JP2022027164A - Current detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シャント抵抗を有する電流検出装置に関するものである。 The present invention relates to a current detector having a shunt resistance.
従来より、シャント抵抗を有する電流検出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、この電流検出装置では、平板状の第1部材および第2部材を有するバスバーを有し、シャント抵抗を挟むように第1部材および第2部材が配置されている。そして、第1部材および第2部材には、外部回路と接続される端子部がそれぞれ備えられている。なお、この電流検出装置では、第1部材および第2部材に突出部が形成されており、各端子部は、突出部に備えられている。このため、この電流検出装置では、端子部とシャント抵抗との間に段差が形成された状態となっている。また、シャント抵抗は、バスバーよりも抵抗温度係数の小さい材料で構成されている。 Conventionally, a current detection device having a shunt resistance has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Specifically, this current detection device has a bus bar having a flat plate-shaped first member and a second member, and the first member and the second member are arranged so as to sandwich the shunt resistance. The first member and the second member are each provided with a terminal portion connected to an external circuit. In this current detection device, protrusions are formed on the first member and the second member, and each terminal portion is provided on the protrusion. Therefore, in this current detection device, a step is formed between the terminal portion and the shunt resistor. Further, the shunt resistance is made of a material having a temperature coefficient of resistance smaller than that of the bus bar.
このような電流検出装置では、シャント抵抗と端子部とを結ぶ経路に電流が流れ難くなる。つまり、シャント抵抗と端子部との間に位置する抵抗温度係数の大きい第1部材および第2部材を電流が流れ難くなる。このため、上記電流検出装置では、シャント抵抗と端子部との間の電位差を小さくできる。したがって、抵抗温度係数の小さいシャント抵抗を挟むように配置された端子部間の電圧を測定することにより、電流検出装置に流れる電流を高精度に検出できる。 In such a current detection device, it becomes difficult for a current to flow in the path connecting the shunt resistor and the terminal portion. That is, it becomes difficult for current to flow through the first member and the second member having a large resistance temperature coefficient located between the shunt resistor and the terminal portion. Therefore, in the current detection device, the potential difference between the shunt resistor and the terminal portion can be reduced. Therefore, by measuring the voltage between the terminal portions arranged so as to sandwich the shunt resistor having a small temperature coefficient of resistance, the current flowing through the current detection device can be detected with high accuracy.
しかしながら、上記のような電流検出装置では、第1部材および第2部材に突出部を形成することによって大型化し易い。特に、このような電流検出装置を車両に搭載する場合には、搭載スペースの縮小を図ることができるように、電流検出装置を小型化することが望まれる。 However, in the current detection device as described above, it is easy to increase the size by forming the protrusions on the first member and the second member. In particular, when such a current detection device is mounted on a vehicle, it is desired to reduce the size of the current detection device so that the mounting space can be reduced.
本発明は上記点に鑑み、大型化することを抑制しつつ、検出精度の向上を図ることができる電流検出装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a current detection device capable of improving detection accuracy while suppressing an increase in size.
上記目的を達成するための請求項1では、シャント抵抗(20)を有する電流検出装置であって、一面(101a、102a)および一面と反対側の他面(101b、102b)を有する平板状とされ、一面側に端子部(31、32)が備えられた第1部材(101)および第2部材(102)を有するバスバー(10)と、一面(20a)および一面と反対側の他面(20b)を有する平板状とされ、第1部材と第2部材との間に、当該他面が第1部材および第2部材の他面と平行となる状態で配置されると共に、バスバーより抵抗温度係数の小さい材料で構成されるシャント抵抗と、を有し、第1部材および第2部材の少なくとも一方には、一面のうちの端子部を挟んでシャント抵抗と反対側に位置する部分に溝部(50)が形成されている。 The first aspect of claim 1 for achieving the above object is a current detection device having a shunt resistance (20), which has a flat plate shape having one surface (101a, 102a) and the other surface (101b, 102b) on the opposite side to the one surface. A bus bar (10) having a first member (101) and a second member (102) provided with terminal portions (31, 32) on one side, and one side (20a) and the other side on the opposite side (20a). It is formed into a flat plate having 20b), and is arranged between the first member and the second member so that the other surface is parallel to the other surfaces of the first member and the second member, and the resistance temperature is increased from the bus bar. It has a shunt resistor made of a material having a small coefficient, and has a groove portion (a groove portion) on at least one of the first member and the second member, which is located on the opposite side of the terminal portion on one surface and opposite to the shunt resistance. 50) is formed.
これによれば、溝部を形成することにより、シャント抵抗と端子部との間を繋ぐ経路に電流が流れ難くなる。つまり、シャント抵抗と端子部との間に位置する抵抗温度係数の大きい第1部材および第2部材を電流が流れ難くなる。このため、上記電流検出装置では、シャント抵抗と端子部との間の電位差を小さくできる。したがって、抵抗温度係数の小さいシャント抵抗を挟むように配置された端子部間の電圧を測定することにより、電流検出装置に流れる電流を高精度に検出できる。 According to this, by forming the groove portion, it becomes difficult for the current to flow in the path connecting the shunt resistor and the terminal portion. That is, it becomes difficult for current to flow through the first member and the second member having a large resistance temperature coefficient located between the shunt resistor and the terminal portion. Therefore, in the current detection device, the potential difference between the shunt resistor and the terminal portion can be reduced. Therefore, by measuring the voltage between the terminal portions arranged so as to sandwich the shunt resistor having a small temperature coefficient of resistance, the current flowing through the current detection device can be detected with high accuracy.
また、溝部を形成することで検出精度が低下することを抑制できるため、大型化することも抑制できる。 Further, since it is possible to suppress the deterioration of the detection accuracy by forming the groove portion, it is possible to suppress the increase in size.
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference numerals in parentheses attached to each component or the like indicate an example of the correspondence between the component or the like and the specific component or the like described in the embodiment described later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the parts that are the same or equal to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の電流検出装置は、電気自動車等を駆動するモータ電流等を検出するのに利用されると好適である。
(First Embodiment)
The first embodiment will be described with reference to the drawings. The current detection device of the present embodiment is preferably used for detecting the motor current or the like for driving an electric vehicle or the like.
本実施形態の電流検出装置は、図1~図3に示されるように、バスバー10、シャント抵抗20、一対の端子部31、32を有する構成とされている。バスバー10は、一面101aおよび一面101aと反対側の他面101bを有する平板状とされた第1部材101と、一面102aおよび一面102aと反対側の他面102bを有する平板状とされた第2部材102とを有している。なお、第1部材101および第2部材102は、例えば、銅等で構成されており、厚さが等しくされている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the current detection device of this embodiment has a
シャント抵抗20は、一面20aおよび一面20aと反対側の他面20bを有する平板状とされ、バスバー10よりも抵抗温度係数が小さいマンガニン(登録商標)等で構成されている。また、本実施形態では、シャント抵抗20は、厚さが第1部材101および第2部材102の厚さよりも薄くされている。
The
そして、シャント抵抗20は、第1部材101および第2部材102との間に配置され、溶接等によって第1部材101および第2部材102と一体化されている。具体的には、シャント抵抗20、第1部材101、および第2部材102は、それぞれの他面20b、101b、102bが同一平面上に位置するように一体化されている。このため、シャント抵抗20の一面20aは、第1部材101の一面101aおよび第2部材102の一面102aよりも凹んだ状態となっている。つまり、本実施形態の電流検出装置は、シャント抵抗20が備えられている部分に凹部40が形成された状態となっている。
The
端子部31、32は、銅等で構成された棒状とされており、シャント抵抗20を挟むように、第1部材101の一面101aおよび第2部材102の一面102aにそれぞれ備えられている。なお、端子部31、32は、溶接、リベット、はんだづけ等によって第1部材101および第2部材102に備えられている。
The
以上が本実施形態における電流検出装置の基本的な構成である。このような電流検出装置は、端子部31、32が外部回路と接続され、端子部31、32間の電圧に基づいて流れる電流が検出される。
The above is the basic configuration of the current detection device in this embodiment. In such a current detection device, the
そして、本実施形態の電流検出装置では、第1部材101および第2部材102に溝部50が形成されている。ここで、以下では、第1部材101、第2部材102、シャント抵抗20の配列方向をX方向とし、X方向と直交すると共に第1部材101等の面方向と平行となる方向をY方向とする。
Then, in the current detection device of the present embodiment, the
そして、本実施形態の溝部50は、第1部材101および第2部材102の一面101a、102aにおいて、端子部31、32を挟んでシャント抵抗20と反対側となる位置に、Y方向に沿って形成されている。なお、本実施形態の溝部50は、例えば、プレス成型等によって形成され、断面形状が三角形状とされている。但し、溝部50の断面形状は、これに限定されるものではなく、矩形状とされていてもよい。
Then, the
また、本実施形態の溝部50は、第1部材101および第2部材102を貫通するようには形成されていない。つまり、溝部50は、第1部材101および第2部材102内に底面を有するように構成されている。
Further, the
以上説明した本実施形態によれば、第1部材101の一面101aおよび第2部材102の一面102aにおいて、端子部31、32を挟んでシャント抵抗20と反対側に溝部50が形成されている。このため、電流検出装置に電流が流れる際、図3および図4に示されるように、端子部31、32とシャント抵抗20との間を繋ぐ経路に電流が流れ難くなる。つまり、端子部31、32とシャント抵抗20との間に位置する抵抗温度係数の大きい第1部材101および第2部材102を電流が流れ難くなる。このため、このような電流検出装置では、端子部31、32とシャント抵抗20との間に電位差が発生することを抑制でき、検出精度が低下することを抑制できる。
According to the present embodiment described above, a
また、本実施形態では、第1部材101および第2部材102に溝部50を形成することにより、検出精度が低下することを抑制するようにしている。このため、電流検出装置が大型化することも抑制できる。また、溝部50は、第1部材101および第2部材102に突出部等を形成する場合と比較して、プレス成型等によって容易に形成されるため、製造工程が複雑化したり、歩留まりが低くなることも抑制できる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、シャント抵抗20の一面20aが凹んで配置された構成とされており、端子部31、32は、第1部材101および第2部材102の一面101a、102a側に配置されている。このため、シャント抵抗20の一面20aが第1部材101および第2部材102の一面101a、102aと同一面上に位置する場合と比較して、第1部材101および第2部材102のうちの溝部50が形成される部分と、シャント抵抗20との間で電流が第1部材101および第2部材102の厚さ方向に広がることが抑制される。つまり、第1部材101および第2部材102のうちの端子部31、32が備えられる部分の近傍に電流が流れることをさらに抑制できる。したがって、さらに検出精度が低下することを抑制できる。
Further, in the present embodiment, one
また、溝部50は、第1部材101および第2部材102を貫通するようには形成されていない。このため、溝部50が第1部材101および第2部材102を貫通するように形成されている(すなわち、貫通孔が形成されている)場合と比較して、第1部材101および第2部材102の電流が流れる範囲が小さくなることを抑制でき、発熱が大きくなることを抑制できる。
Further, the
(第1実施形態の変形例)
上記第1実施形態の変形例について説明する。例えば、図5Aに示されるように、溝部50は、第1部材101および第2部材102に2本ずつ形成されていてもよい。また、特に図示しないが、溝部50は、第1部材101および第2部材102に3本ずつ形成されていてもよい。さらに、溝部50は、第1部材101に形成される本数と第2部材102に形成される本数とが異なっていてもよい。
(Variation example of the first embodiment)
A modified example of the first embodiment will be described. For example, as shown in FIG. 5A, two
また、図5Bに示されるように、溝部50は、上記第1実施形態と比較して、X方向に沿った長さ(すなわち、幅)が長くされていてもよい。このように溝部50を形成しても、溝部50が形成されていることによって端子部31、32近傍に電流が流れ難くなるため、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 5B, the
(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対し、溝部50の形状を変更したものである。その他に関しては、第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described. In this embodiment, the shape of the
本実施形態では、図6に示されるように、溝部50は、第1部材101等の面方向に対する法線方向(以下では、単に法線方向ともいう)において、端子部31、32を通り、Y方向に延びた仮想線Kと交差するように延設されている。なお、第1部材101等の面方向に対する法線方向とは、第1部材101等の面方向に対する法線方向から視たときということもできる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
本実施形態の溝部50は、仮想線Kと交差する部分を有するように、略V字状とされている。また、本実施形態の溝部50は、第1部材101および第2部材102におけるシャント抵抗20側の端部に達するように形成されている。
The
これによれば、上記第1実施形態と比較すると、第1部材101および第2部材102の端子部31、32が備えられる部分に対してY方向から回り込む電流を少なくできる。したがって、さらに検出精度が低下することを抑制できる。
According to this, as compared with the first embodiment, it is possible to reduce the current wrapping around from the Y direction with respect to the portions of the
(上記第2実施形態の変形例)
上記第2実施形態の変形例について説明する。上記第2実施形態において、図7Aに示されるように、溝部50は、法線方向において、略U字状とされていてもよい。なお、図7Aでは、溝部50が2つの角部を有する略U字状とされているが、溝部50は、角部を有しない湾曲部のみで構成された略U字状とされていてもよい。
(Modified example of the above second embodiment)
A modified example of the second embodiment will be described. In the second embodiment, as shown in FIG. 7A, the
また、図7Bおよび図7Cに示されるように、溝部50は、法線方向において、第1部材101および第2部材102におけるシャント抵抗20側の端部に達しないように形成されていてもよい。つまり、溝部50は、第1部材101および第2部材102内で終端するように形成されていてもよい。
Further, as shown in FIGS. 7B and 7C, the
(他の実施形態)
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
(Other embodiments)
Although the present disclosure has been described in accordance with embodiments, it is understood that the present disclosure is not limited to such embodiments or structures. The present disclosure also includes various variations and variations within a uniform range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms that include only one element, more, or less, are within the scope and scope of the present disclosure.
例えば、上記各実施形態において、溝部50は、第1部材101および第2部材102の一方にのみ形成されていてもよい。また、上記各実施形態において、シャント抵抗20は、第1部材101の一面101aおよび第2部材102の102aと同一平面上に位置するように配置され、他面20b側が凹んだ状態とされていてもよい。さらに、シャント抵抗20は、厚さが第1部材101および第2部材102と同じ厚さとされていてもよい。これらのような電流検出装置としても、溝部50が形成されていることにより、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
For example, in each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態において、端子部31、32の形状は適宜変更可能である。例えば、第1部材101および第2部材102の所定領域を端子部31、32とし、当該端子部31、32をボンディングワイヤ等で外部回路と接続するようにしてもよいし、当該端子部31、32をはんだ等で外部回路としてのプリント基板と接続するようにしてもよい。つまり、端子部31、32は、第1部材101および第2部材102の一部で構成されていてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the shapes of the
10 バスバー
20 シャント抵抗
31、32 端子部
50 溝部
101 第1部材
101a 一面
101b 他面
102 第2部材
102a 一面
102b 他面
10
Claims (4)
一面(101a、102a)および前記一面と反対側の他面(101b、102b)を有する平板状とされ、前記一面側に端子部(31、32)が備えられた第1部材(101)および第2部材(102)を有するバスバー(10)と、
一面(20a)および前記一面と反対側の他面(20b)を有する平板状とされ、前記第1部材と前記第2部材との間に、当該他面が前記第1部材および前記第2部材の他面と平行となる状態で配置されると共に、前記バスバーより抵抗温度係数の小さい材料で構成される前記シャント抵抗と、を有し、
前記第1部材および前記第2部材の少なくとも一方には、前記一面のうちの前記端子部を挟んで前記シャント抵抗と反対側に位置する部分に溝部(50)が形成されている電流検出装置。 A current detection device having a shunt resistance (20).
A first member (101) and a first member (101) having a flat plate shape having one surface (101a, 102a) and another surface (101b, 102b) opposite to the one surface, and having terminal portions (31, 32) on the one surface side. A bus bar (10) having two members (102) and
It has a flat plate shape having one surface (20a) and another surface (20b) opposite to the one surface, and the other surface is between the first member and the second member, and the other surface is the first member and the second member. It has the shunt resistance, which is arranged parallel to the other surface and is made of a material having a temperature coefficient of resistance smaller than that of the bus bar.
A current detection device in which a groove portion (50) is formed in at least one of the first member and the second member in a portion located on the opposite side of the shunt resistor with the terminal portion of the one surface interposed therebetween.
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Cited By (1)
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WO2022244595A1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | Koa株式会社 | Current detection device |
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2020
- 2020-07-31 JP JP2020130993A patent/JP2022027164A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022244595A1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | Koa株式会社 | Current detection device |
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