JP5113686B2 - 温度センサの取付装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、電気自動車のバッテリー等の内部温度や、内燃機関の冷却水の温度などを測定するための温度センサの取付装置に関する。

近年、環境問題等によって、電動機を動力源とする電気自動車や、内燃機関及び電動機を動力源とするハイブリッド自動車が注目されている。この種の自動車においては、電動機に電力を供給するためのバッテリーが必要とされている。

ところで、バッテリーの内部温度が上昇すると、電動機の出力等に影響を及ぼすことがある。そのため、バッテリーの内部温度を測定するための温度センサが、バッテリーの外部ケース等に取付けられることがあった。また、温度センサは、内燃機関の冷却水温度の測定や、外気温の測定等に用いられることもある。

下記特許文献１には、ワイヤーハーネスの被覆を破断して内部導体に接続される圧接部及びこれに一体形成された接続部を有する圧接端子と、この圧接端子の接続部にリードが接続された温度検出素子と、この温度検出素子が収容される素子収容部、及び、前記圧接端子を保持する端子保持部が形成されたハウジングと、このハウジングの素子収容部に前記温度検出素子が収容され、端子保持部に前記圧接端子が保持され、ワイヤーハーネスが前記圧接端子の圧接部に圧接装着された状態で、前記素子収容部及び前記周壁内側に充填されたホットメルト樹脂とを備えた温度センサが開示されている。

また、ハウジングの外側には、アンカー型のクリップが形成されており、該クリップを被取付部材に設けた取付孔に挿入することにより、クリップが取付孔に係合して、温度センサが取付けられるようになっている。
特開２００６−２５０７６３号公報

上記特許文献１においては、温度検出素子をハウジングの素子収容部に収容した後、素子収容部にホットメルト樹脂を充填することにより、温度検出素子を固定するように構成されている。ホットメルト樹脂を用いたことにより、温度検出素子がハウジング内で比較的しっかりと固定されるが、ホットメルト樹脂を充填する作業が必要であるため、作業が煩雑で時間がかかり、温度センサの取付け作業性が良いとは言えなかった。

したがって、本発明の目的は、温度センサをケース内でしっかりと保持することができると共に、温度センサの取付け作業性を向上することができる、温度センサの取付装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、被取付部材の取付壁に設けた取付孔を通して、該取付壁の内側に温度センサを取付けるための、温度センサの取付装置であって、
前記温度センサを収容する内部空間と、該温度センサを挿入する開口部と、前記取付孔に係合する係合片とを有する本体ケースと、
前記本体ケースの開口部の周縁に係合する複数の弾性爪により前記開口部に装着される蓋体と、
前記温度センサのリード線を挿通させるため、前記本体ケースの開口部周縁又は前記蓋体に設けられた挿通孔とを備え、
前記温度センサを前記本体ケースの内部空間に収容して前記蓋体を装着したとき、前記本体ケースの開口部周縁に係合する前記弾性爪の間に、前記温度センサが配置されるように構成されていることを特徴とする温度センサの取付装置を提供するものである。

上記発明によれば、本体ケースの開口部を通して内部空間に温度センサを収容し、リード線を挿通孔から引き出した状態で、蓋体を本体ケースの開口部に向けて押し付けることにより、蓋体の弾性爪が開口部周縁に係合して、開口部に蓋体が装着される。

そして、本体ケースを被取付部材の取付壁に設けた取付孔に挿入し、本体ケースの係合片を取付孔に係合させることにより、本体ケースを被取付部材の取付壁に装着することができる。その結果、温度センサは、本体ケースに収容された状態で取付壁の内側に配置されて取付けられることになる。

また、本体ケースの内周に係合する弾性爪の間に、温度センサが配置されるので、予期しない外力等でリード線が引っ張られて、温度センサが持ち上げられても、複数の弾性爪に突き当って、それらを外方に押し広げるので、弾性爪と開口部周縁との係合は解除されず、開口部から蓋体が外れることを確実に防止することができる。

以上のように、本体ケース内に収容した温度センサを樹脂等で固着しなくとも、本体ケース内に温度センサを収容して蓋体を閉じ、被取付部材の取付壁に設けた取付孔に挿入するだけの簡単な作業で、温度センサを取付けることができ、その作業性を向上させることができる。その状態で、リード線を介して外力等が作用しても、蓋体が本体ケースの開口部から外れることを確実に防止して、本体ケース内に温度センサをしっかりと保持することができる。

本発明の第２は、前記第１の発明において、前記本体ケースの側壁の内面には凹部が形成され、本体ケースの前記開口部周縁の、前記凹部に整合した位置には、前記蓋体の弾性爪が係合する係合部が形成され、更に、前記本体ケースの側壁の前記凹部以外の部分には、前記温度センサを前記内部空間の中央に案内させるように内方に突出した突出部が設けられている温度センサの取付装置を提供するものである。

上記発明によれば、本体ケースの内部空間に温度センサを収容すると、本体ケースの側壁内面の突出部により、温度センサが内部空間の中央に案内されて、複数の弾性爪の間に温度センサを確実に配置させることができる。

本発明の第３は、前記第１又は第２の発明において、前記本体ケースに収容すべき前記温度センサは棒状をなし、前記本体ケースの内部空間は、棒状の温度センサを横向きにして収容可能な細長い形状をなしており、前記蓋体の複数の弾性爪は、棒状の温度センサの長さ方向両側に沿って２列に配置されている温度センサの取付装置を提供するものである。

上記発明によれば、本体ケースの内部空間に横向きに収容された、棒状の温度センサの長さ方向両側に、複数の弾性爪が２列に配置されているため、リード線を介して温度センサが持ち上げられたときに、両側に配置された複数の弾性爪に温度センサが当接して、各弾性爪を外方に押し広げようとするので、本体ケースの開口部から蓋体が外れることを、より確実に防止することができる。

本発明の第４は、前記第３の発明において、前記挿通孔は、前記温度センサの長さ方向両側に沿って配置された２列の弾性爪の間の中心線上に位置している温度センサの取付装置を提供するものである。

上記発明によれば、挿通孔は、温度センサの長さ方向両側に沿って配置された２列の弾性爪の間の中心線上に位置しているので、リード線が引っ張られて温度センサが持ち上げられたときに、２列に配置された弾性爪に温度センサが当接しやすくなる。

本発明の第５は、前記第３又は第４の発明において、細長い内部空間を有する本体ケースの長さ方向両端に、前記係合片が設けられており、この本体ケースの幅方向の一側に、ヒンジを介して前記蓋体が一体的に取付けられている温度センサの取付装置を提供するものである。

上記発明によれば、本体ケースの長さ方向両端に係合片が設けられているので、取付孔に対して、温度センサを安定した姿勢でしっかりと固定することができる。また、細長い本体ケースの幅方向一側にヒンジを介して蓋体が一体的に取り付けられているので、蓋体を本体ケースの開口部に比較的容易に装着できると共に、部品点数が少なく部品管理も容易となり、コストを低減することができる。

本発明の温度センサの取付装置によれば、ケース内に収容した温度センサを樹脂等で固着しなくとも、本体ケース内に温度センサを収容して蓋体を閉じ、被取付部材の取付壁に設けた取付孔に挿入するだけの簡単な作業で、温度センサを取付けることができ、その作業性を向上させることができる。

その状態で、リード線を介して外力等が作用して、温度センサが持ち上げられても、これが複数の弾性爪に突き当って外方に押し広げるので、弾性爪と開口部周縁との係合状態が維持され、蓋体が本体ケースの開口部から外れることが確実に防止され、本体ケース内に温度センサをしっかりと保持することができる。

以下、図１〜５を参照して、本発明の温度センサの取付装置の一実施形態について説明する。

図１に示すように、この温度センサの取付装置１（以下、「取付装置１」という）は、図示しない被取付部材の取付壁３に設けた取付孔５を通して、該取付壁３の内側にサーミスタや熱電対等で構成される温度センサ７を取付けるものである。この実施形態では、電気自動車のバッテリー（被取付部材）の外部ケースである取付壁３に、棒状の温度センサ７を取付けて、バッテリーの内部雰囲気を測定するようになっている。この実施形態での取付孔５は、一方向に長く伸びる長孔状をなしている。この取付孔は、丸孔や角形孔等であってもよく、後述する本体ケース１０の形状に対応して適宜選択される。

図１に示すように、この取付装置１は、温度センサ７を収容すると共に、前記取付孔５に取付けられる本体ケース１０と、該本体ケース１０の開口部２０（後述）に装着される蓋体３０と、温度センサ７のリード線７ａを挿通させる挿通孔４０とを備えている。

図２及び図３を併せて参照すると、本体ケース１０は、一方向に所定長さで長く伸びる細長板状の底壁１１と、該底壁１１の長さ方向に沿った両側縁から立設した一対の側壁１３,１３と、両側壁１３の先端に連結され、外方に張り出す角環状のフランジ部１８とを有している。

本体ケース１０の上方には、細長の開口部２０が形成されている。本体ケース１０の内部には、底壁１１及び一対の側壁１３,１３で囲まれた内部空間２２が形成され、これが前記開口部２０に連通している。この実施形態の内部空間２２は、収容すべき棒状の温度センサ７に対応して細長い形状をなしている。そして、温度センサ７は、開口部２０を通して内部空間２２内に収容されるようになっている。

前記底壁１１には、長孔状の流通孔１１ａが複数設けられており、内部空間２２内に被測定物（内部雰囲気や流体）が流通可能となっている。また、底壁１１の長さ方向両端からは、フランジ部１８に向けて斜め外方に、撓み可能な係合片１２,１２がそれぞれ延出されている（図２（ｂ）参照）。各係合片１２の先端外側には、取付孔５の裏側周縁に係合する係合段部１２ａが形成されている。

図２（ａ）,（ｂ）及び図３（ｂ）,（ｃ）に示すように、両側壁１３,１３の内面には、所定深さの凹部１５が側壁１３の立設方向（高さ方向）に沿って複数形成され、この凹部１５以外の部分は、内方に突出した突出部１６をなしている。この実施形態では、各側壁１３,１３の対向する箇所に凹部１５が２つずつ形成され、合計で４つの凹部１５が形成されている。前記突出部１６は、内部空間２２に収容された温度センサ７を、その中央に案内させる役割をなすものである。

前記凹部１５に関連して説明すると、本体ケース１０の開口部２０の周縁であって、凹部１５に整合した位置には、蓋体３０の弾性爪３２（後述）が係合する係合部２４が設けられている。各係合部２４の内面は、開口部２０上縁に向かって次第に高さが低くなるテーパ面２４ａをなしている。

また、前記フランジ部１８の長さ方向両端（短辺側）からは、斜め外方に向けて押え片１８ａ,１８ａがそれぞれ延設され、取付孔５の表側周縁に弾性的に当接する部分となっている（図４参照）。

上記本体ケース１０の長さ方向に直交する幅方向一側には、ヒンジ３１を介して蓋体３０が一体形成されている。すなわち、図２,３に示すように、本体ケース１０のフランジ部１８の、長さ方向に沿った一側辺（長辺側）の中央からは、薄肉板状のヒンジ３１が外方に向けて突設され、このヒンジ３１に細長板状の蓋体３０が連結されている。

蓋体３０の裏面（本体ケース１０の開口部２０の周縁に当接する面）側からは、本体ケース１０の各係合部２４に係合する、複数の弾性爪３２が突設されている。この実施形態では、棒状の温度センサ７の長さ方向両側に沿って、２列で複数の弾性爪３２が配置されている。

すなわち、蓋体３０の長さ方向に沿って、一列の弾性爪３２,３２が設けられていると共に、これら一列の弾性爪３２,３２に対向して、もう一列の弾性爪３２,３２が設けられている。この実施形態では、各列ごとに２つずつ、合計で４つの弾性爪３２が設けられている。各弾性爪３２は、蓋体３０の裏面から立設した撓み片３３と、該撓み片３３の先端から外方に突設した係合突起３４とを有している。各係合突起３４の外面は、先端に向かって次第に高さが低くなるテーパ面３４ａをなしている。

また、図２（ａ）に示すように、各列の弾性爪３２,３２の間、及び、蓋体３０の長さ方向他端には、突片３６がそれぞれ突設されている。そして、蓋体３０が本体ケース１０の開口部２０に装着されたときに、各突片３６は開口部２０の内周縁に当接して、蓋体３０のガタ付き等を防止する役割をなしている（図４参照）。

更に、蓋体３０の長さ方向一端には、略Ｕ字状の挿通孔４０が形成され、本体ケース１０内の温度センサ７のリード線７ａを外部に挿出可能となっている。図２（ａ）に示すように、この挿通孔４０は、２列に配列された弾性爪３２,３２の間の中心線Ｌ上に、その中心が配置されるようになっている。この挿通孔４０は、前記本体ケース１０の開口部２０の周縁に設けてもよい。

そして、本体ケース１０の内部空間２２内に温度センサ７を収容した後、蓋体３０を開口部２０に向けて押し付けることにより、本体ケース１０の各係合部２４に、蓋体３０の複数の弾性爪３２がそれぞれ係合して、開口部２０に蓋体３０が装着されるようになっている。

このとき、この取付装置１においては、複数の弾性爪３２の間に、温度センサ７が配置されるように構成されている。図４に示すように、この実施形態では、蓋体３０の長さ方向に沿って２列で、対向して配列された複数の弾性爪３２（図２（ａ）参照）の間に、棒状の温度センサ７が配置されるようになっている。なお、「弾性爪の間に温度センサが配置される」とは、図５に示すように、２列の弾性爪３２,３２の間の部分Ｄに、温度センサ７の中心Ｏが位置し、温度センサ７が持ち上げられたときに、２列の弾性爪３２の先端にそれぞれ当接するような位置に配置されることを意味する。なお、複数の弾性爪３２の配置としては、例えば、蓋体３０の長さ方向に沿って、位置をずらして左右交互に２列で配置してもよく、また、開口部が円形や多角形などの場合、その周縁に沿って係合するように複数配置してもよく、特に限定されるものではないが、いずれの場合でも、温度センサ７が持ち上げられたときに、蓋体の一側と他側にそれぞれ位置する少なくとも一対の弾性爪の先端が、温度センサに当接するように構成されていればよい。

次に、上記構成からなる本発明の取付装置１の使用方法について説明する。

まず、棒状の温度センサ７を、本体ケース１０の開口部２０を通して、内部空間２２に挿入して、温度センサ７を横向きにして収容させる。このとき、両側壁１３,１３の内面には突出部１６が設けられているので、温度センサ７が開口部２０の直上から挿入されず、斜め上方から挿入されたような場合であっても、温度センサ７の周面が前記突出部１６に押圧されるので、図５に示すように、温度センサ７を内部空間２２の中央に案内させて、複数の弾性爪３２の間に温度センサ７を確実に配置させることができる。

その後、温度センサ７のリード線７ａを開口部２０から引き出して、挿通孔４０に整合する位置に配置する。その状態で、薄肉板状のヒンジ３１を内側に曲げつつ、蓋体３０の裏面側を開口部２０に向けて押し付ける。すると、本体ケース１０の各係合部２４のテーパ面２４ａに、複数の弾性爪３２のテーパ面３４ａが押圧されて、各弾性爪３２がそれぞれ内方に撓む。更に、蓋体３０を押し込むと、各係合部２４の係合段部２４ｂに、各弾性爪３２の係合段部３４ｂがそれぞれ係合すると共に（図５参照）、蓋体３０の各突片３６が開口部２０の内周縁に当接して（図４参照）、開口部２０に蓋体３０をガタ付きなく装着させることができる。

その後、図１に示すように、図示しない被取付部材の取付壁３に形成された取付孔５に、本体ケース１０を整合させて押し込んでいく。すると、取付孔内周に各係合片１２が押圧されて内側に撓みつつ押し込まれていき、その係合段部１２ａが取付孔５の裏側に抜け出ると、各係合片１２がそれぞれ弾性復帰して、取付孔５の裏側周縁に係合段部１２ａが係合すると共に、取付孔５の表側周縁に一対の押え片１８ａ,１８ａが弾性的に当接して、図４に示すように、取付孔５に本体ケース１０をガタ付きなく取付けることができる。その結果、温度センサ７を、本体ケース１０に収容した状態で、取付壁３の内側に配置させて取付けることができる。

このとき、この実施形態の取付装置１においては、長孔状の取付孔５の両端に係合させるべく、本体ケース１０の長さ方向両端に一対の係合片１２,１２を設け、これらが長孔状の取付孔５の短辺側内周縁にそれぞれ係合するようになっているので、温度センサ７を安定した姿勢でしっかりと固定することができる。

以上説明したように、この取付装置１においては、本体ケース１０内に収容した温度センサ７を樹脂等で固着しなくとも、本体ケース１０内に温度センサ７を収容して、蓋体３０を閉じて、取付壁３の取付孔５に挿入するだけの簡単な作業で、温度センサ７を取付壁３に取付けることができ、その作業性を向上させることができる。

ところで、図４に示すように、本体ケース１０の外部には、温度センサ７のリード線７ａが引き出されているので、これが予期しない外力で引っ張られて、温度センサ７が持ち上げられてしまうことがある。

これに対処すべく、本発明の取付装置１においては、本体ケース１０の内周に係合する弾性爪３２の間に、温度センサ７が配置されるように構成されている。その結果、予期しない外力等でリード線７ａが引っ張られてしまって、温度センサ７が持ち上げられても、図５の想像線に示すように、温度センサ７が複数の弾性爪３２の先端に突き当って、弾性爪３２を外方に押し広げるので、弾性爪３２と開口部周縁の係合部２４との係合が解除されることを防止することができる。このため、蓋体３０が本体ケース１０の開口部２０から外れることを確実に防止して、本体ケース１０内に温度センサ７をしっかりと保持することができ、温度センサ７による測定精度が低下する虞れがない。

また、この実施形態においては、内部空間２２に横向きに収容された、棒状の温度センサ７の長さ方向両側に、複数の弾性爪３２が２列に配置されている。そのため、リード線７ａを介して温度センサ７が持ち上げられたときに、両側に配置された複数の弾性爪３２に温度センサ７が当接して、各弾性爪３２を外方に押し広げようとする作用が効果的に働く。

更に、この実施形態においては、リード線７ａを挿出させる挿通孔４０は、温度センサ７の長さ方向両側に沿って配置された、２列の弾性爪３２の間の中心線Ｌ（図２（ａ）参照）上に位置されている。その結果、リード線７ａが引っ張られて温度センサ７が持ち上げられたときに、２列に配置された弾性爪３２に、温度センサ７を当接させやすくすることができる。

また、この実施形態では、本体ケース１０の幅方向の一側に、ヒンジ３１を介して蓋体３０が一体的に取付けられているので、蓋体３０を本体ケース１０の開口部２０に比較的容易に装着できると共に、部品点数が少なく部品管理も容易となり、コストを低減することができる。

以上説明した実施形態では、バッテリーの外部ケースである取付壁３に温度センサ７を取付けるものであるが、例えば、内燃機関から排出される排気ガスの温度を測定するために、排気管（被取付部材）の周壁（取付壁）に温度センサを取付けたり、内燃機関に供給される冷却水の温度を測定するために、冷却水供給管（被取付部材）の周壁（取付壁）に温度センサを取付けたりしてもよく、特に限定されるものではない。

本発明の温度センサの取付装置の一実施形態を示す斜視図である。 同取付装置を示し、（ａ）その拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）の反対側から見た拡大斜視図である。 同取付装置を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢示線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢示線における断面図である。 同取付装置により温度センサを、被取付部材の取付壁に取付けた状態を示す断面図である。 同取付装置により温度センサを、被取付部材の取付壁に取付けた状態を示し、図４に直交した切断面での断面図である。

符号の説明

１ 温度センサの取付装置（取付装置）
３ 取付壁
５ 取付孔
７ 温度センサ
７ａ リード線
１０ 本体ケース
１２ 係合片
１３ 側壁
１５ 凹部
１６ 突出部
２０ 開口部
２２ 内部空間
２４ 係合部
３０ 蓋体
３１ ヒンジ
３２ 弾性爪
４０ 挿通孔

Claims (5)

1. 被取付部材の取付壁に設けた取付孔を通して、該取付壁の内側に温度センサを取付けるための、温度センサの取付装置であって、
   前記温度センサを収容する内部空間と、該温度センサを挿入する開口部と、前記取付孔に係合する係合片とを有する本体ケースと、
   前記本体ケースの開口部の周縁に係合する複数の弾性爪により前記開口部に装着される蓋体と、
   前記温度センサのリード線を挿通させるため、前記本体ケースの開口部周縁又は前記蓋体に設けられた挿通孔とを備え、
   前記温度センサを前記本体ケースの内部空間に収容して前記蓋体を装着したとき、前記本体ケースの開口部周縁に係合する前記弾性爪の間に、前記温度センサが配置されるように構成されていることを特徴とする温度センサの取付装置。
2. 前記本体ケースの側壁の内面には凹部が形成され、本体ケースの前記開口部周縁の、前記凹部に整合した位置には、前記蓋体の弾性爪が係合する係合部が形成され、
   更に、前記本体ケースの側壁の前記凹部以外の部分には、前記温度センサを前記内部空間の中央に案内させるように内方に突出した突出部が設けられている請求項１記載の温度センサの取付装置。
3. 前記本体ケースに収容すべき前記温度センサは棒状をなし、
   前記本体ケースの内部空間は、棒状の温度センサを横向きにして収容可能な細長い形状をなしており、
   前記蓋体の複数の弾性爪は、棒状の温度センサの長さ方向両側に沿って２列に配置されている請求項１又は２記載の温度センサの取付装置。
4. 前記挿通孔は、前記温度センサの長さ方向両側に沿って配置された２列の弾性爪の間の中心線上に位置している請求項３記載の温度センサの取付装置。
5. 細長い内部空間を有する本体ケースの長さ方向両端に、前記係合片が設けられており、
   この本体ケースの幅方向の一側に、ヒンジを介して前記蓋体が一体的に取付けられている請求項３又は４記載の温度センサの取付装置。