ES2428160T3 - Dispositivo de conexión y de medición entre un borne de batería y un cable de conexión eléctrica - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de conexión y de medición entre un borne (2) de batería y un cable (11) eléctrico, que comprende unterminal de batería que comprende un cuerpo (4) que forma un anillo destinado a rodear un borne (2) de batería (1),saliendo una porción (5) de prolongación del cuerpo, presentando la porción de prolongación una cara superiorperpendicular al eje del anillo, siendo la porción de prolongación de forma oblonga, en particular en forma de unabarra paralelepipédica, y presentando un tramo final longitudinal separado del cuerpo por el resto de la porción deprolongación; un elemento (6, 7, 9) de medición en forma de barra oblonga, cuya primera (7) porción de extremoestá en conexión eléctrica con el terminal soportándola la porción (5) de prolongación del terminal y cuya segundaporción (9) de extremo está destinada a estar en conexión eléctrica con el cable soportándola la porción deprolongación; y un elemento (15) aislante destinado a aislar el cable del terminal, caracterizado por que el tramo finalsoporta la segunda porción (9) de extremo del elemento de medición.
Description
Dispositivo de conexión y de medición entre un borne de batería y un cable de conexión eléctrica
5 La presente invención se refiere a un dispositivo de conexión y de medición eléctrica entre un borne de batería y un cable eléctrico destinado a alimentarse mediante la batería, que comprende un terminal de batería; un elemento de medición de un sensor de batería, comúnmente llamado shunt de medición, permitiendo el shunt de medición en particular la medición de la corriente que pasa entre el terminal de batería y el cable eléctrico; y un elemento aislante destinado a aislar el cable eléctrico del terminal. La presente invención también se refiere a un terminal de batería de un dispositivo de este tipo, a un elemento aislante de un dispositivo de este tipo así como a una batería que comprende un terminal de este tipo.
En la técnica anterior se conocen unos dispositivos de este tipo que comprenden un terminal de borne de batería, dispuesto para sujetar con contacto un borne de batería y que comprende unas porciones de soporte de shunt que
15 soportan el elemento de medición, o shunt de medición, clásicamente en forma de una barra resistiva, en particular de un material metálico. Uno de los extremos de la barra shunt se apoya en una de las porciones de soporte encontrándose conectado eléctricamente con esta. Otro extremo del shunt está conectado eléctricamente con el cable de batería y lo soporta otra porción de soporte del terminal de batería encontrándose, sin embargo, aislado eléctricamente de esta por un elemento aislante.
Para realizar este aislamiento eléctrico, en algunos sistemas se prevé un manguito aislante. El inconveniente de estos dispositivos es que durante el desmontaje, en particular cuando se retira el cable de su conexión eléctrica con el shunt de medición, puede suceder que también se retire del cable eléctrico el manguito que lo aísla del terminal de batería, y que luego se vuelva a poner el cable eléctrico en conexión eléctrica sin el manguito aislante, lo que
25 tiene como consecuencia un cortocircuito del shunt de medición, haciendo que las mediciones sean imposibles o imprecisas.
Otro inconveniente de los dispositivos de la técnica anterior consiste en el hecho de que la unión entre el cable de batería y el shunt se debe hacer con un ángulo de orientación del cable con respecto al terminal sustancialmente fijo. Ahora bien, se querría poder disponer de un dispositivo que permita situar el cable con respecto al terminal prácticamente en cualquier dirección, dando esto al conjunto más posibilidades de colocación en el compartimento motor, comparado con la técnica anterior en la que la orientación del cable prácticamente no se puede cambiar.
Los documentos DE 10 2004 055848 y DE 10 2004 055847 se refieren respectivamente a un dispositivo de sensor 35 para una batería de vehículo automóvil y a su procedimiento de fabricación.
El documento DE 10 2004 007874 describe un dispositivo para batería de automóvil que comprende un módulo de medición de corriente.
La presente invención pretende ofrecer un dispositivo de conexión y de medición entre un borne de batería y un cable eléctrico, que permite situar el cable de batería con respecto a la batería de acuerdo prácticamente en cualquier dirección (posibilidad de más de 300º de rotación del eje del cable) sin que haya riesgo de que se genere un cortocircuito (contacto directo entre el terminal y el cable).
45 De acuerdo con la invención, un dispositivo de conexión es tal como se define en la reivindicación 1. En las reivindicaciones 2 a 9 se definen algunos perfeccionamientos.
De este modo, al prever un soporte del shunt mediante una porción de prolongación en voladizo desde el terminal, se consigue la posibilidad de realizar el aislamiento entre el cable y el terminal de una manera más sencilla, en particular mediante un elemento aislante simple que comprende una placa, teniendo ahora al mismo tiempo la posibilidad de situar el cable eléctrico con una orientación que puede variar en un intervalo angular muy amplio, en particular del orden de 180 a 300º, sin que por ello haya riesgo de cortocircuito.
De acuerdo con un perfeccionamiento de la invención, el elemento aislante comprende al menos una placa
55 dispuesta sobre el elemento de medición, en particular manteniendo un contacto plano, de tal modo que se aísle el elemento de medición del cable en contacto también con dicha al menos una placa.
De acuerdo con un modo preferente de realización, el elemento aislante comprende unas placas inferior y superior articuladas entre sí de tal modo que aprisionan al menos de forma parcial el tramo final de la porción de prolongación.
Así pues, de acuerdo con la invención, ahora se puede llevar a cabo un desmontaje completo del sistema y, en particular, del cable del terminal de batería y del elemento de medición sin que el elemento aislante tenga que soltarse del terminal de batería, de tal modo que cuando se vuelve a montar el conjunto no se olvide este elemento
65 aislante y se garantiza de este modo que no hay cortocircuito. En particular, ahora se puede realizar un montaje en el cual el cable no tiene necesidad de pasar por un orificio formado en el cuerpo del terminal.
De acuerdo con un modo preferente de realización, se prevén unos medios de fijación para fijar las dos placas del elemento aislante en la prolongación.
5 De acuerdo con un modo preferente de realización, un tramo de tubo sale de la cara de una de las placas superior e inferior girada hacia el interior del elemento aislante cuando las placas se pliegan una frente a la otra, y en particular el tramo final de la porción de prolongación comprende un orificio de paso y las placas superior e inferior están atravesadas por unos orificios superior e inferior que, cuando el elemento aislante aprisiona el tramo final, se corresponden con el orificio de paso, en particular para permitir el paso de un perno de fijación.
De acuerdo con un modo preferente de realización, dos tramos de tubo salen cada uno de una de las caras inferior y superior extendiéndose uno hacia el otro cuando las placas se pliegan una frente a la otra, bien enmangándose uno dentro del otro, bien entrando en contacto mutuo extremo con extremo, o bien manteniéndose separados el uno del otro.
15 De acuerdo con un modo preferente de realización, una de las placas inferior o superior del elemento aislante forma una sola pieza con una caja destinada a contener el elemento de medición y el o los circuitos electrónicos de tratamiento de los datos recogidos por el elemento de medición, en particular con el fondo de la caja.
De acuerdo con un modo preferente de realización, un tramo de tubo sale de la cara de la placa superior girada hacia el lado de la placa inferior, siendo la sección transversal del tubo superior a la sección transversal del orificio superior e inferior a la sección transversal del orificio inferior.
De preferencia, la extensión longitudinal del tubo es esencialmente igual o ligeramente superior a la distancia entre
25 las dos placas cuando estas se pliegan una frente a la otra, y es en particular esencialmente igual al espesor del tramo final de la porción de prolongación que están destinadas a aprisionar, o ligeramente superior a este espesor.
De acuerdo con un modo preferente de realización, un perno de fijación atraviesa la placa inferior, dicha segunda porción de prolongación, la placa superior y una porción plana perforada del extremo del cable, sujetándose el conjunto mediante un perno.
La presente invención también se refiere a un terminal de batería de acuerdo con la reivindicación 11, definiéndose unos perfeccionamientos en las reivindicaciones 12 y 13.
35 De acuerdo con un modo preferente de realización, el cuerpo del terminal tiene un espesor (dimensión en altura medida en paralelo al eje del anillo), y al menos el tramo final de la porción de prolongación tiene un espesor inferior al espesor del cuerpo del terminal.
De preferencia, la extensión longitudinal de la porción de prolongación más allá del cuerpo del terminal es superior al diámetro del anillo.
La presente invención también se refiere a un elemento aislante destinado a utilizarse en un dispositivo de acuerdo con la invención.
45 La presente invención también se refiere a un conjunto que forma una batería, que comprende una caja, un borne, un terminal de acuerdo con la invención que rodea el borne, sobresaliendo al menos el tramo final de la porción de prolongación más allá de la caja y soportando un cable de batería, en particular un extremo plano de este, de tal modo que el cable se puede girar en un área angular comprendida entre 10º y al menos 180º, en particular entre 10º y 300º, sin que pueda entrar en contacto con el cuerpo anular del terminal.
La presente invención también se refiere a un conjunto que forma una batería de acuerdo con la reivindicación 10.
De acuerdo con un modo preferente de realización, un extremo libre está en contacto con el elemento de medición por encima del tramo final de la porción de prolongación.
55 En las figuras, se describe a continuación un modo preferente de realización que únicamente se da a título de ejemplo:
la figura 1 representa una vista de conjunto de un sistema de batería de un vehículo automóvil de acuerdo con la invención;
la figura 2 es una vista en perspectiva de un manguito de aislamiento fijable con un clip que forma un elemento aislante tal y como se ve en uso en la figura 1; y
65 la figura 3 es una vista en perspectiva de un modo de realización de una variante en la cual el manguito de aislamiento fijable con un clip representado en la figura 2 se realiza de una sola pieza con la caja del sensor.
En la figura 1 se puede observar un sistema de batería constituido por una batería 1 que tiene una caja de la que sale un borne 2 que está rodeado por un terminal de batería que tiene un elemento o cuerpo 4 que forma un anillo que rodea el borne de batería 2. Del cuerpo 4 sobresale una prolongación 5 en forma de placa paralelepipédica
5 oblonga en la dirección que se aleja del cuerpo 4, y que tiene una cara superior y una cara inferior perpendiculares al eje vertical del borne. La placa de prolongación 5 soporta en plano un elemento 6 de medición o shunt de medición en forma de una barra paralelepipédica.
Una porción de extremo 7 proximal del elemento de medición está en contacto eléctrico directo con la prolongación 5
10 y, por lo tanto, con el borne 2. La fijación de este extremo 7 con la prolongación se garantiza mediante un sistema de tornillo y tuerca 8. La otra porción de extremo 9 distal del elemento de medición está en contacto eléctrico con una porción 10 plana de extremo de un cable 11 eléctrico de batería. Su fijación mutua se garantiza también mediante un sistema de tornillo y tuerca 13, 12.
15 La placa 5 de prolongación comprende en cada una de sus porciones de extremo unos orificios pasantes. Estos no se ven en la figura. Se encuentran a una altura que permite el paso de los tornillos o tuercas de fijación mencionados con anterioridad. Del mismo modo, el elemento de medición 6 comprende unos orificios de paso frente a los orificios de paso de la prolongación 5. La porción plana 10 del cable eléctrico también comprende un orificio pasante que puede quedar frente a los otros orificios para garantizar también la fijación con la prolongación 5 mediante el tornillo
20 13 y la tuerca 12.
Un elemento 15 aislante garantiza el aislamiento eléctrico entre una porción de extremo de la prolongación 5 y el elemento de medición 6. Este elemento 15 aislante comprende una primera placa 16 (placa inferior) y una segunda placa 17 (placa superior) unidas mediante unas bisagras 18 en forma de bandas flexibles que se pueden doblar para
25 plegar las dos placas en una posición que queden una frente a la otra o desplegadas para alejarlas la una de la otra (tal y como se representa en la figura 2).
La placa 16 inferior está atravesada por un orificio 19. La placa 17 está atravesada por un orificio 20. Un cilindro circular hueco o tubo 21 sobresale de la placa 17 perpendicularmente a esta. El cilindro 21 tiene un diámetro lo 30 suficientemente pequeño como para poder pasar a través del orifico pasante formado en el extremo 9 de la prolongación 5 frente a la porción 10 plana del cable eléctrico. El diámetro del cilindro 21 hueco también es lo suficientemente pequeño como para poder introducirse dentro del orificio 19, de preferencia, mediante ajuste a presión. De acuerdo con una o varias variantes, también se puede prever que le cilindro salga de la placa 16 en lugar de la placa 17, o en lugar de un cilindro único, se pueden prever dos cilindros que salen cada uno de una placa 35 16, 17 respectiva y uno de los cuales se enmanga dentro del otro o que entran en contacto mutuo extremo con extremo (teniendo cada uno una dimensión tal que la suma de su altura es igual a la distancia entre las dos placas cuando estas se pliegan una sobre otra y se encajan una en la otra. También se puede prever que los dos cilindros sean tales que no se extiendan hasta el punto de entrar en contacto extremo con extremo uno con el otro y que dejen entre sí una zona intermedia descubierta. Dos pestañas 22 de clipaje sobresalen de la primera placa 16,
40 mientras que la segunda placa 17 comprende unas asas 23 asociadas a las pestañas de clipaje 22 para garantizar un clipaje o encastre mutuo de las dos placas después de haberlas doblado una sobre otra con la introducción del cilindro 21 dentro del orificio 19. El diámetro del orificio 20 es inferior al diámetro exterior del tubo 21.
Dos lengüetas 30 y 31 sobresalen de cada una de las placas por el lado destinado a encontrarse en el extremo distal
45 de la prolongación 5. En lugar de estas lengüetas, se podría prever una pestaña de clipaje y un asa adicionales (no representadas en las figuras) idénticas a las pestañas y asas 22 y 23. Se garantiza de este modo una protección frente a un contacto cable 11 - prolongación 5 incluso en el caso de que el cable se extienda ya no horizontalmente como en la figura 1, sino verticalmente.
50 Además, en la figura 3 se prevé una lengüeta de fijación con un clip que comprende una pestaña 33 destinada a fijarse en un hueco correspondiente formado en el tornillo 13 para bloquearla y hacerla cautiva.
En la figura 1, se puede observar el elemento 15 aislante en uso. La placa 17 superior está en contacto con la cara superior de una porción del extremo 9 de la prolongación 5, mientras que la placa 16 inferior está en contacto con la 55 cara inferior de dicha porción del extremo 9 de la prolongación 5. Esta porción se aprisiona de este modo entre las dos placas, mientras que el cilindro 21 hueco atraviesa el orificio pasante formado en la prolongación en su extremo 9, extendiéndose desde una placa a la otra. Las dos placas se solidarizan entre sí mediante la cooperación de las pestañas de bloqueo 22 con las asas 23. El eje del tornillo 13, en contacto eléctrico con la porción plana 10 del cable y con el elemento de medición, no está por el contrario en contacto eléctrico con la prolongación 5, a causa del
60 aislamiento eléctrico que realizan el tubo 21 y las placas 16 y 17.
Una caja 24 que comprende el sensor asociado al elemento de medición 6 se fija a este elemento de medición que la atraviesa. La caja se sitúa en la prolongación 5 por su fondo lo que garantiza de este modo también el aislamiento entre la porción de mitad del elemento de medición y la porción de prolongación, y comprende un circuito 25
65 eléctrico que utiliza las informaciones obtenidas por elemento de medición 6.
De acuerdo con un modo preferente de realización de la invención y que se representa en la figura 3, el elemento aislante es solidario con la caja 24, saliendo una de las placas (en este caso la placa 17 superior) del elemento de aislamiento 15 que sale de la caja 24, en particular de una de sus paredes, en este caso la pared que forma el fondo
26. De este modo a la hora de volver a montarlo, cuando se vuelve a colocar el sensor, tampoco se puede olvidar de 5 volver a colocar el elemento aislante.
La porción 5 de prolongación se extiende lateralmente más allá de la caja 1 de la batería. En particular el tramo de la porción 5 de prolongación que queda aprisionada sobresale lateralmente más allá de la caja de la batería 1. Este tramo está separado del cuerpo de terminal por el resto de la porción de prolongación, que está en voladizo con
10 respecto a este cuerpo de terminal.
El espesor (medido en la dirección vertical en la figura, o en la dirección del eje del anillo o del borne) del cuerpo 4 del terminal es superior, en particular sustancialmente superior, al de la porción 5 de prolongación, en particular de su extremo en voladizo.
Claims (8)
- REIVINDICACIONES1. Dispositivo de conexión y de medición entre un borne (2) de batería y un cable (11) eléctrico, que comprende un terminal de batería que comprende un cuerpo (4) que forma un anillo destinado a rodear un borne (2) de batería (1), 5 saliendo una porción (5) de prolongación del cuerpo, presentando la porción de prolongación una cara superior perpendicular al eje del anillo, siendo la porción de prolongación de forma oblonga, en particular en forma de una barra paralelepipédica, y presentando un tramo final longitudinal separado del cuerpo por el resto de la porción de prolongación; un elemento (6, 7, 9) de medición en forma de barra oblonga, cuya primera (7) porción de extremo está en conexión eléctrica con el terminal soportándola la porción (5) de prolongación del terminal y cuya segunda10 porción (9) de extremo está destinada a estar en conexión eléctrica con el cable soportándola la porción de prolongación; y un elemento (15) aislante destinado a aislar el cable del terminal, caracterizado por que el tramo final soporta la segunda porción (9) de extremo del elemento de medición.
- 2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el elemento aislante comprende al menos15 una placa dispuesta sobre el elemento de medición, en particular manteniendo un contacto plano, de tal modo que se aísla el elemento de medición del cable también contacto con dicha al menos una placa.
- 3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el elemento aislante comprende unasplacas inferior y superior articuladas entre sí de tal modo que aprisionan al menos de forma parcial el tramo final de 20 la porción de prolongación.
- 4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que están previstos unos medios (22, 23) de bloqueo para fijar las dos placas del elemento aislante en la prolongación (5).
- 25 5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado por que el tramo final de la porción de prolongación comprende un orificio de paso y las placas superior e inferior están atravesadas por unos orificios superior e inferior que, cuando el elemento aislante aprisiona el tramo final, se corresponden con el orificio de paso, en particular para permitir el paso de un perno de fijación.
- 30 6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que un tramo de tubo sale de la cara de una de las placas superior e inferior girada hacia el interior del elemento aislante cuando las placas se pliegan una frente a la otra.
- 7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado por que dos tramos de tubo salen35 cada uno de una de las placas inferior y superior extendiéndose uno hacia el otro cuando las placas se pliegan una frente a la otra, bien enmangándose uno dentro del otro, bien entrando en contacto mutuo extremo con extremo, o bien manteniéndose separados el uno del otro.
- 8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el extremo libre (10) del cable 40 está en contacto con el elemento de medición por encima del tramo final.
- 9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado por que una de las placas inferior o superior del elemento aislante forma una sola pieza con una caja destinada a contener el elemento de medición y elo los circuitos electrónicos (25) de tratamiento de los datos recogidos por el elemento de medición, en particular con 45 el fondo (26) de la caja (24).
- 10. Conjunto que forma una batería, que comprende una caja, un borne y un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, el terminal rodeando el borne, sobresaliendo al menos el tramo final de la porción de prolongación más allá de la caja y soportando un cable de batería, en particular un extremo plano de este, de tal50 modo que el cable se puede girar en un intervalo de ángulo comprendido entre 10 [grados] y al menos 180 [grados], en particular entre 10 [grados] y 300 [grados], sin que pueda entrar en contacto con el cuerpo anular del terminal.
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