサに交換の必要が生じた際、センサ本体のセンサハウジングから、電線接続用コネクタのコネクタハウジングを結合解除できる。交換の必要があるセンサ本体は、電線接続用コネクタと結合が解除されることにより、バスバーモジュールのセンサ取付穴に対するセンサ側係止部材の係止を解除して、単独でセンサ取付穴から脱着が可能となる。電線接続用コネクタには、交換用の新規のセンサ本体が、センサハウジングにコネクタハウジングが結合されることにより接続される。このように、上記構成の電池用温度センサの取付構造では、電線接続用コネクタとセンサ本体とが、コネクタ接続構造を備えるので、電線及びバスバーモジュールに対してセンサ本体が容易に交換自在となる。電線は、バスバーモジュールの電線配索部に固定したままにできる。また、バスバーモジュールも、電池スタックに固定したままにできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電池用温度センサによれば、交換の必要が生じた際、センサ本体のセンサハウジングから、電線接続用コネクタのコネクタハウジングを結合解除し、新規のセンサ本体を電線接続用コネクタに再結合できる。その結果、電池用温度センサに交換の必要性が生じた際にも、電池スタックの交換を不要にできる。
【００１１】
本発明に係る電池用温度センサの取付構造によれば、バスバーモジュールに固定された電線に対し、センサ本体を分離・再接続できるので、電池用温度センサに交換の必要性が生じた際に、電池スタックの交換を不要にできる。
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電池用温度センサの取付構造を表す電池スタックの要部斜視図である。
【図２】図１に示した電池用温度センサの分解斜視図である。
【図３】センサ本体と電線接続用コネクタの分解断面図である。
【図４】センサ本体に電線が直付けされる比較例に係る電池用温度センサの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る電池用温度センサの取付構造を表す電池スタック１１の要部斜視図である。
図１に示すように、本実施形態に係る電池用温度センサの取付構造では、電池スタック１１に、電池用温度センサ１００が取り付けられる。電池スタック１１は、複数の単電池１３を直列に積層し、電圧を高めて構成される。電池用温度センサ１００は、電池スタック１１の過充電、過放電を防止するために、電池スタック１１に装着して温度を監視する。
【００１５】
電池スタック１１には、被取付体であるバスバーモジュール１５が固定される。バスバーモジュール１５は、電池スタック１１に対し、電気的接続の信頼性を確保するために、固定解除が規制されて固定される。
【００１６】
バスバーモジュール１５は、絶縁樹脂製のケースに、複数の導電金属板のバスバー（不図示）を固定したものである。バスバーモジュール１５には、複数のバスバーを収容するためのバスバー収容部（図示略）と、電圧検知センサ用の検出電線や温度センサ用の電線１７を配索するための電線配索部１９とが形成される。電線配索部１９は、バスバーモジュール１５にヒンジ２１を介して一体に形成された蓋２３により閉鎖される。これらの電線１７は、電線配索部１９に収容されて固定される。
【００１７】
このバスバーモジュール１５の電線配索部１９には、センサ取付穴２７が形成されている。センサ取付穴２７には、一対の係止部２９が形成されている（図３参照）。係止部２９は、電池用温度センサ１００におけるセンサ本体３１のセンサ側係止部材であるセンサ側係止アーム３３を係止する。センサ取付穴２７は、バスバーモジュール１５を電池スタック１１に取り付けた位置（図１の位置）において、電池用温度センサ１００の測温部３５が単電池１３の被測温面３７に接触する位置に、電池用温度センサ１００を保持する。電池用温度センサ１００は、単電池１３の被測温面３７に接触することにより、単電池１３の温度を検出する。電池用温度センサ１００は、電線１７に接続され、電線１７の末端に接続された温度検出用コネクタ３９を介して、ＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続される。
【００１８】
センサ取付穴２７は、電池スタック１１における任意の単電池１３に対応して設けることができる。すなわち、センサ取付穴２７は、１箇所でもよく、任意の単電池１３に対応する複数箇所に設けられてもよい。
【００１９】
図２は図１に示した電池用温度センサ１００の分解斜視図、図３はセンサ本体３１と電線接続用コネクタ４１の分解断面図である。
図２及び図３に示すように、電池用温度センサ１００は、センサ本体３１と、電線接続用コネクタ４１と、を有する。
【００２０】
センサ本体３１は、測温素子であるサーミスタ４３（図３参照）の周囲を樹脂ケースで覆ったセンサハウジング４５を有する。センサハウジング４５には、その側方に延出したセンサ側係止アーム３３が形成されている。
【００２１】
センサハウジング４５は、測温部３５を備える。測温部３５の先端は、単電池１３の被測温面３７に当接する平坦な面となっている。また、センサハウジング４５の後端には、センサハウジング内のサーミスタ４３に接続したリード４７が引き出されており、このリード４７が、電線接続用コネクタ４１及び電線１７を介してＥＣＵの温度測定装置又は温度測定回路基板に接続される。
【００２２】
センサ側係止アーム３３は、センサハウジング４５の両側に延出して設けられており、その先端部である自由端が、単電池１３の表面に対して定位置に設けられた係止部２９に係止されることで、単電池１３に対する位置決め固定が成される。
【００２３】
本実施形態の場合、係止部２９は、センサ側係止アーム３３の自由端を単電池側に押さえ込む突出で、単電池１３の上面側に固定されるバスバーモジュール１５に一体形成されている。
【００２４】
センサ本体３１は、係止部２９によってセンサ側係止アーム３３の自由端が単電池１３の表面側への押圧荷重を受ける形態でバスバーモジュール１５に装着される。センサ本体３１は、センサ側係止アーム３３の弾性復元力によって測温部３５と単電池１３の被測温面３７との密着状態が確保される。
【００２５】
センサ側係止アーム３３は、センサハウジング４５に弾性変位可能に延設された可撓部材４９に設けられている。
【００２６】
可撓部材４９は、センサハウジング４５の外周部から後方に延出するアームで、センサハウジング４５の両側に設けられている。また、可撓部材４９は、外力を受けると、図３の矢印Ａ、矢印Ｂ方向に弾性変位可能である。可撓部材４９の自由端側は、センサ本体３１をバスバーモジュール１５のセンサ取付穴２７に装着する際に把持する把持部５１となっている。
【００２７】
本実施形態の場合、両側のセンサ側係止アーム３３は、可撓部材４９の途中から延出している。
各センサ側係止アーム３３には、自由端に作用する荷重に応じて撓み変形する折り曲げ部として、可撓部材４９からの分岐部となる第１曲部５３と、この第１曲部５３に隣接する第２曲部５５とが設けられている。
【００２８】
第１曲部５３は上に凸の滑らかな湾曲形状で、第２曲部５５は下に凸の滑らかな湾曲形状である。そして、第１曲部５３と第２曲部５５との中間に、第１曲部５３から第２曲部５５に移行する変曲点が設定されている。即ち、第１曲部５３と第２曲部５５とは、ｓｉｎカーブのような滑らかな波形の折り曲げ形状を形成している。また、第１曲部５３は、可撓部材４９が外接接線となる滑らかな湾曲形状になっている。
【００２９】
センサ本体３１は、センサ側係止アーム３３の自由端に作用した押圧荷重により、センサ側係止アーム３３には応力が発生する。この応力は、センサ側係止アーム３３の基端がセンサハウジング４５に弾性変位可能に延設された可撓部材４９にあることから、センサ側係止アーム３３の基端側に伝搬されは、可撓部材４９を弾性変位させて可撓部材４９側に分散される。
【００３０】
従って、センサ本体３１は、押圧荷重を受けたセンサ側係止アーム３３の基端に応力集中が発生することを防止でき、センサ側係止アーム３３の耐荷重性能を向上させることができる。
【００３１】
センサハウジング４５には、リード４７を導出させる四角穴であるコネクタ嵌合部５７が形成されている。リード４７は、このコネクタ嵌合部５７の奥側に、突出先端が配置される。つまり、リード４７は、雄端子として利用が可能となる。このコネクタ嵌合部５７には、電線接続用コネクタ４１のコネクタハウジング５９が嵌合される。
【００３２】
絶縁樹脂製のコネクタハウジング５９には、一対の端子収容室６１が形成される。それぞれの端子収容室６１には、端子６３が装着される。端子６３は、例えば端子収容室６１の内方に突出するコネクタハウジング５９と一体に成形された可撓係止爪（不図示）により抜け止めされて固定される。
【００３３】
端子６３は、結合方向の先端側に、箱状の電気接触部６５を有する。電気接触部６５は、内側にリード４７が挿入される。つまり、端子６３は、雌端子となっている。電気接触部６５の内部には、弾接片６７が形成されている。弾接片６７は、電気接触部６５に挿入されたリード４７に弾接して、端子６３をリード４７に電気的に接続する。電気接触部６５の後方には、導体圧着部６９が形成される。導体圧着部６９は、一対の加締め片からなり、一対の加締め片は、電線１７の導体７１に加締められる。
【００３４】
導体圧着部６９の後方には、電線圧着部７３が形成されている。電線圧着部７３は、一対の電線加締め片を有する。電線圧着部７３は、一対の電線加締め片を電線１７の被覆の外側から加締めることにより、端子６３を高強度に電線１７に接続する。導体圧着部６９、電線圧着部７３及び電線１７の末端の一部には、更に絶縁チューブ７５が被せられる。
【００３５】
図２に示すように、電線接続用コネクタ４１のコネクタハウジング５９には、コネクタ側係止部材であるコネクタ側係止アーム７７が形成される。コネクタ側係止アーム７７は、基端がコネクタハウジング５９に接続され、先端が挿入方向と反対側に向かって突出している。コネクタ側係止アーム７７の突出先端には、摘み部７９が形成される。コネクタ側係止アーム７７は、摘み部７９がコネクタハウジング５９に接近する方向に摘まれることにより、弾性変形する。このコネクタ側係止アーム７７の延出方向略中間には、コネクタハウジング５９と反対側の外側に突出するロック爪８１が突設されている。このロック爪８１は、センサハウジング４５のコネクタ嵌合部５７の内面に形成された被ロック部８３に係止される。
【００３６】
電線接続用コネクタ４１は、コネクタハウジング５９がセンサハウジング４５のコネクタ嵌合部５７に挿入されると、コネクタ側係止アーム７７がコネクタ嵌合部５７からの反力によりコネクタハウジング５９に接近する方向に弾性変形する。規定位置までコネクタハウジング５９がコネクタ嵌合部５７に挿入されると、端子６３の電気接触部６５にサーミスタ４３のリード４７が挿入される。電気接触部６５に挿入されたリード４７は、弾接片６７に挟持されて電気的に接続される。それと同時に、コネクタ側係止アーム７７のロック爪８１が、センサハウジング４５の被ロック部８３に係止される。その結果、電線接続用コネクタ４１は、センサ本体３１からの離脱が規制される。つまり、センサ本体３１と電線接続用コネクタ４１とが結合状態となってロックされる。電池用温度センサ１００は、この結合状態で、リード４７が電線１７に電気的に接続された状態となる。
【００３７】
次に、上記した構成の作用を説明する。
なお、上記実施形態と従来の電池用温度センサとの構造の相異を顕著にするために、比較例としての電池用温度センサ８５を図４に示した。
【００３８】
比較例に係る電池用温度センサ８５は、電線１７に対し直付けされる。電池用温度センサ８５は、先ず、測温素子がモールド成形されたセンサハウジング８７から突出する一対の素子リードと、一対の電線１７のそれぞれの導体７１とを圧着端子８９で圧着する。次いで、この圧着部をはんだ付けした接続部には、更に絶縁チューブ７５を被せることにより電線１７と接続を行っていた。
【００３９】
これに対し、本実施形態に係る電池用温度センサ１００は、センサ本体３１と、電線接続用コネクタ４１との２部品に分離が可能となる。
本実施形態に係る電池用温度センサ１００では、測温素子に交換の必要が生じると、測温素子を一体に形成したセンサ本体３１のセンサハウジング４５から、電線接続用コネクタ４１のコネクタハウジング５９が結合解除される。即ち、交換の必要があるセンサ本体３１は、電線１７に対し、電線接続用コネクタ４１を介して分離されることにより単体となり、バスバーモジュール１５における電線配索部１９のセンサ取付穴２７からの取り外しが可能となる。
【００４０】
電線接続用コネクタ４１には、交換用の新規のセンサ本体３１が、センサハウジング４５にコネクタハウジング５９が結合されることにより接続される。電線接続用コネクタ４１を介して既存の電線１７に接続された新規のセンサ本体３１は、センサ側係止アーム３３が係止部２９に係止されてセンサ取付穴２７に取り付けられる。
【００４１】
このように、本実施形態に係る電池用温度センサ１００では、電線接続用コネクタ４１とセンサ本体３１とが、コネクタ接続構造を備えるので、電線１７及びバスバーモジュール１５に対してセンサ本体３１が容易に交換自在となる。
【００４２】
従って、本実施形態に係る電池用温度センサ１００では、バスバーモジュール１５に電線１７を固定したままで交換を可能とすることができる。
【００４３】
そして、本実施形態に係る電池用温度センサの取付構造では、電池用温度センサ１００に交換の必要が生じた際、センサ本体３１のセンサハウジング４５から、電線接続用コネクタ４１のコネクタハウジング５９を結合解除できる。交換の必要があるセンサ本体３１は、電線接続用コネクタ４１と結合が解除されることにより、バスバーモジュール１５のセンサ取付穴２７に対するセンサ側係止アーム３３の係止を解除して、単独でセンサ取付穴２７から脱着が可能となる。
【００４４】
電線接続用コネクタ４１には、交換用の新規のセンサ本体３１が、センサハウジング４５にコネクタハウジング５９が結合されることにより接続される。このように、本実施形態に係る電池用温度センサの取付構造では、電線接続用コネクタ４１とセンサ本体３１とが、コネクタ接続構造を備えるので、電線１７及びバスバーモジュール１５に対してセンサ本体３１が容易に交換自在となる。そして、電線１７は、バスバーモジュール１５の電線配索部１９に固定したままにできる。また、バスバーモジュール１５も、電池スタック１１に固定したままにできる。
【００４５】
従って、本実施形態に係る電池用温度センサ１００によれば、交換の必要が生じた際、センサ本体３１のセンサハウジング４５から、電線接続用コネクタ４１のコネクタハウジング５９を結合解除し、新規のセンサ本体３１を電線接続用コネクタ４１に再結合できる。その結果、電池用温度センサ１００に交換の必要性が生じた際にも、電池スタック１１の交換を不要にできる。
【００４６】
本実施形態に係る電池用温度センサの取付構造によれば、バスバーモジュール１５に固定された電線１７に対し、センサ本体３１を分離・再接続できるので、電池用温度センサ１００に交換の必要性が生じた際にも、電池スタック１１の交換を不要にできる。
【００４７】
また、従来構造では部品がはんだと絶縁チューブ７５との２点であったのに対し、本実施形態の電池用温度センサの取付構造では部品が電線接続用コネクタ４１の１点となる。このため、部品点数を１点削減できるとともに、接続作業も簡易にできる。
【００４８】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００４９】
例えば上記の構成例では、電池用温度センサの測温対象が複数の単電池を集合させて一体とした電池スタックである場合を例に説明したが、本発明に係る電池用温度センサは、種々の電池を測温対象とするものであってもよい。
【００５０】
ここで、上述した本発明に係る電池用温度センサ及びその取付構造の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［２］に簡潔に纏めて列記する。
［１］  センサ側係止部材（センサ側係止アーム３３）が係止されて被取付体（バスバーモジュール１５）に着脱自在に取り付けられるセンサハウジング（４５）を有し、前記センサハウジング（４５）には測温部（３５）を表出させるとともに平行な一対のリード（４７）を突出させた測温素子（サーミスタ４３）が一体に形成されたセンサ本体（３１）と、
コネクタ側係止部材（コネクタ側係止アーム７７）が係止されて前記センサ本体（３１）に着脱自在に取り付けられるコネクタハウジング（５９）を有し、前記コネクタハウジング（５９）には基端が電線（１７）の導体（７１）に圧着されるとともに前記センサ本体（３１）と結合されることにより先端をそれぞれの前記リード（４７）に電気的に接続させる一対の端子（６３）が装着された電線接続用コネクタ（４１）と、
を備えることを特徴とする電池用温度センサ（１００）。
［２］  上記［１］に記載の電池用温度センサ（１００）を用いた電池用温度センサの取付構造であって、
複数の単電池（１３）を積層した電池スタック（１１）に、固定解除が規制されて固定されるとともに、前記測温部（３５）貫通させて前記電池スタック（１１）に接触させるためのセンサ取付穴（２７）が形成されたバスバーモジュール（１５）を有し、
前記電線（１７）が、前記バスバーモジュール（１５）に形成された電線配索部（１９）に固定され、
前記電線（１７）に接続された前記電線接続用コネクタ（４１）が、前記センサ取付穴（２７）に係止された前記センサ本体（３１）に結合されて、前記リード（４７）のそれぞれに前記端子（６３）のそれぞれが電気的に接続されたことを特徴とする電池用温度センサの取付構造。
【符号の説明】
【００５１】
１１…電池スタック
１３…単電池
１５…バスバーモジュール（被取付体）
１７…電線
１９…電線配索部
２７…センサ取付穴
３１…センサ本体
３３…センサ側係止アーム（センサ側係止部材）
３５…測温部
４１…電線接続用コネクタ
４３…サーミスタ（測温素子）
４５…センサハウジング
４７…リード
５９…コネクタハウジング
６３…端子
７１…導体
７７…コネクタ側係止アーム（コネクタ側係止部材）
１００…電池用温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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