(57)【要約】【課題】  本発明は、自動車用バッテリー電流センサーであって、この自動車用バッテリー電流センサーが、バッテリー電流回路内へと挿入された測定センサー１、および、この測定センサー１と結合されている測定回路装置を有しており、この自動車用バッテリー電流センサーの場合、少なくとも、この測定回路装置のパーツが、回路支持体１０の上に設けられており、この回路支持体が、この測定センサー１と、結合手段７を介して、位置強固に電気的に、且つ機械的に結合されている様式の上記自動車用バッテリー電流センサーに関する。【解決手段】  結合手段７は、それぞれに少なくとも１つの押し嵌め接触子１２を有し、この押し嵌め接触子を介して、この結合手段が、回路支持体１０．及び／または測定センサー１と結合されている。
2008519250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用バッテリー電流センサーであって、この自動車用バッテリー電流センサーが、
バッテリー電流回路内へと挿入された測定センサー（１）、および、この測定センサー（１）と結合されている測定回路装置を有しており、
この自動車用バッテリー電流センサーの場合、
少なくとも、この測定回路装置のパーツが、回路支持体（１０）の上に設けられており、この回路支持体が、この測定センサー（１）と、結合手段（７）を介して、位置強固に電気的に、且つ機械的に結合されている様式の上記自動車用バッテリー電流センサーにおいて、
結合手段（７）が、それぞれに少なくとも１つの押し嵌め接触子（１２）を有し、この押し嵌め接触子を介して、この結合手段が、回路支持体（１０）、及び／または測定センサー（１）と結合されていることを特徴とするバッテリー電流センサー。
【請求項２】
結合手段（７）は、測定センサー（１）または回路支持体（１０）との強固な結合のための結合部片（１３）を有していることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー電流センサー。
【請求項３】
強固な結合は、はんだ結合、または溶接結合であることを特徴とする請求項２に記載のバッテリー電流センサー。
【請求項４】
押し嵌め接触子（１２）は、弾性的なアイレットを形成していることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー電流センサー。
【請求項５】
結合手段（７）は、有利には直角に曲げられた金属部材として形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー電流センサー。
【請求項６】
結合手段（７）は、押し嵌め接触子（１２）と結合部片（１３）との間に、弾性的な領域（１４）を有していることを特徴とする請求項２に記載のバッテリー電流センサー。
【請求項７】
回路支持体（１０）は、プリント基板、またはセラミック基板として形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー電流センサー。
【請求項８】
多数の結合手段（７）が設けられていること、および、
押し嵌め接触子（１２）が、回路支持体との結合状態にあること、および、
結合部片（１３）が、強固に、測定センサー（１）と結合されていること、
を特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載のバッテリー電流センサー。
【請求項９】
測定センサー（１）は、測定抵抗（１ａ）であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリー電流センサー。
【請求項１０】
測定抵抗（１ａ）は、金属条片によって形成されていることを特徴とする請求項９に記載のバッテリー電流センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用バッテリー電流センサーであって、
この自動車用バッテリー電流センサーが、
バッテリー電流回路内へと挿入された測定センサー、および、この測定センサーと結合されている測定回路装置を有しており、
この自動車用バッテリー電流センサーの場合、
少なくとも、この測定回路装置のパーツが、回路支持体の上に設けられており、この回路支持体が、この測定センサーと、結合手段を介して、位置強固に電気的に、且つ機械的に結合されている様式の上記自動車用バッテリー電流センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
機械的に直接的にバッテリーの電極端子に設けられている、この様式のバッテリー電流センサーは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９  ６１  ３１１号明細書（特許文献１）から公知である。この明細書内において記載されているバッテリー電流センサーの場合、測定センサーは、測定抵抗として構成されており、且つ、はんだ結合を介してプリント基板と結合されている。この場合、この測定センサーの接触面は、銅から製造されており、これに対して、本来の測定抵抗が、マンガニンから成っており、且つ；このことによって、このように形成された測定センサーが、使用されるシート材料と同じ温度膨張係数を有していなければならない。
【０００３】
本発明の根底を成す問題点は、自動車内における電流測定抵抗が、作動の間じゅう、極めて強い温度変動の影響下にあるということにある。例えば、比較的に長い時間、極めて低い外側温度において駐車された自動車が考察され、従って、この自動車のバッテリー電流センサーは、既に外側温度に至るまで冷却されている。この車両が、ここで始動される場合、始動過程の間じゅう、数百アンペアが、このバッテリー電流センサーを通って流れ、このことによって、特にこの測定抵抗が強度に熱せられる。その際に生じる温度の急激な変化は、容易に１００℃以上の数値に達する可能性がある。
【０００４】
この温度の急激な変化と、測定抵抗の無視可能でない熱的な膨張が関連している。そのことが、コストの安い且つ製造技術的に簡単な、バッテリー電流センサーの構成の理由から有利に扱われる、評価回路を支持する回路支持体が強固に、即ち自在的な導線を介してではなく、測定抵抗と結合されている場合、この測定抵抗および回路支持体の、交番する温度膨張を可能な限り良好に適応させることの課題を与えられる。公知の解決策は、上記のように、この測定抵抗および回路支持体のために、可能な限り、同じような温度膨張係数を有する材料を配置することにある。
【０００５】
上記のことによって、使用されるべき材料の選択の際に、強度に制限され、且つ、そのことから結果として、大抵の場合、増大された経費の浪費をこの製造の際に有していることは上記の場合に欠点である。特に、この公知の構成によって、上記の課題が、ただ不完全にだけ解決されることは欠点である。何故ならば、測定抵抗と回路支持体との間の温度平衡は、ある程度の時間を必要とし、従って、熱に起因する機械的な応力が、決して完全には回避され得ないからである。更に、回路支持体が、測定抵抗の、時としてかなり高い温度を受け入れることは、敏感な電気的な構成パーツの保護のために、同様に全く望ましくない。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９  ６１  ３１１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の課題は、バッテリー電流センサーを提供することであり、このバッテリー電流センサーが、測定センサーと回路支持体との間で、直接的で機械的な且つ電気的な結合を有しており、且つ、このバッテリー電流センサーの場合、この測定センサーの熱的な膨張による上記の欠点が回避されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、本発明により、結合手段が、それぞれに少なくとも１つの押し嵌め接触子を有し、この押し嵌め接触子を介して、この結合手段が、回路支持体、及び／または測定センサーと結合されていることによって解決される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、結合手段は、この結合手段の、特に押し嵌め接触子のばね作用によって与えられる、弾性的な特性に基づいて、機械的に固定されている、且つそれにも拘らず、剛性ではない、機械的な且つ電気的な、回路支持体と測定センサーとの間の結合を可能にする。このことによって、簡単な、且つコストの安い方法で、バッテリー電流センサー内における、温度に起因する、機械的な応力が回避される。
【０００９】
特に、押し嵌め接触子によって、比較的に僅かな熱的な連結を有する機械的な結合が、測定センサーと回路支持体との間で達成されることは有利である。
このことによって、一方では、回路支持体の温度が、比較的に長い時間間隔にわたって、測定センサーの平均的な温度に適応されることは可能であり、
これに対して他方では、その温度ピークが例えば車両始動の際に生じるような、この測定センサーの該温度ピークが、如何なる過度な、回路支持体の、および、この回路支持体の上に配設された温度に敏感な構成要素の加熱も生起可能ではない。
【００１０】
更に、押し嵌め接触子の使用は、回路支持体の特に簡単な且つそれに加えて可逆的な組み付けを、測定センサーに対して可能にすることは有利である。
【００１１】
測定センサー自体は、有利には、簡単な材料によって形成され得る。これら材料と結合される測定装置は、金属条片を通る電流の流れに依存する、物理的な大きさ、例えばこの電流の流れから結果として生じる磁界、または加熱を評価する。特に簡単な、且つ実績のある電流測定の方法は、金属条片の部片を測定抵抗として見なすこと、およびそこで降下する電圧を検出することにある。
【００１２】
次に、本発明の実施例を、図に基づいて示し、且つ詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１内において、本発明により構成されたバッテリー電流センサーが、断面図において図示されている。このバッテリー電流センサーは、金属条片によって形成された測定抵抗１ａを備える測定センサー１から成り、この測定抵抗１ａが、この金属条片の中央の領域内において、ケーシング２の一部を形成する合成物質押出被覆成形体３を有している。このケーシング２は、更に別のケーシング部材としてケーシング蓋部９を備えており、このケーシング蓋部が、合成物質押出被覆成形体３と、有利にはレーザ溶接を用いて結合されており、且つ、このケーシング蓋部が、附設して形成された差込みケージ（Steckerkorb）を、差込み結合部４の部材として有している。
【００１４】
測定抵抗１ａは、この測定抵抗の端部分において、単なる円筒形状の附設形成部１１
を有しており、これら附設形成部の中心軸線を中心として、接続要素５、６が回転可能に設けられている。測定センサーに対して相対的に、これら接続要素５、６の相対的な位置を確定した後、これら接続要素の位置は、結合部位の圧潰しによって固定される。
【００１５】
図２が明瞭に示しているように、第１の電気的な接続手段５は、バッテリー端子８として構成されており、このバッテリー端子が、円筒形状または円錐形状のバッテリー極に対する接続のための、リング形状の締付け要素を有している。
【００１６】
ねじ結合具、差込み結合具または締付け結合具として構成されている第２の電気的な接続手段６は、電気的および機械的な結合部を、図内において図示されていない車両用ケーブルに対して形成する。従って、全バッテリー電流は、測定抵抗１ａを経由して流れ、その際、合成物質ケーシングの内側に設けられた測定回路装置が、測定抵抗１ａの押出被覆成形された部分における電圧降下を評価する。
【００１７】
測定抵抗１ａを通る電流の流れに相応する測定信号は、ケーシング２の蓋部９に附設して形成されている差込み結合部４において取り出される。
【００１８】
接続手段５、６が、円筒形状の附設形成部１１を介して、先ず第一に回転可能に、測定センサー１と結合されているので、これら接続手段５、６の位置決めは、この測定センサー１に対して相対的に、極めて自在的に、それぞれの、車両特有の所与の要件に対して適合され得る。更に、構造的な変更が、この測定センサー１において行なわれる必要無しに、必要に応じて、同様に車両特有に適合された接続手段も設けられ得る。このことによって、特に簡単な、およびコストの安い、異なる車両に対するバッテリー電流センサーの適合が可能となる。これら接続手段５、６の位置決めが行なわれた後、これら接続手段５、６と測定センサーとの間の、回転運動可能な結合部が、結合要素の圧潰しによって最終的に固定される。
【００１９】
図３は、バッテリーセンサーの若干の詳細を、断面図において示している。測定センサーの円筒形状の附設形成部１１の間に、測定センサー１は、１つの部材から成るように、条片形状の測定抵抗１ａを形成しており、この測定抵抗において、バッテリー電流に比例した電圧が降下し、この電圧が、測定回路装置によって評価される。この図内において図示されていない、この測定回路装置の構造要素は、この場合、回路支持体１０の上に設けられており、この回路支持体が、特に、プリント基板、またはセラミック基板であることは可能である。この測定回路装置は、測定センサー１からの評価されるべき測定信号を、測定抵抗１ａと回路支持体１０との間の結合手段７を介して供給される。
【００２０】
図４から特に明確に読み取れるように、上記の目的で、４つの結合手段７が設けられており、これら結合手段は、測定抵抗１ａ、および回路支持体１０を、電気的および機械的に結合する。これら結合手段７は、ここで、直角に湾曲された金属部材として形成されており、これら結合手段によって、それぞれに１つの結合部片１３が強固に、例えばはんだ結合または有利には溶接結合を介して、この測定抵抗１ａと結合されている。
この回路支持体１０と結合されている、これら結合要素７の部分は、押し嵌め接触子１２として形成されており、これら押し嵌め接触子が、導電性の縁部領域を有する、この回路支持体１０の抜き取り部１５内へと挿入されている。
【００２１】
上記のことによって、回路支持体１０の上に設けられた測定回路装置は、評価されるべき電圧降下を測定抵抗１ａから供給される。場合によっては生じる、結合領域内における、押し嵌め接触子１２および回路支持体１０から与えられる、ほんの少しだけの接触抵抗が、測定結果に関して重要ではないことは有利である。何故ならば、この測定抵抗１ａにおける電圧降下が、有利には、高抵抗の測定回路装置によって評価されるからである。
【００２２】
測定抵抗１ａ、即ち測定センサー１の交番する温度によって変化される、この測定抵抗１ａの熱的な膨張は、結合要素７の弾性的な特性に基づいて、回路支持体１０に対する結合部内における機械的な応力を誘起しない。
【００２３】
上記のことを、結合手段７を拡大された状態で、２つの眺望において示している、図５が明瞭に示している。回路支持体１０の抜き取り部１５内へと挿入された押し嵌め接触子１２は、アイレットの形状を備えており、且つ、この押し嵌め接触子の弾性的な特性に基づいて、測定抵抗１ａ（図４参照）の熱的な長さ変化が、この測定抵抗の横方向において補償され得る。結合手段７の押し嵌め接触子１２と結合部片１３との間の、少なくとも限定された弾性的な領域１４は、熱的な長さ変化を、測定センサー１の長手方向において補償する。
【００２４】
もちろん、本発明の実施形の可能性は、この実施例に限定されていない。従って、例えば、その実施形態において、結合手段が、強固に回路支持体と、および弾性的に測定抵抗と結合されている、該実施形態も可能である。同様に、その実施形態において、結合手段の両側が押し嵌め接触子を装備されている、該実施形態も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】バッテリー電流センサーの断面図である。
【図２】図１内において図示されたバッテリー電流センサーの平面図である。
【図３】図１の拡大された詳細図である。
【図４】図３内において図示された詳細の側面図である。
【図５】バッテリー端子の二方向からの図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    測定センサー
１ａ  測定抵抗
２    ケーシング
３    合成物質押出被覆成形体
４    差込み結合部
５    （第１の）接続手段
６    （第２の）接続手段
７    結合手段
８    バッテリー端子
９    ケーシング蓋部
１０  回路支持体
１１  附設形成部
１２  押し嵌め接触子
１３  結合部片
１４  弾性的な領域
１５  抜き取り部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2008519250.tif 000009
2008519250.tif 000010
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