JP3193376U - バッテリーセンサー - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で柔軟性を有するように設計されたバッテリーセンサーを提供する。【解決手段】このバッテリーセンサー１は、ハウジング２と、それぞれこのハウジングから突出する第一の接触領域４及び第二の接触領域５を備えた抵抗素子３と、測定電子機器６と、測定電子機器に電気的に接続するための第一の接続要素７と、電池極に接続するための第二の接続要素９とを備える。第二の接続要素は、電池極に接続するための第一の接続領域１０と、第一の接続領域に接続するための第二の接続領域１１とを備え、第二の接触領域は、電気接続線の接続のための接続手段２４を備える。これにより、バッテリーセンサーが電池極に直接接続可能となる【選択図】図１

Description

本考案はバッテリーセンサーに関し、特に、バッテリーセンサーを構成する多数の要素を有するところのバッテリーセンサーに関する。

自動車におけるバッテリーは、エネルギー回収および／またはトラクション駆動装置のために電機手段を使用するニーズが増加していることにも関連して、ますますその重要性が大きくなってきている。バッテリーの負荷を監視することは重要であり、バッテリーの充放電に係る電流や電圧を監視する必要がある。

この目的のために、複雑なバッテリーセンサーが用いられているが、電子幾何学的設計やバッテリーの他の構成部材に関連してバッテリーの状況に応じて調整が必要であるという不利がある。

したがって、この考案が解決しようとする課題は、簡単な構成で柔軟性を有するように設計されたバッテリーセンサーおよびそれを製造するためのモジュラーシステムを提供することにある。

この課題は、実用新案登録請求の範囲の請求項１記載の考案によって達成される。

本考案の一実施形態は、バッテリーセンサーに関し、このバッテリーセンサーは、
−ハウジングと、
−それぞれこのハウジングから突出する第一の接触領域及び第二の接触領域を備え、上記ハウジングに設けられた抵抗素子と、
−上記ハウジングに設けられた測定電子機器と、
−測定電子機器に電気的に接続するための第一の接続要素と、
−バッテリーセンサーを電池極に接続するための第二の接続要素とを備え、
第二の接続要素が、電池極に接続するための第一の接続領域と、第一の接続領域に接続するための第二の接続領域とを備え、
第二の接触領域が、電気接続線の接続のための第三の接続要素を備える。これにより、バッテリーセンサーが電池極に直接接続可能となり、バッテリーセンサーの形状によって、単純かつ可撓性の形状が可能となる状況が実現する。

ここで、ハウジング、測定電子機器、第一の接続要素、第二の接続要素、第三の接続要素及び／又は抵抗素子が、予め定めた組立用セットから選択可能であると特に有利である。ここで、好ましくは、各構成要素が、あらゆる要件を満たすバッテリーセンサーを得るために、異なる形状で互いに組み合わせ可能となる。

ここで、抵抗素子の第一の接触領域と第二の接触領域との間に所定の電気抵抗が設けられていると特に有利である。ここで、この抵抗は、抵抗素子の２つの接触領域の間の領域の所定の寸法、たとえば長さ及び断面によって形状を決定することが可能である。

さらに、測定電子機器が、予め定めた抵抗における電圧低下、予め定めた抵抗を流れる電流量、上記電圧低下量及び電流量それぞれの時間微分値、及び／又は同じくそれぞれの時間経過を検知すると有利である。さらに、測定電子機器が、たとえばバッテリー端子上の温度を評価すると有利である。上記に応じて、測定電子機器は、関連の測定値をモニタリングして発信することが可能となるような形状とすることが可能である。

ここで、第二の接続要素の第一の接続領域が、環状のクランプ装置として形成されていると有利である。こうして、たとえば円形、円錐形又は円筒形の電池極を、クランプ装置の環状の要素の開口部内に収容してクランプ固定することが可能になる。これによって、確実かつ持続的な電気接続が達成される。

さらに、第二の接続要素が、環状のクランプ装置から突出するプレート状要素を備えていると有利である。これによって、好適な形での戴置及びハウジング及び抵抗素子との結合を達成することが可能となる。

ここで、プレート状要素が、抵抗素子の第一の接触領域との接続のために設けられる第二の接続領域を形成すると特に有利である。

ここで、プレート状要素がさらに、ハウジング上への保持手段を備えると有利である。こうして、プレート状要素を、接触のような方法で抵抗素子に接続され、確実にハウジングに接続することが可能となる。これによって、センサ素子がハウジングに設けられ、端子がバッテリーのハウジングに対する電極に固着されるバッテリーセンサーの安全な形状が創出される。

ここで、保持手段が、間隔を置いて設けられるラグのような突起として形成され、この突起が、形状密着結合をなすようにハウジングの収容部に係合すると特に有利である。ここで、別の突起が設けられ、この別の突起が、上記手段の収容部への挿入後に、脱落防止機能を果たすために別の収容部に係合するとすることが可能である。

また、第三の接続要素が、ネジ要素、リベット要素、ソケット接続要素、電気接続線のケーブル取付器、圧着結合要素及び／又は溶接結合要素として形成されると有利である。

第二の接触領域が第三の接続要素と一体に形成されるか、又は形状密着結合又は、溶接又はろう付けのような方法で材料結合すると特に有利である。これによって、好適かつ確実な電気結合及び機械結合が達成される。

また、第二の接触領域が第一の接触領域と一体に形成されるか、又は形状密着結合又は、溶接又はろう付けのような方法で材料結合すると有利である。

開放された環状要素を備える環状のクランプ装置が、電池極のような接続要素を締付固定するためのネジ装置を備えて、環状要素に形成されると特に有利である。ネジ装置によって、締付度合を有利に設定することが可能となり、締付が解除可能とすることで、取付が容易になる。

組立用セットとの関連での課題は、請求項１４の技術的特徴によって解決される。

本考案の一実施形態は、バッテリーセンサーの製造のための組立用セットに関し、この組立用セットは、
−ハウジングと、
−それぞれこのハウジングから突出する第一の接触領域及び第二の接触領域を備え、上記ハウジングに設けられた抵抗素子と、
−上記ハウジングに設けられた測定電子機器と、
−測定電子機器に電気的に接続するための第一の接続要素と、
−バッテリーセンサーを電池極に接続するための第二の接続要素とを備え、第二の接続要素が、電池極に接続するための第一の接続領域と、第一の接続領域に接続するための第二の接続領域とを備えた第二の接続要素とを備え、
ハウジング、測定電子機器、第一の接続要素、第二の接続要素、第三の接続要素及び／又は抵抗素子が、予め定めた組立用セットから選択可能である。

その他有利な実施形態は、以下の図面の説明及び従属請求項によって説明される。

本考案の第一実施形態によるバッテリーセンサーの斜視図である。 本考案の第二実施形態によるバッテリーセンサーの斜視図である。 本考案の第三実施形態によるバッテリーセンサーの斜視図である。 本考案の第四実施形態によるバッテリーセンサーの斜視図である。 本考案の第五実施形態によるバッテリーセンサーの斜視図である。 本考案の第六実施形態によるバッテリーセンサーの斜視図である。

図１から６は、それぞれバッテリーセンサーを示し、このバッテリーセンサーの要素は、バッテリーセンサーに対するそれぞれの要件を満たすように、複数の部品から成る組立用セットから組み合わせ可能である。

ここで、以下の部品のうち少なくとも１つが、組立用セットから取出し可能かつ互いに組み合わせ可能である。
−ハウジングと、
−それぞれこのハウジングから突出する第一の接触領域及び第二の接触領域を備え、上記ハウジングに設けられた抵抗素子と、
−上記ハウジングに設けられた測定電子機器と、
−測定電子機器に電気的に接続するための第一の接続要素と、
−バッテリーセンサーを電池極に接続又は電気的に接続するための第二の接続要素、以上である。

図１は、抵抗素子３がその内部に設けられたハウジング２を備えるバッテリーセンサー１を示す。ここで、抵抗素子３は、ハウジング２を貫通して突出し、それぞれ第一の接触領域４及び第二の接触領域５においてハウジング２から突出するように設けられる。ここで、抵抗素子３の２つの接触領域４, ５は、反対の位置でハウジングから突出する。ここで、ハウジングが、反対の位置にある２つの開口部を備え、この開口部から、抵抗素子３がその接触領域４, ５において突出するようにすると有利である。ここで、接触領域４, ５は、反対の位置にある抵抗素子３の端部領域として形成される。

ハウジング２は、有利にはプラスチックハウジングとして形成され、このプラスチックハウジングで抵抗素子３を収容し、一方抵抗素子はハウジング２を貫通する。さらに、ハウジング２においても、測定抵抗のモニタリングのための測定電子機器６が設けられる。ここで有利には、電流量、電圧、電圧低下、電流の時間経過、温度及び／又は電圧を検知することが可能である。上記の測定値によって、バッテリーの充電状態を推測することが可能となる。

さらに、ハウジング２には、第一の接続要素７が設けられ、この第一の接続要素は、電気接続を測定電子機器６に電気的に接続するために使用される。ここで、第一の接続要素７を、たとえばケーブルのような電気接続の別のソケット要素として設けることが可能である。

ハウジング２は、開放されるカバー８を備えるハウジングとして形成することを可能とすることで、測定電子機器６が、カバー８の開放された状態で、ハウジング内に挿入可能となる。これに代えて、測定電子機器及び／又は抵抗素子がハウジング内に挿入可能及び／又は注入可能とすることも可能である。

さらに、バッテリーセンサー１は、第二の接続要素９を備え、この第二の接続要素は、バッテリーセンサー１を図示していないバッテリーの電池極に接続するために使用される。ここで、第二の接続要素９は、電池極に接続するための第一の接続領域１０と、第一の接触領域４に接続するための第二の接続領域１１とを備えて形成される。

第一の接続領域１０は、一種の環状クランプ又は電池極端子として、２つの略半円状の環状要素１２, １３を備える環状のクランプ装置として形成され、２つの環状要素は、環状開口部１７に収容される電池極をクランプ固定するために、ネジ１５及びナット１６を用いたネジ結合１４によって締結することが可能である。ここで、ネジ１５は、筒状の環状クランプとして形成された接続領域の軸に対して約４５°の角度で配置される。

さらに、第二の接続要素９は、環状クランプの軸に垂直であり環状のクランプ装置から突出する平面上に位置する略平坦なプレート状要素１８を備える。

プレート状要素１８は第一のラグ１９を備え、この第一のラグが第一の接触領域に電気的更には機械的に、たとえばろう付け又は溶接という形で接続される。

さらに、プレート状要素１８は、第二のラグ２０を形成し、この第二のラグが、ハウジング２上への第二の接続要素の保持手段として機能するように、第一のラグ１９とは略反対の位置で、ハウジングの収容部２１に係合する。ここで、収容部２１は、ハウジング２の上面に水平方向に形成された一種の開口部となる。ここで、ラグ２０は、プレート状要素１８の平面上で収容部２１を貫通する。

プレート状要素１８は、略かぎ状に形成され、プレート状要素１８の補強部として機能する第一のエンボス２２を備える。ここで好ましくは、エンボス２２は、プレート状要素の平面から、上方に突出している。さらに、別のエンボス２３が設けられ、この別のエンボスは、プレート状要素１８から下方に突出している。このエンボス２３は、ラグ２０を収容部２１内に嵌入させたときに、ハウジング上面の凹みに係合することが可能となるような、一種のキャッチ機構又は形状密着結合を与えるように形成することができる。

さらに、抵抗素子３は、その第二の接触領域５において、第三の接続領域としての接続手段２４を備え、この接続手段は、抵抗素子を、図示していない電気接続線に接続するために設けられている。ここで、接続手段２４は、図１の実施形態においては、リベット要素として形成されている。ネジ要素として形成することも可能である。特に、リベット要素は、主電源の給電用にケーブルを接続するのに使用される。

ここで、抵抗素子３は、好ましくは銅製の分流器として形成され、この銅製の分流器は、好ましくは銅製バーとして形成される。これに代えて、別の銅製バーの形状も選択可能であり、この別の銅製バーの形状は一体に形成されたものではなく、要素が第一の銅製バー部品と、中間部品と第二の銅製バー部品とから形成される。ここで、中間部品は、たとえば、所定の抵抗を有する抵抗性合金、セラミック又はメタルセラミックスから成るとすることが可能である。

第二の接続領域１１と第一の接触領域４との接続は、溶接又はろう付けによって行うことが可能である。ここで、間に挿入するろう付けテープを使用するか又はこれを使用しないかいずれかの形で、抵抗溶接を行うことが可能である。上記の代わりとして、レーザー溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接その他を提供することも可能である。

第二の接続要素９は、好ましくはプレス曲げ成形部材として形成され、この第二の接続要素にはさらに、ネジ１５及びナット１６も追加して設けられている。

上で説明した形状密着結合に代えて、第二の接続要素９とハウジング２との接続は、ハウジング２を第二の接続要素９上に固着射出成形することで行うことが可能である。あるいはまた、第二の接続要素９とハウジング２との間の接着又はリベット結合を行うことも可能である。

図１において、２つの環状要素１２, １３の移行は、ネジ結合１４と、移行部と、ハウジング２との間の直線Ａ−Ａに沿って行われる。

図２は、バッテリーセンサー１０１の第二の実施形態を示し、２つの環状要素１１２, １１３の移行が、ネジ結合１１４と、移行部と、ハウジング１０２との間の角度をつけた線分Ｂ−Ｂに沿って行われ、線分Ａ−Ａと線分Ｂ−Ｂとの間には、角度αが存在するように、第二の接続要素１０９は形成される。ここで、角度αは、２０°から７０°の範囲内である。

さらに、図１の補強部２２は、図２の実施形態ではスペースを縮小されている。この補強部は、形状及び実施形態に応じて、設けることも可能であるし、省略することも可能である。

図３は、バッテリーセンサー２０１の第三の実施形態を示し、接続手段２２４として、接続ケーブルの別の固定方法が提供されている。ここで、接続手段２２４としては、略水平方向に突出し、略Ｕ字状に突出したハンガー２２６を備えるケーブル取付器２２５が形成される。これによって、ケーブルを、突出したラグの間に略垂直方向に挿入することが可能となり、次いで、ケーブルをラグ２２６間に固定するように、ラグを変形することが可能となる。

ここで、ケーブル取付器２２５を抵抗素子２０３と溶接すると有利である。これに代えて、ケーブル取付器は一体に形成することも可能である。

図４は、バッテリーセンサーの第４の実施形態を示し、第二の接続要素は、図１に示したプレス曲げ成形部材ではなく、鍛造品又は鋳造品として形成される。ここでは、ネジ３１５も、環状開口部３１７の軸と平行に設けられている。これに代えて、ネジ３１５を、環状開口部３１７の軸に対して９０°傾斜させることも可能である。

本実施形態において、第二の接続要素３０９とハウジング２との接続は、図１と同様に、すなわち、ラグ２０を形成して、このラグを収容部２１に係合させるものとして形成することが可能である。あるいは、プレート状要素又は第二の接続要素をリベット結合することも可能である。

図５は、バッテリーセンサー４０１の第５の実施形態を示し、接続手段４２４として、接続ケーブルの別の固定方法が提供されている。ここで、接続手段４２４としては、ケーブル４２５が第二の接触領域４０５に溶接される溶接結合が選択される。ここで、ケーブルと抵抗要素との間で、直接溶接を行うことが可能である。

これに代えて、ケーブルを第二の接触領域にネジ留めすることも可能である。

さらに前段の構成に代えて、ピンを第二の接触領域に圧入することで、ケーブルを形状密着結合することも可能である。

図６は、バッテリーセンサー５０１の第６の実施形態を示し、接続要素５０７は第二の接触領域５０５と同じ側に設けられ、すなわち接続要素５０７は図１の実施形態の場合とは反対側に突出している。接続要素５０７の配向は、右側、左側、又は、図２の軸Ａ−Ａの延長上の前方のいずれにも行うことが可能である。図１の右側かつ図６の左側に配向を行う場合には、配向は、常に抵抗素子に平行に行われる。

図１ないし３、さらに図５, ６の実施形態において、ネジ１５は、開口部１７の方向に傾斜しており、他方、図４において、ネジ３１５の配向は、開口部３１７の軸に平行に行われる。本考案によれば、傾斜は選択可能であり、図１ないし３、さらに図５, ６の実施形態において、傾斜を０°とすることも可能であり、この場合、ネジが開口部の軸に平行に向けられることになる。これと同様に、図４のネジ３１５を傾斜させることも可能である。

また、ネジ結合に代えて、別の種類のクランプ機構を提供することも可能である。

接続手段として、抵抗素子の開口部に直接挿入可能であるか、又は抵抗素子のネジ穴に直接ネジ留め可能であるピン又はネジを選択することが可能である。ここで、ピンは、好ましくは開口部に圧入されるが、これについては図１, ２, ４及び６参照。たとえば、ケーブルを、一種のケーブル取付器によって、抵抗素子に接続することも可能である。この代わりに、追加で用いられる追加要素を、抵抗素子に溶接することも可能であり、この抵抗素子には、端子か、溶接か、形状密着結合のいずれかの手段で、ケーブルが取付け可能である。必要に応じて、ケーブルのろう付けも可能である。

ここで、以上の各実施形態において、ハウジング、測定電子機器、第一の接続要素、第二の接続要素、第三の接続要素及び／又は抵抗素子が、予め定めた組立用セットから選択され、ここで、各実施形態の各構成要素は、バッテリーセンサーを得るために、有利には互いに異なる形状で組み合わせ可能である。

本考案は、以上説明したか又は図示した実施形態に限定されず、個々の実施形態のいくつかの技術的特徴は、他の実施形態の技術的特徴との組み合わせでも、本考案の一部となる。

１ バッテリーセンサー
２ ハウジング
３ 抵抗素子
４ 第一の接触領域
５ 第二の接触領域
６ 測定電子機器
７ 第一の接続要素
８ カバー
９ 第二の接続要素
１０ 第一の接続領域
１１ 第二の接続領域
１２ 環状要素
１３ 環状要素
１４ ネジ結合
１５ ネジ
１６ ナット
１７ 環状開口部
１８ プレート状要素
１９ 第一のラグ
２０ 第二のラグ
２１ 収容部
２２ エンボス
２３ エンボス
２４ 接続手段
１０１ バッテリーセンサー
１０２ ハウジング
１０９ 第二の接続要素
１１２ 環状要素
１１３ 環状要素
１１４ ネジ結合
２０１ バッテリーセンサー
２０３ 抵抗素子
２２４ 接続手段
２２５ ケーブル取付器
２２６ ハンガー
３０１ バッテリーセンサー
３０９ 第二の接続要素
３１５ ネジ
３１７ 環状開口部
４０１ バッテリーセンサー
４０５ 第二の接続領域
４２４ 接続手段
４２５ ケーブル
５０１ バッテリーセンサー
５０５ 第二の接続領域
５０７ 接続要素

本考案の一実施形態は、バッテリーセンサーに関し、このバッテリーセンサーは、
−ハウジングと、
−それぞれこのハウジングから突出する第一の接触領域及び第二の接触領域を備え、上記ハウジングに設けられた抵抗素子と、
−上記ハウジングに設けられた測定電子機器と、
−測定電子機器に電気的に接続するための第一の接続要素と、
−バッテリーセンサーを電池極に接続するための第二の接続要素とを備え、
第二の接続要素が、電池極に接続するための第一の接続領域と、第一の接触領域に接続するための第二の接続領域とを備え、
第二の接触領域が、電気接続線の接続のための第三の接続要素を備える。これにより、バッテリーセンサーが電池極に直接接続可能となり、バッテリーセンサーの形状によって、単純かつ可撓性の形状が可能となる状況が実現する。

また、第二の接続領域が第一の接触領域と一体に形成されるか、又は形状密着結合又は、溶接又はろう付けのような方法で材料結合すると有利である。

本考案の一実施形態は、バッテリーセンサーの製造のための組立用セットに関し、この組立用セットは、
−ハウジングと、
−それぞれこのハウジングから突出する第一の接触領域及び第二の接触領域を備え、上記ハウジングに設けられた抵抗素子と、
−上記ハウジングに設けられた測定電子機器と、
−測定電子機器に電気的に接続するための第一の接続要素と、
−バッテリーセンサーを電池極に接続するための第二の接続要素とを備え、
第二の接続要素が、電池極に接続するための第一の接続領域と、第一の接続領域に接続するための第二の接続領域とを備えた第二の接続要素とを備え、
ハウジング、測定電子機器、第一の接続要素、第二の接続要素及び／又は抵抗素子が、予め定めた組立用セットから選択可能である。

Claims (14)

1. バッテリーセンサー（１）であって、
   −ハウジング（２）と、
   −それぞれこのハウジング（２）から突出する第一の接触領域（４）及び第二の接触領域（５）を備え、上記ハウジング（２）に設けられた抵抗素子（３）と、
   −上記ハウジング（２）に設けられた測定電子機器（６）と、
   −測定電子機器（６）に電気的に接続するための第一の接続要素（７）と、
   −バッテリーセンサーを電池極に接続するための第二の接続要素（９）とを備え、
   第二の接続要素（９）が、電池極に接続するための第一の接続領域（１０）と、第一の接続領域（４）に接続するための第二の接続領域（１１）とを備え、
   第二の接触領域（５）が、電気接続線の接続のための第三の接続要素（２４）を備えることを特徴とするバッテリーセンサー（１）。
2. ハウジング（２）、測定電子機器（６）、第一の接続要素（７）、第二の接続要素（９）、第三の接続要素（２４）及び／又は抵抗素子（３）が、予め定めた組立用セットから選択可能である、請求項１記載のバッテリーセンサー。
3. 抵抗素子（３）の第一の接触領域（４）と第二の接触領域（５）との間に所定の電気抵抗が設けられている、請求項１または２のいずれか一の請求項に記載のバッテリーセンサー。
4. 測定電子機器（６）が、予め定めた抵抗における電圧低下、予め定めた抵抗を流れる電流量、上記電圧低下量及び電流量それぞれの時間微分値、及び／又は同じくそれぞれの時間経過を検知する、請求項１ないし３のいずれか一の請求項に記載のバッテリーセンサー。
5. 第二の接続要素（９）の第一の接続領域（１０）が、環状のクランプ装置として形成されている、請求項１ないし４のいずれ一の請求項に記載のバッテリーセンサー。
6. 第二の接続要素（９）が、環状のクランプ装置から突出するプレート状要素を備えている、請求項１ないし５のいずれか一の請求項に記載のバッテリーセンサー。
7. プレート状要素が、抵抗素子（３）の第一の接触領域（４）との接続のために設けられる第二の接続領域（１１）を形成する、請求項６に記載のバッテリーセンサー。
8. プレート状要素がさらに、ハウジング（２）上への保持手段を備える、請求項６または７のいずれか一の請求項に記載のバッテリーセンサー。
9. 保持手段が、間隔を置いて設けられるラグのような突起として形成される、請求項８に記載のバッテリーセンサー。
10. 第三の接続要素（２４）が、ネジ要素、リベット要素、ソケット接続要素、電気接続線のケーブル取付器、圧着結合要素及び／又は溶接結合要素として形成される請求項１ないし５のいずれか一の請求項に記載のバッテリーセンサー。
11. 第二の接触領域（５）が第三の接続要素（２４）と一体に形成されるか、又は形状密着結合又は、溶接又はろう付けのような方法で材料結合される、請求項１ないし１０のいずれか一の請求項に記載のバッテリーセンサー。
12. 第二の接触領域（１１）が第一の接触領域（４）と一体に形成されるか、又は形状密着結合又は、溶接又はろう付けのような方法で材料結合される、請求項１ないし１１のいずれか一の請求項に記載のバッテリーセンサー。
13. 開放された環状要素を備える環状のクランプ装置が、電池極のような接続要素を締付固定するためのネジ装置を備えて、環状要素に形成される、請求項１ないし１２のいずれか一の請求項に記載のバッテリーセンサー。
14. バッテリーセンサーの製造のための組立用セットであって、
    −ハウジングと、
    −それぞれこのハウジングから突出する第一の接触領域及び第二の接触領域を備え、上記ハウジングに設けられた抵抗素子と、
    −上記ハウジングに設けられた測定電子機器と、
    −測定電子機器に電気的に接続するための第一の接続要素と、
    −バッテリーセンサーを電池極に接続するための第二の接続要素とを備え、
    第二の接続要素が、電池極に接続するための第一の接続領域と、第一の接続領域に接続するための第二の接続領域とを備えた第二の接続要素とを備え、
    ハウジング、測定電子機器、第一の接続要素、第二の接続要素、第三の接続要素及び／又は抵抗素子が、予め定めた組立用セットから選択可能であることを特徴とする組立用セット。