JP2010034483A - 固定抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板に搭載した際の高さ寸法の薄型化が図れ、振動抑制効果が高い固定抵抗器を提供する。
【解決手段】プレート抵抗素子３０と、プレート抵抗素子３０の１辺３１の両端近傍に取り付けられる一対の出力取出用端子４５と、プレート抵抗素子３０を収納して充填材９０を充填した状態で各出力取出用端子４５を同一側面から外部に突出してなるケース１０とを具備する固定抵抗器１である。プレート抵抗素子３０の出力取出用端子４５を取り付けた辺３１に対向する反対側の辺３３にさらに別の固定用端子４７を取り付けてケース１０の出力取出用端子４５を突出した側面に対向する反対側の側面から突出し、固定抵抗器１を回路基板１００上に載置した際にプレート抵抗素子３０の面と回路基板１００の表面とが平行になるように、プレート抵抗素子３０に取り付けた出力取出用端子４５及び固定用端子４７を回路基板１００方向に向けて折り曲げる。
【選択図】図３

Description

本発明は、固定抵抗器に関するものである。

従来、平板状のプレート抵抗素子を用いた固定抵抗器が利用されている。即ちこの種の固定抵抗器は例えば特許文献１に示すように、セラミックケース（８０）内に一対の端子（２０）を取り付けたプレート抵抗素子（１０）を収納し、このセラミックケース（８０）内に充填材（９０）を充填固化して構成されている。一対の端子（２０）は直方体形状のセラミックケース（８０）の外周の１側壁から直線状に突出し、端子（２０）を突出した側のセラミックケース（８０）の外周側壁（図１では上側を向く側壁）を回路基板側に向けてこの回路基板上に載置し、その際一対の端子（２０）を回路基板に設けた小穴を介して回路基板の下面側に引き出し、引き出した端子を回路基板の下面側に設けた接続パターンに半田付け等によって取り付けていた。

しかしながら上記従来の固定抵抗器（１）においては、以下のような問題点があった。
〔１〕セラミックケース（８０）の端子（２０）を突出する外周側壁を回路基板側に向けて固定抵抗器（１）を回路基板上に載置するので、即ちセラミックケース（８０）を立てて回路基板上に載置するので、載置した固定抵抗器（１）の回路基板からの高さが高くなり、固定抵抗器（１）を搭載した回路基板の高さ寸法の薄型化が図れない。

〔２〕固定抵抗器（１）の回路基板への固定は、前述のように一対の端子（２０）を回路基板に固定することによって行うが、固定抵抗器（１）に交流電圧を印加して固定抵抗器（１）が振動したような場合は、前記一対の端子（２０）による回路基板への固定だけではその振動を効果的に抑制することができない恐れがあった。

〔３〕固定抵抗器（１）を回路基板上に載置した際、セラミックケース（８０）の端子（２０）を突出した外周側壁を回路基板上に当接させるが、そうすると固定抵抗器（１）の熱が回路基板に伝わり易くなり、回路基板や回路基板に取り付けた他の電子部品を加熱してしまう恐れがあった。

〔４〕従来のプレート抵抗素子（１０）は抵抗板（１３）を対向する両外周辺から互い違いにカット溝（１１）を入れることで全体として細帯が蛇行する形状に形成している。このため上記形状のプレート抵抗素子（１０）においては、その両端以外に端子（２０）を取り付けるスペースがなく、３本以上の端子（２０）を取り付けることが求められてもこれに対応できなかった。また上記プレート抵抗素子（１０）にはその抵抗値を微調整する方法が特になく、容易に抵抗値の微調整が行える構造のプレート抵抗素子が求められていた。
特開２０００−１５０２０１号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、回路基板に搭載した際の高さ寸法の薄型化が図れ、振動抑制効果が高く、また放熱効果が高くて搭載する回路基板への伝熱を抑制でき、さらに両端以外にも容易に端子を取り付けることができる固定抵抗器を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、プレート抵抗素子と、前記プレート抵抗素子の１辺の両端近傍に取り付けられる一対の出力取出用端子と、前記プレート抵抗素子を収納して充填材を充填した状態で前記各出力取出用端子を同一側面から外部に突出してなるケースと、を具備してなる固定抵抗器において、前記プレート抵抗素子の前記出力取出用端子を取り付けた辺に対向する反対側の辺にさらに別の固定用端子を取り付けて前記ケースの前記出力取出用端子を突出した側面に対向する反対側の側面から突出し、前記固定抵抗器を回路基板上に載置した際に前記プレート抵抗素子の面と回路基板の表面とが平行になるように、前記プレート抵抗素子に取り付けた出力取出用端子及び固定用端子を回路基板方向に向けて折り曲げたことを特徴とする固定抵抗器にある。

本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の固定抵抗器において、前記プレート抵抗素子は略矩形状の抵抗板の少なくとも前記一対の出力取出用端子を取り付ける側の辺から切り込まれる抵抗値調整用切欠部を設けた形状であり、その辺の両端近傍に設けた端子接続スペースにそれぞれ前記一対の出力取出用端子を接続し、一方前記固定用端子は前記プレート抵抗素子の前記端子接続スペースを設けた側の辺から切り込まれる隣り合う一対の抵抗値調整用切欠部の間の部分に形成される端子取付スペースに接続されていることを特徴とする固定抵抗器にある。

本願請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の固定抵抗器において、前記ケースに回路基板方向に向かって突出する脚部を設け、この固定抵抗器を回路基板上に載置した際に固定抵抗器下面と回路基板表面との間に空気流通用の隙間を形成させることを特徴とする固定抵抗器にある。

請求項１に記載の発明によれば、回路基板上に載置した固定抵抗器の高さ寸法の薄型化が図れる。同時に一対の出力取出用端子の他に固定用端子を設けてケースの対向する両側面から突出したので、固定抵抗器の回路基板への固定が確実になり、固定抵抗器の振動を効果的に抑制できる。

請求項２に記載の発明によれば、抵抗値調整用切欠部を有する抵抗板への端子取付スペースの形成が容易に行え、プレート抵抗素子に抵抗値調整用切欠部を設けることでその抵抗値を調整しながら、同時にプレート抵抗素子の一方の辺の両端位置への一対の出力取出用端子の取り付けと、対向するもう一方の辺の途中位置への固定用端子の取り付けとを容易に行なうことができる。

請求項３に記載の発明によれば、固定抵抗器下面と回路基板表面との間に隙間が生じるので、固定抵抗器から回路基板への熱の伝導が抑制され、同時にこの隙間を空気が流通することで固定抵抗器自体の放熱効果が高くなり、これらのことから固定抵抗器の加熱による回路基板や回路基板に取り付けた他の電子部品の加熱を防止できる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の１実施形態にかかる固定抵抗器１を上側から見た斜視図、図２は固定抵抗器１を下側から見た斜視図、図３は固定抵抗器１を上側から見た分解斜視図、図４は固定抵抗器１を下側から見た分解斜視図である。これらの図に示すように固定抵抗器１は、ケース１０内にプレート抵抗素子３０を収納した上で充填材９０を充填して構成されている。以下各構成部品について説明する。なお以下の説明において、「上」とはプレート抵抗素子３０からケース１０側を向く方向をいい、「下」とはその反対側を向く方向を言うものとする。

ケース１０は上下方向の厚みが薄く水平方向の面積が大きい矩形状であって下面に凹状の収納部１１を形成して構成されている。ケース１０はセラミックを焼成することで製造される。ケース１０の下面の４隅には、下方向に突出する小突起からなる同一高さ寸法の脚部１３が設けられている。またケース１０の外周側壁の内の１つの側壁（長手方向に向かう一方の側壁）１５ａの両端近傍と、前記側壁１５ａに対向するもう一方の側壁１５ｂの一端近傍には、それぞれその下端辺から上方向に向かって収納部１１と外部とを貫通するように切り欠かれた細帯直線状の端子挿入溝１７が設けられている。これら３つの端子挿入溝１７は何れも側壁１５ａ，１５ｂの上下方向略中央部分に至る位置まで延びている。

プレート抵抗素子３０はその外形が略矩形状の抵抗板の対向する長手方向に向かう左右の外周辺３１，３３からそれぞれ対向する辺３３，３１方向に向かって一部互い違いに切り込むように直線状の複数本（５本）の抵抗値調整用切欠部３５と中央の１本の点状の微抵抗値調整用切欠部３７とを設けて構成されている。そしてプレート抵抗素子３０の一方の外周辺３１の両端近傍にはそれぞれ端子接続スペース３９，４１が設けられ、またもう一方の外周辺３３の一端近傍（端子接続スペース４１よりも中央より）には端子取付スペース４３が設けられている。端子取付スペース４３は辺３３側から切り込む抵抗値調整用切欠部３５をその部分については省略して切り込みを入れないことでそのスペースを形成している。言い換えれば端子取付スペース４３は辺３１側から切り込まれた隣り合う一対の抵抗値調整用切欠部３５の間の帯状部分に形成されている。このような端子取付スペース４３の設置位置としたのは、もし端子取付スペース４３を辺３３側から切り込む抵抗値調整用切欠部３５を設けた蛇行部分に設置すると、その部分の抵抗板の幅は狭いので、固定用端子４７が取り付けにくいからである。そして一対の端子接続スペース３９，４１にはスポット溶接などによって一対の出力取出用端子４５が取り付けられ、また端子取付スペース４３にはスポット溶接などによって１本の固定用端子４７が取り付けられている。出力取出用端子４５と固定用端子４７は、それぞれ外周辺３１，３３から外方に向けて外周辺３１，３３に対して略垂直でプレート抵抗素子３０の面に対して平行に突出し、それらの先端側部分は略直角に下方向（プレート抵抗素子３０の面に対して略垂直下方向）に向けて折り曲げられている。プレート抵抗素子３０を構成する抵抗板の材質としては、銅ニッケル合金、ニッケルクロム合金、鉄クロム合金など、各種の抵抗材料を用いることができる。またこの実施形態では出力取出用端子４５と固定用端子４７の材質として銅を用いているが、鉄などの他の導電性材料を用いても良い。

抵抗値調整用切欠部３５は所定の幅を有して直線状に延びる１本の貫通する切り欠きによって形成されている。微抵抗値調整用切欠部３７はプレート抵抗素子３０の中央にその外周辺３３から外周辺３１に向かって略点状に４つの貫通孔を並べて形成されており、外周辺３３側の３つの微抵抗値調整用切欠部３７は正方形状の小孔であり、外周辺３１側の１つの微抵抗値調整用切欠部３７は長方形状の小孔である。即ち微抵抗値調整用切欠部３７は複数の小孔を抵抗値調整用切欠部３５と並列になるように並べて形成されている。これら複数の微抵抗値調整用切欠部３７はプレート抵抗素子３０の抵抗値を微調整するためのものであり、辺３３と微抵抗値調整用切欠部３７間を連結する状態を変化することで抵抗値の微調整を行なうものである。

充填材９０は耐熱性の絶縁材料で構成され、この実施形態では耐熱シリコンセメント（シリカ〔ＳｉＯ₂〕とシリコンワニス〔シリコン樹脂〕を溶剤〔キシレン等〕でペースト状にしたものを用いている。

次に固定抵抗器１を製造するには、まず図５（ａ）に示すようにプレート抵抗素子３０を用意する。そして図５（ｂ）に示すようにプレート抵抗素子３０の一対の端子接続スペース３９，４１にそれぞれ出力取出用端子４５の一端をスポット溶接などによって固定する。次に図５（ｃ）に示すように端子取付スペース４３に固定用端子４７の一端をスポット溶接などによって固定する。言い換えれば固定用端子４７はプレート抵抗素子３０の辺３１から切り込まれる隣り合う一対の抵抗値調整用切欠部３５の間の部分に形成される端子取付スペース４３に接続される。次に図３，図４に示すようにケース１０の収納部１１内にプレート抵抗素子３０を収納し、その際プレート抵抗素子３０の上面を収納部１１の底面に当接するとともに各端子挿入溝１７にそれぞれ出力取出用端子４５と固定用端子４７とを挿入する。このとき出力取出用端子４５と固定用端子４７は折り曲げられておらず、直線状にケース１０から突出する。次に収納部１１内に充填材９０を充填して加熱（例えば１８０℃、１時間）して充填材９０を固化する。そしてケース１０から突出している出力取出用端子４５と固定用端子４７を下方向に向けて折り曲げれば、図１，図２に示す固定抵抗器１が完成する。なお上記製造手順はその一例であり、他の各種異なる製造手順を用いて製造しても良いことはいうまでもない。

図６，図７は固定抵抗器１の回路基板１００への１取付例を示す図である。これらの図に示すように固定抵抗器１は回路基板１００上に載置され、その際固定抵抗器１の各脚部１３の下面が回路基板１００上に当接することで、固定抵抗器１下面と回路基板１００表面との間に空気流通用の隙間Ｓ１を形成する。このとき同時に各出力取出用端子４５と固定用端子４７とをそれぞれ回路基板１００に設けた３つの端子挿通孔１０１（図６では２つのみ示す）に挿入し、回路基板１００の下面から突出した各出力取出用端子４５と固定用端子４７とを、回路基板１００下面の前記端子挿通孔１０１の周囲に設けた端子取付パターン１０３に半田付けなどによって固定する。これによって固定抵抗器１の回路基板１００への取り付けが完了する。なお端子取付パターン１０３の内、出力取出用端子４５を接続した端子取付パターン１０３には回路パターン１０５が接続されているが、固定用端子４７を接続した端子取付パターン１０３には回路パターンは接続されておらず、したがってこの例では固定用端子４７は電気的には機能しない端子である。これらの図に示すように、回路基板１００上に載置した固定抵抗器１の高さ寸法は低くなっており、その薄型化が図られている。

そして前記一対の回路パターン１０５間に電圧を印加すれば、固定抵抗器１が抵抗器として機能する。そのとき固定抵抗器１は比較的高温に加熱されるが、前述のように固定抵抗器１と回路基板１００間には隙間Ｓ１が形成されているので、両者が密着している面積は小さくて固定抵抗器１から回路基板１００への熱の伝導が抑制され、同時にこの隙間Ｓ１を空気が流通することで固定抵抗器１自体の放熱効果が高くなり、これらのことから固定抵抗器１の加熱による回路基板１００や回路基板１００に取り付けた他の電子部品の加熱を防止することができる。また固定抵抗器１に交流電圧を印加した際に固定抵抗器１に振動が発生する場合があるが、この固定抵抗器１においては一対の出力取出用端子４５の他に固定用端子４７を設けてケース１０の対向する両側面から突出してこれらを回路基板１００に固定しているので、固定抵抗器１の回路基板１００への固定が安定して確実で、前記固定抵抗器１の振動を効果的に抑制することができる。

なお、上記固定抵抗器１においては、３本の端子４５，４７としているので、固定抵抗器１の回路基板１００への１８０°逆方向での取り付け防止を図ることができる。またこの例では電気的に機能させない固定用端子４７を電気的に機能しているプレート抵抗素子３０に溶接にて固定しているが、このように固定用端子４７をプレート抵抗素子３０に固定することで固定用端子４７の位置決め及び固定の確実化が図られている。

以上説明したように固定抵抗器１は、プレート抵抗素子３０と、プレート抵抗素子３０の１辺３１の両端近傍に取り付けられる一対の出力取出用端子４５と、プレート抵抗素子３０を収納して充填材９０を充填した状態で各出力取出用端子４５を同一側面から外部に突出してなるケース１０とを具備してなる固定抵抗器１であり、プレート抵抗素子３０の出力取出用端子４５を取り付けた辺３１に対向する反対側の辺３３にさらに別の固定用端子４７を取り付けてケース１０の出力取出用端子４５を突出した側面に対向する反対側の側面から突出し、固定抵抗器１を回路基板１００上に載置した際にプレート抵抗素子３０の面と回路基板１００の表面とが平行になるように、プレート抵抗素子３０に取り付けた出力取出用端子４５及び固定用端子４７を回路基板１００方向に向けて折り曲げた構成となっており、このように構成することで、回路基板１００上に載置した固定抵抗器１の高さ寸法の薄型化を図っている。同時に一対の出力取出用端子４５の他に固定用端子４７を設けてケース１０の対向する両側面から突出したので、固定抵抗器１の回路基板１００への固定が安定して確実になり、固定抵抗器１の振動を効果的に抑制できる。

またプレート抵抗素子３０を、略矩形状の抵抗板の少なくとも一対の出力取出用端子４５を取り付ける側の辺３１から切り込まれる抵抗値調整用切欠部３５を設ける形状とし、その辺３１の両端近傍に設けた端子接続スペース３９，４１にそれぞれ一対の出力取出用端子４５を接続し、一方固定用端子４７をプレート抵抗素子３０の端子接続スペース３９，４１を設けた側の辺３１から切り込まれる隣り合う一対の抵抗値調整用切欠部３５の間の部分に形成される端子取付スペース４３に接続する構成としたので、抵抗値調整用切欠部３５を有する抵抗板への端子取付スペース４３の形成が容易に行え、プレート抵抗素子３０に抵抗値調整用切欠部３５を設けることでその抵抗値を調整しながら、同時にプレート抵抗素子３０の一方の辺３１の両端位置への一対の出力取出用端子４５の取り付けと、対向するもう一方の辺３３の途中位置への固定用端子４７の取り付けとを容易に行なうことが可能となった。

図８は抵抗値を少しずつ変更させたプレート抵抗素子３０を示す図である。即ちプレート抵抗素子３０に前記各微抵抗値調整用切欠部３７を形成した後に、図８（ａ）に示すようにプレス金型によって１列に並んだ４つの微抵抗値調整用切欠部３７の内の辺３３側の１つの微抵抗値調整用切欠部３７と辺３３とを連結するように切り欠いたり、図８（ｂ）に示すようにプレス金型によって辺３３側の２つの微抵抗値調整用切欠部３７と辺３３とを連結するように切り欠いたり、図８（ｃ）に示すようにプレス金型によって４つの全ての微抵抗値調整用切欠部３７と辺３３とを連結するように切り欠いたりすることで、容易に抵抗値を微小値だけ異ならせた多種類のプレート抵抗素子３０を提供できる。

図９は本発明の他のプレート抵抗素子３０−２を示す平面図である。同図に示すプレート抵抗素子３０−２において、前記図３〜図５に示すプレート抵抗素子３０と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図８に示す実施形態と同じである。図９に示すプレート抵抗素子３０−２において前記プレート抵抗素子３０と相違する点は、プレート抵抗素子３０−２の端子取付スペース４３を設ける位置を変更した点のみである。即ちプレート抵抗素子３０−２においては、前記プレート抵抗素子３０と相違して、端子取付スペース４３を設ける位置を左右反対側、即ち外周辺３３の一端近傍の端子接続スペース３９よりも中央よりに設けている。そのため端子取付スペース４３を設ける部分については辺３３側から切り込む抵抗値調整用切欠部３５を省略して切り込みを入れないことでそのスペースを形成し、その代りに前記プレート抵抗素子３０において端子取付スペース４３としていた部分に抵抗値調整用切欠部３５を設けている。このように端子取付スペース４３を設ける位置は、抵抗値調整用切欠部３５を省略する位置を変更することで、容易に変更することができる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記実施形態では固定用端子４７を電気的に回路基板１００の回路パターン１０５に接続せず、機械的固定にのみ用いたが、固定用端子４７を回路基板１００の回路パターン１０５に接続して電気的な出力取出用端子として用いても良い。また上記実施形態ではプレート抵抗素子３０の両辺３１，３３を切り欠いて抵抗値調整用切欠部３５を設けたが、抵抗値調整用切欠部３５はプレート抵抗素子３０を構成する抵抗板の対向する両辺３１，３３の内の少なくとも一方の辺３１のみに設けても良い。また抵抗値調整用切欠部３５の本数は１以上であれば何本でもよい。また前記微抵抗値調整用切欠部３７は場合によっては省略しても良い。またケース１０に設ける脚部１３の位置及び数に変更が可能であることは言うまでもない。

固定抵抗器１を上側から見た斜視図である。 固定抵抗器１を下側から見た斜視図である。 固定抵抗器１を上側から見た分解斜視図である。 固定抵抗器１を下側から見た分解斜視図である。 プレート抵抗素子３０への端子取付方法説明図である。 固定抵抗器１の回路基板１００への１取付例を示す図である。 固定抵抗器１の回路基板１００への１取付例を示す図である。 抵抗値を少しずつ変更させたプレート抵抗素子３０を示す図である。 端子４５，４７を取り付けたプレート抵抗素子３０−２を示す平面図である。

符号の説明

１ 固定抵抗器
１０ ケース
１３ 脚部
３０ プレート抵抗素子
３１，３３ 辺
３５ 抵抗値調整用切欠部
３９，４１ 端子接続スペース
４３ 端子取付スペース
４５ 出力取出用端子
４７ 固定用端子
９０ 充填材
１００ 回路基板
Ｓ１ 隙間

Claims (3)

1. プレート抵抗素子と、
   前記プレート抵抗素子の１辺の両端近傍に取り付けられる一対の出力取出用端子と、
   前記プレート抵抗素子を収納して充填材を充填した状態で前記各出力取出用端子を同一側面から外部に突出してなるケースと、を具備してなる固定抵抗器において、
   前記プレート抵抗素子の前記出力取出用端子を取り付けた辺に対向する反対側の辺にさらに別の固定用端子を取り付けて前記ケースの前記出力取出用端子を突出した側面に対向する反対側の側面から突出し、
   前記固定抵抗器を回路基板上に載置した際に前記プレート抵抗素子の面と回路基板の表面とが平行になるように、前記プレート抵抗素子に取り付けた出力取出用端子及び固定用端子を回路基板方向に向けて折り曲げたことを特徴とする固定抵抗器。
2. 請求項１に記載の固定抵抗器において、
   前記プレート抵抗素子は略矩形状の抵抗板の少なくとも前記一対の出力取出用端子を取り付ける側の辺から切り込まれる抵抗値調整用切欠部を設けた形状であり、その辺の両端近傍に設けた端子接続スペースにそれぞれ前記一対の出力取出用端子を接続し、
   一方前記固定用端子は前記プレート抵抗素子の前記端子接続スペースを設けた側の辺から切り込まれる隣り合う一対の抵抗値調整用切欠部の間の部分に形成される端子取付スペースに接続されていることを特徴とする固定抵抗器。
3. 請求項１または２に記載の固定抵抗器において、
   前記ケースに回路基板方向に向かって突出する脚部を設け、この固定抵抗器を回路基板上に載置した際に固定抵抗器下面と回路基板表面との間に空気流通用の隙間を形成させることを特徴とする固定抵抗器。

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