JP2016537637A - 電流測定素子及び電流測定素子アセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は、電流測定素子及び電流測定素子アセンブリに関し、より詳細には、電圧を測定する測定端子を抵抗素子にできるだけ近くに配置して測定誤差を低減することができ、機械的、電気的接続に優れた電流測定素子及び電流測定素子アセンブリに関する。【選択図】 図１

Description

本発明は、電流測定素子及び電流測定素子アセンブリに係り、より詳細には、電圧を測定する測定端子を抵抗素子にできるだけ近くに配置して測定誤差を低減することができ、機械的、電気的接続に優れた電流測定素子及び電流測定素子アセンブリに関する。

一般に、電流を検出するために使用する電流測定素子（ｓｈｕｎｔ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）は、ＤＣ大電流を測定するときに分配抵抗として使用され、電圧降下及び電力損失を防止するために１Ω未満の低い抵抗値を使用することが有利である。

このような電流測定素子としては、ＰＲＮ、ＳＭＷ（ｎｏｎ−ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｗｉｒｅ ｗｏｕｎｄ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）、ＭＰＲ（ｎｏｎ−ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｍｅｔａｌ ｐｌａｔｅ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）、ＣＳＲ（ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｅｎｓｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）、大電力ＣＳＲ（ｈｉｇｈ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｅｎｓｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）などがある。

そのうち大電力ＣＳＲは、自動車バッテリーの電圧、電流、温度を精密に測定し、バッテリーの充電状態、老化状態、始動能力を予測できるようにし、電子制御装置（ＥＣＵ）にバッテリー状態情報を送信して、バッテリーと繋がっている各種装置が正しく作動できるように誘導する役割を果たす。

一方、特許文献１には、低−抵抗電流−感応抵抗器のような電子部品１が開示されている。

図１０は、従来の電流測定素子を示す断面図であり、これを参照すると、低−抵抗電流−感応抵抗器は、少なくとも１つのプレート状の接続部２，３、及び前記少なくとも１つのプレート状の接続部２，３の接触のための少なくとも１つの接続接点７，８を含み、前記少なくとも１つの接続接点７，８は、前記少なくとも１つのプレート状の接続部２，３にエンボシング部によって形成される。ここで、２つの接続接点７，８は、抵抗素子にわたって降下する電圧を測定する機能をする。

但し、前記特許文献１は、エンボシング部が貫通孔を含むように構成されることによって、接続接点が抵抗素子と必然的に離隔しなければならないため、離隔距離だけ電圧測定誤差が発生するという問題がある。

大韓民国公開特許１０−２０１２−００４７９２５号公報

そこで、本発明は、上記のような問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、電圧を測定する測定端子を抵抗素子にできるだけ近くに配置して測定誤差を低減することができる電流測定素子及び電流測定素子アセンブリを提供することである。

また、本発明の目的は、測定端子をベンディングして接続片の一面に結合することによって、貫通孔を形成する従来に比べて製造が容易な構造の電流測定素子及び電流測定素子アセンブリを提供することである。

また、本発明の目的は、機械的、電気的接続に優れた電流測定素子アセンブリを提供することである。

そのために、本発明に係る電流測定素子は、抵抗素子；前記抵抗素子の両側に接合される第１，２接続片；及び前記第１，２接続片の上面にそれぞれ結合する第１，２測定端子；を含み、前記第１，２測定端子は、それぞれ前記接続片の一面に接合される受け部、及び前記受け部と一体に形成され、前記受け部から上向きにベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）される測定突起からなることを特徴とする。

また、本発明に係る電流測定素子の測定突起は、前記受け部から延び、前記受け部の幅よりも狭く形成される支持部、及び前記支持部から延び、前記支持部の幅よりも狭く形成される接続端部からなることを特徴とする。

また、本発明に係る電流測定素子の第１，２接続片の一面には、前記第１，２測定端子の受け部を収容できる収容溝部が形成されることを特徴とする。

また、本発明に係る電流測定素子の抵抗素子と前記第１，２接続片との接合部位には段差が形成され、前記抵抗素子の上面が前記第１，２接続片の上面よりも低く形成されることを特徴とする。

また、本発明に係る電流測定素子の測定突起は、前記抵抗素子と近い領域でベンディングが行われることを特徴とする。

また、本発明に係る電流測定素子アセンブリは、抵抗素子、前記抵抗素子の両側に接合される第１，２接続片、及び前記第１，２接続片の上面にそれぞれ結合する第１，２測定端子を含み、前記第１，２測定端子は、それぞれ前記接続片の内側端部に接合される受け部、及び前記受け部と一体に形成され、前記受け部から上向きにベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）される測定突起からなる電流測定素子；及び前記電流測定素子と結合し、前記第１，２測定端子を介して検出した電圧差を用いて電流を測定する回路部；を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る電流測定素子アセンブリの回路部は、前記電流測定素子に結合するケーシング；前記ケーシング内に収容される基板；及び基板上に搭載された測定部；を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る電流測定素子アセンブリの測定突起は、前記受け部から延び、前記受け部の幅よりも狭く形成される支持部、及び前記支持部から延び、前記支持部の幅よりも狭く形成される接続端部からなることを特徴とする。

また、本発明に係る電流測定素子アセンブリのケーシングは、インサート射出方式で電流測定素子と結合され、前記測定突起のうち前記支持部は前記ケーシングによって埋め込まれ、前記接続端部のみが外部に露出するようになされ、前記測定突起は、前記基板に挿入された状態で組み立てられて前記測定部と接続されることを特徴とする。

以上のような構成の本発明に係る電流測定素子及び電流測定素子アセンブリは、電圧を測定する測定端子を抵抗素子にできるだけ近くに配置して測定誤差を低減することができる効果がある。

また、本発明に係る電流測定素子及び電流測定素子アセンブリは、測定端子をベンディングして接続片の一面に結合するので、貫通孔を形成する従来に比べて製造が容易である。

また、本発明に係る電流測定素子及び電流測定素子アセンブリは、機械的、電気的接続に優れるという効果がある。

本発明に係る電流測定素子の一実施例を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２Ａにおいて第１，２測定端子が第１，２接続片の端部に配置された様子を示す断面図である。 本発明に係る測定端子の展開図である。 図３Ａの測定端子がベンディングされた様子を示す斜視図である。 本発明に係る測定端子が収容溝部でソルダリングされた様子を示す断面図である。 図２Ａの電流測定素子において、第１，２接続片と抵抗素子との間に形成された段差及び収容溝部がそれぞれ省略された他の実施例を示す断面図である。 図２Ａの電流測定素子において、第１，２接続片と抵抗素子との間に形成された段差及び収容溝部がそれぞれ省略された他の実施例を示す断面図である。 本発明に係る電流測定素子にケーシングが結合された様子を示す斜視図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係る電流測定素子アセンブリの一実施例を示す断面図である。 本発明に係る電流測定素子アセンブリを用いてバッテリーの電流を測定する過程を示す図である。 従来の電流測定素子を示す断面図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明すると、次の通りである。

本発明を説明するにおいて、関連する公知機能あるいは構成に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不必要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。また、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、使用者の意図又は判例などによって変わり得る。したがって、その定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいて行われるべきである。

図１は、本発明に係る電流測定素子の一実施例を示す斜視図であり、図２Ａは、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図２Ｂは、図２Ａにおいて第１，２測定端子が第１，２接続片の端部に配置された様子を示す断面図である。そして、図３Ａは、本発明に係る測定端子の展開図であり、図３Ｂは、図３Ａの測定端子がベンディング（屈曲）された様子を示す斜視図であり、図３Ｃは、本発明に係る測定端子が収容溝部でソルダリング（はんだ付け）された様子を示す断面図である。そして、図４及び図５は、図２Ａの電流測定素子において、第１，２接続片と抵抗素子との間に形成された段差及び収容溝部がそれぞれ省略された他の実施例を示す断面図である。

図１乃至図２Ｂを参照すると、本発明に係る電流測定素子１００は、電流、例えば、バッテリー電流を測定するために電流を導入させるためのものであって、大きく、第１，２接続片１２０，１２０ａ、抵抗素子１１０、及び第１，２測定端子１３０，１３０ａを含むことができる。

前記第１接続片１２０は、測定される電流を流入するためのものであり、第２接続片１２０ａは、測定される電流を流出させるためのものであって、それぞれ平板状からなることを例示できる。

前記第１，２接続片１２０，１２０ａは、導電性素材、例えば、銅からなり、電気接続のための貫通孔１２３、及び前記第１，２測定端子１３０，１３０ａを収容する収容溝部１２１が形成されている。

前記抵抗素子１１０は、前記第１接続片１２０と前記第２接続片１２０ａとの間に配置され、電圧降下が起こるようにするものであって、前記第１，２接続片よりも大きい比抵抗（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を有する低い抵抗値の素材、具体的にＣｕ、Ｍｎ、Ｎｉなどを含有した合金からなることを例示できる。

前記抵抗素子１１０と前記第１，２接続片１２０，１２０ａは、溶接、例えば、レーザー溶接（ｌａｓｅｒ ｗｅｌｄｉｎｇ）又は電子ビーム溶接（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｗｅｌｄｉｎｇ）により結合することができる。

図３Ａ乃至図３Ｃを共に参照すると、前記第１，２測定端子１３０，１３０ａは、前記抵抗素子１１０にわたって降下する電圧を測定する役割をするものであって、前記第１，２接続片１２０，１２０ａ上に結合される。

前記第１，２測定端子１３０，１３０ａは、それぞれ電圧の測定誤差を低減するために、前記抵抗素子１１０と近接して配置されることが好ましい。

前記第１，２測定端子１３０，１３０ａは、それぞれ前記第１，２接続片１２０，１２０ａの一面に接合される受け部１３１、及び前記受け部１３１と一体に形成され、前記受け部１３１から上向きにベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ：屈曲）される測定突起１３３からなることを例示できる。

前記受け部１３１は、相対的に前記測定突起１３３よりも広い平板状に構成することによって、物理的な結合力の向上を期待することができる。そして、前記受け部１３１は、ソルダリングを通じて前記第１，２測定端子１３０，１３０ａにそれぞれ結合することができる。

前記測定突起１３３は、後述する回路部に接続されて当該領域の電圧を検出する。

前記測定突起１３３は、前記受け部１３１から延び、前記受け部１３１の幅よりも狭く形成される支持部１３５、及び前記支持部１３５から延び、前記支持部１３５の幅よりも狭く形成される接続端部１３７からなることができる。

前記測定突起１３３は、前記抵抗素子１１０と近接した領域でベンディングが行われる。

前記支持部１３５は、前記接続端部１３７よりも相対的に広く形成することによって、ベンディング作業時にベンディング領域の破損を防止し、後述する基板を支持する役割を果たすことができる。

そして、前記第１，２接続片１２０，１２０ａの一面には、前記第１，２測定端子１３０，１３０ａの受け部１３１を収容可能なように収容溝部１２１を形成することができる。

前記第１，２測定端子１３０，１３０ａが前記収容溝部１２１内でソルダリングされる場合、前記受け部１３１の下面はもちろん、収容溝部１２１の側面及び受け部１３１の側面までソルダリングが行われるので結合力を向上させることができる。

そして、前記収容溝部１２１は、前記第１，２測定端子１３０，１３０ａが結合する位置をガイドするので、不良率を低下させることができる。

一方、前記抵抗素子１１０と前記第１，２接続片１２０，１２０ａとの接合部位には段差１２５が形成され得る。

具体的に、前記段差１２５は、抵抗素子１１０の上面が前記第１，２接続片１２０，１２０ａの上面よりも低く構成されることが好ましい。

なぜなら、前記第１，２接続片１２０，１２０ａと抵抗素子１１０との間に段差１２５を形成することによって、前記第１，２測定端子１３０，１３０ａを前記抵抗素子１１０とできるだけ近くに位置させることができるためである。

すなわち、図４のように、前記第１，２接続片１２０，１２０ａと抵抗素子１１０との間に段差１２５がない場合には、前記第１，２測定端子１３０，１３０ａと前記抵抗素子１１０が接することを防止するために、前記第１，２測定端子１３０，１３０ａを前記第１，２接続片１２０，１２０ａの端部から所定距離だけ離隔させなければならない。

それに反して、図２Ｂのように前記段差１２５がある場合には、前記第１，２測定端子１３０，１３０ａを前記第１，２接続片１２０，１２０ａの端部に配置しても、段差１２５により抵抗素子１１０と接触しないため、電圧降下の測定誤差を極力低減することができるためである。

以下では、添付の図面を参照して、本発明に係る電流測定素子アセンブリを詳細に説明する。但し、電流測定素子アセンブリにおいて、上述した電流測定素子についてはその詳細な説明を省略する。

図６は、本発明に係る電流測定素子にケーシングが結合された様子を示す斜視図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ線断面図であり、図８は、本発明に係る電流測定素子アセンブリの一実施例を示す断面図であり、図９は、本発明に係る電流測定素子アセンブリを用いてバッテリーの電流を測定する過程を示す図である。

図６乃至図９を参照すると、本発明に係る電流測定素子アセンブリ１０は、大きく、上述した電流測定素子１００、及び前記電流測定素子１００と結合し、前記第１，２測定端子１３０，１３０ａを介して検出した電圧差を用いてバッテリーの電流を測定する回路部２００を含むことができる。

前記回路部２００は、前記電流測定素子１００に結合するケーシング２１０、前記ケーシング２１０内に収容され、回路パターンが形成された基板２３０、及び前記基板２３０上に搭載された測定部２５０を含むことができる。

前記ケーシング２１０は、前記基板２３０及び回路部２００を収容できるように内部空間が形成される箱状からなり、開閉のために蓋２１１が形成されてもよい。

前記ケーシング２１０は、インサート射出方式で電流測定素子１００と結合し、前記抵抗素子１１０の全部、及び第１，２接続片１２０，１２０ａの一部を埋め込む。

そして、前記インサート射出により、前記測定突起１３３のうち接続端部１３７は前記内部空間に露出され、前記支持部１３５は前記ケーシング２１０に埋め込まれる。

前記露出された接続端部１３７は、基板２３０に形成された結合孔２３１に挿入された状態でソルダリングされて測定部２５０と接続される。

前記基板２３０は、前記第１，２測定端子１３０，１３０ａの接続端部１３７に対応する結合孔２３１が形成される。

前記接続端部１３７は、前記結合孔２３１に挿入されて組み立てられ、前記基板に形成された回路パターンを介して測定部２５０と接続される。

前記測定部２５０は、電圧値ＶＲ，ＶＲ’を測定し、測定された電圧値Ｖ_R，Ｖ_R'を用いて電流値ｉに換算する役割を果たす。

具体的に、前記測定部２５０は、各測定端子１３０，１３０ａを介して検出して測定した電圧値Ｖ_R，Ｖ_R'、及び既に入力された抵抗値Ｒ，Ｒ’をオームの法則（Ｖ＝ｉＲ）で計算してバッテリーの電流値ｉを得る。

一方、本発明の詳細な説明及び添付図面では具体的な実施例に関して説明したが、本発明は、開示された実施例に限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能である。したがって、本発明の範囲は、説明された実施例に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものを含むものと解釈しなければならない。

本発明に係る電流測定素子及び電流測定素子アセンブリは、電圧を測定する測定端子を抵抗素子にできるだけ近くに配置して測定誤差を低減することができ、機械的、電気的接続に優れている。

１０：電流測定素子アセンブリ
１００：電流測定素子 １１０：抵抗素子
１２０：接続片 １２１：収容溝部
１２３：貫通孔 １２５：段差
１３０：測定端子 １３１：受け部
１３３：測定突起 １３５：支持部
１３７：接続端部
２００：回路部 ２１０：ケーシング
２１１：蓋 ２３０：基板
２３１：結合孔 ２５０：測定部

Claims (9)

1. 抵抗素子と、
   前記抵抗素子の両側に接合される第１，２接続片と、
   前記第１，２接続片の上面にそれぞれ結合する第１，２測定端子とを含み、
   前記第１，２測定端子は、それぞれ前記接続片の一面に接合される受け部、及び前記受け部と一体に形成され、前記受け部から上向きにベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）される測定突起からなる。
   ことを特徴とする電流測定素子。
2. 前記測定突起は、
   前記受け部から延び、前記受け部の幅よりも狭く形成される支持部、及び前記支持部から延び、前記支持部の幅よりも狭く形成される接続端部からなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電流測定素子。
3. 前記第１，２接続片の一面には、前記第１，２測定端子の受け部を収容可能な収容溝部が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の電流測定素子。
4. 前記抵抗素子と前記第１，２接続片との接合部位には段差が形成され、前記抵抗素子の上面が前記第１，２接続片の上面よりも低く形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電流測定素子。
5. 前記測定突起は、前記抵抗素子と近い領域でベンディングが行われる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電流測定素子。
6. 抵抗素子、前記抵抗素子の両側に接合される第１，２接続片、及び前記第１，２接続片の上面にそれぞれ結合する第１，２測定端子を含み、前記第１，２測定端子は、それぞれ前記接続片の内側端部に接合される受け部、及び前記受け部と一体に形成され、前記受け部から上向きにベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）される測定突起からなる電流測定素子と、
   前記電流測定素子と結合し、前記第１，２測定端子を介して検出した電圧差を用いて電流を測定する回路部とを含む、
   ことを特徴とする電流測定素子アセンブリ。
7. 前記回路部は、
   前記電流測定素子に結合するケーシングと、
   前記ケーシング内に収容される基板と、
   前記基板上に搭載された測定部とを含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の電流測定素子アセンブリ。
8. 前記測定突起は、
   前記受け部から延び、前記受け部の幅よりも狭く形成される支持部、及び前記支持部から延び、前記支持部の幅よりも狭く形成される接続端部からなる、
   ことを特徴とする請求項７に記載の電流測定素子アセンブリ。
9. 前記ケーシングは、インサート射出方式で電流測定素子と結合され、
   前記測定突起のうち前記支持部は前記ケーシングによって埋め込まれ、前記接続端部のみが外部に露出するようになされ、
   前記測定突起は、前記基板に挿入された状態で組み立てられて前記測定部と接続される、
   ことを特徴とする請求項８に記載の電流測定素子アセンブリ。

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