CN109074925B - 分流电阻器及分流电阻器的安装结构 - Google Patents

分流电阻器及分流电阻器的安装结构 Download PDF

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Abstract

一种分流电阻器，具有：第一端子和第二端子，分别包括第一平面和第二平面、及所述第一平面和所述第二平面的周围的外周面，并由导电性的金属材料构成；以及电阻体，所述第一端子和所述第二端子各自的第一平面相对，所述电阻体与所述第一端子和所述第二端子各自的第一平面连接而将所述第一端子和所述第二端子连接，所述电阻体与各所述第一平面的接合面积比所述第一平面的面积小，并且在所述第一端子和所述第二端子上形成有从所述第一平面向所述第二平面贯通的孔部。

Description

分流电阻器及分流电阻器的安装结构
技术领域
本发明涉及分流电阻器及分流电阻器的安装结构。
背景技术
例如，为了检测搭载于电动汽车上的半导体功率模块等中的电流而使用分流电阻器。
作为与用于这种目的的分流电阻器相关的在先文献，有以下文献。
下述专利文献1公开了使分流电阻器的电极部为螺栓状并插入穿过汇流条(电流端子)的孔而用螺母紧固的结构。
下述专利文献2公开了使垫圈状的分流电阻器插入穿过蓄电池接线柱进行固定的结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：特开2012-109474号公报
专利文献2：特开2008-047571号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在上述专利文献1记载的分流电阻器中，存在电极部的加工、安装作业繁琐的问题。
在上述专利文献2记载的分流电阻器中，存在电阻体的电阻值的控制困难的问题。
本发明的目的在于，提供安装作业简便、也不需要过大的安装空间、并能够进行高精度的电流检测的分流电阻器及其安装结构。
用于解决技术问题的方案
根据本发明的一方面，具有：第一端子和第二端子，分别包括第一平面和第二平面、及所述第一平面和所述第二平面的周围的外周面，并由导电性的金属材料构成；以及电阻体，所述第一端子和所述第二端子各自的第一平面相对，所述电阻体与所述第一端子和所述第二端子各自的第一平面连接而将所述第一端子和所述第二端子连接，所述电阻体与各所述第一平面的接合面积比所述第一平面的面积小，并且在所述第一端子和所述第二端子上形成有从所述第一平面向所述第二平面贯通的孔部。
由于在相对的第一端子与第二端子之间的空间配置电阻体，因此空间效率好。
优选地，包括多个所述电阻体，所述电阻体并列配置在所述第一端子与所述第二端子之间。也可以在所述第一端子和所述第二端子中至少任一方上设置有供所述电阻体插入穿过的贯通孔。优选地，所述电阻体配置在所述孔部的周围。
此外，本发明是分流电阻器的安装结构，其是构成电流路径的第一布线构件、第二布线构件及使所述第一布线构件和所述第二布线构件短路的上述任一所述的分流电阻器的安装结构，所述第一布线构件与所述第一端子的所述第二平面连接，所述第二布线构件与所述第二端子的所述第二平面连接。
优选地，包括固定单元，所述固定单元贯通所述孔部并将所述第一端子和所述第二端子固定。
优选地，包括绝缘单元，所述绝缘单元将所述固定单元与所述第一布线构件及所述第一端子、或者所述固定单元与所述第二布线构件及所述第二端子电绝缘。
本说明书包含作为本申请的优先权基础的日本专利申请号2016-103572号的公开内容。
发明效果
根据本发明，在分流电阻器及其安装结构中，能够使安装作业简便。此外，也不需要过大的安装空间，可进行高精度的电流检测。
附图说明
图1A是示出根据本发明的第一实施方式的分流电阻器的一构成例的立体图。
图1B是示出根据本发明的第一实施方式的分流电阻器的一构成例的分解立体图。
图2是示出根据本发明的第二实施方式的分流电阻器的一构成例的分解立体图。
图3是示出根据本发明的第三实施方式的分流电阻器的一构成例的立体图。
图4A是示出根据本发明的第四实施方式的分流电阻器的一构成例的立体图。
图4B是示出根据本发明的第四实施方式的分流电阻器的一构成例的分解立体图。
图5A是示出根据本发明的第五实施方式的分流电阻器的一构成例的立体图。
图5B是示出根据本发明的第五实施方式的分流电阻器的一构成例的分解立体图。
图6A是示出在上述各实施方式中说明的分流电阻器的安装结构的一例的分解立体图。
图6B是示出在上述各实施方式中说明的分流电阻器的安装结构的一例的立体图。
图7是示出装配例的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图，对根据本发明的实施方式的分流电阻器及其安装结构进行详细说明。
(第一实施方式)
首先，对本发明的第一实施方式进行说明。
图1A是示出根据本实施方式的分流电阻器的一构成例的立体图。图1B是其分解立体图。
根据本实施方式的分流电阻器A具有：第一端子(电极)1，由Cu等导电性的金属材料构成，分别包括第一平面11a和其背面侧的第二平面11b及其周围的外周面(侧面)11c；以及第二端子(电极)3，由Cu等导电性的金属材料构成，分别包括第一平面13a和第二平面13b及其周围的外周面(侧面)13c。
进而，在第一端子1和第二端子3上形成有从第一平面11a、13a贯通至第二平面11b、13b的孔部1a、3a。
第一端子1和第二端子3各自的第一平面11a、13a相对，在各个第一平面11a、13a处设置有并列地连接第一端子1和第二端子3的多个电阻体5。作为电阻体5的材料，能够使用Cu-Ni类、Cu-Mn类、Ni-Cr类等金属材料。电阻体5的上表面5a、下表面5b分别与第一平面11a、13a连接。
电阻体5的上表面5a、下表面5b与各第一平面11a、13a的接合面积比第一平面11a、13a的面积小。即，在图1A、图1B的例子中，多个电阻体5在第一平面11a、11b各自与电阻体5的抵接区域11d、11d……、13d、13d……中例如通过焊接固定。此外，也可以使用焊锡等固定。在本实施例中，以在第一端子1、第二端子3各自中形成的孔部1a、3a为中心将多个电阻体5以同心圆状例如沿周向等间隔地配置。
对分流电阻器A的组装方法进行简单说明，准备第一端子1、第二端子3、电阻体(例如圆柱状的电阻体)5，将电阻体5配置在第一端子1和第二端子3之间，例如通过焊接进行连接。这样一来，能够形成将第一端子1、第二端子3各自的第一平面11a、13a彼此相对配置、并通过电阻体5将第一平面11a-13a之间连接的结构。
分流电阻器A的电阻值能够通过电阻体5的数量、粗细、第一端子1、第二端子3之间的距离等进行调整。
在第一端子1、第二端子3各自的外侧的第二平面11b、13b，能够与汇流条等布线部件连接。因此，能够在第二平面11b、13b中确保大电流所需的连接面积。
另一方面，通过使电阻体5例如形成为柱状，并以比第一平面11a、13a的面积小的面积接合，从而分流电阻器的电阻值不会变得过低，电阻值设计变容易。此外，也有助于分流电阻器的低高度化。
需要说明的是，若以在第一端子1、第二端子3各自中形成的孔部1a、3a为中心在其周围以同心圆状配置多个电阻体，则不仅能够使分流电阻器A整体为机械上稳定的结构，而且对于频率的变化，还有助于稳定的检测精度。
需要说明的是，第一端子1及第二端子3除了是四边形之外，也可以是三角形等多边形，此外，还可以是圆形。此外，孔部1a、3a除了为圆形之外，也可以是四边形等多边形。在其它实施例中也是同样。
(第二实施方式)
下面，对本发明的第二实施方式进行说明。图2是与图1B对应的分流电阻器的分解立体图。
在图2所示的分流电阻器B中，在第一平面11a和13a中至少任一方的面的与电阻体5的抵接部分预先形成有凹陷17。通过该凹陷17，能够进行固定电阻体5时的定位。此外，电阻体5的固定变得更牢固。电阻体5和第一、第二端子的固定除了焊接之外，也可以通过压入进行固定。
分流电阻器B的电阻值也可以通过考虑了电阻体5的数量及粗细、凹陷的深度的第一端子1、第二端子3之间的距离等进行调整。
需要说明的是，既可以在第一端子1和第二端子3双方均形成凹陷17，也可以只在第一端子1和第二端子3中任一方形成凹陷17。在第一端子1和第二端子3双方均形成凹陷17的情况下，既可以在相同的相对位置形成凹陷，也可以在不同的相对位置形成凹陷。
此外，凹陷的形式只要能够进行电阻体5的定位即可，例如也可以是从第一平面11a或13a突出，从外侧把持电阻体那样的环状的固定用结构。
(第三实施方式)
下面，对本发明的第三实施方式进行说明。图3是与图1A对应的分流电阻器的立体图。
在图3所示的分流电阻器C中，在第一端子1上形成有供电阻体5插入穿过的贯通孔21。通过形成贯通孔21，在第二平面11b处，电阻体5的端面5a露出。也可以从该露出面5a照射激光束、电子束来焊接电阻体5和第一端子1。
分流电阻器C的电阻值可以通过电阻体5的数量及粗细、第一端子1、第二端子3之间的距离等进行调整。
需要说明的是，既可以使电阻体5插入穿过第一端子1和第二端子3双方，也可以使电阻体5仅插入穿过第一端子1和第二端子3中任一方。也可以使一方为贯通孔，另一方为第二实施方式的凹陷。或者，还可以以针对第一电阻体在第一端子1侧，针对与其相邻的第二电阻体在第二端子3侧的方式交替地设置贯通孔。
通过这样构成，能够简单且高精度地进行电阻体的定位，并能够使固定结构变牢固。
(第四实施方式)
下面，对本发明的第四实施方式进行说明。图4A、图4B是与图1A、图1B对应的分流电阻器的立体图及分解立体图。
在图4A、图4B所示的分流电阻器D中，电阻体35呈具有贯通孔36的圆筒状的形状。通过第一端子1和第二端子3的孔部1a、3a构成了沿图中的分流电阻器D的上下方向贯通的孔部(贯通孔)36。
需要说明的是，关于圆筒状的电阻体35，如图4B所示，例如第二端子3的第一平面13a中与电阻体35的下端面35b的抵接区域41以比第二端子3的面积小的面积与电阻体35接合。第一端子1和电阻体35的上端面35a的抵接部分也是同样。贯通孔36与孔部3a呈同心圆状配置，优选电阻体35和第一平面13a的抵接区域41是比孔部3a更靠向外侧的区域。因此，电阻体35不堵上孔部3a。
因此，分流电阻器的电阻值不会变得过低，电阻值设计变容易。此外，也有助于分流电阻器的低高度化。
分流电阻器D的电阻值能够通过电阻体35的厚度及直径、第一端子1、第二端子3之间的距离等进行调整。
此外，在本实施方式中，由于使用能够以简单的结构形成的圆筒状的电阻体，因此具有制造工序简单的优点。
需要说明的是，电阻体35也可以不是圆筒状，其还可以是中空的四角柱状等。
(第五实施方式)
下面，对本发明的第五实施方式进行说明。图5A、图5B是与图1A、图1B对应的分流电阻器E的立体图及分解立体图。
在本实施方式中，是将电阻体形成为板状的例子，例如，在图示的例子中，具有沿第一端子1的一边形成的板状的第一电阻体45a和与其平行地形成的板状的第二电阻体45b。在这些电阻体45a、45b中，在避开了第一端子1和第二端子3的孔部1a、3a的外侧的位置设置有接合区域47a、47b、51a、51b。
分流电阻器E的电阻值能够通过电阻体45的厚度及宽度、第一端子1、第二端子3之间的距离等进行调整。
在本实施方式中，由于使用能够以简单的结构形成的板状的电阻体，因此具有制造工序简单的优点。
(第六实施方式)
下面，对本发明的第六实施方式进行说明。图6A、图6B是示出在上述各实施方式中说明的分流电阻器A～E中任一分流电阻器的安装结构的一例的分解立体图及立体图。图7是示出装配例的截面图。
如图6A、图6B、图7所示，在逆变器等半导体功率器件85上安装了在上述各实施方式中说明的分流电阻器(以使用了根据第一实施方式的分流电阻器A的情况为例进行说明。)。
分别与分流电阻器A的第一端子1、第二端子3连接的电压检测端子61a、61b延伸至图中未示出的电流检测电路。由此，能够进行利用了分流电阻器的电流检测。
更详细地，在半导体功率器件85上形成有具有贯通孔83的半导体功率器件的端子81。此外，使分流电阻器A的孔部3a与该贯通孔83对准来配置分流电阻器A。
在分流电阻器A之上配置有汇流条等布线部件71(形成有对应的贯通孔73)。
在半导体功率器件85设置有作为固定单元的一例的螺栓101和用于固定其的螺母87。
进而，设置有从布线部件71的上方插入贯通孔73内的绝缘部件91。绝缘部件91具有头部93和与其相连的轴部95。
绝缘部件91是绝缘单元的一例，具有防止螺栓101与布线部件71、第一端子1、第二端子3接触的形状。例如，螺栓101的螺纹的头部103和轴部105构成为通过绝缘部件91的扁平的头部93而不与布线部件71等接触。此外，绝缘部件的轴部95呈覆盖螺栓101的轴部105的外周那样的圆筒状的形状。需要说明的是，绝缘部件91也可以不贯通第一端子1和第二端子3，还可以仅设置在螺栓101与布线部件71及第一端子1之间。在该情况下，虽然螺栓101和第二端子3、布线部件71有时也会接触，但由于螺栓101与布线部件71及第一端子1电绝缘，因此没有短路的问题。不过，如果是图7的结构，则能够确保螺栓101和电阻体5的电绝缘，能够防止因为尘埃等导致螺栓101和电阻体5导通，因此是优选的结构。
此外，在螺母87与一连串贯通孔H之间配置有绝缘部件91。
需要说明的是，既可以使螺栓101自身为绝缘体，也可以在螺栓101上形成绝缘覆膜。
图6B是示出通过螺栓101将分流电阻器A固定在半导体功率器件85上的例子的图。
在本实施方式中，在原本装配的预定的布线部件(汇流条)71与半导体功率器件85的端子81之间配置分流电阻器A。
因此，相比现有技术，能够实现装配工时的减少。此外，也能够减少设置空间。
如图6A所示，只要从图6A的下方的部件按顺序配置并进行螺纹紧固，就能够使之为图6B的安装结构。
需要说明的是，固定结构并不限于图6、图7所示的螺纹紧固结构，例如也可以通过铆接等进行固定。
在上述实施方式中，关于附图中所示的构成等，并不限于这些，能够在发挥本发明的效果的范围内适当进行变更。此外，只要不脱离本发明的目的的范围，可适当变更实施。
此外，本发明的各构成部分能够任意地取舍选择，包括取舍选择的构成的发明也包含在本发明之内。
产业上的利用可能性
本发明能够用于分流电阻器。
附图标记说明
A～E…分流电阻器
1…第一端子
1a…孔部
3…第二端子
3a…孔部
5…电阻体
11a、13a…第一平面
11b、13b…第二平面
61a、61b…电压检测端子
71…布线部件
85…半导体功率器件
87…螺母
91…绝缘部件
101…螺栓
本说明书中引用的全部刊物、专利及专利申请原样地通过引用并入本说明书中。

Claims (7)

1.一种分流电阻器，具有：
第一端子和第二端子，分别包括第一平面和第二平面、及所述第一平面和所述第二平面的周围的外周面，并由导电性的金属材料构成；以及
电阻体，所述第一端子和所述第二端子各自的第一平面相对，所述电阻体与所述第一端子和所述第二端子各自的第一平面连接而将所述第一端子和所述第二端子连接，
所述电阻体与各所述第一平面的接合面积比所述第一平面的面积小，并且在所述第一端子和所述第二端子各自的中央部分形成有从所述第一平面向所述第二平面贯通的、供固定单元贯穿的孔部。
2.根据权利要求1所述的分流电阻器，其中，
所述分流电阻器包括多个所述电阻体，
所述电阻体并列配置在所述第一端子与所述第二端子之间。
3.根据权利要求1或2所述的分流电阻器，其中，
所述电阻体配置在所述孔部的周围。
4.根据权利要求1或2所述的分流电阻器，其中，
在所述第一端子和所述第二端子中至少任一方上设置有供所述电阻体插入穿过的贯通孔。
5.一种分流电阻器的安装结构，所述安装结构是构成电流路径的第一布线构件、第二布线构件以及使所述第一布线构件和所述第二布线构件短路的权利要求1至4中任一项所述的分流电阻器的安装结构，
所述第一布线构件与所述第一端子的所述第二平面连接，
所述第二布线构件与所述第二端子的所述第二平面连接。
6.根据权利要求5所述的分流电阻器的安装结构，其中，
所述安装结构包括固定单元，所述固定单元贯通所述孔部并将所述第一端子和所述第二端子固定。
7.根据权利要求6所述的分流电阻器的安装结构，其中，
所述安装结构包括绝缘单元，所述绝缘单元将所述固定单元与所述第一布线构件及所述第一端子、或者所述固定单元与所述第二布线构件及所述第二端子电绝缘。
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