JP2019083308A - 電流検出抵抗器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】検測精度に悪影響を与えず、機械的強度に優れた方法で検測端子の固定する、電流検出抵抗器の製造方法及び電流検出抵抗器を提供する。【解決手段】電流検出抵抗器１は、抵抗部１０２と抵抗部の両端に接続される一対の電極部１０４とを含む導電体１０と、記一対の電極部の上面に設置される受入盲穴と、受入盲穴に設置される検測端子１２とを有する。検測端子は、受入盲穴に固定される基部と、上面から突出する端子ピンとを含む。【選択図】図１
Description
本発明は抵抗装置に関し、具体的には改善した機械強度とより優れた電気的性能を有する電流検出抵抗器に関する。
分路抵抗器のような電流検出抵抗器はすでに本技術分野において既に知られている。電流検出抵抗器が負荷に直列接続されてそれに電流を印加すると、電圧降下が発生し、前記電圧降下は、電流強度を推定するために測定され参考とすることができる。
電流検出抵抗器は一般的に各種電気設備に用いられる。通常、電流検出抵抗器は、金属材料からなる抵抗器本体を有し抵抗の温度係数が小さい金属板抵抗器及び金属材料からなり高導電性を有して抵抗器本体の両端に接続される一対の電極を含む。
通常、電流検出抵抗器の製造において表面溶接プロセスが用いられる。しかし、この方法は、高温環境下において検測端子が変位する恐れがあり、抵抗値が変化し、検測精度が損なわれる。
別の方法は電流検出抵抗器両側の電極にはんだをコーティングし、表面実装技術（ＳＭＴ）によりプリント基板（ＰＣＢ）に接続する。しかし、高温作業という条件下でははんだが溶融し抵抗が変化する。熱がプリント基板に伝導することにより、周囲の電子部材が短絡する恐れがある。
本発明の目的は機械的強度を改善し、優れた電気的効率を有する電流検出抵抗器を提供することである。
本発明の一面によれば、電流検出抵抗器を開示する。電流検出抵抗器は、抵抗部と前記抵抗部の両端に接続される一対の電極部とを含む導電体と、各前記対の電極部の上面に設置される受入盲穴と、前記受入盲穴に設置される検測端子と、を含む。前記検測端子は前記受入盲穴中に固定される基部及び前記上面から突出する端子ピンを含む。
本発明の別の面によれば、電流検出抵抗器の製造方法を開示する。先ず、導電体を提供する。導電体は、抵抗部と一対の電極部を含む。抵抗部は、前記一対の電極部の間に位置し、かつ各前記一対の電極部は上面を有する。各一対の電極部の上面に受入盲穴を形成する。そして検測端子を受入盲穴に挿入する。検測端子は受入盲穴中に取り付けられる基部と、上面から突出する端子ピンを含む。基部は、頭部及び端子ピンと頭部との間に位置する首部を含む。端子ピンの周囲の各前記一対の電極部をパンチングして、首部を包囲する押出部を形成する。押出部は、頭部と首部を挟持し、基部を受入盲穴に固定する。
図面は本発明をさらに理解するために提供され、本明細書の一部を構成する。図面と明細書内容はいずれも本発明の実施例に関し、これにより本発明の原理原則が容易に理解できる。
特に、全ての図面はいずれも概略的である。明確に見えるように、図面の相対サイズ及び一部の部品の比率は拡大または縮小して表している。同一の符号は一般的に異なる実施例においても対応する又は類似の部材に用いられる。
下記において、図面を参照しながら詳細に説明する。これら図面の内容もまた明細書の詳細な一部を構成するとともに、前記実施例を実行可能な特別な描写方法により図面化する。下記の実施例は当業者が実施可能なように十分に且つ詳細に描写されている。当然その他の実施例も採用可能である、または前記実施例から逸脱しない限り、いかなる構造的、理論的及び電気的変更を行うことができる。従って、下記の詳細な描写に限定されないばかりか、それに含まれた実施例は付随する特許請求の範囲を定義するものである。
装置の各実施例を例示する図面は半図解化されたものであり、比例に基づき図面化したものではない。特に、あるサイズは明確に表すために図面において拡大されて表される場合がある。しかも、開示及び描写において共通特徴を有する複数の実施例では、明確にかつ平易に説明及び描写を行うために同一または類似の特徴は通常同一の符号表記により描写される。
本発明は、機械的強度を改善し優れた電気的効率を有する電流検出抵抗器に関する。電圧検測端子は銅柱に結合してなり、金属打鋲法により所定の位置に固定される。これは高温によるはんだ溶融化問題というリスクを避け、位置が変化するリスクを避けることができる。電圧検測端子の強度はクライアントの要求を満たすことができ、長期の機械的衝撃に耐えることができる。このほか、金属打鋲の幅と厚みを調節することにより機械的力を増強することができる。
図１及び図２を参照すると、図１は本発明の実施例に基づく電流検出抵抗器の立体図である。図２は図１中の切り取りI-I'における断面図である。図１及び図２に示されるように、本発明は、電流検出抵抗器１を提供する。電流検出抵抗器１は、導電体１０を含む。導電体１０は、抵抗部１０２と一対の電極部１０４を含む。例えば、電極部１０４は銅または銅合金を含むことができるが、これに制限されない。
本発明の実施例によれば、抵抗部１０２は二つの相対する端面を有し、前記一対の電極部１０４は前記二つの相対する端面に接続される。本発明の実施例によれば、前記電極部１０４の厚みt1は抵抗部１０２の厚みt2よりも大きいが、これに制限されない。本発明の実施例によれば、抵抗部１０２は上面１０２ａを有し、各電極部１０４は上面１０４ａを有する。本発明の実施例によれば、上面１０２ａと上面１０４ａは同一平面にある。
本発明の実施例によれば、前記一対の電極部１０４の各上面１０４ａに、深さｄを有する受入盲穴１１４が設置される。受入盲穴１１４は底部１１４ａを有する。モノリシック銅柱のような検測端子１２は受入盲穴１１４上と受入盲穴１１４中に設置される。本発明の実施例によれば、検測端子１２は電圧検測端子であってもよい。
本発明の実施例によれば、電極部１０４は、受入盲穴１１４の底部１１４ａにおいて残厚trを有する。残厚trと深さdの合計は厚みt1に等しい。本発明の実施例によれば、trと前記一対の電極部１０４の厚みt1の比率は１/２と１/８の間の範囲内である。
本発明の実施例によれば、検測端子１２は受入盲穴１１４に嵌入され緊密に固定された基部１２０と、電極部１０４の上面１０４ａから突出した端子ピン１２２とを有する。基部１２０は受入盲穴１１４の底部１１４ａに直接接触する。
本発明の実施例によれば、検測端子１２は、銅又はいかなる適合する金属又は金属合金であってもよい。本発明の実施例によれば、検測端子１２の硬度は各前記一対の電極部１０４の硬度より大きくてもよい。
電流検出抵抗器１の機械的強度の要求を満足させるため、検測端子１２は一定の硬度レベルを備えることが必要である。本発明の実施例によれば、ビッカース硬さ試験機によりテストされ、０．０５Kgの下方圧力では、検測端子１２のビッカース硬さは６０Ｈｖより大きいことが必要である。これにより、電流検出抵抗器１の必要な全体的強度が達成できる。
本発明の実施例によれば、基部１２０は頭部１２０ａと、端子ピン１２２と頭部１２０ａとの間に位置する首部１２０ｂとを含む。本発明の実施例によれば、頭部１２０ａの直径は首部１２０ｂの直径より大きくてもよい。例えば、首部１２０ｂは約１ｍｍの直径を有し、頭部１２０ａは約１ｍｍから２ｍｍの直径を有することができる。頭部１２０ａの形状は受入盲穴１１４の形状に対応するように形成して緊密に配置され、例えば、円形対円形、六角形対六角形又は六角形対円形であってもよいが、これに限定されない。
検測端子１２の頭部１２０ａの高さと盲穴１１４の深さｄの優先比率範囲を決定する際に、以下の２種の状況を考慮することができる。（ａ）頭部１２０ａの高さは盲穴１１４の深さｄより大きいか又は等しく、受入盲穴１１４より突出し、検測端子１２の周囲を打鋲した後、密接に適合し締結した配置が形成される。（ｂ）頭部１２０ａの高さが受入盲穴１１４の深さｄより小さい場合、頭部１２０ａ全てが受入盲穴１１４内に位置し、検測端子１２の周辺上の電極部１０４を打鋲した後、スナップフィットを形成する。このような状況のもと、頭部１２０ａの高さと受入盲穴１１４の深さｄの比率範囲は１／２から１／８の間であり、又は頭部１２０ａの上表面から電極１０４の上表面の距離が０．１〜２．００ｍｍの間である。
本発明の実施例によれば、導電体１０は更に各前記一対の電極部１０４から延伸した押出部１０６を含む。押出部１０６は頭部１２０ａの一部を覆蓋し、受入盲穴１１４内の基部１２０に緊密に固定される。本発明の実施例によれば、押出部１０６は首部１２０ｂを囲んでいる。
本発明の実施例によれば、押出部１０６は、上表面１０６ａを含み、上表面１０６ａは、首部１２０ｂ又は端子ピン１２２に向けて上方へ狭まる上正面を含む。本発明の実施例によれば、押出部１０６の上表面１０６ａは窪み面を含んでもよい。本発明の実施例によれば、上表面１０６ａは非平滑面を含んでもよい。例えば、上表面１０６ａに表面処理を行い必要な表面粗さを提供することができる。
本発明の実施例によれば、導電体１０は更に押出部１０６を囲む環状窪み領域１０８を含んでもよい。本発明の実施例によれば、環状窪み領域１０８は充填材１０９を充填してもよい。本発明の実施例によれば、充填材１０９は、はんだを含んでもよいが、これに制限されない。本発明の実施例によれば、ニッケル及びすずをコーキング材として使用し、検測端子１２の周囲にコーティングされるとともに、はんだ付け方法により検測端子１２の周囲を覆蓋することにより機械的強度及び導電性を高める目的が達成できる。
図３は、本発明の実施例に基づく電流検出抵抗器の特徴部分の拡大図である。図3に示されるように、本発明の実施例によれば、基部１２０と押出部１０６との間に溶接部１１０を設けることができる。例えば、溶接部１１０はレーザ溶接部であってもよい。溶接部１１０を提供しレーザ用溶接を使用することにより基部１２０と押出部１０６との間の界面個所の破損を修復することができるとともに抵抗との接触が減少できる。
図４〜図８は本発明の実施例に基づく電流検出抵抗器の製造方法の概略図を例示しており、同一部材、領域又は層は同一の符号表記により表示される。
先ず、図４に示されるように、導電体１０を提供する。導電体１０は、抵抗部１０２と一対の電極部１０４を含む。抵抗部１０２は、前記一対の電極部１０４の間に位置し、且つ各前記一対の電極部１０４は上面１０４ａを有する。
図５に示すように、受入盲穴１１４が各前記一対の電極部１０４の上面１０４ａに形成される。そして、受入盲穴１１４は、レーザ穿孔、機械穿孔又は本分野の周知のいかなる適切な方法により形成されてもよい。
そして、図６に示すように、銅柱のような検測端子１２を受入盲穴１１４に挿入する。検測端子１２は、受入盲穴１１４中に装設される基部１２０及び上面１０４ａから突出する端子ピン１２２を含む。基部１２０は頭部１２０ａ及び端子ピン１２２と頭部１２０ａとの間に位置する首部１２０ｂを含む。頭部１２０ａの直径は首部１２０ｂの直径より大きい。
図７に示すように、端子ピン１２２を囲繞する各前記一対の電極部１０４は首部１２０ｂを囲む押出部１０６を形成するようにパンチプレスされる。押出部１０６は頭部１２０ａと首部１２０ｂを挟持し、基部１２０を受入盲穴１１４中に密着固定する。環状窪み領域１０８は押出部１０６を囲繞するように形成される。
図８に示すように、環状窪み領域１０８は充填材１０９を充填してもよい。本発明の実施例によれば、充填材１０９は、はんだを含んでもよいが、これに制限されない。選択的に、はんだプロセスを実行して、基部１２０と押出部１０６との間に溶接部１１０を形成してもより。例えば、溶接部１１０はレーザ溶接部であってもよい。溶接部１１０を提供しレーザ溶接を使用することにより、基部１２０と押出部１０６との間の界面箇所の破損を修復し抵抗との接触を減少できる。
以上は本発明の実施例に過ぎず、本発明の特許請求の範囲に基づく等価変化及び修飾はいずれも本発明の範囲内に属する。
１ 電流検出抵抗器
２ 導電体
１２ 検測端子
１０２ 抵抗部
１０２ａ 上面
１０４ 電極部
１０４ａ 上面
１０６ 押出部
１０６ａ 上表面
１０８ 環状窪み領域
１０９ 充填材
１１０ 溶接部
１１４ 受入盲穴
１１４ａ 底部
１２０ 基部
１２０ａ 頭部
１２０ｂ 首部
１２２ 端子ピン
ｄ 深さ
ｔ１ 厚さ
ｔ２ 厚さ
ｔｒ 残厚
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Claims (21)
- 抵抗部と一対の電極部とを含み、前記抵抗部は前記一対の電極部との間に位置するとともに各前記一対の電極部が上面を有する導電体と、
各前記一対の電極部の上面に設置され、底部を有する受入盲穴と、
前記受入盲穴に設置され、前記受入盲穴に固定される基部と前記上面から突出する端子ピンとを含み、前記基部が前記底部上方に位置する検測端子と、
を含む電流検出抵抗器。 - 前記基部は、頭部及び前記端子ピンと前記頭部との間に位置する首部を含み、前記頭部の直径は前記首部の直径より大きいことを特徴とする請求項１記載の電流検出抵抗器。
- 前記抵抗部は二つの相対する端面を有するとともに、前記一対の電極部が前記二つの相対する端面に接続されることを特徴とする請求項１記載の電流検出抵抗器。
- 前記導電体は、各前記一対の電極部から延伸される押出部を更に含み、
前記押出部は前記頭部の一部を覆蓋して、前記基部を前記受入盲穴に固定することを特徴とする請求項２記載の電流検出抵抗器。 - 前記押出部は前記首部を取り囲むことを特徴とする請求項４記載の電流検出抵抗器。
- 前記導電体は、更に前記押出部を囲繞する環状窪み領域を含むことを特徴とする請求項５記載の電流検出抵抗器。
- 前記環状窪み領域中に充填される充填材を、更に含むことを特徴とする請求項６記載の電流検出抵抗器。
- 前記充填材がはんだを含むことを特徴とする請求項７記載の電流検出抵抗器。
- 前記一対の電極部の厚みが前記抵抗部の厚みより大きいことを特徴とする請求項１記載の電流検出抵抗器。
- 前記押出部は、上表面を含み、前記上表面は首部に向けて上方へ狭まる上昇面を含むことを特徴とする請求項４記載の電流検出抵抗器。
- 前記押出部の上表面は窪み面を含むことを特徴とする請求項請求項４記載の電流検出抵抗器。
- 前記押出部の上表面は非平滑面を含むことを特徴とする請求項４記載の電流検出抵抗器。
- 前記基部と前記押出部との間に設けられる溶接部をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の電流検出抵抗器。
- 前記検出端子が銅を含むことを特徴とする請求項１記載の電流検出抵抗器。
- 前記検出端子の硬さが、各前記一対の電極部の硬さより大きいことを特徴とする請求項１記載の電流検出抵抗器。
- 前記基部が前記底部に接触することを特徴とする請求項１記載の電流検出抵抗器。
- 抵抗部と一対の電極部とを含む導電体を提供し、前記抵抗部が前記一対の電極部の間に位置するとともに、各前記一対の電極部が上面を有し、
各前記一対の電極部の上面に受入盲穴を形成し、
検測端子を前記受入盲穴に挿入し、前記検測端子が前記受入盲穴に取り付けられる基部及び上面から突出する端子ピンを含み、前記基部が頭部及び前記端子ピンと前記頭部との間に位置する首部を含み、
前記端子ピンの周囲において各前記一対の電極部をパンチングすることにより前記首部を取り囲む押出部を形成し、前記押出部は前記頭部と前記首部を挟持するとともに、前記基部を前記受入盲穴に固定することを特徴とする電流検出抵抗器の製造方法。 - 前記頭部の直径が前記首部の直径より大きいことを特徴とする請求項１７記載の電流検出抵抗器の製造方法。
- 前記押出部の周囲に環状窪み領域を形成することをさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の電流検出抵抗器の製造方法。
- 充填材を前記環状窪み領域に充填することをさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の電流検出抵抗器の製造方法。
- 溶接プロセスを実行することにより前記基部と前記押出部との間に溶接部を形成することをさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の電流検出抵抗器の製造方法。
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