KR101133886B1 - Temperature sensor assembly - Google Patents
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Abstract
온도센서 조립체가 개시된다. 이 온도센서 조립체는 센서소자와 상기 센서소자에 연결된 리드들 및 상기 리드들의 일부분을 노출시키도록 상기 센서소자와 상기 리드들을 감싸는 필름부재를 포함하는 센서본체; 상기 리드들에 연결된 도선들; 및 상기 센서본체를 개재하고 상호 마주본 상태에서 초음파 융착으로 결합되는 상판과 하판으로 이루어지되, 상기 상판과 하판 중 적어도 한쪽의 내면에 개재되는 구조를 수용하는 홈이 형성되고, 상기 상판과 하판의 결합 위치를 정의하도록 서로 대응되는 결합돌기와 결합홈이 각각 형성된 플라스틱 케이스를 포함한다. 이러한 구조는 저렴한 제작이 가능하고, 배터리의 슬림한 구조에 맞게 제조되어 배터리의 온도를 효율적으로 감지하며, 장착과 탈착이 용이하고, 가혹한 환경에서 안정적인 상태를 유지하며 신뢰성있게 사용될 수 있다.A temperature sensor assembly is disclosed. The temperature sensor assembly includes a sensor body including a sensor element, leads connected to the sensor element, and a film member surrounding the sensor element and the leads to expose a portion of the leads; Conductive wires connected to the leads; And a top plate and a bottom plate which are coupled to each other by ultrasonic fusion in the state of facing each other with the sensor body interposed therebetween, wherein a groove is formed to accommodate a structure interposed on at least one inner surface of the top plate and the bottom plate. It includes a plastic case formed with coupling protrusions and coupling grooves corresponding to each other to define the coupling position. Such a structure can be manufactured inexpensively, and manufactured according to the slim structure of the battery, it can efficiently sense the temperature of the battery, can be easily installed and detached, can be used reliably in a harsh environment, and can be used reliably.
Description
본 발명은 온도센서 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬림하면서도 견고한 구조를 가지는 서미스터 센서로서 가혹환경에서의 사용에 적합한 온도센서 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature sensor assembly, and more particularly, to a temperature sensor assembly suitable for use in harsh environments as a thermistor sensor having a slim and robust structure.
일반적으로 서미스터를 센서소자로 채용한 서미스터 온도센서가 다양하게 이용되고 있다. 특히 최근에는 하이브리드 자동차의 배터리 셀의 온도를 감지하기 위하여 슬림한 구조의 온도센서가 필요하다.In general, various thermistor temperature sensors employing thermistors as sensor elements are used. In particular, in order to detect the temperature of the battery cell of a hybrid vehicle recently, a slim temperature sensor is required.
슬림한 구조를 갖는 온도센서로서 종래의 대표적인 형태는 필름타입 온도센서가 있다. 이는 서미스터를 센서소자로 구비하고 센서소자와 리드들을 폴리이미드와 같은 필름으로 상하면을 감싼 형태이다. 이와 같은 필름타입 온도센서는 매우 박막형이기 때문에 슬림한 구조한 요구되는 다양한 위치에 적용될 수 있었다. 그러나 필름타입 온도센서는 비교적 약한 필름의 외형을 갖기 때문에 하이브리드 자동차의 배터리 셀과 같은 가혹한 환경에 그대로 사용하기에는 어려움이 따르게 된다.A typical type of temperature sensor having a slim structure is a film type temperature sensor. It has a thermistor as a sensor element and wraps the upper and lower surfaces of the sensor element and leads with a film such as polyimide. Since the film type temperature sensor is very thin, it could be applied to various positions requiring a slim structure. However, since the film type temperature sensor has a relatively weak film appearance, it is difficult to use it in a harsh environment such as a battery cell of a hybrid vehicle.
종래의 다른 기술은 인서트 사출을 이용하거나 제작하거나 하우징에 센서를 삽입하고 액체 화합물을 충진하고 경화시키는 방식이 있다. 그러나 이와 같은 인서트 사출 공법이나 하우징 봉입 방식은 고비용이라는 문제점이 있다.Another conventional technique is to use or fabricate insert injection or insert a sensor into the housing and fill and cure the liquid compound. However, such an insert injection method or a housing sealing method has a problem of high cost.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저렴한 제작이 가능한 슬림한 구조의 온도센서 조립체를 제공한다.The present invention is to solve the above problems, and provides a slim structure of the temperature sensor assembly that can be manufactured at low cost.
본 발명은 배터리의 슬림한 구조에 맞게 제조되어 배터리의 온도를 효율적으로 감지하고 장착과 탈착이 용이한 온도센서를 조립체를 제공한다.The present invention provides an assembly of a temperature sensor that is manufactured in accordance with the slim structure of the battery to efficiently sense the temperature of the battery and is easy to install and detach.
본 발명은 가혹한 환경에서 신뢰성있게 사용될 수 있는 슬림한 구조의 온도센서 조립체를 제공한다.The present invention provides a slim structure temperature sensor assembly that can be used reliably in harsh environments.
본 발명의 온도센서 조립체는: 센서소자와 센서소자에 연결된 리드들을 포함하는 센서본체; 리드들에 연결된 도선들; 및 센서본체를 개재한 상태로 상호 마주보고 융착된 상판과 하판으로 이루어진 플라스틱 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature sensor assembly of the present invention comprises: a sensor body including a sensor element and leads connected to the sensor element; Leads connected to the leads; And it is characterized in that it comprises a plastic case consisting of a top plate and a bottom plate fused to face each other via the sensor body.
바람직하게 융착은 초음파 융착일 수 있다.Preferably the fusion may be ultrasonic fusion.
센서본체는: 센서소자; 리드들; 및 리드들의 일부분을 노출시키도록 센서소자와 리드들을 감싸는 필름부재를 포함할 수 있다.The sensor body includes: a sensor element; Leads; And a film member surrounding the sensor element and the leads to expose a portion of the leads.
플라스틱 케이스는 상판 및 하판 중 적어도 한쪽의 내면에 개재되는 구조를 수용할 홈이 형성될 수 있다.The plastic case may be provided with a groove to accommodate the structure interposed on at least one of the inner surface of the upper plate and the lower plate.
도선들은 적어도 리드들과 연결되는 도선들의 부위가 플라스틱 케이스 내부 에 위치될 수 있다.The leads may be located at least in the plastic case at the portion of the leads connected to the leads.
플라스틱 케이스는 상판 및 하판 중 적어도 한쪽의 내면에 도선들 사이에 놓여지는 격벽이 형성될 수 있다.The plastic case may have a partition wall disposed between the conductive lines on an inner surface of at least one of the upper plate and the lower plate.
플라스틱 케이스의 상판과 하판에는 융착을 위한 결합 시에 결합 위치를 정의하도록 형성된, 서로 대응되는 결합돌기와 결합홈이 형성될 수 있다.The upper plate and the lower plate of the plastic case may be formed with coupling protrusions and coupling grooves corresponding to each other, which are formed to define the coupling position at the time of bonding for fusion.
플라스틱 케이스의 상판과 하판 중 적어도 한편에는 필름부재를 압박하여 개재된 센서본체의 위치를 고정하는 고정돌기가 형성될 수 있다.At least one of the upper plate and the lower plate of the plastic case may be provided with a fixing projection for fixing the position of the sensor body interposed by pressing the film member.
센서소자 부위에 도포된 도전성 실리콘층을 더 포함할 수 있다.It may further include a conductive silicon layer applied to the sensor element portion.
본 발명은 저렴한 제작이 가능한 슬림한 구조의 온도센서 조립체를 제공하는 효과가 있다. 배터리의 슬림한 구조에 맞게 제조되어 배터리의 온도를 효율적으로 감지하고 장착과 탈착이 용이한 효과를 가진다. 또한 가혹한 환경에서 안정적인 상태를 유지하며 신뢰성있게 사용될 수 있는 구조를 가진다.The present invention has the effect of providing a temperature sensor assembly of a slim structure that can be manufactured cheap. Manufactured according to the slim structure of the battery, it efficiently detects the temperature of the battery and has the effect of easy installation and removal. It also has a structure that can be used reliably and in a stable state in harsh environments.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도센서 조립체를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a temperature sensor assembly according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도센서 조립체의 측면도이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도센서 조립체의 평면도이다. 도 3은 도 1의 분해도이다. 도 4 본 발명의 온도센서 조립체에 적용되는 필름타입 온도센서를 도시한 도면이다. 도 5a 및 5b는 본 발명의 온도센서 조립체에 적용되는 플라스틱 케이스의 상판과 하판을 도시한 도면이다.1 is a side view of a temperature sensor assembly according to a preferred embodiment of the present invention. 2 is a plan view of a temperature sensor assembly according to a preferred embodiment of the present invention. 3 is an exploded view of FIG. 1. 4 is a view showing a film type temperature sensor applied to the temperature sensor assembly of the present invention. 5a and 5b is a view showing the top and bottom of the plastic case applied to the temperature sensor assembly of the present invention.
도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도센서 조립체는 센서소자(110)와 센서소자(110)에 연결된 리드(120)들을 포함하는 센서본체(10)와, 리드(120)들에 연결된 도선(30)들과, 센서본체(10)를 개재한 상태로 상호 마주보고 융착된 상판(210)과 하판(220)으로 이루어진 플라스틱 케이스(20)를 포함한다. 여기서 융착은 초음파 융착이다. 따라서 센서본체(10)의 리드(120)들에 도선(30)들을 납땜 등으로 각각 연결한 후 이를 플라스틱 케이스(20)의 상판(210)과 하판(220) 사이에 개재한 상태에서 상판(210)과 하판(220)을 초음파 융착시키게 되는 것이다.Referring to the drawings, the temperature sensor assembly according to the preferred embodiment of the present invention includes a
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 센서본체(10)는 바람직하게는 센서소자(110)와 리드(120)들을 감싸는 필름부재(130)를 포함하는 것일 수 있다. 즉, 서미스터를 채용한 센서소자(110)와, 센서소자(110)에 연결된 리드(120)들과, 리드(120)들의 일부분을 노출시키도록 센서소자(110)와 리드(120)들을 감싸는 필름부재(130)를 포함할 수 있다. 이 경우에는 결국 도 4에 도시된 바와 같은 기존의 필름타입 온도센서 형태를 그대로 채용하는 것일 수 있다.2 to 4, the
바람직하게는 센서소자(110) 부위에 도전성 실리콘층(140)이 도포될 수 있다. 구체적으로는 센서소자(110)의 헤드 부위의 필름부재 상에 열전도가 상대적으로 빠른 도전성 실리콘층(140)을 형성하여 응답성능을 향상시킬 수 있다는 것이다.Preferably, the
도 5a 및 5b에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 플라스틱 케이스(20)는 상 판(210) 및 하판(220) 중 적어도 한쪽의 내면에 개재되는 구조를 수용할 홈이 형성된다. 개재되는 구조는 예를 들어 센서본체(10)와 후술되는 바와 같이 도선(30)들의 일부분일 수 있다. 다시 말해서 상판(210)과 하판(220)이 융착되어 플라스틱 케이스(20)를 이룰 때 센서본체(10) 및 도선(30)들의 일부분이 내부에 안정적으로 수용되도록 하는 것이다. 이러한 홈은 상판(210)이나 하판(220)의 어느 한편에 형성될 수도 있고, 양편에 모두 형성될 수도 있다. 홈은 또한 하나 이상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 실시예에서는 상판(210)과 하판(220)에 모두 홈이 형성되어 있고, 홈은 센서본체(10)를 위한 홈(211, 221)과 도선(30)들을 위한 홈(212, 222)을 포함한다. 센서본체(10)를 위한 홈(211, 221)의 내부에는 서미스터 헤드부를 위한 홈(213, 223)이 형성된다.As best seen in FIGS. 5A and 5B, the
위에서도 잠깐 언급한 바와 같이 플라스틱 케이스(20)의 내부에는 리드(120)들과 연결되는 도선(30)들의 부위가 개재될 수 있다. 이러한 도선(30) 부위는 도선들을 위한 홈(212, 222)에 놓여진다. 이 홈(212, 222)의 어느 한쪽에는 바람직하게 도선들 사이에 놓여지는 격벽(224)이 형성된다. 이러한 격벽(224)은 도선 간에 합선되는 것을 방지하게 된다.As mentioned above, a portion of the
바람직하게는 플라스틱 케이스(20)의 상판(210)과 하판(220)에는 융착을 위한 결합 시에 결합 위치를 정의하도록 형성된, 서로 대응되는 결합돌기(225)와 결합홈(226)이 형성된다. 결합돌기(225)와 결합홈은 적어도 하나 이상일 수 있으며 상판(210)과 하판(220)을 결합할 때 매칭의 역할을 수행한다. 따라서 결합돌기(225)와 결합홈(226)은 서로 대응되는 형상을 가지면 되는 것이며 그 형상에 특 별한 제약이 있는 것은 아니다. Preferably, the
또한 바람직하게는 플라스틱 케이스(20)의 상판(210)과 하판(220) 중 적어도 한편에는 필름부재(130)를 압박하여 개재된 센서본체(10)의 위치를 고정하는 고정돌기(227)가 형성된다. 도면에 도시된 실시예에서는 이 고정돌기(227)가 하판(220)에 형성되어 있다. 고정돌기(227)는 상판(210)과 하판(220)의 결합 시 그리고 융착 후에도 센서본체(10)가 유동하지 않도록 하는 역할을 할 수 있다.Also preferably, at least one of the
따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도센서 조립체는 센서본체(10)의 리드(120)들에 도선(30)들을 납땜 등으로 연결한 후, 이를 상판(210)과 하판(220) 사이에 개재하고 초음파 융착으로 상판(210)과 하판(220)을 접합시킨다. 센서본체(10) 및 도선(30)이 상판(210)과 하판(220)에 개재될 때 상술한 바와 같은 정해진 위치에 놓여지게 된다. 즉, 센서본체(10)는 홈(211, 221)에 놓여지며 이때 서미스터 헤드부위가 홈(213)에 놓여진다. 도선(30)들은 그를 위한 홈(222)에 놓여지면서 격벽(224)에 의해 서로 분리된 상태가 된다. 상판(210)과 하판(220)을 결합할 때는 결합돌기(225)와 결합홈(226)에 의해 매칭되어 결합위치가 정확하게 정의된다. 이어 초음파 융착을 통하여 상판(210)과 하판(220)이 접합되어 플라스틱 케이스(20)를 이루게 되어 온도센서 조립체가 완성된다. 여기서, 응답성을 높이기 위해 상술한 바와 같이 센서본체(10)의 서미스터 헤드부위에는 도전성 실리콘층(140)이 형성될 수 있다.Therefore, the temperature sensor assembly according to the preferred embodiment of the present invention is connected to the
이상과 같은 본 발명의 온도센서 조립체는 특히 하이브리드 자동차와 같은 가혹환경에 적합한 구조를 가지게 된다. 하이브리드 자동차에서는 동력을 목적으로 하는 배터리가 탑재되는데, 구동 중에 배터리의 온도를 감지하여 그 신호를 ECU에 전달하여 제어신호에 이용한다. 따라서 배터리의 셀에 장착과 탈착이 용이하여야 하고 장착 후에도 안정적인 상태를 유지할 수 있는 온도센서의 구조가 필요하며, 본 발명의 온도센서 조립체는 이러한 요구사항을 충족한다. 특히 제조방법과 구조가 간단하여 저비용이 구현될 수 있다는 장점도 가진다.The temperature sensor assembly of the present invention as described above will have a structure particularly suitable for harsh environments, such as a hybrid vehicle. In a hybrid vehicle, a battery for power purpose is mounted. During operation, the battery senses the temperature of the battery and transmits the signal to the ECU for use as a control signal. Therefore, it is necessary to easily mount and detach the cell of the battery and a structure of a temperature sensor capable of maintaining a stable state after mounting is required, the temperature sensor assembly of the present invention meets these requirements. In particular, the manufacturing method and structure is simple, so that the low cost can be implemented.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도센서 조립체의 측면도이다.1 is a side view of a temperature sensor assembly according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도센서 조립체의 평면도이다.2 is a plan view of a temperature sensor assembly according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 도 1의 분해도이다.3 is an exploded view of FIG. 1.
도 4 본 발명의 온도센서 조립체에 적용되는 필름타입 온도센서를 도시한 도면이다.4 is a view showing a film type temperature sensor applied to the temperature sensor assembly of the present invention.
도 5a 및 5b는 본 발명의 온도센서 조립체에 적용되는 플라스틱 케이스의 상판과 하판을 도시한 도면이다.5a and 5b is a view showing the top and bottom of the plastic case applied to the temperature sensor assembly of the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of code about main part of drawing ※
10 : 센서본체 20 : 플라스틱 케이스10: sensor body 20: plastic case
30 : 도선 110 : 센서소자30: wire 110: sensor element
120 : 리드 130 : 필름부재120: lead 130: film member
140 : 실리콘층 210 : 상판140: silicon layer 210: top plate
220 : 하판 224 : 격벽220: bottom plate 224: bulkhead
225 : 결합돌기 226 : 결합홈 225: coupling protrusion 226: coupling groove
227 : 고정돌기227: fixed protrusion
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