JP2015135860A - 抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの上昇を招くことなく、投影面積の小さい抵抗器を提供する。
【解決手段】複数の抵抗素子２、１２と、複数の抵抗素子を直列に接続するリード線９と、複数の抵抗素子のうち使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子２の間に設けた絶縁隔壁１６ｂ〜１６ｄとを備える抵抗器１１。複数の抵抗素子２、１２を軸線に垂直な方向に２段以上設け、使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子２と他の抵抗素子１２との間に、絶縁隔壁（第１の隔壁）１６ｂ〜１６ｄと一体に形成された第２の絶縁隔壁１６ｊを備えてもよく、使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子２と、他の抵抗素子１２の軸方向の長さが異なるようにしてもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の抵抗素子を直列に接続した抵抗器に関する。

抵抗器は広く一般的に用いられており、例えば、図９に示すように、円柱状の芯４２ａに抵抗線４２ｂを巻回した抵抗素子４２を複数備え、これらの抵抗素子４２をリード線４９で直列に接続し、これらを２枚の絶縁板５０の間に配置した状態でケース４３内にセメント４８で封止し、カバー４４を装着した抵抗器４１が用いられている。ケース４３から導出される電線４５と抵抗素子４２の間には、電線４５の被履が傷ついてケース４３とショートすることを防止するためのセラミック等からなる絶縁管４７が装着される。

しかし、上記抵抗器４１は、ケース４３内に複数の抵抗素子４２を並置しているため、投影面積が大きくなり、設置スペースが大きくなるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、投影面積の小さい抵抗器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の抵抗器は、複数の抵抗素子と、該複数の抵抗素子を直列に接続するリード線と、前記複数の抵抗素子のうち使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子の間に設けた絶縁隔壁とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子の間に絶縁隔壁を設けたため、投影面積を小さくするために電位差が最大となる２つの抵抗素子を近接させた場合でも、過負荷によって抵抗素子が融解した場合に、融解した溶融物によってショートすることを防止することができる。

上記抵抗器において、前記複数の抵抗素子を、該抵抗素子の軸線に垂直な方向に２段以上設け、前記使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子と他の抵抗素子との間に、前記絶縁隔壁と一体に形成された第２の絶縁隔壁を備えることができ、第２の絶縁隔壁によって抵抗素子間を仕切ることで複数の抵抗素子の組み付け作業を容易にし、また、絶縁隔壁を一体構成とすることで部品点数が増加することもなく、抵抗器の大量生産を可能とし、製造コストを大幅に低減することができる。

また、前記使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子と、前記他の抵抗素子の軸方向の長さを異ならせることにより、使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子と、他の抵抗素子との間で過負荷の際に生ずるおそれのあるショートをより確実に防止することができる。さらに、抵抗素子の組み付け作業をより容易にし、製造コストをさらに低減することができる。

さらに、前記絶縁隔壁は、前記使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子の各々が別々に収容される断面Ｕ字形の収容部を備えてもよく、２つの抵抗素子の各々が別々に貫通する貫通穴を備えるように構成することもできる。

前記絶縁隔壁を、前記複数の抵抗素子の各々の全長にわたって設けてもよく、これによってより確実に過負荷による抵抗素子の融解時のショートを防止することができる。

前記複数の抵抗素子をセメント又はサンドでケース内に封止してもよく、前記複数の抵抗素子の少なくとも１つに空芯コイルを用いることができる。

以上のように、本発明によれば、製造コストの上昇を招くことなく、投影面積の小さい抵抗器を提供することができる。

本発明に係る抵抗器の第１の実施形態を示す図であって、（ａ）は一部破断平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。 本発明に係る抵抗器の第２の実施形態を示す図であって、（ａ）は一部破断平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。 図２の抵抗器の絶縁隔壁を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は底面図、（ｆ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線断面図である。 本発明に係る抵抗器の第３の実施形態を示す図であって、（ａ）は一部破断平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。 図４の抵抗器の絶縁隔壁を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）は底面図、（ｆ）は（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。 図３及び図５に示した絶縁隔壁の他の例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図である。 図３及び図５に示した絶縁隔壁のもう１つの例を示す斜視図である。 図３及び図５に示した絶縁隔壁のさらに他の例を示す斜視図である。 従来の抵抗器の一例を示す図であって、（ａ）は一部破断平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図である。

図１は、本発明に係る抵抗器の一実施の形態を示し、この抵抗器１は、複数の抵抗素子２と、これらの抵抗素子２を直列に接続するリード線９と、抵抗素子２等を収容する金属製のケース３と、ケース３の上方開口を覆うカバー４と、上段の抵抗素子２の右端に各々接続される電線５と、上段の抵抗素子２の左右端部に配置された絶縁隔壁６と、抵抗素子２等を２枚の絶縁板１０の間に配置した状態でケース３内に封止するセメント８等で構成される。

抵抗素子２は、円柱状の芯２ａと、芯２ａに巻回される抵抗線２ｂとを有し、芯２ａの端部に圧入されるキャップ部２ｃを備える。抵抗素子２は、上下２段にわたって各々の段に２つずつ配置し、これによって投影面積を小さくしている。これら４つの抵抗素子２は、キャップ部２ｃに接続されたリード線９によって直列に接続される。尚、これらの抵抗素子２の一部又は全部を空芯コイルを有するものとすることもできる。

ケース３は、金属製であって、上方に開口する箱状に形成され、内部に抵抗素子２等が収容される。ケース３の底面上には絶縁板１０が敷設され、ケース３の左右端部には各々絶縁隔壁６が配置される。

絶縁隔壁６は、セラミック等からなり、過負荷で抵抗素子２が融解した場合に、融解した溶融物によってショートすることを防止するために備えられる。この絶縁隔壁６は、ケース３の左右端部に固定された矩形板状の基部６ａと、基部６ａからケース３の内側に向かって上下方向に延びるように板状の隔壁部６ｂ〜６ｄが突出し、隔壁部６ｂ〜６ｄによって上段に位置し、水平方向に隣接する２つの抵抗素子２の左右端部の間が仕切られる。

図１（ａ）において隣接する抵抗素子２は、抵抗器１の使用時に電位差が最大となるものであって、特に過負荷によって融解し易く、融解した溶融物によってショートを誘発する蓋然性が高いため、絶縁隔壁６の隔壁部６ｂ〜６ｄによって仕切っている。

セメント８は、抵抗素子２等を２枚の絶縁板１０の間に配置した状態でケース３の中に充填され、抵抗素子２等を封止する。

絶縁板１０には、セラミックやマイカを使用することができ、ケース３の底面上と、カバー４の下面とに各々設けられ、抵抗素子２等とケース３との間の絶縁性を維持している。

電線５は、抵抗器１を外部の機器に電気的に接続するために備えられ、抵抗器１内において、図１（ａ）において隣接する抵抗素子２、すなわち使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子２に各々接続される。

以上のように、抵抗器１によれば、絶縁隔壁６の隔壁部６ｂ〜６ｄによって使用時に電位差が最大となる上段に位置する２つの抵抗素子２の端部を仕切ることで、これらの抵抗素子２が過負荷によって融解した場合でも、溶融物によってショートが誘発される危険性が極めて小さくなる。

次に、本発明に係る抵抗器の第２の実施形態について、図２及び図３を参照しながら説明する。

上記第１の実施形態における抵抗器１は、小型化できて好ましいが、抵抗素子２の組付作業が容易ではなく、大量生産する上で改善の余地があった。そこで、抵抗器１に改良を加え、大量生産を可能としたのが、以下に説明する第２の実施形態に係る抵抗器である。尚、本実施形態に係る抵抗器において、抵抗器１と同一の構成要素も使用されており、それらについては、図１に記載した参照番号と同一の参照番号を付して詳細説明を省略する。

本実施形態に係る抵抗器１１は、複数の抵抗素子２、１２と、これらの抵抗素子２、１２を直列に接続するリード線９と、抵抗素子２等を収容する金属製のケース３と、ケース３の上方開口を覆うカバー４と、上段の抵抗素子２の右端に各々接続される電線５と、ケース３の内部の右端部に配置された絶縁隔壁１６と、抵抗素子２、１２等を２枚の絶縁板１０の間に配置した状態でケース３内に封止するセメント８と、ケース３から導出される電線５と抵抗素子２の間に設けられた絶縁管７等で構成される。

下段に位置する抵抗素子１２は、上段に位置する２つの抵抗素子２と同じ長さであり、右端部が絶縁隔壁１６の凹部１６ｅに挿入された状態で抵抗素子２の下方に位置する。抵抗素子１２も抵抗素子２と同様に円柱状の芯と、芯に巻回される抵抗線とを有し、芯の端部に圧入されるキャップ部１２ｃを備える。４つの抵抗素子２、１２は、キャップ部２ｃ、１２ｃに接続されたリード線９によって直列に接続される。尚、抵抗素子２、１２の一部又は全部を空芯コイルを有するものとすることもできる。

絶縁隔壁１６は、過負荷で抵抗素子２、１２が融解した場合のショートを防止するために備えられる。図３に明示するように、この絶縁隔壁１６は、直方体状の基部１６ａと、基部１６ａの上面から上方に突出する板状の隔壁部１６ｂ〜１６ｄ（第１の隔壁）と、基部１６ａの底面側に形成された凹部１６ｅとで構成される。隔壁部１６ｂ〜１６ｄの左端部は、端部に向かうほど高さが低くなる斜面１６ｆ〜１６ｈを有する。凹部１６ｅの上方の板状部分が第２の隔壁１６ｊとして機能する。

図２に示すように、絶縁隔壁１６をケース３の内部の右端部に配置し、隔壁部１６ｂ〜１６ｄによって上段の隣接する抵抗素子２の左端部の間が仕切られる。また、絶縁隔壁１６の凹部１６ｅに下段の抵抗素子１２の右端部側が収容され、第２の隔壁１６ｊによって抵抗素子１２の右端部側と上方に位置する抵抗素子２の右端部側との間が仕切られる。

図２（ａ）において隣接する抵抗素子２は、抵抗器１１の使用時に電位差が最大となるものであって、特に過負荷によって融解し易く、融解した溶融物によってショートを誘発する蓋然性が高いため、絶縁隔壁１６の隔壁部１６ｂ〜１６ｄによって仕切っている。

絶縁管７は、セラミック等からなり、電線５と抵抗素子２の間に設けられ、この絶縁管７によって、電線５の被履が傷ついてケース３とショートすることを防止する。

以上のように、抵抗器１１によれば、絶縁隔壁１６の隔壁部１６ｂ〜１６ｄによって２つの抵抗素子２の端部を仕切ることで、これらの抵抗素子２が過負荷によって融解した場合でも、溶融物によってショートが誘発される危険性が極めて小さくなる。同時に、絶縁隔壁１６の凹部１６ｅに下段の抵抗素子１２の右端部側を収容し、第２の隔壁１６ｊによって抵抗素子１２の右端部側と上方に位置する抵抗素子２の右端部側との間も仕切っているため、抵抗素子２、１２が過負荷によって融解した場合ショートの危険性も回避することができる。

さらに、抵抗器１１によれば、絶縁隔壁１６をケース３に固定し、絶縁隔壁１６の隔壁部１６ｂ〜１６ｄの間、及び凹部１６ｅに各々抵抗素子２、１２を配置させるだけで組み付けが完了するため、組付作業が容易で大量生産が可能となる。

次に、本発明に係る抵抗器の第３の実施形態について、図４及び図５を参照しながら説明する。尚、本実施形態に係る抵抗器においても、抵抗器１１と同一の構成要素も使用されており、それらについては、図２及び図３に記載した参照番号と同一の参照番号を付して詳細説明を省略する。

この抵抗器２１は、複数の抵抗素子２、２２と、これらの抵抗素子２、２２を直列に接続するリード線９と、抵抗素子２等を収容する金属製のケース３と、ケース３の上方開口を覆うカバー４と、上段の抵抗素子２の右端に各々接続される電線５と、ケース３の内部の右端部に配置された絶縁隔壁２６と、抵抗素子２、２２等を２枚の絶縁板１０の間に配置した状態でケース３内に封止するセメント８と、ケース３から導出される電線５と抵抗素子２の間に設けられた絶縁管７等で構成される。

下段に位置する抵抗素子２２は、上段に位置する２つの抵抗素子２よりも短く形成され、右端部が絶縁隔壁２６の凹部２６ｅに挿入された状態で抵抗素子２の下方に位置する。

絶縁隔壁２６は、凹部２６ｅが、抵抗器１１における絶縁隔壁１６の凹部１６ｅよりも小さく構成されている。これは、下段に位置する抵抗素子２２は、上段に位置する抵抗素子２及び抵抗器１１における抵抗素子１２よりも短いためである。

以上のように、抵抗器２１によれば、上段の抵抗素子２と下段の抵抗素子２２との軸方向の長さを異ならせたことで、抵抗素子２と抵抗素子２２の各々の右端部が離間するため、使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子２と、他の抵抗素子２２との間で過負荷の際に生ずる虞のあるショートをより確実に防止することができる。また、抵抗素子２２を抵抗素子２２より短くしたことで、組付作業がより容易になる。

次に、上記絶縁隔壁１６等の他の例について図６〜８を参照しながら説明する。

図６に示す絶縁隔壁３７は、直方体状の本体３７ａにＵ字型の収容部３７ｂが２つ形成され、右端面に突出部３７ｃが突出し、収容部３７ｂと突出部３７ｃとの間には孔部３７ｄが貫通し、図示を省略するが、突出部３７ｃの右端部に孔部３７ｄのもう一方が開口し、孔部３７ｄによって収容部３７ｂと外部とが連通する。

この絶縁隔壁３７のＵ字型の収容部３７ｂに、図２等に示した抵抗素子２を収容し、孔部３７ｄに抵抗素子２に接続された電線５を挿通させてケース３の外部に導出させることで、図２等における絶縁管７を不要としている。すなわち、絶縁管７を突出部３７ｃによって代用し、絶縁管７を一体化した絶縁隔壁３７を構成している。

図７に示す絶縁隔壁３８は、直方体状の本体３８ａに２つの横断面円形で直線状の貫通孔３８ｂが形成される。この貫通孔３８ｂに、図２等に示した抵抗素子２を収容し、抵抗素子２に接続された電線５をケース３の外部に導出させることで、抵抗素子２が過負荷によって融解した場合でも、溶融物によってショートが誘発される危険性を格段に小さくできる。

図８に示す絶縁隔壁３９は、直方体状の本体３９ａの側面の各々にＵ字型の収容部３９ｂを形成したものであって、Ｕ字型の収容部３９ｂに、図２等に示した抵抗素子２を収容し、抵抗素子２に接続された電線５をケース３の外部に導出させることで、抵抗素子２が過負荷によって融解した場合でも、溶融物によってショートが誘発される危険性を小さくしている。

尚、上記実施の形態においては、４つの抵抗素子２、１２、２２を備えた抵抗器１、１１、２１について説明したが、抵抗素子の数は４つに限定されることなく、２つ以上であれば本発明の対象となる。すなわち、抵抗素子の数が２つの場合には、両抵抗素子が電位差が最大となる２つの抵抗素子そのものに該当するが、両抵抗素子の間に絶縁隔壁を設けることで、投影面積を小さくするために両抵抗素子を近接させた場合でも、過負荷によって抵抗素子が融解した場合に、融解した溶融物によってショートすることを防止することができる。また、抵抗素子の数が３つの場合や５つ以上の場合にも同様の効果を奏する。

また、絶縁隔壁６、１６、２６によって抵抗素子２、１２、２２の一部を仕切ったが、絶縁隔壁６、１６、２６を抵抗素子２、１２、２２の全長にわたって設け、抵抗素子２、１２、２２の全長を仕切るようにしてもよい。

さらに、上記抵抗器１、１１、２１においては、抵抗素子２、１２、２２をセメント８で封止したが、サンドで封止してもよい。

１ 抵抗器
２ 抵抗素子
３ ケース
４ カバー
５ 電線
６ 絶縁隔壁
７ 絶縁管
８ セメント
９ リード線
１０ 絶縁板
１１ 抵抗器
１２ 抵抗素子
１６ 絶縁隔壁
２１ 抵抗器
２２ 抵抗素子
２６ 絶縁隔壁
３７〜３９ 絶縁隔壁

Claims (8)

1. 複数の抵抗素子と、
   該複数の抵抗素子を直列に接続するリード線と、
   前記複数の抵抗素子のうち使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子の間に設けた絶縁隔壁とを備えることを特徴とする抵抗器。
2. 前記複数の抵抗素子が、該抵抗素子の軸線に垂直な方向に２段以上設けられ、前記使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子と他の抵抗素子との間に、前記絶縁隔壁と一体に形成された第２の絶縁隔壁を備えることを特徴とする請求項１に記載の抵抗器。
3. 前記使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子と、前記他の抵抗素子の軸方向の長さが異なることを特徴とする請求項２に記載の抵抗器。
4. 前記絶縁隔壁は、前記使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子の各々が別々に収容される断面Ｕ字形の収容部を備えることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の抵抗器。
5. 前記絶縁隔壁は、前記使用時に電位差が最大となる２つの抵抗素子の各々が別々に貫通する貫通穴を備えることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の抵抗器。
6. 前記絶縁隔壁は、前記複数の抵抗素子の各々の全長にわたって設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の抵抗器。
7. 前記複数の抵抗素子は、セメント又はサンドでケース内に封止されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の抵抗器。
8. 前記複数の抵抗素子の少なくとも１つに空芯コイルが用いられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の抵抗器。