CN111418033A

CN111418033A - 分流电阻器

Info

Publication number: CN111418033A
Application number: CN201880068630.9A
Authority: CN
Inventors: 村上建二
Original assignee: Suncall Corp
Current assignee: Suncall Corp
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2038-10-15
Also published as: JP6967431B2; EP3648122A4; CN111418033B; EP3648122A1; JP2019091823A; WO2019097924A1

Abstract

本发明提供一种能够得到足够的接合强度的分流电阻器，包括电阻体(10)、夹住电阻体(10)并与电阻体(10)形成为一体状的一对的母材(11)、以及固定在母材上的测量端子(12)，测量端子(12)包括轴部(12a)、以及从轴部(12a)的前端侧一体状地突出的凸部，此凸部能够用电阻点焊机溶解形成焊接材(12ba)。因此，能在母材(11)上固定測量端子(12)。

Description

分流电阻器

技术领域

本发明涉及一种分流电阻器(shunt resistance)，特别是关于测量从电动车(EV车)、混合动力车(HV车)、插电式混合动力车(PHV车)等使用的高电压应用的电池流至马达电路的大电流所流经的电流路径的电流值时使用的分流电阻器。

背景技术

作为传统的分流电阻器，已知有如专利文献1(日本特开2017-009419号公报)记载的分流电阻器。此分流电阻器是在夹住电阻体并与电阻体形成为一体状的两个板状的母材上分别形成贯通孔，且设有在该贯通孔内插入第1端子部，并从贯通孔内突出第2端子部的电压检测端子。

然而，上述传统的分流电阻器的电压检测端子，具有对母材无法得到足够的接合强度的问题。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够得到足够的接合强度的分流电阻器。

上述本发明的目的是通过以下的手段而达成。另外，括号内虽赋予了后述实施例的参照符号，但本发明不限于此。

根据本申请的第1发明，分流电阻器包括电阻体(10)、夹住所述电阻体(10)并与所述电阻体(10)形成为一体状的一对的母材(11)、以及固定在所述母材(11)上的测量端子(12)，所述测量端子(12)包括：轴部(12a)、以及从所述轴部(12a)的前端侧一体状地突出的凸部(12b)，所述凸部(12b)形成为能够用电阻点焊机溶解。

此外，根据本申请的第2发明，在上述第1发明记载的分流电阻器中，所述凸部(12b)形成为锥形。

进一步地，根据本申请的第3发明，在上述第1或第2发明记载的分流电阻器中，当所述母材(11)以铜形成，所述测量端子(12)以铜形成，并以所述电阻点焊机将所述母材(11)与所述测量端子(12)接合时，所述母材(11)与所述测量端子(12)能在不破坏接合部分的组织的情况下在短时间内接合。

接着，将依据参照符号对本发明的效果进行说明。另外，括号内虽赋予了后述实施例的参照符号，但本发明不限于此。

根据本申请的第1发明，由于从轴部(12a)的前端侧一体状地突出的凸部(12b)是形成为能够用电阻点焊机溶解，所以在母材(11)上设置固定测量端子(12)时，只需用电阻点焊机将凸部(12b)溶解，就能将母材(11)上设置固定的测量端子(12)，也就是在凸部(12b)与轴部(12a)密接的状态进行焊接。因此，相对于母材(11)的轴部(12a)的轴方向(上方向)、推力方向(左右方向)的承重能力得以提升，而能够得到足够的接合强度。

此外，根据本申请的第2发明，由于凸部(12b)是形成为锥形，因此在将轴部(12a)插入电阻点焊机的电极(I)，并在此状态通入电流时，电流容易集中在凸部(12b)的前端面(12b2)侧。因此，凸部(12b)易于溶解，而能在母材(11)上更强固地焊接轴部(12a)。

进一步地，根据本申请的第3发明，由于当母材(11)以铜形成，测量端子(12)以铜形成，并以电阻点焊机将所述母材(11)与所述测量端子(12)接合时，能在不破坏接合部分的组织的情况下在短时间内接合，所以不会因为接合部分的组织被破坏而导致电阻值上升，而能精确地测量电流值。

附图说明

图1(a)为根据本发明的一实施例的分流电阻器的的立体图；图1(b)为根据相同实施例的分流电阻器的剖面图

图2(a)为根据相同实施例的测量端子的前视图；图2(b)为图2(a)所示X部分的放大图。

图3为根据相同实施例的分流电阻器的制造过程，其中，图3(a)为在将轴部插入电阻点焊机的电极的状态下，使测量端子的凸部的前端面与母材的上表面接触的状态的部分剖面图；图3(b)为在图3(a)所示的状态下于电极通入电流将凸部溶解，而将母材与轴部的侧周面焊接的状态的部分剖面图。

图4为根据其他实施例的分流电阻器的制造过程，其中，图4(a)为在相同实施例的母材形成凹孔，并在将轴部插入电阻点焊机的电极的状态下，使测量端子的凸部的前端面插入凹孔内并接触的状态的部分剖面图；图4(b)为在图4(a)所示的状态下于电极通入电流将凸部溶解，而将母材与轴部的侧周面焊接的状态的部分剖面图。

附图标记说明：

1 分流电阻器

10 电阻体

11 母材

11a 凹孔

12 测量端子

12a 轴部

12b 凸部

12b1 基端面

12b2 前端面

12ba 焊接材

I (电阻点焊机的)电极

具体实施方式

以下将参照图面具体说明本发明的分流电阻器的一实施例。另外，在以下的说明中，表示上下左右的方向时，以从图示的正面观看时的上下左右为准。

本实施例的分流电阻器，是特别用于测量从电动车(EV车)、混合动力车(HV车)、插电式混合动力车(PHV车)等使用的高电压应用的电池流至马达电路的大电流所流经的电流路径的电流值，如图1(a)、图1(b)所示，分流电阻器1是由电阻体10、夹住电阻体10并与电阻体10形成为一体状的一对的母材11、以及固定在母材11上的测量端子12所构成。电阻体10是如图1(a)所示，例如形成为厚度3mm～5mm的厚板状短边长的矩形，较佳为由铜锰(Cu-Mn)合金、铜镍(Cu-Ni)合金、镍铬(Ni-Cr)合金等形成，电阻为50μΩ至200μΩ程度的电阻体。如此形成的电阻体10的两侧面10a、10b是如图1(a)、图1(b)所示，位于图左的母材11焊接于电阻体10的一方的侧面10a，位于图右的母材11焊接于电阻体10的另一方的侧面10b。因此，是以一对的母材11夹住电阻体10的方式与电阻体10形成为一体。

一方面，母材11是称为所谓的母线(bus bar)，由铜等金属所构成，如图1(a)所示，例如形成为厚度3mm～5mm的厚板状长边长的矩形。

另一方面，测量端子12是可安装用于电流检测的印刷电路板的构造，由镀铜、镀锡等所形成，如图2(a)所示，长度H1(例如，约15.5mm)，构成为具有棒状的轴部12a、以及从轴部12a的前端侧一体状地突出设置的略倒圆锥形的凸部12b。此轴部12a是测量电流值时使用的电流测量端子，其直径Φ1形成为例如约1.5mm，长度H2形成为例如约14.5mm。

此外，凸部12b是如图2(b)所示，呈略倒圆锥形，长度H1-H2形成为例如约1.0mm，基端面12b1的直径与轴部12a的直径Φ1相同，形成为例如约1.5mm，前端面12b2的直径Φ2形成为例如约0.3mm。也就是说，凸部12b是从基端面12b1向前端面12b2构成锥形。并且，如图2(b)所示，从基端面12b1向前端面12b2构成锥形的凸部12b的前端面12b2侧的角度θ，是形成为例如约90度。

因此，如此形成的凸部12b是如图3(a)所示，通过以轴部12a插入电阻点焊机的电极I，且在此状态通入电流，被溶解，并如图1、图3(b)所示的形成焊接材12ba，以将母材11与轴部12a的侧周面焊接。因此，如图1所示，能在母材11上设置固定测量端子12(轴部12a)。

从而，如上所述，从轴部12a的前端一体状地突出的略倒圆锥形的凸部12b，是通过将轴部12a插入电阻点焊机的电极I，且在此状态通入电流，被溶解，而形成焊接材12ba。而由于此焊接材12ba是从轴部12a的前端一体状地突出的凸部12b被溶解而形成，使在母材11上设置固定的轴部12a能在与凸部12b密接的状态下进行焊接。因此，相对于母材11的轴部12a的轴方向(上方向)、推力方向(左右方向)的承重能力得以提升，而能够得到足够的接合强度。

此外，由于使凸部12b从基端面12b1向前端面12b2构成锥形，因此在将轴部12a插入电阻点焊机的电极I，并在此状态通入电流时，电流容易集中在凸部12b的前端面12b2侧。因此，凸部12b易于溶解，而能在母材11上更强固地焊接轴部12a。也就是说，若不将凸部12b从基端面12b1向前端面12b2构成锥形，而单纯以平坦状，就是使凸部12b构成为矩形状，则通入的电流容易分散，而使凸部12b难以溶解。有鉴于此，凸部12b较佳为从基端面12b1向前端面12b2构成为锥形，且较佳为将凸部12b的前端面12b2侧的角度θ设为90度较好。

进一步地，作为电阻点焊机，较佳为选用能在短时间输出大电流的电阻点焊机。也就是说，当以铜形成母材11，并以铜形成测量端子12时，由于铜具有易于导电和散热的特性，因此要使铜彼此接合就需要短时间的大电流。因此，较佳为选用能在短时间输出大电流的电阻点焊机。假如使用了不能在短时间输出大电流的电阻点焊机，则在将母材11与测量端子12接合(使测量端子12的凸部12b溶解以使轴部12a接合在母材11上)时，将非常耗时，而有使接合部分的组织被破坏的可能性。接合部分的组织若被破坏，则会因组织破坏而使电阻值上升，而有无法精确测量电流值的问题。因此，较佳为选用能在短时间输出大电流的电阻点焊机。例如，作为这种电阻点焊机，可举出逆变式电阻点焊机、电容式电阻点焊机等。

以下，将参照图3具体说明如上述构成的分流电阻器1的制造方法。

首先，如图3(a)所示，在夹住电阻体10并与电阻体10形成为一体状的一对的母材11的电阻体10的附近设置测量端子12。也就是说，在轴部12a插入电阻点焊机的电极I的状态下，通过使测量端子12的凸部12b的前端面12b2接触母材11的上表面，在一对的母材11的电阻体10的附近设置测量端子12。

在此状态中，使电极I通入电流，则电流集中在凸部12b的前端面12b2侧，而使凸部12b溶解，而如图3(b)所示形成焊接材12ba。因此，将母材11与轴部12a的侧周面焊接，而在一对的母材11上分别设置固定测量端子12，制造如图1(a)所示的分流电阻器1。

然后，根据以上说明的本实施例，从轴部12a的前端一体状地突出的凸部12b，是通过将轴部12a插入电阻点焊机的电极I，且在此状态通入电流，被溶解，而形成焊接材12ba。而由于此焊接材12ba是从轴部12a的前端一体状地突出的凸部12b被溶解而形成，使在母材11上设置固定的轴部12a能在与凸部12b密接的状态下进行焊接。因此，相对于母材11的轴部12a的轴方向(上方向)、推力方向(左右方向)的承重能力得以提升，而能够得到足够的接合强度。

此外，根据本实施例，由于没有如传统构成般设置贯通孔的必要，所以不论母材11的厚度，皆能在一对的母材11上分别设置固定测量端子12。因此，特别是在电动车(EV车)、混合动力车(HV车)、插电式混合动力车(PHV车)等使用的高电压应用的电池向马达电路通入大电流时，即使有必要使母材11的厚度更厚，但为了不使电流测量的测量精度下降而使轴部12a的直径更细时，也同样能够应对。

此外，一般在要在母材11开设直径小于母材11的厚度的贯通孔时，在进行钻孔加工形成贯通孔的途中、或是形成贯通孔后将钻头从贯通孔拔出时，会有因钻头折断使贯通孔产生毛边(burr)，而无法在正确的位置钻孔的问题，但根据本实施例，由于没有如传统构成般设置贯通孔的必要，所以不会产生这种问题。

另外，测量端子12是如图1所示，设置在电阻体10的附近。这是因为若将测量端子12设置在电阻体10的附近，就能减轻电流测量时的噪声，而能够提升电流测量的测量精度。因此，测量端子12是設置在电阻体10的附近。然而，若测量端子12与电阻体10接触，则电流测量的测量精度会下降，所以必须在不接触的情况下，将测量端子12设置在电阻体10的附近。因此可知，测量端子12的位置是重要的。

在这方面，由于本实施例中没有如传统构成般设置贯通孔的必要，所以在一对的母材11上分别设置固定测量端子12时，可以自由的变更位置。因此，能够在测量端子12与电阻体10不接触的情况下，将测量端子12设置在电阻体10的附近。

另一方面，在使测量端子12与电阻体10不接触的情况下，需要将测量端子12更精确的设置固定在电阻体10的附近时，如图4(a)所示，也可以在母材11的上表面，也就是电阻体10的两侧面10a、10b的附近形成例如直径约1.0mm、深度约0.5mm的凹孔11a。如此，就能在使测量端子12与电阻体10不接触的情况下，在电阻体10的附近设置固定测量端子12时，以此凹孔11a作为标记来设置固定，使定位的精度提升。

也就是说，在形成这样的凹孔11a时，是如图4(a)所示，在夹住电阻体10并与电阻体10形成为一体状的一对的母材11的电阻体10的附近进行冲压(punch press)加工，以分别形成凹孔11a。如此，若通过冲压加工形成凹孔11a，不但能使定位的精度提升，也可以进行高速的连续生产。详细而言，特别是在电动车(EV车)、混合动力车(HV车)、插电式混合动力车(PHV车)等使用的高电压应用的电池向马达电路通入大电流时，有必要使母材11的厚度更厚，而为了不使电流测量的测量精度下降，有必要使轴部12a的直径更细。因此，若不使用凹孔11a，而在母材11开设比母材11的厚度(例如约3mm～5mm)更小的直径(例如约1.0mm)的贯通孔时，在进行钻孔加工形成贯通孔的途中、或是形成贯通孔后将钻头从贯通孔拔出时，会有因钻头折断使贯通孔产生毛边，而无法在正确的位置钻孔的问题。进一步地，若通过冲压加工开设如上述的贯通孔，则会引起冲头的磨损而使加工性降低，无法在正确的位置开设贯通孔，而有不适合进行高速的连续生产的问题。

所以，在本实施例中不使用贯通孔，而是通过以冲压加工形成凹孔11a来解决上述问题。也就是说，不使用贯通孔，而以冲压加工形成凹孔11a，则没有必要贯通母材11，能降低冲头磨损的状况以减少加工性的降低。因此，能够在正确的位置开设凹孔11a，而可以进行高速的连续生产。从而在本实施例中，因为是以冲压加工形成凹孔11a，所以不但能使定位的精度提升，也可以进行高速的连续生产。另外，在形成凹孔11a时，虽也能使用钻孔加工来形成，但有产生位置偏差，而使凹孔11a不能形成在正确的位置的可能性存在，因此较佳为通过冲压加工来形成凹孔11a。

因此，在通过冲压加工在一对的母材11的电阻体10的附近形成高定位精度的凹孔11a之后，如图4(a)所示，通过在轴部12a插入电阻点焊机的电极I的状态下将测量端子12的凸部12b的前端面12b2插入凹孔11a内进行接触，而得以在一对的母材11的电阻体10的附近设置测量端子12。

而在此状态下，通过使电极I通入电流，使电流集中在凸部12b的前端面12b2侧，使凸部12b溶解，而如图4(b)所示形成焊接材12ba。因此，焊接材12ba会填入凹孔11a内，更使凹孔11a内装不下的焊接材12b向外溢出，而以此向外溢出的焊接材12b来焊接母材11与轴部12a的侧周面。如此，就能在一对的母材11上分别设置固定测量端子12，而制造如图1(a)所示的分流电阻器1。

因此，如上所述，只需在母材11的上表面，也就是电阻体10的两侧面10a、10b的附近形成凹孔11a，就能提升定位的精度。

另外，本实施例中例示的分流电阻器1、电阻体10、母材11、测量端子12的形状仅是一例，当可在不脱离权力要求的范围中所记载的本发明的概念范围内进行各种的变形或变更。

本实施例中例示的分流电阻器1，特别适用在测量从电动车(EV车)、混合动力车(HV车)、插电式混合动力车(PHV车)等使用的高电压应用的电池流至马达电路的大电流所流经的电流路径的电流值时使用。

Claims

1.一种分流电阻器，包括：电阻体、夹住所述电阻体并与所述电阻体形成为一体状的一对的母材、以及固定在所述母材上的测量端子，其特征在于，所述测量端子包括轴部、以及从所述轴部的前端侧一体状地突出的凸部，所述凸部形成为能够用电阻点焊机溶解。

2.如权利要求1所述的分流电阻器，其特征在于，所述凸部形成为锥形。

3.如权利要求1或2所述的分流电阻器，其特征在于，当所述母材以铜形成，所述测量端子以铜形成，并以所述电阻点焊机将所述母材与所述测量端子接合时，所述母材与所述测量端子能在不破坏接合部分的组织的情况下在短时间内接合。