JP2019169505A - 抵抗素子及びこれを用いた抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの上昇を招くことなく、小型の抵抗素子及び抵抗器を提供する。【解決手段】抵抗素子３１は、巻付部３ａと、巻付部の両端面に形成される凹部３２ｂ及び凸部３２ｃとを有する柱状の芯３２と、一部が芯の凹部に各々圧入され、かつ、貫通孔３３ａが凸部３２ｃの側面に各々圧入される２枚の端子板３３と、巻付部に巻回され、両端が２枚の端子板の各々に接合される抵抗線２とを備える。２枚の端子板の抵抗線の両端部との接合部４ｂは、巻付部に沿って延設され、端子板の接合部の各々は、巻付部との段差が小さくなるようにすることができる。端子板には、抵抗素子を収容する溝を有する絶縁ケースの内壁に当接する膨出部４ｄを設けることができる。芯の軸線に垂直な断面を楕円形とすることができる。抵抗素子を溝に収容した状態で溝の中にセメントを充填して硬化させ、セメント抵抗器を得る。【選択図】図７

Description

本発明は、柱状の芯に巻回される抵抗線を備える抵抗素子、及びこの抵抗素子をセメントで封入した抵抗器等に関する。

抵抗器は広く一般的に用いられており、この抵抗器に用いられる抵抗素子として、例えば、特許文献１には、図１０に示すように、断面が楕円形状の芯４２と、芯４２の巻付部４２ａに巻回される抵抗線４３と、芯４２のキャップ装着部４２ｂに圧入されるキャップ部４４ａを有する端子板４４とを備える抵抗素子４１が記載されている。

特開２０１５−９５５２９号公報

しかし、上記特許文献１に記載の抵抗素子４１は、長手方向寸法が大きいため、この抵抗素子を用いたセメント抵抗器も大きくなり、その結果、この抵抗器の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、製造コストの上昇を招くことなく、小型の抵抗素子及び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、本発明に係る抵抗素子は、巻付部と、該巻付部の両端面に形成される凹部又は凸部とを有する柱状の芯と、一部が該芯の前記凹部に各々圧入もしくは係合されるか、又は一部が前記凸部の側面に各々圧入もしくは係合される２枚の端子板と、前記巻付部に巻回され、両端が前記２枚の端子板の各々に接合される抵抗線とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、キャップを用いずに、圧入や係合によって芯に端子板を装着するため、芯の両端部にキャップが圧入される部分を設ける必要がなく、芯の長手方向寸法を小さくして抵抗素子を小型化することができる。

前記抵抗素子において、前記２枚の端子板の前記抵抗線の両端部との接合部を、前記巻付部に沿って延設し、前記端子板の接合部の各々を、前記巻付部との段差が小さくなるように構成すれば、抵抗線を端子板に接合し易くなる。

前記抵抗素子において、前記端子板に、該抵抗素子を収容する溝を有する絶縁ケースの内壁に当接する膨出部を設ければ、セメント抵抗器を構成する際に抵抗素子を絶縁ケース内で位置決めや保持し易い。

前記抵抗素子において、前記芯の軸線に垂直な断面を楕円形にすれば、抵抗器の設置スペースを小さくすることができる。

また、本発明の抵抗器は、上記いずれかの抵抗素子を備え、小型である。

さらに、上記抵抗器は、前記抵抗素子を収容する溝を有する絶縁ケースを備え、前記抵抗素子を前記溝に収容した状態で該溝の中にセメントを充填して硬化させ、小型のセメント抵抗器とすることができる。

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、小型の抵抗素子及び抵抗器を提供することができる。

本発明に係る抵抗素子の第１の実施形態を示す図であって、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は側面図である。 図１に示す抵抗素子の芯を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 図１に示す抵抗素子の端子板を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。 図１に示す抵抗素子を備える抵抗器のセメント封止前の状態を示す図であって、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す抵抗素子を備える抵抗器のセメント封止後の状態を示す図である。 図２に示す芯の変形例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本発明に係る抵抗素子の第２の実施形態を示す図であって、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は側面図である。 図７に示す抵抗素子の芯を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 図７に示す抵抗素子の端子板を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。 従来の抵抗素子の一例を示す概略図である。

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明においては、本発明に係る抵抗素子をセメント抵抗器に適用した場合を例にとって説明する。

図１は、本発明に係る抵抗素子１の第１の実施形態を示し、この抵抗素子１は、柱状の芯３と、芯３に巻回される抵抗線２と、芯３に装着される２枚の端子板４とで構成される。

芯３は、図２に示すように、抵抗線２を巻き付ける巻付部３ａと、巻付部３ａの両端面から水平方向に貫通する貫通孔３ｂと、巻付部３ａの中央部に水平方向に延設される溝部３ｃとを備える。この芯３は、セラミックス等の絶縁体からなり、複数個分の芯３を一度に押出成形し、成形物を１つの芯３の長さに切断した後、切断後の成形物を焼結して製造される。

巻付部３ａの軸線に垂直な断面、すなわち横断面は楕円形であり、楕円形とすることで、横断面を円形とした場合に比較し、芯３の横断面の外周長さを減少させないで、すなわち抵抗器の抵抗値を維持しながら、芯３の投影面積（図２（ｂ）において芯３を上方から下方に投影した場合の面積）を減少させることができる。これにより、抵抗素子１を用いて製造される抵抗器の設置スペースを小さくすることができる。

端子板４は、図３に示すように、２本の爪部４ａと、抵抗線２が接合される爪状の２本の接合部４ｂと、帯板状の端子４ｃと、後述するセメント抵抗器を構成する際に機能する膨出部４ｄとで構成される。尚、符号４ｅ、４ｆは各々孔及び開口を示す。

図１に示すように、２枚の端子板４の爪部４ａを芯３の貫通孔３ｂに各々圧入し、芯３の溝３ｃ上に位置する端子板４の接合部４ｂに抵抗線２の両端部を各々接合することで、抵抗素子１が組み立てられる。

本実施の形態によれば、キャップを用いずに、芯３の貫通孔３ｂに端子板４の爪部４ａを圧入することで芯３に端子板４を装着するため、芯３の端部にキャップが圧入される部分を設ける必要がなく、芯３の長手方向寸法を小さくすることができる。その結果、抵抗素子１を小型化することができる。また、接合部４ｂを溝３ｃに納め、巻付部３ａとの段差を小さくしたため、接合部４ｂに抵抗線２を接合し易くなる。

尚、本実施の形態において、端子板４の爪部４ａを芯３の貫通孔３ｂに圧入する代わりに、これら爪部４ａ及び貫通孔３ｂの形状を調節して爪部を貫通孔に係合させてもよい。

次に、上記抵抗素子１を備えるセメント抵抗器について、図４及び図５を参照しながら説明する。

図４に示すように、磁器ケース１２に抵抗素子１を収容した後、図５に示すように、抵抗素子１をセメント１３で封止してセメント抵抗器１１が製造される。尚、図５は、磁器ケース１２の内壁付近から見た断面図を各々描いている。

図４に示すように、磁器ケース１２は、上方に開口する溝１２ａを有する箱状に形成され、溝１２ａに端子板４の端子４ｃの一部を除く抵抗素子１全体が収容される。ここで、端子板４の膨出部４ｄが磁器ケース１２の内壁に当接するため、抵抗素子１を磁器ケース１２内で位置決めや保持しやすい。

図５に示すセメント抵抗器１１では、セメント１３から端子板４の一対の端子４ｃが突出し、これらの端子４ｃを相手方の基板や雌端子等に係合させて使用する。

以上のように、本実施の形態では、抵抗素子１を小型化することができるため、これに伴って抵抗器１１も小型化することができる。

次に、図２に示す芯３の変形例について、図６を参照しながら説明する。この芯２１は、上記芯３と同様に構成される巻付部３ａと、巻付部３ａの両端面から形成される凹部２１ａと、巻付部３ａの中央の両端部に形成される凹部２１ｂとを備える。この芯２１は、セラミックス等の絶縁体からなり、芯２１を１つずつプレス成形した後、プレス後の成形物を焼結して製造される。

この芯２１についても、凹部２１ｂに上記端子板４の接合部４ｂを収容しながら、凹部２１ａに端子板４の爪部４ａを圧入することで、上記抵抗素子１と同様に、芯２１に端子板４を装着することができる。

次に、本発明に係る抵抗素子１の第２実施形態について、図７−図９を参照しながら説明する。この抵抗素子３１は、柱状の芯３２と、芯３２に巻回される抵抗線２と、芯３２に装着される２枚の端子板３３とで構成される。尚、図１−図３に示す抵抗素子１の構成要素と同様のものについては、同様の参照番号を付して説明を省略する。

芯３２は、図８に示すように、巻付部３ａと、巻付部３ａの両端面に形成される凹部３２ａと、巻付部３ａの中央の両端部に形成される凹部３２ｂと、巻付部３ａの両端面の中央から突出する凸部３２ｃとを備える。この芯３２は、上記芯２１と同様に、プレス成形によって製造される。

端子板３３は、図９に示すように、２本の爪部４ａと、抵抗線２が接合される爪状の２本の接合部４ｂと、帯板状の端子４ｃと、膨出部４ｄと、貫通孔３３ａと、貫通孔３３ａの周りに形成される環状凸部３３ｂとで構成される。

図７に示すように、２枚の端子板３３の環状凸部３３ｂの内側に、貫通孔３３ａを介して芯３２の凸部３２ｃを圧入しながら、爪部４ａを芯３２の凹部３２ａに各々圧入し、芯３２の凹部３２ｂ上に位置する端子板４の接合部４ｂに抵抗線２の両端部を各々接合することで、抵抗素子３１が組み立てられる。ここで、２枚の端子板３３の環状凸部３３ｂの内側に芯３２の凸部３２ｃを圧入したため、上記第１の実施形態よりも、芯３２に端子板３３をより強固に装着することができる。

本実施の形態においては、芯３２に凹部３２ａと凸部３２ｃの両方を設け、端子板３３に爪部４ａと貫通孔３３ａの両方を設けた場合について説明したが、芯３２に凸部３２ｃだけを設け、端子板３３に貫通孔３３ａを設けるだけでも、芯３２に端子板３３を装着することができる。ここで、凸部３２ｃの側面（左端面又は右端面を除く面）を貫通孔３３ａに圧入し、端子板３３は凸部３２ｃの左端面及び右端面を覆わないようにしたため、従来のようにキャップを有する端子板を用いる場合と比較して、少なくとも端子板のキャップの厚み分だけ芯の長手方向寸法を小さくして抵抗素子を小型化することができる。

また、凸部３２ａの芯３２の軸線に垂直な断面を方形や楕円形等にし、この凸部３２ａの形状に合わせて端子板３３に貫通孔３３ａを穿設すれば、端子板３３の回転を確実に防止することができる。さらに、端子板３３に貫通孔３３ａを穿設せず、端子板３３の一部を芯３２の凸部３２ｃの側面に係合させてもよい。

尚、上記実施の形態では、抵抗素子１、３１をセメント抵抗器に適用した場合を例示したが、それ以外の抵抗器に用いて同様の作用効果を奏することもできる。

さらに、従来のセメント抵抗器では、芯の巻付部の両端部に端子板のキャップを直接圧入固定するため、芯の円形横断面の直径が変化すると、それに応じて異なる内径のキャップを備えた端子板を用意する必要がある。しかし、本発明では、抵抗素子１、３１の芯３の巻付部３ａの横断面の形状が変化しても、貫通孔３ｂや、凹部２１ａ、３２ａ、凸部３２ｃの形状を一定にすることで、これに対応する爪部４ａや貫通孔３３ａ等を備えた端子板４、３３を用意するだけで済み、製造コストを低減することができる。

１ 抵抗素子
２ 抵抗線
３ 芯
３ａ 巻付部
３ｂ 貫通孔
３ｃ 溝部
４ 端子板
４ａ 爪部
４ｂ 接合部
４ｃ 端子
４ｄ 膨出部
４ｅ 孔
４ｆ 開口
１１ セメント抵抗器
１２ 磁器ケース
１２ａ 溝
１３ セメント
２１ 芯
２１ａ、２１ｂ 凹部
３１ 抵抗素子
３２ 芯
３２ａ、３２ｂ 凹部
３２ｃ 凸部
３３ 端子板
３３ａ 貫通孔
３３ｂ 環状凸部

Claims (6)

1. 巻付部と、該巻付部の両端面に形成される凹部又は凸部とを有する柱状の芯と、
   一部が該芯の前記凹部に各々圧入もしくは係合されるか、又は一部が前記凸部の側面に各々圧入もしくは係合される２枚の端子板と、
   前記巻付部に巻回され、両端が前記２枚の端子板の各々に接合される抵抗線とを備えることを特徴とする抵抗素子。
2. 前記２枚の端子板の前記抵抗線の両端部との接合部は、前記巻付部に沿って延設され、 前記端子板の接合部の各々は、前記巻付部に延設される溝部、又は凹部に収まり、前記巻付部との段差を小さくしていることを特徴とする請求項１に記載の抵抗素子。
3. 前記端子板は、該抵抗素子を収容する溝を有する絶縁ケースの内壁に当接する膨出部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の抵抗素子。
4. 前記芯の軸線に垂直な断面は、楕円形であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の抵抗素子。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の抵抗素子を備えることを特徴とする抵抗器。
6. 該抵抗器は、
   前記抵抗素子を収容する溝を有する絶縁ケースを備え、
   前記抵抗素子を前記溝に収容した状態で該溝の中にセメントを充填して硬化させたセメント抵抗器であることを特徴とする請求項５に記載の抵抗器。

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