JP6462233B2 - Current detection structure - Google Patents
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Description
本発明は、抵抗体を備える電流検出構造に関する。 The present invention relates to a current detection structure including a resistor.
従来から、例えば自動車のバッテリーの出力電流を検出するために、シャント抵抗を用いた電流検出構造が用いられている。この電流検出構造は、抵抗体と、測定端子と、を備え、バッテリーの状態を、例えば測定端子間の電圧を測定することで取得することができる。 Conventionally, for example, a current detection structure using a shunt resistor is used in order to detect an output current of an automobile battery. This current detection structure includes a resistor and a measurement terminal, and the state of the battery can be obtained by measuring a voltage between the measurement terminals, for example.
例えば、特許文献１は、母材（バスバー）と抵抗体とを溶接等により一体的に設けるとともに、測定端子を母材に固定する構成のシャント抵抗を開示する。
For example,
特許文献１は、測定端子を母材に対して機械的に固定し、かつ、両者の間を電気的に導通させる方法として、半田付け、レーザ、電子ビームなどが考えられるが、半田付けの場合はクラックの問題があり、また、レーザや電子ビームなどの溶接ではスポット状や線状の溶接しかできず、面接合に不向きである旨を指摘する。
In
上記の課題を解決するために、特許文献１は、２つの母材のそれぞれに測定端子が１つずつ超音波溶接により面接合された構成のシャント抵抗を提案している。また、特許文献１は、超音波溶接を用いて母材と測定端子を適切に接合させるため、母材に凹部を設けるなどの加工を行うことが好ましいとしている。
In order to solve the above problem,
しかしながら、特許文献１が開示する超音波溶接も、作業者の専門的な技能や特別な設備を要するという点ではレーザ溶接や電子ビーム溶接と同様であるので、コストの低減や製造工程の簡素化を実現するにも限界がある。また、超音波溶接において、溶接に適するように母材等の加工を行う場合、コストがその分だけ増加してしまうという点で改善の余地があった。
However, the ultrasonic welding disclosed in
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、溶接などで接合させることを要しない、簡素な電流検出構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a simple current detection structure that does not require joining by welding or the like.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.
本発明の観点によれば、以下の構成の電流検出構造が提供される。即ち、この電流検出構造は、バスバーと、測定端子と、抵抗体と、を備える。前記測定端子は、前記バスバーに電気的に接続される。前記抵抗体は、前記測定端子に電気的に接続される。前記測定端子は、前記抵抗体と一側の前記バスバーとの間に１つ、前記抵抗体と他側のバスバーとの間に１つ、それぞれ設けられる。前記測定端子には、その先端部に開口し、前記バスバー又は前記抵抗体と接触する箇所まで延びる細長いスリット部が形成されている。前記測定端子が前記スリット部で２分割されたそれぞれの部分の先端に、４端子法で電流を測定するためのピンが配置されている。前記バスバーと、前記測定端子と、前記抵抗体と、が並んで配置され、又は、前記バスバーと、前記抵抗体と、が並んで配置され、互いに機械的に圧接されることで電気的な導通が行われる。なお、「圧接」とは、圧力で接合されることを意味する。 According to an aspect of the present invention, a current detection structure having the following configuration is provided. That is, the current detection structure includes a bus bar, a measurement terminal, and a resistor. The measurement terminal is electrically connected to the bus bar. The resistor is electrically connected to the measurement terminal. One measurement terminal is provided between the resistor and the one bus bar, and one measurement terminal is provided between the resistor and the other bus bar. The measurement terminal is formed with an elongated slit portion that opens at a tip portion thereof and extends to a location where the measurement terminal contacts the bus bar or the resistor. A pin for measuring a current by a four-terminal method is arranged at the tip of each portion where the measurement terminal is divided into two by the slit portion. The bus bar, the measurement terminal, and the resistor are arranged side by side, or the bus bar and the resistor are arranged side by side, and are electrically connected to each other by mechanical pressure contact. Is done. Note that “pressure welding” means joining by pressure.
これにより、バスバーと抵抗体とを溶接などにより一体的に設ける必要がなくなるので、製造コストと工数を効果的に低減することができる。また、バスバー及び抵抗体は単純に圧接されるだけなので、簡素化と製造コストの低減を実現できるとともに、例えば修理の必要が生じた場合に取り外すことも簡単である。更に、機械的に高い圧力で接合させることで、バスバーと測定端子との間、測定端子と抵抗体との間、又はバスバーと抵抗体との間の接合状態が安定して接触抵抗も安定させることができ、溶接した場合とほぼ同等の測定精度を実現することができる。そして、測定端子にスリット部を形成することによって、測定端子が抵抗体と接触する箇所から、分割されて引き出される２つの電流経路を形成でき、電流検出構造による電流のセンシング精度を高めることができる。 Thereby, since it is not necessary to provide a bus bar and a resistor integrally by welding etc., manufacturing cost and a man-hour can be reduced effectively. Further, since the bus bar and the resistor are simply pressed against each other, simplification and reduction in manufacturing cost can be realized, and for example, it is easy to remove when a repair is necessary. Furthermore, by bonding at high mechanical pressure, the bonding state between the bus bar and the measurement terminal, between the measurement terminal and the resistor, or between the bus bar and the resistor is stabilized, and the contact resistance is also stabilized. Therefore, it is possible to realize measurement accuracy almost equal to that of welding. Then, by forming the slit portion in the measurement terminal, it is possible to form two current paths that are divided and drawn out from the place where the measurement terminal contacts the resistor, and it is possible to improve the current sensing accuracy by the current detection structure. .
前記の電流検出構造においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記バスバーと、前記抵抗体と、が何れも板状に形成されている。前記バスバー及び前記抵抗体は、何れも、厚み方向に垂直な面が他の部材と面接触した状態で圧接される。 The current detection structure preferably has the following configuration. That is, both the bus bar and the resistor are formed in a plate shape. Both the bus bar and the resistor are pressed in a state where a surface perpendicular to the thickness direction is in surface contact with another member.
これにより、バスバー及び抵抗体が何れも他の部材と面接触することで、確実な電気的導通を得ることができる。また、圧接される部分が板状に形成されているので、小型化を容易に実現できる。 Thereby, reliable electrical continuity can be obtained because both the bus bar and the resistor are in surface contact with other members. In addition, since the pressed portion is formed in a plate shape, it is possible to easily realize downsizing.
前記の電流検出構造においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記抵抗体は、前記バスバーと別部材として構成されている。前記抵抗体は２つのバスバーの間に配置されている。 The current detection structure preferably has the following configuration. That is, the resistor is configured as a separate member from the bus bar. The resistor is disposed between two bus bars.
これにより、抵抗体をバスバーに一体的に接合させずに、単体で形成することができる。従って、製造工程を簡略化できるとともに、厳密な精度の電気抵抗値を有する抵抗体を容易に形成することができる。 Thus, the resistor can be formed as a single unit without being integrally joined to the bus bar. Therefore, the manufacturing process can be simplified, and a resistor having an electric resistance value with strict accuracy can be easily formed.
前記の電流検出構造においては、前記測定端子は、前記抵抗体と一側の前記バスバーとの間に１つ、前記抵抗体と他側のバスバーとの間に１つ、それぞれ設けられていることが好ましい。 In the current detection structure, one measurement terminal is provided between the resistor and the bus bar on one side, and one is provided between the resistor and the bus bar on the other side. Is preferred.
このように、２つの測定端子が抵抗体を挟んで配置されるレイアウトとすることで、簡単な構成で、測定端子と接触している抵抗体の両端の電圧を検出することができる。 In this way, by adopting a layout in which the two measurement terminals are arranged with the resistor interposed therebetween, the voltage across the resistor that is in contact with the measurement terminal can be detected with a simple configuration.
前記の電流検出構造においては、前記バスバーは、前記測定端子又は前記抵抗体と接触する部分から延びる部分を有し、その先端部に、接続部材を固定するための取付部を有していることが好ましい。 In the current detection structure, the bus bar has a portion extending from a portion in contact with the measurement terminal or the resistor, and has a mounting portion for fixing a connecting member at a tip portion thereof. Is preferred.
これにより、簡素な構成で、電流検出構造を他の部材に電気的に接続することができる。 Thus, the current detection structure can be electrically connected to another member with a simple configuration.
前記の電流検出構造においては、少なくとも、前記バスバーと、前記抵抗体と、を共締めする取付部材を備えることが好ましい。 The current detection structure preferably includes at least an attachment member for fastening the bus bar and the resistor together.
これにより、部品点数の少ない簡素な電流検出構造を得ることができるとともに、製造工数も低減できる。また、取付部材の締付力により、バスバー及び抵抗体を他の部材と強力に圧接させることができるので、簡単な構成で、確実な電気的導通を得ることができる。 As a result, a simple current detection structure with a small number of parts can be obtained, and the number of manufacturing steps can be reduced. Further, since the bus bar and the resistor can be strongly pressed against other members by the tightening force of the mounting member, reliable electrical continuity can be obtained with a simple configuration.
前記の電流検出構造においては、前記バスバー及び前記抵抗体のうち少なくとも何れかの回転を阻止する回転止め部を備えることが好ましい。 The current detection structure preferably includes a rotation stopper that prevents rotation of at least one of the bus bar and the resistor.
これにより、電流検出構造を有する電流検出装置の製造中において、バスバー等の部材の位置決めを行うことができる。また、電流検出装置の使用中においてバスバー等の部材が意図に反して回転することを確実に防止することができる。そのため、抵抗体と他の部材との面接触を安定させることができるので、接触抵抗をより均一にすることができる。従って、電流検出対象であるバッテリー等の出力電流を正確に検出することができる。 Thereby, positioning of members, such as a bus bar, can be performed during manufacture of the electric current detection apparatus which has an electric current detection structure. Further, it is possible to reliably prevent a member such as a bus bar from rotating unintentionally during use of the current detection device. Therefore, since the surface contact between the resistor and the other member can be stabilized, the contact resistance can be made more uniform. Therefore, it is possible to accurately detect the output current of a battery or the like that is a current detection target.
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、バッテリー１０２に取り付けられたバッテリー状態検知装置１０１の斜視図、図２は第１実施形態の電流検出構造１を示す斜視図である。図３は電流検出構造１の平面図、図４は電流検出構造１の側面断面図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a battery
本実施形態の電流検出構造１を有するバッテリー状態検知装置１０１は、図１に示すように、自動車などが備えるバッテリー１０２の上部に設置されている。このバッテリー状態検知装置１０１は、バッテリーポスト端子１０４と、電線接続部（取付部）１０６と、ケース１０７と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the battery
バッテリーポスト端子１０４は、金属板をプレスないし折曲げ加工若しくは鍛造加工することにより形成されている。図１及び図２に示すように、バッテリーポスト端子１０４は、バッテリー１０２が備えるバッテリーポスト１０３に接続するためのバッテリーポスト接続部１１１を有している。バッテリーポスト接続部１１１は略筒状に形成されており、この筒状の部分にバッテリーポスト１０３を挿入した状態で、締付ボルト１１２を締め付けることにより、バッテリーポスト端子１０４が当該バッテリーポスト１０３に対して（電気的及び機械的に）接続される。
The
電線接続部１０６は、導電性を有するネジ軸として構成されている。この電線接続部１０６には、電線１０５の端部に取り付けられた接続端子（接続部材）１０８を、ナット１１０を用いて接続することができる。これにより、電線接続部１０６を、図示しない負荷に対し、電線１０５を介して接続することができる。ただし、電線接続部１０６をネジ軸として構成せず、当該電線接続部１０６と電線１０５とを溶接等の方法で直接的に接続することも可能である。
The electric
ケース１０７は合成樹脂により箱状に形成されており、その内部に、電流検出構造１を構成する部品等を収容するための収容空間が形成されている。
The
図２に示すように、ケース１０７の内部には電流検出構造１の大部分が配置され、この電流検出構造１が、自動車のバッテリー入出力電流の検出回路に接続されている。バッテリー１０２の通電電流を電流検出構造１で検出することにより、バッテリー１０２の状態を判断することができる。
As shown in FIG. 2, most of the
以下、電流検出構造１を利用したバッテリー状態の検出について説明する。図２に示すように、ケース１０７の内部には回路基板１１が配置されている。この回路基板１１は図２〜図４に示すように、測定端子６，７を介して、電流検出構造１が有する抵抗体９に電気的に接続されている。なお、測定端子６，７及び抵抗体９の構成は後述する。
Hereinafter, detection of the battery state using the
回路基板１１には図示しないＩＣ等が配置されている。回路基板１１は、電流検出構造１の抵抗体９に流れる電流の大きさなどを検出するために、測定端子６，７の電位差を測定するように構成されている。
An IC or the like (not shown) is disposed on the
回路基板１１は、上記の検出結果を、ケース１０７に備えられたコネクタ１０９（図１、図２）を介して、図示しない外部装置（例えば、自動車が備えるエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ））に出力する。ＥＣＵは、回路基板１１から出力された検出結果に基づいて、バッテリーの状態を判断することができる。
The
次に、電流検出構造１の構成について詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図４及び図５に示すように、本実施形態の電流検出構造１は、互いに上下に積み重ねるように配置された、第１バスバー３と、第２バスバー４と、第１測定端子６と、第２測定端子７と、抵抗体９と、取付部材である絶縁ボルト５１及びナット５２と、を備えている。２つのバスバー３，４と、２つの測定端子６，７と、抵抗体９とは、絶縁ボルト５１及びナット５２で共締めされている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
第１バスバー３は、図５に示すように、細長い矩形状の板として形成されている。第１バスバー３は導電性の金属から構成されており、その長手方向一端側には、第１測定端子６と面接触する接触部３１が形成されている。この接触部３１には、絶縁ボルト５１の軸部を通過させるためのボルト孔３２が形成されている。また、第１バスバー３は、前記接触部３１から直線状に延びる延長部３３を備え、この延長部３３の先端には、前記電線接続部１０６が固定されている。
As shown in FIG. 5, the
第１測定端子６は、導電性を有する薄い金属板を折り曲げて構成されている。第１測定端子６の端部には、第１バスバー３や抵抗体９と面接触する接触部６１が形成されている。この接触部６１には、絶縁ボルト５１の軸部を通過させるためのボルト孔６２が形成されている。第１測定端子６において、前記接触部６１と反対側の端部は垂直に折り曲げられており、その端部に一体形成されたピン６３，６３が、前記回路基板１１に対して電気的に接続される。
The
抵抗体９は、例えば銅、マンガン、ニッケルなどの単体の材料、又はこれらの材料を含む精密抵抗合金から構成されており、所定の厚みの小さな板状に形成されている。抵抗体９の中央部には、絶縁ボルト５１の軸部を通過させるためのボルト孔９１が形成されている。
The
第２測定端子７の構成は、上述した第１測定端子６と実質的に同様である。第２測定端子７の端部には、抵抗体９や第２バスバー４と面接触する接触部７１が形成されている。この接触部７１には、絶縁ボルト５１の軸部を通過させるためのボルト孔７２が形成されている。第２測定端子７は、第１測定端子６と同じ向きに垂直に折り曲げられ、その端部に一体形成されたピン７３，７３が、回路基板１１に対して電気的に接続される。
The configuration of the
第２バスバー４は、導電性の金属から構成されている。第２バスバー４は、細長い矩形状の板として形成された部分を有しており、この部分の一端には、第２測定端子７と面接触する接触部４１が形成されている。この接触部４１には、絶縁ボルト５１の軸部を通過させるためのボルト孔４２が形成されている。また、第２バスバー４は、前記接触部４１から延びる延長部４３を備え、この延長部４３の先端には、前記バッテリーポスト端子１０４が一体的に形成されている。
The
絶縁ボルト５１及びナット５２は、いわゆる電流絶縁性を有するボルト及びナットとして構成されており、絶縁ボルト５１の頭部と、ナット５２と、の間に配置されている部材を軸方向に締め付けて固定することができる。
The
なお、図５に示すように、第１測定端子６には細長いスリット部６９が形成されている。このスリット部６９の一端は第１測定端子６の先端部に開口し、他端はボルト孔６２まで延びている。そして、前記ピン６３，６３は、第１測定端子６がスリット部６９で２分割されたそれぞれの部分の先端に配置されている。これにより、測定端子６が抵抗体９と接触する箇所から電流の経路が２つに分割されて引き出され、２つの電流経路は交差することなくそれぞれのピン６３，６３に至ることになる。なお、第２測定端子７においても全く同様に、細長いスリット部７９が形成される。以上により、電流検出構造１による電流のセンシング精度を一層高めることができる。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態の電流検出構造１は、図５等に示すように、第１バスバー３（接触部３１）と、第２バスバー４（接触部４１）と、第１測定端子６（接触部６１）と、第２測定端子７（接触部７１）と、抵抗体９と、が何れも板状に形成されている。そして、上記したそれぞれの部材（接触部）が、その厚み方向を上下方向に向けつつ、上下に並べた（積み重ねた）状態で他の部材に接触している。従って、バスバー３，４、測定端子６，７及び抵抗体９は、その厚み方向と垂直な面で、隣り合う部材と互いに面接触する。これにより、電流検出構造１のコンパクトさを保ちながら、接触面積を広く確保し、一層確実な電気的導通を得ることができる。
As shown in FIG. 5 and the like, the
電流検出構造１のうち、上記の積層構造（即ち、第１バスバー３の延長部３３と、第２バスバー４の延長部４３と、を除いた部分）が、図２に示すようにケース１０７に収容されている。それぞれの延長部３３，４３はケース１０７から突出し、その先端に、電線接続部１０６やバッテリーポスト端子１０４が配置されている。
Of the
図４に示すように、本実施形態の電流検出構造１においては、上から順に、第１バスバー３、第１測定端子６、抵抗体９、第２測定端子７、第２バスバー４が並べて配置される。言い換えれば、２つの測定端子６，７が抵抗体９を挟んでおり、こうしてできるサンドイッチ構造を、更に２つのバスバー３，４が外側から挟んでいる。これにより、負荷側に接続される第１バスバー３と、バッテリーポスト１０３側に接続される第２バスバー４と、の間に抵抗体９を介在させる電気回路が形成されるとともに、この抵抗体９の両端の電位を、測定端子６，７を介して測定することができる。
As shown in FIG. 4, in the
ところで、例えば特許文献１で開示されているシャント抵抗においては、バスバーと抵抗体とが溶接などで接合されており、また、バスバーに凹部を形成する加工をした上で、バスバーと測定端子とが超音波溶接により接合されている。
By the way, in the shunt resistor disclosed in
この点、本実施形態においては、バスバー３，４、測定端子６，７、及び抵抗体９は、何れも他の部材と事前に溶接などで接合させることなく、単純に絶縁ボルト５１及びナット５２での締込みによって部材同士を圧接させることで電気導通を実現している。従って、大掛かりな溶接設備等が不要となり、凹部の加工等も不要になるので、製造工程が著しく簡素化されるとともに、製造コストも大幅に低減できる。
In this respect, in the present embodiment, the
また、上記特許文献１では、バスバーと抵抗体とが厚み方向と垂直の方向に溶接などで接合されて、全体として１枚の細長い板となるように形成されている。従って、継ぎ目部分の段差を無くすために、バスバーの厚さを抵抗体の厚さに一致させることが多い。
Moreover, in the said
この点、本実施形態においては、バスバー３，４、測定端子６，７、及び抵抗体９は、上記のとおり単純な圧接により電気導通を実現しており、しかも、部材が並べられる方向（互いに圧接される方向）は、厚み方向に沿う方向である。従って、バスバー３，４の厚みを、抵抗体９の厚みとの関係を考慮しながら設計する必要がなくなる。よって、設計の自由度が向上するので、バスバー３，４の厚みを、材料コストやスペース等に応じて自由に定めることができる。
In this respect, in the present embodiment, the
また、従来のシャント抵抗においては、１枚の基材を加工することによりバスバーと抵抗体とが形成されることもある。しかしながら、抵抗体のインピーダンスが所定の値を正確に示すように、１枚の基材にバスバーと抵抗体を形成する加工は困難であり、製造コストが増加する原因となっていた。 Moreover, in the conventional shunt resistance, a bus bar and a resistor may be formed by processing one base material. However, it is difficult to form a bus bar and a resistor on a single substrate so that the impedance of the resistor accurately indicates a predetermined value, which causes an increase in manufacturing cost.
この点、本実施形態においては、バスバー３，４及び抵抗体９は、隣り合う部材と単に圧接することで電気的導通を得ているため、抵抗体９を単純な形状（本実施形態では、矩形板状）に形成することができる。従って、正確な抵抗値を有する抵抗体９を容易に形成できるので、電流を精度良く検出可能な低コストの電流検出構造１を実現することができる。
In this respect, in the present embodiment, the
図４や図５に示すように、本実施形態では、絶縁ボルト５１の軸部を、第１バスバー３のボルト孔３２、第１測定端子６のボルト孔６２、抵抗体９のボルト孔９１、第２測定端子７のボルト孔７２、第２バスバー４のボルト孔４２の順で通過させて、ナット５２を取り付けて共締めする。
As shown in FIGS. 4 and 5, in this embodiment, the shaft portion of the insulating
これにより、測定端子６，７と抵抗体９との固定（圧接）、及びバスバー３，４と測定端子６，７との固定（圧接）を、１組の絶縁ボルト５１とナット５２により行うことができる。これにより、電流検出構造１の簡素化、コンパクト化、及び工数の低減を実現することができる。
As a result, the
以下、本実施形態の電流検出構造１の技術的意義について説明する。端子間の電位差を計測することで抵抗体に流れる電流を検出する構成の電流検出構造においては、測定精度を高める観点から、抵抗体の端部にできるだけ近い位置に端子を配置することが理想である。しかし、例えば特許文献１に示すような従来の電流検出構造では、抵抗体の両側にそれぞれバスバーを溶接し、当該バスバーに端子を溶接する構成となっているため、図６（ａ）に示すように、抵抗体の端部に端子を近づけるといっても限界があった。
Hereinafter, the technical significance of the
この点、本実施形態の電流検出構造１は、溶接をする必要がなく、また、図６（ｂ）に示すように、測定端子６，７を抵抗体９の端部に直接接続できる。言い換えれば、本実施形態の電流検出構造１は、図６（ａ）に示す従来の構成において破線で示した部分を（溶接箇所を含めて）切り詰め、その分だけ測定端子６，７を抵抗体９の端部に近づけることができる。このため、抵抗値のバラツキをなくすことができ、測定精度を大幅に高めることができる。
In this regard, the
以上に説明したように、本実施形態の電流検出構造１は、バスバー３，４と、測定端子６，７と、抵抗体９と、を備える。測定端子６，７は、バスバー３，４に電気的に接続される。抵抗体９は、測定端子６，７に電気的に接続される。バスバー３，４と、測定端子６，７と、抵抗体９と、が並んで配置され、互いに圧接されることで電気的な導通が行われる。
As described above, the
これにより、バスバー３，４と抵抗体９とを溶接などにより一体的に設ける必要がなくなるので、製造コストと工数を効果的に低減することができる。また、測定端子６，７とバスバー３，４の間も単純に圧接されるだけなので、簡素化と製造コストの低減を実現できるとともに、例えば修理の必要が生じた場合に取り外すことも簡単である。更に、機械的に高い圧力で接合させることで、バスバー３，４と測定端子６，７との間、及び、測定端子６，７と抵抗体９との間の接合状態が安定して接触抵抗も安定させることができ、溶接した場合とほぼ同等の測定精度を実現することができる。
Thereby, it is not necessary to provide the
また、本実施形態の電流検出構造１において、バスバー３，４と、測定端子６，７と、抵抗体９とが板状に形成されている。バスバー３，４と、測定端子６，７と、抵抗体９とが、面接触した状態で互いに圧接される。
In the
これにより、バスバー３，４と、測定端子６，７と、抵抗体９と、が相互に面接触することで、確実な電気的導通を得ることができる。また、互いに圧接される部分が板状に形成されているので、小型化を容易に実現できる。
As a result, the
また、本実施形態の電流検出構造１において、抵抗体９は、バスバー３，４と別部材として構成されており、抵抗体９は２つのバスバー３，４の間に配置されている。
In the
これにより、抵抗体９をバスバー３，４に一体的に接合させずに、単体で形成することができる。従って、製造工程を簡略化できるとともに、厳密な精度の電気抵抗値を有する抵抗体９を容易に形成することができる。
Thus, the
また、本実施形態の電流検出構造１において、測定端子６，７は、抵抗体９と第１バスバー３との間に１つ、抵抗体９と第２バスバー４との間に１つ、それぞれ設けられている。
Further, in the
このように、２つの測定端子６，７が抵抗体９を挟んで配置されるレイアウトとすることで、簡単な構成で、測定端子６，７と接触している抵抗体９の両端の電圧を検出することができる。
In this way, by adopting a layout in which the two
また、本実施形態の電流検出構造１において、第１バスバー３は、第１測定端子６と接触する部分（接触部３１）から延びる部分（延長部３３）を有し、その先端部に、接続端子１０８を固定するための電線接続部１０６を有している。
In the
これにより、簡素な構成で、電流検出構造１を他の部材に電気的に接続することができる。
Thereby, the
また、本実施形態の電流検出構造１は、バスバー３，４と、測定端子６，７と、抵抗体９と、を共締めする絶縁ボルト５１及びナット５２を備える。
In addition, the
これにより、部品点数の少ない簡素な電流検出構造を得ることができるとともに、製造工数も低減できる。また、絶縁ボルト５１及びナット５２の締付力により、バスバー３，４と、測定端子６，７と、抵抗体９と、の間で相互の強力な圧接を実現できるので、簡単な構成で、確実な電気的導通を得ることができる。
As a result, a simple current detection structure with a small number of parts can be obtained, and the number of manufacturing steps can be reduced. In addition, by the tightening force of the
なお、上記実施形態では、バスバー３と測定端子６とが別の部材として構成され、また、バスバー４と測定端子７とが別の部材として構成されている。しかしながらこれに限定されず、バスバー３，４をそれぞれ測定端子一体型のバスバーとし、バスバー３と、抵抗体９と、バスバー４と、が並んで配置されて互いに圧接されるように構成しても良い。このようにバスバーと測定端子とを一体に構成した場合、部品点数を簡略化でき、コンパクトな電流検出構造を提供することができる。また、バスバーと測定端子とが１つの部品になることで電流経路が簡素化されるので、電流の検出精度を向上させることができる。
In the above embodiment, the
また、例えばバスバー４のボルト孔４２にメネジを形成して、絶縁ボルト５１の軸部を当該メネジ部分にネジ止めしても良い。この場合、ナット５２を省略することができる。
Further, for example, a female screw may be formed in the
上記実施形態では、バスバー３，４、測定端子６，７、及び抵抗体９が、絶縁ボルト５１とナット５２の組み合わせにより共締めされている。しかしながら、電気絶縁性を有する絶縁ボルト５１に代えて、導電性のボルト（例えば、広く普及している金属製のボルト）を用いることもできる。この場合に電気的な絶縁を実現する方法の一例としては、図７に示すように、バスバー３，４、測定端子６，７、抵抗体９に形成されているボルト孔３２，４２，６２，７２，９１に、電気絶縁性を有する樹脂等からなる円筒状の絶縁部材５４を差し込み、この絶縁部材５４の内部に金属ボルト５５の軸部を差し込んで締結することが考えられる。
In the above embodiment, the
また、ボルトに限らず例えばリベット等の他の取付部材を用いたり、ＴＯＸ（登録商標）と称される接合方法等を用いたりして上記の部材を互いに圧接することもできる。取付部材を用いる場合において電気的な絶縁が必要な場合、例えば上記のようなカラー状の絶縁部材５４等を用いれば良い。
Further, not only bolts but also other attachment members such as rivets, or a joining method referred to as TOX (registered trademark) may be used to press the above members together. In the case of using an attachment member, when electrical insulation is necessary, for example, the above-described collar-shaped
次に、上記した第１実施形態の変形例について、図８及び図９を参照して説明する。 Next, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
即ち、上記の第１実施形態においては、測定端子６，７と抵抗体９の接触面積を一律にするため、かつ、バスバー３，４と負荷及びバッテリーポスト１０３との位置関係を適切にするため、バスバー３，４、測定端子６，７、及び抵抗体９の取付向き（回転位相）が予め定められている。しかし、絶縁ボルト５１及びナット５２で電流検出構造１を共締めするときにおいて、バスバー３，４等は自由に回転することができる。
That is, in the first embodiment described above, the contact area between the
また、単に絶縁ボルト５１及びナット５２で共締めするだけでは、電流検出構造１のバスバー３，４等が意図に反して回転してしまう可能性がある。そこで、図８及び図９に示す変形例では、製造時及び使用時においてバスバー３，４等の回転を阻止する回転止め部を備えるように構成されている。これにより、簡単な構成で、抵抗体９と他の部材との面接触を安定させることができる。そのため、接触抵抗をより均一にすることができる。従って、本実施形態の電流検出構造１を用いて、電流を正確に検出することができる。
In addition, simply fastening together with the
第１変形例（図８）では、第１測定端子６及び第２測定端子７において、その一部分をバスバー３，４側に垂直に折り曲げて折曲部（回転止め部）６４，７４が形成されている。第１測定端子６の折曲部６４は第１バスバー３の接触部３１の縁部に接触し、第２測定端子７の折曲部７４は第２バスバー４の接触部４１の縁部に接触する。これにより、バスバー３，４の回転が規制されている。また、第２測定端子７には、一部を第１バスバー３側に折り曲げた折曲部７６が形成されている。折曲部７６の内側には、当該折曲部７６が抵抗体９の側面に直接的に接触しないように、電気絶縁性を有する薄い板状の部材である絶縁板７８が固定されている。この構成により、本実施形態の高い測定精度を維持しながら、抵抗体９の回転を規制することができる。
In the first modified example (FIG. 8), a part of the
第２変形例（図９）では、第１測定端子６及び第２測定端子７において、バスバー３，４側の面に小さな突起（回転止め部）６５，７５が形成されている。これに対応して、第１バスバー３には差込孔３４が、第２バスバー４には差込孔４４が、それぞれ形成されている。第１測定端子６の突起６５を第１バスバー３の差込孔３４に差し込み、また、第２測定端子７の７５を第２バスバー４の差込孔４４に差し込むことで、バスバー３，４の回転を規制することができる。また、第２測定端子７には、第１バスバー３側（抵抗体９側）の面に、小さな突起７７が形成されている。これに対応して、抵抗体９には、差込孔９２が形成されている。第２測定端子７の突起７７を抵抗体９の差込孔９２に差し込むことで、抵抗体９の回転を規制することができる。
In the second modification (FIG. 9), small protrusions (rotation stoppers) 65 and 75 are formed on the surfaces of the first and
なお、第１測定端子６の突起６５を、図９の鎖線で示す位置の突起６５ａに変更しても良い。同様に、第２測定端子７の突起７５を、鎖線で示す位置の突起７５ａに変更しても良い。この突起６５ａ，７５ａは、バスバー３，４の縁部に接触することで回転を規制する。これにより、バスバー３，４側の差込孔３４，４４を省略することができる。なお、突起６５ａ，７５ａは、それぞれ複数形成されていても良い。
Note that the
以上に示すように、上記の２つの変形例の電流検出構造においては、バスバー３，４等の回転を阻止する折曲部６４，７４，７６又は突起６５，７５，７７が、測定端子６，７に備えられている。
As described above, in the current detection structures of the above two modifications, the
これにより、バッテリー状態検知装置１０１の製造中において、バスバー３，４、測定端子６，７、及び抵抗体９の位置決めを行うことができる。また、バッテリー状態検知装置１０１の使用中において、バスバー３，４等の部材が意図に反して回転することを確実に防止することができる。
Thereby, the positioning of the
次に、第２実施形態を説明する。図１０は第２実施形態の電流検出構造１ｘを示す斜視図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 10 is a perspective view showing a
図１０に示すように、本実施形態の電流検出構造１ｘにおいては、第１バスバー３の接触部３１は上記の第１実施形態よりやや厚い板状に形成され、この接触部３１から延長部３３が、接触部３１と垂直な方向に延びるように形成されている。この結果、第１バスバー３はＬ字状になっている。
As shown in FIG. 10, in the
また、第２バスバー４も、板状の接触部４１から延長部４３が、接触部４１と垂直な方向に延びるように形成されている。
The
第１測定端子６及び第２測定端子７は、第１実施形態のように折り曲げられていない、単純な矩形状の板として形成されている。また、第１測定端子６及び第２測定端子７は、隣の部材に接触する接触部６１，７１からピン６３，７３が直接突出するような構成になっている。
The
本実施形態において、第１バスバー３（接触部３１）と、第２バスバー４（接触部４１）と、第１測定端子６と、第２測定端子７と、抵抗体９と、は何れも板状に形成されている。そして、上記したそれぞれの部材（接触部）が、その厚み方向を水平方向に向けつつ、水平に並べた状態で他の部材に接触している。
In the present embodiment, the first bus bar 3 (contact part 31), the second bus bar 4 (contact part 41), the
本実施形態の電流検出構造１では、絶縁ボルト５１及びナット５２の代わりに、クランプ部材５３が備えられている。このクランプ部材５３は、電気絶縁性を有するとともに、弾性変形が可能な材料で形成されている。このクランプ部材５３は１対の把持アームを備えており、バスバー３，４、測定端子６，７、及び抵抗体９を、その厚み方向の両側から挟み込んで保持する。なお、クランプ部材５３は、バスバー３，４、測定端子６，７、抵抗体９の位置がズレないようにこれらを強力に挟み込むことが好ましい。これにより、バスバー３，４、測定端子６，７及び抵抗体９が互いに面接触した状態で圧接され、電気的導通が実現される。なお、クランプ部材５３に代えて、第１実施形態と同様にボルト及びナットによって、バスバー３，４、測定端子６，７、抵抗体９を圧接しても良い。
In the
次に、第３実施形態を説明する。図１１は第３実施形態の電流検出構造１ｙを示す斜視図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
Next, a third embodiment will be described. FIG. 11 is a perspective view showing a
図１１に示すように、本実施形態の電流検出構造１ｙにおいては、第１バスバー３は、上記の第１実施形態と同様の形状に形成されている。第２バスバー４は板状に形成されており、この第２バスバー４は、延長部４３を介して、電流を検出する対象であるバッテリーポスト端子１０４に接続されている。第１測定端子６及び第２測定端子７は、第２実施形態と同様に、単純な板状に形成されている。
As shown in FIG. 11, in the
本実施形態において、第１バスバー３（接触部３１）と、第２バスバー４（接触部４１）と、第１測定端子６と、第２測定端子７と、抵抗体９と、は何れも板状に形成されている。そして、上記したそれぞれの部材（接触部）が、その厚み方向を垂直方向に向けつつ、測定端子６，７からピン６３，７３が突出する向きと第２バスバー４から延長部４３が延びる向きとが互いに逆になるように、垂直に並べた状態で他の部材に接触している。
In the present embodiment, the first bus bar 3 (contact part 31), the second bus bar 4 (contact part 41), the
本実施形態の電流検出構造１ｙにおいては、第１測定端子６において厚み方向に平行な面から直線状のピン６３，６３が水平方向に突出し、第２測定端子７において厚み方向に平行な面から直線状のピン７３，７３が水平方向に突出している。２つの測定端子６，７が備える計４本のピン６３，７３は、互いに平行に向けられ、それぞれの端部が回路基板１１に接続されている。また、上記の４本のピン６３，７３は、その長さが等しくなるように形成されている。
In the
この構成により、第１バスバー３、第２バスバー４、第１測定端子６、第２測定端子７、抵抗体９からなる積層構造が、回路基板１１に対して垂直となるように実装できるため、コンパクト化を良好に実現することができる。これにより、電流検出構造１ｙを配置するのに必要なスペースを大幅に削減でき、いわゆるＤＩＮ規格のバッテリーにも搭載可能となる。また、測定端子６，７が備える計４本のピン６３，７３の長さを揃えることができるため、公知の４端子法で電流を測定する場合の測定精度を高めることができる。
With this configuration, the laminated structure including the
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 The preferred embodiments and modifications of the present invention have been described above, but the above configuration can be modified as follows, for example.
第１実施形態においては、負荷に接続される第１バスバー３が上側、バッテリーポスト１０３に接続される第２バスバー４が下側になるように配置されている。しかしながら、この上下関係を逆にすることもできる。また、絶縁ボルト５１とナット５２を逆に配置することもできる。
In the first embodiment, the
バスバー３，４に設けられる接続構造は、電線接続部１０６やバッテリーポスト端子１０４の構成とすることに限定されない。例えば、電線接続部１０６やバッテリーポスト端子１０４の代わりに、単純な円形孔を形成したり、円錐状の凸部を設けたりすることもできる。また、第２バスバー４を、第１バスバー３と同様に細長い矩形状に形成することもできる。
The connection structure provided on the
バスバー３，４の回転を阻止する方法は、図８や図９に示す方法に限定されない。例えば、図９の突起６５，７５，７７を、１つではなく複数設けることができる。また、差込孔３４，４４，９２を、貫通状の孔ではなく凹部に変更したり、細長い溝に変更したり、切欠きに変更したりすることができる。
The method of preventing the rotation of the
更には、回転止めのために、バスバー３，４側に突起を設け、測定端子６，７側に差込孔を設ける構成に変更することもできる。あるいは、電流検出構造１をケース１０７にインサート成形することにより実質的な回転止めを行っても良い。また、上記では抵抗体９と第２測定端子７の相対回転を防止する構成であるが、抵抗体９と第１測定端子６の相対回転を防止であっても良いし、抵抗体９と、第１測定端子６及び第２測定端子７の相対回転を防止する構成であっても良い。
Furthermore, in order to prevent rotation, it is possible to change to a configuration in which protrusions are provided on the
１ 電流検出構造
３ 第１バスバー（バスバー）
４ 第２バスバー（バスバー）
６ 第１測定端子（測定端子）
７ 第２測定端子（測定端子）
９ 抵抗体
１１ 回路基板
３１ 接触部
３３ 延長部
５１ 絶縁ボルト（取付部材）
５２ ナット（取付部材）
１０６ 電線接続部（取付部）
１０８ 接続端子（接続部材）
1
4 Second bus bar (bus bar)
6 First measurement terminal (measurement terminal)
7 Second measurement terminal (measurement terminal)
9
52 Nut (Mounting member)
106 Electric wire connection (mounting part)
108 Connection terminal (connection member)
Claims (6)
前記バスバーに電気的に接続される測定端子と、
前記測定端子に電気的に接続される抵抗体と、
を備え、
前記測定端子は、前記抵抗体と一側の前記バスバーとの間に１つ、前記抵抗体と他側のバスバーとの間に１つ、それぞれ設けられ、
前記測定端子には、その先端部に開口し、前記バスバー又は前記抵抗体と接触する箇所まで延びる細長いスリット部が形成されており、
前記測定端子が前記スリット部で２分割されたそれぞれの部分の先端に、４端子法で電流を測定するためのピンが配置されており、
前記バスバーと、前記測定端子と、前記抵抗体と、が並んで配置され、又は、前記バスバーと、前記抵抗体と、が並んで配置され、互いに機械的に圧接されることで電気的な導通が行われることを特徴とする電流検出構造。 A bus bar,
A measurement terminal electrically connected to the bus bar;
A resistor electrically connected to the measurement terminal;
With
The measurement terminal is provided between the resistor and the bus bar on one side, and is provided between the resistor and the bus bar on the other side, respectively.
The measurement terminal is formed with an elongated slit portion that opens to a tip portion thereof and extends to a location that contacts the bus bar or the resistor.
A pin for measuring current by a four-terminal method is arranged at the tip of each portion where the measurement terminal is divided into two by the slit portion,
The bus bar, the measurement terminal, and the resistor are arranged side by side, or the bus bar and the resistor are arranged side by side, and are electrically connected to each other by mechanical pressure contact. A current detection structure characterized in that is performed.
前記バスバーと、前記抵抗体と、が何れも板状に形成されており、
前記バスバー及び前記抵抗体は、何れも、厚み方向に垂直な面が他の部材と面接触した状態で圧接されることを特徴とする電流検出構造。 The current detection structure according to claim 1,
The bus bar and the resistor are both formed in a plate shape,
The bus bar and the resistor are both in pressure contact with a surface perpendicular to the thickness direction in surface contact with another member.
前記抵抗体は、前記バスバーと別部材として構成されており、
前記抵抗体は２つのバスバーの間に配置されていることを特徴とする電流検出構造。 The current detection structure according to claim 1 or 2,
The resistor is configured as a separate member from the bus bar,
The current detection structure, wherein the resistor is disposed between two bus bars.
前記バスバーは、前記測定端子又は前記抵抗体と接触する部分から延びる部分を有し、その先端部に、接続部材を固定するための取付部を有していることを特徴とする電流検出構造。 The current detection structure according to any one of claims 1 to 3 ,
The bus bar has a portion extending from a portion in contact with the measurement terminal or the resistor, and has a mounting portion for fixing a connecting member at a tip thereof.
少なくとも、前記バスバーと、前記抵抗体と、を共締めする取付部材を備えることを特徴とする電流検出構造。 The current detection structure according to any one of claims 1 to 4 ,
An electric current detection structure comprising an attachment member for fastening together at least the bus bar and the resistor.
前記バスバー及び前記抵抗体のうち少なくとも何れかの回転を阻止する回転止め部を備えることを特徴とする電流検出構造。 The current detection structure according to claim 5 ,
A current detection structure comprising: a rotation stopper for preventing rotation of at least one of the bus bar and the resistor.
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