KR20210152942A - 전류 강도를 측정하기 위한 장치의 제조 방법 및 전류 강도를 측정하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전류 강도를 측정하기 위한 장치의 제조 방법 및 전류 강도를 측정하기 위한 장치를 개시한다.
본 발명은 전류 강도를 측정하기 위한 장치(1)를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
a) 전류의 흐름 방향과 관련하여 적어도 두 개의 연결 요소들(3) 및 상기 연결 요소들(3) 사이에 배열된 적어도 하나의 저항 요소(4)를 포함하는 저항기 장치(2)를 제공하는 단계로서, 한편으로의 상기 적어도 하나의 저항 요소(4)와 다른 한편으로의 상기 연결 요소(3)는 서로 다른 전기적인 도전성 재료로 구성되는 단계,
b) 상기 적어도 하나의 연결 요소(3)의 재료로 적어도 하나의 접촉 핀(5)을 형성하는 단계,
c) 인쇄 회로 기판(8)을 위치시키는 단계로서, 상기 인쇄 회로 기판(8)이, 저항기 장치(2) 상에, 상기 적어도 하나의 접촉 핀(5)이 통로 보어(9)를 통해 돌출하고 상기 저항기 장치(2)와 대향하는 인쇄 회로 기판(8)의 측면에 상기 인쇄 회로 기판(8) 너머 돌출부(6)를 갖는 방식으로, 적어도 하나의 도체 트랙 및 적어도 하나의 통로 보어(9)를 갖는, 단계,
d) 인쇄 회로 기판(8)이 저항기 장치(2)에 기계적으로 고정되도록 재료를 변형시킴으로써, 적어도 그의 돌출부(6)의 영역에서 상기 접촉 핀(5)을 측 방향으로 넓히는 단계, 및
e) 상기 접촉 핀(5)과 인쇄 회로 기판(8)의 적어도 하나의 도체 트랙 사이에 전기적인 도전성 접속을 생성하는 단계.
본 발명은 또한 전류 강도를 측정하기 위한 장치를 포함한다.

Description

전류 강도를 측정하기 위한 장치의 제조 방법 및 전류 강도를 측정하기 위한 장치 {Method for producing a device for measuring current intensities and device for measuring current intensities}

본 발명은 전류 강도를 측정하기 위한 장치의 제조 방법 및 이와 같은 장치에 관한 것이다.

모니터링될 구성 요소(부품)와 직렬로 연결된 측정 저항들은 전자 회로의 전류 측정에 사용된다. 이 경우에, 전류 강도(세기)는 션트 저항으로 지칭되는 측정 저항에 걸친 전압 강하로부터 결정된다.

예를 들어, 전류 강도의 정확하고 신뢰할 수 있는 측정은 전기 또는 하이브리드 차량의 배터리 관리 시스템에서 특히 중요하다. 약 10 내지 50 μOhm의 저임피던스 측정 저항을 포함하는 저항기 장치 및 이 저항기 장치를 회로에 연결하기 위한 연결 요소들은 길이방향으로 심(seam) 용접된 복합 재료로 형성될 수 있다. 이는, 예를 들어, 공보 EP 0 605 800 A1에 공지되어 있다.

복합 재료는, 각각이 전자 빔 또는 레이저 용접 방법을 통해 서로에 대해 세로 이음새(seam)를 통해 연결되는 각각의 금속 리본들에 의해 3개의 금속 리본들로 제조된다.

측정 저항에 걸린 전압 강하는, 연결 요소들 상의 측정 저항 양쪽에 배치 되는 접촉 핀들 또는 이와 유사한 요소들을 통해 탭핑된다. 이러한 접촉 핀들은 저항기 장치의 연결 요소에 납땜, 압착 또는 용접될 수 있다.

전압은 측정 및 평가 전자 시스템에 의해 추가적으로 검출되고 처리된다.

이와 같은 목적을 위해, 인쇄 회로 기판 상에 배치될 수 있는 전자 부품들이 제공된다. 이 경우에, 상기 인쇄 회로 기판은 저항기 장치(배열)에 직접 근접하여 위치될 수 있다.

DE 10 2009 031 408 A1은 저임피던스 전류 측정 저항을 갖는 저항기 장치(resistor arrangement)를 개시한다.

상기 저항기 장치에서, 전압을 탭핑하기 위해, 이 저항기 장치를 외부 회로에 연결하도록 기능하는 판형 부분에 엠보싱 및 나사 형성에 의해 형성되는 연결 접점이 제공된다.

전압 측정을 위한 측정 라인은 케이블 슈와 고정 나사를 사용하여 연결 접점에 연결된다.

공보 US 10 163 553 B2는, 저항기 장치를 외부 회로 및 스트립형 저항 요소에 연결하기 위한 두 개의 판형 요소를 갖는 저항기 장치를 추가로 개시한다.

상기 저항기 요소의 양쪽에는 두 개의 연결 요소들에 각각의 구멍이 있으며,이 구멍에 각 접촉 핀이 꽂혀 있다. 접촉 핀들은 특별히 제조되고 저항기 장치에 추가되어야하는 별도의 구성 요소들이다.

종래 기술로부터 알려진 장치에서, 측정 저항에 걸린 전압 강하를 탭핑하기 위해 추가 구성 요소를 사용할 필요가 있다. 이는 추가적 지출과 비용이 필요로 한다. 전압 신호를 왜곡할 수 있는 접촉 전압은 개별 구성 요소의 접점들에서도 발생할 수 있다.

본 발명은 개선된, 특히 보다 간단하고 보다 비용 효율적인, 전류 강도를 측정하기 위한 장치의 제조 방법 및 그와 같은 장치를 특정하는 목적에 기초한다.

본 발명은 청구항 1의 특징에 의한 방법과 청구항 8의 특징에 의한 장치에 대해 설명된다.

추가 종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 실시 예 및 개선에 관한 것이다.

본 발명은 전류 강도를 측정하기 위한 장치(1)를 제조하는 방법으로, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:

a) 전류의 흐름 방향과 관련하여 적어도 두 개의 연결 요소들(3) 및 상기 연결 요소들(3) 사이에 배열된 적어도 하나의 저항 요소(4)를 포함하는 저항기 장치(2)를 제공하는 단계로서, 한편으로의 상기 적어도 하나의 저항 요소(4)와 다른 한편으로의 상기 연결 요소(3)는 서로 다른 전기적인 도전성 재료로 구성되는 단계,

b) 상기 적어도 하나의 연결 요소(3)의 재료로 적어도 하나의 접촉 핀(5)을 형성하는 단계,

c) 인쇄 회로 기판(8)을 위치시키는 단계로서, 상기 인쇄 회로 기판(8)이, 저항기 장치(2) 상에, 상기 적어도 하나의 접촉 핀(5)이 통로 보어(9)를 통해 돌출하고 상기 저항기 장치(2)와 대향하는 인쇄 회로 기판(8)의 측면에 상기 인쇄 회로 기판(8) 너머 돌출부(6)를 갖는 방식으로, 적어도 하나의 도체 트랙 및 적어도 하나의 통로 보어(9)를 갖는, 단계,

d) 인쇄 회로 기판(8)이 저항기 장치(2)에 기계적으로 고정되도록 재료를 변형시킴으로써, 적어도 그의 돌출부(6)의 영역에서 상기 접촉 핀(5)을 측 방향으로 넓히는 단계, 및

e) 상기 접촉 핀(5)과 인쇄 회로 기판(8)의 적어도 하나의 도체 트랙 사이에 전기적인 도전성 접속을 생성하는 단계.

전류 강도 측정은 시간이 지남에 따라 변할 수 있는 전류 강도 측정으로도 이해된다.

위에서 설명한 저항기 장치는 저항 요소로서 저임피던스 션트 저항을 포함할 수 있다.

저항기 장치의 연결 요소들로는 구리, 바람직하게는 알루미늄의 저 합금 구리 합금, 또는 바람직하게는 저 합금 알루미늄 합금으로 만들어 지거나 또는 이들 재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 저항 요소는 일반적으로 저항 합금으로서 사용되는 구리 합금으로 제조될 수 있다. 상기 저항 합금의 비 전기 저항(specific electrical resistance)은 연결 요소 재료의 비 전기 저항보다 상당히 크다.

상기 연결 요소들은 저항기 장치의 단자 연결 요소일 수 있다. 그러나, 가능한 전류 경로와 관련하여 적어도 하나의 연결 요소가 두 개의 저항 요소들 사이에 배치될 수도 있다.

저항기 장치는 평면 배열로 설계될 수 있다. 이 경우, 연결 요소 및 적어도 하나의 저항 요소는 판형 또는 스트립형 요소로 형성되고 서로 옆에 있는 평면에, 바람직하게는 일렬로 배열된다. 저항 요소 또는 저항 요소의 두께는이 경우 임의적 일 수 있다. 그러나 일반적으로 연결 요소의 두께보다는 크지 않다.

인쇄 회로 기판은 적어도 하나의 도체 트랙을 가지며, 이는 바람직하게는 저항기 장치로부터 떨어져 대향하는 인쇄 회로 기판의 측면에 배치된다.

전기 신호를 측정하고 평가하는 데 사용되는 전기적 부품들도 인쇄 회로 기판에 배치될 수 있다. 용어, 통로 보어(passage bore)는 인쇄 회로 기판의 전체 두께에 걸쳐 연장되는 인쇄 회로 기판에서의 오목부(리세스)를 나타낸다.

접촉 핀은 연결 요소의 달리 변형되지 않은 표면 위로 상승되는 재료 돌출부를 의미하는 것으로 이해된다. 상기 접촉 핀은 실질적으로 연결 요소의 표면에 수직인 방향으로 연결 요소의 재료를 변위시킴으로써 형성된다.

재료가 변위되는 방향은 접촉 핀의 축을 정의한다. 상기 접촉 핀은 그의 전체 축을 따라 중실형(solid), 부분적 중공 형 또는 중공 형일 수 있다. 상기 접촉 핀의 단면 형상은 중실형 접촉 핀의 경우에 임의의, 바람직하게는 원형, 직사각형, 정사각형 또는 육각형 또는 중공 접촉 핀의 경우에는 환형일 수 있다.

상기 접촉 핀의 단면의 모양 및/또는 크기는 일정하거나 접촉 핀의 범위를 따라 연속적으로 또는 불 연속적으로 변할 수 있다.

예를 들어, 상기 접촉 핀은 약간 원뿔형 윤곽, 즉 연결 요소의 표면에 대해 약간 기울어진 경계 표면을 갖는 윤곽을 가질 수 있다.

상기 접촉 핀은 또한 돌출부를 가질 수 있다. 돌출부는 접촉 핀의 단면 형상 및/또는 단면 크기의 불연속적, 즉 갑작스런 변화를 의미하는 것으로 이해된다. 상기 연결 요소의 변형되지 않은 표면에 대한 접촉 핀의 높이는 인쇄 회로 기판의 두께보다 크다.

결과적으로, 상기 접촉 핀은 인쇄 회로 기판이 저항기 장치에 위치할 때 인쇄 회로 기판을 넘어서 돌출부를 갖기 때문에 접촉 핀이 통로 보어를 통해 그 너머로 돌출된다.

상기 접촉 핀은 적어도 하나의 저항 소자에 걸쳐 강하된 전압을 측정하기 위한 전압 탭으로서 바람직하게는 추가 접촉 핀과 함께 사용될 수 있다. 대안적으로는 접촉 핀을 사용하여 저항기 장치를 접지할 수도 있다.

하나 이상의 이러한 접촉 핀들은 바람직하게는 저항기 장치의 모든 연결 요소에 형성된다. 이 경우에, 전압 측정을 위해 기능하는 접촉 핀들은 전압 강하가 결정되도록 의도되는 저항 요소에 최대한 가깝게 배치된다.

방법 단계 d)에서 접촉 핀의 측방향 확장은 재료를 접촉 핀의 축에 대해 수직으로 변위시킴으로써, 즉 축에 대한 반경방향 변위에 의한 접촉 핀의 변형을 나타낸다.

상기 변형은 인쇄 회로 기판 너머로 돌출하는 접촉 핀의 영역에서 더 많이 발생한다. 상기 영역에서, 방법 단계 d) 이후 변위된 재료의 측면 범위는 적어도 국부적으로 통로 보어의 폭보다 크다.

접촉 핀의 상기 변형은 인쇄 회로 기판을 저항기 장치에 고정시킨다. 특히, 접촉 핀은 인쇄 회로 기판을 넘어 돌출하는 부분의 측면이 넓어짐에 따라 네일 헤드 부위의 버섯 또는 못의 형상과 유사한 형상을 얻을 수 있다. 축 방향에서의 접촉 핀의 단면은 특히 T자형 일 수 있다.

접촉 핀의 측면(측방향) 확장은 인쇄 회로 기판의 통로 보어 내에 위치한 영역에서 더 적은 정도로 발생한다. 상기 영역에서, 측면 확장은 통로 보어의 내벽에 의해 제한된다.

위에서 기술된 방법의 특별한 이점은 저항기 장치와 인쇄 회로 기판 사이의 연결을 생성하기 위해 추가적 구성 요소들(부품들) 및/또는 재료가 필요하지 않다는 점이다.

상기 접촉 핀은 연결 요소의 재질로 직접 형성되기 때문에 저항기 장치나 인쇄 회로 기판에 별도로 장착할 필요가 없다. 이를 위해 필요한 작업 단계와 예를 들어 솔더와 같은 필요한 재료가 필요하지 않다. 여러 개의 접촉 핀들이 동시에 형성될 수 있다.

상기 연결 요소와 접촉 핀 사이의 모놀리식 연결은 측정을 왜곡할 수 있는 원치 않는 접촉 전압을 방지한다.

저항기 장치가 길이 방향으로 심 용접된 리본 모양의 복합 재료로부터 길이로 절단되어 제조되는 경우, 복합 재료가 길이로 절단됨에 따라 접촉 핀이 형성될 수 있다.

따라서, 이 경우에 상기 방법의 단계 a) 및 b)가 동시에 발생한다. 그에 따라 접촉 핀을 형성하기 위한 별도의 추가 작업 단계가 필요하지 않다. 따라서, 이 방법은 복합 재료를 길이로 절단한 후에만 접촉 핀을 형성하는 것보다 더 빠르고 더 비용 효율적이다.

이러한 방식으로 접촉 핀의 높은 위치 정확도도 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시 예의 맥락 내에서, 접촉 핀은 엠보싱 단계 또는 압출에 의해 방법 단계 b)에서 형성될 수 있다.

엠보싱 및 압출은 특히 커넥터 요소의 재료에 모놀리식으로 연결되고 연결 요소의 표면에 대해 실질적으로 수직으로 연장되는 접촉 핀을 형성하는 데 적합한다. 여기서 재료는 스탬프를 통해 형성된다.

본 발명의 상기 실시 예의 특정 구성의 맥락 내에서, 접촉 핀의 윤곽에 대응하는 적어도 하나의 리세스를 갖는 네거티브 형태가 접촉 핀을 형성하는데 사용될 수 있다. 접촉 핀의 외부 윤곽은 이러한 네가티브 형태에 의해 결정될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시 예의 맥락 내에서, 접촉 핀은 업세팅 공정, 엠보싱, 코킹 또는 플랜징에 의해 상기 방법 단계 d)에서 측 방향으로 넓힐 수 있다. 플랜징은 그의 전체 축을 따라 중공(hollow)인 접촉 핀의 경우 여기에 바람직하게 적용되는 반면, 다른 방법들은 바람직하게는 중실(solid) 또는 오직 부분적으로 중공인 접촉 핀의 경우에 사용된다.

상기 방법으로, 측면 변형에 필요한 힘은 접촉 핀의 축 방향으로 도입된다. 따라서 접촉 핀의 재료는 측 방향으로 넓어 질뿐만 아니라 그의 축의 방향으로 인쇄 회로 기판상에 눌러진다.

따라서, 상기 방법은, 접촉 핀의 축에 수직인 모든 방향 또는 오직 임의의 방향으로 인쇄 회로 기판 넘어 돌출하는 접촉 핀 부분을 넓힘과 동시에 저항기 장치에 대한 인쇄 회로 기판의 양호한 기계적 고정을 달성하는 데 매우 적합한다.

본 발명의 특정 구성의 맥락 내에서, 방법 단계 d)에서 접촉 핀의 측면 확장은 초음파 또는 레이저에 의해 재료를 가열함으로써 지지된다.

접촉 핀의 재료는 방법 단계 b)의 후속 변형으로 인해 매우 고형화되고 단단해진다. 이는 단계 d)에서 후속 변형에 방해가 된다.

레이저 또는 초음파에 의한 열의 도입을 통해 접촉, 핀의 재료는 적어도 부분적으로 유연해지는 정도로, 즉 보다 부드러워지는 정도로 가열될 수 있다. 단계 d)의 변형은 더 쉽게 가능하다.

전기적인 도전성 접속은 상기 방법 단계 d)에서 그 돌출부의 영역에서 접촉 핀을 측 방향으로 넓힘으로써 상기 방법 단계 e)에서 바람직하게 생성될 수 있다. 상기 단계 d)서 접촉 핀을 변형하면, 인쇄 회로 기판과 접촉 핀 사이에 강제 맞춤 연결이 생성된다.

또한, 이 경우에, 접촉 핀의 넓어진 영역이 저항기 장치로부터 떨어져 대향하는 인쇄 회로 기판의 표면에 위치되는 적어도 하나의 도체 트랙과 접촉하게 되는 것이 바람직하게 제공된다. 인쇄 회로 기판과 접촉 핀 사이의 강제 맞춤 연결은 또한 접촉 핀과 도체 트랙 사이의 전기적 연결로 이어진다.

본 발명의 부가적 실시 예의 맥락 내에서, 전기적인 도전성 접속은, 접촉 핀이 인쇄 회로 기판의 통로 보어의 내측 표면과 접촉하는 방식으로 변형되는 접촉 핀에 의해 상기 방법 단계 e)에서 형성될 수 있다.

이 경우에, 통로 보어의 내측 표면은 인쇄 회로 기판의 적어도 하나의 도체 트랙에 연결된 전기적인 도전성 재료를 갖는다. 단계 d)에서 접촉 핀을 횡 방향으로 넓히면 접촉 핀과 통로 보어의 내측 사이에 예를 들어 압입 방식으로 강제 끼워 맞춤 연결을 하게 된다. 이러한 방식으로, 접촉 핀과 인쇄 회로 기판 사이에 특히 우수한 전기적 접촉이 생성될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 추가적인 기술적 특징 및 장점에 대해, 본 발명에 따른 장치와 관련하여 아래의 설명과 도면들 및 도면들의 설명을 명시적으로 참조한다.

본 발명의 또 다른 태양은 전류 강도를 측정하기 위한 장치를 포함한다.

이것은 또한 시간이 지남에 따라 변할 수 있는 전류의 강도를 측정하는 것으로 이해된다. 상기 장치는 저항기 장치 및 이 저항기 장치에 기계적 및 전기적으로 연결된 인쇄 회로 기판을 포함한다.

상기 저항기 장치는 전류 흐름의 방향과 관련하여 연결 요소들 사이에 배열된 적어도 두 개의 연결 요소와 적어도 하나의 저항 요소를 포함하며, 여기서 적어도 하나의 저항 요소는 한편으로의 연결 요소는 다른 한편으로의 다른 전기적인 도전성 재료로 구성된다.

상기 인쇄 회로 기판은 적어도 하나의 통로 보어를 갖는다. 상기 인쇄 회로 기판은 또한 적어도 하나의 도체 트랙을 가지며, 이는 바람직하게는 저항기 장치로부터 떨어져 대향하는 인쇄 회로 기판의 측면에 배치된다.

본 발명에 따르면, 상기 저항기 장치는 연결 요소 중 하나에 모놀리식으로 연결되고 연결 요소의 재료로 형성되는 적어도 하나의 접촉 핀을 가지며, 이에 의해, 상기 접촉 핀을 통해 상기 저항기 장치가 인쇄 회로 기판의 통로 보어를 통해 연장되고 저항기 장치로부터 떨어져 대향하는 인쇄 회로 기판의 측면에 측 방향 확장부를 갖는 접촉 핀에 의해 인쇄 회로 기판에 연결되고, 또한 이를 통해 인쇄 회로 기판이 저항기 장치에 기계적으로 고정된다.

상기 장치를 기술하기 위해 사용되는 용어들에 대해, 이와 같은 장치를 제조하기 위한 방법의 설명과 관련하여 상기 용어들에 대한 설명에 대해 명시적으로 참조한다.

상기 기술된 장치의 특별한 장점은 연결 요소와 접촉 핀 간의 모놀리식 연결이 측정을 왜곡할 수 있는 원치 않는 접점 전압을 방지한다는 점이다. 상기 장치는 또한 접촉 핀이 연결 요소의 재료로 직접 형성되기 때문에 비용측면에서 효율적이고 높은 정밀도로 제조될 수 있다.

상기 장치의 일 실시 예의 맥락 내에서, 적어도 하나의 접촉 핀은 상기 접촉 핀의 측면 확장에 의해 인쇄 회로 기판의 적어도 하나의 도체 트랙과 전기적으로 접촉할 수 있다. 그 다음 인쇄 회로 기판은 저항기 장치에 기계적으로 고정되고 상기 구성 요소들은 접촉 핀을 통해 전기적으로 접촉 연결된다.

상기 장치의 추가 실시 예의 맥락 내에서, 적어도 하나의 접촉 핀은 인쇄 회로 기판의 통로 보어의 내측 표면과 전기적으로 접촉할 수 있다.

상기 장치의 또 다른 바람직한 실시 예의 맥락 내에서, 적어도 하나의 접촉 핀은 돌출부를 가질 수 있으며, 그 위에 인쇄 회로 기판이 연결 요소로부터 이격되고 그에 따라 저항기 장치로부터 이격되는 방식으로 인쇄 회로 기판이 안착된다. 상기 인쇄 회로 기판과 저항기 장치 사이의 간격은 저항기 장치로부터 인쇄 회로 기판의 양호한 열적 분리를 생성한다. 이 경우 저항 요소를 통해 전류가 흐를 때 발생하는 열은 저항 요소로부터 또는 연결 요소로부터 인쇄 회로 기판으로 직접 전달될 수 없지만, 그 대신 열이 접촉 핀을 통해 흐르게 된다.

상기 접촉 핀은 그의 상대적으로 작은 단면으로 인해 큰 열적 저항을 구성한다. 따라서 저항기 장치로부터 인쇄 회로 기판으로의 열 흐름이 감소되고 인쇄 회로 기판은 이 인쇄 회로 기판이 연결 요소에 직접 놓이는 경우보다 낮은 온도 수준으로 유지된다. 이 실시 예는 저항 요소의 두께가 연결 요소의 두께보다 작지 않을 때 특히 유리하다.

본 발명의 바람직한 구성에서, 적어도 하나의 접촉 핀의 표면은 금속 코팅, 특히 주석, 은 또는 니켈을 함유하는 코팅을 가질 수 있다. 이러한 코팅은 부식을 방지하고 그에 따라 접촉 핀과 도체 트랙 사이의 전기적 접촉이 장치의 전체 서비스 수명 동안 고품질이 되도록 보장할 수 있다.

이 경우, 코팅은 단계 b)에서 접촉 핀을 형성하기 전에 도포되었거나 접촉 핀이 상기 방법 단계 b)와 c) 사이의 별도의 단계에서 코팅되었을 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 추가적인 기술적 특징 및 장점에 대해, 위에서 설명 된 본 발명에 따른 방법과 관련된 설명과 도면 및 도면의 설명이 여기서 명시적으로 참조된다.

본 발명의 예시적인 실시 예는 개략적인 도면에 기초하여 보다 상세히 설명된다.

도 1은 저항기 장치의 사시도를 도시한다.
도 2는 저항기 장치의 측면도를 도시한다.
도 3은 상기 방법 단계 b)의 종결에 따른 저항기 장치를 도시한다.
도 4는 형성된 접촉 핀을 갖는 저항기 장치를 도시한다.
도 5는 그 위에 위치된 인쇄 회로 기판을 갖는 저항기 장치를 도시한다.
도 6은 인쇄 회로 기판이 고정된 저항기 장치를 도시한다.
도 7은 돌출부가 있는 접촉 핀을 갖는 장치를 도시한다.
도 8은 중공 접촉 핀을 갖는 장치를 도시한다.

도면에서 서로 대응하는 부분들에는 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호가 제공된다.

도 1은 접촉 핀이 없는 저항기 장치(2)의 사시도를 도시한다.

상기 저항기 장치(2)는 두 개의 단자 연결 요소들(3) 및 저항 요소(4)를 가지며, 이는 두 개의 연결 요소들(3) 사이에 위치된다. 상기 연결 요소들(3) 및 저항 요소(4)는 각각 판형 형상을 갖는다.

상기 저항기 요소(4)의 두께는 두 개의 연결 요소들(3)의 두께보다 약간 낮다. 상기 저항기 장치(2)는 두 개의 연결 요소들(3)에서 회로에 연결될 수 있다. 이 목적을 위해, 상기 두 개의 연결 요소들(3)은 예를 들어 보어와 같은 연결 장치들(도시되지 않음)를 가질 수 있다.

상기 연결 장치들은 각각 저항 요소(4)로부터 떨어진 연결 요소(3)의 영역에 장착된다. 상기 저항 요소(4)는 전류의 흐름 방향과 관련하여 연결 요소들(3) 사이에 위치된다.

전류가 흐를 때, 저항 요소(4)에 걸쳐 전압이 강하하며, 그에 기초하여 저항기 장치(2)를 통해 흐르는 전류의 강도가 결정될 수 있다.

도 2는 도 1에 따른 저항기 장치(2)의 측면도를 도시한다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같은 저항기 장치(2)는 복합 재료를 형성하기 위해 3개의 리본을 세로로 심 용접하고 후속적으로 상기 용접된 복합 재료를 길이로 절단함으로써 공지된 방식으로 제조될 수 있다.

도 3은 방법 단계 b) 완료에 따라 도 1에 따른 저항기 장치(2)를 나타낸다.

두 개의 리세스(오목부)(13)가 있는 네거티브 형태(12)가 저항기 장치(2)의 상부면에 위치된다. 두 개의 스탬프들(11)이 저항기 장치(2)의 하측에 두 개의 연결 요소(3)들의 재료내로 압착되어 있다.

상기 스탬프들(11)은 이들이 네거티브 형태(형상)의 리세스들과 반대로 놓이도록 위치된다.

상기 스탬프들(11)를 가압함으로써, 연결 요소들(3)의 재료가 연결 요소들(3)의 표면에 대해 수직으로 이탈되고 네거티브 형태(12)의 리세스(13) 내로 변위된다.

이러한 방식으로, 두 개의 재료 돌출부가 형성되며, 이는 접촉 핀(5)을 형성한다. 상기 접촉 핀(5)은 도시된 경우에 중실체(솔리드)로 구현된다.

도 4는 방법 단계 b)에 따라 두 개의 형성된 접촉 핀(5)을 갖는 저항기 장치(2)를 도시한다.

상기 스탬프들(11) 및 네가티브 형태(12)가 제거되었다. 상기 스탬프들(11) 및 네거티브 형태(12)의 제거를 용이하게하기 위해, 네거티브 형태(12)의 스탬프 (11) 및 리세스(13)는 각각 탈형(demolding)을 위한 사면(bevel)들을 갖는 윤곽을 가질 수 있다.

그에 따라, 상기 형성된 접촉 핀(5)은 마찬가지로 사면들을 갖는 윤곽을 가질 수 있다. 탈형을 위한 사면들이 연결 요소(3)의 표면에 법선으로 둘러싸는 각도는 일반적으로 약 2°이다.

법선으로부터의 낮은 편차 때문에 사면들은 도면에 명시적으로 도시되어 있지 않다. 접촉 핀들(5)의 높이는 기호 H로 표시된다.

상기 접촉 핀(5)은 저항 소자(4)에 걸쳐 강하된 전압을 탭핑하기 위해 제공된다. 측정 값의 왜곡을 최소화하기 위해, 접촉 핀(5)들은 연결 요소들로 형성되는데, 이들은 각각의 연결 요소(3)와 저항 요소(4) 사이의 연결 지점에 가깝게 위치하도록하는 방식으로 형성된다.

도 5는 두 개의 형성된 접촉 핀(5)을 갖는 저항기 장치(2) 및 상기 저항기 장치(2) 상에 위치된 인쇄 회로 기판(8)을 도시한다.

따라서, 도 5는 방법 단계 c) 이후의 저항기 장치(2) 및 인쇄 회로 기판(8)을 도시한다.

인쇄 회로 기판(8)은 두 개의 통로 보어(9)를 갖는다. 상기 인쇄 회로 기판(8)은 접촉 핀들(5)이 통로 보어들(9)을 통해 돌출하도록 위치되어 있다. 접촉 핀들(5)의 높이(H)는, 접촉 핀들(5) 각각이 저항기 장치(2)로부터 떨어져 대향하는 인쇄 회로 기판(8)의 측면에 인쇄 회로 기판(8)을 넘어서 돌기(6)를 갖도록, 인쇄 회로 기판(8)의 두께(T)보다 크다.

상기 통로 보어들(9)의 안치수(clear width)는 접촉 핀들(5)의 외측 치수보다 약간 더 크다.

도 6은 저항기 장치(2) 및 상기 저항기 장치(2)에 고정된 인쇄 회로 기판(8)으로 전류 강도를 측정하기 위한 장치(1)를 도시한다.

도 6은 방법 단계 e) 이후의 장치(1)를 도시한다.

상기 저항기 장치(2)의 두 개의 접촉 핀(5)은 인쇄 회로 기판(8)을 저항기 장치(2)에 기계적으로 고정하고 동시에 각각 인쇄 회로 기판(8)의 각 도체 트랙과 전기적 접촉을 설정하도록 변형된다. 이를 위해, 접촉 핀(5)은 인쇄 회로 기판(8) 넘어 그의 돌출부(6)의 영역에서 또한 인쇄 회로 기판(8)의 통로 보어(9) 내에 위치된 영역 모두에서 측 방향으로 넓어진다.

통로 보어(9)의 영역에 있어서, 측방향 확장은 통로 보어(9)의 내측벽에 의해 제한된다. 접촉 핀들(5)은 형태 끼워 맞춤 방식(form-fitting manner)으로 각각의 통로 보어(9)를 채운다.

돌기(6)의 영역에 있어서, 각각의 측 방향 확장부(7)가 생성될 정도로 변형이 실시되고, 이는 각각의 통로 보어(9)의 폭보다 더 연장된다.

따라서, 접촉 핀(5)은 축 방향으로 T자형 단면을 갖는 형상을 얻는다. 그 결과, 인쇄 회로 기판(8)은 저항기 장치(2)에 강제 끼워 맞춤 방식으로 고정된다. 동시에, 각 접촉 핀(5)의 측 방향 확장부(7)는 각각의 경우에 저항기 장치(2)로부터 떨어져 대향하는 인쇄 회로 기판(8)의 측면상에 적어도 하나의 도체 트랙과 접촉하게 된다.

따라서, 저항기 장치(2)와 인쇄 회로 기판(8) 사이에 전기적 연결이 설정된다. 상기 도체 트랙들은 전자적 부품들(도시되지 않음)에 접속되며, 그에 의해 저항 요소(4)에 걸린 전압 강하가 결정될 수 있다.

도 7은 저항기 장치(2) 및 상기 저항기 장치(2)에 고정된 인쇄 회로 기판(8)으로 전류 강도를 측정하기 위한 장치(1)의 또 다른 예시적인 실시 예를 도시한다.

도 7에 도시된 예시적인 실시 예에 있어서, 저항 요소(4)의 두께는 연결 요소들(3)의 두께와 거의 동일하다.

접촉 핀들(5)은 각각 돌출부(51)를 가지며, 이 돌출부는 접촉 핀(5)을 둘러싸고 그 위에 인쇄 회로 기판(8)이 안착된다. 이를 위해, 상기 접촉 핀(5)들은, 각각의 경우에 연결 요소(3)에 직접 인접한 각각의 접촉 핀(5)의 하위 영역에 있는 접촉 핀(5)의 외측 치수가 인쇄 회로 기판(8)의 각각의 통로 보어(9)의 안치수(clear width)보다 크도록 설계된다.

따라서, 인쇄 회로 기판(8)은 연결 요소(3) 또는 저항 요소(4)에 직접 놓이지 않고 그 대신 연결 요소(3)로부터, 저항 요소(4)로부터 그리고 그에 따라 전체 저항기 장치(2)로부터 간격(s)을 갖는다.

이에 따라 상기 인쇄 회로 기판은 저항기 장치로부터 열적으로 더 잘 분리된다. 접촉 핀들(5)이 각각의 연결 요소(3)의 재료로 형성될 때, 각각의 돌출부(51)의 높이는 이미 고려되었다. 접촉 핀들(5)에 의한 인쇄 회로 기판(8)의 고정 및 접촉 연결은 도 1에 도시되고 도 6과 연관되어 설명된 예시적인 실시 예와 유사한 방식으로 행해진다.

도 8은 저항기 장치(2) 및 상기 저항기 장치(2)에 고정된 인쇄 회로 기판(8)에 따라 전류 강도를 측정하기 위한 장치(1)의 또 다른 예시적인 실시 예를 도시하며, 이때 접촉 핀들(5)은 각각 그들의 전체 범위에 걸쳐 중공(hollow) 형태로 되도록 구현된다.

상기 인쇄 회로 기판(8)을 고정하기 위해 각각의 측 방향 확장부(7)를 생성하기 위해, 접촉 핀들(5)은 그의 돌출부(7)의 영역에 플랜지형태로 되어있다. 상기 접촉 핀들(5)은 중공 리벳과 유사한 형상을 갖는다.

도 8에 도시된 장치(1)의 예시적인 실시 예에 있어서. 인쇄 회로 기판(8)은 두 개의 연결 요소들(3) 상에 놓인다.

대안적인 예로서, 이는 또한, 인쇄 회로 기판(8)이 연결 요소(3)로부터 이격되도록, 중공 접촉 핀들(5)을 도 7에 도시된 접촉 핀들(5)과 유사한 돌출부로 구현하는 것도 가능할 수 있다.

보다 바람직한 예시를 위해, 본 발명은, 각각 단지 하나의 저항 요소(4) 및 두 개의 단자 연결 요소들(3)을 포함하는 저항기 장치(2)에 기초하여 예시적인 방식으로 도 1 내지 8에서 설명되었다.

또한, 가능한 전류 경로와 관련하여 두 개 이상의 저항기 요소들(4) 및 두 개의 저항기 요소들(4) 사이에 배치된 적어도 하나의 추가 연결 요소(3)를 갖는 저항기 장치에 대해 전술한 바와 같은 방법을 적용하는 것도 가능하다.

이 경우에 저항기 장치는, 적어도 두 개의 저항기 요소들(4)을 통해 동일한 전류가 흐르도록 구성되어 중복 전류 측정을 가능하게 할 수 있거나, 또는 적어도 두 개의 저항기 요소들(4)을 통해 상이한 전류들이 흐르도록 구성되어 부분적인 전류의 측정을 가능하게 할 수도 있다.

상기 설명에 기초하여, 도 1 내지 도 8에 기초하여, 또한 예시적인 실시 예에 기초하여 설명된 인쇄 회로 기판(8)에 대한 기계적 및 전기적 접속을 생성하고 접촉 핀들(5)을 형성하기 위한 상기 방법은 이러한 경우에 있어서 두 개의 저항기 요소들(5) 사이에 배치된 연결 요소(3)의 재료로부터 하나 이상의 접촉 핀들(5)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.

1 장치
2 저항기 장치
3 연결 요소
4 저항 요소
5 접촉 핀
51 돌출부
6 돌기
7 측면 확장부
8 인쇄 회로 기판
9 통로 보어
11 스탬프
12 네가티브 형상
13 리세스
H 높이
T 두께
s 간격

Claims (12)

1. 전류 강도를 측정하기 위한 장치(1)를 제조하는 방법으로,
   상기 방법은,
   a) 전류의 흐름 방향과 관련하여 적어도 두 개의 연결 요소들(3) 및 상기 연결 요소들(3) 사이에 배열된 적어도 하나의 저항 요소(4)를 포함하는 저항기 장치(2)를 제공하는 단계로서, 한편으로의 상기 적어도 하나의 저항 요소(4)와 다른 한편으로의 상기 연결 요소(3)는 서로 다른 전기적인 도전성 재료로 구성되는 단계,
   b) 상기 적어도 하나의 연결 요소(3)의 재료로 적어도 하나의 접촉 핀(5)을 형성하는 단계,
   c) 인쇄 회로 기판(8)을 위치시키는 단계로서, 상기 인쇄 회로 기판(8)이, 저항기 장치(2) 상에, 상기 적어도 하나의 접촉 핀(5)이 통로 보어(9)를 통해 돌출하고 상기 저항기 장치(2)와 대향하는 인쇄 회로 기판(8)의 측면에 상기 인쇄 회로 기판(8) 너머 돌출부(6)를 갖는 방식으로, 적어도 하나의 도체 트랙 및 적어도 하나의 통로 보어(9)를 갖는, 단계,
   d) 인쇄 회로 기판(8)이 저항기 장치(2)에 기계적으로 고정되도록 재료를 변형시킴으로써, 적어도 그의 돌출부(6)의 영역에서 상기 접촉 핀(5)을 측 방향으로 넓히는 단계, 및
   e) 상기 접촉 핀(5)과 인쇄 회로 기판(8)의 적어도 하나의 도체 트랙 사이에 전기적인 도전성 접속을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 접촉 핀(5)은 엠보싱 단계 또는 압출에 의해 상기 방법 단계 b)에서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 접촉 핀(5)의 윤곽에 대응하는 적어도 하나의 리세스 (13)를 갖는 네가티브 형태(12)가 접촉 핀(5)을 형성하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 핀(5)은 업세팅 공정, 엠보싱, 코킹 또는 플랜징에 의해 상기 단계 d)에서 측 방향으로 넓어지는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법 단계 d)에서 접촉 핀(5)의 측방향 확장은 초음파에 의해 또는 레이저에 의해 재료를 가열함으로써 지지되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기적인 도전성 접속은 상기 방법 단계 d)에서 돌출부(6)의 영역에서 상기 접촉 핀(5)을 측 방향으로 넓힘으로써 상기 단계 e)에서 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기적인 도전성 접속은, 상기 접촉 핀(5)이 인쇄 회로 기판(8)의 통로 보어(9)의 내측 표면과 접촉하는 방식으로 변형되는 것에 의해 상기 방법 단계 e)에서 생성되는 방법.
8. 저항기 장치(2) 및 상기 저항기 장치(2)에 기계적 및 전기적으로 연결된 인쇄 회로 기판(8)을 포함하는 전류 강도를 측정하기 위한 장치(1)로서,
   상기 저항기 장치(2)는 적어도 두 개의 연결 요소들(3)과 상기 연결 요소들(3) 사이에 배열된 적어도 하나의 저항 요소(4)을 포함하고,
   한편으로의 상기 적어도 하나의 저항 요소(4) 및 다른 한편으로의 연결 요소들(3)은 서로 다른 전기적인 도전성 재료로 구성되고,
   상기 인쇄 회로 기판(8)은 적어도 하나의 도체 트랙 및 적어도 하나의 통로 보어(9)를 가지되,
   상기 저항기 장치(2)는 상기 연결 요소들(3) 중 하나에 모놀리식으로 연결되고 상기 연결 요소(3)의 재료로 형성되는 적어도 하나의 접촉 핀(5)을 가지며, 이에 의해, 상기 접촉 핀을 통해 상기 저항기 장치(2)가 인쇄 회로 기판(8)의 통로 보어 (9)를 통해 연장되고 저항기 장치(2)로부터 떨어져 대향하는 인쇄 회로 기판(8)의 측면에 측 방향 확장부(7)를 갖는 접촉 핀(5)에 의해 인쇄 회로 기판(8)에 연결되고, 또한 이를 통해 인쇄 회로 기판(8)이 저항기 장치(2)에 기계적으로 고정되는 것을 특징으로 하는 장치(1).
9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 접촉 핀(5)은 상기 접촉 핀의 측방향 확장부(7)에 의해 인쇄 회로 기판(8)의 적어도 하나의 도체 트랙과 전기적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 접촉 핀(5)은 인쇄 회로 기판(8)의 통로 보어(9)의 내측 표면과 전기적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 접촉 핀(5)은 돌출부(51)를 가지며, 그 위에서 상기 인쇄 회로 기판(8)이 상기 연결 요소(3)와 이격되도록 하는 방식으로 인쇄 회로 기판(8)이 안착되는 것을 특징으로 하는 장치(1).
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 접촉 핀(5)의 표면은 금속 코팅, 특히 주석, 은 또는 니켈을 포함하는 코팅을 갖는 것을 특징으로 하는 장치(1).

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