JP2019208051A - Shunt resistor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電流値検出用に用いられるシャント抵抗器に関する。 The present invention relates to a shunt resistor used for current value detection.
シャント抵抗器は、電流値の検出対象となる電気回路に直列接続され、当該シャント抵抗器を挟んだ両側の電圧値を測定することによって、前記回路の電流値を検出する際に利用される部材であり、回転電動機におけるバスリング(バスバー)等の種々の分野において広く利用されている。 The shunt resistor is a member that is connected in series to an electric circuit that is a current value detection target and that is used when detecting the current value of the circuit by measuring the voltage value on both sides of the shunt resistor. It is widely used in various fields such as a bus ring (bus bar) in a rotary motor.
例えば、下記特許文献1には、絶縁基板上で対向配置された一対の電極導体を接続するように厚膜抵抗体を前記一対の電極導体に接合させると共に、レーザートリミングによって前記厚膜抵抗体にスリットを設けることで所望の抵抗値のシャント抵抗器を製造する方法が提案されている。
For example, in the following
前記特許文献1に記載の方法は、レーザートリミングによって形成されるスリットの長さ、本数及びピッチを変更することで抵抗値を所望値に調整するものであるが、板面と直交する方向に沿って視た平面視においてスリットが外方に開くように形成されており、従って、スリット形成部位の強度、特に、板面と直交する方向への曲げ強度が弱くなり、使用状態において付加され得る振動や曲げ応力によって破損又は損傷の原因となる虞がある。特に、複数のスリットのピッチを狭めた場合にはその危険性が高くなる。
In the method described in
また、平面視においてスリットが外方に開いていると、スリットのエッジ部分と外部の周辺部材との接触を招き易く、これによっても破損又は損傷し易いという問題がある。
さらに、レーザートリミングによってスリットを形成する際には削りカスが生じ、後工程において削りカスの除去が必要となるという問題もある。
Further, when the slit is opened outward in a plan view, there is a problem that contact between the edge portion of the slit and the external peripheral member is likely to occur, and this also causes damage or damage.
Furthermore, there is a problem that scraps are generated when forming slits by laser trimming, and it is necessary to remove the scraps in a later process.
下記特許文献2には、第1のパンチによって抵抗値調整用孔を打ち抜き形成し、さらに、第2のパンチによって抵抗値調整用孔を跨ぐようにシャント抵抗器を打ち抜き形成するシャント抵抗器の製造方法が記載されている。
In
しかしながら、この方法によって製造されたシャント抵抗器においても、抵抗値調整用孔によって形成される切り欠きが平面視において外方に開いており、従って、切り欠き形成部位の強度、特に、板面と直交する方向への曲げ強度が弱くなり、使用状態において付加され得る振動や曲げ応力によって破損又は損傷の原因となる虞がある。 However, even in the shunt resistor manufactured by this method, the notch formed by the resistance value adjusting hole is opened outward in a plan view, and therefore, the strength of the notch forming portion, in particular, the plate surface and The bending strength in the orthogonal direction is weakened, which may cause breakage or damage due to vibration or bending stress that can be applied in the use state.
また、平面視において切り欠きが外方に開いている為、切り欠きのエッジ部分と外部の周辺部材との接触を招き易く、これによっても破損又は損傷し易いという問題がある。
さらに、パンチによって抵抗値調整用孔打ち抜きを形成する際には打ち抜き片が生じ、後工程において打ち抜き片の除去が必要となるという問題もある。
Further, since the notch is opened outward in a plan view, there is a problem that the edge portion of the notch is easily brought into contact with an external peripheral member, and this is also liable to be broken or damaged.
Further, when the resistance value adjusting hole punching is formed by punching, a punched piece is generated, and it is necessary to remove the punched piece in a later process.
本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、削りカスや打ち抜き片等の不要物の生成を招くことなく且つ局所的な強度劣化を招くことなく、所望抵抗値への調整を容易に行えるシャント抵抗器の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional technique, and it is easy to adjust to a desired resistance value without causing generation of unnecessary materials such as scraps and punched pieces and without causing local strength deterioration. The purpose is to provide a shunt resistor that can be used in the future.
本発明は、前記目的を達成するために、互いに対して板面方向に離間された一対の電極板材と、前記一対の電極板材を連結する抵抗合金板材とを備えたシャント抵抗器であって、前記抵抗合金板材は、板面と直交する方向に沿った断面において凸部を形成し且つ前記一対の電極板材の一方から他方に向かう通電方向に延びる畝部を有し、前記畝部を含む前記合金部材の全体が、前記一対の電極板材の対向端面によって挟まれる空間内に位置しているシャント抵抗器を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is a shunt resistor comprising a pair of electrode plate members spaced apart from each other in the plate surface direction, and a resistance alloy plate member that connects the pair of electrode plate members, The resistance alloy plate has a flange that forms a convex portion in a cross section along a direction orthogonal to the plate surface and extends in the energization direction from one of the pair of electrode plates to the other, and includes the flange Provided is a shunt resistor in which the entire alloy member is located in a space sandwiched between opposed end surfaces of the pair of electrode plate members.
好ましくは、前記抵抗合金板材は、互いに対し平行とされた複数の前記畝部を有し得る。 Preferably, the resistance alloy sheet may have a plurality of the flange portions that are parallel to each other.
本発明に係るシャント抵抗器によれば、削りカスや打ち抜き片等の不要物の生成を招くことなく且つ最終形態において局所的な強度劣化を招くことなく、所望抵抗値への調整を容易に行うことができる。 According to the shunt resistor according to the present invention, adjustment to a desired resistance value can be easily performed without causing generation of unnecessary objects such as scraps and punched pieces and without causing local strength deterioration in the final form. be able to.
以下、本発明に係るシャント抵抗器の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係るシャント抵抗器1の平面図を示す。
又、図2及び図3に、それぞれ、図1におけるII-II線及びIII-III線に沿った前記シャント抵抗器1の部分拡大断面図を示す。
Hereinafter, an embodiment of a shunt resistor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a plan view of a
2 and 3 are partially enlarged sectional views of the
図1及び図2に示すように、前記シャント抵抗器1は、互いに対して板面方向に離間された一対の電極板材10、10と、前記一対の電極板材10、10を連結する抵抗合金板材20とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記電極板材10は導電性部材10Aによって形成され、例えば、Cuの金属板材が好適に利用される。
図1及び図2に示すように、前記一対の電極板材10、10には、両者の間を連結する前記抵抗合金板材20の近傍に位置するように一対の検出用端子15、15が設けられている。
なお、図1及び図2中の符号18は、前記シャント抵抗器1を所定位置に固定する為に用いられる締結用の貫通孔である。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the pair of
In addition, the code |
前記抵抗合金板材20は、前記一対の電極板材10、10間を機械的且つ電気的に連結し、前記一対の電極板材10、10間が所望の抵抗値となるように、抵抗値の調整作業が行われる部材である。
前記抵抗合金板材20は、例えば、Cu−Mn系合金、Ni−Cr系合金、Cu−Ni系合金が好適に利用される。
The resistance
For example, a Cu—Mn alloy, a Ni—Cr alloy, or a Cu—Ni alloy is preferably used as the
図1及び図3に示すように、前記シャント抵抗器1においては、前記抵抗合金板材20の表面には畝部30が設けられており、前記畝部30に凹部35を形成することによって、前記一対の電極部材10、10間の抵抗値が所望抵抗値となるように調整される。
As shown in FIGS. 1 and 3, in the
前記畝部30は、板面と直交する方向に沿った断面において凸部を形成し且つ前記一対の電極板材10、10の一方から他方に向かう通電方向Xに沿って延びている。
本実施の形態においては、前記畝部30は、互いに対して平行とされた3つの畝部30(1)、30(2)、30(3)を有している。
このように前記畝部30を複数個、設けることにより、前記抵抗合金板材20の表面積を増大させて放熱性を向上させることができる。
The
In the present embodiment, the
By providing a plurality of the
前記抵抗合金板材20は、Cu−Mn系合金、Ni−Cr系合金、Cu−Ni系合金等の合金部材20Aが好適に用いられ、前記合金部材20Aに対して伸線加工又は圧延加工を行うことによって前記畝部30が形成される。
As the
前記凹部35は、板面と直交する方向に沿った断面によって画される通電領域の面積を減少させるものであり、この通電領域の面積減少に応じて前記抵抗合金板材20の抵抗値が上昇する。
The
従って、前記畝部30に前記凹部35を形成するか否か、及び、前記凹部35を形成する場合には、その大きさ(深さ)を調整することによって、前記一対の電極板材10、10間の抵抗値を初期抵抗値(前記抵抗合金板材20の前記畝部30に凹部35を形成する前の状態における前記一対の電極板材10、10間の抵抗値)から所望抵抗値まで上昇させることができる。
Therefore, whether or not to form the
なお、図示の形態においては、前述の通り、前記抵抗合金板材20には3つの畝部30(1)、30(2)、30(3)が形成されており、幅方向中央に位置する畝部30(2)には深さDa(図3参照)の凹部35aが形成され、幅方向一方側の畝部30(1)にはDaより浅い、深さDb(図3参照)の凹部35bが形成されており、幅方向他方側の畝部30(3)には凹部35が形成されていない。
In the illustrated embodiment, as described above, the resistance
このように、前記畝部30に形成する凹部35の深さを調整することによって、通電領域の面積を画する前記抵抗合金板材20の断面積が調整され、これにより、前記一対の電極板材10、10間の抵抗値を所望抵抗値まで上昇させることができる。
Thus, by adjusting the depth of the
なお、本実施の形態においては、畝部30(2)に深さDaの凹部35aを形成し且つ畝部30(1)に深さDbの凹部35bを形成しているが、前記一対の電極部材10、10間の抵抗値を所望抵抗値まで上昇させ得る限り、前記畝部30に形成する凹部35の数量及び大きさ(深さ)を変更することができる。
In the present embodiment, the
例えば、図4に示すように、複数の畝部30(1)、30(2)、30(3)のうちの何れか一の畝部(例えば30(2))にのみ凹部35cを形成するものとし、前記一対の電極部材10、10間の抵抗値が所望抵抗値まで上昇するように前記凹部35cの深さを調整することができる。
For example, as shown in FIG. 4, the
若しくは、図5に示すように、複数の畝部30(1)、30(2)、30(3)の全てに同一深さの凹部35dを形成するものとし、前記一対の電極部材10、10間の抵抗値が所望抵抗値まで上昇するように前記凹部35dの深さを調整することも可能である。
Alternatively, as shown in FIG. 5, a
前記抵抗合金板材20における通電領域の面積を前記凹部35によって調整するという観点から、前記合金部材20Aは、前記一対の電極部材10、10間に連結された状態において、前記畝部30を含む前記合金部材20Aの全体が前記一対の電極部材10、10の対向端面15、15によって挟まれる空間90(下記図6参照)内に配置されるように、形成される。
斯かる構成によれば、前記凹部35の大きさ(深さ)によって通電領域の面積を感度良く調整することができる。
From the viewpoint of adjusting the area of the current-carrying region in the
According to such a configuration, the area of the energized region can be adjusted with high sensitivity by the size (depth) of the
以下、本実施の形態に係るシャント抵抗器1の製造方法について説明する。
前記製造方法は、図6に示すように、前記一対の電極板材10、10を形成する一対の導電性部材10A、10A及び前記抵抗合金板材20を形成する合金部材20Aを用意し、前記合金部材20Aによって前記一対の導電性部材10A、10Aを連結して抵抗器プリアッセンブリを形成する工程を有している。
Hereinafter, a method for manufacturing the
As shown in FIG. 6, the manufacturing method prepares a pair of
ここで、前記合金部材20Aには、予め、伸線加工又は圧延加工によって表面に前記畝部30が形成されている。
また、前記合金部材20Aは、前記一対の導電性部材10A、10A(前記一対の電極部材10、10)の間を前記合金部材20Aによって連結した状態において前記一対の導電性部材10A、10A(前記一対の電極板材10、10)間の抵抗値(初期抵抗値)が、前記シャント抵抗器1の完成状態において望まれる所望抵抗値より小さくなるような抵抗値を有するものとされる。
Here, the
In addition, the
前述の通り、好ましくは、前記合金部材20Aによって前記一対の電極部材10、10間を連結した状態において、前記畝部30を含む前記合金部材20Aの全体が前記一対の電極部材10、10の対向端面15、15によって挟まれる空間90内に配置されるように、具体的には、前記合金部材20Aによって前記一対の電極部材10、10間を連結した状態において、前記畝部30の上端が前記一対の電極部材10、10の上面11、11と面一又は前記上面11、11より下方に位置し、前記合金部材20Aの底面22が前記一対の電極部材10、10の底面12、12と面一又は前記底面12、12より上方に位置し、前記合金部材20Aの側面23が前記一対の電極部材10、10の対応する側面13、13と面一又は前記側面13、13より内方に位置するように、前記合金部材を形成することができる。
As described above, preferably, in a state where the pair of
前記製造方法は、次に、前記抵抗器プリアッセンブリにおける前記一対の導電性部材10A、10A(前記一対の電極板材10、10)間の抵抗値を、初期抵抗値として測定する工程と、初期抵抗値及び所望抵抗値の間の差異を、調整すべき抵抗値として算出する工程とを有している。
Next, the manufacturing method includes measuring a resistance value between the pair of
前記製造方法は、前記合金部材20A(前記抵抗合金板材20)における前記畝部30に凹部35を形成することによって、初期抵抗値から前記調整すべき抵抗値分だけ抵抗値を上昇させるように構成されている。
The manufacturing method is configured to increase a resistance value by an amount corresponding to the resistance value to be adjusted from an initial resistance value by forming a
具体的には、前記製造方法は、前記調整すべき抵抗値分だけ前記抵抗合金板材20の抵抗値が上昇するように前記畝部30に形成すべき凹部35の大きさ及び数量を決定する凹部決定工程と、前記凹部決定工程によって決定された大きさ及び数量の凹部35を前記畝部30に形成する凹部形成工程とを有している。
Specifically, the manufacturing method determines the size and quantity of the
ここで、前記凹部形成部材50によって形成される凹部35の大きさ(深さ)によって前記合金部材20A(前記抵抗合金板材20)の抵抗値がどれだけ上昇するかに関する上昇抵抗値情報は予め実験等により既知とされている。
Here, ascending resistance value information relating to how much the resistance value of the
従って、前記凹部決定工程においては、前記調整すべき抵抗値と前記上昇抵抗値情報とに基づいて、前記畝部30に形成すべき前記凹部35の数量及び大きさ(深さ)が決定される。
Therefore, in the concave portion determining step, the quantity and size (depth) of the
例えば、前記上昇抵抗値情報は、前記複数の畝部30のうちの第1の畝部(例えば畝部30(2))に形成する凹部35の大きさ(深さ)と上昇抵抗値との関係、及び、前記第1の畝部(例えば畝部30(2))に上限の大きさ(深さ)の凹部35を形成した状態において、残余の畝部に順次形成する凹部35の大きさ(深さ)と上昇抵抗値との関係を含み得る。
For example, the ascending resistance value information includes the size (depth) of the
この場合には、前記凹部決定工程は、前記第1の畝部30に形成すべき凹部35の大きさ(深さ)と、必要な場合には残余の畝部30に形成すべき凹部35の大きさ(深さ)とを決定する。
In this case, the recess determining step includes the size (depth) of the
これに代えて、前記上昇抵抗値情報は、前記複数の畝部30のそれぞれに同じ大きさ(深さ)の凹部35を形成する際における、前記凹部35の大きさ(深さ)と上昇抵抗値との関係を含み得る。
この場合には、前記凹部決定工程は、前記複数の畝部30のそれぞれに形成する凹部35の大きさ(深さ)を決定する。
Instead, the rising resistance value information includes the size (depth) of the
In this case, the said recessed part determination process determines the magnitude | size (depth) of the recessed
前記凹部形成工程は、前記凹部決定工程によって決定された数量及び大きさ(深さ)の前記凹部35を前記畝部30に形成する。
In the concave portion forming step, the
本実施の形態においては、前記凹部形成工程は、前記畝部30と直交する方向に押動される凹部形成部材50(図7参照)によって凹部35を形成する。
この場合、前記凹部形成部材50の押動距離を調整することによって、前記凹部35の大きさ(深さ)が調整される。
In the present embodiment, in the concave portion forming step, the
In this case, the size (depth) of the
前記製造方法によれば、製造工程中に削りカスや打ち抜き片等の不要物の生成を招くことなく且つ最終形態において局所的な強度劣化を招くことなく、所望抵抗値を有するシャント抵抗器1を容易に製造することができる。
According to the manufacturing method, the
即ち、レーザートリミングによって板面と直交する方向に沿った平面視において外方に開くスリットを形成し、前記スリットのピッチ、個数及び/又は長さを調整することによって所望抵抗値を有するシャント抵抗器を製造する従来構成においては、スリット形成部位の強度、特に、板面と直交する方向への曲げ強度が弱くなり、シャント抵抗器の使用状態において付加され得る振動や曲げ応力によって破損又は損傷の原因となる虞がある。
また、前記スリットが平面視において外方に開いている為、スリットのエッジ部分が外部の周辺部材と接触し易く、これによっても破損又は損傷し易いという問題がある。
さらに、レーザートリミングによってスリットを形成する際には削りカスが生じ、後工程において削りカスの除去が必要となるという問題もある。
That is, a shunt resistor having a desired resistance value is formed by forming slits that open outward in a plan view along a direction orthogonal to the plate surface by laser trimming, and adjusting the pitch, number, and / or length of the slits. In the conventional structure for manufacturing, the strength of the slit forming portion, particularly the bending strength in the direction perpendicular to the plate surface is weakened, and the cause of breakage or damage due to vibration or bending stress that can be applied in the usage state of the shunt resistor There is a risk of becoming.
In addition, since the slit is opened outward in a plan view, there is a problem that the edge portion of the slit is easily in contact with an external peripheral member, and this is easily damaged or damaged.
Furthermore, there is a problem that scraps are generated when forming slits by laser trimming, and it is necessary to remove the scraps in a later process.
また、第1のパンチによって抵抗値調整用孔を打ち抜き形成し、さらに、第2のパンチによって抵抗値調整用孔を跨ぐようにシャント抵抗器を打ち抜き形成することによって、所望抵抗値を有するシャント抵抗器を製造する他の従来構成においても、抵抗値調整用孔によって形成される切り欠きが平面視において外方に開くものとなる為、切り欠き形成部位の強度、特に、板面と直交する方向への曲げ強度が弱くなり、シャント抵抗器の使用状態において付加され得る振動や曲げ応力によって破損又は損傷の原因となる虞がある。
また、前記切り欠きのエッジ部分が外部の周辺部材と接触し易く、これによっても破損又は損傷し易いという問題がある。
さらに、パンチによって抵抗値調整用孔を形成する際には打ち抜き片が生じ、後工程において打ち抜き片の除去が必要となるという問題もある。
Further, a shunt resistor having a desired resistance value is formed by punching and forming a resistance value adjusting hole with the first punch, and further punching and forming a shunt resistor so as to straddle the resistance value adjusting hole with the second punch. Even in other conventional configurations for manufacturing a container, the notch formed by the resistance value adjusting hole opens outward in a plan view, so that the strength of the notch forming portion, particularly the direction orthogonal to the plate surface There is a risk that the bending strength will be weakened, and damage or damage may be caused by vibration or bending stress that can be applied in the usage state of the shunt resistor.
Further, the edge portion of the notch is likely to come into contact with an external peripheral member, and this also causes a problem of being easily broken or damaged.
Further, when the resistance value adjusting hole is formed by punching, a punched piece is generated, and it is necessary to remove the punched piece in a later process.
前記製造方法によれば、このような従来技術における不都合を防止つつ、所望抵抗値を有するシャント抵抗器を容易に製造することができる。 According to the manufacturing method, it is possible to easily manufacture a shunt resistor having a desired resistance value while preventing such disadvantages in the prior art.
また、前記シャント抵抗器1においては、前記抵抗合金板材20における前記畝部30に形成された凹部35の大きさ(深さ)及び/又は数量を確認することによって、調整された抵抗値を確実に認識することができる。
従って、前記初期抵抗値が既知である場合には、前記凹部35の大きさ(深さ)及び/又は数量を確認することによって前記シャント抵抗器1の抵抗値を確実に認識することができる。
In the
Therefore, when the initial resistance value is known, the resistance value of the
1 シャント抵抗器
10 電極板材
15 対向端面
20 抵抗合金板材
20A 合金部材
30 畝部
35 凹部
90 空間
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記抵抗合金板材は、板面と直交する方向に沿った断面において凸部を形成し且つ前記一対の電極板材の一方から他方に向かう通電方向に延びる畝部を有し、
前記畝部を含む前記合金部材の全体が、前記一対の電極板材の対向端面によって挟まれる空間内に位置していることを特徴とするシャント抵抗器。 A shunt resistor comprising a pair of electrode plates separated from each other in the plate surface direction, and a resistance alloy plate connecting the pair of electrode plates,
The resistance alloy plate material has a flange portion that forms a convex portion in a cross section along a direction orthogonal to the plate surface and extends in the energization direction from one of the pair of electrode plate materials to the other,
The shunt resistor, wherein the entire alloy member including the flange portion is located in a space sandwiched between opposed end surfaces of the pair of electrode plate members.
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