JP2015222717A

JP2015222717A - バッテリー・センサ・クランプ・アセンブリ

Info

Publication number: JP2015222717A
Application number: JP2015095146A
Authority: JP
Inventors: ブルースホーストジョン; Bruce Horst John; ジー．ションツエリック; G Shonts Eric
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2014-05-06
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2015-12-10
Anticipated expiration: 2035-05-07
Also published as: US20150325935A1; JP6605227B2; EP2942533A1; EP2942533B1; US9472870B2

Abstract

【課題】バッテリー・センサを車両バッテリーに固定するクランプ・アセンブリを提供する。
【解決手段】クランプ・アセンブリは、開口を画定し、車両バッテリー用のバッテリー電極を少なくとも部分的に囲むための囲い部と、囲い部の対向端から延在する一対のクランプアームと、を具える。タブは、クランプアームの一方からクランプアームの他方に延在し、第１の貫通孔を画定する。ウェッジは、ほぼＵ型の断面を有し、ウェッジのベースの幅は、Ｕ型の断面の先端での幅より小さく、ウェッジのベースは、第２の貫通孔を画定する。ウェッジは、クランプアームに適合し、締め具は、第１の貫通孔および第２の貫通孔にねじ締めされる。ナットは、締め具にねじ締められ、ウェッジのベースでの幅が、クランプアームを互いの方向に強制するように、ウェッジをクランプアーム上で強制する。
【選択図】図１

Description

この出願は、２０１４年５月６日に出願され、本願明細書に参照によって組み込まれた米国仮出願第６１／９８９０８２号の優先権を主張する。

本発明は、自動車に関するものであり、特に自動車用のバッテリー・センサに関するものである。

自動車用の従来のバッテリーは、１２Ｖの鉛蓄電池であり、車両に対するバッテリーのマイナスおよびプラスの接続のための標準接続電極を有する。バッテリー・センサを用いて、電流、充電状態、性能、老朽化等を含むバッテリー特性に関する重要な情報を提供することができる。バッテリー・センサを用いて、バッテリーが自動エンジン始動停止システムをサポート可能か否かに関する情報を提供することもできる。

バッテリー・センサは、典型的には、バッテリー近傍の陰極に固定される。クランプは、一般に、センサ用のハウジングから延在するアームを含み、少なくとも部分的に陰極を囲む。水平に配向された締め具は、アームの先端部に配置され、クランプのアームを互いに近づける。水平に配向された締め具は、陰極周辺で締め付けられるので、アームにクランプ力を与える。

本明細書で提供されている背景技術の説明は、本発明の内容を一般化することを目的とする。背景技術の項目に記載されている発明者の仕事および出願時の従来技術として認定されていない説明の態様は、本発明に対する従来技術として明示的にも暗示的にも認められてはならない。

バッテリー・センサを車両バッテリーに固定するクランプ・アセンブリは、開口を画定し、車両バッテリー用のバッテリー電極を少なくとも部分的に囲むための囲い部と、囲い部の対向端から延在する一対のクランプアームと、を具える。タブは、クランプアームの一方からクランプアームの他方に延在し、第１の貫通孔を画定する。ウェッジは、ほぼＵ型の断面を有し、ウェッジのベースの幅は、Ｕ型の断面の先端での幅より小さく、ウェッジのベースは、第２の貫通孔を画定する。ウェッジは、クランプアームに適合し、締め具は、第１の貫通孔および第２の貫通孔にねじ締めされる。ナットは、締め具にねじ締められ、ウェッジのベースでの幅が、クランプアームを互いの方向に強制するように、ウェッジをクランプアーム上で強制する。

バッテリー・センサ・クランプを組み立てる方法は、囲い部を提供し、囲い部は、囲い部の対向端から互いにほぼ同一方向に延在する一対のクランプアームと、クランプアームの一方からクランプアームの他方に延在するタブと、を有する。タブは、第１の貫通孔を画定し、締め具は、第１の貫通孔にねじ締めされる。ほぼＵ型の断面を有するウェッジは、クランプアームに適合し、ウェッジのベースの幅は、Ｕ型の断面の先端での幅より小さい。ウェッジのベースは、第２の貫通孔を画定し、締め具は、第２の貫通孔にねじ締めされる。ナットは、締め具にねじ締めされ、ウェッジをクランプアームに保持する。

開口を画定し、車両バッテリー用のバッテリー電極を少なくとも部分的に囲むための囲い部は、バッテリー電極に配置され、ナットは、締め具に締め付けられ、ウェッジをクランプアーム上で強制し、ウェッジのベースでの幅は、クランプアームを互いの方に強制し、開口のサイズを減少させ、クランプ力をバッテリー電極の周りに与える。

本発明が適用されるさらなる分野は、以下の詳細な説明から明らかになる。詳細な説明および具体例は、本発明の好適実施形態を示すが、例示目的であって、本発明の範囲を制限することを意図としないことを理解すべきである。

本発明は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解される。

本発明のバッテリー・クランプ・アセンブリの概略側面図であり、クランプ力は底部から上方に与えられる。図１のバッテリー・クランプ・アセンブリの概略斜視図であり、クランプ力は底部から上方に与えられる。本発明のバッテリー・クランプ・アセンブリの他の実施形態の概略側面図であり、クランプ力は最上部から下方に与えられる。図３のバッテリー・クランプ・アセンブリの概略斜視図であり、クランプ力は最上部から下方に与えられる。

以下の説明は、単に例示的であり、いかなる場合も本発明の開示、応用または用途を制限することを意図していない。図面では、明確にするため、同一の参照符号が、同様の要素を特定するために用いられる。図１〜図４は、１２Ｖの車両バッテリー１２（図示せず）に用いられるバッテリー・クランプ・アセンブリ１０、１１０を例示し、これを以下で詳述する。バッテリー・クランプ・アセンブリ１０、１１０は、バッテリー・クランプ・アセンブリ１０、１１０の囲い部１６、１１６に固定または統合されるバッテリー・センサ１４（図示せず）を含む。バッテリー・センサ１４は、インテリジェント・バッテリー・センサ（ＩＢＳ）、単純な電流センサまたは車両バッテリー１２用の他のタイプのセンサでもよい。タブは、ＩＢＳ母線（図示せず）に至ることができる。タブおよびＩＢＳ母線のための取り付けのタイプは、車両およびＩＢＳモジュールに従って変化しうる。当業者であれば、車両バッテリー１２、バッテリー・センサおよびクランプ・アセンブリ１０、１１０の特定の設定のために最適な構成であって、センサ１４をクランプ・アセンブリ１０、１１０に固定するための構成を選択することができる。

バッテリー・クランプ・アセンブリ１０、１１０は、囲い部１６、１１６および固定部１８、１１８を含む型打ちした（スタンピングされた）クランプ・アセンブリである。固定部１８、１１８を用いて、囲い部１６、１１６をバッテリー電極２０（図示せず）の周りに締め付ける。バッテリー電極２０は、車両バッテリー１２用の陰極でもよい。

固定部１８、１１８は、バッテリー・クランプ・アセンブリ１０、１１０の最上部からアクセスできる締め具２２、１２２を含み、締め具２２、１２２は、バッテリー・クランプ・アセンブリ１０、１１０のクランプ力によってバッテリー電極２０を締め付ける。バッテリー・クランプ・アセンブリ１０、１１０の最上部から締め具２２、１２２にアクセスできることにより、１つのバッテリー・クランプ・アセンブリ１０、１１０の設計が、すべての顧客のパッケージング要件に対応可能になる。

バッテリー・クランプ・アセンブリ１０、１１０は、クランプの機能、廃棄を最小量にするための平坦なレイアウトおよび反復可能な高品質のためのスタンピング工程の軽減／実現可能性を提供する。

図１および図２には、本発明のためのバッテリー・クランプ・アセンブリ１０の第１実施形態が詳細に記載されている。バッテリー・クランプ・アセンブリ１０は、囲い部１６および固定部１８を含む。囲い部１６は、一般に、開口２４を画定し、バッテリー・クランプ・アセンブリ１０がバッテリー電極２０に組み立てられるとき、バッテリー電極２０は、開口２４を通過することができる。囲い部１６は、バッテリー電極２０を少なくとも部分的に囲むように形成される。クランプアーム２６は、囲い部１６の対向端から延在する。力がクランプアーム２６に与えられ、クランプアームが互いの方に付勢されると、囲い部１６によって画定される開口２４の径は減少する。すなわち、囲い部１６の一般の径が減少する。アーム２６にかかる力によってサイズが減少した囲い部１６は、バッテリー電極２０にクランプ力を与える。こうして、バッテリー・クランプ・アセンブリ１０は、バッテリー電極２０に固定される。

ウェッジ２８は、クランプアーム２６に適合する。ウェッジ２８は、ほぼＵ型の断面を有し、Ｕ型のベース３０は、Ｕ型の先端３２より小さい幅を有する。ウェッジ２８が下方に強制されると、ウェッジ２８の減少している断面幅は、クランプアーム２６を互いに近づけるように強制する。このように、クランプ力を囲い部１６からバッテリー電極２０に与える。

締め具２２を用いて、ウェッジ２８をクランプアーム２６上で下方に移動させ、これを以下で詳述する。タブ３４は、クランプアーム２６の一方からクランプアーム２６の他方に、クランプアーム２６のほぼ下側に延在することができる。タブ３４は、貫通孔３６を画定し、この貫通孔３６を通って締め具２２が組み立てられる。同様の貫通孔３８は、ウェッジ２８のベース３０によって画定される。締め具２２がバッテリー・クランプ・アセンブリ１０上の底部からバッテリー・クランプ・アセンブリ１０の最上部まで貫通孔３６、３８を通って延在できるように、貫通孔３６および貫通孔３８は、互いに対向して配置される。一度組み立てられると、締め具２２は、バッテリー電極２０に対してほぼ平行な配向になる。ほとんどの場合、バッテリー電極２０は車両内で垂直に整列配置され、締め具２２もほぼ垂直に整列配置される。

締め具２２を、ベース３０および／またはタブ３４に対する回転から固定することができる。締め具２２の回転は、スプライン、延伸加工、溶接、機械的干渉等を用いて固定することができる。囲い部１６およびクランプアーム２６は、銅材から製造可能であり、ウェッジ２８は、鋼から製造可能である。このような場合には、締め具２２をヘッドでベース３０および／またはタブ３４に固定することは、機械的干渉によって最も達成可能である。

ナット４０は、締め具２２の端にねじ締められる。ワッシャ４２は、ウェッジ２８のベース３０とナット４０との間に位置し、力をナット４０からウェッジ２８のベース３０に均一に分散させる。ナット４０が締め具２２にさらに下方にねじ締められると、ウェッジ２８はクランプアーム２６上で下方に強制され、バッテリー・クランプ・アセンブリが締め付けられる。締め具２２がベース３０および／またはタブ３４に対する回転から固定されるので、１つのツールおよびクランプ・アセンブリ１０の一方からのアクセスしか、締め付けトルクをナット４０に与えるのに必要ではない。

締め具が孔３６および３８を通って組み立てられた後、および、ナット４０（および存在する場合ワッシャ４２）が締め具２２にねじ締められた後、締め具２２の端を変形、例えばステーク（staked）することもできる。締め具の端を変形すると、クランプアーム２６（および囲い部１６）、ウェッジ２８、締め具２２、ナット４０およびワッシャ３２を、パーツの輸送の間、一緒に保持することができる。囲い部１６をバッテリー電極２０に配置するまで、ナット４０を締め具２２のねじに締め付けてはならない。

一実施形態では、ステップ４４を、クランプアーム２６の底部と囲い部１６の底部との間に画定することができる。ステップを用いて、締め具２２のヘッドを収容することができる。一度適所に組み立てられ、締め付けられると、締め具２２のヘッドは、囲い部１６の端とほぼ同一平面上にある。

図３および図４には、本発明のためのバッテリー・クランプ・アセンブリ１１０の第２実施形態が詳細に記載されている。バッテリー・クランプ・アセンブリ１１０は、囲い部１１６および固定部１１８を含む。囲い部１１６は、一般に、開口１２４を画定し、バッテリー・クランプ・アセンブリ１１０がバッテリー電極２０に組み立てられるとき、バッテリー電極２０はこの開口１２４を通過することができる。囲い部１１６は、バッテリー電極２０を少なくとも部分的に囲むように形成される。クランプアーム１２６は、囲い部１１６の対向端から延在する。力がクランプアーム１２６に与えられ、クランプアーム１２６が互いの方に付勢されると、囲い部１１６によって画定される開口１２４の径は減少する。すなわち、囲い部１１６の一般の径が減少する。アーム１１６にかかる力によってサイズが減少した囲い部１１６は、バッテリー電極２０にクランプ力を与える。こうして、バッテリー・クランプ・アセンブリ１１０は、バッテリー電極２０に固定される。

ウェッジ１２８は、クランプアーム１２６に適合する。ウェッジ１２８は、ほぼＵ型の断面を有し、Ｕ型のベース１３０は、Ｕ型の先端１３２より小さい幅を有する。ウェッジ１２８が上方に強制されると、ウェッジ１２８の減少している断面幅は、クランプアーム１２６を互いに近づけるように強制する。このように、クランプ力を囲い部１１６からバッテリー電極２０に与える。

締め具１２２を用いて、ウェッジ１２８をクランプアーム１２６上で上方に移動させ、これを以下で詳述する。タブ１３４は、クランプアーム１２６の一方からクランプアーム１２６の他方に、クランプアーム１２６のほぼ上側に延在することができる。タブ１３４は、貫通孔１３６を画定し、この貫通孔１３６を通って締め具１２２が組み立てられる。同様の貫通孔１３８は、ウェッジ１２８のベース１３０によって画定される。締め具１２２がバッテリー・クランプ・アセンブリ１１０の底部からバッテリー・クランプ・アセンブリ１１０の最上部まで貫通孔１３６、１３８を通って延在できるように、貫通孔１３６および貫通孔１３８は、互いに対向して配置される。一度組み立てられると、締め具１２２は、バッテリー電極２０に対してほぼ平行な配向になる。ほとんどの場合、バッテリー電極２０は車両内で垂直に整列配置され、締め具１２２もほぼ垂直に整列配置される。

締め具１２２を、ベース１３０および／またはタブ１３４に対する回転から固定することができる。締め具１２２の回転は、スプライン、延伸加工、溶接、機械的干渉等を用いて固定することができる。囲い部１１６およびクランプアーム１２６は、銅材から製造可能であり、ウェッジ１２８は、鋼から製造可能である。このような場合には、締め具１２２をヘッドでベース１３０および／またはタブ１３４に固定することは、機械的干渉によって最も達成可能である。

ナット１４０は、締め具１２２の端にねじ締められる。ワッシャ１４２は、ウェッジ１２８のベース１３０とナット１４０との間に位置し、力をナット１４０からウェッジ１２８のベース１３０に均一に分散させる。ナット１４０が締め具１２２にさらにねじ締められると、ウェッジ１２８はクランプアーム１２６上で上方に強制され、バッテリー・クランプ・アセンブリ１１０が締め付けられる。締め具１２２がベース１３０および／またはタブ１３４に対する回転から固定されるので、１つのツールおよびクランプ・アセンブリ１１０の一方からのアクセスしか、締め付けトルクをナット１４０に与えるのに必要ではない。

締め具が孔１３６および１３８を通って組み立てられた後、および、ナット１４０（および存在する場合ワッシャ１４２）が締め具１２２にねじ締められた後、締め具１２２の端を変形、例えばステーク（staked）することもできる。締め具の端を変形すると、クランプアーム１２６（および囲い部１１６）、ウェッジ１２８、締め具１２２、ナット１４０およびワッシャ１４２を、クランプ・アセンブリ１１０の輸送の間、一緒に保持することができる。囲い部１１６をバッテリー電極２０に配置するまで、ナット１４０を締め具１２２のねじに締め付けてはならない。

一実施形態では、ステップ１４４を、クランプアーム１２６の底部と囲い部１１６の底部との間に画定することができる。ステップを用いて、締め具１２２のヘッドを収容することができる。一度適所に組み立てられ、締め付けられると、締め具１２２のヘッドは、囲い部１１６の端とほぼ同一平面上にある。

図１〜図４を参照して、バッテリー・センサ・クランプ１０、１１０を組み立てる方法を説明すると、この方法では、囲い部１６、１１６を提供し、囲い部１６、１１６は、囲い部１６、１１６の対向端から互いにほぼ同一方向に延在する一対のクランプアーム２６、１２６と、クランプアーム２６、１２６の一方からクランプアーム２６、１２６の他方に延在するタブ３４，１３４と、を有する。タブ３４、１３４は、第１の貫通孔３６、１３６を画定し、締め具２２、１２２を第１の貫通孔３６、１３６にねじ締めする。ほぼＵ型の断面を有するウェッジ２８、１２８をクランプアーム２６、１２６に適合し、ウェッジ２８、１２８のベース３０、１３０の幅は、Ｕ型の断面の先端３２、１３２での幅より小さい。ウェッジ２８、１２８のベース３０、１３０は、第２の貫通孔３８、１３８を画定し、締め具２２、１２２を第２の貫通孔３８、１３８にねじ締めする。ワッシャ４２、１４２を、タブまたはウェッジのベースの近傍で締め具２２、１２２に組み立てる。バッテリー電極２０に組み立てる前、バッテリー・センサ・クランプ・アセンブリ１０、１１０の輸送のために、ナット４０、１４０を締め具２２、１２２にねじ締めし、ウェッジ２８、１２８をクランプアーム２６、１２６に保持する。これと同時に、締め具２２、１２２をベース３０、１３０またはタブ３４、１３４に固定することができる。

囲い部１６、１１６は、開口２４、１２４を画定し、車両バッテリー用のバッテリー電極２０を少なくとも部分的に囲むための囲い部１６、１１６を、バッテリー電極２０に配置し、ナット４０、１４０を締め具２２、１２２に締め付け、ウェッジ２８、１２８をクランプアーム２６、１２６上で強制し、ウェッジ２８、１２８のベース３０、１３０の幅は、クランプアーム２６、１２６を互いの方に強制し、開口２４、１２４のサイズを減少させ、クランプ力をバッテリー電極２０の周りに与える。

一実施形態では、ウェッジ２８、１２８のベース３０、１３０は、クランプアーム２６、１２６の上側に組み立てられ、締め具２２、１２２およびナット４０、１４０が、クランプアーム２６、１２６を締め付けるとき、ウェッジ２８、１２８は、下方に移動する。この実施形態では、締め具２２、１２２をタブ３４、１３４に対する回転から固定することもできる。

一実施形態では、ウェッジ２８、１２８のベース３０、１３０は、クランプアーム２６、１２６の下側に組み立てられ、締め具２２、１２２およびナット４０、１４０がクランプアーム２６、１２６を締め付けるとき、ウェッジ２８、１２８は、上方に移動する。この実施形態では、締め具２２、１２２をウェッジ２８、１２８に対する回転から固定することもできる。

本発明の最良の実施形態が詳述されてきたが、開示の範囲は、これに制限されるものではない。なぜなら、本発明が属する技術分野における当業者は、添付の請求の範囲内の本発明を実施するためのさまざまな代替的な設計および実施形態を認識するからである。

Claims

バッテリー・センサを車両バッテリーに固定するクランプ・アセンブリであって、
開口を画定し、前記車両バッテリー用のバッテリー電極を少なくとも部分的に囲むための囲い部と、
前記囲い部の対向端から互いにほぼ同一方向に延在する一対のクランプアームと、
前記クランプアームの一方から前記クランプアームの他方に延在し、第１の貫通孔を画定するタブと、
ほぼＵ型の断面を有するウェッジであって、前記ウェッジのベースの幅は、前記Ｕ型の断面の先端での幅より小さく、前記ウェッジの前記ベースは、第２の貫通孔を画定するウェッジと、
前記ウェッジが前記クランプアームに適合する締め具であって、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔にねじ締めされる締め具と、
前記ウェッジの前記ベースでの前記幅が、前記クランプアームを互いの方向に強制するように、前記ウェッジを前記クランプアーム上で強制するために前記締め具にねじ締められるナットと、
を具えるクランプ・アセンブリ。
前記ウェッジの前記ベースは、前記クランプアームの上方側にあり、前記締め具は、前記ウェッジを下方に移動させ、前記クランプアームを締め付ける、
請求項１に記載のクランプ・アセンブリ。
前記締め具は、前記タブに対する回転から固定される、
請求項２に記載のクランプ・アセンブリ。
前記ウェッジの前記ベースは、前記クランプアームの下方側にあり、前記締め具は、前記ウェッジを上方に移動させ、前記クランプアームを締め付ける、
請求項１に記載のクランプ・アセンブリ。
前記締め具は、前記ウェッジの前記ベースに対する回転から固定される、
請求項１に記載のクランプ・アセンブリ。
前記ナットと、前記タブおよび前記ウェッジの前記ベースの少なくとも１つと、の間に組み立てられるワッシャをさらに具える、
請求項１に記載のクランプ・アセンブリ。
前記締め具のヘッドが前記囲い部の下端と同一平面上にあるように、前記クランプアームおよび前記囲い部によって画定されるステップをさらに具える、
請求項１に記載のクランプ・アセンブリ。
前記ナットを前記締め具に締め付ける前、前記クランプアームは、互いにほぼ平行である、
請求項１に記載のクランプ・アセンブリ。
バッテリー・センサ・クランプを組み立てる方法において、
囲い部を提供し、前記囲い部は、前記囲い部の対向端から互いにほぼ同一方向に延在する一対のクランプアームと、前記クランプアームの一方から前記クランプアームの他方に延在し、第１の貫通孔を画定するタブと、を有し、
締め具を前記第１の貫通孔にねじ締めし、
ほぼＵ型の断面を有するウェッジを前記クランプアームに適合し、前記ウェッジのベースの幅は、前記Ｕ型の断面の先端での幅より小さく、前記ウェッジの前記ベースは、第２の貫通孔を画定し、
前記締め具を前記第２の貫通孔にねじ締めし、
ナットを前記締め具にねじ締め、前記ウェッジを前記クランプアームに保持する、
方法。
開口を画定し、車両バッテリー用のバッテリー電極を少なくとも部分的に囲むための前記囲い部を前記バッテリー電極に配置し、
前記ナットを前記締め具に締め付け、前記ウェッジを前記クランプアーム上で強制し、前記ウェッジの前記ベースでの前記幅は、前記クランプアームを互いの方に強制し、前記開口のサイズを減少させ、クランプ力を前記バッテリー電極の周りに与える、
請求項９に記載の方法。
前記ウェッジの前記ベースを前記クランプアームの上側に組み立て、
前記締め具および前記ナットが前記クランプアームを締め付けるとき、前記ウェッジを下方に移動させる、
請求項９に記載の方法。
前記締め具を、前記タブに対する回転から固定する、
請求項１１に記載の方法。
前記ウェッジの前記ベースを、前記クランプアームの下側に組み立て、
締め具およびナットが前記クランプアームを締め付けるとき、前記ウェッジを上方に移動させる、
請求項９に記載の方法。
前記締め具を前記ウェッジに対する回転から固定する、
請求項１３に記載の方法。
前記ナットと、前記タブおよび前記ウェッジの前記ベースの少なくとも１つと、の間にワッシャを組み立てる、
請求項９に記載の方法。