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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Widerstände, die sich insbesondere auf Drahtwiderstände beziehen, in denen ein Widerstandsdraht auf einen Kern gewickelt ist, der durch Bündeln von Faserstoffisolatoren erhalten wird, und ein Verfahren zur Herstellung des selbigen.
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Hintergrund
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Drahtwiderstände sind aus der Vergangenheit bekannt. Die
japanische, offengelegte Patentanmeldung S59-115501 offenbart Drahtwiderstände, in denen ein Widerstandsdraht auf einen Außenumfang eines Kerns gewickelt ist, der durch Bündeln von Glasfaserisolatoren erhalten wird. D. h. Drahtwiderstände in denen ein Widerstandsdraht, wie beispielsweise eine Kohlefaser kontinuierlich auf einen Kern gewickelt ist, der durch Bündeln einer Menge von Glasfaserisolatoren und Imprägnieren mit einem wärmebeständigen Bindematerial, wie beispielsweise Siliziumlack, gebildet ist, sind offenbart worden.
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Die
japanische, offengelegte Patentveröffentlichung H9-320804 offenbart Drahtwiderstände in denen ein Widerstandsdraht auf einen Kern gewickelt ist, der durch Bündeln von Glasfaserisolatoren erhalten wird, ein Verbindungsanschluss an beiden Enden des Widerstandselements angebracht ist, und das Widerstandselement in einem Keramikgehäuse untergebracht ist und durch ein Zementmaterial befestigt ist. In dem Widerstandselement sind Verbindungsanschlüsse durch Verpressungen an beiden Enden des Widerstandselements nach dem Wickeln des Widerstandsdrahts auf den Kern und Schneiden auf eine vorgeschriebene Länge angebracht.
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Die Drahtwiderstände können für ein Filterelement (Geräuschverhinderungswiderstand) verwendet werden, und zwar aufgrund des Aufweisens einer Komponente mit hoher Induktanz anders als die Widerstandskomponente. Die Widerstände sind beispielsweise für das effektive Unterdrücken der Ausstrahlung von Hochfrequenzgeräuschen verwendet worden, die beispielsweise erzeugt werden, wenn ein Motorfahrzeug angelassen wird. Ferner kann der Drahtwiderstand für ein wärmebeständiges Widerstandselement verwendet werden, das in einem Keramikgehäuse untergebracht ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Der Drahtwiderstand wird durch Wickeln eines Widerstandsdrahts auf einen Außenumfang eines Kerns hergestellt, der durch Bündeln von Faserstoffisolatoren, Zurechtschneiden auf eine vorgeschriebene Größe, Anbringen eines Verbindungsanschlusses, wie beispielsweise einer Kappe, an beiden Enden des Elements und Verpressen der Verbindungsanschlüsse von außen zur mittleren Richtung gebildet. In der herkömmlichen Technik wird der gesamte Kern mit einem Bindemittel imprägniert, um die Gesamtsteifigkeit und Biegesteifigkeit sicherzustellen, und um eine Form des Bündels der Glasfaserisolatoren beim Transport aufrechtzuerhalten. D. h. der gesamte Kern, der aus dem Bündel der Faserstoffisolatoren besteht, ist durch das Bindemittel ausgehärtet worden, und zwar durch Nutzen einer Kapillarwirkung, um das Bindemittel über den gesamten Kern zu verteilen.
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Gemäß der herkömmlichen Technik, kann jedoch beim Verpressen der Verbindungsanschlüsse von außen zu der Mittelrichtung hin, der Kern die Verformungsbeanspruchung durch das Verpressen nicht aushalten kann und es Fälle gibt, in denen Risse in dem Kern erzeugt werden. Ferner unterscheiden sich bei dem Verbindungsanschluss, wie beispielsweise einer Metallkappe, und dem Kern, auf den das Bindemittel (Harzmaterial) imprägniert ist, die thermischen Expansionskoeffizienten. Folglich expandiert bei hohen Temperaturen der Kern stärker als der Verbindungsanschluss, so dass die Innenabmessung des Verbindungsanschlusses expandiert wird. Bei Rückkehr zu normalen Temperaturen schrumpft der Verbindungsanschluss, aber er kann nicht auf die Originalgröße zurückkehren. Dann wird ein Raum zwischen dem Kern und dem Verbindungsanschluss erzeugt, wodurch die Leitfähigkeit zwischen dem Draht und dem Verbindungsanschluss verschlechtert wird.
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Die Erfindung wurde basierend auf den oben erwähnten Umständen gemacht. Folglich ist es ein Ziel der Erfindung einen Drahtwiderstand, der eine hohe Stabilität und eine hohe Leitzuverlässigkeit aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung des selbigen vorzusehen.
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Lösung für das Problem
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Der Drahtwiderstand der vorliegenden Erfindung ist ein Widerstand, in dem ein Widerstandsdraht auf einen Außenumfang eines Kerns gewickelt ist, der durch Bündeln von Faserstoffisolatoren erhalten wird, und ein Verbindungsanschluss ist an beiden Enden des Kerns angebracht und mit dem Widerstandsdraht verbunden, wobei der Kern mit einem Bindemitte in dem Teil in der Nähe des Außenumfangs imprägniert ist, und das Bindemittel vorzugsweise nicht in einem Mittelteil enthalten ist.
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Das Verfahren zur Herstellung des Drahtwiderstands weist das Bilden eines Kerns mit langer Länge, der durch Bündeln von Faserstoffisolatoren erhalten wird, das Wickeln eines Widerstandsdrahts auf einen Außenumfang des Kerns; das Bilden eines Widerstandselements durch Schneiden des Kerns auf eine vorgeschriebene Größe; und das Anbringen eines Verbindungsanschlusses an beiden Enden des Widerstandselements auf, wobei ein Bindemittel auf einen Teil in der Nähe des Außenumfangs des Kerns imprägniert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Kern mit dem Bindemittel nur in dem Teil in der Nähe des Außenumfangs imprägniert und das Bindemittel ist vorzugsweise nicht in einem Mittelteil enthalten. Dadurch härtet nicht der gesamte Kern, der durch Bünden der Faserstoffisolatoren erhalten wird, aus, und ein Mittelteil, der durch die Faserstoffisolatoren erhalten wird, nimmt die Rolle eines Kissens bzw. einer Dämpfung ein. Folglich weist der Kern als Ganzes Flexibilität auf. Infolgedessen kann die Beanspruchung, die beim Verpressen der Verbindungsanschlüsse oder durch den Einfluss der thermischen Expansion, die durch eine Temperaturveränderung in der Umgebung verursacht wird, aufgrund der Dämpfwirkung verringert werden. Daher kann verhindert werden, dass in dem Widerstand Risse oder Leitungsdefekte zwischen dem Draht und dem Verbindungsanschluss erzeugt werden, und der Widerstand kann mit hoher Stabilität bzw. Festigkeit und hoher Leitzuverlässigkeit vorgesehen werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine quergeschnittene Teilansicht des Drahtwiderstands eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, und zwar genommen entlang einer langen Längsrichtung des Widerstands.
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2 ist eine Querschnittansicht des Drahtwiderstands eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die linke Ansicht zeigt den Querschnitt BB in 1 und die rechte Ansicht zeigt den Querschnitt AA in 1.
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3A ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des Widerstandselements vor der Anbringung der Verbindungsanschlüsse an beiden Enden des Widerstandselements.
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3B ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des Widerstandselements nach dem Anbringen der Verbindungsanschlüsse an beiden Enden des Widerstandselements.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des Widerstandselements nach dem Verpressen der Verbindungsanschlüsse.
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5A ist eine Querschnittansicht, die einen wesentlichen Teil des Verfahrens zum Imprägnieren eines Bindemittels auf bzw. in den Kern gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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5B ist eine perspektivische Ansicht der 5A von oben.
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6 sind Ansichten, die einen wesentlichen Teil des Verfahrens zum Imprägnieren eines Bindemittels auf bzw. in den Kern gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die linke Ansicht ist eine Vorderansicht und die rechte Ansicht ist eine Seitenansicht.
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7A ist eine Ansicht, die einen wesentlichen Teil des Verfahrens zum Imprägnieren eines Bindemittels gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
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7B ist eine Draufsicht der 7A.
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7C sind Querschnittansichten des Querschnitts AA und des Querschnitts BB in 7B.
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8 ist eine Vorderansicht, die einen wesentlichen Teil des Verfahrens zum Imprägnieren eines Bindemittels gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben. Gleiche oder entsprechende Teile oder Elemente werden mit den gleichen Bezugszeichen über die Ansichten bzw. Figuren hinweg bezeichnet und erläutert.
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1 und 2 zeigen Querschnitte eines wesentlichen Teils des Drahtwiderstands der vorliegenden Erfindung. Der Drahtwiderstand ist ein Widerstand in dem ein Widerstandsdraht 12a eines festgesetzten Widerstands auf einen Außenumfang eines Kerns 11 gewickelt ist, der durch Bündeln von Faserstoffisolatoren erhalten wird, und in dem ein Verbindungsanschluss 13, wie beispielsweise eine Metallkappe, an beiden Enden des Kerns angebracht und mit dem Widerstandsdraht 12a verbunden ist. Der Kern 11 wird durch Bündeln einer Vielzahl von Faserstoffisolatoren, wie beispielsweise Glas, Ferrit, Harz und Tonerde bzw. Aluminiumoxid etc. erhalten.
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Der Kern 11 wird mit einem Bindemittel in dem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs imprägniert. D. h., wie in 1 und 2 gezeigt, umgibt der Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs (wo das Bindemittel imprägniert ist) den Mittelteil 11b des Kerns 11, wo das Bindemittel nicht stark oder überhaupt kein Bindemittel imprägniert ist. Der Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs, wo das Bindemittel imprägniert ist, muss nicht gleichmäßig entlang des Außenumfangs des Kerns 11 gebildet sein. Der Mittelteil 11b des Kerns 11 kann mit etwas Bindemittel imprägniert sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass der Mittelteil 11b des Kerns 11 überhaupt nicht mit dem Bindemittel imprägniert ist.
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Hier besteht das Bindemittel aus einem Epoxidsystemharz etc. einer geringen Viskosität. Das Bindemittel tritt in ein Bündel von Faserstoffisolatoren durch die Kapillarwirkung ein. Nachdem der Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs mit dem Bindemittel imprägniert ist, wird Wärme zur Aushärtung angewendet, und dann wird eine ausgehärtete Bindemittelschicht (Teil 11a) gebildet.
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Beispielsweise besteht ein Bündel der Faserstoffisolatoren aus einem Bündel sehr dünner Fasern, in denen der Faserdurchmesser von mehreren μm bis zu mehreren zehn μm reicht. Daher kann das Bündel der Faserstoffisolatoren ohne ein Bindemittel nicht aufrechterhalten, seine Form zu bewahren, wenn das lange Bündel in dem Herstellungsprozess transportiert wird. Folglich kann durch Imprägnieren eines Bindemittels, das aus einem Harz niedriger Viskosität besteht, auf das Bündel und Erwärmen des Bindemittels, um dieses auszuhärten, die Form des Bündels der Faserstoffisolatoren aufrechterhalten werden.
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Es ist notwendig, dass der imprägnierte Teil des Kerns im Querschnitt 5%~70% des Bindemittels enthält. Wenn der mit dem Bindemittel imprägnierte Teil 5% oder weniger aufweist, wird es schwierig, die Form des Kerns, der aus einem Bündel von Faserstoffisolatoren besteht, aufrecht zu erhalten. Wenn der mit dem Bindemittel imprägnierte Teil 70% oder mehr aufweist, wird der Dämpfungseffekt des Kerns gering, wie nachfolgend erwähnt.
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Der Teil, in dem das Bindemittel enthalten ist, ist vorzugsweise geringer. Denn es ist wichtig, dass der Teil reduziert wird, in dem die Faserstoffisolatoren ausgehärtet werden. Es ist bevorzugt, dass der Teil in dem das Bindemittel enthalten ist, im Querschnitt 10~30% des Kerns ausmacht, und der Teil, in dem kein Bindemittel enthalten ist (Faserstoffisolatoren wie sie sind) 70~90% des Kerns im Querschnitt ausmacht. Dadurch kann der Kern 11 erhalten werden, der in hervorragender Weise die Form aufrechterhaltende Schicht des Bindemittel enthalten Teils in der Nähe des Außenumfangs des Kerns und die Dämpfungsschicht des kein Bindemittel enthaltenden Teils in dem Mittelteil des Kerns in ein Gleichgewicht bringt.
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Es ist bevorzugt, dass der Kern 11 nicht mit dem Bindemittel bei dem Mittelteil 11b entlang seiner Gesamtlänge imprägniert wird. Es kann zur Verbesserung der Kompressionsfestigkeit und der Biegefestigkeit bei Aufrechterhaltung des Dämpfungseffekts die Möglichkeit genutzt werden, dass der Kern 11 nicht mit dem Bindemittel bei dem Mittelteil 11b in dem Teil imprägniert wird, der in dem Verbindungsanschluss untergebracht wird, und dass der Kern 11 mit dem Bindemittel bei dem Mittelteil 11b imprägniert wird, der ein anderer Teil als der ist, der in dem Verbindungsanschluss untergebracht wird.
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Der Widerstandsdraht 12a wird auf den Außenumfang des Kerns 11 gewickelt und der Widerstandsdraht 12a wird auf dem Außenumfang des Kerns 11 durch das Harz 12b befestigt, um die Wicklungsschicht 12 (siehe 1) zu bilden. Ni-Draht, NiCr-Draht, NiFe-Draht und CuNi-Draht werden beispielsweise als Widerstandsdraht 12a verwendet.
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Die Verbindungsanschlüsse 13, wie beispielsweise eine Kappe etc. werden an beiden Enden des Widerstandselements angebracht und befestigt, und ein fast flaches Verpressungsergebnis 13a wird durch den Verpressungsprozess gebildet, der von außen zur Mitte hin Druck anwendet (siehe 4). Beim Verpressen ist es nicht notwendig, da das Bindemittel in dem Mittelteil 11b des Kerns 11 nicht enthalten ist und das Bündel der Faserstoffisolatoren die Rolle eines Kissens bzw. einer Dämpfung übernimmt, eine tiefes Verpressungsergebnis zu erzielen, das nach Innen vorsteht. Daher ist das Verpressungsergebnis 13a flach, steht nicht nach innen vor, und es ist bevorzugt, dass der Verbindungsanschluss 13 ein Polygon bildet. Demgemäß wird der Querschnitt des Kerns 11 bei dem Verpressungsteil des Verbindungsanschlusses ein Polygon (siehe linke Ansicht der 2).
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Da der Kern 11 mit dem Bindemittel in dem Teil in der Nähe des Außenumfangs imprägniert ist und das Bindemittel nicht in dem Mittelteil des Kerns 11 enthalten ist, ist der Kern 11 mit Elastizität vorgesehen. D. h. die Beanspruchung von der Außenrichtung her beim Verpressen des Verbindungsanschlusses 13 wird durch den Dämpfungseffekt des Mittelteils 11b des Kerns 11 absorbiert, wo das Bindemittel nicht in den Faserstoffisolatoren enthalten ist, wodurch ein Brechen bzw. eine Rissbildung in dem Kern 11 kaum auftritt.
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Ferner, da der Kern mit dem Bindemittel in dem Teil in der Nähe des Außenumfangs imprägniert ist, ist der mit Bindemittel imprägnierte Teil klein, und die thermische Expansion kann in einer Hochtemperaturumgebung unterdrückt werden, wodurch die Expansion des Innendurchmessers des Verbindungsanschlusses 13 aufgrund der thermischen Expansion verhindert werden kann. Dadurch ist es beim Zurückkehren zu Raumtemperaturen schwer, dass ein Raum zwischen dem Verbindungsanschluss 13 und dem Draht 12a auftritt, wodurch ermöglich wird, dass ein guter Leitzustand zwischen dem Verbindungsanschluss 13 und dem Draht 12a aufrechterhalten wird, der länger als in dem Stand der Technik ist, wodurch die Leitstabilität, d. h. die Leitzuverlässigkeit verbessert werden kann.
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Als nächstes wird nachfolgend ein Verfahren zur Herstellung des Drahtwiderstands beschrieben. Der Drahtwiderstand wird durch bilden eines Kerns langer Länge, der durch Bündeln von Faserstoffisolatoren erhalten wird, Wickeln eines Widerstandsdrahts 12a auf einen Außenumfang des Kerns, Bilden eines Widerstandselements 12A durch Schneiden des Kerns auf eines festgelegte Größe, und Anbringen eines Verbindungsanschlusses an beiden Enden des Widerstandselements 12A hergestellt (siehe 3A–3B).
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Als Fasern für den Kern 11 kann ein Bündel von Fasern, wie beispielsweise Glas, Ferrit, Harz und Aluminiumoxid verwendet werden. Wenn eine Wärmbeständigkeit erforderlich ist, ist es bevorzugt, Glasfasern oder Tonerde- bzw. Aluminiumoxidfasern zu verwenden.
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Das Verfahren zum Erhalten des Kerns 11 weist das Imprägnieren eines Bindemittels (Flüssigphasen-Epoxidharz mit niedriger Viskosität etc.) in einem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs des Kerns langer Länge, wie beispielsweise einem Bündeln von Glasfasern, das Anwenden von Wärme zum Aushärten des Bindemittels, so dass eine Feststoffharzschicht entsteht, und das Bilden eines Kerns langer Länge auf, der aus Glasfasern etc. besteht, die nicht viel oder gar keine Harzschicht bei ihrem Mittelteil aufweisen, auf.
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5A–5B zeigen ein Bindemittelimprägnierverfahren des ersten Ausführungsbeispiels. Das Flüssigphasenharz 1, wie beispielsweise Epoxidharz (enthält vorzugsweise kein Lösungsmittel) etc., in dem die Viskosität durch Temperatursteuerung gering ist, ist in einem Metallbehälter 2 gespeichert. Indem der Kern 11, der aus einem Bündel von Glasfasern besteht, durch den Behälter 2 hindurchgeht, wird das Harz in einem Teil in der Nähe des Außenumfangs (Oberfläche) des Kerns imprägniert.
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Die Glasfasern 11o des Rohmaterials werden durch die Verdichtungsdüse 3 gebündelt, die am Eingang des Behälters 2 installiert ist, und die gebündelten Glasfasern 11o, d. h. der Kern 11, treten in den Behälter 2 ein, wo die Imprägniertiefe durch die Imprägnierzeit gesteuert wird, wobei das Harz den Mittelteil 11b des Kerns 11 nicht erreichen darf.
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Beispielsweise wird der Kern 11, der ein Bündel der Glasfasern von ungefähr 3,6 mm im Außendurchmesser ist, durch Hindurchgehen durch die Verdichtungsdüse 3 gebildet. Die Transportgeschwindigkeit des Kerns 11 hängt von dem Abstand der Wicklungen etc. ab. Die Imprägnierzeit des Harzes auf bzw. in den Kern 11 vom Eintreten in den Behälter 2 bis zum Verlassen des Behälters 2 beträgt vorzugsweise 5 Sekunden oder weniger.
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Wenn die Imprägnierzeit 5 Sekunden oder mehr beträgt, wird das Harz über den gesamten Kern imprägniert, oder eine Differenz in der Imprägniertiefe wird bewirkt. Folglich ist eine Imprägnierzeit von 2–4 Sekunden am meisten bevorzugt. Demgemäß wird der Kern 11 mit dem Bindemittel in dem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs imprägniert, und das Bindemittel ist nicht in dem Mittelteil 11b des Kerns 11 enthalten.
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Die Temperatursteuerung des Bindemittels (Harzes) in dem Behälter 2 wird durch Erwärmen des Behälters 2 mit einer Heizvorrichtung etc. ausgeführt. Wenn eine Menge des Bindemittels in dem Behälter 2 abnimmt, wird eine Menge des Bindemittels von dem oberen offenen Raum des Behälters 2 mit der Verteileinrichtung 5 etc. geliefert (siehe 5A). Dann wird das Bindemittel (Harz) einer konstanten Menge stets in den Behälter 2 gefüllt. Ferner wird die Veränderung der Menge des Bindemittels (Harzes) in dem Behälter 2 mit einem Sensor etc. (nicht in der Figur gezeigt) detektiert.
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Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Menge Glasfaserns 11o durch die Verdichtungsdüse 3 gebündelt werden, und die gebündelten Glasfasern 11o, d. h. der Kern 11, in den Behälter 2 eintreten und durch den Behälter 2 in kurzer Zeit hindurchgehen. Das Harz, wie beispielsweise Epoxidharz, enthält kein Lösungsmittel und ist auf eine geeignete Temperatur und Viskosität anpassbar. Das Verfahren ist durch das Temperatur- und Viskositätsmanagement des Harzes das einfachste und der gesamte Umfang des Kerns 11 wird gleichförmig durch das Harz berührt. Daher macht es das Verfahren möglich, dass der gesamte Umfang des Kerns 11 mit dem Bindemittel in dem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs imprägniert wird und das Bindemittel nicht in dem Mittelteil 11b des Kerns 11 enthalten ist.
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Und der Prozess des Formens eines Kerns 11 mit langer Länge wird durch Anwenden einer Wärme zum Aushärten des Bindemittels zu einer Festphasenharzschicht abgeschlossen. Demgemäß kann der Kern 11, der Bindemittel in dem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs des Kerns enthält und kein Bindemittel in dem Teil 11b in dem Mittelteil des Kerns enthält mit der Dämpfungsschicht bestehend aus dem Bündel der Glasfasern im Inneren des Kerns 11 vorgesehen werden.
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D. h. aufgrund des Bindemittels, das in dem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs des Kerns 11 enthalten ist, kann der Widerstand der vorliegenden Erfindung die Kompressionsfestigkeit und Biegefestigkeit des Produkts vorsehen und die Formierung des Kerns in dem Herstellungsprozess verhindern. Und aufgrund der Dämpfungsschicht in dem Mittelteil 11b des Kerns 11, tritt die Rissbildung in dem Kern 11 kaum auf, und die Erzeugung eines Raums abhängig von der Temperaturveränderung zwischen dem Verbindungsanschluss 13 und dem Draht 12a tritt kaum auf, folglich kann ein Verbindungsfehler verhindert werden. Demgemäß kann ein Drahtwiderstand mit hoher Zuverlässigkeit hergestellt werden.
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6 zeigt ein Bindemittelimprägnierverfahren des zweiten Ausführungsbeispiels. Die Glasfasern 11o des Rohmaterials werden durch die Verdichtungsdüse 3 gebündelt. Die gebündelten Glasfasern 11o, d. h. der Kern 11, treten in die drehbare Rolle 6 ein, die mit einem Paar von Rollen 6 zum Zuführen des Kerns 11 vorgesehen ist, ein, indem der Kern 11 sandwichartig zwischen dem Paar von Rollen 6 angeordnet wird, während der Kern 11 mit dem Bindemittel 1 imprägniert wird. Die Rolle 6 weist eine Nut 6a auf, in die das Bindemittel (Harz) 1 gegossen wird (siehe rechte Ansicht der 6).
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Die Verteilvorrichtung 5 etc. gießt das Flüssigphasenharz 1 in die Nut 6a und die Rolle 6 bildet eine imprägnierte Schicht mit dem Harz 1 in dem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs des Kerns 11. D. h. durch Übertragen eines Bindemittels auf eine Oberfläche des Kerns 11, der aus einem Bündel von Glasfasern besteht, wird der Kern 11 mit einem Bindemittel in dem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs imprägniert.
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Die Temperatur und die Viskosität des Harzes 1 wird vorab ebenso wie in dem ersten Ausführungsbeispiel angepasst, so dass verhindert wird, dass das Harz 1 in das Innere (Mittelteil) des Kerns 11 vordringt bzw. diesen imprägniert. Demgemäß wird der Teil 11b, der nur aus den Glasfasern besteht und der kein Harz enthält, im Inneren (Mittelteil) des Kerns 11 gebildet. Gemäß dem Verfahren ist die Imprägnierzeit im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel kurz, und das Verfahren macht es möglich, dass das Harz 1 flach nur in der Nähe des Außenumfangs des Kerns 11 imprägniert wird. Die Imprägniermenge des Harzes kann jedoch durch den Verteilungsbetrag (Ausdünstungsbetrag) der Verteilvorrichtung 5, die Menge. des Harzes in dem Behälter 2, die Andruckkraft der Rollen 6 auf die Glasfasern etc. gesteuert werden.
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7A–7C zeigen ein Bindemittelimprägnierverfahren des dritten Ausführungsbeispiels. Das Verfahren ist eine Anwendung des Verfahrens des ersten Ausführungsbeispiels. Ein erster Teil der Glasfasern 11o, die ein Rohmaterial für den äußeren Teil des Kerns 11 sind, wird durch die Verdichtungsdüse 3 und die Rolle 4 zu plattenförmigen Fasern geformt. Die plattenförmigen Fasern werden in einen Behälter 2 getaucht, in dem Flüssigphasenharz 1 gespeichert ist, dann werden die plattenförmigen Fasern vollständig mit dem Harz 1 imprägniert, so dass Harz in dem Kern 11c enthalten ist (siehe 7A). Ein zweiter Teil der Glasfasern 11o, die ein Rohmaterial für den inneren Teil des Kerns 11 sind, wird durch die Verdichtungsdüse 3 zu dem kreisförmigen Kern 11d geformt, der kein Harz enthält. Kern 11c, Kern 11d und Kern 11c werden zu der Drosseldüse 3A zugeführt, während der Kern 11d sandwichartig zwischen dem Kern 11c und dem Kern 11c angeordnet wird.
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Der plattenförmige Kern 11c mit dem Harz, der kreisförmige Kern 11d ohne das Harz und der plattenförmige Kern 11c mit dem Harz werden zu der Drosseldüse 3A geführt, um diese zu bündeln. Wenn diese bei der Drosseldüse 3A gebündelt werden, umgibt ein Paar von plattenförmigen Kernen 11c den kreisförmigen Kern 11d (sieh 3B–3C). Dadurch wird bei dem Umfang des Kerns 11d (ohne Harz) ein Paar von Kernen 11c (mit Harz) gebildet, so dass sie den Kern 11d wie ein Ring umgeben.
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Das dritte Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Bündel von Glasfasern mit Harz und ein Bündel von Glasfasern ohne Harz in separater Weise zugeführt werden, und beim Kombinieren ein Bündel von Glasfasern ohne Harz (innen) durch zwei Bündel von Glasfasern mit Harz (außen) umgeben wird. Gemäß dem Verfahren wird es durch Steuern eine Menge der Glasfasern mit Harz einfach, die Dickte der Schicht, die mit dem Harz imprägniert ist, zu steuern.
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In den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen wird ein Widerstandsdraht 12a auf einen Außenumfang des Kerns 11 gewickelt. Der mit dem Harz in dem Teil 11a (11c) in der Nähe des Außenumfangs imprägniert ist, und der Widerstandsdraht 12a wird auf einem Außenumfang des Kerns 11 durch das Harz 12b befestigt, um einen Widerstandsdrahtwickelschicht 12 zu bilden. Als Widerstandsdraht 12a, werden Ni-Draht, NiCr-Draht, NiFe-Draht und CuNi-Draht etc. verwendet (siehe 1).
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8 zeigt ein Bindemittelimprägnierverfahren des vierten Ausführungsbeispiels. Das Verfahren dient dazu, das Bindemittel in dem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs des Kerns 11 zu imprägnieren, und zwar gleichzeitig mit dem Wickeln eines Widerstandsdrahts auf den Außenumfang des Kerns 11. Das Flüssigphasenharz 1, das von der Verteilvorrichtung 5 etc. getropft wird, auf der Außenfläche der Drahtwickeldüse (Vorrichtung zum Bündeln der Glasfasern) 3 herabfließt, was die finale Größe (Durchmesser) des Kerns in dem Drahtwickelprozess bestimmt, wird zu dem Kern (ein Bündel von Glasfasern) 11 geliefert und auf bzw. in den Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs des Kerns 11 imprägniert.
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In dem Fall wir die Kontaktzeit zwischen dem Harz 1 und dem Kern 11 sehr kurz, wodurch es schwer für das Harz 1 wird, in das Innere des Kerns vorzudringen bzw. dieses zu imprägnieren. Gemäß dem Verfahren, kann anders als in den anderen Verfahren das Harz in einen kleinen Bereich mit geringer Tiefe auf einer Oberfläche oder in dem Teil in der Nähe des Außenumfangs des Kerns 11 imprägniert werden. Ebenfalls kann die Menge des Harzes, das in den Kern imprägniert wird, durch die Abgaberate der Verteilvorrichtung 5 gesteuert werden. Gemäß dem Verfahren kann der Harzbeschichtungsvorgang nach dem Widerstandsdrahtwickelvorgang ebenfalls als Bindemittelimprägniervorgang dienen, wodurch die Gesamtzahl der Vorgänge reduziert werden kann. Andererseits ist es möglich, das Harz direkt auf den Kern 11 von den oberen und unteren Seiten oder linken und rechten Seiten durch die Verwendung von Borsten oder Pinseln bzw. Bürsten zu liefern.
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Wie vorangehend beschrieben, wird durch Imprägnieren eines Bindemittels in dem Teil in der Nähe des Außenumfangs des Kerns 11, und Wickeln eines Widerstandsdrahts 12a auf einen Außenumfang des Kerns 11 ein Kern mit langer Länge, der eine Drahtwickelschicht 12 aufweist, die durch Harz 12b fixiert ist, erhalten. Als nächstes wird der Kern langer Länge auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, um die Widerstandselemente 12A zu bilden. Und die Verbindungsanschlüsse 13, wie beispielsweise eine Kappe etc., werden an beiden Enden des Widerstandselements 12A angebracht (siehe 3A–3B).
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Als nächstes wird Druck auf die Verbindungsanschlüsse 13 von außen zur Mittelrichtung durch den Verpressungsvorgang angewendet, um ein fast flaches Verpressungsergebnis 13a zu bilden (siehe 4). In diesem Moment spielt das Bündel der Fasern im Mittelteil 11b die Rolle des Kissens bzw. Dämpfers, wodurch es nicht notwendig ist, dass das Verpressungsergebnis 13a tief nach innen vorsteht. Dadurch ist es bevorzugt, dass das Verpressungsergebnis 13a flach ist und nicht nach innen vorsteht, und der Verbindungsanschluss ein Polygon bildet (siehe linke Ansicht der 2).
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Gemäß dem Drahtwiderstand, der durch das obige Verfahren hergestellt wird, besteht der Kern 11 aus einem Bündel von Glasfasern etc. die mit dem Bindemittel nur in dem Teil 11a in der Nähe des Außenumfangs imprägniert sind und das Bindemittel ist nicht viel oder gar nicht in dem Mittelteil 11b imprägniert. Dadurch härtet nicht der gesamte Kern 11 aus, und der Kern 11 weist als Ganzes Flexibilität auf.
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In Folge dessen kann in dem Herstellungsprozess der Kern 11, der aus einem Bündel von Glasfasern besteht, seine Form beibehalten. Und ein Mittelteil 11b, wo das Bindemittel nicht viel imprägniert ist oder gar nicht imprägniert ist, übernimmt die Rolle als ein Kissen bzw. Dämpfer. Daher kann bei dem Widerstand die Rissbildung oder die Erzeugung von Leitungsdefekten zwischen dem Draht und dem Verbindungsanschluss verhindert werden, wodurch der Widerstand mit hoher Stabilität und hoher Zuverlässigkeit vorgesehen wird.
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Obwohl Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert wurden, ist die Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt, und verschiedene Veränderungen und Modifikationen können innerhalb des Umfangs des technischen Konzepts der Erfindung vorgenommen werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung kann in geeigneter Weise für Drahtwiderstände verwendet werden, in denen ein Widerstandsdraht auf einem Außenumfang eines Kerns gewickelt ist, der durch Bündeln von Faserstoffisolatoren erhalten wird, sowie auf ein Verfahren dafür.
