CN103489549A - 用于圆柱形电流传感电阻器的终端接头 - Google Patents

Abstract

电阻器（12）包括具有小于约1mΩ电阻的基本圆柱形的电阻元件，与所述电阻元件电连接的基本圆柱形的第一终端（14），和与所述电阻元件电连接的第二终端（16）。基本圆柱形的第一终端是中空的，从而允许容纳比如蓄电池电缆（32）这样的接头。另外，电阻器上可以有传感引线（22,24）。一种基本圆柱形电阻器的制造方法包括通过卷绕扁平片形成中空圆柱形电阻器本体，所述扁平片包括电阻元件和连接到电阻元件的两个相反端的第一终端和第二终端。

Description

用于圆柱形电流传感电阻器的终端接头

本申请是申请日为2008年2月8日、申请号为200880127886.9（PCT/US2008/053375）、发明名称为“用于圆柱形电流传感电阻器的终端接头”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电阻器，特别是机动车及相关用途中的电阻器。

背景技术

随着普通车辆中的电子装置的用量逐渐大量增加，对普通车辆的电池和充电系统的需求也日益增加。此外，由于气电混合车辆和全电动车的出现，电池和充电系统将成为车辆中至关重要的部件。今日车辆中的不完善的电子装置系统会危害非常重要的功能比如转向和刹车。

因此，对于车载计算机得到来自蓄电池和充电系统的整体状态的关于已使用的电量、被返回的电量和可用电量的传感信息变得十分必要。用于此方面的主传感器是集成在蓄电池电缆中的电流传感电阻器。

通常，它是由铜镍锰合金电阻元件制成的扁平电阻器，在电阻元件的每一端用焊有铜件作为终端。铜镍锰合金是提供低电阻的通常由86%的铜、12%的锰和2%的镍组成的合金。该扁平电阻器将被放置在靠近蓄电池接头的电缆一端，并且被装在罐式容器内的支持电子装置包围。这样的电阻器还可以用于除了机动车用途以外的用途，比如但不限于，电流电镀供能电缆、焊接电缆和其它用途。

发明内容

因此，本发明的首要目的、特征或优点是改进现有技术的状态。

本发明的另一目的、特征或优点是提供一种电阻器，其适合用于机动车和相关用途中电阻器连接电缆的应用。

本发明的又一目的、特征或优点是提供一种允许电流传感的电阻器。

本发明的这些和/或其它目的、特征和优点中的一个或多个从下述的具体说明和权利要求中将变得明显。

按照本发明的一个方面，电阻器包括具有小于1mΩ的电阻的基本圆柱形的电阻元件，与所述电阻元件电连接的基本圆柱形的第一终端，和与所述电阻元件电连接的第二终端。基本圆柱形的第一终端是中空的，从而允许容纳比如蓄电池电缆这样的接头。可以有一个或多个连接到电阻器的传感引线。

按照本发明的另一方面，提供一种基本圆柱形电阻器的制造方法。该方法包括卷起包括电阻元件和连接在电阻元件相反端的第一终端和第二终端的平片，制成中空的圆柱形电阻器本体。

按照本发明的另一方面，基本圆柱形电阻器的制造方法包括，提供用于第一终端的第一管，提供用于第二终端的第二管，使用电磁脉冲焊将第一管和第二管之间的电阻元件焊接，于是提供基本圆柱形的电阻器。

附图说明

图1是本发明的圆柱形电阻器的一个实施例的透视图。

图2是本发明的圆柱形电阻器的一个实施例的分解透视图。

图3是连接到车辆的蓄电池电缆组件的圆柱形电阻器的透视图。

图4是连接到车辆的蓄电池电缆的圆柱形电阻器的透视图。

图5是按照本发明一个实施例制造圆柱形电阻器的方法的一步骤示意图。

图6是按照本发明一个实施例制造圆柱形电阻器的方法的一步骤示意图。

图7是按照本发明一个实施例制造圆柱形电阻器的方法的一步骤示意图。

具体实施方式

本发明总体涉及圆柱形电阻器和制造该圆柱形电阻器的方法。所述圆柱形电阻器应用在这样的用途，比如但不限于，机动车用途、电流电镀供能电缆、焊接电缆和其它用途。圆柱形形状使得电阻器能够以更有效利用空间的方式集成在电缆组件内，而且使得沿着电缆的长度方向能够在任何位置插接。位置上的灵活性使得支持电子装置也能够置于更靠近其它电子模块的位置或者位于蓄电池终端的位置。

图1表示圆柱形电阻器10的一个实施例的透视图。圆柱形电阻器10包括电阻元件12。电阻元件12可以由圆柱形的铜镍锰电线或者其它合适的电阻材料制成。电阻材料的每一端与铜或者另一合适的导电材料端接，以形成电阻器10的终端14,16。终端14，16可以用来连接电阻器10与电缆组件并且用于携带主电流。这些终端14,16通过焊接、钎焊或压接连接到电阻元件12。终端14,16能够通过焊接、钎焊或压接连接到蓄电池电缆组件。这些终端的几何形状基于圆柱形电阻器应用的特定用途而发生变化，本发明不受图示的终端的特定尺寸的限制。

集成作为这些终端的附件，存在连接到终端14,16的一个或多个传感引线22,24。这些传感引线22,24用于与支持电子装置连接，所述支持电子装置需要与流过电阻器10的电流成正比的传感电压输入。这些引线22,24可以是电阻器终端材料的加长，或者比如通过焊接、钎焊、压接或其它手段另外添加。这些传感引线的特定几何形状可以依照特定用途和环境进行变化，而且本发明不受图示的特定几何形状的限制。

在一个实施例中，该分流电阻器10的组件由用于终端14,16的铜管和用作电阻元件12的一段基本圆柱形的铜镍锰电阻线组成。所述电阻线被割成小段。小段电阻线的一端被放置在一个铜管的端部中，这两个端部通过电磁脉冲焊连接在一起，所述电磁脉冲焊使铜管均匀地塌陷在电阻线上，其速度使得生成焊接。铜镍锰线电阻元件的另一端被插进另一个铜管的端部，并通过另一磁脉冲连接。因此，形成图1所示的如电阻器10的电阻器。

两个铜管的端部之间未焊电阻材料的量决定了坯体电阻值。该电阻值的调节可以通过车床加工、磨削或激光操作实现，这些操作减少了暴露在外的铜镍锰线的直径，或者通过从有效延长铜镍锰电阻元件的每个管的端部去掉铜来实现。另外，通过比如通过焊接将终端材料（比如铜或其它导电材料）再添加到电阻元件，来调节电阻。此处，铜管的开口端准备好接受进一步的加工步骤，以将它们连接到电缆组件。比如将电缆34插进开口管并用磁脉冲焊将两个件焊接在一起，如图4所示。这个接头也可以通过软钎焊、压接、硬钎焊或其它焊接方法实现。具有端部32的蓄电池接头夹30也能够被插进一个开口管端部并如图3所示固定在位。所述蓄电池接头夹还可以通过软钎焊、压接、硬钎焊或其它焊接方法进行固定。

图5和图6表示圆柱形电阻器的另一个实施例。在该实施例中，电阻器利用由铜镍锰材料或其它适当电阻材料制成的扁平电阻元件，和在美国专利No.5604477中公开的制作能量金属条电阻器所使用的方式相同，铜或其它合适导电材料的终端被焊接到电阻材料的每一端，这里通过参考将该美国专利整体引入。

图5中，图示的是扁平片39。扁平片39包括电阻材料42和终端材料40。终端材料包括位于电阻材料42的相反侧的第一部分40A和第二部分40B。传感引线22电连接到终端材料40的第一部分40A并从其延伸，同时传感引线24电连接到终端材料40的第二部分40B并从其延伸。

扁平片39被卷成筒体，电阻材料42变成围绕筒体的周面弯曲的带，最佳如图6所示。电阻材料42和终端材料40在指定区域具有孔或槽46，便于前述卷绕成形加工和便于压接到电缆。这些槽46还可以用于调节电阻值和TCR。来自这些槽46的材料可以在三个侧面与主体分离，只保留第四侧面连接，从而构成与电阻材料成一体的传感终端。

在另一实施例中，如图7所示，电阻器被构造成使一个终端40A成为筒形从而连接到电缆，而第二终端40B具有带孔50的扁平终端48。所述扁平终端48可以连接到蓄电池接头或其它的柱式安装连接器。

需要指出，当筒形电阻器是中空时，电阻元件可以通过从中循环流过的流体进行冷却。这种冷却在一定环境下是有需求的。

本发明的筒形电阻器具有小于1mΩ的电阻值，并且设计成处理200A及以上的电流。因此，所述筒形电阻器可以良好地适用于机动车用途、蓄电池监视用途和需要低电阻的相关用途。

所以，已经公开了筒形电阻器。本发明期待在尺寸、形状、使用的材料、电阻方面的变形以及其它变形。虽然已经示出和描述了各种实施例，但是本发明不限于所示的特定实施例。

Claims (38)

1.一种电阻器，包括：

电阻元件；

电连接到所述电阻元件的实质上圆柱形的第一终端；

电连接到所述电阻元件的第二终端；和

其中所述实质上圆柱形的第一终端是中空的，用于接纳接头。

2.如权利要求1所述的电阻器，其中所述电阻元件具有小于约1mΩ的电阻。

3.如权利要求1所述的电阻器，还包括电连接到第一终端的第一传感引线和电连接到第二终端的第二传感引线。

4.如权利要求1所述的电阻器，其中电阻元件和实质上圆柱形的第一终端和第二终端由卷成圆柱形电阻器本体的片构成。

5.如权利要求4所述的电阻器，还包括在电阻元件内或在实质上圆柱形的第一终端内的至少一个槽，以便于卷绕成形。

6.如权利要求1所述的电阻器，其中电阻元件是圆柱形的电线。

7.如权利要求6所述的电阻器，其中第一终端包括第一导电管，第二终端包括第二导电管。

8.如权利要求1所述的电阻器，其中第二终端实质上为圆柱形而且是中空的，用于接纳第二接头。

9.如权利要求1所述的电阻器，其中第二终端包括扁平的终端区域。

10.如权利要求9所述的电阻器，还包括在所述扁平的终端区域内的孔。

11.如权利要求1所述的电阻器，其中第一终端和第二终端以及电阻元件都是中空的，流体或气体循环穿过电阻器以控制电阻元件的温度。

12.一种实质上圆柱形电阻器的形成方法，包括：

通过卷绕扁平片形成中空的圆柱形电阻器本体，所述扁平片包括电阻元件以及连接到电阻元件的相反端的第一终端和第二终端。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述电阻元件的电阻小于1mΩ。

14.如权利要求12所述的方法，还包括通过切割电阻元件来调节实质上圆柱形电阻器的电阻。

15.如权利要求12所述的方法，还包括通过对圆柱形电阻器本体添加材料来调节实质上圆柱形电阻器的电阻。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述材料是附加的电阻材料。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述材料是附加的终端材料。

18.如权利要求12所述的方法，还包括在所述扁平片内切割出槽来便于卷绕。

19.如权利要求12所述的方法，还包括将传感引线连接到电阻器本体。

20.一种实质上圆柱形电阻器的形成方法，包括：

提供用于第一终端的第一管；

提供用于第二终端的第二管；

将电阻元件磁脉冲焊接在第一管和第二管之间，由此提供实质上圆柱形的电阻器。

21.如权利要求20所述的方法，还包括确定第一管和第二管之间的距离以设定初始电阻值，将第一管和第二管两个管以该距离定位在电阻元件上并且将电阻元件磁脉冲焊接到第一管和第二管。

22.如权利要求20所述的方法，还包括将第一传感引线连接到第一管，并将第二传感引线连接到第二管。

23.如权利要求20所述的方法，还包括去除一部分电阻元件材料以增大电阻。

24.如权利要求20所述的方法，还包括给电阻元件附加导电材料以降低电阻。

25.如权利要求20所述的方法，还包括提供实质上圆柱形的电阻线作为电阻元件。

26.如权利要求20所述的方法，还包括将电阻元件定位在第一管和第二管内，分别在第一管和第二管内留下第一和第二开口端。

27.如权利要求20所述的方法，其中电阻器具有第一开口端，还包括将电缆紧固在第一开口端内。

28.如权利要求27所述的方法，还包括将电缆磁脉冲焊接在第一开口端内。

29.如权利要求20所述的方法，还包括在第二终端形成扁平的终端区域。

30.如权利要求29所述的方法，还包括在扁平的终端区域形成孔。

31.如权利要求20所述的方法，还包括在第一或第二终端形成至少一个槽以便于压接到电缆。

32.如权利要求20所述的方法，其中所述电阻元件具有小于1mΩ的电阻。

33.一种实质上圆柱形电阻器的形成方法，包括：

提供用于第一终端的第一管，第一管具有被构造成用于轴向附接到电缆的开口端；

提供用于第二终端的第二管；

将一段实质上圆柱形的电阻线磁脉冲焊接在第一管和第二管之间，由此提供实质上圆柱形的电阻器。

34.如权利要求33所述的方法，其中电阻元件具有小于1mΩ的电阻。

35.如权利要求33所述的方法，还包括通过切割电阻元件来调节电阻器的电阻。

36.如权利要求33所述的方法，还包括通过对电阻器本体添加材料来调节电阻器的电阻。

37.如权利要求33所述的方法，还包括将传感引线附接到电阻器本体。

38.如权利要求33所述的方法，其中电阻元件大致是圆柱形的。

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