Die vorliegende Erfindung betrifft einen Messwiderstand für einen Stromsensor sowie eine Stromsensoreinheit mit einem erfindungsgemäßen Messwiderstand.The present invention relates to a measuring resistor for a current sensor and to a current sensor unit having a measuring resistor according to the invention.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind Batteriepolklemmenanordnungen mit integrierten Strommessschaltungen zum Erfassen des Stromflusses aus der Batterie bekannt.Battery pole terminal arrangements with integrated current measuring circuits for detecting the flow of current out of the battery are known from the prior art.
So offenbart bspw. die DE 10 2004/046855 B3 eine Batteriepolklemmenanordnung, die eine Polklemme mit einem Befestigungsbereich umfasst. Ein Messwiderstand für einen Batteriesensor ist mittels eines Befestigungselements an dem Befestigungsbereich der Polklemme angebracht. Das Befestigungselement besteht aus einem den Befestigungsbereich passierenden Bolzen und einer den Bolzen umfassenden Isolierhülse.For example, the DE 10 2004/046855 B3 a battery pole terminal assembly comprising a pole terminal having a mounting area. A measuring resistor for a battery sensor is attached to the mounting area of the pole terminal by means of a fastening element. The fastening element consists of a bolt passing through the fastening area and an insulating sleeve comprising the bolt.
Aus der DE 10 2004/007851 A1 ist eine als intelligente Anschlussvorrichtung ausgebildete Batteriepolklemmenanordnung bekannt, bei der der Messwiderstand in der Anschlussvorrichtung integriert ist, so dass die beiden Elemente einteilig ausgestaltet sind.From the DE 10 2004/007851 A1 is designed as an intelligent terminal device battery terminal assembly is known in which the measuring resistor is integrated in the connection device, so that the two elements are designed in one piece.
Eine Kraftfahrzeugbordnetzsensorvorrichtung zur Erfassung des Stroms, der Spannung und/oder der Temperatur innerhalb eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs ist in der Druckschrift EP 1 644 749 B1 beschrieben und umfasst zwei an stromführenden Leitungen innerhalb des Bordnetzes angeschlossene Anschlussstücke, die mit einem Messwiderstand verbunden sind. Dabei weist zumindest ein Anschlussstück eine Schlüsselfläche zum Aufnehmen einer Auswertelektronik auf. Der Messwiderstand ist im wesentlichen rotationssymetrisch ausgebildet und zwischen den Anschlussstücken angeordnet.A motor vehicle electrical system sensor device for detecting the current, the voltage and / or the temperature within a vehicle electrical system of a motor vehicle is in the document EP 1 644 749 B1 described and includes two connected to live lines within the electrical system connectors, which are connected to a measuring resistor. In this case, at least one connecting piece on a key surface for receiving an evaluation electronics. The measuring resistor is formed substantially rotationally symmetrical and arranged between the connecting pieces.
Die Druckschrift EP 1 807 708 B1 beschreibt einen Batteriestromsensor für ein Kraftfahrzeug, der einen in den Batteriestromkreis eingefügten Messsensor und eine mit dem Messsensor verbundene Messschaltungsanordnung umfasst, wobei Teile der Messschaltungsanordnung auf einem Schaltungsträger angeordnet sind, der mit dem Messsensor über federnde Verbindungsmittel positionsfest elektrisch und mechanisch verbunden ist. Aufgrund federnder Eigenschaften der Verbindungsmittel können thermische Längenänderungen des Messsensors in dessen Querrichtung ausgeglichen werden.The publication EP 1 807 708 B1 describes a battery current sensor for a motor vehicle, which includes an inserted into the battery circuit measuring sensor and connected to the measuring sensor measuring circuitry, wherein parts of the measuring circuit are arranged on a circuit board, which is electrically and mechanically fixedly connected to the measuring sensor via resilient connection means. Due to resilient properties of the connecting means thermal changes in length of the measuring sensor can be compensated in the transverse direction.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden ein Messwiderstand für einen Stromsensor und Stromsensoreinheit mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.Against this background, a measuring resistor for a current sensor and current sensor unit with the features of the independent claims are proposed. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description.
Der Messwiderstand ist bevorzugt im wesentlichen bolzenförmig ausgebildet, wobei zumindest ein Mittelabschnitt des Messwiderstands aus einem geeigneten Widerstandsmaterial besteht. Zumindest ein Endabschnitt von zwei einander gegenüberliegende Endabschnitte des Messwiderstands weist ein Befestigungsmittel auf. Als Befestigungsmittel eignet sich beispielsweise ein Gewinde oder eine für eine Nietverbindung übliche zylindrische Form. Über das Befestigungsmittel wird der Messwiderstand für einen Stromsensor beziehungsweise die Stromsensoreinheit unmittelbar mit einer Batteriepolklemme und/oder mit einem Batteriekabel verbunden. Der Messwiderstand selbst dient durch eine geeignete Ausgestaltung als Befestigungsmittel, über das das Batteriekabel mit dem Batteriepolklemme verbunden wird. Hierzu kann der Messwiderstand insbesondere bolzenförmig ausgestaltet sein. Durch diese bolzenförmige Ausgestaltung wird dem Messwiderstand ein deutlich höheres Maß an Stabilität verliehen, als es bei den im Stand der Technik oft flach ausgebildeten Messwiderständen der Fall ist. Somit werden keine weiteren tragenden bzw. stabilisierenden Strukturen für den Messwiderstand benötigt. Durch die bevorzugte Ausgestaltung mit einem Gewinde an zumindest einem Endabschnitt des im wesentlichen bolzenförmigen Messwiderstands kann dieser direkt an einer dafür vorgesehenen Öffnung einer Polklemme angebracht werden, bspw. durch Einschrauben in eine mit einem Gewinde versehenen Öffnung bzw. durch Sichern mit einer Gegenmutter.The measuring resistor is preferably formed substantially bolt-shaped, wherein at least a central portion of the measuring resistor consists of a suitable resistance material. At least one end portion of two opposite end portions of the measuring resistor has a fixing means. As a fastener, for example, a thread or a conventional rivet for a cylindrical shape is suitable. About the attachment means of the measuring resistor for a current sensor or the current sensor unit is connected directly to a battery terminal and / or with a battery cable. The measuring resistor itself is used by a suitable design as a fastening means, via which the battery cable is connected to the battery pole. For this purpose, the measuring resistor can be designed in particular bolt-shaped. This bolt-shaped configuration gives the measuring resistor a significantly higher degree of stability than is the case with the measuring resistors, which are often made flat in the state of the art. Thus, no further supporting or stabilizing structures for the measuring resistor are needed. By the preferred embodiment with a thread on at least one end portion of the substantially bolt-shaped measuring resistor, this can be attached directly to a designated opening of a pole terminal, for example. By screwing into a threaded opening or by securing with a locknut.
Der erfindungsgemäß ausgestattete Messwiderstand ist somit ausreichend stabil und verwindungsfest, um direkt und ohne weitere Hilfs- bzw. Trägerstrukturen an der Batteriepolklemme befestigt zu werden.The measuring resistor provided according to the invention is therefore sufficiently stable and torsion-resistant to be attached directly to the battery pole terminal without further auxiliary or support structures.
Der Messwiderstand kann in Ausgestaltung einstückig aus einem gegebenen Material bestehen, bei dem es sich um ein, dem Fachmann an sich bekanntes, geeignetes Widerstandsmaterial, wie bspw. Manganin, handelt. Der Messwiderstand kann auch aus mehreren Teilen bestehen, wobei das Mittelteil aus einem geeigneten Widerstandsmaterial besteht und die beiden Endabschnitte aus einem elektrisch leitendem Material, wie bspw. Kupfer. Selbstverständlich kann auch bei einer Ausführung aus mehreren Teilen der Messwiderstand durchgehend aus einem oder mehreren unterschiedlichen Widerstandsmaterialien bestehen. Dadurch, dass bevorzugt auch das Befestigungsmittel des Messwiderstands aus einem geeigneten Widerstandsmaterial besteht, wird eine noch kompaktere Bauweise erreicht. Auch kann bei einer einstückigen Ausgestaltung des Messwiderstands der Herstellprozess vereinfacht werden, da nun auf ein Anschweißen des aus einem anderen Material wie beispielsweise Kupfer bestehenden Anschlussstücks verzichtet werden kann. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Herstellprozesses weiter erhöht. The measuring resistor can in one piece consist of a given material, which is a suitable resistance material known per se in the art, such as, for example, manganin. The measuring resistor may also consist of several parts, wherein the middle part consists of a suitable resistance material and the two end portions of an electrically conductive material, such as. Copper. Of course, even with an embodiment of several parts of the measuring resistor continuously consist of one or more different resistance materials. As a result of that Preferably, the fastening means of the measuring resistor consists of a suitable resistance material, an even more compact design is achieved. Also, in a one-piece design of the measuring resistor of the manufacturing process can be simplified, since now can be dispensed with welding of the existing of a different material such as copper connector. This further increases the reliability of the manufacturing process.
Darüber hinaus kann eine Leiterplatte, auf der sich die notwendige Strommessschaltung befindet, ebenfalls direkt an dem Messwiderstand angebracht werden. In addition, a printed circuit board on which the necessary current measuring circuit is located can also be attached directly to the measuring resistor.
Für die direkte Verbindung der Leiterplatte mit dem Messwiderstand gibt es mehrere Möglichkeiten.There are several possibilities for the direct connection of the printed circuit board to the measuring resistor.
Zum einen kann die Leiterplatte mit dazu vorgesehenen Kontakten direkt an Kontaktierungsflächen des Messwiderstands angelötet oder angeschweißt werden. Der im wesentlichen bolzenförmige Messwiderstand kann hierzu mindestens eine Abflachung aufweisen. Alternativ kann der Messwiderstand abragende Kontaktierelemente zum Ankontaktieren der Leiterplatte aufweisen. Die abragenden Kontaktierelemente können bspw. als im wesentlichen senkrecht zur Bolzenlängsachse abragende Kontaktfedern ausgebildet sein. Als weitere Alternative bietet sich eine Ausgestaltung des Kontaktierelements als parallel zur Bolzenlängsachse verlaufender Schlitz an. On the one hand, the printed circuit board can be soldered or welded directly to contact surfaces of the measuring resistor with contacts provided for this purpose. The substantially bolt-shaped measuring resistor can for this purpose have at least one flat. Alternatively, the measuring resistor may have projecting contact elements for contacting the printed circuit board. The projecting contacting elements can be designed, for example, as contact springs projecting substantially perpendicular to the bolt longitudinal axis. As a further alternative, an embodiment of the contacting as an extending parallel to the bolt longitudinal axis slot offers.
Der beschriebene Messwiderstand und/oder die beschriebene Batteriepolklemmenanordnung kann bzw. können bei Steuergeräten, Sensoren oder sonstigen elektronischen Geräten mit sogenannten Shuntschnittstellen und somit Schnittstellen für Messwiderstände eingesetzt werden. Eine mögliche Anwendung kann bei einem elektronischen Batteriesensor, üblicherweise für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen sein. The described measuring resistor and / or the described battery pole terminal arrangement can or can be used in control devices, sensors or other electronic devices with so-called shunt interfaces and thus interfaces for measuring resistors. One possible application may be in an electronic battery sensor, usually for a motor vehicle.
Der Messwiderstand ist über Kontaktierelemente mit einer Messschaltung, die auf der Leiterplatte integriert ist, verbunden. Durch eine derartige Anordnung ist eine Erkennung eines Zustands der Batterie eines Kraftfahrzeugs zur Umsetzung eines Energiemanagementsystems möglich, wobei bspw. Spannungsschwankungen der Batterie ausgewertet und darauf basierende Signale an das Bordnetz weitergegeben werden können. Unter Berücksichtigung von Informationen, die mit diesen Signalen bereitgestellt werden, ist es möglich, dass ein Steuergerät des Bordnetzes Funktionen, die von einem Zustand der Batterie abhängen, kontrollieren kann. Derartige Funktionen umfassen bspw. ein Abschalten des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs bei einem Stillstand an einer Ampel. The measuring resistor is connected via contact elements with a measuring circuit, which is integrated on the circuit board. Such an arrangement makes it possible to detect a state of the battery of a motor vehicle for implementing an energy management system, wherein, for example, voltage fluctuations of the battery can be evaluated and signals based thereon can be forwarded to the vehicle electrical system. In consideration of information provided with these signals, it is possible that a control unit of the vehicle electrical system may control functions that depend on a state of the battery. Such functions include, for example, a shutdown of the internal combustion engine of the motor vehicle at a stop at a traffic light.
Es ist vorgesehen, dass der Messwiderstand sowie die damit verbundene Leiterplatte zur Bereitstellung einer Ummantelung mit einem Kunststoff, bspw. einem Thermoplast oder Duroplast, umspritzt sind. Weiterhin können der Messwiderstand und die Leiterplatte zusätzlich mit einer Vergussmasse abgedichtet sein. It is envisaged that the measuring resistor as well as the printed circuit board associated therewith are encapsulated to provide a casing with a plastic, for example a thermoplastic or thermosetting plastic. Furthermore, the measuring resistor and the printed circuit board can be additionally sealed with a potting compound.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description of the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwiderstands. 1 shows a first embodiment of a measuring resistor according to the invention.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwiderstands. 2 shows a second embodiment of a measuring resistor according to the invention.
3 zeigt eine erste Ausführungsform einer Stromsensoreinheit mit dem Messwiderstand der 1. 3 shows a first embodiment of a current sensor unit with the measuring resistor of 1 ,
4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Stromsensoreinheit mit Batteriepolklemme und einen Messwiderstand gemäß 2. 4 shows a second embodiment of a current sensor unit with Batteriepolklemme and a measuring resistor according to 2 ,
5 zeigt die Batteriepolklemmenanordnung der 4 in Explosionsdarstellung. 5 shows the Batteriepolklemmenanordnung the 4 in exploded view.
6 zeigt eine Anordnung mit einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwiderstands. 6 shows an arrangement with a third embodiment of a measuring resistor according to the invention.
7 zeigt die Anordnung der 6 in Explosionsdarstellung. 7 shows the arrangement of 6 in exploded view.
8 zeigt eine auseinandergezogene Anordnung ähnlich der Anordnung der 6 mit einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwiderstands. 8th shows an exploded arrangement similar to the arrangement of 6 with a fourth embodiment of a measuring resistor according to the invention.
9 zeigt die Anordnung der 8 in Draufsicht in zusammengesetzter Form. 9 shows the arrangement of 8th in plan view in composite form.
10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stromsensoreinheit in auseinandergezogener Darstellung. 10 shows a further embodiment of a current sensor unit according to the invention in an exploded view.
11 zeigt die teilweise zusammengesetzte Stromsensoreinheit der 10 in seitlicher Darstellung. 11 shows the partially assembled current sensor unit of 10 in lateral view.
12 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batteriepolklemmenanordnung. 12 shows a further embodiment of a Batteriepolklemmenanordnung invention.
13 zeigt die Batteriepolklemmenanordnung der 12 in seitlicher Darstellung. 13 shows the Batteriepolklemmenanordnung the 12 in lateral view.
14 zeigt in schematischer Darstellung eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwiderstands aus unterschiedlichen Perspektiven sowie eine sechste Ausführungsform einer Batteriepolklemmenanordnung. 14 shows a schematic representation of a fifth embodiment of a measuring resistor according to the invention from different perspectives and a sixth embodiment of a Batteriepolklemmenanordnung.
15 zeigt in schematischer Darstellung eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwiderstands aus unterschiedlichen Perspektiven. 15 shows a schematic representation of a sixth embodiment of a measuring resistor according to the invention from different perspectives.
16 zeigt eine siebte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwiderstands sowie eine siebte Ausführungsform einer Batteriepolklemmenanordnung in schematischer Darstellung. 16 shows a seventh embodiment of a measuring resistor according to the invention and a seventh embodiment of a Batteriepolklemmenanordnung in a schematic representation.
17 zeigt in schematischer Darstellung eine achte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwiderstands und Beispiele für eine Ausgestaltung eines Querschnitts dieses Messwiderstands. 17 shows a schematic representation of an eighth embodiment of a measuring resistor according to the invention and examples of an embodiment of a cross section of this measuring resistor.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Messwiderstand (oder auch Messshunt) 100 für eine Batteriepolklemme. Der Messwiderstand 100 ist im wesentlichen bolzenförmig ausgestaltet. Er umfasst einen Mittelabschnitt 120 und zwei einander gegenüberliegende Endabschnitte 140, 160, die mit dem Mittelabschnitt 120 verbunden und entlang einer gemeinsamen Mittellängsachse angeordnet sind. 1 shows a measuring resistor according to the invention (or also measuring shunt) 100 for a battery pole terminal. The measuring resistor 100 is designed essentially bolt-shaped. It comprises a middle section 120 and two opposite end portions 140 . 160 that with the middle section 120 connected and arranged along a common central longitudinal axis.
Der Mittelabschnitt 120 besteht aus einem für die vorgesehenen Messaufgaben geeigneten Widerstandsmaterial, wie bspw. Manganin. Die beiden Endabschnitte 140, 160 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, wie bspw. Kupfer. Der Mittelabschnitt 120 und die beiden Endabschnitte 140, 160 sind durch Löten, Schweißen oder eine andere äquivalente Befestigungsmethode miteinander verbunden. Zur Verbesserung der Stabilität kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass in den beiden Endabschnitten 140, 160 Steckaufnahmen für den Mittelabschnitt 120 vorgesehen sind, in die dieser zur Verbindung der Elemente eingesteckt und dann verlötet, verschweißt o. dgl. wird. Die Endabschnitte 140, 160 können – wie in dem Ausführungsbeispiel dargestellt – Gegenflächen 170 aufweisen, die auch als Anschläge bezeichnet werden können. Darüber hinaus weisen die beiden Endabschnitte 140, 160 jeweils ein Gewinde 18 als Beispiel für ein Befestigungsmittel auf.The middle section 120 consists of a suitable for the intended measurement tasks resistance material, such as. Manganin. The two end sections 140 . 160 consist of an electrically conductive material, such as. Copper. The middle section 120 and the two end sections 140 . 160 are joined together by soldering, welding or another equivalent method of attachment. To improve the stability can also be provided that in the two end sections 140 . 160 Plug-in receptacles for the middle section 120 are provided, in which this plugged in to connect the elements and then soldered, welded o. The like. Is. The end sections 140 . 160 can - as shown in the embodiment - counter surfaces 170 have, which can also be referred to as stops. In addition, the two end sections 140 . 160 one thread each 18 as an example of a fastener.
Wie bereits eingangs erwähnt, kann der Messwiderstand 100 auch einstückig aus einem geeigneten Widerstandsmaterial bestehen. In diesem Fall sind der Mittelabschnitt 120, die Endabschnitte 140, 160 sowie die Gegenflächen 170 aus demselben Material und bilden als Messwiderstand 100 eine kompakte, einstückige bauliche Einheit.As already mentioned, the measuring resistor 100 also in one piece from a suitable resistance material. In this case, the middle section 120 , the end sections 140 . 160 as well as the mating surfaces 170 made of the same material and form as a measuring resistor 100 a compact, one-piece structural unit.
Der Mittelabschnitt 120 des in 1 dargestellten Messwiderstands 100 ist im wesentlichen vierkantförmig mit abgerundeten Ecken ausgebildet. Zur Gestaltung eines Übergangs zwischen dem Mittelabschnitt und den Gewindebolzenenden der beiden Endabschnitte 140, 160 sind zu dem Mittelabschnitt 120 weisende Bereiche der Endabschnitte 140, 160 entsprechend vierkantförmig ausgebildet. Der Übergang zwischen dem kreisrunden Bolzenquerschnitt und dem Vierkantquerschnitt ist durch eine Gegenfläche 170 dargestellt. The middle section 120 of in 1 shown measuring resistance 100 is formed substantially square shape with rounded corners. To form a transition between the central portion and the threaded bolt ends of the two end portions 140 . 160 are to the middle section 120 pointing areas of the end sections 140 . 160 designed in accordance with square. The transition between the circular bolt cross section and the square cross section is through a counter surface 170 shown.
Der Messwiderstand 100 ist zu einer Hauptmittelachse im wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist mit dem beschriebenen Messwiderstand die Möglichkeit einer flexiblen Montage gegeben, wie im Zusammenhang mit nachfolgenden Figuren noch besser ersichtlich wird. The measuring resistor 100 is formed to a main central axis substantially mirror-symmetrical. Due to the design according to the invention, the possibility of flexible mounting is given with the described measuring resistor, as will become more apparent in connection with subsequent figures.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messwiderstands 101 mit einem Mittelabschnitt 121 und Endabschnitten 141, 161, die jeweils ein Gewinde 18 als Befestigungsmittel und eine im Wesentlichen runde Gegenfläche 171 als Anschlag aufweisen. 2 shows a further embodiment of a measuring resistor according to the invention 101 with a middle section 121 and end sections 141 . 161 , each one threaded 18 as a fastener and a substantially round counter surface 171 as a stop.
Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform weist der Mittelabschnitt 121 des Messwiderstands 101 der 2 einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt mit einer Abflachung 131 auf (der Mittelabschnitt 120 des Messwiderstands 100 der 1 weist aufgrund seiner Vierkantausgestaltung so gesehen vier Abflachungen 130 auf). Das Vorhandensein einer derartigen Abflachung erleichtert die Lötverbindung mit einer Leiterplatte 200 (vgl. 3). Außerdem weisen Gegenflächen 171 der in 2 gezeigten Ausführungsform des Messwiderstands 101 Ausnehmungen 190 auf. Diese Ausnehmungen 190 wirken als Arretierung bzw. Verdehsicherung des Messwiderstands 101. Unlike the in 1 illustrated embodiment, the central portion 121 of the measuring resistor 101 of the 2 a substantially circular cross-section with a flattening 131 on (the middle section 120 of the measuring resistor 100 of the 1 due to its square design so seen four flats 130 on). The presence of such a flattening facilitates the solder connection to a circuit board 200 (see. 3 ). In addition, counter surfaces have 171 the in 2 shown embodiment of the measuring resistor 101 recesses 190 on. These recesses 190 act as locking or Verdehsicherung the measuring resistor 101 ,
Ein Mittelabschnitt 120, 121 kann n Abflachungen 130, 131 aufweisen und somit im Querschnitt eine Form eines regelmäßigen n-Ecks, bspw. eines Vierecks oder Sechsecks aufweisen. A middle section 120 . 121 can n flattenings 130 . 131 and thus have in cross-section a shape of a regular n-corner, for example. A quadrangle or hexagon.
3 zeigt diverse Ausführungsformen der Stromsensoreinheit 1 mit einem Messwiderstand 100 gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform. Der Messwiderstand 100 der Stromsensoreinheit 1 ist an der Seite einer Abflachung mit zwei Kontakten 220 einer Leiterplatte 200 verbunden (bspw. durch Löten). Die Leiterplatte 200 verfügt über einen Chip 24. Über zwei weitere Kontakte 26 ist ein Stecker 30 mit der Leiterplatte 200 verbunden. 3 shows various embodiments of the current sensor unit 1 with a measuring resistor 100 according to the in 1 illustrated embodiment. The measuring resistor 100 the current sensor unit 1 is on the side of a flat with two contacts 220 a circuit board 200 connected (eg by soldering). The circuit board 200 has a chip 24 , About two more contacts 26 is a plug 30 with the circuit board 200 connected.
Die Leiterplatte 200 und zumindest der Mittelabschnitt 120 des Messwiderstands 100 sind von einem Schutzgehäuse 28 umgeben. Bei dem Schutzgehäuse 28 kann es sich um ein wiederentfernbares Gehäuse aus geeignetem Schutzmaterial, wie bspw. Gummi, handeln. Bei dem Schutzgehäuse 28 kann es sich andererseits aber auch um ein festvergossenes Gehäuse handeln. Das Schutzgehäuse 28 liegt an den in Richtung zum Mittelabschnitt 120 orientierten Oberflächen der Gegenflächen 170 an. Somit übernehmen die Gegenflächen auch eine Dichtfunktion zwischen Batterie bzw. Batteriekabel und dem Schutzgehäuse 28. Dies gilt auch sinngemäß für die weiteren Ausführungsbeispiele und die dort gezeigten Geometrien der Gegenflächen 170.The circuit board 200 and at least the middle section 120 of the measuring resistor 100 are from a protective housing 28 surround. In the protective housing 28 it may be a removable housing of suitable protective material, such as rubber. In the protective housing 28 On the other hand, however, it may also be a solid-encased housing. The protective housing 28 lies at the towards the center section 120 oriented surfaces of the mating surfaces 170 at. Thus, the mating surfaces also assume a sealing function between the battery or battery cable and the protective housing 28 , This also applies mutatis mutandis to the other embodiments and the geometries of the mating surfaces shown there 170 ,
Die 4 und 5 zeigen eine Batteriepolklemmenanordnung 2 mit einem Messwiderstand 101 gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform. Die Anordnung der 4 und 5 entspricht im übrigen im wesentlichen derjenigen der 3, wobei ergänzend noch weitere Elemente einer Batteriepolklemmenanordnung 2 dargestellt sind. Insbesondere veranschaulichen die 4 und 5 die Anbringung des Messwiderstands 101 an einer Batteriepolklemme 40, indem einer der bolzenförmigen Endabschnitte 141, 161 des Messwiderstands 101 direkt in eine dazu vorgesehene Öffnung 42 der Batteriepolklemme 40 hindurchgesteckt und von der Gegenseite mittels einer Mutter 44 bis zu der Gegenfläche 171 als Anschlag gekontert wird. Auf diese Art sind in diesem Ausführungsbeispiel die Befestigungsmittel des Messwiderstands 101 ausgebildet zur unmittelbaren mechanischen Befestigung der Batteriepolklemme 40 über den Messwiderstand 101 mit einem an einem Kabelschuh 32 vebindbaren Batteriekabel. Der Messwiderstand 101 übernimmt durch die beschriebene Ausgestaltung somit die unmittelbare mechanische und elektrische Verbindung zwischen Batteriepolklemme 40 und Batteriekabel. Hierzu sind in dem Messwiderstand 101 entsprechende Befestigungsmittel wie Gewinde 18, Gegenflächen 171 oder Außenkonturen vorgesehen, um Schraub-, Niet- oder sonstige geeignete Verbindungen mit Batteriepolklemme 40 und/oder Batteriekabel einzugehen. The 4 and 5 show a battery pole terminal assembly 2 with a measuring resistor 101 according to the in 2 illustrated embodiment. The arrangement of 4 and 5 Incidentally, this is essentially the same as that of 3 , in addition to other elements of a Batteriepolklemmenanordnung 2 are shown. In particular, they illustrate 4 and 5 the attachment of the measuring resistor 101 on a battery terminal 40 by one of the bolt-shaped end sections 141 . 161 of the measuring resistor 101 directly into a designated opening 42 the battery pole terminal 40 put through and from the opposite side by means of a nut 44 up to the counter surface 171 is countered as a stop. In this way, in this embodiment, the fastening means of the measuring resistor 101 designed for direct mechanical attachment of the battery terminal 40 over the measuring resistor 101 with one on a cable lug 32 connectable battery cable. The measuring resistor 101 thus assumes the direct mechanical and electrical connection between battery terminal by the described embodiment 40 and battery cables. These are in the measuring resistor 101 appropriate fasteners such as thread 18 , Mating surfaces 171 or outer contours provided to screw, rivet or other suitable connections with battery terminal 40 and / or battery cables.
Auf den entsprechend gegenüberliegenden Endabschnitt 141, 161 wird der Kabelschuh 32 gesteckt, so dass dieser an der entsprechend anderen Gegenfläche 171 des Messwiderstands 101 zum Anliegen kommt, und wird in dieser Position mittels einer weiteren Mutter 46 gesichert.On the corresponding opposite end portion 141 . 161 becomes the cable lug 32 plugged so that this at the corresponding other counter surface 171 of the measuring resistor 101 comes to the concern, and is in this position by means of another mother 46 secured.
Aus der Darstellung der 4 und 5 ist sehr gut erkennbar, dass der Messwiderstand 101 mit jedem seiner beiden Endabschnitte 141, 161 an die Batteriepolklemme 40 angeschraubt werden kann, und dies von jeder der beiden Seiten der Befestigungsöffnung 42. Der Mittelabschnitt 121 ist mit einem Schutzgehäuse 28 verbunden, in dem eine Leiterplatte 201 angeordnet ist.From the representation of 4 and 5 is very clear that the measuring resistor 101 with each of its two end sections 141 . 161 to the battery terminal 40 can be screwed on, and this from each of the two sides of the mounting hole 42 , The middle section 121 is with a protective housing 28 connected in which a circuit board 201 is arranged.
Die weiteren Figuren zeigen zur Veranschaulichung der mit dem erfindungsgemäßen Messwiderstand verbundenen Möglichkeiten verschiedene weitere Ausführungsformen und Varianten sowohl für den Messwiderstand als auch für die Batteriepolklemmenanordnung.The other figures show to illustrate the possibilities associated with the measuring resistor according to the invention various further embodiments and variants both for the measuring resistor and for the Batteriepolklemmenanordnung.
Die 6 und 7 zeigen eine dritte Ausführungsform einer Stromsensoreinheit 3 mit einem Messwiderstand 102. Der Messwiderstand 102 weist in einem Bereich zwischen den Gewinden 18, bspw. im Bereich eines Mittelabschnitts 122, zwischen Gegenflächen 172 zwei Kontaktierelemente zum Ankontaktieren der Leiterplatte 200 auf. Die Kontaktierelemente sind als Kontaktfedern 50 ausgebildet, die im wesentlichen senkrecht zu der Mittellängsachse des bolzenförmigen Messwiderstands 102 abragen. Auf der zugeordneten Leiterplatte 200 sind zwei als Kontaktschienen ausgebildete Kontakte 221 vorgesehen, die über die Leiterplatte 200 hinausragen und durch Anlegen an den Kontaktfedern 50 (vgl. 6) mit diesen in Kontakt bringbar und mittels Löten, Schweißen oder andere Verbindungsverfahren dauerhaft verbindbar sind.The 6 and 7 show a third embodiment of a current sensor unit 3 with a measuring resistor 102 , The measuring resistor 102 points in an area between the threads 18 , for example in the middle section 122 , between opposing surfaces 172 two contacting elements for contacting the printed circuit board 200 on. The contacting elements are as contact springs 50 formed, which is substantially perpendicular to the central longitudinal axis of the bolt-shaped measuring resistor 102 protrude. On the associated circuit board 200 are two contacts designed as contact rails 221 provided over the circuit board 200 protrude and by applying to the contact springs 50 (see. 6 ) Can be brought into contact with these and permanently connected by means of soldering, welding or other connection methods.
Die 8 und 9 zeigen eine analoge Batteriepolklemmenanordnung 4 mit einem Messwiderstand 103, der als Kontaktierelement einen parallel zur Bolzenlängsachse verlaufenden Schlitz entlang des Mittelabschnitts 123 aufweist. The 8th and 9 show an analog battery terminal assembly 4 with a measuring resistor 103 as a contact element extending parallel to the bolt longitudinal axis slot along the central portion 123 having.
Die Leiterplatte 201 weist eine entsprechende Verlängerung mit darauf angeordneten Kontakten 222 auf. Die Verlängerung 21 der Leiterplatte 201 ist derart ausgebildet, dass sie zur Ankontaktierung kartenartig in ein als Schlitz 52 ausgebildetes Kontaktierelement des Messwiderstands 103 eingesteckt werden kann. The circuit board 201 has a corresponding extension with contacts arranged thereon 222 on. The extension 21 the circuit board 201 is formed such that it for contacting a card in a slot 52 trained contacting element of the measuring resistor 103 can be inserted.
Eine fünfte Ausgestaltungsform einer Stromsensoreinheit 5 ist in den 10 und 11 dargestellt. Diese Stromsensoreinheit 5 umfasst einen Messwiderstand 102 gemäß der in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsform, d. h. einen Messwiderstand 102 mit im wesentlichen senkrecht zur Bolzenlängsachse abragenden, als Kontaktfedern 50 ausgebildete Kontaktierelemente.A fifth embodiment of a current sensor unit 5 is in the 10 and 11 shown. This current sensor unit 5 includes a measuring resistor 102 according to the in 6 and 7 illustrated embodiment, ie a measuring resistor 102 protruding substantially perpendicular to the bolt longitudinal axis, as contact springs 50 trained contacting elements.
Anders als im Ausführungsbeispiel der 6 und 7 werden die Kontaktfedern 50 nicht an über die Leiterplatte 200 hinausragenden als Kontaktschienen ausgebildete Kontakte 221 angelötet, sondern mittels Klemmelementen 54 aus leitendem Material direkt an der Leiterplatte 202 angeklemmt. Unlike in the embodiment of 6 and 7 become the contact springs 50 not on the PCB 200 protruding contacts formed as contact rails 221 soldered, but by means of clamping elements 54 made of conductive material directly on the circuit board 202 clamped.
Zur Verbesserung der Stabilität der Verbindung können in den die Kontakte 223 der Leiterplatte 202 bildenden Leiterbahnen Bohrungen 23 vorgesehen sein, die zum Eingriff von stiftartigen Ausformungen 55 an den Innenseiten der Klemmelemente 54 vorgesehen sind.To improve the stability of the connection can be in the the contacts 223 the circuit board 202 forming conductor tracks holes 23 be provided for the engagement of pin-like formations 55 on the inner sides of the clamping elements 54 are provided.
Zum Schutz dieser lösbaren Verbindung können zusätzliche Schutzkappen 58 vorgesehen sein, die von oben und unten über den Verbindungsbereich zwischen Messwiderstand 102 und Leiterplatte 202 gesteckt und miteinander verclipst werden können. Zur Sicherung der Position der Schutzkappen kann zumindest eine der beiden Schutzkappen 58 einen Sicherungsstift 59 aufweisen, der in eine zugeordnete Arretierbohrung 27 der Leiterplatte 202 eingreift. To protect this detachable connection additional protective caps 58 be provided from the top and bottom over the connection area between measuring resistor 102 and circuit board 202 plugged and clipped together. To secure the position of the protective caps, at least one of the two protective caps 58 a locking pin 59 have, in an associated locking hole 27 the circuit board 202 intervenes.
Die 12 und 13 zeigen eine mögliche Weiterbildung der Batteriepolklemmenanordnung 3 der 6 und 7. Zusätzlich zu der in den 6 und 7 bereits dargestellten und beschriebenen Anordnung ist zur Versteifung der Verbindung zwischen Messwiderstand und Leiterplatte eine Versteifungsschiene 25 vorgesehen, die sowohl auf der Leiterplatte 200 als auch auf dem Messwiderstand fest aufgebracht ist, bspw. durch Laserschweißen. Dadurch wird die Kontaktverbindung zwischen den Kontaktfedern 50 und den Kontaktschienen 221 von Spannung entlastet und die Stabilität der Verbindung erhöht. Dies kann bspw. bei Anwendungen erfolgen, die höheren Beanspruchungen (bspw. im Offroad-Betrieb) ausgesetzt sind.The 12 and 13 show a possible development of the Batteriepolklemmenanordnung 3 of the 6 and 7 , In addition to the in the 6 and 7 already shown and described arrangement is to stiffen the connection between the measuring resistor and circuit board a stiffening rail 25 provided on both the circuit board 200 as well as on the measuring resistor is firmly applied, for example. By laser welding. This will cause the contact connection between the contact springs 50 and the contact rails 221 relieved of tension and increases the stability of the connection. This can be done, for example, in applications that are exposed to higher loads (eg in off-road operation).
Die Erfindung stellt einen einfach und flexibel einsetzbaren Messwiderstand 100, 101, 102, 103 für Batteriepolklemmenanwendungen zur Verfügung. Der Messwiderstand 100, 101, 102, 103 ist in jeder Baurichtung verwendbar, der Kabelschuh kann an jeder Seite der Anordnung befestigt werden. Die Anordnung aus Messwiderstand 100, 101, 102, 103 und Leiterplatte (der sogenannte elektronische Batteriesensor EBS) kann unabhängig von der Batteriepolklemme 40 vormontiert werden. Eine Verbindung der EBS mit der Batteriepolklemme 40 erfolgt durch Einstecken des bolzenförmigen Endes des Messwiderstands 100, 101, 102, 103 und Verschrauben, so dass es sich um eine lösbare Verbindung handelt. Da es nur eine Anbindungsstelle gibt, kann eine sonst im Stand der Technik teilweise aufwendige elektrische Isolierung entfallen. Der Messwiderstand 100, 101, 102, 103 mit direkt verbundener Leiterplatte bildet eine kompakte und in sich selbst ausreichend stabile Einheit, so dass externe Versteifungen entfallen können.The invention provides a simple and flexible measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 for battery pole terminal applications. The measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 Can be used in any direction, the cable lug can be attached to each side of the arrangement. The arrangement of measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 and PCB (the so-called electronic battery sensor EBS) can be independent of the battery terminal 40 be pre-assembled. A connection of the EBS with the battery pole terminal 40 takes place by inserting the bolt-shaped end of the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 and screwing so that it is a detachable connection. Since there is only one connection point, an otherwise expensive in the prior art electrical insulation can be omitted. The measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 With directly connected PCB forms a compact and in itself sufficiently stable unit, so that external stiffeners can be omitted.
Der Messwiderstand 100, 101, 102, 103 für die Batteriepolklemme 40 ist im wesentlichen bolzenförmig ausgebildet, wobei zumindest ein Mittelabschnitt 120, 121, 122, 123 des im wesentlichen bolzenförmigen Messwiderstands 100, 101, 102, 103 aus einem geeigneten Widerstandsmaterial besteht. Mindestens ein Endabschnitt 140, 141, 160, 161 weist ein Gewinde 18 auf. Demnach können einander gegenüberliegende Endabschnitte 140, 160, 141, 161 des im wesentlichen bolzenförmigen Messwiderstands 100, 101, 102, 103 in Ausgestaltung der Erfindung jeweils ein Gewinde 18 aufweisen.The measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 for the battery pole terminal 40 is formed substantially bolt-shaped, wherein at least one central portion 120 . 121 . 122 . 123 the substantially bolt-shaped measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 consists of a suitable resistance material. At least one end section 140 . 141 . 160 . 161 has a thread 18 on. Thus, opposing end portions 140 . 160 . 141 . 161 the substantially bolt-shaped measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 in an embodiment of the invention in each case a thread 18 exhibit.
Weiterhin kann der Messwiderstand 100, 101, 102, 103 im Bereich des Mittelabschnitts 120, 121, 122, 123 mindestens eine Abflachung 130, 131 aufweisen und demnach mehrkantförmig ausgebildet sein.Furthermore, the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 in the middle section 120 . 121 . 122 . 123 at least one flat 130 . 131 have and therefore be formed polygonal.
Es ist vorgesehen, dass der Messwiderstand 100, 101, 102, 103 einstückig ausgebildet ist und aus einem geeigneten Widerstandsmaterial besteht. Somit bestehen auch die Endabschnitte 140, 160, 141, 161 mit den vorgesehenen Befestigungsmitteln aus diesem Widerstandsmaterial. It is envisaged that the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 is formed in one piece and consists of a suitable resistance material. Thus, there are also the end sections 140 . 160 . 141 . 161 with the provided fasteners of this resistance material.
Alternativ hierzu kann der Mittelabschnitt 120, 121, 122, 123 des Messwiderstands 100, 101, 102, 103 aus einem geeigneten Widerstandsmaterial gebildet sein, wobei dessen Endabschnitte 140, 160, 141, 161 aus elektrisch leitendem Material bestehen.Alternatively, the middle section 120 . 121 . 122 . 123 of the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 be formed of a suitable resistance material, wherein the end portions 140 . 160 . 141 . 161 consist of electrically conductive material.
Der Bereich des Messwiderstands 100, 101, 102, 103 zwischen den Gewinden 18 kann mindestens ein Kontaktierelement zum Ankontaktieren einer Leiterplatte aufweisen. Dabei ist es möglich, dass die Kontaktierelemente als im wesentlichen senkrecht zur Bolzenlängsachse abragende Kontaktfedern 50 ausgebildet sind. Alternativ kann das Kontaktierelement als parallel zur Bolzenlängsachse verlaufender Schlitz 52 ausgebildet sein.The range of the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 between the threads 18 can have at least one contacting element for contacting a printed circuit board. It is possible that the contacting elements as substantially perpendicular to the bolt longitudinal axis projecting contact springs 50 are formed. Alternatively, the contacting element as parallel to the bolt longitudinal axis extending slot 52 be educated.
Die Batteriepolklemmenanordnung 1, 2, 3, 4, 5 umfasst eine Batteriepolklemme 40 und einen in einer dafür vorgesehenen Öffnung der Batteriepolklemme 40 angebrachten Messwiderstand 100, 101, 102, 103. Weiterhin kann die Batteriepolklemmenanordnung 1, 2, 3, 4, 5 eine direkt mit dem Messwiderstand 100, 101, 102, 103 verbundene Leiterplatte 200, 201, 202 aufweisen.The battery pole terminal assembly 1 . 2 . 3 . 4 . 5 includes a battery terminal 40 and one in a designated opening of the battery terminal 40 attached measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 , Furthermore, the Batteriepolklemmenanordnung 1 . 2 . 3 . 4 . 5 one directly with the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 connected circuit board 200 . 201 . 202 exhibit.
Die anhand der 14 aus verschiedenen Perspektiven dargestellte fünfte Ausführungsform des Messwiderstands 104 ist einstückig aus einem Widerstandsmaterial gebildet. Sie umfasst einen im Querschnitt runden Mittelabschnitt 124, der zwischen zwei Endabschnitten 144, 164 angeordnet ist, die jeweils ein Gewinde 18 aufweisen. Im Detail zeigt 14a den Messwiderstand 104 in Draufsicht. 14b zeigt den Messwiderstand 104 in Schnittansicht durch eines von zwei auch als Dichtelemente wirkende Gegenflächen 174, 14c aus einer seitlichen, axial orientierten Ansicht und 14d aus einer räumlich gedrehten Perspektive. Außerdem ist in 14a und 14d eine zentrale Achse 400 des Messwiderstands 104 angedeutet.The basis of the 14 from different perspectives illustrated fifth embodiment of the measuring resistor 104 is integrally formed of a resistance material. It comprises a cross section in the middle section 124 that between two end sections 144 . 164 disposed is, each one threaded 18 exhibit. In detail shows 14a the measuring resistor 104 in plan view. 14b shows the measuring resistor 104 in a sectional view through one of two acting as sealing elements mating surfaces 174 . 14c from a lateral, axially oriented view and 14d from a spatially rotated perspective. It is also in 14a and 14d a central axis 400 of the measuring resistor 104 indicated.
Dabei weisen die Endabschnitte 144, 164 als Anschläge ausgebildete Gegenflächen 174 auf, wobei je nach Definition einer Aufteilung der einzelnen Komponenten des Messwiderstands 104 vorgesehen sein kann, dass der Mittelabschnitt 124 durch die Gegenflächen 174 von den Endabschnitten 144, 164 getrennt ist. Falls in weiterer Ausgestaltung vorgesehen sein sollte, zumindest den Mittelabschnitt 124 mit Kunststoff zu umspritzen, so ist dieser zwischen den beiden Gegenflächen 174 einzufügen und/oder aufzutragen. Die Gegenflächen 174 weisen größere Radien als der Mittelabschnitt 124 und die Endabschnitte 144, 164 auf. In this case, the end sections 144 . 164 formed as attacks counter surfaces 174 depending on the definition of a division of the individual components of the measuring resistor 104 It can be provided that the middle section 124 through the mating surfaces 174 from the end sections 144 . 164 is disconnected. If it should be provided in a further embodiment, at least the middle section 124 to be covered with plastic, so this is between the two mating surfaces 174 insert and / or apply. The counter surfaces 174 have larger radii than the middle section 124 and the end sections 144 . 164 on.
Es ist jedoch auch möglich, dass bspw. der Mittelabschnitt mindestens eine Abflachung aufweist. In diesem Fall ist der Radius, üblicherweise ein minimaler Abstand einer Außenwandung jeweils einer Gegenfläche 174 von der zentralen Achse größer als der Abstand einer Kante der Abflachung von der zentralen Achse 400.However, it is also possible that, for example, the middle section has at least one flattening. In this case, the radius, usually a minimum distance of an outer wall in each case a counter surface 174 from the central axis greater than the distance of an edge of the flattening from the central axis 400 ,
Außerdem weisen die Gegenflächen 174 hier als Taschen ausgebildete Vertiefungen 300 auf, über die der Messwiderstand 104 mit Kontakten einer Leiterplatte verbunden werden kann. Somit ist es möglich, zwischen einer Leiterplatte und dem Messwiderstand 104 eine sogenannte Pin-Kontaktierung bereitzustellen. Hierzu ist vorgesehen, die Kontakte der Leiterplatte, die auch als Pins bezeichnet werden können, in die Vertiefungen 300 einzupressen und zu verschweißen, bspw. über ein Laserschweißverfahren. Es ist jedoch auch möglich, Kontakte der Leiterplatte, die in den Vertiefungen 300 angeordnet, üblicherweise eingepresst sind, mit den Vertiefungen 300 zu verlöten. Die Vertiefungen 300 sind hier durch Einstiche in die Gegenflächen 174 eingeformt, können jedoch auch über andere materialabtragenden Maßnahmen, bspw. Bohren, in die Gegenflächen 174 eingeformt werden. Da der Messwiderstand 104 einstückig ausgebildet ist, kann dieser für ein Gehäuse, in dem die Leiterplatte angeordnet ist, eine tragende Funktion übernehmen.In addition, the mating surfaces 174 wells formed here as pockets 300 on, over which the measuring resistor 104 can be connected to contacts of a printed circuit board. Thus, it is possible between a printed circuit board and the measuring resistor 104 to provide a so-called pin-contacting. For this purpose, it is provided, the contacts of the circuit board, which can also be referred to as pins, in the wells 300 Press and weld, for example. Via a laser welding process. However, it is also possible to use contacts of the printed circuit board in the recesses 300 arranged, are usually pressed, with the wells 300 to solder. The wells 300 are here by punctures in the mating surfaces 174 molded, but can also other material-removing measures, for example. Drilling, in the mating surfaces 174 be formed. Because the measuring resistor 104 is integrally formed, this can take a supporting function for a housing in which the circuit board is arranged.
Die in 14e dargestellte sechste Ausführungsform einer Batteriepolklemmenanordnung 6 umfasst die fünfte Ausführungsform des Messwiderstands 104 und eine Batteriepolklemme 40. Zum Verbinden des Messwiderstands 104 mit der Batteriepolklemme 40 ist einer der beiden Endabschnitte 144, 164 durch eine Öffnung der Batteriepolklemme 40 zu schieben. Weiterhin wird eine Mutter 44 auf das Gewinde 18 des Endabschnitts 144, 164 geschraubt und somit die Verbindung zwischen dem Messwiderstand 104 und der Batteriepolklemme 40 bereitgestellt. In the 14e illustrated sixth embodiment of a Batteriepolklemmenanordnung 6 includes the fifth embodiment of the measuring resistor 104 and a battery pole terminal 40 , For connecting the measuring resistor 104 with the battery pole terminal 40 is one of the two end sections 144 . 164 through an opening in the battery terminal 40 to push. Furthermore, a mother 44 on the thread 18 of the end section 144 . 164 screwed and thus the connection between the measuring resistor 104 and the battery terminal 40 provided.
Die in 15 aus verschiedenen Perspektiven dargestellte sechste Ausführungsform des Messwiderstands 105 umfasst ähnlich wie die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen einen zylindrisch ausgebildeten Mittelabschnitt 125, der zwischen zwei Endabschnitten 145, 165 angeordnet ist, die jeweils ein Gewinde 18 aufweisen. Dabei ist in Übergangsbereichen zwischen dem Mittelabschnitt 125 und den beiden Endabschnitten 145, 165 jeweils eine Gegenfläche 175 vorgesehen und/oder angeordnet, die einen größeren Radius als der Mittelabschnitt 175 oder einer der beiden Endabschnitte 145, 165 aufweist. Unabhängig von einer Form einer Außenwandung der Gegenfläche 175, des Mittelabschnitts 125 und der Endabschnitte 145, 165 ist ein minimaler Abstand der Außenwandung jeweils einer Gegenfläche 175 von einer zentralen Achse 401 des Messwiderstands 105 größer als ein maximaler Abstand einer Außenwandung des Mittelabschnitts 125 oder der Endabschnitte 145, 165 von der zentralen Achse 401. Der in 15 dargestellte Messwiderstand 105 ist ebenfalls aus einem Widerstandsmaterial, bspw. Manganin, einstückig ausgebildet. Im Detail zeigt 15a den Messwiderstand 105 in Draufsicht. 15b zeigt den Messwiderstand 105 in Schnittansicht durch eines der Dichtelemente 175, 15c aus einer seitlichen, axial orientierten Ansicht und 15d aus einer räumlich gedrehten Perspektive. In the 15 from different perspectives illustrated sixth embodiment of the measuring resistor 105 similar to the embodiments described above comprises a cylindrically shaped central portion 125 that between two end sections 145 . 165 is arranged, each threaded 18 exhibit. It is in transition areas between the middle section 125 and the two end sections 145 . 165 one counter surface each 175 provided and / or arranged having a larger radius than the central portion 175 or one of the two end sections 145 . 165 having. Independent of a shape of an outer wall of the counter surface 175 , the middle section 125 and the end sections 145 . 165 is a minimum distance of the outer wall of a respective mating surface 175 from a central axis 401 of the measuring resistor 105 greater than a maximum distance of an outer wall of the central portion 125 or the end sections 145 . 165 from the central axis 401 , The in 15 illustrated measuring resistor 105 is also made of a resistance material, for example. Manganin, integrally formed. In detail shows 15a the measuring resistor 105 in plan view. 15b shows the measuring resistor 105 in a sectional view through one of the sealing elements 175 . 15c from a lateral, axially oriented view and 15d from a spatially rotated perspective.
Die Gegenflächen 175, die zur Verbindung des Magnetwiderstands 105 mit einer Batteriepolklemme auch als Anschläge dienen, weisen hier als Bohrungen ausgebildete Vertiefungen 301 auf, in die Kontakte einer Leiterplatte eingepresst werden können. Zum weiteren Verbinden der Kontakte mit dem Messwiderstand 105 können die bereits in den Vertiefungen 301 angeordneten Kontakte eingelötet oder eingeschweißt werden.The counter surfaces 175 , which is used to connect the magnetoresistance 105 serve as a battery terminal with a battery terminal, here have wells designed as holes 301 on, in the contacts of a printed circuit board can be pressed. To further connect the contacts to the measuring resistor 105 can already do that in the wells 301 arranged contacts soldered or welded.
In 16 ist die siebte Ausführungsform des Messwiderstands 106 mit einer zentralen Achse 402 aus verschiedenen Perspektiven schematisch dargestellt. Dabei zeigt 16a den Messwiderstand in Draufsicht, 16b in Schnittansicht durch eine Gegenfläche 176, 16c in seitlicher Ansicht, 16d in einer Schnittansicht quer zu einer Längsachse des Messwiderstands 106 und 16e aus einer seitlichen geneigten Ansicht. In 16f ist die fünfte Ausführungsform der Batteriepolklemmenanordnung 5 gezeigt.In 16 is the seventh embodiment of the measuring resistor 106 with a central axis 402 Shown schematically from different perspectives. It shows 16a the measuring resistor in plan view, 16b in sectional view through a counter surface 176 . 16c in lateral view, 16d in a sectional view transverse to a longitudinal axis of the measuring resistor 106 and 16e from a side inclined view. In 16f is the fifth embodiment of the battery pole terminal assembly 5 shown.
Auch hier ist vorgesehen, dass ein im Querschnitt runder und somit zylindrisch ausgebildeter Mittelabschnitt 126 zwischen zwei Endabschnitten 146, 166 angeordnet ist, wobei der Messwiderstand 106 in einem Übergangsbereich des Mittelabschnitts 126 zu jeweils einem der beiden Endabschnitte 146, 166 die Gegenflächen 176 aufweist, in die hier als Taschen ausgebildeten Vertiefungen 302 zur Bereitstellung einer Verbindung mit Kontakten einer Leiterplatte eingeformt sind.Again, it is envisaged that a round in cross-section and thus cylindrical trained midsection 126 between two end sections 146 . 166 is arranged, wherein the measuring resistor 106 in a transitional area of the middle section 126 to one of the two end sections 146 . 166 the mating surfaces 176 has, in the recesses formed here as pockets 302 for providing a connection with contacts of a printed circuit board are formed.
Bei der hier gezeigten siebten Ausführungsform des Messwiderstands 106 ist vorgesehen, dass nur einer der beiden Endabschnitte 146, 166, hier der links dargestellte Endabschnitt 146, ein Gewinde 18 aufweist. Der zweite, in 16 rechts abgebildete Endabschnitt 166 umfasst dagegen eine zylindrische Wandung 60, die eine bspw. als Bohrung ausgebildete Öffnung 61 umschließt, deren Radius mindestens halb so groß wie ein Außenradius der zylindrischen Wandung 60 des Endabschnitts 166 ist.In the seventh embodiment of the measuring resistor shown here 106 It is intended that only one of the two end sections 146 . 166 , here the end section shown on the left 146 , a thread 18 having. The second, in 16 Right end portion shown 166 On the other hand, it has a cylindrical wall 60 , Which, for example, an opening formed as a bore 61 encloses whose radius is at least half as large as an outer radius of the cylindrical wall 60 of the end section 166 is.
Zur Bereitstellung der in 16f schematisch dargestellten siebten Ausführungsform der Batterieklemmenanordnung 7 ist der Endabschnitt 166 und somit die zylindrische Wandung 60, die eine glatte Oberfläche aufweist, in eine Öffnung der Batteriepolklemme 40 einzufügen. Eine Befestigung des Messwiderstands 106 mit der Batteriepolklemme 40 erfolgt durch Verformung der zylindrischen Wandung 60 des Endabschnitts 166. Alternativ ist es möglich, die zylindrische Wandung 60 des Endabschnitts 166 mit der Batteriepolklemme 40 zu vernieten.To provide the in 16f schematically illustrated seventh embodiment of the battery terminal assembly 7 is the end section 166 and thus the cylindrical wall 60 , which has a smooth surface, in an opening of the battery terminal 40 insert. An attachment of the measuring resistor 106 with the battery pole terminal 40 done by deformation of the cylindrical wall 60 of the end section 166 , Alternatively, it is possible to use the cylindrical wall 60 of the end section 166 with the battery pole terminal 40 to rivet.
Da der Messwiderstand 106 nur an einem seiner Endabschnitte 146 ein Gewinde aufweist und an dem anderen der beiden Endabschnitte 166 die zylindrische Wandung 60 umfasst, ist es möglich, den Messwiderstand 106 mit der Batteriepolklemme 40 zu verbinden, ohne dass hierfür eine Verschraubung, wie bspw. in 14e gezeigt, vorzusehen ist.Because the measuring resistor 106 only at one of its end sections 146 has a thread and on the other of the two end portions 166 the cylindrical wall 60 includes, it is possible to use the measuring resistor 106 with the battery pole terminal 40 to connect without the need for a screw, such as in 14e shown, is provided.
Die anhand der voranstehenden 14, 15, 16 beschriebenen Vertiefungen 300, 301, 302 sind üblicherweise als Löcher ausgebildet und als Kontaktierelemente zum Verbinden des Messwiderstands 104, 105, 106 mit Kontakten und somit von Anschlüssen einer Leiterplatte vorgesehen.The basis of the above 14 . 15 . 16 described wells 300 . 301 . 302 are usually formed as holes and as Kontaktierelemente for connecting the measuring resistor 104 . 105 . 106 provided with contacts and thus of terminals of a printed circuit board.
17a zeigt in schematischer Darstellung die achte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messwiderstands 107 in schematischer Darstellung. Dieser Messwiderstand umfasst einen Mittelabschnitt 127, zwei Endabschnitte 147, 146, sowie zwei Gegenflächen 177, wobei jeweils eine Gegenfläche 177 zwischen dem Mittelabschnitt 127 und einem der beiden Endabschnitte 147, 167 angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass jede Gegenfläche 177 eine hier ringförmige oder nutförmige Vertiefung 303 als Kontaktierelement zum Verbinden des Messwiderstands 107 mit Kontakten 227 einer Leiterplatte aufweist. 17a shows a schematic representation of the eighth embodiment of the measuring resistor according to the invention 107 in a schematic representation. This measuring resistor comprises a middle section 127 , two end sections 147 . 146 , as well as two mating surfaces 177 , in each case one counter surface 177 between the middle section 127 and one of the two end sections 147 . 167 is arranged. It is envisaged that each counter surface 177 a here annular or groove-shaped recess 303 as contacting element for connecting the measuring resistor 107 with contacts 227 a circuit board has.
Durch Positionierung der Kontakte 227 entlang des Messwiderstands 107 ist dieser in einen Messbereich 801, entlang dem der Widerstand zwischen den beiden Kontakten 224 gemessen wird, unterteilt. Außerdem ist vorgesehen, dass der Mittelabschnitt 127 sowie die beiden Gegenflächen 177 des Messwiderstands 107 mit einer Ummantelung 601 aus Kunststoff, bspw. einem Thermoplast oder Duroplast, umspritzt sind, wobei diese Ummantelung 601 als Teil eines Gehäuses für den Messwiderstand 107 ausgebildet ist By positioning the contacts 227 along the measuring resistor 107 this is in a measuring range 801 , along which the resistance between the two contacts 224 is measured, subdivided. It is also envisaged that the middle section 127 as well as the two mating surfaces 177 of the measuring resistor 107 with a sheath 601 made of plastic, for example. A thermoplastic or thermosetting plastic, are encapsulated, said sheath 601 as part of a housing for the measuring resistor 107 is trained
Ein Querschnitt des Messwiderstands 107 kann entlang einer zentralen Achse 407 des Messwiderstand 107, bspw. entlang des Messbereichs 801, unterschiedliche Formen 900, 901, 903, 904, 905, 906, 907, 908, 909, 910 aufweisen. Somit ist es möglich, dass der Querschnitt des Messwiderstands 107 an zumindest einer Stelle eine kreisrunde Form 900, eine ovale Form 901, eine dreieckige Form 903 (Dreikant) eine viereckige Form 904, 905, 906 (Vierkant), d. h. eine quadratische Form 904, eine rechteckige Form 905 oder eine trapezförmige Form 906, eine sechseckige Form 907, eine achteckige Form 908, eine kreuzförmige Form 909 oder eine sternförmige Form 910 aufweist. Für den Fall, dass der Querschnitt an zumindest einer Stelle n-eckig und somit vieleckig oder sternförmig mit n Zacken ausgebildet ist, wird an dieser Stelle gegenüber der Ummantelung 601 ein Verdrehschutz bereitgestellt. Durch den Verdrehschutz, der durch einen n-eckigen oder sternförmigen Querschnitt an zumindest einer Stelle des Messwiderstands 107 bereitgestellt wird, wird u. a. gewährleistet, dass die Ummantelung 601 relativ zu dem Messwiderstand 107 sicher positioniert ist. A cross section of the measuring resistor 107 can along a central axis 407 the measuring resistor 107 , eg along the measuring range 801 , different shapes 900 . 901 . 903 . 904 . 905 . 906 . 907 . 908 . 909 . 910 exhibit. Thus, it is possible that the cross section of the measuring resistor 107 in at least one place a circular shape 900 , an oval shape 901 , a triangular shape 903 (Triangular) a quadrangular shape 904 . 905 . 906 (Square), ie a square shape 904 , a rectangular shape 905 or a trapezoidal shape 906 , a hexagonal shape 907 , an octagonal shape 908 , a cruciform shape 909 or a star-shaped shape 910 having. In the event that the cross section is formed at least one point n-angular and thus polygonal or star-shaped with n tines, is at this point opposite the sheath 601 a twist protection provided. Due to the anti-rotation, by an n-cornered or star-shaped cross section at least one point of the measuring resistor 107 is ensured, inter alia, that the sheathing 601 relative to the measuring resistor 107 is safely positioned.
Der Messwiderstand 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107 für eine Batteriepolklemme 40 ist im wesentlichen bolzenförmig ausgebildet und weist einen Mittelabschnitt 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 sowie zwei einander gegenüberliegende Endabschnitte 140, 160; 141, 161; 142, 162; 143, 163; 144, 164; 145, 165; 146, 166; 147, 167 auf. Dabei ist der Messwiderstand einstückig ausgebildet, wobei mindestens einer der Endabschnitte 140, 160; 141, 161; 142, 162; 143, 163; 144, 164; 145, 165; 146, 166; 147, 167 ein Gewinde 18 aufweist.Of the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 106 . 107 for a battery pole terminal 40 is formed substantially bolt-shaped and has a central portion 120 . 121 . 122 . 123 . 124 . 125 . 126 . 127 and two opposite end portions 140 . 160 ; 141 . 161 ; 142 . 162 ; 143 . 163 ; 144 . 164 ; 145 . 165 ; 146 . 166 ; 147 . 167 on. In this case, the measuring resistor is integrally formed, wherein at least one of the end sections 140 . 160 ; 141 . 161 ; 142 . 162 ; 143 . 163 ; 144 . 164 ; 145 . 165 ; 146 . 166 ; 147 . 167 a thread 18 having.
Der Messwiderstand 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107 ist aus einem Widerstandsmaterial, bspw. Manganin, gebildet. Dabei kann der Mittelabschnitt 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 und/oder eine Gegenfläche 170, 171, 172, 174, 175, 176, 177 entlang des Messwiderstands 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107 mindestens einen Abschnitt mit einem runden oder n-eckigen, bspw. regelmäßig n-eckigen, oder sternförmigen Abschnitt aufweisen, mit dem für den Messwiderstand 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107 gegenüber der Ummantelung 601, mit dem der Messwiderstand 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107 umspritzt ist, ein Verdrehschutz bereitgestellt wird.The measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 106 . 107 is made of a resistance material, for example. Manganin formed. In this case, the middle section 120 . 121 . 122 . 123 . 124 . 125 . 126 . 127 and / or an opposing surface 170 . 171 . 172 . 174 . 175 . 176 . 177 along the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 106 . 107 have at least one section with a round or n-square, for example, regularly n-angular, or star-shaped section, with the for the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 106 . 107 opposite the casing 601 with which the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 106 . 107 encapsulated, a twist protection is provided.
Üblicherweise ist der mindestens eine Querschnitt zur Bereitstellung des Verdrehschutzes in dem Messbereich 801 oder in einer der Gegenflächen 177 angeordnet. Somit weist der Messwiderstand 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107 im Querschnitt mindestens eine Geometrie auf, mit der verhindert wird, dass sich die Ummantelung 601 als Teil des Gehäuses und somit auch das Gehäuse gegenüber dem Messwiderstand 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107 bei einer Belastung, bspw. unter Druck oder unter Zug, verdrehen kann. Diese Geometrie kann als Rädelung ausgebildet sein. Zur Bereitstellung des Verdrehschutzes ist es auch möglich, an der Oberfläche des Messwiderstands 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107 eine Laserstrukturierung einzubringen.Usually, the at least one cross section for providing the twist protection in the measuring range 801 or in one of the mating surfaces 177 arranged. Thus, the measuring resistor has 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 106 . 107 at least one geometry in cross-section, with which prevents the sheath 601 as part of the housing and thus also the housing opposite the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 106 . 107 at a load, for example. Under pressure or under train, can rotate. This geometry can be designed as a ringing. To provide the anti-rotation, it is also possible on the surface of the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 106 . 107 to introduce a laser structuring.
Ein erster Endabschnitt 146, 147 des Messwiderstands 106, 107 kann in Ausgestaltung, das Gewinde, üblicherweise ein Außengewinde, aufweisen, wohingegen ein zweiter Endabschnitt 166, 167 als zylindrische Wandung ausgebildet ist, wobei der als zylindrische Wandung ausgebildete Endabschnitt 166, 167 eine als Bohrung ausgebildeten Öffnung aufweist, wobei eine derartige Öffnung ein Innengewinde aufweisen kann.A first end section 146 . 147 of the measuring resistor 106 . 107 may in design, the thread, usually an external thread, whereas a second end portion 166 . 167 is formed as a cylindrical wall, wherein formed as a cylindrical wall end portion 166 . 167 having an opening formed as a bore, wherein such opening may have an internal thread.
Weiterhin kann der Messwiderstand 100, 101, 102, 103, 104, 106, 107 mindestens ein Kontaktierelement zum Ankontaktieren einer Leiterplatte 200, 201, 202 aufweisen. Das mindestens eine Kontaktierelement ist an einer Gegenfläche 170, 171, 172, 174, 175, 176, 177 des Messwiderstands 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107 angeordnet und als Vertiefung 300, 301, 302 ausgebildet. Üblicherweise ist ein minimaler Abstand einer Außenwandung einer Gegenfläche 170, 171, 172, 174, 175, 176, 177 von der zentralen Achse 400, 401, 402, 407 größer als ein maximaler Abstand einer Außenwandung des Mittelabschnitts 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 oder der Endabschnitte 140, 160; 141, 161; 142, 162; 143, 163; 144, 164; 145, 165; 146, 166, 147, 167 von der zentralen Achse 400, 401, 402.Furthermore, the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 106 . 107 at least one contacting element for contacting a printed circuit board 200 . 201 . 202 exhibit. The at least one contact element is on a counter surface 170 . 171 . 172 . 174 . 175 . 176 . 177 of the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 105 . 106 . 107 arranged and as a recess 300 . 301 . 302 educated. Usually, a minimum distance of an outer wall of a counter surface 170 . 171 . 172 . 174 . 175 . 176 . 177 from the central axis 400 . 401 . 402 . 407 greater than a maximum distance of an outer wall of the central portion 120 . 121 . 122 . 123 . 124 . 125 . 126 . 127 or the end sections 140 . 160 ; 141 . 161 ; 142 . 162 ; 143 . 163 ; 144 . 164 ; 145 . 165 ; 146 . 166 . 147 . 167 from the central axis 400 . 401 . 402 ,
Die erfindungsgemäße Batteriepolklemmenanordnung 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 weist eine Batteriepolklemme 40 und einen in einer dafür vorgesehenen Öffnung der Batteriepolklemme 40 angebrachten Messwiderstand 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107 auf.The battery pole terminal arrangement according to the invention 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 has a battery terminal 40 and one in a designated opening of the battery terminal 40 attached measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 105 . 106 . 107 on.
Zum Bereitstellen der Batteriepolklemmenanordnung 1, 2, 3, 4, 5 wird ein Endabschnitt 140, 160; 141, 161; 142, 162; 143, 163; 144, 164; 145, 165; 146, 166; 147, 167 des Messwiderstands 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, der ein Gewinde 18 aufweist, durch die Öffnung der Batteriepolklemme 40 geführt, wobei auf dieses Gewinde 18 eine Mutter 44 geschraubt wird, wodurch der Messwiderstand mit der Batteriepolklemme 40 verbunden wird.To provide the battery post assembly 1 . 2 . 3 . 4 . 5 becomes an end section 140 . 160 ; 141 . 161 ; 142 . 162 ; 143 . 163 ; 144 . 164 ; 145 . 165 ; 146 . 166 ; 147 . 167 of the measuring resistor 100 . 101 . 102 . 103 . 104 . 105 . 106 . 107 that's a thread 18 through, through the opening of the battery terminal 40 led, taking on this thread 18 A mother 44 screwed, causing the measuring resistor with the battery terminal 40 is connected.
Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, dass ein Endabschnitt 166 des Messwiderstands 106, der als zylindrische Wandung 60 ausgebildet ist, durch die Öffnung der Batteriepolklemme 40 geführt wird, wobei die durch die Öffnung geführte zylindrische Wandung 60 weiterhin verformt und mit der Batteriepolklemme 40 zu verbunden wird.Alternatively or additionally, it is also possible that an end section 166 of the measuring resistor 106 as a cylindrical wall 60 is formed through the opening of the battery terminal 40 is guided, wherein the guided through the opening cylindrical wall 60 further deformed and with the battery terminal 40 to be connected.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102004/046855 B3 [0003] DE 102004/046855 B3 [0003]
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DE 102004/007851 A1 [0004] DE 102004/007851 A1 [0004]
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EP 1644749 B1 [0005] EP 1644749 B1 [0005]
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EP 1807708 B1 [0006] EP 1807708 B1 [0006]
