WO2019181117A1 - シャント抵抗器及びその製造方法 - Google Patents

シャント抵抗器及びその製造方法 Download PDF

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建二 村上
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    • H01C7/06Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material including means to minimise changes in resistance with changes in temperature
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    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/28Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for applying terminals

Definitions

  • the present invention relates to a shunt resistor, and in particular, a large current is supplied from a battery for high voltage used in an electric vehicle (EV vehicle), a hybrid vehicle (HV vehicle), a plug-in hybrid vehicle (PHV vehicle), etc. to a motor circuit.
  • the present invention relates to a shunt resistor used when measuring a current value of a flowing current path and a manufacturing method thereof.
  • the shunt resistor 100 includes two plate-like base materials 102 joined to the resistor 101 by welding the resistor 101 with the resistor 101 interposed therebetween, and the base material 102. Each has a measurement terminal portion 103 joined by welding 103a.
  • Reference numeral 102a denotes a circular bolt hole for passing a shaft portion of an insulating bolt (not shown).
  • the resistor 101 when a current flows through the shunt resistor 100 as described above, the resistor 101 generates heat, and the resistance value of the resistor 101 changes depending on the heat generation temperature. Therefore, in order not to raise the heat generation temperature, it is necessary to reduce the resistance value of the resistor 101.
  • the resistance value of the resistor 101 when a large current of 400 A flows through the shunt resistor 100, the resistance value of the resistor 101 is preferably about 100 ⁇ .
  • the resistance value of the resistor 101 is 30 ⁇ to 50 ⁇ is preferred.
  • the resistor 101 since it is known that the resistance value of the resistor 101 varies depending on the volume of the resistor 101 itself, as shown in FIG. 4, the resistor 101 is provided with a notch 101 b having a concave shape, A technique for adjusting the resistance value of the resistor 101 by reducing the volume of the 101 itself is generally known.
  • the width W10 of the resistor 101 (see FIG. 4B).
  • the width W10 (see FIG. 4B) of the resistor 101 is set to about 8 mm, and to set the resistance value of the resistor 101 to 30 ⁇ to 50 ⁇ , the resistance
  • the width W10 (see FIG. 4B) of the body 101 needs to be about 3 mm.
  • the continuous welding method refers to a long object LO in which a resistor 101 is sandwiched between two base materials 102 wound around a feeding roll KR1, and the feeding roll KR1.
  • the long object LO1 welded using the electron beam DE is wound around the winding roll MR as shown in FIG. 5 (a).
  • the long object LO1 wound around the take-up roll MR is wound around the feed roll KR2, and is fed out from the feed roll KR2 in the arrow Y12 direction.
  • the long object LO1 fed out from the feed roll KR2 is cut by a cutting blade (not shown) in a direction (C10 shown in FIG. 5B) perpendicular to the feed direction (the direction of arrow Y12 shown in FIG. 5B). , C11)), it is cut at predetermined intervals.
  • the long object LO1 is cut at a predetermined interval in this way, and a bolt hole 102a (see FIG. 4) is provided through each of the base materials 102 of the cut pieces S so as to penetrate in the vertical direction.
  • the shunt resistor 100 as shown in FIG. 4 is manufactured.
  • an object of the present invention is to provide a shunt resistor capable of measuring an accurate current value even when a large current flows, and a manufacturing method thereof.
  • the resistor (10) is a protrusion (first protrusion) protruding from at least one side surface (11a) of both side surfaces (one side surface 11a, the other side surface 11b) along the longitudinal direction of the two base materials (11). Part 10a) is provided.
  • the resistor (10) is a protrusion (first protrusion 10a, second protrusion) protruding from both side surfaces (one side surface 11a, the other side surface 11b) along the longitudinal direction of the two base materials (11). 10b) is provided.
  • the protrusion part (1st side) which protruded from at least one side surface (11a) among the both side surfaces (one side surface 11a, the other side surface 11b) along the longitudinal direction of two base materials (11).
  • the two base materials (11) and the protruding portion of the resistor (10) are connected by a known clamping mechanism (not shown). It becomes possible to clamp.
  • a sufficient weld bead width can be secured, so that poor joining is unlikely to occur. High quality welding can be realized.
  • an accurate current value can be measured even when a large current flows.
  • the resistor (10) can be stably clamped by a known clamping mechanism (not shown).
  • an accurate current value can be measured even when a large current flows.
  • (A) is a perspective view of the shunt resistor which concerns on one Embodiment of this invention
  • (b) is a top view of the shunt resistor which concerns on the same embodiment.
  • the manufacturing process of the shunt resistor which concerns on the embodiment is shown
  • (a) is a top view which shows the state which prepared two base materials and a resistor which concern on the embodiment separately
  • (b) is in (a) The top view which shows the state which has pinched the prepared resistor between two base materials
  • (c) is a top view which shows the state which welded from the state of (b), and joined two base materials and a resistor
  • ( d) It is a front view which shows the state which joined the measurement terminal to each of two base materials from the state of (c) by welding.
  • FIG. 1 It is a perspective view of the shunt resistor which concerns on other embodiment.
  • (a) is a perspective view of the conventional shunt resistor
  • (b) is a plan view of the conventional shunt resistor.
  • (A) is explanatory drawing explaining the state currently welded in the state which pinched
  • (b) is what continuously welded in (a) for every predetermined interval. It is explanatory drawing explaining the state which has cut
  • the shunt resistor according to the present embodiment has a large current from a battery for high voltage used in an electric vehicle (EV vehicle), a hybrid vehicle (HV vehicle), a plug-in hybrid vehicle (PHV vehicle), etc. to a motor circuit.
  • EV vehicle electric vehicle
  • HV vehicle hybrid vehicle
  • PSV vehicle plug-in hybrid vehicle
  • FIG. 1 the shunt resistor 1 is integrated with the resistor 10 and the resistor 10 by welding 10e with the resistor 10 interposed therebetween, as shown in FIG.
  • the two base materials 11 are formed on the two base materials 11, and the measurement terminals 12 are vertically fixed on the two base materials 11 by welding 12 a.
  • the resistor 10 can cope with a large current of 1000 A.
  • the resistor 10 is formed in a short rectangular shape with a thickness of about 3 mm to 5 mm.
  • the width W1 is formed to be as narrow as about 3 mm.
  • the resistor 10 is made of, for example, a Cu—Mn alloy, a Cu—Ni alloy, a Ni—Cr alloy, or the like, and can cope with a large current of 1000 A.
  • the resistor has a resistance value of about 30 ⁇ to 50 ⁇ .
  • one side surface 11c in the drawing, the left side of the base material 11
  • the outer side is more than one side surface 11a (upper surface in the drawing) along the longitudinal direction of the two base materials 11.
  • a protruding first protruding portion 10a is provided. Further, on the lower side of the resistor 10, as shown in FIG.
  • one side surface 11c along the width direction of the two base materials 11 in the drawing, the right side surface of the base material 11 positioned on the left side,
  • the second side surface 11b the lower surface in the drawing
  • a protruding portion 10b is provided.
  • the height (length) H1 (see FIG. 1B) of the first protrusion 10a provided in the resistor 10 as described above is 2 to 5 mm
  • the second protrusion The height (length) H2 of 10b (see FIG. 1 (b)) is 2 to 5 mm
  • the height (length) H1 (see FIG. 1 (b)) of the first protrusion 10a and the height (length) H2 (see FIG. 1 (b)) of the second protrusion 10b are as follows. These may be set identically or differently.
  • one side surface 11c along the width direction of the two base materials 11 (in the drawing, the right side surface of the base material 11 located on the left side and the base material located on the right side) 11 on the left and right side surfaces 10c and 10d of the resistor 10 that is in contact with one side surface 11c of the two base materials 11 when the resistor 10 is sandwiched between them.
  • 10 is joined to the left side surface 10c of the resistor 10 by welding 10e, and the base material 11 positioned on the right side of the figure is joined to the right side surface 10d of the resistor 10 by welding 10e.
  • the resistor 10 and the two base materials 11 are integrally formed by the welding 10e.
  • the base material 11 is a so-called busper, and is made of a metal such as copper.
  • the base material 11 is formed in a long rectangular shape having a thickness of about 3 mm to 5 mm. ing.
  • a circular bolt hole 11e for passing a shaft portion of an insulating bolt is provided in the vertical direction. It is formed through.
  • the measurement terminal 12 is capable of mounting a printed circuit board for current detection, and is formed of copper, tin plating or the like. As shown in FIG. 1, the measurement terminal 12 is fixed upright on two base materials 11 by welding 12a. It is what is done.
  • two base materials 11 having bolt holes 11e penetrating in the vertical direction on the other side surface 11d side are prepared. Furthermore, the resistor 10 provided with the first protrusion 10a and the second protrusion 10b described above is prepared.
  • the two prepared base materials 11 and the first projecting portion 10a and the second projecting portion 10b of the resistor 10 are clamped by a well-known clamping mechanism (not shown) and shown in FIG.
  • a well-known clamping mechanism (not shown) and shown in FIG.
  • the side surfaces 11 c of the two base materials 11 are brought into contact with the left and right side surfaces 10 c and 10 d of the resistor 10, and the resistance body 10 is sandwiched between the two base materials 11.
  • the width W1 of the resistor 10 (see FIGS. 1B and 2C) is as narrow as about 3 mm, it is shown on the left side surface 10c of the resistor 10.
  • One side surface 11c of the base material 11 located on the left side can be joined by welding 10e, and one side surface 11c of the base material 11 located on the right side in the drawing can be joined by welding 10e to the right side surface 10d of the resistor 10. That is, since the weld bead width of the weld 10e may be about 0.7 mm to 1 mm, even if the weld bead width of the weld 10e is 1 mm, the width W1 of the resistor 10 (FIG. 1B). , See FIG.
  • the width W1 of the resistor 10 is as narrow as about 3 mm. If the resistor 10 having the structure of the resistor 101 as shown in FIG. 4 is clamped by a known clamp mechanism, the clamp mechanism becomes an obstacle, and therefore, a weld bead width of about 0.7 mm to 1 mm is secured. It becomes very difficult. As a result, high-quality welding becomes difficult, and joint failure is likely to occur.
  • the first protrusion 10a and the second protrusion 10b for clamping the resistor 10 with a well-known clamping mechanism (not shown) so as to ensure a sufficient weld bead width.
  • a long object LO in a state in which a resistor 101 is sandwiched between two base materials 102 wound around a feeding roll KR1 It is extended from KR1 in the direction of the arrow Y11, and among the extended object LO, the portion where the resistor 101 and the two base materials 102 are in close contact is welded 101a using the electron beam DE. Therefore, it is not preferable to form the resistor 101 shown in FIG. 5A like the resistor 10 provided with the first protruding portion 10a and the second protruding portion 10b shown in this embodiment. Is possible.
  • the base material 11 in which the bolt hole 11e is formed penetrating in the vertical direction on the other side surface 11d side is used.
  • the two prepared with a well-known clamping mechanism (not shown) By clamping the base material 11 and the first projecting portion 10a and the second projecting portion 10b of the resistor 10, the resistor 10 is sandwiched between the two base materials 11 and integrally formed by welding 10e. I am doing so.
  • FIG. 2 (d) After welding as shown in FIG. 2 (c), as shown in FIG. 2 (d), if the measurement terminal 12 is fixed upright by welding 12a on the two base materials 11, respectively, FIG. The shunt resistor 1 as shown in FIG.
  • the first projecting portion 10a projecting outward from one side surface 11a (the upper surface in the drawing) along the longitudinal direction of the two base materials 11, and the two base materials.
  • the resistor 10 With a second projecting portion 10b projecting outward from the other side surface 11b (the lower surface in the drawing) along the longitudinal direction of the material 11, two known clamping mechanisms (not shown) It becomes possible to clamp the base material 11 and the first protrusion 10a and the second protrusion 10b of the resistor 10.
  • a sufficient weld bead width can be secured, so that high-quality welding is unlikely to occur. Welding can be realized.
  • an accurate current value can be measured even when a large current flows.
  • the height (length) H1 of the first protrusion 10a is formed to 2 to 5 mm
  • the height (length) of the second protrusion 10b is formed to 2 to 5 mm
  • H2 (see FIG. 1B) is formed to 2 to 5 mm
  • the notch 101b as shown in FIG. 4 may have to be provided.
  • the shunt resistor 1 is a current path through which a large current flows from a high-voltage battery used in an electric vehicle (EV vehicle), a hybrid vehicle (HV vehicle), a plug-in hybrid vehicle (PHV vehicle), etc. to a motor circuit.
  • the height (length) H1 of the first protrusion 10a (see FIG. 1B) is set to be greater than 5 mm, and the height (length) H2 of the second protrusion 10b ( This is because, when the size is larger than 5 mm, there is a possibility that it may come into contact with other devices or parts, and an accurate current value may not be measured.
  • the height (length) H1 of the first protrusion 10a is formed to 2 to 5 mm
  • the height (length) H2 of the second protrusion 10b is preferably 2 to 5 mm.
  • the height (length) H1 of the first protrusion 10a is formed to be 2 to 5 mm
  • the height (length) H2 of the second protrusion 10b is formed to be 2 to 5 mm
  • the cutout portion 101b as shown in FIG. 4 is provided even if it is necessary to adjust the resistance value by reducing the volume of the resistor 10 itself.
  • the resistance value can be adjusted by reducing the volume of the resistor 10 itself, and contact with other devices or parts can be avoided. Therefore, according to the present embodiment, an accurate current value can be measured even when a large current flows.
  • the shapes of the resistor 10, the base material 11, and the measurement terminal 12 shown in the present embodiment are merely examples, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It is.
  • the resistor 10 of the present embodiment an example is shown in which a first protrusion 10 a is provided on the upper side of the resistor 10 and a second protrusion 10 b is provided on the lower side of the resistor 10.
  • the present invention is not limited to this, and only one of the first protrusion 10a and the second protrusion 10b may be provided.
  • the resistor 10 is provided by a known clamping mechanism (not shown). Can be stably clamped, which is preferable.
  • the base material 11 to which the bending process was given was shown. It is also applicable to.
  • the conventional continuous welding method cannot be adopted to manufacture the shunt resistor 1 using the base material 11 that has been subjected to such bending processing, the present embodiment described with reference to FIG. The form manufacturing method is particularly useful.
  • the shunt resistor 1 exemplified in the present embodiment is a battery for high voltage used in an electric vehicle (EV vehicle), a hybrid vehicle (HV vehicle), a plug-in hybrid vehicle (PHV vehicle), etc., in particular, to a motor circuit. It is useful when measuring the current value of the current path through which a large current flows.

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Abstract

大電流が流れても、正確な電流値を計測することができるシャント抵抗器の製造方法を提供することを目的としている。 二つの母材11で抵抗体10を挟んだ際、該二つの母材11の長手方向に沿う両側面(一側面11a、他側面11b)より突出した第1の突出部10a、第2の突出部10bが設けられるように抵抗体10を形成し、 抵抗体10を挟んで二つの母材11を該抵抗体10に溶接10eにて接合する際、抵抗体10の第1の突出部10a、第2の突出部10bと二つの母材11をクランプして溶接10eにて接合してなる。

Description

シャント抵抗器及びその製造方法
 本発明は、シャント抵抗器に関し、特に、電気自動車(EV車)、ハイブリット車(HV車)、プラグインハイブリット車(PHV車)等で使用される高電圧用途のバッテリーからモータ回路へ大電流が流れる電流経路の電流値を計測する際に用いられるシャント抵抗器及びその製造方法に関する。
 従来のシャント抵抗器として、特許文献1に記載のようなシャント抵抗器が知られている。図4に示すように、このシャント抵抗器100は、抵抗体101を挟んで抵抗体101を溶接101aすることにより抵抗体101と接合された二つの板状の母材102と、母材102のそれぞれに溶接103aにより接合された測定端子部103とを備えるものである。なお、符号102aは、図示しない絶縁ボルトの軸部を通過させるための円形状のボルト孔である。
特開2009-244065号公報
 ところで、上記のようなシャント抵抗器100に電流が流れると抵抗体101が発熱し、もって、その発熱温度に依存して抵抗体101の抵抗値が変化することとなる。そのため、発熱温度を上昇させないようにするため、抵抗体101の抵抗値を低くする必要がある。例えば、シャント抵抗器100に400Aの大電流が流れる際、抵抗体101の抵抗値は、100μΩぐらいが好ましいとされ、シャント抵抗器100に1000Aの大電流が流れる際、抵抗体101の抵抗値は、30μΩ~50μΩぐらいが好ましいとされている。
 ここで、抵抗体101の抵抗値は、抵抗体101自体の体積によって変わることが知られているため、図4に示すように、抵抗体101に凹形状からなる切欠部101bを設け、抵抗体101自体の体積を減少させることによって、抵抗体101の抵抗値を調整する手法が一般的に知られている。
 しかしながら、このような手法では、図4(b)に示すように、図示左側に位置する母材102から図示右側に位置する母材102に電流が流れる際(矢印Y10方向参照)、抵抗体101に設けられている切欠部101bには電流が流れないこととなるから、正確な電流値を計測できない可能性があるといった問題があった。
 そこで、抵抗体101の抵抗値を低くするため、抵抗体101の幅W10(図4(b)参照)を狭くすることが考えられる。例えば、抵抗体101の抵抗値を100μΩとするには、抵抗体101の幅W10(図4(b)参照)を8mm程度にし、抵抗体101の抵抗値を30μΩ~50μΩとするには、抵抗体101の幅W10(図4(b)参照)を3mm程度にする必要がある。
 しかしながら、上記のように抵抗体101の幅W10(図4(b)参照)を狭くすると、二つの母材102で抵抗体101を挟んで、抵抗体101を溶接101aして、抵抗体101と二つの母材102とを接合するのが非常に困難であるといった問題があった。特に、従来のシャント抵抗器100を製造するにあたっては、連続溶接方法が採用されているため、この問題が特に顕著であるといった問題があった。すなわち、連続溶接方法とは、図5(a)に示すように、繰り出しロールKR1に巻回されている二つの母材102で抵抗体101を挟んだ状態の長尺物LOを、繰り出しロールKR1より矢印Y11方向に繰り出し、その繰り出した長尺物LOのうち、抵抗体101と二つの母材102が密接している部分を、電子ビームDEを用いて溶接101aしていくというものである。これにより、抵抗体101を挟んだ二つの母材102が、抵抗体101に溶接101aによって接合されることとなる。なお、電子ビームDEを用いて溶接された長尺物LO1は、図5(a)に示すように、巻き取りロールMRに巻き取られることとなる。そして、巻き取りロールMRに巻き取られた長尺物LO1は、図5(b)に示すように、繰り出しロールKR2に巻回され、繰り出しロールKR2より矢印Y12方向に繰り出されることとなる。そしてこの繰り出しロールKR2より繰り出された長尺物LO1は、図示しない切断刃にて、繰り出し方向(図5(b)に示す矢印Y12方向)と垂直となる方向(図5(b)に示すC10,C11参照)から、所定間隔ごとに切断されることとなる。しかして、このように長尺物LO1を所定間隔ごとに切断していき、その切断された切断片Sの母材102のそれぞれにボルト孔102a(図4参照)を上下方向に貫通して設け、さらに、母材102のそれぞれに溶接103a(図4参照)により測定端子部103を接合することにより、図4に示すようなシャント抵抗器100が製造されることとなる。
 しかるに、このような連続溶接方法では、二つの母材102で抵抗体101を挟んだ状態の長尺物LOが繰り出しロールKR1より連続的に繰り出されてくるため、抵抗体101と二つの母材102を溶接101aにて確実に接合するには、十分な溶接代が必要となる。そのため、抵抗体101の幅W10(図4(b)参照)を狭くすると、十分な溶接代が得られず、もって、接合不良が生じ、正確な電流値を計測できない可能性があるといった問題があった。
 そこで、本発明は、上記問題に鑑み、大電流が流れても、正確な電流値を計測することができるシャント抵抗器及びその製造方法を提供することを目的としている。
 上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
 請求項1の発明によれば、抵抗体(10)と、
 前記抵抗体(10)を挟んで当該抵抗体(10)に溶接(10e)にて接合された二つの母材(11)と、を有し、
 前記抵抗体(10)は、前記二つの母材(11)の長手方向に沿う両側面(一側面11a、他側面11b)のうち少なくとも一側面(11a)より突出した突出部(第1の突出部10a)が設けられてなることを特徴としている。
 また、請求項2の発明によれば、上記請求項1に記載のシャント抵抗器(1)において、
 前記抵抗体(10)は、前記二つの母材(11)の長手方向に沿う両側面(一側面11a、他側面11b)より突出した突出部(第1の突出部10a、第2の突出部10b)が設けられてなることを特徴としている。
 一方、請求項3の発明によれば、二つの母材(11)で抵抗体(10)を挟んだ際、該二つの母材(11)の長手方向に沿う両側面(一側面11a、他側面11b)のうち少なくとも一側面(11a)より突出した突出部(第1の突出部10a)が設けられるように前記抵抗体(10)を形成し(図2(a)参照)、
 前記抵抗体(10)を挟んで前記二つの母材(11)を該抵抗体(10)に溶接(10e)にて接合する際、前記抵抗体(10)の突出部(第1の突出部10a)と前記二つの母材(11)をクランプして溶接(10e)にて接合してなる(図2(b)~(c)参照)ことを特徴としている。
 次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
 請求項1に係る発明によれば、二つの母材(11)の長手方向に沿う両側面(一側面11a、他側面11b)のうち少なくとも一側面(11a)より突出した突出部(第1の突出部10a)を抵抗体(10)に設けることにより、図示しない周知のクランプ機構にて、二つの母材(11)と、抵抗体(10)の突出部(第1の突出部10a)をクランプすることが可能となる。これにより、二つの母材(11)にて抵抗体(10)を挟んで、溶接(10e)により接合する際、溶接ビード幅を十分確保するこができ、もって、接合不良が発生し難くい高品質の溶接を実現することができる。
 しかして、本発明によれば、大電流が流れても、正確な電流値を計測することができる。
 また、請求項2に係る発明によれば、二つの母材(11)の長手方向に沿う両側面(一側面11a、他側面11b)より突出した突出部(第1の突出部10a、第2の突出部10b)を抵抗体(10)に設けることにより、図示しない周知のクランプ機構にて、抵抗体(10)を安定してクランプすることができる。
 一方、請求項3に係る発明によれば、二つの母材(11)で抵抗体(10)を挟んだ際、該二つの母材(11)の長手方向に沿う両側面(一側面11a、他側面11b)のうち少なくとも一側面(11a)より突出した突出部(第1の突出部10a)が設けられるように抵抗体(10)を形成し(図2(a)参照)、抵抗体(10)を挟んで二つの母材(11)を該抵抗体(10)に溶接(10e)にて接合する際、抵抗体(10)の突出部(第1の突出部10a)と二つの母材(11)をクランプして接合して(図2(b)~(c)参照)いるから、二つの母材(11)にて抵抗体(10)を挟んで、溶接(10e)により接合する際、溶接ビード幅を十分確保するこができ、もって、接合不良が発生し難くい高品質の溶接を実現することができる。
 しかして、本発明によれば、大電流が流れても、正確な電流値を計測することができる。
(a)は本発明の一実施形態に係るシャント抵抗器の斜視図、(b)は同実施形態に係るシャント抵抗器の平面図である。 同実施形態に係るシャント抵抗器の製造工程を示し、(a)は同実施形態に係る二つの母材と抵抗体を別々に準備した状態を示す平面図、(b)は(a)にて準備した抵抗体を二つの母材で挟んでいる状態を示す平面図、(c)は(b)の状態から溶接を行って二つの母材と抵抗体を接合した状態を示す平面図、(d)は(c)の状態から測定端子を二つの母材それぞれに溶接にて接合した状態を示す正面図である。 他の実施形態に係るシャント抵抗器の斜視図である。 (a)は従来のシャント抵抗器の斜視図、(b)は従来のシャント抵抗器の平面図である。 (a)は従来の抵抗体を従来の二つの母材で挟んだ状態で連続溶接している状態を説明する説明図、(b)は(a)にて連続溶接したものを所定間隔ごとに切断している状態を説明する説明図である。
 以下、本発明に係るシャント抵抗器の一実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。
 本実施形態に係るシャント抵抗器は、特に、電気自動車(EV車)、ハイブリット車(HV車)、プラグインハイブリット車(PHV車)等で使用される高電圧用途のバッテリーからモータ回路へ大電流が流れる電流経路の電流値を計測する際に用いられるもので、図1に示すように、シャント抵抗器1は、抵抗体10と、抵抗体10を挟んで溶接10eにより抵抗体10と一体的に形成された二つの母材11と、二つの母材11上にそれぞれ溶接12aにより立設固定されている測定端子12とで構成されている。
 抵抗体10は、1000Aの大電流が流れても対応可能なもので、図1(a)に示すように、例えば、厚み約3mm~5mmの厚板状で短尺の矩形状に形成されており、図1(b)に示すように、幅W1が3mm程度の幅狭に形成されているものである。そしてさらに、この抵抗体10は、例えば、Cu-Mn系合金、Cu-Ni系合金、Ni-Cr系合金、等で形成されていることが好ましく、1000Aの大電流が流れても対応可能なように、抵抗値が30μΩ~50μΩ程度の抵抗体である。
 しかして、このように形成される抵抗体10の上部側には、図1(b)に示すように、二つの母材11の幅方向に沿う一側面11c(図示では、左側に位置する母材11の右側面、右側に位置する母材11の左側面)同士で抵抗体10を挟んだ際、二つの母材11の長手方向に沿う一側面11a(図示では、上面)より外方に突出している第1の突出部10aが設けられている。そしてさらに、抵抗体10の下部側には、図1(b)に示すように、二つの母材11の幅方向に沿う一側面11c(図示では、左側に位置する母材11の右側面、右側に位置する母材11の左側面)同士で抵抗体10を挟んだ際、二つの母材11の長手方向に沿う他側面11b(図示では、下面)より外方に突出している第2の突出部10bが設けられている。
 ところで、上記のような抵抗体10に設けられている第1の突出部10aの高さ(長さ)H1(図1(b)参照)は、2~5mmに形成され、第2の突出部10bの高さ(長さ)H2(図1(b)参照)は、2~5mmに形成されている。なお、この第1の突出部10aの高さ(長さ)H1(図1(b)参照)と、第2の突出部10bの高さ(長さ)H2(図1(b)参照)は、同一に設定されていても良いし、異なるように設定されていても良い。
 一方、図1(a),(b)に示すように、二つの母材11の幅方向に沿う一側面11c(図示では、左側に位置する母材11の右側面、右側に位置する母材11の左側面)同士で抵抗体10を挟んだ際、二つの母材11の一側面11cに接触する抵抗体10の左右側面10c,10dには、図示左に位置する母材11が抵抗体10の左側面10cに溶接10eにより接合され、図示右に位置する母材11が抵抗体10の右側面10dに溶接10eにより接合されている。これにより、抵抗体10と二つの母材11とが、溶接10eにより一体的に形成されることとなる。
 母材11は、所謂バスパーと呼ばれるもので、銅等の金属からなり、図1(a)に示すように、例えば、厚み約3mm~5mmの厚板状で、長尺の矩形状に形成されている。そしてこの母材11の幅方向に沿う他側面11d側(抵抗体10の接合部と反対側)には、図示しない絶縁ボルトの軸部を通過させるための円形状のボルト孔11eが上下方向に貫通して形成されている。
 測定端子12は、電流検出用のプリント基板を実装可能なもので、銅,錫メッキ等で形成されており、図1に示すように、二つの母材11上にそれぞれ溶接12aにより立設固定されるものである。
 ここで、上記のように構成されるシャント抵抗器1の製造方法を、図2を参照して具体的に説明する。
 まず、図2(a)に示すように、他側面11d側にボルト孔11eが上下方向に貫通して形成されている母材11を二つ準備する。そしてさらに、上記説明した第1の突出部10aと第2の突出部10bが設けられている抵抗体10を準備する。
 次いで、上記準備した二つの母材11と、抵抗体10の第1の突出部10aと第2の突出部10bを図示しない周知のクランプ機構にてクランプした上で、図2(b)に示すように、抵抗体10の左右側面10c,10dに、二つの母材11の一側面11cを接触させて、二つの母材11にて抵抗体10を挟んだ状態とする。
 次いで、この状態で、非真空環境下において、図示しないレーザー溶接を用いて、図2(c)に示すように、抵抗体10の左側面10cに図示左に位置する母材11の一側面11cを溶接10eにより接合し、抵抗体10の右側面10dに図示右に位置する母材11の一側面11cを溶接10eにより接合する。これにより、二つの母材11と抵抗体10とが溶接10eにより一体的に形成されることとなる。
 しかして、このようにすれば、抵抗体10の幅W1(図1(b),図2(c)参照)が3mm程度と幅狭であったとしても、抵抗体10の左側面10cに図示左に位置する母材11の一側面11cを溶接10eにより接合し、抵抗体10の右側面10dに図示右に位置する母材11の一側面11cを溶接10eにより接合することが可能となる。すなわち、溶接10eの溶接ビード幅としては、0.7mm~1mm程度あれば良いため、仮に、溶接10eの溶接ビード幅が1mmであったとしても、抵抗体10の幅W1(図1(b),図2(c)参照)が3mm程度あれば、溶接ビード幅としては十分な幅を確保できていることとなる。それゆえ、抵抗体10の幅W1(図1(b),図2(c)参照)が3mm程度と幅狭であったとしても、抵抗体10の左側面10cに図示左に位置する母材11の一側面11cを溶接10eにより接合し、抵抗体10の右側面10dに図示右に位置する母材11の一側面11cを溶接10eにより接合することが可能、すなわち、高品質の溶接が可能となる。これにより、接合不良が発生し難くなる。
 しかるに、本実施形態においては、抵抗体10の幅W1(図1(b),図2(c)参照)が3mm程度と幅狭であったとしても、溶接ビード幅が十分確保できるように、抵抗体10を図示しない周知のクランプ機構にてクランプするために、第1の突出部10aと第2の突出部10bを抵抗体10に設けている。このようにすれば、抵抗体10の幅W1(図1(b),図2(c)参照)が3mm程度と幅狭であったとしても、溶接ビード幅を十分確保した上で、抵抗体10を図示しない周知のクランプ機構にてクランプすることが可能となり、もって、高品質の溶接ができ、接合不良が発生し難くなる。
 仮に、抵抗体10を図4に示すような抵抗体101の構造にした場合、抵抗体10の幅W1(図1(b),図2(c)参照)が3mm程度と幅狭であると、図4に示すような抵抗体101の構造の抵抗体10を周知のクランプ機構にてクランプしてしまうと、クランプ機構が邪魔となり、もって、溶接ビード幅として、0.7mm~1mm程度確保することが非常に困難となる。これにより、高品質の溶接が困難となるから、接合不良が発生し易くなる。
 それゆえ、本実施形態においては、溶接ビード幅を十分確保できるように、抵抗体10に、図示しない周知のクランプ機構にてクランプするための第1の突出部10aと第2の突出部10bを設けている。
 一方、従来の連続溶接方法は、図5(a)に示すように、繰り出しロールKR1に巻回されている二つの母材102で抵抗体101を挟んだ状態の長尺物LOを、繰り出しロールKR1より矢印Y11方向に繰り出し、その繰り出した長尺物LOのうち、抵抗体101と二つの母材102が密接している部分を、電子ビームDEを用いて溶接101aしていくというものであるから、図5(a)に示す抵抗体101を、本実施形態に示す第1の突出部10aと第2の突出部10bが設けられている抵抗体10のような形状にするのは、不可能である。
 それゆえ、本実施形態においては、従来の連続溶接方法ではなく、図2(a)に示すように、他側面11d側にボルト孔11eが上下方向に貫通して形成されている母材11を二つ準備し、さらに、上記説明した第1の突出部10aと第2の突出部10bが設けられている抵抗体10を準備した上で、図示しない周知のクランプ機構にて、準備した二つの母材11と、抵抗体10の第1の突出部10aと第2の突出部10bをクランプすることにより、二つの母材11にて抵抗体10を挟んで、溶接10eにより一体的に形成するようにしている。
 しかして、このようにすれば、抵抗体10を幅狭にしたとしても、接合不良が発生し難くい高品質の溶接を実現することが可能となる。
 かくして、上記図2(c)に示すような溶接をした後、図2(d)に示すように、二つの母材11上にそれぞれ溶接12aにより測定端子12を立設固定すれば、図1に示すようなシャント抵抗器1が製造されることとなる。
 しかして、以上説明した本実施形態によれば、二つの母材11の長手方向に沿う一側面11a(図示では、上面)より外方に突出している第1の突出部10aと、二つの母材11の長手方向に沿う他側面11b(図示では、下面)より外方に突出している第2の突出部10bとを抵抗体10に設けることにより、図示しない周知のクランプ機構にて、二つの母材11と、抵抗体10の第1の突出部10aと第2の突出部10bをクランプすることが可能となる。これにより、二つの母材11にて抵抗体10を挟んで、溶接10eにより一体的に形成する際、溶接ビード幅を十分確保することができ、もって、接合不良が発生し難くい高品質の溶接を実現することができる。
 しかして、本実施形態によれば、大電流が流れても、正確な電流値を計測することができる。
 ところで、本実施形態においては、第1の突出部10aの高さ(長さ)H1(図1(b)参照)を、2~5mmに形成し、第2の突出部10bの高さ(長さ)H2(図1(b)参照)を、2~5mmに形成している例を示したが、それは以下の理由によるものである。すなわち、抵抗体10自体の体積を減少させて抵抗値を調整する必要が生じた場合、第1の突出部10aの高さ(長さ)H1(図1(b)参照)を、2mmより小さく形成し、第2の突出部10bの高さ(長さ)H2(図1(b)参照)を、2mmより小さく形成すると、図4に示すような切欠部101bを設けなくてはならない可能性があり、もって、正確な電流値を計測できない可能性があるためである。また、シャント抵抗器1を、電気自動車(EV車)、ハイブリット車(HV車)、プラグインハイブリット車(PHV車)等で使用される高電圧用途のバッテリーからモータ回路へ大電流が流れる電流経路に設置する際、第1の突出部10aの高さ(長さ)H1(図1(b)参照)を、5mmより大きく形成し、第2の突出部10bの高さ(長さ)H2(図1(b)参照)を、5mmより大きく形成すると、他の機器又は部品に接触する可能性があり、もって、正確な電流値を計測できない可能性があるためである。それゆえ、第1の突出部10aの高さ(長さ)H1(図1(b)参照)を、2~5mmに形成し、第2の突出部10bの高さ(長さ)H2(図1(b)参照)を、2~5mmに形成するのが好ましい。しかして、第1の突出部10aの高さ(長さ)H1(図1(b)参照)を、2~5mmに形成し、第2の突出部10bの高さ(長さ)H2(図1(b)参照)を、2~5mmに形成すれば、抵抗体10自体の体積を減少させて抵抗値を調整する必要が生じたとしても、図4に示すような切欠部101bを設けることなく、抵抗体10自体の体積を減少させて抵抗値を調整することができ、さらに、他の機器又は部品への接触を回避することができる。それゆえ、本実施形態によれば、大電流が流れても、正確な電流値を計測することができる。
 また、本実施形態においては、非真空環境下において、図示しないレーザー溶接を用いて、図2(c)に示すように、抵抗体10の左側面10cに図示左に位置する母材11の一側面11cを溶接10eにより接合し、抵抗体10の右側面10dに図示右に位置する母材11の一側面11cを溶接10eにより接合する例を示したが、電子ビームを用いて溶接するようにしても良い。
 しかしながら、電子ビームを用いて溶接するには、真空環境下で溶接する必要があるため、本実施形態のように図示しないクランプ機構を用いてクランプを行った状態で、真空環境下で溶接するとなると、溶接作業を自動化するのが非常に困難となる。それゆえ、非真空環境下において、図示しないレーザー溶接を用いて、溶接した方が、溶接作業の自動化を容易にすることができるため、非真空環境下において、図示しないレーザー溶接を用いて、溶接した方が好ましい。このようにすれば、量産性を向上させることができる。
 ところで、本実施形態において示した抵抗体10、母材11、測定端子12の形状はあくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形・変更が可能である。例えば、本実施形態の抵抗体10として、抵抗体10の上部側に第1の突出部10aが設けられると共に、抵抗体10の下部側に第2の突出部10bが設けられている例を示したが、それに限らず、第1の突出部10a,第2の突出部10bの何れか一方だけを設けるようにしても良い。このようにしても、図示しない周知のクランプ機構にて、二つの母材11と、抵抗体10の第1の突出部10a又は第2の突出部10bをクランプすることが可能となる。しかしながら、抵抗体10の上部側に第1の突出部10aを設けると共に、抵抗体10の下部側に第2の突出部10bを設けた方が、図示しない周知のクランプ機構にて、抵抗体10を安定してクランプすることができるため、好ましい。
 また、本実施形態においては、母材11の形状として長尺の矩形状に形成されている例を示したが、それに限らず、図3に示すように、曲げ加工が施された母材11にも適用可能である。特に、このような曲げ加工が施された母材11を用いてシャント抵抗器1を製造するには、従来の連続溶接方法を採用することができないため、図2を参照して説明した本実施形態の製造方法が特に有用である。
 本実施形態において例示したシャント抵抗器1は、特に、電気自動車(EV車)、ハイブリット車(HV車)、プラグインハイブリット車(PHV車)等で使用される高電圧用途のバッテリーからモータ回路へ大電流が流れる電流経路の電流値を計測する際に用いるのが有用である。
1    シャント抵抗器
10   抵抗体
10a  第1の突出部(突出部)
10b  第2の突出部(突出部)
10e  溶接
11   母材
11a  一側面
11b  他側面
12   測定端子
 

Claims (3)

  1.  抵抗体と、
     前記抵抗体を挟んで当該抵抗体に溶接にて接合された二つの母材と、を有し、
     前記抵抗体は、前記二つの母材の長手方向に沿う両側面のうち少なくとも一側面より突出した突出部が設けられてなるシャント抵抗器。
  2.  前記抵抗体は、前記二つの母材の長手方向に沿う両側面より突出した突出部が設けられてなる請求項1に記載のシャント抵抗器。
  3.  二つの母材で抵抗体を挟んだ際、該二つの母材の長手方向に沿う両側面のうち少なくとも一側面より突出した突出部が設けられるように前記抵抗体を形成し、
     前記抵抗体を挟んで前記二つの母材を該抵抗体に溶接にて接合する際、前記抵抗体の突出部と前記二つの母材をクランプして溶接にて接合してなるシャント抵抗器の製造方法。
     
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009244065A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Furukawa Electric Co Ltd:The シャント抵抗およびシャント抵抗への端子取付け方法
JP2016152365A (ja) * 2015-02-18 2016-08-22 Koa株式会社 抵抗器及びその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2879751B1 (fr) * 2004-12-20 2007-02-23 Johnson Controls Tech Co Dispositif de mesure d'un courant circulant dans un cable
US10060989B2 (en) * 2013-06-20 2018-08-28 Furukawa Electric Co., Ltd. Battery state detection apparatus
US10156587B2 (en) * 2014-10-22 2018-12-18 Koa Corporation Current detecting device and current detecting resistor
JP6795879B2 (ja) * 2015-06-15 2020-12-02 Koa株式会社 抵抗器及びその製造方法
JP6671129B2 (ja) * 2015-09-15 2020-03-25 日本アビオニクス株式会社 シャント抵抗器の製造方法、および溶接済み板材の製造装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009244065A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 Furukawa Electric Co Ltd:The シャント抵抗およびシャント抵抗への端子取付け方法
JP2016152365A (ja) * 2015-02-18 2016-08-22 Koa株式会社 抵抗器及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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