CN104115241A - 电阻器的端子连接构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够在狭小的模块内，将与分流电阻器的电极连接的用于检测电流的引出线容易且紧凑地连接于该电极的分流电阻器的检测端子的连接构造。电阻器的端子连接构造将检测端子连接于在电阻(11)的两端形成有电极(12)的分流电阻器的上述电极，具备由绝缘材料构成的连接器基体(14)和被形成在该连接器基体上的导电部(15a)，通过将连接器基体(14)嵌套在分流电阻器(13)上，导电部(15a)与电极(12)电导通。连接器基体(14)具备能够嵌入电阻(11)的嵌合部(C)。在电阻(11)和电极(12)设置台阶，连接器基体(14)被嵌入电极(12、12)间。

Description

电阻器的端子连接构造

技术领域

本发明涉及电阻器，特别是涉及利用在分流电阻器的电阻中流动的监视对象电流，取出被形成在该电阻的两端的电压的检测端子的连接构造。

背景技术

出于监视电路的电流的目的而使用分流电阻器。分流电阻器被插入监视对象电流的路径中，利用该电流检测产生于分流电阻器两端的电压，根据已知的电阻值而检测电流。例如在日本特开2009－216620号公报中公开了在柱状的电阻的两端固定有电极的分流电阻器。在该分流电阻器中，作为取出被形成在电阻的两端的电压的检测端子，记载有通过焊接将引出线的前端直接连接于电极的构造(参照图1和图2)。

发明内容

发明的概要

发明要解决的课题

分流电阻器被装载于例如在电动机驱动控制等中使用的智能功率模块(IPM)等。在这样的情况下，特别是在1mΩ以下的低电阻值的电阻器的情况下，由于电子器件的微小化，有时难以将用于检测电压的引出线直接焊接到电极上。此外，由于电子器件的微小化，存在在狭小的模块内，难以引导用于检测电压的引出线的配线这样的问题。

本发明是基于上述的情况而提出的，其目的在于，提供一种能够在狭小的模块内，将连接于分流电阻器的电极的用于检测电压的引出线容易且紧凑地连接到该电极的分流电阻器的检测端子的连接构造。

用于解决课题的手段

本发明是一种电阻器的端子连接构造，将检测端子连接于具备电阻和形成在该电阻的两端的一对电极的分流电阻器的上述电极，其特征在于，该电阻器的端子连接构造具备：由绝缘材料构成的连接器基体；以及被形成在该连接器基体上的导电部，通过将连接器基体嵌套在分流电阻器上，导电部与电极电导通。

根据本发明，因为仅通过将连接器基体嵌套在电阻器的两电极间就能够将检测端子连接于电极，所以能够不需要以往的焊接作业，能够在狭小的模块内，将连接于分流电阻器的电极的用于检测电压的引出线的端子，容易且紧凑地连接于该电极。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例的分流电阻器的端子连接构造的分解立体图。

图2是与图1的连接器基体的轴向垂直的面的剖视图。

图3是表示完成阶段的上述电阻器的端子连接构造的立体图。

图4是表示本发明的第2实施例的分流电阻器的端子连接构造的分解立体图。

图5是表示完成阶段的上述电阻器的端子连接构造的立体图。

图6是表示本发明的第3实施例的分流电阻器的端子连接构造的分解立体图。

图7是表示完成阶段的上述电阻器的端子连接构造的立体图。

图8是表示与上述电阻器的电阻直径相对应的电感变化率的频率特性的曲线图。

具体实施方式

以下，参照图1～图8说明本发明的实施方式。另外，在各图中，对相同或相当的构件或要素标注相同的附图标记来说明。

图1－3表示本发明的第1实施例的分流电阻器的端子连接构造。该端子连接构造，在由绝缘材料构成且具有弹性的连接器基体14上具备连接于分流电阻器13的电极12的用于检测电压的检测端子，通过利用弹性将该连接器基体14嵌套在电阻11的外周面，使构成检测端子的前端导电部15a连接于电极12，并电导通。

分流电阻器13是为了得到几mΩ以下，更加具体而言0.1mΩ～1mΩ的低电阻值而较佳的构造。在该电阻器中，电阻轴向长度(两电极间距离)相对于电阻截面积小，但是连接器基体14具备能够嵌入该电阻11的外周的嵌合部C。以下，关于这些构造具体地说明。

电阻器13，作为电阻11而使用被加工成圆柱或圆筒的铜镍合金、镍铬合金、铜镍锰合金等金属电阻材料，用铜等电极12(形状像图那样除了圆柱之外还可以为棱柱)夹持，使电阻11的端面和电极12的端面对合并接合的构造。

在这里，电极12的直径比电阻11的直径大地能够形成为台阶。例如优选使用电极12的直径比电阻11的直径粗1mm左右的电极12，形成0.5mm左右的台阶。并且，在电极12的与电阻11的接合面的台阶部分，电极12的内侧(电阻侧)端面12s具有平坦的面。

如图2所示，连接器基体14具备能够嵌入电阻11的外周的嵌合部C，该嵌合部C是一侧开放的筒状的形状，由具有某种程度的弹性的塑料等绝缘材料形成。优选连接器基体14具有与电阻11的外径相同直径的内径。优选嵌合部C在将连接器基体14嵌入电阻11的外周时由于弹性力而打开，嵌入之后由于弹性力而闭合，能够稳定地保持嵌套状态的程度的大小。由于具备嵌合部C，能够将具有弹性的绝缘材料14简单地嵌入圆柱或圆筒状的电阻11的外周且固定成不会简单地脱落。

连接器基体14的嵌合部C的壁厚是0.5～1mm程度。连接器基体14的长度为与嵌入的电阻11的长度相同程度的长度。由此，连接器基体14的轴向两端面与成为台阶的电极的端面12s接触，连接器基体14成为大体被埋入由电阻11和电极12形成的台阶的状态(参照图3)。

在连接器基体14的轴向两端面，通过导电材料的镀层、浸渍、印刷等形成有导电部15a(参照图1)。同样，在连接器基体14的外周面，通过导电材料的镀层、印刷等形成有与导电部15a连接且沿轴向延伸的导电部15b。由导电部15a和导电部15b构成检测端子。并且，在导电部15b，通过软钎焊、焊接等固定有由绞线构成的引出线16的端部。另外，也可以在电阻11与连接器基体14之间形成绝缘膜，以使导电部15a与电阻不接触。

此外，优选由构成引出线16的2根导线分开的部位和导电构件15a、15b与引出线16的各自的连接部位形成的空间S，尽可能成为恒定的面积，而且其面积尽可能小。换句话说，优选对引出线16的分为两方的各导线进行引导，以尽可能地接近连接器基体14。这样一来，能够抑制由产生于电阻器13的磁通量的影响造成的电流检测的偏差。这一点在第2实施例、第3实施例中也相同。此外，为了减轻来自外部的磁通量的影响，如上所述，优选引出线16使用绞线、屏蔽线。

如图3所示，通过连接器基体14成为被嵌入由电阻11和电极12形成的台阶的状态，导电部15a与电极12的端面12s电导通。并且，电极的两端面12s、12s间的电压经由导电部15b和引出线16，被传递到未图示的电压检测装置，检测电阻11的轴向两端面间的电压，根据已知的电阻值检测在电阻11中流动的电流。

连接器基体的导电部15a在电极彼此相向的面12s上与电阻器13连接，检测检测电极12的内侧端面的电位(电阻轴向两端面间的电压)，由此能够高精度地通过监视对象电流检测被形成在电阻上的电压。此外，因为仅通过将连接器基体14嵌套在电阻11的外周面就能够将检测端子连接于电极，所以不需要以往的焊接作业，能够在狭小的模块内，将连接于分流电阻器的电极的端子，容易且紧凑地连接于该电极。此外，连接器基体14向电阻器13的固定位置也没有偏差地稳定。

另外，在图示的例子中，在电阻和电极设置台阶，使连接器基体两端面的导电部与电极的内侧两端面抵接，但是也可以形成为以下的构造，即，不设置这样的台阶，通过将连接器基体嵌套在电阻两侧的电极部分，将连接器基体的导电部连接于电极的周面。但是，在该情况下，需要将与引出线16连接的导电部设置在连接器基体14的两端部内周面。

此外，在用分流电阻器检测在时间上产生变化的电流的情况下，由于表皮效应，微小的电感成分会对检测值带来大的误差，但是如后述那样，通过使电阻形成为小径，能够抑制那样的误差。从该观点出发，与在电阻和电极不设置台阶形成为同径相比，将电阻形成为比电极小径，设置台阶是有利的。

图4－5表示本发明的第2实施例的电阻器的端子连接构造。对于表面安装的分流电阻器23，也能够利用电极22的内侧端面22s，通过设于连接器基体24的导电部25a而检测电流。即，面安装型的分流电阻器23在板状的电阻21的两端部下表面具备电极22，该电极22连接于安装基板的电流配线20。

连接器基体24由具有某种程度的弹性的塑料等绝缘材料构成，在两侧的端面具备导电部25a。导电部25a在本例子中构成检测端子。导电部25a由连接器基体24的内部配线连接于引出线26。如图5所示，若将连接器基体24插入分流电阻器的两电极22、22间，则设于连接器基体24的两侧的端面的导电部25a与分流电阻器的电极22的端面22s连接并电导通。

由此，电极的两端面22s、22s间的电压经由导电部25b和引出线26被传递到未图示的电压检测装置，检测电阻21的两电极22、22间的电压，检测在电阻21中流动的电流。在该实施例中，通过检测电极22的内侧端面的电位(电阻的两电极间的电压)，能够高精度地通过监视对象电流检测被形成在电阻21上的电压。

图6－7表示本发明的第3实施例的电阻器的端子连接构造。相对于被表面安装的分流电阻器13a，嵌套连接器基体14a，由此，设于连接器基体14a的端子部(导电部)15c、15d与电极12a的内侧端面12s电导通，能够检测在电阻11a中流动的电流。端子部15c、15d在本例子中构成检测端子。在这里，面安装型的分流电阻器13a在圆柱或圆筒状的电阻11a的两端部端面上具备棱柱状的电极12a，该电极12a的底面通过表面安装连接于安装基板的焊盘图案。

连接器基体14a较佳的是树脂等具有某种程度的弹性的绝缘材料，在本实施例中，采用环氧玻璃板等，具备能够嵌入电阻11a的外周的嵌合部C，并且在两侧的端面上具备铜等金属的端子部15c、15d。端子部15c、15d与引出线16连接。作为引出线16，为了减轻来自外部的磁通量的影响，使用绞线、屏蔽线。另外，作为连接器基体14a的制造方法的一个例子，使用在两面上具备有铜箔的环氧玻璃板，能够通过将该环氧玻璃板切断、冲切等而形成。

图7表示将连接器基体14a嵌套在电阻11a上的状态。端子部15c、15d分别连接于电极12a、12a的端面(抵接部12s)。连接器基体的嵌合部C和电阻11a也可以由粘接剂固定。此外，使包括端子部15c、15d在内的连接器基体14a的厚度，与电极12a、12a间的距离相比同程度或稍厚。优选将连接器基体14a压入电极12a、12a间，由此，各电极12a和端子部15c、15d的连接状态变得良好。此外，作为其他的例子，环氧玻璃板一般利用线膨胀系数非常高的构件，在使由环氧玻璃板构成的连接器基体14a成为比常温低的低温状态下，使连接器基体14a的厚度减少之后嵌入到各电极第12a间，通过恢复为常温，能够牢固地组装。此外，也可以一边将连接器基体14a保持为常温或比常温低的低温状态，一边加热电阻器13a，在由于热膨胀而扩大了电极间距离的状态下，嵌入连接器基体14，之后返回到常温而组装。

由此，电极的两端面12s、12s之间的电压经由端子部15c、15d和引出线16被传递到未图示的电压检测装置，检测电阻11a的两电极12a、12a之间的电压，检测在电阻11a中流动的电流。

在该实施例中，通过使用小径的电阻11a，检测电极12a的内侧端面的电位(电阻的两电极间的电压)，能够高精度地检测包括某种程度的高频率成分的监视对象电流。即，在电极12a间，电阻11a的直径形成为4mm以下的小径。具体而言，使用直径1mm～4mm的电阻，与电阻值相应地，其长度也被适宜调整。作为一个例子，用截面圆形的Cu－Mn－Ni系合金线而得到0.2mΩ的电阻值的情况下，相对于直径φ为2mm，使长度(电极间距离)为1.42mm即可。根据本发明的检测端子连接构造，即使电极间距离是几mm(例如5mm以下)，也能够较佳地连接检测端子。另外，也可以通过切削电阻的表面等而对电阻值进行微调整。通过使电阻11a为小径，在以直流电流的检测为基本的分流电阻器中，相对于直到某种程度的高频电流，不会引起由表皮效应带来的实效的电流流路的减少，能够与直流电流相同地实现高精度的电流检测。

图8表示关于与使截面为圆形的电阻的直径(φ1－φ8)对应的电感变化率的频率特性。若电感上升，则特别是在高频电流的测量中会产生大的误差。可知，电感变化率也与电阻值相同地，电阻的直径越小而越小，直到某种程度的高频率区域能够作为分流电阻器而使用。因而，如上所述，通过使用使截面为圆形，直径4mm(φ4)以下的直径的电阻，能够构成较适于高频电流的测量的电阻器。另外，电阻的截面优选为圆形，但是即使是多边形通过减小直径而也可获得同样的效果。

到目前为止说明了本发明的一实施方式，但是本发明不被上述的实施例限定，当然在其技术的思想的范围内可以以各种不同的方式实施。

产业上的利用可能性

本发明能够利用于通过在分流电阻器中流动的监视对象电流检测在电阻器两端产生的电压的检测端子的连接构造。

Claims (4)

1.一种电阻器的端子连接构造，将检测端子连接于具备电阻和一对电极的分流电阻器的上述电极，其特征在于，

该电阻器的端子连接构造具备：

由绝缘材料构成的连接器基体；以及

被形成在该连接器基体上的导电部，

通过将上述连接器基体嵌套在上述分流电阻器上，上述导电部与上述电极电导通。

2.根据权利要求1所述的电阻器的端子连接构造，其特征在于，

上述连接器基体具备能够嵌入上述电阻的嵌合部。

3.根据权利要求1所述的电阻器的端子连接构造，其特征在于，

在上述电阻和上述电极设置台阶，上述连接器基体被嵌入上述电极间。

4.根据权利要求1所述的电阻器的端子连接构造，其特征在于，

上述分流电阻器具备圆柱或圆筒状的上述电阻，上述电阻的直径形成为4mm以下的小径。