JP6564482B2 - Metal plate resistor - Google Patents
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Description
本発明は、金属材からなる抵抗体の両端に金属材からなる電極を接合した金属板抵抗器に関する。 The present invention relates to a metal plate resistor in which electrodes made of a metal material are joined to both ends of a resistor made of a metal material.
金属板抵抗器は大電流の高精度の検出が可能で、バッテリーの充放電電流の検出等の用途に広く用いられている。金属板抵抗器をワイヤーハーネスやバスバー等に接続して固定する場合に、ボルト締めにより固定することが行われている。しかし、ボルト締めにより固定する場合、取付部に段差があると、この段差に追従する形に抵抗器が変形し、特性が変動し信頼性の劣化が懸念される。そこで、ボルト締めによる変形が可能な電極変形部を備えた金属板抵抗器が提案されている(特許文献1参照)。 Metal plate resistors can detect large currents with high accuracy, and are widely used for applications such as battery charge / discharge current detection. When a metal plate resistor is connected and fixed to a wire harness, a bus bar or the like, it is fixed by bolting. However, when fixing by bolting, if there is a step in the mounting portion, the resistor is deformed to follow the step, the characteristics fluctuate, and there is a concern about deterioration of reliability. Therefore, a metal plate resistor including an electrode deformable portion that can be deformed by bolting has been proposed (see Patent Document 1).
さらに、バスバー等に金属板抵抗器をボルト締めにより固定する際に、締め付けトルクによる応力がボルトの回転方向に印加された場合、抵抗体と電極の接合部に引き剥がし方向の応力が加わり、抵抗体と電極の接合部の一部が剥がれて損傷する可能性がある。 Furthermore, when a metal plate resistor is fixed to a bus bar or the like by bolt tightening, if stress due to tightening torque is applied in the bolt rotation direction, stress in the peeling direction is applied to the joint between the resistor and the electrode, causing resistance. Part of the joint between the body and the electrode may peel off and be damaged.
本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、バスバー等に金属板抵抗器をボルト締めにより固定するに際して、抵抗体と電極の接合面に生じる剥がれを抑制できるように強度を高めた金属板抵抗器を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of the above-described circumstances, and is a metal whose strength is increased so as to suppress peeling occurring on the joint surface between the resistor and the electrode when the metal plate resistor is fixed to the bus bar or the like by bolting. An object is to provide a plate resistor.
本発明の金属板抵抗器は、金属材からなる抵抗体と、該抵抗体よりも高導電率の金属材からなる電極と、該電極に設けられ電圧を検出するための電圧検出端子を備え、前記電極を貫通した端子孔が形成され、前記電圧検出端子は前記端子孔に挿通され、前記端子孔に挿通された電圧検出端子の一方の端部を、前記抵抗体が接触して覆うことを特徴とする。 The metal plate resistor of the present invention comprises a resistor made of a metal material, an electrode made of a metal material having a higher conductivity than the resistor, and a voltage detection terminal provided on the electrode for detecting a voltage, A terminal hole penetrating the electrode is formed, the voltage detection terminal is inserted through the terminal hole, and one end of the voltage detection terminal inserted through the terminal hole is covered with the resistor. Features.
前記電極における前記抵抗体と接合する端部に凹部が形成され、該凹部には底面があり、該底面に前記端子孔が設けられたことが好ましい。前記電圧検出端子は、一方の終端が、前記底面に当接するフランジ状であることが好ましい。 It is preferable that a concave portion is formed at an end portion of the electrode joined to the resistor, the concave portion has a bottom surface, and the terminal hole is provided on the bottom surface. It is preferable that one end of the voltage detection terminal has a flange shape in contact with the bottom surface.
以下、本発明の実施形態について、図1乃至図13を参照して説明する。なお、各図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same or equivalent member or element.
図1は本発明の第1実施例の金属板抵抗器を示す。この抵抗器10は、Cu−Mn−Ni系等の金属材からなる平板状の抵抗体11と、該抵抗体よりも高導電率のCu等の金属材からなる一対の平板状の電極12,12で構成される。そして、抵抗体11と電極12はそれぞれの接合側端面が溶接または圧接により接合された電流検出用の金属板抵抗器である。
FIG. 1 shows a metal plate resistor according to a first embodiment of the present invention. The
この抵抗器10は、電極12における抵抗体11との接合側端面部分に形成された凹部13を備え(図2−3参照)、該凹部に抵抗体11の端部が嵌め込まれて、接合されている。そして、電極12に形成されたボルトを挿通可能な固定孔14を備え、バスバー等にボルト締めにより固定することが可能となっている。
The
なお、凹部13は、電極12の第1面(上面)と端面とに開口している。そして、凹部13は、固定孔14の貫通方向と略直角の方向であって、抵抗体11の幅方向の両側部に壁部Aを備える。従って、電極の凹部13に抵抗体11の端部を嵌め込むことで、接合が強固になり、後述するようにボルト締めの応力に対して強くなる。すなわち、ボルトの回転方向に対して、両側から抵抗体11を支える壁部Aがあるため、ボルト締めの際に、抵抗体と電極の接合面に印加される応力が低減し、接合面が剥がれにくくなる。
The
図2はこの抵抗器自体の分解斜視図である。凹部13が電極12における抵抗体11との接合側端面部分に形成され、凹部13は抵抗体11の幅方向の両側部に壁部Aを備え、長手方向の端面部に壁部を備え、両側部の壁部Aと端面部の壁部に囲まれた底面部13bを備える。抵抗体11の端部が凹部13に嵌め込まれ、溶接または圧接により底面部13bおよび両側部の壁部Aと端面部の壁部に接合される。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the resistor itself. The
ろう接は、Cuろう、Agろう等を凹部13内に塗布し、抵抗体11の端部を嵌着し、加熱して冷却することで、ろう材により抵抗体と電極の接着面を接合する。溶接は、レーザービーム溶接または電子ビーム溶接等を用い、抵抗体と電極の接着面を接合する。
In brazing, Cu brazing, Ag brazing, or the like is applied in the
凹部13の底面部13bには第1面(表面)と反対側の第2面(裏面)に貫通する端子孔13cがあり、該端子孔に電圧測定が可能であって第2面(裏面)側に突出する端子15を挿通可能としている。これにより、第2面(裏面)側への電圧検出端子15の立設が容易になる。また、端子孔13cの位置を変更することによって、電圧検出精度を向上させることができる。例えば、端子孔13cの位置を電極12の抵抗体側端面に接近させ、電圧検出端子15を抵抗体側端面に接近させることで、電極の抵抗成分の影響を低減した電圧検出を行うことができる。
The
電圧検出端子15は、一方の終端が、底面部13bに当接するフランジ状であることが好ましい。これにより、電圧検出端子15の位置決め、抜けの防止が可能となる。図3は端子孔13cに電圧検出端子15を装着した状態を示す。端子孔13cは電圧検出端子15のフランジ部に係合する凹部を備え、該凹部に電圧検出端子15のフランジ部を挿着し、その表面が底面部13bと略同一平面となるようにする(図5参照)。そして、電圧検出端子を嵌めて平坦となった底面部13bを抵抗体11の端部で被覆し、ろう接または溶接することで、電圧検出端子15の抜けや引っ込みを防止できる。この状態で、電圧検出端子15は第2面(裏面)側へ突出する。
It is preferable that one end of the
図4はこの抵抗器の組み付け段階の分解斜視図であり、図1の抵抗器の裏面側を表面側にした図である。電極12の抵抗体側端面近傍には電圧検出端子15が立設され、抵抗体11に流れる被測定電流によって生じる電圧を外部に取り出して検出できるようになっている。電極12の固定孔14およびバスバー16の固定孔17にボルト18が挿通して、ナット19を締め付けることで、抵抗器の電極12をバスバー16に固定することができる。
FIG. 4 is an exploded perspective view of this resistor assembly stage, and is a view in which the back surface side of the resistor of FIG. 1 is the front surface side. A
図5は抵抗器の電極12をバスバー16に、ボルト18をナット19に締め付けることで組み付けた状態を示す。すなわち、抵抗体11の両端部が電極12の端面部分に形成された凹部13に嵌め込まれ、ろう接または溶接により接合して固定されている。抵抗体11は凹部13の底面部13bにも接合して固定されるので、図中の上下方向の応力に対して強い。一対の電極12の抵抗体側の端面近傍には、電圧検出端子15がそのフランジ部15aを抵抗体11に接触させて電極の第2面側に突出している。
FIG. 5 shows a state in which the
図6は図4における組み付けの際の応力の分布を示す。ボルト18を回転方向に締め付けると、図中の回転方向にFθで示す応力が生じる。これにより、抵抗体11と電極12の接合面の近傍で、抵抗体11の長手方向に対して垂直方向に応力Fαが生じる。これに対して、電極12の凹部13は抵抗体11の幅方向の両側部に壁部Aを備えるので、ボルト18の回転方向の応力Fθに対して、両側から抵抗体11の端部を支える壁部Aがある。このため、ボルト締めの際の応力Fαは抵抗体11と電極12の接合面に作用しない。従って、ボルト締めに際して、抵抗体11と電極12の接合面が剥がれる恐れが無くなり、抵抗器の信頼性を高めることができる。
FIG. 6 shows a stress distribution during assembly in FIG. When the
図7は好ましい凹部の寸法例を示す。凹部13の長さXは抵抗体11の厚みの0.5から2倍程度が好ましい。壁部Aの幅Yは抵抗体11の厚みの0.5倍以上が好ましい。凹部13の高さZも抵抗体11の厚みの0.5倍以上が好ましい。これらの寸法は、ボルト締めによって発生する応力Fαが電極12と抵抗体11の接合面に影響しないように、壁部Aで補強するのに適するように設定する。
FIG. 7 shows an example of a preferred recess dimension. The length X of the
図8および図9は本発明の第2実施例の金属板抵抗器10aを示す。この実施例においては、凹部23は第1面と第2面の間を貫通していて底面を有さない。すなわち、抵抗体11の厚みは電極12の厚みと同じで、凹部23は、固定孔14の貫通方向と略直角の方向であって、抵抗体11の幅方向の両側部に壁部Aを備える。従って、抵抗体11の両端部が凹部23の一対の壁部Aに支えられた構造となっていて、ボルト締めに対して第1実施例よりも強い構造となっている。また、凹部23が第1面と第2面の間を貫通しているので、抵抗体11の位置決めも容易である。抵抗体11と電極12の接合がろう接または溶接により形成される点も第1実施例と同様である。
8 and 9 show a
図10は本発明の第3実施例の金属板抵抗器10bを示す。この実施例では、凹部13の底面13bに電圧検出端子15の挿入孔13cを複数形成している。これにより、いずれかの孔13cに電圧検出端子15を挿入することで、電圧検出端子15を立設することができる。電圧検出端子の配置によって、電流分布に対応した適切な位置に電圧検出端子の立設ができ、TCR特性等を調整することが可能となる。開発段階で本実施例の構造を用いて特性の検査を行い、最適な位置を見出し、製品化段階では当該位置にのみ挿入孔を形成するようにしてもよい。
FIG. 10 shows a
図11−13は本発明の第4実施例の金属板抵抗器を示す。これらの実施例では、凹部13の底面13bに電圧検出端子の挿入孔13cを単数形成し、電圧検出端子15を挿入し、その電極側に電流の流れを妨げる線状の貫通孔25A、25B、25Cを形成したものである。図11では電流方向に直交する方向の貫通孔25Aを形成し、図12では抵抗体側電極端面から斜めに切り込む貫通孔25Bを形成し、図13では抵抗体側電極端面から電流方向に切り込み、電流方向に直交する方向にカギの手状に切り込む貫通孔25Cを形成している。貫通孔25A、25B、25Cを端子孔13cの外側に形成することで、端子孔13c近傍で電流が流れないようにすることができ、電極の抵抗成分の影響を低減し、より正確な電流検出が可能となり、さらにTCR特性等を調整することが可能となる。
11-13 show a metal plate resistor according to a fourth embodiment of the present invention. In these embodiments, a single voltage detection
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 Although one embodiment of the present invention has been described so far, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea.
本発明は、ボルト締めでバスバー等に固定する金属板抵抗器に好適に利用可能である。 The present invention can be suitably used for a metal plate resistor fixed to a bus bar or the like by bolting.
Claims (5)
前記電極を貫通した端子孔が形成され、
前記電圧検出端子は前記端子孔に挿通され、
前記端子孔に挿通された電圧検出端子の一方の端部を、前記抵抗体が接触して覆うことを特徴とする電流検出用金属板抵抗器。 A resistor made of a metal material, an electrode made of a metal material having a higher conductivity than the resistor, and a voltage detection terminal provided on the electrode for detecting a voltage;
A terminal hole penetrating the electrode is formed,
The voltage detection terminal is inserted through the terminal hole,
The current detecting metal plate resistor, wherein the resistor contacts and covers one end portion of the voltage detection terminal inserted through the terminal hole.
該凹部には底面部があり、
該底面部に前記端子孔が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の電流検出用金属板抵抗器。 A recess is formed at the end of the electrode that joins the resistor,
The recess has a bottom surface,
The metal plate resistor for current detection according to claim 1, wherein the terminal hole is provided in the bottom surface portion.
前記電極における前記抵抗体と接合する端部に凹部が形成され、 A recess is formed at the end of the electrode that joins the resistor,
該凹部には底面部があり、該底面部に前記電極を貫通した端子孔が形成され、 The recess has a bottom surface, and a terminal hole penetrating the electrode is formed on the bottom surface,
前記電圧検出端子は前記端子孔に挿通され、 The voltage detection terminal is inserted through the terminal hole,
前記端子孔に挿通された電圧検出端子の一方の端部を、前記抵抗体が接触して覆うことを特徴とする電流検出用金属板抵抗器。 The current detecting metal plate resistor, wherein the resistor contacts and covers one end portion of the voltage detection terminal inserted through the terminal hole.
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