特開 2023-87721 シャント抵抗器および電流検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023087721

(43)【公開日】2023-06-26

(54)【発明の名称】シャント抵抗器および電流検出装置

(51)【国際特許分類】

   H01C 13/00 20060101AFI20230619BHJP

   G01R 15/00 20060101ALI20230619BHJP

   H01C 3/00 20060101ALI20230619BHJP

   H01C 1/144 20060101ALI20230619BHJP

【ＦＩ】

H01C13/00 J

G01R15/00 500

H01C3/00 Z

H01C1/144

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021202160

(22)【出願日】2021-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000105350

【氏名又は名称】ＫＯＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100174089

【弁理士】

【氏名又は名称】郷戸 学

(74)【代理人】

【識別番号】100186749

【弁理士】

【氏名又は名称】金沢 充博

(72)【発明者】

【氏名】北川 正樹

【テーマコード（参考）】

2G025

5E028

【Ｆターム（参考）】

2G025AA08

2G025AB05

2G025AC01

5E028BB01

5E028CA12

5E028JA11

(57)【要約】

【課題】抵抗温度係数の絶対値を小さくすることができるシャント抵抗器が提供される。
【解決手段】シャント抵抗器１は、第１突出部１１と、第２突出部１２と、を有している。第１突出部１１は、抵抗体５の一部および一対の電極６，７の一部を有しており、第２突出部１２は、抵抗体５の一部および一対の電極６，７の一部を有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電流検出に用いられるシャント抵抗器であって、
抵抗体と、
第１方向における前記抵抗体の両端に接続された一対の電極と、を備え、
前記シャント抵抗器は、
前記第１方向に平行な面である、前記シャント抵抗器の第１側面に形成された第１突出部と、
前記第１側面の反対側の面である前記シャント抵抗器の第２側面に形成された第２突出部と、を有しており、
前記第１突出部は、前記抵抗体の一部および前記一対の電極の一部を有しており、
前記第２突出部は、前記抵抗体の一部および前記一対の電極の一部を有している、シャント抵抗器。

【請求項2】

前記第１突出部は、前記第１方向における前記抵抗体の両端に接続された第１電圧検出部および第２電圧検出部を有しており、
前記第２突出部は、前記第１方向における前記抵抗体の両端に接続された第３電圧検出部および第４電圧検出部を有しており、
前記第１電圧検出部および前記第３電圧検出部は、同一の電極に配置されており、
前記第２電圧検出部および前記第４電圧検出部は、同一の電極に配置されている、請求項１に記載のシャント抵抗器。

【請求項3】

前記第１突出部は、前記一対の電極に接続された第１角部および第２角部を有しており、
前記第２突出部は、前記一対の電極に接続された第３角部および第４角部を有しており、
前記第１角部、前記第２角部、前記第３角部、および前記第４角部の少なくとも１つは、鈍角形状、直線形状または曲線形状を有している、請求項１または請求項２に記載のシャント抵抗器。

【請求項4】

前記シャント抵抗器は、
前記第１側面に形成された第１凹部と、
前記第２側面に形成された第２凹部と、を有しており、
前記第１突出部は、前記第１凹部に配置されており、
前記第２突出部は、前記第２凹部に配置されている、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のシャント抵抗器。

【請求項5】

請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のシャント抵抗器と、
前記シャント抵抗器からの電圧信号を伝達する電圧信号配線を有する電流検出回路基板と、を備え、
前記電圧信号配線は、前記第１突出部の第１電圧検出部および第２電圧検出部と、前記第２突出部の第３電圧検出部および第４電圧検出部と、に電気的に接続されている、電流検出装置。

【請求項6】

前記電流検出回路基板は、電圧端子用パッドをさらに有しており、
前記電圧端子用パッドは、前記第１電圧検出部、前記第２電圧検出部、前記第３電圧検出部、前記第４電圧検出部、および前記電圧信号配線に接続されている、請求項５に記載の電流検出装置。

【請求項7】

前記電流検出装置は、前記シャント抵抗器に接続された電圧演算部を備えており、
前記電圧演算部は、
前記第１電圧検出部と前記第２電圧検出部との間で測定された電圧値と、前記第３電圧検出部と前記第４電圧検出部との間で測定された電圧値と、を組み合わせた電圧値を平均化し、
前記平均化された電圧値を検出電圧値に決定する、請求項５または請求項６に記載の電流検出装置。

【請求項8】

前記電流検出装置は、前記シャント抵抗器に接続された電圧演算部を備えており、
前記電圧演算部は、
前記第１電圧検出部と前記第４電圧検出部との間で測定された電圧値、または前記第２電圧検出部と前記第３電圧検出部との間で測定された電圧値を検出電圧値に決定する、請求項５または請求項６に記載の電流検出装置。

【請求項9】

前記電流検出装置は、前記シャント抵抗器に接続された電圧演算部を備えており、
前記電圧演算部は、
前記第１電圧検出部と前記第４電圧検出部との間で測定された電圧値と、前記第２電圧検出部と前記第３電圧検出部との間で測定された電圧値と、を組み合わせた電圧値を平均化し、
前記平均化された電圧値を検出電圧値に決定する、請求項５または請求項６に記載の電流検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シャント抵抗器および電流検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

シャント抵抗器は、電流検出用途に広く用いられている。このようなシャント抵抗器は、抵抗体と、抵抗体の両端に接合された電極と、を備えている。一般に、抵抗体は、銅・ニッケル系合金、銅・マンガン系合金、鉄・クロム系合金、ニッケル・クロム系合金等の抵抗合金で構成されており、電極は、銅等の高導電性金属から構成されている。電極には電圧検出部が設けられており、電圧検出部に導線（例えば、アルミワイヤー）を接続することにより抵抗体の両端部で発生した電圧を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－３２９４２１号公報

【特許文献2】特表２０１３－５０４２１３号公報

【特許文献3】特開２０２０－１０２６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

シャント抵抗器において、温度変動による影響が小さい条件下での電流の検出を可能にするために、抵抗温度係数（ＴＣＲ）の特性は、重要である。なお、抵抗温度係数は、温度による抵抗値の変化の割合を示す指標であり、その絶対値が小さいほど抵抗値の変化が小さくなる。

【0005】

そこで、本発明は、抵抗温度係数の絶対値を小さくすることができるシャント抵抗器および電流検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様では、電流検出に用いられるシャント抵抗器が提供される。シャント抵抗器は、抵抗体と、第１方向における前記抵抗体の両端に接続された一対の電極と、を備える。前記シャント抵抗器は、前記第１方向に平行な面である、前記シャント抵抗器の第１側面に形成された第１突出部と、前記第１側面の反対側の面である前記シャント抵抗器の第２側面に形成された第２突出部と、を有しており、前記第１突出部は、前記抵抗体の一部および前記一対の電極の一部を有しており、前記第２突出部は、前記抵抗体の一部および前記一対の電極の一部を有している。

【0007】

一態様では、前記第１突出部は、前記第１方向における前記抵抗体の両端に接続された第１電圧検出部および第２電圧検出部を有しており、前記第２突出部は、前記第１方向における前記抵抗体の両端に接続された第３電圧検出部および第４電圧検出部を有しており、前記第１電圧検出部および前記第３電圧検出部は、同一の電極に配置されており、前記第２電圧検出部および前記第４電圧検出部は、同一の電極に配置されている。
一態様では、前記第１突出部は、前記一対の電極に接続された第１角部および第２角部を有しており、前記第２突出部は、前記一対の電極に接続された第３角部および第４角部を有しており、前記第１角部、前記第２角部、前記第３角部、および前記第４角部の少なくとも１つは、鈍角形状、直線形状または曲線形状を有している。
一態様では、前記シャント抵抗器は、前記第１側面に形成された第１凹部と、前記第２側面に形成された第２凹部と、を有しており、前記第１突出部は、前記第１凹部に配置されており、前記第２突出部は、前記第２凹部に配置されている。

【0008】

一態様では、上記シャント抵抗器と、前記シャント抵抗器からの電圧信号を伝達する電圧信号配線を有する電流検出回路基板と、を備える電流検出装置が提供される。前記電圧信号配線は、前記第１突出部の第１電圧検出部および第２電圧検出部と、前記第２突出部の第３電圧検出部および第４電圧検出部と、に電気的に接続されている。

【0009】

一態様では、前記電流検出回路基板は、電圧端子用パッドをさらに有しており、前記電圧端子用パッドは、前記第１電圧検出部、前記第２電圧検出部、前記第３電圧検出部、前記第４電圧検出部、および前記電圧信号配線に接続されている。
一態様では、前記電流検出装置は、前記シャント抵抗器に接続された電圧演算部を備えており、前記電圧演算部は、前記第１電圧検出部と前記第２電圧検出部との間で測定された電圧値と、前記第３電圧検出部と前記第４電圧検出部との間で測定された電圧値と、を組み合わせた電圧値を平均化し、前記平均化された電圧値を検出電圧値に決定する。
一態様では、前記電流検出装置は、前記シャント抵抗器に接続された電圧演算部を備えており、前記電圧演算部は、前記第１電圧検出部と前記第４電圧検出部との間で測定された電圧値、または前記第２電圧検出部と前記第３電圧検出部との間で測定された電圧値を検出電圧値に決定する。
一態様では、前記電流検出装置は、前記シャント抵抗器に接続された電圧演算部を備えており、前記電圧演算部は、前記第１電圧検出部と前記第４電圧検出部との間で測定された電圧値と、前記第２電圧検出部と前記第３電圧検出部との間で測定された電圧値と、を組み合わせた電圧値を平均化し、前記平均化された電圧値を検出電圧値に決定する。

【発明の効果】

【0010】

シャント抵抗器は、第１突出部および第２突出部を有している。このような構造を有するシャント抵抗器は、その抵抗温度係数の絶対値を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】シャント抵抗器の一実施形態を示す図である。

【図2】配線部材が接続されたシャント抵抗器を示す図である。

【図3】第１突出部の拡大図である。

【図4】第２突出部の拡大図である。

【図5】図５（ａ）は第１突出部に形成された角部を示す図であり、図５（ｂ）は第２突出部に形成された角部を示す図である。

【図6】図６（ａ）および図６（ｂ）は、角部の他の実施形態を示す図である。

【図7】一実施形態に係るシャント抵抗器を備えた電流検出装置を示す図である。

【図8】図８（ａ）乃至図８（ｄ）は、比較例として、片側のみに突出部を備える従来のシャント抵抗器に接続された配線部材を示す図である。

【図9】図９（ａ）乃至図９（ｄ）は、一実施形態に係るシャント抵抗器に接続された配線部材を示す図である。

【図10】比較例としての片側のみに突出部を備える従来のシャント抵抗器の、温度変化に伴う抵抗値の変化率を示すグラフである。

【図11】本実施形態に係るシャント抵抗器の、温度変化に伴う抵抗値の変化率を示すグラフである。

【図12】シャント抵抗器の他の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。以下で説明する複数の実施形態において、特に説明しない一実施形態の構成は、他の実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。

【0013】

図１は、シャント抵抗器の一実施形態を示す図である。図１に示すように、シャント抵抗器１は、所定の厚みおよび所定の幅を有する抵抗合金板材から構成された抵抗体５と、第１方向における抵抗体５の両端（すなわち、両側接続面）５ａ，５ｂに接続された、高導電性金属から構成された一対の電極６，７と、を備えている。

【0014】

電極６は、抵抗体５の一端（一方の接続面）５ａに接触する接触面６ａを有しており、電極７は、抵抗体５の他端（他方の接続面）５ｂに接触する接触面７ａを有している。電極６，７には、シャント抵抗器１をねじなどで固定するためのボルト穴８，９がそれぞれ形成されている。

【0015】

図２は、配線部材が接続されたシャント抵抗器を示す図である。図２に示すように、電極６は配線部材（バスバー）４０に接続されており、電極７は配線部材（バスバー）４１に接続されている。配線部材４０，４１のそれぞれは、導電性を有する金属から構成されている。配線部材４０には、ボルト穴８に連通するボルト穴４８が形成されており、配線部材４１には、ボルト穴９に連通するボルト穴４９が形成されている。

【0016】

第１方向は、抵抗体５の長さ方向であり、シャント抵抗器１の長さ方向に相当する。シャント抵抗器１の長さ方向は、電極６、抵抗体５、および電極７がこの順に配置される方向である。この第１方向に垂直な方向は、第２方向である。第２方向は、シャント抵抗器１の幅方向である。図１に示すように、電極６，７は、同一の構造を有しており、抵抗体５に関して、対称的に配置されている。

【0017】

抵抗体５の両端５ａ，５ｂのそれぞれは、電極６，７のそれぞれに溶接（例えば、電子ビーム溶接、レーザービーム溶接、または、ろう接、はんだ）などの手段によって接続（接合）されている。抵抗体５の材質の一例として、Ｃｕ－Ｍｎ系合金などの低抵抗合金材を挙げることができる。電極６，７の材質の一例として、銅（Ｃｕ）を挙げることができる。抵抗体５は、電極６，７よりも高い抵抗率を有している。

【0018】

図１に示すように、シャント抵抗器１は、その第１側面Ｓ１に形成された第１突出部１１と、第１側面Ｓ１の反対側の面である第２側面Ｓ２に形成された第２突出部１２と、を有している。第１側面Ｓ１および第２側面Ｓ２は、第１方向に平行な面である。第１突出部１１は第１側面Ｓ１から外側に延びており、第２突出部１２は第２側面Ｓ２から外側に延びている。第１突出部１１および第２突出部１２は、シャント抵抗器１の中心に関して、対称的に配置されている。

【0019】

図３は、第１突出部の拡大図である。図３に示すように、第１突出部１１は、抵抗体５の一部および電極６，７の一部を有している。第１突出部１１は、抵抗体５の両端５ａ，５ｂに発生する電圧を測定するための電圧検出部２１，２２を有している。

【0020】

電圧検出部２１は抵抗体５の接続面５ｂに接続されており、電圧検出部２２は抵抗体５の接続面５ａに接続されている。電圧検出部２１は電極７の一部であり、電圧検出部２２は電極６の一部である。言い換えれば、電極７は電圧検出部２１を有しており、電極６は電圧検出部２２を有している。

【0021】

図４は、第２突出部の拡大図である。図４に示すように、第２突出部１２は、第１突出部１１と同一の形状を有している。第２突出部１２は、抵抗体５の一部および電極６，７の一部を有している。第２突出部１２は、抵抗体５の両端５ａ，５ｂに発生する電圧を測定するための電圧検出部２３，２４を有している。

【0022】

電圧検出部２３は抵抗体５の接続面５ｂに接続されており、電圧検出部２４は抵抗体５の接続面５ａに接続されている。電圧検出部２３は電極７の一部であり、電圧検出部２４は電極６の一部である。言い換えれば、電極７は電圧検出部２３を有しており、電極６は電圧検出部２４を有している。

【0023】

電圧検出部２１および電圧検出部２３は同一の電極７に配置されており、電圧検出部２２および電圧検出部２４は同一の電極６に配置されている。電圧検出部２３は第２方向において電圧検出部２１と同一方向に配置されており、電圧検出部２４は第２方向において電圧検出部２２と同一方向に配置されている。

【0024】

図５（ａ）は第１突出部に形成された角部を示す図であり、図５（ｂ）は第２突出部に形成された角部を示す図である。図５（ａ）に示すように、第１突出部１１は、電極６に接続された角部５３と、電極７に接続された角部５４と、を有している。同様に、図５（ｂ）に示すように、第２突出部１２は、電極６に接続された角部５５と、電極７に接続された角部５６と、を有している。

【0025】

図５（ａ）に示すように、角部５３は第１突出部１１の側面１１ａと電極６の側面６ｃとの間に配置されており、角部５４は第１突出部１１の側面１１ｂと電極７の側面７ｃとの間に配置されている。図５（ｂ）に示すように、角部５５は第２突出部１２の側面１２ａと電極６の側面６ｂとの間に配置されており、角部５６は第２突出部１２の側面１２ｂと電極７の側面７ｂとの間に配置されている。

【0026】

図５（ａ）および図５（ｂ）に示す実施形態では、角部５３，５４，５５，５６のそれぞれは、曲線形状を有している。一実施形態では、角部５３，５４，５５，５６のうちの少なくとも１つは、曲線形状を有してもよい。曲面としての角部５３，５４，５５，５６の曲率を変えることにより、シャント抵抗器１は、突出部１１，１２に流れ込む電流を変更することができる。結果として、シャント抵抗器１は、その抵抗温度係数を調整することができる。

【0027】

角部５３，５４，５５，５６は、同一の曲率（または曲率半径）を有してもよく、異なる曲率（または曲率半径）を有してもよい。曲率を小さくすることにより（すなわち、曲率半径を大きくすることにより）、温度上昇に伴う抵抗値の変化率を正側に変化させることができる。逆に、曲率を大きくすることにより（すなわち、曲率半径を小さくすることにより）、温度上昇に伴う抵抗値の変化率を負側に変化させることができる。このように、本実施形態では、シャント抵抗器１の抵抗温度係数を調整することができる。

【0028】

図６（ａ）および図６（ｂ）は、角部の他の実施形態を示す図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、角部５３，５４，５５，５６の少なくとも１つは、鈍角形状または直線形状を有してもよい。図６（ａ）に示す実施形態では、角部５３の角度θ１は９０度よりも大きく、１８０度よりも小さな角度である（すなわち、鈍角形状）。図６（ｂ）に示す実施形態では、角部５３の角度θ２は１８０度である（すなわち、直線形状）。このような構成によっても、シャント抵抗器１の抵抗温度係数を調整することができる。

【0029】

図７は、一実施形態に係るシャント抵抗器を備えた電流検出装置を示す図である。図７に示すように、電流検出装置３０は、シャント抵抗器１と、抵抗体５の電圧を外部に出力する電圧出力装置３１と、を備えている。電圧出力装置３１は、シャント抵抗器１に接続されている。電圧出力装置３１は、シャント抵抗器１からの電圧信号（抵抗体５の電圧）を出力するための出力コネクタ（出力端子）３５を備えている。

【0030】

電圧出力装置３１は、電流検出回路基板３４をさらに備えている。電流検出回路基板３４は、シャント抵抗器１からの電圧信号（抵抗体５の電圧）を出力コネクタ３５に伝達する電圧信号配線４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄと、グランド配線５０，５１と、を有している。電圧信号配線４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄは電圧検出回路基板３４上に線対称となるように配線されている。電流検出回路基板３４は、シャント抵抗器１上に配置されている。

【0031】

電流検出回路基板３４は、電圧端子用パッド（より具体的には、銅箔部）３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄをさらに備えている。電圧信号配線４６Ａの一端は電圧端子用パッド３６Ａに接続されており、他端は出力コネクタ３５に接続されている。電圧信号配線４６Ｂの一端は電圧端子用パッド３６Ｂに接続されており、他端は出力コネクタ３５に接続されている。電圧信号配線４６Ｃの一端は電圧端子用パッド３６Ｃに接続されており、他端は出力コネクタ３５に接続されている。電圧信号配線４６Ｄの一端は電圧端子用パッド３６Ｄに接続されており、他端は出力コネクタ３５に接続されている。グランド配線５０の一端は電圧端子用パッド３６Ｄ（または電圧端子用パッド３６Ｃ）に接続されており、他端は出力コネクタ３５に接続されている。グランド配線５１の一端は電圧端子用パッド３６Ｃ（または電圧端子用パッド３６Ｄ）に接続されている。

【0032】

電圧端子用パッド３６Ａは、電流検出回路基板３４の内部配線（図示しない）を介して第１突出部１１の電圧検出部２１の電圧検出位置１６Ａに電気的に接続されている。電圧端子用パッド３６Ｂは、電流検出回路基板３４の内部配線（図示しない）を介して第２突出部１２の電圧検出部２３の電圧検出位置１６Ｂに電気的に接続されている。電圧端子用パッド３６Ｃは、電流検出回路基板３４の内部配線（図示しない）を介して第２突出部１２の電圧検出部２４の電圧検出位置１６Ｃに電気的に接続されている。電圧端子用パッド３６Ｄは、電流検出回路基板３４の内部配線（図示しない）を介して第１突出部１１の電圧検出部２２の電圧検出位置１６Ｄに電気的に接続されている。

【0033】

上記内部配線と電圧検出部２１，２２，２３，２４とは、半田付けなどの手段により接続される。一実施形態では、電圧検出部２１，２２，２３，２４上に、半田付けなどの手段により電圧検出端子（垂直に延びる導電性のピン）を設け、電圧検出端子に導線（例えば、アルミワイヤー）を接続する手段や、回路基板に形成したスルーホールに電圧検出端子を挿通する手段により接続してもよい。

【0034】

作業者は、出力コネクタ３５に嵌合するコネクタを備えたケーブルを接続して抵抗体５の両端５ａ，５ｂに発生した電圧を測定する。このような構成により、簡単に抵抗体５の電圧を測定することができる。一実施形態では、シャント抵抗器１からの電圧信号を増幅するためのオペアンプ（増幅器）、Ａ／Ｄ変換器、および／または温度センサなどを電流検出回路基板３４に搭載してもよい。

【0035】

図７に示すように、電流検出装置３０は、出力コネクタ３５および電流検出回路基板３４を介してシャント抵抗器１に接続された電圧演算部６５を備えている。電圧演算部６５は、シャント抵抗器１の検出電圧値を決定する演算装置であり、電圧演算部６５の一例として、マイクロコンピュータまたは電圧演算回路を挙げることができる。一実施形態では、電圧演算部６５を電流検出回路基板３４に備えてもよい。

【0036】

電圧演算部６５は、電圧検出部２１と電圧検出部２２との間で測定された電圧値と、電圧検出部２３と電圧検出部２４との間で測定された電圧値と、を組み合わせた電圧値を平均化し、平均化された電圧値を検出電圧値に決定するように構成されている。このように、電圧演算部６５は、シャント抵抗器１の第１方向に沿って配置された電圧検出部で測定された電圧の平均値を検出電圧値に決定してもよい。

【0037】

このような構成により、電圧演算部６５は、シャント抵抗器１の材料や形状などのばらつきによって抵抗温度係数が影響を受けたとしても、より安定的な検出電圧を出力することができる。

【0038】

一実施形態では、電圧演算部６５は、電圧検出部２１と電圧検出部２４との間で測定された電圧値と、電圧検出部２２と電圧検出部２３との間で測定された電圧値と、を組み合わせた電圧値を平均化し、平均化された電圧値を検出電圧値に決定するように構成されてもよい。このように、電圧演算部６５は、シャント抵抗器１の第２方向において、対角線上に配置された電圧検出部で測定された電圧の平均値を検出電圧値に決定してもよい。

【0039】

一実施形態では、電圧演算部６５は、電圧検出部２１と電圧検出部２４との間で測定された電圧値、または電圧検出部２２と電圧検出部２３との間で測定された電圧値を検出電圧値に決定するように構成されている。このように、電圧演算部６５は、シャント抵抗器１の第２方向において、対角線上に配置された電圧検出部で測定された電圧値を検出電圧値に決定してもよい。

【0040】

図８（ａ）乃至図８（ｄ）は、比較例として、片側のみに突出部を備える従来のシャント抵抗器に接続された配線部材を示す図である。図９（ａ）乃至図９（ｄ）は、一実施形態に係るシャント抵抗器に接続された配線部材を示す図である。図８（ａ）乃至図８（ｄ）における矢印、および図９（ａ）乃至図９（ｄ）における矢印は、電流の流れ方向を示している。図９（ａ）では、配線部材４０，４１はシャント抵抗器１の第１方向に沿って電極６，７に接続されている。図９（ａ）に示す配置を、便宜的に、直列配置と呼ぶことがある。

【0041】

図９（ｂ）では、配線部材４０，４１は、第１突出部１１側に延びるように、第２方向に沿って電極６，７に接続されている。図９（ｂ）に示す配置を、便宜的に、Ｕ字配置と呼ぶことがある。図９（ｃ）では、配線部材４０，４１は、第２突出部１２側に延びるように、第２方向に沿って電極６，７に接続されている。図９（ｃ）に示す配置を、便宜的に、逆Ｕ字配置と呼ぶことがある。

【0042】

図９（ｄ）では、配線部材４０は、第１突出部１１側に延びるように、第２方向に沿って電極６に接続されており、配線部材４１は、第２突出部１２側に延びるように、第２方向に沿って電極７に接続されている。図９（ｄ）に示す配置を、便宜的に、Ｓ字配置と呼ぶことがある。

【0043】

図８（ａ）乃至図８（ｄ）において、シャント抵抗器は、本実施形態に係るシャント抵抗器１の突出部１２に相当する突出部を有していない。図８（ａ）では、シャント抵抗器は直列的に配置されており、図８（ｂ）では、シャント抵抗器は、Ｕ字状に配置されており、図８（ｃ）では、シャント抵抗器は、逆Ｕ字状に配置されており、図８（ｄ）では、シャント抵抗器は、Ｓ字状に配置されている。

【0044】

図１０は、比較例としての片側のみに突出部を備える従来のシャント抵抗器の、温度変化に伴う抵抗値の変化率を示すグラフである。図１１は、本実施形態に係るシャント抵抗器の、温度変化に伴う抵抗値の変化率を示すグラフである。図１０および図１１のそれぞれにおいて、横軸はシャント抵抗器の温度を示しており、縦軸はシャント抵抗器の抵抗値の変化率を示している。

【0045】

図１１では、電圧検出部２１と電圧検出部２４との間で測定された電圧値と、電圧検出部２２と電圧検出部２３との間で測定された電圧値と、を組み合わせた電圧値を平均化し、平均化された電圧値を検出電圧値としたときの抵抗値の変化率が示されている。

【0046】

×点を結ぶ曲線は、配線部材４０，４１が直列配置されたときのシャント抵抗器の抵抗値の変化率を示しており、△点を結ぶ曲線は、配線部材４０，４１がＵ字配置されたときのシャント抵抗器の抵抗値の変化率を示しており、○点を結ぶ曲線は、配線部材４０，４１が逆Ｕ字配置されたときのシャント抵抗器の抵抗値の変化率を示している。

【0047】

図１０に示すように、配線部材４０，４１が直列配置された場合、シャント抵抗器の抵抗値の変化率は低いが、配線部材４０，４１がＵ字配置および逆Ｕ字配置された場合、シャント抵抗器の抵抗値の変化率は非常に高い。このように、片側のみに突出部を備える従来のシャント抵抗器の構造では、配線部材４０，４１の、シャント抵抗器への接続方向によって抵抗値変化率が異なるため、結果として、シャント抵抗器の取り付け位置を制限する等、設計上の制約になることがある。

【0048】

その一方で、図１１に示すように、配線部材４０，４１が直線上に配置されない、例えば、配線部材４０，４１がＵ字配置された場合、シャント抵抗器１の抵抗値の変化率は、片側のみに突出部を備えるシャント抵抗器の抵抗値の変化率よりも著しく低い。配線部材４０，４１が逆Ｕ字配置された場合であっても、同様に、シャント抵抗器１の抵抗値の変化率は著しく低い。図１１から明らかなように、本実施形態では、配線部材４０，４１の配置にかかわらず、シャント抵抗器１の抵抗値の変化率は著しく低い。

【0049】

本実施形態によれば、シャント抵抗器１は、第１突出部１１および第２突出部１２を有しているため、シャント抵抗器１は、配線部材４０，４１の配置によって変化することなく、抵抗値を測定することができる。言い換えれば、シャント抵抗器１は、自身に流れる電流経路によって変化することなく、抵抗値を測定することができる。

【0050】

本実施形態によれば、シャント抵抗器１は、自身の抵抗値の変化率を全体的に低減することができる。このようなシャント抵抗器１を採用することにより、配線部材４０，４１の、シャント抵抗器１への接続方向にかかわらず、安定した電流検出が可能となり、結果として、シャント抵抗器１の取り付け位置の設計上の自由度が増す。なお、図１１では示されていないが、配線部材４０，４１をＳ字配置した場合であっても、シャント抵抗器１の抵抗値の変化率を著しく低減させることができる。

【0051】

さらに本実施形態によれば、温度変化による熱膨張または熱収縮に起因して、配線部材４０，４１の、シャント抵抗器１との接点位置が変化し、電流経路が変化したとしても、シャント抵抗器１の抵抗温度係数に与える影響を小さくすることができる。

【0052】

図１２は、シャント抵抗器の他の実施形態を示す図である。図１２に示すように、シャント抵抗器１は、第１側面Ｓ１に形成された第１凹部７１と、第２側面Ｓ２に形成された第２凹部７２と、を有している。図１２に示す実施形態では、第１突出部１１は第１凹部７１に配置されており、第２突出部１２は第２凹部７２に配置されている。

【0053】

このような配置により、第１突出部１１と電極６との間には、スリット７１ｂが形成され、第１突出部１１と電極７との間には、スリット７１ａが形成される。同様に、第２突出部１２と電極６との間には、スリット７２ｂが形成され、第２突出部１２と電極７との間には、スリット７２ａが形成される。

【0054】

図１２に示す実施形態においても、シャント抵抗器１は、第１突出部１１および第２突出部１２を有するため、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0055】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0056】

１ シャント抵抗器
５ 抵抗体
５ａ，５ｂ 両側接続面
６ 電極
６ａ 接触面
６ｂ，６ｃ 側面
７ 電極
７ａ 接触面
７ｂ，７ｃ 側面
８，９ ボルト穴
１１ 第１突出部
１１ａ，１１ｂ 側面
１２ 第２突出部
１２ａ，１２ｂ 側面
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ 電圧検出位置
２１，２２，２３，２４ 電圧検出部
３０ 電流検出装置
３１ 電圧出力装置
３４ 電流検出回路基板
３５ 出力コネクタ
３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ 電圧端子用パッド
４０，４１ 配線部材
４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ 電圧信号配線
４８，４９ ボルト穴
５０，５１ グランド配線
５３，５４，５５，５６ 角部
６５ 電圧演算部
７１ 第１凹部
７１ａ，７１ｂ スリット
７２ 第２凹部
７２ａ，７２ｂ スリット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】