(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性ケース内の収納空間に、両端部にリード端子が取り付けられたリボン状の抵抗体がＵ字状に曲げられて収納され、絶縁性充填物が充填されたセメント抵抗器であって、
前記収納空間における前記リード端子間の前記リボン状の抵抗体の外側の表面が接触する内壁は、前記Ｕ字状と同じ形状であり、
前記リボン状の抵抗体は、前記Ｕ字状に曲げられた状態において、拡開する向きの弾性を有して前記収納空間に収納されていることを特徴とするセメント抵抗器。
【請求項２】
前記リード端子は、前記リボン状の抵抗体の前記両端部の内側に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のセメント抵抗器。
【請求項３】
前記リード端子は、前記リボン状の抵抗体の前記両端部の外側に取り付けられているとともに、前記収納空間における前記リード端子に向かい合う内壁には、抵抗体のリード端子取付部分近傍に曲げが生じないように後退した逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のセメント抵抗器。
【請求項４】
絶縁性ケース内の収納空間に、両端部にリード端子が取り付けられたリボン状の抵抗体がＵ字状に曲げられて収納され、前記収納空間における前記リード端子間の前記リボン状の抵抗体の外側の表面が接触する内壁が前記Ｕ字状と同じ形状であり、前記収納空間の前記抵抗体の内側に絶縁性充填物が充填されているセメント抵抗器の製造方法であって、
前記リボン状の抵抗体を、拡開する向きの弾性を有する状態に曲げて、前記リボン状の抵抗体の外側の表面が前記内壁と接触するように前記絶縁性ケースの前記収納空間に収納した後、前記収納空間に絶縁性充填物を充填することを特徴とするセメント抵抗器の製造方法。
【請求項５】
前記リード端子は、前記リボン状の抵抗体の前記両端部の内側に取り付けることを特徴とする請求項４に記載のセメント抵抗器の製造方法。
【請求項６】
前記リード端子は、前記リボン状の抵抗体の前記両端部の外側に取り付るとともに、前記収納空間における前記リード端子に向かい合う内壁には、抵抗体のリード端子取付部分近傍に曲げが生じないように後退した逃げ部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のセメント抵抗器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケースに抵抗体をセメントで封入したセメント抵抗器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、安全性を考慮した電子部品として、抵抗体をセラミックケース等の絶縁性ケース内に無機セメント等で封入して、難燃化を図ったセメント抵抗器が用いられている。
【０００３】
封入される抵抗体としては、特許文献１に開示されているように、円筒状の碍子上に抵抗皮膜を着膜し、両端にキャップを圧入後、螺旋状に抵抗値修正のための溝切りを行い、両端にリード線を溶接した抵抗素子を用いるものや、特許文献２に開示されているように、抵抗線を用い、絶縁性ケース内において絶縁性芯板により支持したものが知られている。また、金属板をプレス切断した抵抗体を用いたものもある。
【特許文献１】実公平６−１４４０１号公報
【特許文献２】特開２００２−２３１５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術における抵抗素子を封入したセメント抵抗器や抵抗線を用いたセメント抵抗器は、抵抗体が周囲を絶縁性充填物で取り囲まれているから、放熱性が良好でないという問題がある。また、抵抗線を用いたものでは、支持のために絶縁性芯板を必要とし、コスト面からの問題がある。金属板をプレス切断した抵抗体を用いたセメント抵抗器では、抵抗体の切断面に歪みが発生し、抵抗値のドリフトが生じるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、放熱性を向上でき、組立の際の抵抗体の支持を必要としないセメント抵抗器およびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、絶縁性ケース内の収納空間に、両端部にリード端子が取り付けられたリボン状の抵抗体がＵ字状に曲げられて収納され、絶縁性充填物が充填されたセメント抵抗器であって、前記収納空間における前記リード端子間の前記リボン状の抵抗体の外側の表面が接触する内壁は、前記Ｕ字状と同じ形状であり、前記リボン状の抵抗体は、前記Ｕ字状に曲げられた状態において、拡開する向きの弾性を有して前記収納空間に収納されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明は、絶縁性ケース内の収納空間に、両端部にリード端子が取り付けられたリボン状の抵抗体がＵ字状に曲げられて収納され、前記収納空間における前記リード端子間の前記リボン状の抵抗体の外側の表面が接触する内壁が前記Ｕ字状と同じ形状であり、前記収納空間の前記抵抗体の内側に絶縁性充填物が充填されているセメント抵抗器の製造方法であって、前記リボン状の抵抗体を、拡開する向きの弾性を有する状態に曲げて、前記リボン状の抵抗体の外側の表面が前記内壁と接触するように前記絶縁性ケースの前記収納空間に収納した後、前記収納空間に絶縁性充填物を充填することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、Ｕ字状に曲げられたリボン状の抵抗体の外側の表面が絶縁性ケースの内壁に接触しているので、抵抗体で発生した熱を絶縁性ケースに熱伝導して外部に放熱させることができ、放熱性を向上させることができる。また、リボン状の抵抗体は、Ｕ字状に曲げられた状態において、拡開する向きの弾性を有して絶縁性ケースの収納空間に収納されるから、リボン状の抵抗体と絶縁性ケースの内壁との接触を良好にできるとともに、収納空間に絶縁性充填物を充填するときに、リボン状の抵抗体を絶縁性ケースに弾性によって保持できるので、絶縁性充填物の充填作業が容易となる。抵抗体がＵ字状に曲げられいることにより、抵抗体の形状に角部がなく、電流集中が生じることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明のセメント抵抗器の第１の実施例の外観を示すもので、図１（Ａ）は斜視図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）は側面図である。図中、１は絶縁性ケース、２はリード端子、３は絶縁性充填物である。
【００１０】
絶縁性ケース１は、セラミックを用いるのが一般的であるが、ある程度の機械的な強度と耐熱性を有する材料であればよく、セラミック以外の材料でもよい。絶縁性ケース１内には、収納空間が形成されており、抵抗体が収納され、絶縁性充填物３が充填されている。絶縁性充填物３としては、無機セメント、あるいは、シリコーン樹脂等の合成樹脂など絶縁性の材料が用いられる。リード端子２は、収納空間に収納されている抵抗体に接続されて、セメント抵抗器の取付、接続に必要な長さをもって絶縁性ケース１から突出している。
【００１１】
図２は、図１における絶縁性ケースを説明するためのもので、図２（Ａ）は図１（Ｃ）のＣ−Ｃ線断面図における絶縁性ケースのみの断面図、図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図における絶縁性ケースのみの断面図である。図中、図１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。４は収納空間、５は内壁である。
【００１２】
収納空間４は、厚みを有するＵ字状の形状であり、図２（Ａ）に内壁５のＵ字状の形状が示され、図２（Ｂ）に厚みが示されている。Ｕ字状の形状および厚みについては、後述する。
【００１３】
図３は、図１で説明したセメント抵抗器の内部構造を説明するためのもので、図３（Ａ）は図１（Ｃ）のＣ−Ｃ線断面図、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。図中、図１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。６は抵抗体である。
【００１４】
抵抗体６は、Ｕ字状の形状をもって、図２で説明した絶縁性ケース１の収納空間４に収納されている。リード端子２は、抵抗体６の両端部の内側に取り付けられ、必要な長さをもって絶縁性ケース１の底部から突き出している。絶縁性ケース１の収納空間４にリード端子２を取り付けた抵抗体６を収納した後、絶縁性ケース１の底部から、絶縁性充填材３が充填され、抵抗体６とリード端子２が固定される。リード端子２が抵抗体６の両端部の内側に取り付けられていることにより、リボン状の抵抗体６の外側の表面が絶縁性ケースの内壁５（図２）に接触することをリード端子２が妨げることがなく、より良好な放熱性を実現できる。
【００１５】
図４は、抵抗体を説明するためのもので、図４（Ａ）はリード端子を取り付けた状態の抵抗体の平面図、図４（Ｂ）は、Ｕ字状に曲げた状態の抵抗体の説明図、図４（Ｃ）はＵ字状の形状の説明図である。図中、図１〜図３と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００１６】
抵抗体６は、銅ニッケル系やニッケルクロム系等の抵抗材料からなる薄いリボン状の抵抗板を用いて、これを所望の抵抗値となるように切断したもので、両端部にリード端子２が取り付けられて抵抗素子が構成される。リード端子２の取付は、スポット溶接等の溶接による取付方法が、機械的な強度と電気的な接続の点から好ましい。抵抗素子の抵抗値は、リボン状の抵抗板の固有抵抗値と幅Ｗと厚さＤおよび長さＬで決定される。
【００１７】
図４（Ａ）に示すように、抵抗体６の両端部にリード端子２が取り付けられた抵抗素子の抵抗体６の部分を図４（Ｂ）に示すようにＵ字状に曲げて、図２で説明した絶縁性ケース１の収納空間４に挿入する。抵抗体６がＵ字状に曲げられた状態においては、抵抗体自身の弾性により、２つのリード端子２の間が拡開する方向の弾性を有している。すなわち、拡開する方向のバネ力を有していることによって、抵抗素子が図２の絶縁性ケース１の収納空間４に挿入された状態においては、図３で説明したように、抵抗体６のＵ字状の形状が内部空間４の内壁５のＵ字状の形状とが同じとなり、Ｕ字状に曲げられた抵抗体６の外側の表面が、内部空間４の内壁５に密着するように接触する。したがって、抵抗体６から絶縁性ケース１への熱伝導が良好となる。
【００１８】
絶縁性ケース１の内部空間４の内壁５のＵ字状の形状については、少なくともリード端子２が収納される部分の近傍の内壁は、平行（絶縁性ケース１の底面に対しては直角）であり、その先は、曲面であればよい、曲面の投影形状については、半円形、半楕円形、放物線形、などの２次曲線や、あるいは、３次曲線などを用いることができるが、図４（Ｃ）に示すように、用いるリボン状の抵抗体６において、底面からの直線部をａ−ｂ，ｃ−ｄとして、両直線部の間隔を決定したときに、直線部以外の部分が自由にとる曲線形状が、抵抗体６に与える歪みが小さいと考えられるから、その曲線形状が好ましい。しかし、直線部も厳密に直線である必要もないから、Ｕ字状の形状については、「底面から見て角部を有しない上方に凸の曲線形状」であれば足りるものであり、本明細書においては、このような曲線形状をＵ字状と呼んでいる。
【００１９】
図２における絶縁性ケース１の内部空間４の厚みは、リボン状の抵抗体６の幅Ｗが収納できる厚みであればよいから、Ｗ以上の厚みであればよい。コンパクト化の観点からは、Ｗよりも僅かに大きければ足りるものである。
【００２０】
図５は、図３で説明したセメント抵抗器の基本的な製造方法を説明するための工程図である。まず、抵抗体となるリボン状の金属板を用意し、Ｓ１の工程において、カットを行う。カットは、図４で説明した長さＬとなるようにして抵抗値が調整される。もちろん、リボン状の金属板の材質と幅や厚みは、所望の抵抗値となるように用意されるものである。次の工程Ｓ２は、リード端子の接続工程である。この実施例では、スポット溶接としたが、適宜の接続手段で抵抗体の両端部にリード端子を取り付けることができる。リード端子が取り付けられた抵抗体を図２で説明した収納空間４に挿入できるように曲げて、Ｓ３の挿入工程に移る。このときの抵抗体の曲げは、抵抗体が収納空間内に挿入された状態においてリード端子間に拡開するバネ力が残るように、弾性限界を考慮して曲げるようにする。したがって、挿入時に抵抗体を曲げる形状は、内壁の形状と同じ形状とする必要はない。抵抗体が挿入された状態においては、このバネ力によって、抵抗体を納空間のＵ字状の内壁に密着状態で接触させることができる。また、このバネ力によって、抵抗体を収納空間内に保持できるので、セメントを充填することが容易となる。Ｓ４のセメントの充填工程ににおいて、セメントが充填されてセメント抵抗が製造できる。
【００２１】
図６は、本発明のセメント抵抗器の第２の実施例を説明するためのもので、図６（Ａ）は図２（Ａ）に対応し、図６（Ｂ）は図５（Ｂ）に対応し、図６（Ｃ）は図３（Ａ）に対応する図である。図中、図１〜図５に対応する部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００２２】
第１の実施例では、リード端子を抵抗体をＵ字状に曲げた状態で内側になるようにしたのに対して、第２の実施例では、リード端子は抵抗体をＵ字状に曲げた状態で外側になるようにしている点が相違している。したがって、図５（Ａ）においては、第１の実施例も第２の実施例も同様であるが、抵抗体６を曲げるときには、図６（Ｂ）に示すように、リード端子２が抵抗体６の外側になるように曲げられる。
【００２３】
この抵抗体６を収納する絶縁性ケース１の収納空間４は、図６（Ａ）に示すように、リード端子を収納できるように、抵抗体のリード端子取付部分近傍が接触する内壁よりも後退した逃げ部が形成されている。後退量は、抵抗体のリード端子取付部分近傍に曲げが生じない大きさであればよく、図６（Ａ）では、開口部近傍に段差をもたせるようにして、後退した逃げ部が形成されている。この逃げ部を幾何学的な大きさでいえば、２本のリード端子を含む平面と平行な平面にリード端子を射影した幅以上であればよいということができる。
【００２４】
このような図６（Ａ）の収納空間４に、図６（Ｂ）に示すように、Ｕ字状に曲げられた両端部にリード端子２が取り付けられたリボン状の抵抗体６が収納され、絶縁性充填物３が充填される。収納状態においては、図６（Ｃ）に示すように、抵抗体６のリード端子取付部分近傍には曲げが生じていない。なお、第２の実施例の上述した説明以外は、第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
【００２５】
なお、リード端子の形状は、上述した第１および第２の実施例では、直線状の形状のものとして説明したが、本発明のリード端子は、直線状の形状に限られるものではなく、Ｌ形など、適宜の形状に曲げられた形状でもよい。また、断面の形状も、円形に限られず、四角形等、多角形でもよい。また、絶縁性ケースはリード端子が突き出している底面側に開口を設けて、製造の際に、底面側から抵抗体を挿入するようにしたが、Ｕ字状の内壁が見える正面側の壁を蓋部材として、正面側を開口として、抵抗体を挿入するようにしてもよい。蓋部材は、セメントの充填前、または、充填後に装着すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のセメント抵抗器の第１の実施例の外観を示すもので、図１（Ａ）は斜視図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）は側面図である。
【図２】図１における絶縁性ケースを説明するためのもので、図２（Ａ）は図１（Ｃ）のＣ−Ｃ線断面図における絶縁性ケースのみの断面図、図２（Ｂ）は、図１（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図における絶縁性ケースのみの断面図である。
【図３】図１で説明したセメント抵抗器の内部構造を説明するためのもので、図３（Ａ）は図１（Ｃ）のＣ−Ｃ線断面図、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】抵抗体を説明するためのもので、図４（Ａ）はリード端子を取り付けた状態の抵抗体の平面図、図４（Ｂ）は、Ｕ字状に曲げた状態の抵抗体の説明図、図４（Ｃ）はＵ字状の形状の説明図である。
【図５】図３で説明したセメント抵抗器の基本的な製造方法を説明するための工程図である。
【図６】本発明のセメント抵抗器の第２の実施例を説明するためのもので、図６（Ａ）は図２（Ａ）に対応し、図６（Ｂ）は図５（Ｂ）に対応し、図６（Ｃ）は図３（Ａ）に対応する図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…絶縁性ケース、２…リード端子、３…絶縁性充填物、４…収納空間、５…内壁、６…抵抗体。
【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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