JP2012518244A - 極端子にピンを固定するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、極端子にピンを固定するための装置であって、バッテリー極に接続するための少なくとも１つの極端子（１０）と、該極端子（１０）に接続された少なくとも１つの電子回路ユニット（２２）又は測定エレメント（１６）と、バッテリーケーブル（１２）に接続するための少なくとも１つのピン（１４）と、該ピン（１４）と前記極端子（１０）とを互いに電気的に絶縁する少なくとも１つの絶縁体（１８）とを有しており、前記ピン（１４）が接続部（２４）を介して前記極端子（１０）に機械的に固定されている形式のものに関する。本発明によれば、ピン（１４）を前記極端子（１０）に対して回動防止するための手段（１８，３８，４０，４２）が設けられている。

Description

本発明は、独立請求項の上位概念部に記載した形式の、極端子にピンを固定するための装置に関する。このような形式の装置は、ドイツ連邦共和国特許公告第１０２００４０４６８５５号明細書により公知である。極端子に測定抵抗を固定するために、及びアースラインの一端部を測定抵抗に固定するために、絶縁スリーブを有するピンは公知である。この場合、ピンは圧縮結合又はリベット結合によって測定抵抗に接続されている。

本発明の課題は、ピンと極端子との間の接続を簡略化し、しかも高い機械的強度が得られるようにすることである。この課題は、独立請求項に記載した特徴によって解決された。

発明の利点
従来技術のものに対して、独立請求項に記載した特徴を有する本発明による装置は、リベット結合若しくは圧縮結合に依存することなしに機械的な強度が高められる、という利点を有している。これは、ピンを回動防止するための手段が設けられている、ことによって得られる。この手段は特に、ピンの回転を生ぜしめる力を吸収する。これによって、バッテリーケーブルの引張力は、極端子を介して導出させることができる。また、提案された解決策は、ピンを有する、予め組み立てられた極端子として構成される。ピンを介して、簡単な形式で極端子との機械的な結合が得られると同時に、電気的な絶縁も得られる。

有利な実施態様によれば、極端子内で前記ピンを回動防止するための手段として、前記ピンの縦軸線に関連して半径方向及び／又は軸方向の力を吸収する、収容輪郭部を備えた収容部が設けられている。この収容輪郭部は、有利な形式で星形又は長方形に形成されているので、相応の力を均一に吸収することができる。

有利な実施態様によれば、フレキシブルな材料、有利にはプラスチック又はエラストマーより成っている。これによって、ピンを、絶縁体、極端子及び場合によっては測定エレメントと簡単に組み立てることができ、必要であれば、公差補償を得ることができる。

有利な実施態様によれば、絶縁体が射出成形部分として形成されている。射出成形部分としての絶縁体は、極端子及びピンに直接射出成形することができるので、極端子とピンとは、射出成形で１つのユニットに埋め込むことができる。これによって接合プロセスは省くことができる。また、極端子内におけるピンの位置決め精度が高められる。

有利な実施態様によれば、絶縁体は、ピンのコーティング、有利には絶縁された塗料又はその他の、ピンの表面を電気的に絶縁する材料より成っている。次いでピンは極端子内に取り付け、例えば押し込まれる。

有利な実施態様によれば、ピンは、測定エレメントを少なくとも部分的に収容するために、有利な形式で環状のフランジを備えている。これによってピンは同時に、測定エレメントのための機械的な載設面として用いられ、ひいては装置の機械的強度が高められる。この場合、フランジの外径は、有利には絶縁体の外径よりも小さい。これによって、極端子とピンとの間の確実な電気的絶縁が得られる。

その他の有利な実施態様は、従属請求項及び以下の記載から得られる。

極端子にピンを固定するための装置の複数の実施例が図面に示され、以下に詳しく説明されている。

極端子内に配置された絶縁されたピンを備えた、第１実施例による構造群の全体を示す概略的な断面図である。 射出成形で埋め込まれた絶縁体を有する第２実施例の概略的な断面図である。 コーティングされたピンを有する別の実施例の概略的な断面図である。 ピンを収容するための極端子の詳細を示す斜視図である。 図４に配属されたピンを示す図である。 極端子とピンとの接続部の、一部破断した斜視図である。 組み込まれたピンを有するバッテリー測定端子の斜視図である。 図７を一部破断した斜視図である。 ３つに分割されたバッテリー測定端子の基本構造を示す概略図である。

概略的に示された極端子１０は収容部２０を有しており、該収容部２０内に、下部領域が絶縁体１９によって包囲されたピン１４が、極端子１０に対して電気的に絶縁されて配置されている。このピン１４によって測定エレメント１６が導電接続されている。測定エレメント１６の下側と収容部２０の領域との間に絶縁部１９が配置されており、該絶縁部１９は、この箇所で特に、測定エレメント１６と極端子１０との電気的な接触を阻止するために設けられている。この絶縁部１９は、絶縁体１８の構成部分であってもよい。ピン１４を介して、バッテリーケーブル１２は、電気的かつ機械的に極端子１０に接続される。

図２に示した実施例は、図１に示した実施例に対して、絶縁体１８′の構成が異なっているだけである。図２に示した絶縁体１８′は射出成形部として構成されていて、極端子１０もピン１４も１つのユニットに射出成形で埋め込まれている。測定エレメント１６の下側が、絶縁体１８′の上側に載っている。

ピン１４は、バッテリーケーブル１２を固定するために用いられる。このために、例えば図示していないねじ山が設けられている。ピン１４の周囲には、バッテリーケーブル１２のケーブル掴みが巻き付けられていて、次いでナットによって固定されている。このピン１４の周囲には、有利な形式で面状に構成された測定エレメント１６が巻き付けられている。ピン１４は、適当な接続部２４によって、絶縁体１８を介して極端子１０に機械的に接続されている。図１に示した実施例では、絶縁体１８は例えばスリーブ状の部材として型打ち成形されている。このために絶縁体１８は、ピン１４と極端子１０とを接合するために十分な弾性を有していなければならない。絶縁体１８の弾性は、公差補償のためにも用いられる。場合によっては、ピン１４は、係止によって極端子１０内に確実に位置決めされる。絶縁体１８の材料は、有利な形式でプラスチック又はエラストマー（例えばシリコーン）である。図２に示した実施例では、絶縁体１８′は射出成形部分として構成されている。このためにピン１４と極端子１０とは、互いに間隔を保って位置決めされた状態で、絶縁性のプラスチックによって射出成形により包囲されることで、絶縁体１８′が形成されている。有利な形式で、絶縁体１８′の上縁部は、極端子１０の上側をやや越えているので、測定エレメント１６は、ピン１４の箇所において極端子１０に対して電気的に絶縁されて配置されている。

図３に示した実施例では、ピン１４はその下側にコーティング１８″を備えている。ピン１４は、絶縁しようとする領域において、塗料又はその他の適当な絶縁された表面を備えている。このようにしてコーティングされたピン１４は、次いで極端子１０内に組み付けられ、例えば押し込まれる。

図４には、極端子１０の収容部２０の詳細が示されている。極端子１０の収容部２０は、ほぼ星形の収容輪郭部４２を有しており、該収容輪郭部４２は、一方ではピン１４の回動を阻止し、他方では、ピン１４の軸方向で下方への移動運動を確実に阻止する。所属のピン１４は図５に示されている。収容輪郭部４２に対応して、ピン１４は、星形に形成された固定輪郭部４０を有している。固定輪郭部４０の上側には、半径方向で環状に延在するフランジ３８が設けられている。フランジ３８の外径は、有利な形式で固定輪郭部４０の外径よりも大きい。図４及び図５に示した構成部材は、図６に組み立てた状態で示されている。絶縁体１８は、極端子１０とピン１４との間の電気的な絶縁が得られるように、構成されている。絶縁体１８の上側の外径は、フランジ３８の外径よりも大きい。従って、極端子１０とピン１４との間の絶縁が確実に得られる。

収容輪郭部４２は回動を避けるために、１つ又は２つの丸味の付けられた側面を備えた、ほぼ長方形、三角形状又はプリズム状に構成することができる。有利な形式で、収容輪郭部４２は、ピン１４の軸方向に対して垂直な平面において対抗面を有しており、それによってピン１４は、所定の軸方向位置に組み付けられるか、若しくは収容輪郭部４２は軸方向に作用する力を吸収することができる。

図７に示した実施例では、バッテリー、例えば自動車バッテリーの図示していないバッテリー端子に接続される極端子１０が示されている。このために、極端子１０の詳しく示されていない脚が、バッテリー極を包囲するように、互いに移動せしめられる。この装置はさらに測定エレメント１６を有している。測定エレメント１６は、一方側では、圧縮成形部３４を嵌め込み接合することによって、極端子１０に機械的かつ電気的に接続する。圧縮成形部３４の箇所において、極端子１０は、裏側に面取り部を備えた開口を有している。この開口内に、測定エレメント１６の接続部が嵌め込み接合によって押し込まれ、面取り部の領域内に、測定エレメント１６のアンダカットが形成されるようになっている。これによって、極端子１０が測定エレメント１６といわばリベット結合される。

右側には、ピン１４を固定するための、極端子１０の収容部２０が示されている。このために、ピン１４は、例えば円筒形に形成されていて、測定エレメント１６のフラットな平面に対して垂直上方に突き出している。ピン１４と極端子１０との間に、ピン１４を半径方向で包囲する絶縁体１８が配置されている。図示の配置構成によって、バッテリーケーブル１２を接続するためのピン１４とバッテリー極に接続された端子との間で、バッテリー電流が、実際に測定エレメント１６を介して流れ、短絡しないことが保証される。測定エレメント１６の相応の切欠は、ピン１４の外径に適合されている。測定エレメント１６は部分的に、ピン１４の半径方向に拡大されたフランジ３８上に載っていて、また部分的にスリーブとして構成された絶縁体１８の上側にも載っている。バッテリーケーブル１２のケーブル掴み有利にはアースケーブルを、ねじ結合によって固定するために、ピン１４の、上方に突き出す側が、図示していないねじ山を備えていてよい。測定エレメント１６は、ピン１４の領域内でハウジング３０によって側方だけが包囲されており、これに対して測定エレメント１６の上側面は露出している。

測定エレメント１６は、ハウジング３０の内部にガイドされている。ハウジング３０内には本来の測定エレメント、例えばマンガニン等の所定の材料より成る電気的な抵抗が配置されている。ハウジング３０内には、図示していない電子回路が配置されており、この電子回路は、測定抵抗１６における電圧低下を検出し、さらに評価する。また、その他のデータ、例えばバッテリー電圧、温度又はその他を用いて、バッテリー状態を表す値、例えばバッテリーの充電状態（チャージの状態：ＳＯＣ）又は劣化（健康状態：ＳＯＨ）を検出することができる。これらのデータは、図示していないデータライン（プラグ３２を介して接続されている）を介して、別の制御器例えばエネルギー管理・制御器に伝達される。このプラグ３２を介して、別の供給電圧も供給される。

測定エレメント１６は、ピン１４とは反対側でハウジング３０から突き出している。この突き出した箇所において、有利な形式で嵌め込み接合によって得られた圧縮成形部３４内で極端子１０との電気的な接触も得られる。しかしながら、重要なことは、測定エレメント１６と極端子１０との間の電気的な接触が、本来の測定抵抗に関連して、ピン１４とは反対側において始めて得られるようにすることである。従って、電流は、バッテリー極から、極端子１０、測定エレメント１６の左側の接続ポイントにおける接続部、ハウジング３０の内部の測定抵抗を介して、バッテリーケーブル１２が接続されているピン１４に導通される。

図９には、３つの部分より成るバッテリーセンサの構成が示されている。この構成は、極端子１０と、電子回路ユニット２２並びにケーブル接続部４８とから構成されている。例えば、極端子１０と電子回路ユニット２２とが、接続部２４及び圧縮成形部３４（前述のように構成された）によって、互いに固定されている。このような構成技術及び接続技術は、バッテリーセンサが３つの部分、つまり極端子１０と電子回路ユニット２２とケーブル接続部４８との３つの部分に分割されることによって、最適化される。このような３つに分割された部分の接続は、製造過程の最後において行われる。これによって、極端子１０及び／又はケーブル接続部４８を交換するだけによって種々異なる組立スペースに適合させることができるという意味で、融通性若しくは適合性が高められる。電子回路ユニット２２を変更する必要はない。すべての３つのユニット１０，２２，４８は、互いに別個に製造され、製造過程の最後に互いに接続される。

構造部の全体は、市販されているポーランド製の自動車バッテリーに組み込むことができるか、若しくはこの市販の自動車バッテリーから上にやや突き出す。３つのユニット１０，２２，４８間の接続技術は、これら３つのユニットを再び分離させることができるように、選択される。これによって、センサ全体をバッテリーから取り外すか若しくはバッテリー上に組み付けることなしに、個別のユニットを取り除くか若しくは組み付けることができる。これによって、極端子を取り外すことなしに、ケーブル接続部４８を取り外すことができる、という利点が得られる。

このような、極端子にピンを固定するための装置は、特に極端子内に組み込まれたバッテリーセンサを使用するのに適しているが、それだけに限定されるものではない。

１０ 極端子、 １２ バッテリーケーブル、 １４ ピン、 １６ 測定エレメント、測定抵抗、 １８ 絶縁体、 １８″ コーティング、 １９ 絶縁部、 ２０ 収容部、 ２２ 電子回路ユニット、 ２４ 接続部、 ３０ ハウジング、 ３２ プラグ、 ３４ 圧縮成形部、 ３８ フランジ、 ４０ 収容輪郭部、 ４２ 収容輪郭部、 ４８ ケーブル接続部

有利な実施態様によれば、絶縁体が、フレキシブルな材料、有利にはプラスチック又はエラストマーより成っている。これによって、ピンを、絶縁体、極端子及び場合によっては測定エレメントと簡単に組み立てることができ、必要であれば、公差補償を得ることができる。

Claims (12)

1. 極端子にピンを固定するための装置であって、バッテリー極に接続するための少なくとも１つの極端子（１０）と、該極端子（１０）に接続された少なくとも１つの電子回路ユニット（２２）又は測定エレメント（１６）と、バッテリーケーブル（１２）に接続するための少なくとも１つのピン（１４）と、該ピン（１４）と前記極端子（１０）とを互いに電気的に絶縁する少なくとも１つの絶縁体（１８）とを有しており、前記ピン（１４）が接続部（２４）を介して前記極端子（１０）に機械的に固定されている形式のものにおいて、
   前記ピン（１４）を前記極端子（１０）に対して回動防止するための手段（１８，３８，４０，４２）が設けられていることを特徴とする、極端子にピンを固定するための装置。
2. 前記極端子（１０）内で前記ピン（１４）を回動防止するための手段として、前記ピン（１４）の縦軸線に関連して半径方向及び／又は軸方向の力を吸収する、収容輪郭部（４２）を備えた収容部（２０）が設けられている、請求項１記載の装置。
3. 回動防止するための前記手段として、前記収容輪郭部（４２）と協働する固定輪郭部（４０）が前記ピン（１４）に設けられている、請求項１又は２記載の装置。
4. 前記固定輪郭部（４０）が星形に構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記絶縁体（１８）が、少なくとも収容輪郭部（４２）と固定輪郭部（４０）との間に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記絶縁体（１８）が、フレキシブルな材料、有利にはプラスチック又はエラストマーより成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 前記絶縁体（１８）が射出成形によって形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 前記絶縁体（１８）が、ピン（１４）のコーティング（１８″）によって形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 前記ピン（１４）が、少なくとも部分的に環状に延びるフランジ（３８）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 前記フランジ（３８）の外径が、前記絶縁体（１８）の外径よりも小さい、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
11. 前記フランジ（３８）が、前記測定エレメント（１６）を収容するために用いられる、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 前記極端子（１０）と測定エレメント（１６）とが、圧縮成形部（３４）によって、機械的、かつ導電的に互いに結合されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。

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