(57)【要約】  本発明はケーブル（３０）のケーブル端部（２８）のためのケーブル収容部（２６）を備えたバッテリーセンサーユニット（１０）、特に自動車用バッテリーのためのバッテリーセンサーユニットの製造方法に関している。本発明によれば、ケーブル端部（２８）に対して抵抗材料からなるスリーブ（３２）が差込まれ、その場合にケーブル端部（２８）と前記スリーブ（３２）の内周面（３６）との間に少なくとも１つの第１の測定タップ（３４）設けられ、前記スリーブ（３２）と測定タップ（３４）を備えたケーブル端部（２８）は、ケーブル収容部（２６）へ挿入されてこれと共に測定装置（１２）に永続的に接続される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル（３０）のケーブル端部（２８）のためのケーブル収容部（２６）を備えたバッテリーセンサーユニット（１０）、特に自動車用バッテリーのためのバッテリーセンサーユニットの製造方法において、
ケーブル端部（２８）に対して抵抗材料からなるスリーブ（３２）が差込まれ、その場合にケーブル端部（２８）と前記スリーブ（３２）の内周面（３６）との間に少なくとも１つの第１の測定タップ（３４）設けられ、前記スリーブ（３２）と測定タップ（３４）を備えたケーブル端部（２８）は、ケーブル収容部（２６）へ挿入されてこれと共に測定装置（１２）に永続的に接続されるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項２】
スリーブ（３２）をケーブル端部（２８）へ差込んだ後で、ケーブル端部（２８）とスリーブ（３２）の間に少なくとも１つの第１の測定タップ（３４）を挿入する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの第１の測定タップ（３４）がケーブル端部（２８）に載置され、それに続いてスリーブ（３２）が当該ケーブル端部（２８）と測手タップ（３４）に差込まれる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
第１の測定タップ（３４）がまずスリーブ（３２）に差込まれ、それに続いて当該スリーブ（３２）と測定タップ（３４）がケーブル端部（２８）に挿入される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの第１の測定タップ（３４）は、互いに直角方向に配向された２つの脚部（３８，４０）を有し、この場合少なくとも１つの第１の測定タップ（３４）は第１の脚部（３８）によって測定装置（１２）に固定され、第２の脚部（４０）は第１の電位の取出しのために利用される、請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記ケーブル端部（２８）は、スリーブ（３２）の差込み前に当該スリーブ（３２）のほぼ全長に亘って絶縁剥離される、請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記永続的な接続はグラウチング、スキージングまたはクリンピング処理によって行われる、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記グラウチング、スキージング、クリンピング処理は所定の圧力で実施される、請求項７記載の方法。
【請求項９】
さらなる測定タップ（４４）が外部からケーブル収容部（２６）に設けられる、請求項１から８いずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記さらなる測定タップ（４４）はケーブル収容部（２６）に蝋付け、溶接、圧入、ネジ止め、又は接着される、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記さらなる測定タップ（４４）は、互いに直角方向に配向された２つの脚部（４６，５０）を有し、この場合該さらなる測定タップ（４４）は第１の脚部（４６）によって測定装置（１２）に固定され、第２の脚部（５０）は第２の電位の取出しのために利用される、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記スリーブ（３２）の抵抗材料はマンガナン（Manganan）である、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記ケーブル収容部（２６）とスリーブ（３２）は中空円筒状に形成されている、請求項１から１２いずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記ケーブル端部（２８）、スリーブ（３２）及びケーブル収容部（２６）は、同軸的に配置されている、請求項１から１３いずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
バッテリー（１８）、特に自動車用バッテリーのコンタクトないし極（１６）にバッテリーセンサーユニット（１０）を固定するための固定装置（１４）と、
バッテリーの状態を検出するための測定装置（１２）とを有している、バッテリーセンサーユニットにおいて、
前記測定装置（１２）が、
ケーブル（３０）のケーブル端部（２８）と、
前記ケーブル端部（２８）を取り囲む抵抗材料からなるスリーブ（３２）と、
前記スリーブ（３２）の内周面（３６）とケーブル端部（２８）の間に設けられる少なくとも１つの第１の測定タップ（３４）と、
前記スリーブ（３２）を永続的な接続を介して収容するケーブル収容部（２６）とを、
含むように構成されていることを特徴とするバッテリーセンサーユニット。
【請求項１６】
前記ケーブル収容部（２６）とスリーブ（３２）は、中空円筒状に形成されている、請求項１５記載のバッテリーセンサーユニット。
【請求項１７】
前記ケーブル端部（２８）、スリーブ（３２）、及びケーブル収容部（２６）は、同軸的に配置されている、請求項１５又は１６記載のバッテリーセンサーユニット。
【請求項１８】
前記スリーブ（３２）の抵抗材料はマンガナン（Manganan）である、請求項１５から１７いずれか１項記載のバッテリーセンサーユニット。
【請求項１９】
前記測定装置（１２）は、外部からケーブル収容部（２６）へ被着されるさらなる測定タップ（４４）を含んでいる、請求項１５から１８いずれか１項記載のバッテリーセンサーユニット。
【請求項２０】
少なくとも１つの第１の測定タップ（３４）とさらなる測定タップ（４４）は、互いにほぼ直角に配向されたそれぞれ２つの脚部（３８，４０；４６，５０）を有しており、この場合第１の脚部（３８，４６）は、測定装置（１２）へのコンタクト形成と固定のために用いられ、第２の脚部（４０，５０）はそれぞれスリーブ（３２）を介した電圧降下の取出しのために用いられる、請求項１９記載のバッテリーセンサーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による固定装置及び測定装置を備えたバッテリーセンサーユニットの製造方法並びにバッテリーセンサーユニットに関している。
【０００２】
従来技術
自動車におけるバッテリーのバッテリー状態識別のために通常は温度、電流及び／又は電圧などの特性量が検出され、適切なアルゴリズムを用いて処理されている。その際典型的にはマイクロコントローラ又は相応の計算ユニットが投入されている。電流測定に対しては測定ハントや補償センサ、フラックスゲート素子、ホール素子などのような誘導式の電流センサが一般に用いられている。
【０００３】
欧州特許出願公開第１ ４３５ ５２４号明細書からは自動車用バッテリーの極に直接接続可能な固定装置が公知である。ここではこの固定装置とバッテリーセンサとが１つの集積された構成ユニットとして統合されている。バッテリーセンサ装置はその形態と大きさにおいてバッテリーの極のタブに適合される。そのうえさらにバッテリーセンサは扁平な測定ハントと遠視ユニットからなっており、この場合測定ハントは機械的支持体として構成された２つの抵抗端子を備えた抵抗素子として構成されている。
【０００４】
発明の開示
従来技術に対して、ケーブルのケーブル端部に対するケーブル収容部を備えた本発明によるバッテリーセンサーユニット、特に自動車用バッテリーのためのバッテリーセンサーユニットの製造方法は、従来のバッテリーセンサーユニットに比べて著しく簡単化された製造プロセスにおける利点を有しており、これは有意なコスト削減に結び付く。それに対してケーブル端部には抵抗材料からなるスリーブが開口している。この場合ケーブル端部と当該スリーブ内周面の間に少なくとも１つの第１の測定タップが取り込まれる。スリーブとこの測定タップを備えたケーブル端部は最終的にケーブル収容部へ導かれ、測定装置のために当該収容部と永続的に接続される。このようにして、バッテリーセンサーユニットをバッテリー、特に自動車用バッテリーのコンタクトないし極に固定するための固定装置と、バッテリーの状態を検出するための測定装置を備えたバッテリーセンサーユニットが得られる。前記測定装置は、有利にはケーブルのケーブル端部と、該ケーブル端部を取り囲む抵抗材料からなるスリーブと、スリーブ内周面とケーブル端部との間にもたらされる少なくとも１つの第１の測定グリップと、前記スリーブを永続的に接続して収容するケーブル収容部とを含んでいる。
【０００５】
本発明のさらなる利点は従属請求項に記載されている特徴並びに図面及び以下に続く明細書によって明らかにされる。
【０００６】
それによりバッテリーセンサーユニットの製造方法の第１の構成によれば、少なくとも１つの第１の測定タップがケーブル端部とスリープの間にもたらされ、その後で当該スリーブがケーブル端部へシフトされる。また代替的に、少なくとも１つの第１の測定タップをケーブル端部に載置させ、引き続きスリーブをケーブル端部と測定タップに押し込むことも可能である。最終的に当該製造方法のさらなる手段は、少なくとも１つの第１の測定タップがまずスリーブ内へ挿入され、引き続きこのスリーブと測定タップをケーブル端部に押し込みことによって解決される。この目的のために有利には、少なくとも１つの第１の測定タップが相互に直角に配向された２つの脚部を有し、その場合少なくとも１つの第１の測定タップが第１の脚部と共に測定装置に固定され、第２の脚部は第１の電気的能力を把握するために用いられる。
【０００７】
ケーブル端部と、測定タップと、スリーブの間でできるだけ良好なコンタクトを保証するために、有利には、ケーブル端部がスリーブの押し込み前にスリーブの長さに亘ってほぼ絶縁される。
【０００８】
それらがグラウチング、スキージング、クリンピングなどで処理されるならば、収容部とスリーブと測定タップとケーブル端部との間では、特に低コストで何よりも大量生産方式で再生可能でかつ永続的な接続が形成される。測定装置の一連の不変性を保証するために、そしてバッテリーの状態に関する分かり易い測定結果を常に得るために、前記グラウチング、スキージング、クリンピングが所定の圧力で行われる。
【０００９】
電圧降下は通常は、抵抗材料からなるスリーブを介して直接測定されるべきなので、このスリーブは測定ハントとして動作し、有利には、さらなる測定タップが外部からケーブル収容部へ押し込まれる。このさらなる測定タップは、例えばケーブル収容部と共に蝋付け、溶接、プレス加工、ネジ止め、接着などで接続されてもよい。スリーブの抵抗材料としては何よりもマンガナン"Manganan"が利用され得る。既に少なくとも１つの第１の測定タップで述べたように、さらなる測定タップも有利には相互に直角に配向された２つの脚部を有し得る。この場合このさらなる測定タップは、第１の脚部が測定装置に固定され、第２の脚部は第２の電気的能力のピックアップのために用いられる。このようにして２つの測定タップを用いて電圧降下がスリーブを介して測定され得る。
【００１０】
大抵のケーブルは丸い断面を有しているので、ケーブル収容部とスリーブは中空の円筒形状で構成されており、ケーブル端部、スリーブ並びにケーブル収容部は同軸的配置構成を有している。
【００１１】
図面
次に本発明を以下の明細書で図１から図３に基づいて詳細に説明する。この場合図面中において同じ機能形式の同等の構成要素には同じ参照符号が付されている。またこれらの図面、その説明、並びに特許請求の範囲には多くの特徴の組合わせも含まれている。当業者にとってはそれらの特徴は個々に観察され、さらなる有意な組合わせに統合することも可能である。さらに業者にとっては異なる実施例の様々な特徴をさらなる有意な組合わせに統合できることも明らかである。ここで本願明細書の図面のうち、
図１は、自動車用バッテリーの状態を検出するための測定装置を備えた本発明によるバッテリーセンサーユニットの実施例を示したものであり、
図２は、本発明によるバッテリーセンサーユニットの側方断面図であり、
図３は、本発明によるバッテリーセンサーユニットの測定装置の破断図である。
【００１２】
図１には、本発明によるバッテリーセンサーユニット１０の実施例が示されており、このバッテリーセンサーユニット１０は、測定装置１２と固定装置１４を有している。固定装置１４は、バッテリーセンサーユニット１０と、自動車用バッテリー１８のコンタクトないし極との間の解離可能な電気的接続形成のために用いられている。それに対して固定装置１４は、ターミナル本体２０に作用するナット２２を用いて極ターミナル２４の構成の中でバッテリー１８のコンタクトないし極１６と接続される。その場合に固定装置１４はコンタクト１６ないし極にかぶせられ、ナット２２により適切な工具を用いて締め付けられる。
【００１３】
測定装置１２は、自動車の搭載電源網との永続的な接続のためにケーブル３０のケーブル端部２８に対する中空形状のケーブル収容部２６を有しており、これは自動車用バッテリー１８の状態を検出するために用いられている。それに対しては抵抗材料からなる同じく中空形状のスリーブ３２を含んでおり、これは有利には絶縁されたケーブル端部２８を取り囲んでいる。そのためケーブル端部２８、スリーブ３２、ケーブル収容部２６は、波線で示されているように同軸の配置構成を形成している。ここで中空形状の概念とは、中空円筒部の少なくとも１つの軸方向の端部が開口しているものと理解されたい。本発明の制約なしでケーブル収容部２６とスリーブ３２は、その他の形態、例えば矩形状の形態も有し得る。このことは次のような利点につながる。すなわちケーブル３０がフラットな帯状のケーブル若しくはその他の断面を有するケーブルであり得る利点につながる。
【００１４】
バッテリー１８の状態を検出できるようにするために、少なくとも１つの第１の測定タップ３４がスリーブ３２の内周面３６とケーブル端部２８の間に設けられる（図２参照）。少なくとも１つの第１の測定タップ３４の配置のための方法に対しては以下の明細書で図３に関連して詳細に説明する。少なくとも１つの第１の測定タップ３４は、相互にほぼ直角に配向された２つの脚部３８，４０を有している。この場合第１の脚部３８は第１の測定タップ３４を測定装置１２に固定しコンタクトさせるために用いられる。第２の脚部４０は第１の電位のタップのための接続コンタクト４２を形成している。さらにケーブル収容部２６には外方からさらなる測定タップ４４が、例えば蝋付け、溶接、プレス、ネジ止め、接着などによって被着されている。少なくとも１つの第１の測定タップ３４がそうであるように、さらなる測定タップ４４も互いに直角方向に配向された２つの脚部４６，４８を有しており、この場合第１の脚部４６は測定タップ４４を測定装置１２に固定してコンタクトさせるために用いられ、それに対して第２の脚部５０の接続コンタクト４８からは第２の電位がタップ可能である。この第２の電位と前記第１の電位の間の差分は、測定ハントとして動作するスリーブ３２を介して通流するバッテリー電流から生じる電圧降下を形成する。このスリーブ３２を用いてバッテリー１８の状態は図示されていない計算ユニット、例えばマイクロコントローラなどによって検出可能である。
【００１５】
ケーブル収容部１２、少なくとも１つの第１の測定タップ３４、さらなる測定タップ４４及びケーブル３０（その絶縁部は除く）に対する材料としては、銅又はその他の良好な導体材料が用いられる。スリーブ３２に対しては有利にはマンガナン（Manganan）が抵抗材料として利用され得る。
【００１６】
次に図３に基づいてバッテリーユニット１０の製造方法を説明する。まずこれに対してケーブル端部２８に（この端部は有利にはスリーブ３２の長さに亘って絶縁部分が剥離されている）、抵抗材料からなるスリーブ３２が矢印５２の方向に差込まれる。この場合ケーブル端部２８とスリーブ３２の内周面３６の間には少なくとも１つの第１の測定タップ３４が挿入される。それに続いて、スリーブ３２と測定タップ３４を備えたケーブル端部２８が矢印５４の方向でケーブル収容部２６内へ挿入され、これが測定装置１２に対して永続的に接続される。この永続的接続はこの場合例えばグラウチング、スキージング、クリンピング等によって行われ、外部から所定の圧力がケーブル収容部２６へ加えられる。この所定の圧力は大量生産で測定装置１２において一定の抵抗値を保証するために重要である。さらにスリーブ３２には、グラウチングやスキージング、クリンピング等の処理を容易にさせかつケーブル端部２８の不意の抜け落ちを防止させる軸方向のスリットを設けてもよい。その場合にはこのスリットはスリーブ３２の全長に亘って延在していてもよいし、一部のみ、例えば全長の１/２若しくは３/４の部分をカバーするだけでもよい。後者のケースではスリットの入ったスリーブ３２の端部が有利にはケーブル３０の方向に向けられる。
【００１７】
スリーブ３２とケーブル収容部２６は図示の実施例では中空円筒状に構成されており、それによってケーブル端部２８、スリーブ３２及びケーブル収容部２６が同軸的に配置構成される。しかしながら既に前述したように、ケーブル３０の形態に応じてその他の構成も考えられる。
【００１８】
ケーブル端部２８とスリーブ３２の間に少なくとも１つの測定タップ３４を挿入するのに対しては様々な可能性が存在する。そのため少なくとも１つの測定タップ３４は、例えばスリーブ３２をケーブル端部２８に差込んだ後で初めて適切な工具を用いて挿入するようにしてもよい。それに対して測定タップ３４は、その第２の脚部４０がタップに用いられ、この第２の脚部４０に対して直角方向に配向された第１の脚部３８はケーブル端部２８とスリーブ３２の内周面３６の間に差込まれる。それに続くケーブル収容部２６のグラウチング、スキージング、クリンピング等に基づいてそれ以上の固定手段は不要となる。ただ代替的に少なくとも１つの測定タップ３４の第１の脚部３８をケーブル端部２８に被着した後で、当該測定タップ３４並びにその第１の脚部３８も含めたケーブル端部２８にスリーブ３２を差込むようにしてもよい。また最終的に測定タップ３４をその第１の脚部３８と共にまずスリーブ３２に差込むこんだ後でスリーブ３２を当該測定タップ３４と一緒にケーブル端部２８に差込むことも考えられる。
【００１９】
第２の手法では、ケーブル端部２８をスリーブ３２の全長に亘って絶縁剥離させることは必ずしも必要ではない。そのため第１の脚部３８は例えばコンタクト先端部若しくは針状部を有するものでもよい。これらの先端部ないし針状部がケーブル端部２８に配置される場合にはケーブル収容部２６のグラウチング、スキージング、クリンピングなどの処理の後で絶縁部を貫通してケーブル３０の銅体と電気的なコンタクトを保証するものである。
【００２０】
測定装置１２においてケーブル３０と、少なくとも１つの第１の測定タップ３４と、スリーブ３２と、ケーブル収容部２６の間で永続的な接続が形成された後では、さらなる測定タップ４４が外部からその第１の脚部４６を介してケーブル収容部２６に設けられる。このことは例えば蝋付け、溶接、圧入、ネジ止め、接着などの手段によって行われてもよい。第１の脚部４６に対してほぼ直角方向に配向される第２の脚部５０は、少なくとも１つの第１の測定タップ３４のときのように、接続コンタクト４８からの第２の電位のピックアップのために利用される。
【００２１】
最後にここではこれまでに説明してきた実施例が図１〜図３の内容に、あるいは測定タップ３４，４４，ケーブル３０、スリーブ３２，ケーブル収容部２６、測定装置１２及びバッテリーセンサーユニット１０全体の図示の形態に限定されるものではないことを述べておく。特に測定タップ３４及び４４は、多種多様な構成が可能なものである。さらに測定装置１２に対しても銅以外の別の導電性材料が用いられ、あるいは抵抗材料として前述のマンガナン以外にも他の材料が用いられ得る。これらの材料は当業者によって考慮に挙げられる多くの材料の中から選択され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】自動車用バッテリーの状態を検出するための測定装置を備えた本発明によるバッテリーセンサーユニットの実施例を示した図
【図２】本発明によるバッテリーセンサーユニットの側方断面図
【図３】本発明によるバッテリーセンサーユニットの測定装置の破断図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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