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JP2020136458A - Shunt resistor mounting structure - Google Patents

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JP2020136458A JP2019027379A JP2019027379A JP2020136458A JP 2020136458 A JP2020136458 A JP 2020136458A JP 2019027379 A JP2019027379 A JP 2019027379A JP 2019027379 A JP2019027379 A JP 2019027379A JP 2020136458 A JP2020136458 A JP 2020136458A
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Abstract

To make a mounting structure that uses a shunt resistor as a current sensor smaller (lower in height).SOLUTION: A shunt resistor mounting structure in which a shunt resistor is mounted on a pattern built-in board that has a built-in voltage signal extraction pattern is defined by a through hole formed in the thickness direction of the pattern built-in board, and is provided with an accommodating portion that accommodates at least a part of the resistor provided between a first terminal and a second terminal that are sequentially provided from the side opposite to the mounting side of the shunt resistor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、シャント抵抗器の実装構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure for a shunt resistor.

例えば、電気自動車に搭載されている半導体パワーモジュール等における電流を検出するため、シャント抵抗器が用いられる。取付け作業が簡便で、過大な取付けスペースも必要とせず、高精度の電流検出が可能なシャント抵抗器として、特許文献1に記載のものがある。 For example, a shunt resistor is used to detect a current in a semiconductor power module or the like mounted on an electric vehicle. Patent Document 1 describes a shunt resistor that is easy to install, does not require an excessive installation space, and can detect current with high accuracy.

特許文献1に記載のシャント抵抗器は、導電性の金属材からなり、第1平面および第2平面と、その周囲の外周面を、それぞれ備える第1端子および第2端子と、前記第1端子と前記第2端子とのそれぞれの第1平面が対向しており、それぞれの第1平面に接続されて、前記第1端子と前記第2端子とを接続した抵抗体と、前記抵抗体と、それぞれの前記第1平面との接合面積は、前記第1平面の面積よりも小さく、かつ、前記第1端子と前記第2端子とには、前記第1平面から前記第2平面へ貫通する孔部が形成されている。以下において、このような構造のシャント抵抗器を、「シャント(抵抗器)」とも称する。 The shunt resistor described in Patent Document 1 is made of a conductive metal material and has a first plane and a second plane, and a first terminal and a second terminal each having an outer peripheral surface around the first plane and the first terminal. And the first planes of the second terminal are opposed to each other, and a resistor connected to each first plane to connect the first terminal and the second terminal, and the resistor. The joint area with each of the first planes is smaller than the area of the first plane, and the first terminal and the second terminal have holes penetrating from the first plane to the second plane. The part is formed. Hereinafter, a shunt resistor having such a structure is also referred to as a “shunt (resistor)”.

特開2017−212297号公報JP-A-2017-212297

上記特許文献1に記載のシャント抵抗器においては、第1端子と第2端子とのそれぞれの側面から出力信号電圧の引き出し端子を引出す構造を用いている。ところで、特許文献1に記載のシャントにおいては、支柱となる抵抗体の径、長さを調整することで、抵抗値を調整することができる。 The shunt resistor described in Patent Document 1 uses a structure in which an output signal voltage extraction terminal is drawn out from each side surface of the first terminal and the second terminal. By the way, in the shunt described in Patent Document 1, the resistance value can be adjusted by adjusting the diameter and length of the resistor serving as a support.

電気自動車、電動ボート、最近では空飛ぶ自動車(大型ドローン)など様々な乗り物にインバータが使用されている。これらの移動体などにおいては、小型化が重要な要素となっている。電流センサにおいても、小型化が望まれており、特に機電一体化による高温な環境にも使用できるブッシングシャント(特許文献1参照)が有用である。 Inverters are used in various vehicles such as electric vehicles, electric boats, and recently flying vehicles (large drones). Miniaturization is an important factor in these moving bodies and the like. Miniaturization of the current sensor is also desired, and a bushing shunt (see Patent Document 1) that can be used in a high temperature environment by integrating mechanical and electrical devices is particularly useful.

本発明は、シャント抵抗器を電流センサとして用いた実装構造の小型化(低背化)を目的とする。 An object of the present invention is to reduce the size (reduction in height) of a mounting structure using a shunt resistor as a current sensor.

本発明の一観点によれば、電圧信号引出しパターンを内蔵したパターン内蔵基板にシャント抵抗器が実装されたシャント抵抗器の実装構造であって、前記パターン内蔵基板の厚さ方向に形成された貫通孔により画定され、前記シャント抵抗器の実装側とは反対側から順に設けられた第1の端子と第2の端子との間に設けられた抵抗体の少なくとも一部を収容する収容部が設けられている、シャント抵抗器の実装構造が提供される。 According to one aspect of the present invention, it is a mounting structure of a shunt resistor in which a shunt resistor is mounted on a pattern-embedded substrate having a built-in voltage signal extraction pattern, and a penetration formed in the thickness direction of the pattern-embedded substrate. An accommodating portion is provided that accommodates at least a part of the resistor defined by the holes and provided between the first terminal and the second terminal in order from the side opposite to the mounting side of the shunt resistor. The shunt resistor mounting structure provided is provided.

前記収容部を画定する前記貫通孔は、前記抵抗体の挿入を許す大きさを有し、前記パターン内蔵基板の下方に前記シャント抵抗器の前記第2の端子(下部端子)を兼ねる配線用電流バーが配置されていることが好ましい。 The through hole defining the accommodating portion has a size that allows the resistor to be inserted, and is a wiring current that also serves as the second terminal (lower terminal) of the shunt resistor below the pattern-embedded substrate. It is preferable that the bar is arranged.

前記抵抗体の前記第2の端子側に、前記抵抗体よりも抵抗率の低い金属材が接続され、前記金属材と前記配線用電流バーとが接続されていることが好ましい。 It is preferable that a metal material having a resistivity lower than that of the resistor is connected to the second terminal side of the resistor, and the metal material and the wiring current bar are connected to each other.

前記収容部を画定する前記貫通孔は、前記第2の端子の挿入を許す大きさを有することが好ましい。 The through hole defining the accommodating portion preferably has a size that allows the insertion of the second terminal.

前記第2の端子が前記配線用電流バーと接続されていることが好ましい。 It is preferable that the second terminal is connected to the wiring current bar.

前記シャント抵抗器の前記第1の端子側にバスバーが配置されており、前記バスバーと前記第1の端子を固定する固定手段を備える、ことが好ましい。 It is preferable that the bus bar is arranged on the first terminal side of the shunt resistor and provided with a fixing means for fixing the bus bar and the first terminal.

前記固定手段は、さらに、前記パターン内蔵基板と前記配線用電流バーとを固定するようにしても良い。 The fixing means may further fix the pattern-embedded substrate and the wiring current bar.

本発明によれば、大電流基板と一体化された電流検出器の実装構造の小型化が可能である。 According to the present invention, it is possible to reduce the size of the mounting structure of the current detector integrated with the large current substrate.

本発明の第1の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the mounting structure of the shunt resistor according to 1st Embodiment of this invention. 実装構造(固定構造)の側断面図である。It is a side sectional view of the mounting structure (fixed structure). 基板(図3(a))と電圧信号引き出しパターン(図3(b))の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the substrate (FIG. 3A) and the voltage signal extraction pattern (FIG. 3B). 本発明の第2の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the mounting structure of the shunt resistor by the 2nd Embodiment of this invention. 実装構造(固定構造)の側断面図である。It is a side sectional view of the mounting structure (fixed structure). 本発明の第3の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the mounting structure of the shunt resistor according to the 3rd Embodiment of this invention. 実装構造(固定構造)の側断面図である。It is a side sectional view of the mounting structure (fixed structure). 本実施の形態による基板(図8(a))および基板に内蔵される電圧信号引き出しパターン(図8(b))の一構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one structural example of the substrate (FIG. 8A) and the voltage signal extraction pattern (FIG. 8B) built in the substrate by this embodiment. 本発明の第4の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the mounting structure of the shunt resistor according to the 4th Embodiment of this invention. 図10(a)は、本発明の第4の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造を示す分解斜視図(下方から見た図)であり、図10(b)は、下方から見た底面図である。FIG. 10A is an exploded perspective view (viewed from below) showing the mounting structure of the shunt resistor according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a bottom surface seen from below. It is a figure. 本発明の第4の実施の形態による実装構造の下面側から見た斜視図である。It is a perspective view seen from the lower surface side of the mounting structure according to 4th Embodiment of this invention. 本実施の形態による電流引き出し部の一構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one configuration example of the current drawing part by this embodiment. 本実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造(固定構造)を示す断面図である。図13(a)が、抵抗体の先端まで抵抗材料により形成されている構造を示す図である。図13(b)が、抵抗体の先端に導電材料を接続した構造を示す図である。It is sectional drawing which shows the mounting structure (fixed structure) of the shunt resistor by this embodiment. FIG. 13A is a diagram showing a structure in which the tip of the resistor is formed of the resistance material. FIG. 13B is a diagram showing a structure in which a conductive material is connected to the tip of the resistor.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造を示す分解斜視図であり、図2は、実装構造(固定構造)の側断面図である。図3は、基板(図3(a))と電圧信号引き出しパターン(図3(b))の構成例を斜視図である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a mounting structure of a shunt resistor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view of the mounting structure (fixed structure). FIG. 3 is a perspective view of a configuration example of the substrate (FIG. 3 (a)) and the voltage signal extraction pattern (FIG. 3 (b)).

図1および図2に示すように、本実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造Xは、シャント抵抗器Aと、その実装面側(図の下方)に配置される電圧信号引き出しパターンを内蔵した電圧信号引き出しパターン内蔵基板(以下、「基板」と称する。)51と、を有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the shunt resistor mounting structure X according to the present embodiment incorporates the shunt resistor A and a voltage signal extraction pattern arranged on the mounting surface side (lower part of the figure). It has a board with a built-in voltage signal extraction pattern (hereinafter, referred to as “board”) 51.

シャント抵抗器Aは、例えば、第1端子(電極)1および第2端子(電極)3と、その間に介在するように設けられる例えば円柱状の複数本の抵抗体5とからなる。抵抗体5と、第1端子(電極)1および第2端子(電極)3との接合面積は、端子自体の面積よりも小さくなっている。この構造は、ブッシングシャント構造とも称する。第1端子1および第2端子3は、例えばCuなどの導電性の金属材からなる。抵抗体5は、端子よりも抵抗率が高い、例えば、Cu−Ni系、Cu−Mn系、Ni−Cr系などの金属材料(合金)からなる。 The shunt resistor A is composed of, for example, a first terminal (electrode) 1 and a second terminal (electrode) 3, and a plurality of, for example, columnar resistors 5 provided so as to intervene between them. The joint area between the resistor 5 and the first terminal (electrode) 1 and the second terminal (electrode) 3 is smaller than the area of the terminal itself. This structure is also referred to as a bushing shunt structure. The first terminal 1 and the second terminal 3 are made of a conductive metal material such as Cu. The resistor 5 is made of a metal material (alloy) such as Cu—Ni-based, Cu—Mn-based, or Ni—Cr-based, which has a higher resistivity than the terminal.

図1に示すシャント抵抗器Aでは、第1端子(電極)1の面積(例えば、一辺の長さがL11の正方形)の方が第2端子(電極)3の面積(例えば、正方形とした場合には一辺の長さがL12(L11>L12))よりも広い。 In the shunt resistor A shown in FIG. 1, the area of the first terminal (electrode) 1 (for example, a square having a side length of L11) is the area of the second terminal (electrode) 3 (for example, a square). The length of one side is wider than L12 (L11> L12)).

基板51には、第2端子(電極)3を通すことができる、一辺の長さがL13(L11>L13>L12)の、上面から下面まで貫通する貫通孔51aが形成されている。この貫通孔51aがシャント抵抗器Aの収容部52を画定する。すなわち、基板51の貫通孔51a内に第2端子(電極)3側からシャント抵抗器Aを挿入していくと、第2端子(電極)3と抵抗体5とが貫通孔51aを通って収容部52内に収容されていく。シャント抵抗器Aは、第1端子(電極)1の一辺L11が貫通孔51aの一辺L13よりも長いため、第1端子(電極)1の下面が基板51の上面に当接することで、挿入動作が止まる。図2に示すように、抵抗体5はその長さ方向において、ほぼ基板51内に収容されるようにすると、シャント抵抗器Aをほぼ基板51の収容部52内に収めることができる。 The substrate 51 is formed with a through hole 51a having a side length of L13 (L11> L13> L12) through which the second terminal (electrode) 3 can be passed and penetrating from the upper surface to the lower surface. The through hole 51a defines the accommodating portion 52 of the shunt resistor A. That is, when the shunt resistor A is inserted into the through hole 51a of the substrate 51 from the second terminal (electrode) 3 side, the second terminal (electrode) 3 and the resistor 5 are accommodated through the through hole 51a. It is housed in the part 52. In the shunt resistor A, since one side L11 of the first terminal (electrode) 1 is longer than one side L13 of the through hole 51a, the lower surface of the first terminal (electrode) 1 comes into contact with the upper surface of the substrate 51, so that the insertion operation is performed. Stops. As shown in FIG. 2, if the resistor 5 is accommodated substantially in the substrate 51 in the length direction thereof, the shunt resistor A can be accommodated substantially in the accommodating portion 52 of the substrate 51.

図3に示すように、基板51には、電圧信号引き出しパターン61が内蔵されている。電圧信号引き出しパターン61は、例えばCuなどの導電性材料により形成され、樹脂などにより形成される基板51と一体成型される。図3に示す例では、電圧信号引き出しパターン61は、以下の構成を有する。
1)電圧検出信号取り出し端子67(第1の電圧検出端子67a,第2の電圧検出端子67b)。
2)第1の電圧検出端子67aと接続され、基板51の上面において貫通孔51aの外周部に形成される第1の電極面63。
3)第2の電圧検出端子67bと接続され、基板51の下面において貫通孔51aを除いた領域に形成される第2の電極面65。
As shown in FIG. 3, a voltage signal extraction pattern 61 is built in the substrate 51. The voltage signal extraction pattern 61 is formed of a conductive material such as Cu, and is integrally molded with a substrate 51 formed of a resin or the like. In the example shown in FIG. 3, the voltage signal extraction pattern 61 has the following configuration.
1) Voltage detection signal extraction terminal 67 (first voltage detection terminal 67a, second voltage detection terminal 67b).
2) A first electrode surface 63 that is connected to the first voltage detection terminal 67a and is formed on the outer peripheral portion of the through hole 51a on the upper surface of the substrate 51.
3) A second electrode surface 65 connected to the second voltage detection terminal 67b and formed on the lower surface of the substrate 51 in a region excluding the through hole 51a.

第1の電極面63は、貫通孔51aと略同じ形状の電極が形成されていない開口部63aを有する。第2の電極面65は貫通孔51aと略同じ形状の電極が形成されていない開口部65aを有する。いずれの電極面63,65も、基板51面から露出している。 The first electrode surface 63 has an opening 63a in which an electrode having substantially the same shape as the through hole 51a is not formed. The second electrode surface 65 has an opening 65a in which an electrode having substantially the same shape as the through hole 51a is not formed. Both electrode surfaces 63 and 65 are exposed from the substrate 51 surface.

以上の構成により、シャント抵抗器Aを基板51内の収容部52に収容した際には、第1端子1の下面は電極面63に接触する。 With the above configuration, when the shunt resistor A is housed in the housing portion 52 in the substrate 51, the lower surface of the first terminal 1 comes into contact with the electrode surface 63.

シャント抵抗器Aの上部には、第1のバスバー81が設けられ、第1端子1の上面は第1のバスバー81の下面に接触する。第1のバスバー81には、取付ネジ71の軸部71aを貫通する貫通孔81aが形成されている。第1端子1には、取付ネジ71の軸部71aが螺合する1aが形成されている。例えば、取付ネジ71の長さL1は、第1のバスバー81と第1端子1の厚み分となっている。 A first bus bar 81 is provided on the upper portion of the shunt resistor A, and the upper surface of the first terminal 1 contacts the lower surface of the first bus bar 81. The first bus bar 81 is formed with a through hole 81a that penetrates the shaft portion 71a of the mounting screw 71. The first terminal 1 is formed with a 1a into which the shaft portion 71a of the mounting screw 71 is screwed. For example, the length L1 of the mounting screw 71 is the thickness of the first bus bar 81 and the first terminal 1.

基板51の下部には、第2のバスバー91が設けられ、第2端子3の下面は第2のバスバー91の上面に接触する。さらに、電極面65も第2のバスバー91の上面に接触する。 A second bus bar 91 is provided at the lower part of the substrate 51, and the lower surface of the second terminal 3 comes into contact with the upper surface of the second bus bar 91. Further, the electrode surface 65 also contacts the upper surface of the second bus bar 91.

取付ネジ71により、第1のバスバー81とシャント抵抗器Aとを固定することができる(固定手段)。図1,2においては、軸部71aの長さはL1であり、第1のバスバー81とシャント抵抗器Aの第1端子1のみを固定することができる。 The first bus bar 81 and the shunt resistor A can be fixed by the mounting screw 71 (fixing means). In FIGS. 1 and 2, the length of the shaft portion 71a is L1, and only the first bus bar 81 and the first terminal 1 of the shunt resistor A can be fixed.

第1端子1の下面と電極面63および第2端子3と第2のバスバー91の上面とを、それぞれ、はんだ又は導電性の接着剤などにより接着することで、第1のバスバー81から第2のバスバー91までを固定した実装構造とすることができる。 By adhering the lower surface of the first terminal 1 and the electrode surface 63 and the second terminal 3 and the upper surface of the second bus bar 91 with solder or a conductive adhesive, respectively, the first bus bar 81 to the second bus bar 81 to the second The mounting structure up to the bus bar 91 of the above can be fixed.

以上のように、本実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造においては、基板51内に貫通孔51aにより画定される収容部52にシャント抵抗器Aを収容することによって、シャント抵抗器Aの抵抗体5の厚さ部分の実装構造における高さ(厚さ)を低くすることができる。 As described above, in the mounting structure of the shunt resistor according to the present embodiment, the resistance of the shunt resistor A is obtained by accommodating the shunt resistor A in the accommodating portion 52 defined by the through hole 51a in the substrate 51. The height (thickness) in the mounting structure of the thick portion of the body 5 can be lowered.

従って、シャント抵抗器の実装構造の小型化が可能である。 Therefore, the mounting structure of the shunt resistor can be miniaturized.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図4は、本発明の第2の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造を示す分解斜視図であり、図5は、実装構造(固定構造)の側断面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is an exploded perspective view showing a mounting structure of a shunt resistor according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a side sectional view of the mounting structure (fixed structure).

本実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造は、第1の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造と以下の点で相違している。
1)本実施の形態によるシャント抵抗器Bの第2端子3に、第1端子1よりも大きな径の貫通孔3aを設けている。これにより、取付ネジ71の軸部71bの長さL2を長くしても、軸部71bが第2端子3に接触することを防止することができる。
2)第2のバスバー91に、貫通孔91aを設けている。
3)取付ネジ71の軸部71bを、第2のバスバー91の貫通孔91aに挿入可能な長さL2とする。
The mounting structure of the shunt resistor according to the present embodiment is different from the mounting structure of the shunt resistor according to the first embodiment in the following points.
1) The second terminal 3 of the shunt resistor B according to the present embodiment is provided with a through hole 3a having a diameter larger than that of the first terminal 1. As a result, even if the length L2 of the shaft portion 71b of the mounting screw 71 is lengthened, it is possible to prevent the shaft portion 71b from coming into contact with the second terminal 3.
2) The second bus bar 91 is provided with a through hole 91a.
3) The shaft portion 71b of the mounting screw 71 has a length L2 that can be inserted into the through hole 91a of the second bus bar 91.

以上のように、本実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造によれば、第1のバスバー81から第2のバスバー91までを取付ネジ71を用いた固定手段により固定した実装構造とすることができる。 As described above, according to the mounting structure of the shunt resistor according to the present embodiment, the mounting structure is such that the first bus bar 81 to the second bus bar 91 are fixed by the fixing means using the mounting screws 71. it can.

尚、第1のバスバー81に形成される貫通孔81aの径を取付ネジ71の軸部71aの外径よりも大きくしておくことで、取り付けネジ71が第1のバスバー81に接触しないようにすることで、取り付けネジ71として長目のネジを使用することができる。 By making the diameter of the through hole 81a formed in the first bus bar 81 larger than the outer diameter of the shaft portion 71a of the mounting screw 71, the mounting screw 71 does not come into contact with the first bus bar 81. By doing so, a long screw can be used as the mounting screw 71.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。図6は、本発明の第3の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造を示す分解斜視図であり、図7は、実装構造(固定構造)の側断面図である。図8は、本実施の形態による基板および基板に内蔵される電圧信号引き出しパターンの一構成例を示す斜視図である。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is an exploded perspective view showing the mounting structure of the shunt resistor according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a side sectional view of the mounting structure (fixed structure). FIG. 8 is a perspective view showing a configuration example of the substrate and the voltage signal extraction pattern built in the substrate according to the present embodiment.

本実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造は、第1の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造と以下の点で相違している。
1)シャント抵抗器Cには、第1端子1が設けられているが、第1の実施の形態と異なり、固定前において、第2の端子は設けられていない。すなわち、抵抗体5の実装側の端部には、電極が設けられていない。
2)基板51には、シャント抵抗器Cの抵抗体5の実装側のそれぞれの端部が貫通する複数の貫通孔51bが設けられている。例えば、図6では、シャント抵抗器Cが4本の柱状の抵抗体5を有するため、それぞれが貫通する4つの貫通孔51bが設けられている。
3)さらに、電圧信号引き出しパターンが、図8に示すように、図3に示す第1の実施の形態の電圧信号引き出しパターンとは異なる。
The mounting structure of the shunt resistor according to the present embodiment is different from the mounting structure of the shunt resistor according to the first embodiment in the following points.
1) The shunt resistor C is provided with the first terminal 1, but unlike the first embodiment, the shunt resistor C is not provided with the second terminal before fixing. That is, no electrode is provided at the end of the resistor 5 on the mounting side.
2) The substrate 51 is provided with a plurality of through holes 51b through which each end of the resistor 5 of the shunt resistor C on the mounting side penetrates. For example, in FIG. 6, since the shunt resistor C has four columnar resistors 5, each of them is provided with four through holes 51b.
3) Further, as shown in FIG. 8, the voltage signal extraction pattern is different from the voltage signal extraction pattern of the first embodiment shown in FIG.

図8(a),図8(b)に示すように、本実施の形態でも、基板51には、電圧信号引き出しパターンが内蔵されている。電圧信号引き出しパターン61は、例えばCuなどの導電性材料により形成され、樹脂などにより形成される基板51と一体成型される。図8に示す例では、電圧信号引き出しパターン61は、電圧検出信号取り出し端子67(第1の電圧検出端子67a,第2の電圧検出端子67b)を有している。 As shown in FIGS. 8A and 8B, even in this embodiment, the substrate 51 has a built-in voltage signal extraction pattern. The voltage signal extraction pattern 61 is formed of a conductive material such as Cu, and is integrally molded with a substrate 51 formed of a resin or the like. In the example shown in FIG. 8, the voltage signal extraction pattern 61 has a voltage detection signal extraction terminal 67 (first voltage detection terminal 67a, second voltage detection terminal 67b).

図3とは異なり、図8においては、第1の電圧検出端子67aは、基板51の上面において貫通孔51aの外周部に形成される第1の電極面63と接続されるのではなく、図8(a)に示すように、例えば、2つの貫通孔51bの間の位置において基板51の上面に露出する位置に設けられた接点63bから引き出される。 Unlike FIG. 3, in FIG. 8, the first voltage detection terminal 67a is not connected to the first electrode surface 63 formed on the outer peripheral portion of the through hole 51a on the upper surface of the substrate 51, but is shown in FIG. As shown in 8 (a), for example, it is drawn out from a contact 63b provided at a position exposed on the upper surface of the substrate 51 at a position between two through holes 51b.

2本の抵抗体5の間の位置から第1の電圧信号を取り出すことにより、安定した電圧信号を取り出すことができる。 By extracting the first voltage signal from the position between the two resistors 5, a stable voltage signal can be extracted.

尚、基板51の上面において4つの貫通孔51bの外側に形成される第1の電極面63は、シャント抵抗器Cを実装した場合に、第1端子1は、第1の電極面63と接点63bとの両方と電気的に接続されている。 When the shunt resistor C is mounted on the first electrode surface 63 formed on the upper surface of the substrate 51 outside the four through holes 51b, the first terminal 1 is in contact with the first electrode surface 63. It is electrically connected to both 63b.

一方、第2の電圧検出端子67bと接続され、基板51の下面において複数の貫通孔51ab除いた領域(孔部65bを除いた領域)に形成される第2の電極面65を有する。 On the other hand, it has a second electrode surface 65 that is connected to the second voltage detection terminal 67b and is formed on the lower surface of the substrate 51 in a region excluding a plurality of through holes 51ab (a region excluding the hole portion 65b).

第1の電極面63は、抵抗体5の外周と略同じ形状を有し電極65が形成されていない開口部63aを有する。第2の電極面65は複数の抵抗体5と略同じ形状の電極が形成されていない複数の開口部65bを有する。いずれの電極面63,65も、接点63bとともに、基板51面から露出している。 The first electrode surface 63 has an opening 63a having substantially the same shape as the outer periphery of the resistor 5 and in which the electrode 65 is not formed. The second electrode surface 65 has a plurality of openings 65b in which electrodes having substantially the same shape as the plurality of resistors 5 are not formed. Both electrode surfaces 63 and 65 are exposed from the substrate 51 surface together with the contact 63b.

以上の構成により、シャント抵抗器Cを基板51内の収容部52に収容した際には、第1端子1の下面は電極面63に接触する。 With the above configuration, when the shunt resistor C is housed in the housing portion 52 in the substrate 51, the lower surface of the first terminal 1 comes into contact with the electrode surface 63.

シャント抵抗器Cの上部には、第1のバスバー81が設けられ、第1端子1の上面は第1のバスバー81の下面に接触する。第1のバスバー81とシャント抵抗器Cの第1端子1には、取付ネジ71の軸部71aが螺合するネジ孔1aが形成されている。 A first bus bar 81 is provided on the upper portion of the shunt resistor C, and the upper surface of the first terminal 1 contacts the lower surface of the first bus bar 81. A screw hole 1a into which the shaft portion 71a of the mounting screw 71 is screwed is formed in the first bus bar 81 and the first terminal 1 of the shunt resistor C.

基板51の下部には、第2のバスバー91が設けられ、抵抗体5の下端面は第2のバスバー91の上面に接触する。 A second bus bar 91 is provided at the lower part of the substrate 51, and the lower end surface of the resistor 5 comes into contact with the upper surface of the second bus bar 91.

取付ネジ71により、第1のバスバー81とシャント抵抗器Cとを固定することができる(固定手段)。図6,7においては、軸部71aの長さは、第1のバスバー81とシャント抵抗器Aの第1端子1のみを固定することができる長さで良い。 The first bus bar 81 and the shunt resistor C can be fixed by the mounting screw 71 (fixing means). In FIGS. 6 and 7, the length of the shaft portion 71a may be such that only the first bus bar 81 and the first terminal 1 of the shunt resistor A can be fixed.

第1端子1の下面と電極面63および抵抗体5の下面と第2のバスバー91の上面とを、それぞれ、はんだ又は導電性の接着剤などにより接着することで、第1のバスバー81から第2のバスバー91までを固定した実装構造とすることができる。また、本実施の形態では、第2のバスバー91が第2の端子を兼ねるため、第2の端子を設ける必要がなく、その分だけ、より一層の低背化が可能である。 By adhering the lower surface of the first terminal 1, the electrode surface 63, the lower surface of the resistor 5, and the upper surface of the second bus bar 91, respectively, with solder or a conductive adhesive, the first bus bar 81 to the first It is possible to have a fixed mounting structure up to the bus bar 91 of 2. Further, in the present embodiment, since the second bus bar 91 also serves as the second terminal, it is not necessary to provide the second terminal, and the height can be further reduced accordingly.

以上のように、本実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造においては、基板51内の収容部52にシャント抵抗器Cを収容することによって、シャント抵抗器Cの抵抗体5の厚さ部分の実装構造における高さ(厚さ)を低くすることができる。
従って、シャント抵抗器の実装構造の小型化が可能である。
As described above, in the mounting structure of the shunt resistor according to the present embodiment, by accommodating the shunt resistor C in the accommodating portion 52 in the substrate 51, the thick portion of the resistor 5 of the shunt resistor C is provided. The height (thickness) in the mounting structure can be reduced.
Therefore, the mounting structure of the shunt resistor can be miniaturized.

(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。図9,図10は、本発明の第4の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造を示す分解斜視図であり、図11は、実装構造を下方から見た斜視図、図12は、実装構造を斜め上方から見た斜視図である。
(Fourth Embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. 9 and 10 are exploded perspective views showing a mounting structure of a shunt resistor according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 11 is a perspective view of the mounting structure viewed from below, and FIG. 12 is a mounting structure. It is a perspective view which saw the structure from diagonally above.

本実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造は、第3の実施の形態によるシャント抵抗器の実装構造と以下の点で相違している。
1)シャント抵抗器Dにおいて、柱状の抵抗体5は、第1端子1側において抵抗材料により構成される抵抗体5aと、抵抗体5aの先端部(底面部)において接続される、抵抗材料よりも低い抵抗率を有する下部導電体5bとを有している。下部導電体5bは、例えば、Cuなどの金属材により形成され、抵抗体5aの先端部(底面部)にロウ付けなどにより接続されている。
The mounting structure of the shunt resistor according to the present embodiment is different from the mounting structure of the shunt resistor according to the third embodiment in the following points.
1) In the shunt resistor D, the columnar resistor 5 is made of a resistor material which is connected to the resistor 5a made of a resistor material on the first terminal 1 side at the tip (bottom surface) of the resistor 5a. Also has a lower conductor 5b with a low resistivity. The lower conductor 5b is formed of, for example, a metal material such as Cu, and is connected to the tip (bottom surface) of the resistor 5a by brazing or the like.

図11に示すように、実装構造においては、下部導電体5bは、基板51および第2のバスバー91のそれぞれ形成された抵抗体を貫通する貫通孔(図示しない)に挿入されている。第2のバスバー91の下面(裏面)において、はんだ付け部101aなどにより、第2のバスバー91に固定されている。 As shown in FIG. 11, in the mounting structure, the lower conductor 5b is inserted into through holes (not shown) penetrating the resistors formed on the substrate 51 and the second bus bar 91, respectively. On the lower surface (back surface) of the second bus bar 91, it is fixed to the second bus bar 91 by a soldering portion 101a or the like.

尚、取付ネジ71は、第1のバスバー81と第1端子1とをネジ止めにより固定する点は、第3の実施の形態と同様である。 The mounting screw 71 is the same as the third embodiment in that the first bus bar 81 and the first terminal 1 are fixed by screwing.

図12は、本実施の形態による電流引き出し部の構成例を示す図である。図12に示す構成は、図8に示す構成と比較して、取付ネジ71の軸部71aが貫通する貫通孔91cが形成されている。 FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a current extraction unit according to the present embodiment. Compared with the configuration shown in FIG. 8, the configuration shown in FIG. 12 is formed with a through hole 91c through which the shaft portion 71a of the mounting screw 71 penetrates.

図13は、本実施の形態によるシャント抵抗器Dの実装構造(固定構造)を示す断面図である。図13(a)が、抵抗体5の先端まで抵抗材料により形成されている構造を示す図である。図13(b)が、抵抗体5の先端に導電材料を接続した構造を示す図である。 FIG. 13 is a cross-sectional view showing a mounting structure (fixed structure) of the shunt resistor D according to the present embodiment. FIG. 13A is a diagram showing a structure in which the tip of the resistor 5 is formed of a resistance material. FIG. 13B is a diagram showing a structure in which a conductive material is connected to the tip of the resistor 5.

図13(a)に示す構造では、抵抗体5内に電流が流れにくく、抵抗体5中を流れる電流I1は、はんだ付け部101aに接触した部分に電流が集中する(I2)。従って、局部的に発熱し、また、シャント抵抗器Dの抵抗値が不安定になりやすい。 In the structure shown in FIG. 13A, it is difficult for the current to flow in the resistor 5, and the current I1 flowing in the resistor 5 concentrates in the portion in contact with the soldering portion 101a (I2). Therefore, heat is generated locally, and the resistance value of the shunt resistor D tends to be unstable.

一方、図13(b)に示す構造では、抵抗体5の底面において低抵抗率のCuなどの金属材からなる下部導電体5bが形成されているため、電流I3に示すように電流が均等に流れやすい。従って、局部的な発熱が抑制される。また、シャント抵抗器Dの抵抗値が不安定化することを抑制することができる。 On the other hand, in the structure shown in FIG. 13B, since the lower conductor 5b made of a metal material such as Cu having a low resistivity is formed on the bottom surface of the resistor 5, the currents are evenly distributed as shown in the current I3. Easy to flow. Therefore, local heat generation is suppressed. In addition, it is possible to prevent the resistance value of the shunt resistor D from becoming unstable.

以上のように、本実施の形態によれば、抵抗体下部(底面部)において電流が均一に流れる。従って、電流の集中箇所を減らすことができ、局部発熱や抵抗値の不安定になる問題を防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, the current flows uniformly in the lower part (bottom part) of the resistor. Therefore, the location where the current is concentrated can be reduced, and the problems of local heat generation and unstable resistance value can be prevented.

上記の実施の形態において、図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。 In the above-described embodiment, the configurations and the like shown in the drawings are not limited to these, and can be appropriately changed within the range in which the effects of the present invention are exhibited. In addition, it can be appropriately modified and implemented as long as it does not deviate from the scope of the object of the present invention. In addition, each component of the present invention can be arbitrarily selected, and an invention having the selected configuration is also included in the present invention.

本発明は、シャント抵抗器の実装構造に利用できる。 The present invention can be used for mounting structures of shunt resistors.

A,B,C,D シャント抵抗器
1 第1端子(電極)
3 第2端子(電極)
51 基板
51a 貫通孔
52 収容部
63 第1の電極面
63a 開口部
65 第2の電極面
65a 第2の開口部
61 電圧信号引き出しパターン
67 電圧検出信号取り出し端子
67a 第1の電圧検出端子
67b 第2の電圧検出端子
71 取付ネジ
81 第1のバスバー
91 第2のバスバー
A, B, C, D Shunt resistor 1 Terminal 1 (electrode)
3 2nd terminal (electrode)
51 Substrate 51a Through hole 52 Accommodating portion 63 First electrode surface 63a Opening 65 Second electrode surface 65a Second opening 61 Voltage signal extraction pattern 67 Voltage detection signal extraction terminal 67a First voltage detection terminal 67b Second Voltage detection terminal 71 Mounting screw 81 First bus bar 91 Second bus bar

Claims (7)

電圧信号引出しパターンを内蔵したパターン内蔵基板にシャント抵抗器が実装されたシャント抵抗器の実装構造であって、
前記パターン内蔵基板の厚さ方向に形成された貫通孔により画定され、前記シャント抵抗器の実装側とは反対側から順に設けられた第1の端子と第2の端子との間に設けられた抵抗体の少なくとも一部を収容する収容部が設けられている、
シャント抵抗器の実装構造。
It is a mounting structure of a shunt resistor in which a shunt resistor is mounted on a board with a built-in pattern that incorporates a voltage signal extraction pattern.
It is defined by a through hole formed in the thickness direction of the pattern-embedded substrate, and is provided between the first terminal and the second terminal which are sequentially provided from the side opposite to the mounting side of the shunt resistor. A shunt is provided to accommodate at least a portion of the resistor,
Mounting structure of shunt resistor.
前記収容部を画定する前記貫通孔は、前記抵抗体の挿入を許す大きさを有し、
前記パターン内蔵基板の下方に前記シャント抵抗器の前記第2の端子を兼ねる配線用電流バーが配置されている、
請求項1に記載のシャント抵抗器の実装構造。
The through hole defining the accommodating portion has a size that allows the insertion of the resistor.
A wiring current bar that also serves as the second terminal of the shunt resistor is arranged below the pattern-embedded substrate.
The mounting structure of the shunt resistor according to claim 1.
前記抵抗体の前記第2の端子側に、前記抵抗体よりも抵抗率の低い金属材が接続され、
前記金属材と前記配線用電流バーとが接続されている、
請求項2に記載のシャント抵抗器の実装構造。
A metal material having a resistivity lower than that of the resistor is connected to the second terminal side of the resistor.
The metal material and the wiring current bar are connected to each other.
The mounting structure of the shunt resistor according to claim 2.
前記収容部を画定する前記貫通孔は、前記第2の端子の挿入を許す大きさを有する、
請求項1に記載のシャント抵抗器の実装構造。
The through hole defining the accommodating portion has a size that allows the insertion of the second terminal.
The mounting structure of the shunt resistor according to claim 1.
前記第2の端子が前記配線用電流バーと接続されている、
請求項3に記載のシャント抵抗器の実装構造。
The second terminal is connected to the wiring current bar.
The mounting structure of the shunt resistor according to claim 3.
前記シャント抵抗器の前記第1の端子側にバスバーが配置されており、
前記バスバーと前記第1の端子を固定する固定手段を備える、
請求項2に記載のシャント抵抗器の実装構造。
A bus bar is arranged on the first terminal side of the shunt resistor.
A fixing means for fixing the bus bar and the first terminal is provided.
The mounting structure of the shunt resistor according to claim 2.
前記固定手段は、
さらに、前記パターン内蔵基板と前記配線用電流バーとを固定する、
請求項6に記載のシャント抵抗器の実装構造。
The fixing means
Further, the pattern-embedded substrate and the wiring current bar are fixed.
The mounting structure of the shunt resistor according to claim 6.
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