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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Shunt- bzw. Nebenschlusswiderstand und eine Stromdetektionsvorrichtung, die den Widerstand verwendet.
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Technischer Hintergrund
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Seit langem ist ein Verfahren zum Befestigen eines Shunt- bzw. Nebenschlusswiderstandes an einer Busschiene unter Verwendung einer Schraube und einer Mutter bekannt. Bei dem Verfahren werden zuvor Löcher in Elektrodenteile des Nebenschlusswiderstandes und in der Busschiene ausgeformt, und sie werden mit der Schraube durch die Löcher und der darin befestigte Mutter fixiert. Außerdem wird ein Elektrodenteil des Nebenschlusswiderstandes zuvor wie eine Schraube geformt, und eine Busschiene wird an dem Nebenschlusswiderstand unter Verwendung einer Mutter befestigt, die an der Schraube befestigt wird (siehe
WO 2011-068205 als Beispiel).
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Jedoch kann bei dem Befestigungsverfahren unter Verwendung der Schraube und der Mutter die Befestigungsarbeit schwierig werden, wenn diese sich frei zueinander bewegen. Wenn ein Loch im Elektrodenteil als Gewinde ausgeführt wird, konzentriert sich Leistung auf den Gewindegang der Schraube. Die Härte des Kupfermaterials, welches für die Elektroden verwendet wird, ist gering. Wenn die Elektrode eine dünne Platte ist, kann nicht genügend Haltefestigkeit erreicht werden.
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Es gibt Fälle, in denen eine Leiterplatte, auf der eine Stromdetektionsschaltung montiert ist, an einem Nebenschlusswiderstand befestigt wird. Beispielsweise wird ein Anschluss, der an der Leiterplatte ausgebildet ist, an einer Elektrode des Nebenschlusswiderstandes durch Löten befestigt. In dem Fall gibt es ein Problem dahingehend, dass eine feste Position der Leiterplatte durch den Lötvorgang nicht genau bestimmt werden kann und dass die Fixierungsfestigkeit unzureichend wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Die Erfindung wurde basierend auf den oben erwähnten Umständen gemacht. Somit ist es ein Ziel der Erfindung, einen Shunt- bzw. Nebenschlusswiderstand und eine Stromdetektionsvorrichtung vorzusehen, die den Nebenschlusswiderstand aufweist, wobei eine Busschiene, eine Leiterplatte oder Ähnliches an dem Nebenschlusswiderstand leicht mit ausreichender Festigkeit fixiert werden kann, wobei nur eine minimale Bearbeitung des Befestigungsteils erforderlich ist.
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Lösung des Problems
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Der Nebenschlusswiderstand hat eine Struktur, bei der Schraubglieder (eine Schraube und eine Mutter), welche von der Elektrode des Widerstandes trennbare Glieder sind, an der Elektrode befestigt wird. Weil die Schraubglieder an der Elektrode befestigt sind, werden Fixierungs- bzw. Montagearbeiten zum Befestigen der Busschiene usw. leicht. Weil die Schraubglieder von der Elektrode separate Glieder sind, können Schraubglieder mit ausreichender Festigkeit ausgewählt werden, und nur eine minimale Bearbeitung der Elektrode ist erforderlich.
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Die Stromdetektionsvorrichtung der Erfindung weist einen Nebenschlusswiderstand mit mindestens einem Paar von Elektroden auf; weiter ein Schraubglied, das ein von der Elektrode separates Glied ist, welches zuvor an mindestens einer Elektrode befestigt wurde; wobei das andere Schraubglied durch Verschrauben mit dem einen Schraubglied befestigt wird; und ein vorgeschriebenes Zwischenglied, welches zwischen dem einen Schraubglied und dem anderen Schraubglied angeordnet ist und durch Verschrauben befestigt wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A ist eine perspektivische Ansicht einer Vorderseite der Stromdetektionsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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1B ist eine perspektivische Ansicht einer Rückseite der Stromdetektionsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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1C links ist eine Querschnittsansicht der Stromdetektionsvorrichtung, und
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1C rechts ist eine Vorderansicht der Stromdetektionsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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1D ist eine perspektivische Explosionsansicht der Stromdetektionsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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2A ist eine perspektivische Ansicht der Stromdetektionsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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2B ist eine Querschnittsansicht der Stromdetektionsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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3 ist eine Querschnittsansicht der Stromdetektionsvorrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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4A ist eine perspektivische Ansicht der Vorderseite der Stromdetektionsvorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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4B ist eine perspektivische Ansicht der Rückseite der Stromdetektionsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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4C ist eine perspektivische Explosionsansicht der Stromdetektionsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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4D ist eine perspektivische Ansicht der Stromdetektionsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung in einem Zustand, wo eine Busschiene daran befestigt worden ist.
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5A ist eine perspektivische Ansicht einer Vorderseite der Stromdetektionsvorrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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5B ist eine perspektivische Ansicht einer Rückseite der Stromdetektionsvorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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6A ist eine perspektivische Ansicht einer Vorderseite der Stromdetektionsvorrichtung eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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6B ist eine perspektivische Ansicht einer Rückseite der Stromdetektionsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unten mit Bezugnahme auf 1A bis 6B beschrieben. Gleiche oder entsprechende Teile oder Elemente werden in allen Ansichten durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und erklärt.
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Die 1A bis 1D zeigen eine Stromdetektionsvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels, die einen Shunt- bzw. Nebenschlusswiderstand 10 mit mindestens einem Paar von Elektroden aufweist.
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Der Nebenschlusswiderstand 10 ist ein Metallwiderstand mit einem Widerstandskörper 11, der aus einer Metalllegierung, wie beispielsweise Cu-Mn-Ni usw., und einem Paar von plattenförmigen Elektroden 12, 12 aus Metall besteht, welche aus Cu usw. bestehen. Der Nebenschlusswiderstand 10 ist mit Löchern 13 in den Elektroden 12, 12 zur Befestigung an einer Platine 20 versehen. Außerdem ist der Nebenschlusswiderstand 10 mit Löchern an beiden Enden der Elektroden zur Verbindung mit Busschienen versehen.
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Eine Endfläche des Widerstandskörpers 11 und eine Endfläche der Elektrode 12 liegen aneinander an und sind aneinander durch Laserstrahl- oder Elektrodenstrahlschweißen angeschweißt. Detektionsanschlüsse 16, 16 sind an den Elektroden 12, 12 in der Nähe der Verbindung des Widerstandskörpers 11 vorgesehen. Der Detektionsanschluss 16 ist ein stangenförmiges kleines Teil, welches aus Metall besteht, wie beispielsweise aus Cu, und welches an der Elektrode 12 durch Schweißen usw. befestigt ist. Die Platine 20, die aus einem auf Glasfaser-Epoxid basierendem Material besteht, ist mit einer Stromdetektionsschaltung montiert bzw. versehen, die eine integrierte Stromdetektionsschaltung bzw. Stromdetektions-IC, Verdrahtungsmuster, Signalausgabeanschlüsse (nicht gezeigt) usw. aufweist.
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Schraubglieder (Schraube 14 und Mutter 15), welche von den Elektroden getrennte Glieder sind, sind an den Elektroden 12 befestigt. Eine Schraube 14 und eine Mutter 15 der Schraubglieder sind mit einem Außengewindeteil 14a und einem Innengewindeteil 15a versehen (siehe 1C). Außerdem ist ein vorgeschriebenes Zwischenglied (Platine 20, auf der eine Stromdetektionsschaltung montiert ist) zwischen dem einen Schraubglied (Schraube 14) und dem anderen Schraubglied (Mutter 15) angeordnet und durch Verschrauben befestigt.
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Die Platine 20 ist mit Verdrahtungsmustern bzw. Leiterbahnen versehen, welche mit Detektionsanschlüssen 16 verbunden sind. Die Spannung, welche durch den von den Elektroden 12 durch den Widerstandskörper 11 fließenden Strom verursacht wird, wird von den Detektionsanschlüssen 16 aufgenommen und das Signal wird durch die Stromdetektions-IC verarbeitet und aus den Ausgangsanschlüssen der Platine 20 als Detektionsspannung ausgegeben. Anstelle der Platine 20 kann eine Busschiene zum Liefern von Strömen unter Verwendung eines Paares von Schraubbefestigungsgliedern als ein Zwischenglied dazwischen angeordnet werden und zur Verbindung mit der Elektrode 12 fixiert werden.
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Die Platine 20 ist mit Löchern 21 zum Einführen von Schrauben 14 und mit Löchern 21 zum Einführen von Detektionsanschlüssen 16 versehen (siehe 1D). Die Platine 20 wird auf den Nebenschlusswiderstand 10 gesetzt und die Löcher 21 der Platine 20 werden mit den Löchern 13 des Nebenschlusswiderstandes 10 ausgerichtet. Die Detektionsanschlüsse 16 werden in die Löcher 22 der Platine 20 eingeführt, und die Schrauben 14 werden durch die Löcher 21 und die Löcher 13 von der Oberseite eingeführt. Außerdem werden sie dann durch Muttern 15 von der Unterseite durch Verschrauben befestigt. Dann wird die Platine 20 als ein Zwischenglied angeordnet und an dem Nebenschlusswiderstand durch ein Paar von Schraubbefestigungsgliedern durch Verschrauben befestigt.
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Die Schraube 14 der Schraubglieder ist mit einem Außengewindeteil 14a versehen. Die Mutter 15 der Schraubglieder ist mit einem Innengewindeteil 15a und einem vorstehenden bzw. konvexen Teil 15b zur Presspassung in das Loch 13 versehen. Der Außendurchmesser des konvexen Teils 15b ist etwas länger als der Innendurchmesser des Lochs 13. Dann wird der konvexe Teil 15b der Mutter 15 in das Loch 13 pressgepasst, und die Mutter 15 wird an dem Loch 13 in der Elektrode 12 sicher fixiert. Weiterhin kann der konvexe Teil 15b an der Elektrode 12 durch Schweißen befestigt werden. Als Materialien für diese Schraubglieder können Kupfer, Messing, rostfreier Stahl, Titan usw. verwendet werden.
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Die Mutter 15, die eines der Schraubglieder ist, berührt die Unterseite der Elektrode 12 in der Umgebung des Lochs 13. D. h., die Mutter 15 liegt an der Unterseite der Elektrode 12 an. Die Mutter 15 ist mit dem konvexen Teil 15b versehen, der in das Loch 13 in der Elektrode 12 pressgepasst ist. Dann berührt die Außenfläche des konvexen Teils 15b der Mutter 15 die Innenfläche des Lochs 13 in der Elektrode 12.
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Entsprechend ist die Mutter 15 zuvor an dem Loch 13 in der Elektrode 12 befestigt, dann kann die Platine 20 leicht an dem Nebenschlusswiderstand 10 mit ausreichender Festigkeit befestigt werden, indem nur der vorstehende Teil bzw. Außengewindeteil 14a der Schraube 14 in das Loch 21 in der Platine 20 eingeführt wird, und der Außengewindeteil der Schraube 14 in den Innengewindeteil 15a der Mutter 15 geschraubt wird, die zuvor an dem Loch 13 in der Elektrode 12 befestigt wurde. Da das Schraubglied ein von der Elektrode getrenntes Glied ist, ist es möglich, das Material des Schraubgliedes so auszuwählen, dass es ausreichende Festigkeit hat. Die Elektroden 12 sind nur so bearbeitet worden, dass sie Löcher 13 zum Einführen der Schrauben 14 haben, dann kann die Platine 20 an dem Nebenschlusswiderstand 10 einfach nur durch minimale Bearbeitung der Elektroden 12 installiert werden.
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Die Detektionsanschlüsse 16 sind an der Oberseite (eine Oberfläche) der Elektrode 12 ausgeformt. Die Schraubglieder (Mutter 15 in dem Ausführungsbeispiel) werden zuvor an der Unterseite (andere Oberfläche) der Elektroden 12 befestigt, welche eine andere Oberfläche ist als die Oberfläche, an der die Detektionsanschlüsse 16 ausgeformt sind. Dann können sie in dem Fall, dass die Platine 20 an dem Nebenschlusswiderstand 10 mit der Schraube 14 und der Mutter 15 befestigt wird, stabil fixiert werden, da die Platine 20, die mit den Detektionsanschlüssen 16 verbunden ist, und die Elektroden 12 sandwichartig zwischen der Schraube 14 und der Mutter 15 aufgenommen sind.
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Die 2A–2B zeigen den Nebenschlusswiderstand des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In dem Ausführungsbeispiel wird ein hexagonaler vertiefter bzw. konkaver Teil 13a in der Umgebung des Lochs 13 in der Elektrode 12 ausgeformt. Entsprechend wird die Mutter 15 in den konkaven Teil 13a eingepasst und es wird verhindert, dass sie sich leer durchdreht. Obwohl die Mutter 15 nicht mit dem vorstehenden bzw. konvexen Teil 15b versehen ist, und zwar abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel, wird die Mutter 15 zuvor sicher an der Elektrode 12 befestigt, sodass sie nicht leicht abfällt. Die Mutter 15 kann in den konkaven Teil 13a pressgepasst werden, die Mutter 15 kann an den konkaven Teil 13a geschweißt werden, oder die Mutter 15 kann mit Klebemittel festgeklebt werden. Anders als hexagonal, kann eine Kreisform als Form des konkaven Teils 13a akzeptabel sein, so lange die Mutter 15 in der Elektrode 12 positioniert werden kann.
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Weil die Mutter 15 zuvor an dem Loch 13 in der Elektrode 12 befestigt wird, genauso wie beim ersten Ausführungsbeispiel, kann entsprechend die Platine 20 an dem Nebenschlusswiderstand 10 leicht mit ausreichender Festigkeit befestigt werden, indem nur die Schraube 14 in das Loch 21 der Platine 20 und in das Loch 13 in der Elektrode 12 eingeführt wird und die Schraube 14 an der Mutter 15 durch Verschrauben befestigt wird.
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3 zeigt eine Stromdetektionsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das Ausführungsbeispiel ist ein modifiziertes Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels. Ein hexagonaler Kopf der Schraube 14, die eines der Schraubglieder ist, wird zuvor im vertieften bzw. konkaven Teil 13a befestigt, der in der Elektrode 12 ausgeformt ist. Außerdem wird die Mutter 15, welche das andere der Schraubglieder ist, durch Verschrauben von der anderen Seite an dem Außengewindeteil 14a der Schraube 14 befestigt. Die Schraube 14 wird zuvor durch Presspassung, Schweißen oder Kleben usw. an der Elektrode 12 befestigt, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen. Entsprechend kann die Platine 20 leicht mit ausreichender Festigkeit an dem Nebenschlusswiderstand 10 installiert werden, genauso wie bei den anderen Ausführungsbeispielen.
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Die 4A–4D zeigen eine Stromdetektionsvorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In dem Ausführungsbeispiel sind die Platine 20, auf der eine Stromdetektionsschaltung montiert ist, und eine Busschiene 23 durch Schraubglieder 14, 15 an dem Nebenschlusswiderstand 10 befestigt (siehe 4A–4B). Die Elektrode 12a ist mit einem dicken Teil A und einem dünnen Teil, der anders als A ist, versehen, wobei die Differenz fast gleich der Dicke der Busschiene 23 ist. Wenn die Busschiene 23 an dem dünnen Teil installiert wird, werden die Oberseite der Busschiene 23 und die Oberseite des dicken Teils A gleich hoch und dies ergibt gleiche bzw. bündige flache Oberflächen (siehe 4D).
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Die Platine 20 ist mit Löchern 21 zum Einführen der Schrauben 14 und mit Löchern 22 zum Einführen der Detektionsanschlüsse 16 versehen, genauso wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Die Busschiene 23 ist mit den Löchern 24 versehen, die an einer Position entsprechend den Löchern 21 in der Platine 20 und den Löchern 13 in den Elektroden 12a zum Einführen der Schrauben 14 ausgeformt sind. Die Schraube 14 wird durch das Loch 21 in der Platine 20, das Loch 24 in der Busschiene 23 und das Loch 13 in der Elektrode 12a eingeführt und wird mit der Mutter 15 verschraubt, welche zuvor an der Unterseite der Elektrode 12a befestigt wird. Die Mutter 15 ist mit dem konvexen Teil 15a versehen, der in das Loch 13 in der Elektrode 12a pressgepasst ist, und die Mutter 15 wird an der Elektrode 12a befestigt, genauso wie beim dem ersten Ausführungsbeispiel (siehe 4C).
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Gemäß der oben erwähnten Struktur werden die Oberseite der Busschiene 23 und die Oberseite des dicken Teils A fast flache bzw. bündige Oberflächen, wenn die Busschiene 23 an der Elektrode 12a befestigt wird. Dies bewirkt dann Vorteile, sodass das Anordnen der Platine 20 darauf einfach wird, dass eine Richtung, wo die Busschiene befestigt wird, eingeschränkt wird, und dass ein Kurzschluss resultierend daraus, dass die Busschienen selbst sich bei einer Drehung der Busschienen berühren, verhindert werden kann. Weil die Busschienen 23 und die Platine 20, auf der eine Stromdetektionsschaltung montiert ist, an dem Nebenschlusswiderstand 10 gleichzeitig mit Schraubgliedern befestigt werden können, können diese Zwischenglieder leicht mit ausreichender Fixierungsfestigkeit an dem Nebenschlusswiderstand befestigt werden.
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Die 5A–5B zeigen eine Stromdetektionsvorrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung. In dem Ausführungsbeispiel werden Detektionsdrähte 27, welche mit einer Scheibe 26 verbunden sind, an beiden Elektroden 12 des Nebenschlusswiderstand 10 unter Verwendung eines Paares von Schraubgliedern befestigt, die aus der Schraube 14 und der Mutter 15 bestehen. Die Elektrode 12 ist mit dem Loch 13 versehen. Die Schraube 14 wird durch die Scheibe 26 und das Loch 13 von der Oberseite der Elektrode 12 eingeführt, und die Schraube wird mit der Mutter 15 befestigt, die zuvor an der Unterseite der Elektrode 12 befestigt wurde. Dann kann der Detektionsdraht 27, der mit der Scheibe 26 verbunden ist, an der Elektrode 12 leicht durch die Schraube 14 durch Verschrauben mit der Mutter 15 befestigt werden. Die Mutter 15 wird zuvor durch Presspassung des konvexen Teils, durch Formen des vertieften bzw. konkaven Teils, durch Schweißen oder Kleben an der Elektrode 12 befestigt.
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Die 6A–6B zeigen eine Stromdetektionsvorrichtung eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In dem Ausführungsbeispiel wird die Stromdetektionsvorrichtung, welche einen Nebenschlusswiderstand 10 mit einem Paar von Elektroden 12 aufweist, mit einem vorgeschriebenen Zwischenglied (Platine 20) versehen. Jedoch ist nur eine Seite des Zwischengliedes an der Elektrode 12 unter Verwendung eines Paares von Schraubgliedern befestigt. D. h., eines der Schraubglieder (Mutter 15) wird zuvor auf einer Seite der Elektrode 12 befestigt, und das andere Schraubglied (Schraube 14) wird an dem einen der Schraubglieder (Mutter 15) verschraubt, während das Zwischenglied (Platine 20) dazwischen angeordnet wird. Die andere Seite des Zwischengliedes (Platine 20) wird nicht unter Verwendung des Paares von Schraubgliedern an der Elektrode 12 befestigt, sondern wird an der Elektrode 12 unter Verwendung von Verriegelungsgliedern 28 befestigt. Die anderen Strukturen sind die Gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
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Die Stromdetektionsvorrichtung kann hergestellt werden durch Befestigen der Mutter 15 an der Unterseite der Elektrode 12 nur auf einer Seite der Elektrode 12, Befestigen der Platine 20 mit Verriegelungsgliedern 28 an der anderen Seite der Elektrode 12, Einführen der Schraube 14 durch das Loch 21 in der Platine 20 und das Loch 13 in der Elektrode 12 (siehe 1C) und Verschrauben der Schraube 14 mit der Mutter 15, die zuvor an der Elektrode befestigt wurde. Auch wenn nur eine Seite des Zwischengliedes an nur einer Seite der Elektrode 12 mit einem Paar von Schraubgliedern befestigt wird, kann die Platine 20 leicht mit ausreichender Festigkeit an dem Nebenschlusswiderstand 10 befestigt werden.
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Obwohl Ausführungsbeispiele der Erfindung erklärt worden sind, ist die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele eingeschränkt, und verschiedene Veränderungen und Modifikationen können innerhalb des Umfangs der technischen Konzepte der Erfindung vorgenommen werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die Erfindung kann in geeigneter Weise für Stromdetektionsvorrichtungen verwendet werden, welche ein Zwischenglied, wie beispielsweise eine Platine, Busschienen usw., leicht an einem Nebenschlusswiderstand mit ausreichender Festigkeit befestigen können.
