(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高導電率の金属材料で一定の厚さを有する帯状材料を、抵抗合金で一定の厚さを有する帯状材料の表面側の側部に沿って、熱間圧延または冷間圧延により接合させた接合帯状抵抗材料を準備し、
接合帯状抵抗材料の長さ方向を横切るように切断して、抵抗合金からなる抵抗素子部と、高導電率の金属材料からなる接続端子部を備えた抵抗器とし、
接続端子部が側面から底面に位置するように、抵抗器の裏面に向かって、接続端子部に曲げ加工を施したことを特徴とする、抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は抵抗合金よりなる抵抗素子部と導電率の高い金属導体よりなる接続端子部を接合してなる抵抗器、特に測定その他の目的に使用される低抵抗器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のごとく大電流の測定には低抵抗、時にはミリオーム領域の抵抗器を用いて電圧降下を測定しなければならない。
【０００３】
この目的のために、金属製の素子をより高い導電率を持つ２つの金属製の接続端子の間に接続した電気抵抗器が用いられる。
【０００４】
また、通常４端子技術では電流供給用端子と電圧測定用端子とが別々に設けられた回路素子が用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術ではこのような電気抵抗器の製作は異種の金属部分を相互に半田付けやろう付けあるいは溶接することが必要である。
【０００６】
特に溶接においては平面つまり奥行きのある材料を接触面全体について溶接するのは困難であり、溶接部分を見ても均一性に欠け、その条件によっては外観状良品に見えても実際には低強度などの好ましくない状態が生じることがあり、価格的にも高価となる。
【０００７】
また、製作を完全自動化することが困難であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高導電率の金属材料で一定の厚さを有する帯状材料を、抵抗合金で一定の厚さを有する帯状材料の表面側の側部に沿って、熱間圧延または冷間圧延により接合させた接合帯状抵抗材料を準備し、接合帯状抵抗材料の長さ方向を横切るように切断して、抵抗合金からなる抵抗素子部と、高導電率の金属材料からなる接続端子部を備えた抵抗器とし、接続端子部が側面から底面に位置するように、抵抗器の裏面に向かって、接続端子部に曲げ加工を施したことを特徴とする、抵抗器の製造方法である。
【００１９】
かかる製法により本発明の目的が達成される。
【００２０】
これにより非常に安定した、電気的に信頼性があり、量産性に優れているため、従来の半田付け技術や溶接技術と比較して安価なる接合が可能となる利点がある。
【００２１】
更に本発明によれば抵抗器をエンドレスに延びた帯状材料から、例えば、完全に自動の押抜き・曲げ装置などにより作ることができる長所がある。
【００２２】
本発明の製法は材料を熱間圧延あるいは冷間圧延により製作されるために抵抗値や特性にバラツキが生じにくく、そのため同特性、同抵抗値が半永久的に製作できるという特徴がある。
【００２３】
【作用】
本発明の抵抗器は特に測定その他の目的に使用される低抵抗器の製造方法に重点を置き、抵抗合金に導電率の高い金属導体を熱間圧延あるいは冷間圧延により接合させて製作するため、半田付けや溶接よりも設備投資が安価に済み、設備があれば比較的安易に製作でき、熱間圧延あるいは冷間圧延の製造ライン上に切断、フォーミングなどの設備を配置することで、完全自動化にすることも可能で量産性に優れているため安価にて提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明を図面を参照して以下に説明する。
【００２５】
図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）は本発明の実施例の一例を示す図であるが、熱間圧延あるいは冷間圧延工程に進める前の接続端子部と抵抗素子部の配置を断面で示すものである。
【００２６】
１，２は接続端子部の帯状材料で高い導電率の金属、好ましくは銅よりなっている。
【００２７】
３が抵抗素子部の帯状材料で、好ましくは銅、ニッケル、マンガニン、ニクロムの合金、あるいはその他通常抵抗器に使用される合金、特に銅を主体とする合金よりなっている。
【００２８】
それぞれ用途により異なった大きさを有しているが例えば、接続端子部は厚さ０．１〜５．０ｍｍ、幅１〜１０ｍｍ、長さは抵抗素子部に対応させる場合が多いが例えば５０〜１００００ｍｍとなっている。
【００２９】
抵抗素子部の場合も用途によりそれぞれ異なっているが例えば厚さ０．１〜１０．０ｍｍ、幅１０〜１００ｍｍ、長さは５０〜１００００ｍｍとなっている。
【００３０】
長さについては様々だが、ある一定量を製造する場合などはその個数に応じた長さに調整する、例えば５００ｍｍなどである。
【００３１】
また、自動で連続に生産するライン上では数＋ｍ〜数百ｍにする場合もある。
【００３２】
図２（ａ）は接続端子部と抵抗素子部の硬さが同等な場合に使用され、一番安易に製作できる。
【００３３】
図２（ｂ）は抵抗素子部と接続端子部の接触面の抵抗素子部側の方に溝を形成し、その溝に接続端子部をはめ込むもので、その深さは例えば抵抗素子部の厚みの５分の１〜１０分の９、幅は例えば接続端子部の幅あるいは幅の１．２倍である。
【００３４】
溝の形状は方形溝あるいはアリ溝、逆三角溝など必要性に応じて使い分けるが、接続端子部が抵抗素子部に比べ柔らかい場合や熱間圧延あるいは冷間圧延後に抵抗値精度が要求される場合などに特に有効である。
【００３５】
また、溝に凹凸の起伏を加工し、はめ込む接続端子部にもそれに合わせた加工を施すことで接合面の表面積が増加しより強い接合力を得ることが可能になる。
【００３６】
溝などを形成する場合や形成しない場合のいずれにおいても、接触面の表面状態は接合に大きな影響を与える。
【００３７】
理想は完全な清浄であるが実際には酸化膜などの形成により存在しないため、できる限り清浄にする、もしくはワイヤーブラシなどで研磨してから接合を行う。
【００３８】
しかし、図２（ａ）や図２（ｂ）の場合は接続端子部の外側に抵抗素子部が残ってしまう場合が考えられ、用途によっては熱間圧延あるいは冷間圧延後にその抵抗素子部が不要になり、場合によっては切り落とす必要があるので、製造工程が増加してしまい生産量やコストに影響する。
【００３９】
このような問題を無くしたものが図２（ｃ）、図２（ｄ）および図２（ｅ）である。
【００４０】
この図２（ｃ）、図２（ｄ）および図２（ｅ）は接続端子部を抵抗素子部の長さ方向に対して両縁に配置し、抵抗素子部の幅と同じもしくは抵抗素子部の幅よりも外側になるようにする。
【００４１】
図２（ｃ）は抵抗素子部と接続端子部の硬さが同等な場合に使用され、抵抗素子部と接続端子部の接触面は抵抗素子部の縁より例えばｌｍｍ〜接続端子部の幅であり、安易に製作することができる。
【００４２】
図２（ｄ）は抵抗素子部と接続端子部の接触面の抵抗素子都側に例えば抵抗素子部の縁よりｌｍｍ〜接続端子部の幅、その深さは例えば抵抗素子部の厚みの５分の１〜１０分の９の段加工を施し、その段の部分に接続端子部を配置する。
【００４３】
抵抗素子部に比べ接続端子部が柔らかい場合に効果があり、抵抗値精度の要求にも対応でき、両縁にも抵抗素子部が残らない形状となる。
【００４４】
図２（ｅ）は抵抗素子部と接続端子部の接触部双方を段状に加工し配置するもので、その抵抗素子部の段形状は例えば抵抗素子部の縁よりｌｍｍ〜接続端子部幅の４分の３の幅、その深さは例えば抵抗素子部の厚みの５分の１〜４分の３の段加工を施す。
【００４５】
また、接続端子部の段形状は例えば接続端子部の縁よりｌｍｍ〜接続端子部幅の４分の３の幅、その深さは例えば接続端子部の厚みの５分の１〜４分の３の段加工を施すが、それぞれが噛み合うような段形状にするのが好ましい。
【００４６】
これにより接触面積の増加により、より強い接合が可能となり機械的、電気的にも優れたものとなる。
【００４７】
接続端子部の抵抗を少しでも小さくしたい場合にも有効である。
【００４８】
図２（ｆ）は抵抗素子部の長さ方向に対して両縁の上下に接続端子部を配置した図であるが、接続端子部と抵抗素子部の接触面の抵抗素子部側は上下ともに段状に加工されており例えば、深さは抵抗素子部の３分の１〜抵抗素子部の厚さまで、幅は抵抗素子部の縁より接続端子部の幅まで、そこに接続端子部が配置される。
【００４９】
上下の接続端子部の間には抵抗素子部を介しており、上下で４箇所の接続端子により、電流検出用や電圧測定用などの４端子構成素子として４端子技術の分野で有効的である。
【００５０】
また、基板間に挟み込むようにし上下の接続端子部と基板電極とを軟半田などで固定することで４端子素子の表面実装も可能となる。
【００５１】
また４端子に関わらず基板間にはさむように使用される場合、一種の積層に類似した使用も可能となる。
【００５２】
図３および図４は図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）の熱間圧延あるいは冷間圧延後を示す図であり、抵抗帯状材料と２つの導電帯状材料よりなる接合帯状抵抗材料を、その長さ方向を縦に対し横方向に切断して製作された本発明の製法による電気抵抗器を示した図となっている。
【００５３】
その抵抗素子部上に接続端子部を１箇所以上配置し、好ましくは長さ方向に対して縁部の少なくとも一方に沿って、熱間圧延あるいは冷間圧延により接合させたもので、用途によって連続的に製造することも可能であり、量産性に優れている。
【００５４】
この場合、エンドレスの帯状材料を用いてもよいし、あるいはある所定の数の抵抗器を作るために、所定の長さの帯状材料を用いることもできる。
【００５５】
抵抗素子部３は長さ方向に接合面４あるいは４１に沿って接続端子部１，２と熱間圧延あるいは冷間圧延により接合されている。
【００５６】
圧力は例えば５ｋｇ／ｍｍ２〜２００ｋｇ／ｍｍ２であり、熱間圧延あるいは冷間圧延時の温度は材料などにより異なり、状況に合わせて対応させることが望ましいが、温度は例えば６００℃〜１２００℃である。
【００５７】
また、より速やかに且つ強靭な接合力を得るためにインサート材または活性剤を用いたりする。
【００５８】
例えば半田、ニッケル、錫などである。
【００５９】
インサート材または活性剤を使用すると、接続端子部の酸化防止や相性の悪い金属同士の接台を容易にすることができ、使用しないときに比べ低温度、低圧力で原子の拡散を促進させることができるため、より良い接合が容易に行うことが可能となる。
【００６０】
インサート材または活性剤は通常、箔、メッキ、蒸着などの形で形成され用いられることが望ましい。
【００６１】
そのほかに高周波を印加しての圧延、例えば１００ｋＨｚ〜１ＧＨｚであったりする、これもインサート材などと同様で原子の拡散を促し、強い接合を短時間で得るものである。
【００６２】
また、電流を流しての圧延、例えば１０Ａ〜５００Ａなどであるが、これは電圧を印加もしくは電流を通電して、接続端子部と抵抗素子部の接触抵抗を利用して一種の電気溶接を行いながら圧延し、強い接合を得るものである。
【００６３】
図５は、熱間圧延あるいは冷間圧延後の接続端子部と抵抗素子部の最終的な厚みは必ずしも一致させる必要はないことを表す図であり、完成抵抗値や使用方法、用途により状況に合わせた厚みにすることが可能である一例を示している。
【００６４】
図６は本発明の電気抵抗器つまり接合帯状抵抗材料を長さ方向を縦に対し、横切るように切断した電気抵抗器の接続端子部に、電流供給用あるいは電圧測定用の端子として、好ましくはネジが取り付けられているものである。
【００６５】
この接続端子部に電流供給用あるいは電圧測定用の端子を設けることで、電流を通電し電圧を検出するなど４端子素子として使用が可能になる。
【００６６】
図７は本発明の電気抵抗器つまり接合帯状抵抗材料を長さ方向を縦に対し、横切るように切断した電気抵抗器の接続端子部に、抵抗素子部に達するまでの切れ込みを入れるように接続端子部を形成したもので、接続端子部を互いに分離させる形状にしたもので、４端子回路の構成素子などに適している。
【００６７】
この切れ込みは特に接続端子部の中央に形成するというものではなく、例えば電流端子および電圧端子として使用する場合は、電流端子側は広くし電圧端子側は狭くするなど、用途によってこの切れ込み位置を決定する。
【００６８】
好ましくは分離した電極同士が接触しないようにする。
【００６９】
図８は本発明の電気抵抗器つまり接合帯状抵抗材料を長さ方向を縦に対し、横切るように切断した電気抵抗器の接続端子部を裏面に向かって曲げ、接続端子部が側面あるいは側面から底面の一部になるように加工したもので、表面実装などに適している。
【００７０】
形状や大きさは使用用途などにより異なるが、例えば幅は３ｍｍ〜１０ｍｍ、高さは１ｍｍ〜８ｍｍ、長さは３ｍｍ〜２５ｍｍ、裏面の基板などに接触する部分は例えば、１ｍｍ〜５ｍｍなどである。
【００７１】
好ましくは曲げた接続端子部が裏面において、抵抗素子部または接続端子部に接触しないように加工をする。
【００７２】
また、接続端子部を基板などに半田などにより取り付けた場合、接続端子部が広く面で接続されるため、熱放散に優れている構造となる。
【００７３】
加工面においても、切断する工程上に後工程のフォーミング機などを設置することで自動化ができ、量産性に適しているので価格も安価にすることが可能となる。
【００７４】
合あわせて加工後に絶縁塗装あるいはモールド加工などの、保護措置を施すことで機械的および電気的に安定したものとなる。
【００７５】
図９は本発明の電気抵抗器つまり接合帯状抵抗材料を長さ方向を縦に対し、横切るように切断した電気抵抗器の抵抗部を長さ方向に沿って切断し、更に切断された抵抗器あるいは接合させる際、接続端子部を１箇所だけ配置した接合帯状材料を長さ方向を縦に対し、横切るように切断した電気抵抗器の接続端子部を削り取ったもの、あるいは打ち抜きなどにより削除したものである。
【００７６】
接続端子部分を削り取る量は用途により自由に変えることができるが、例えば、接続端子部を一箇所以上０．５ｍｍ〜１０ｍｍの幅で残し、電極もしくはそれに代用されるものとし、それ以外の接続端子部を１ｍｍ〜２０ｍｍで削り取るあるいは打ち抜きにより削除する。
【００７７】
ただし、最低でも一箇所以上は抵抗部分に達するまで削り取る必要がある。
【００７８】
用途例としては接続端子部を細く残すように削り取り、コネクタなどに直接はめ込む、あるいは基板のピッチなどに合わせるように削り取り、基板に直接取り付けるような自立式の低抵抗器やネットワーク抵抗器にしてもよい。
【００７９】
その他に図１０に示すような、接続端子部の幅を大きく残しその接続端子部に取り付け用の穴を空け、ネジ止めなどにより固定する方法がある。
【００８０】
また、削り取る形も自由なので特にストレートに削り取る必要はなく、抵抗値調整を行った後に接続端子部のみを、接続する必要な形状に加工するなど様々な加工を施すことが可能である。
【００８１】
図１１に示す図は本発明の電気抵抗器つまり接合帯状抵抗材料を長さ方向を縦に対し、横切るように切断した電気抵抗器であるが、接続端子部を複数配置して製作され、接続端子部を残すように抵抗部を削り取ったものである。
【００８２】
削り取る量は目標の完成抵抗値により変化し、抵抗値の微調整も容易に行うことができるので、抵抗値精度の高い抵抗器が製作可能となる。
【００８３】
削り取る部分は接続端子部間に存在する抵抗素子部の部分となり、接続端子部に抵抗素子部が残らないようにする。
【００８４】
また、接続端子部を複数配置するため、あらかじめピッチや接続端子部の幅などを設計初期段階で決定する必要がある。
【００８５】
用途例としては接続端子部を細くしたものを使用し、コネクタなどに直接はめ込む、あるいは基板のピッチなどに合わせて接続端子部を配置し、基板に直接取り付けるような自立式の低抵抗器やネットワーク抵抗器にしてもよい。
【００８６】
また、ガラスエポキシ基板などをはめ込んで取り付けるようなコネクタで、片側だけに接触部があるものを使用し、抵抗値調整をしていない側つまり凹凸の無い側をそのコネクタにはめ込んで使用することが可能で、基板レスにすることが可能となる。
【００８７】
図１２は本発明の電気抵抗器つまり接合帯状抵抗材料を長さ方向を縦に対し、横切るように切断した電気抵抗器の状態から、抵抗器を機械的および電機的品質を低下させることなく、プレス機などで更に圧延することにより厚さを薄くして長さと幅を著しく大きくしたものを、打ち抜きなどにより接続端子部を形成し、フォーミング機などで成形した実施例を示す。
【００８８】
これをモールドなどの加工を施すと低抵抗器でモジュールタイプのチップ抵抗器となる。
【００８９】
厚みを圧延、例えば３ｋｇ／ｍｍ２〜５０ｋｇ／ｍｍ２などで、薄くすることで打ち抜きやフォーミングが容易に行えるようになり、複雑な形状も金型などを用いることで比較的容易に製作することができる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明の電気抵抗器は抵抗素子部と接続端子部との接続を熱間圧延あるいは冷間圧延により行っているので非常に安定し、電気的にも優れている上、半田付けや溶接に比べ容易で安価に製作可能である。またエンドレスに延びた帯状材料から完全に自動の装置を用いて電気抵抗器を完成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製法により製作された電気抵抗器の１実施例を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）本発明の抵抗器に係わる実施例で加工前の材料配置図である。
【図３】本発明の製法により製作された電気抵抗器の１実施例を示す図である。
【図４】本発明の製法により製作された電気抵抗器で両端および上下の４箇所を電極部とした形状を示す１実施例である。
【図５】本発明の製法により製作された電気抵抗器で抵抗部と電極部を異なる厚さで製作した形状を示す１実施例である。
【図６】本発明の製法により製作された電気抵抗器で電極部に電流供給用あるいは電圧測定用端子を取り付けた形状を示す１実施例である。
【図７】本発明の製法により製作された電気抵抗器で電極部を抵抗部に達するまで切れ込みを入れた形状を示す１実施例である。
【図８】本発明の製法により製作された電気抵抗器で成形により表面実装形態にした１実施例である。
【図９】本発明の製法により製作された電気抵抗器で電極部を削り取った形状を示す１実施例である。
【図１０】本発明の製法により製作された電気抵抗器で電極部を削り取った形状を示す１実施例である。
【図１１】本発明の製法により製作された電気抵抗器で複数の電極部を有し抵抗部を削り取った形状を示す１実施例である。
【図１２】本発明の製法により製作された電気抵抗器を圧延し加工を施した形状を示す１実施例である。
【符号の説明】
１，２，１１，２１  接続端子部
３，３１  抵抗素子部
４，４１  抵抗素子部と接続端子部の接合面あるいはインサート材または活性剤
５，５１  切れ込み
６，７  電流供給用あるいは電圧測定用ネジ
８，８１  削り取った部分
９，９１  取り付け用穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003955739.tif 000009
【図９】
0003955739.tif 000010
【図１０】
0003955739.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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