JP2020088395A - 抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】 抵抗器を提供する。【解決手段】 本明細書において開示されるのは、抵抗棒と複数の分割コネクタとを含む抵抗器である。抵抗棒は第１端と第２端とを有するとともに第１電流路を提供し、第１電流路は抵抗棒に沿って第１端から第２端へ伸びる。第１端と第２端との間の距離は第１電流路の長さ未満である。第１及び第２端は電源に電気的に接続されるように構成される。分割コネクタは、第１電流路の異なる位置に電気的に接続される。分割コネクタの各々はコンタクトパッドを有する。抵抗棒はコンタクトパッドと同一平面上にない。分圧電圧は、複数の分割コネクタから選択された分割コネクタの対から得られる。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体がこの出願に参照により組み込まれる２０１８年１１月２６日に出願された台湾特許出願公開第１０７１４２０１７号明細書の優先権を主張する。

本発明は、抵抗器、特に複数のコンタクトパッドを有するものに関連する。抵抗器の異なるコンタクトパッドを選択することにより、様々な抵抗値を得る。

異なる型番したがって同一でない仕様の電子デバイスに適切な試験を行うために、エンジニアは第１に自身の試験計器の設定を調整する。例えば、試験計器の出力電圧信号は、電子デバイスによって読み取られ得るために特定の範囲内になければならない。慣行のとおり、電源からのより大きい電圧の分割又は減少は、ノイズに見舞われる低解像度のものであることが多いが必須の電圧信号をもたらし得る。前記慣行は、大きい面積に及ぶ複雑な電子素子又は抵抗器の使用を伴い、回路寸法の縮小を原因としてあまり適用可能でなくなっている。

結果として、業界は、適切な電圧信号がより便利に用意されるように、使用空間がより少なくエンジニアに電圧についてのより多くの選択肢を提供する新たな種類の抵抗器を必要としている。

本発明は複数のコンタクトパッドを備えた抵抗器を提供する。コンタクトパッドの任意の２つを選択することにより、異なる抵抗値を得、したがって、この選択は適切な電圧信号を生成するのに役立つ。抵抗器はまた、限られた２次元空間を占めるとともに回路の小型化に寄与する３次元構造を特徴とする。

本発明は、抵抗棒と複数の分割コネクタとを含む抵抗器を開示する。抵抗棒は第１端と第２端とを有するとともに第１電流路を提供し、第１電流路は抵抗棒に沿って第１端から第２端へ伸びる。第１端と第２端との間の距離は第１電流路の長さ未満である。第１及び第２端は電源に電気的に接続されるように構成される。分割コネクタは、第１電流路の異なる位置に電気的に接続される。分割コネクタの各々はコンタクトパッドを有する。抵抗棒はコンタクトパッドと同一平面上にない。分圧電圧は、複数の分割コネクタから選択された分割コネクタの対から得られる。

一実施形態において、分割コネクタの選択された対は第２電流路を形成し、第２電流路の長さは第１電流路の長さ未満である。別の実施形態において、抵抗器は第１電源コネクタと第２電源コネクタとをさらに含み、これらはそれぞれ第１端及び第２端に接続される。電源が第１端及び第２端に、それぞれ第１及び第２電源コネクタを通じて電気的に接続される。

本発明は、Ｍ個のアーチ構造とＮ個の分割コネクタとを含む抵抗器を開示する。Ｍ個のアーチ構造は、第１方向に沿って順に配置されるとともに第１電流路を提供する。１番目のアーチ構造及びＭ番目のアーチ構造は電源に接続されるように構成される。各々コンタクトパッドを有するＮ個の分割コネクタはＭ個のアーチ構造に電気的に接続される。アーチ構造はコンタクトパッドと同一平面上にない。分圧電圧は、Ｎ個の分割コネクタから選択された分割コネクタの対から得られる。Ｍ個のアーチ構造に対して定義された第１側と第２側とがある。ｍ番目のアーチ構造は第１導電セクションを通じて第１側で（ｍ−１）番目と接続し、第２導電セクションを通じて第２側で（ｍ＋１）番目と接続する。Ｍ、ｍ、及びＮは自然数であり、Ｍ＞２、Ｎ＞２、１＜ｍ＜Ｍである。

まとめると、本発明の抵抗器は、分割コネクタと接続されるとともに一連のアーチ構造として配置され得る導電抵抗棒を含む。エンジニアは、異なる分割コネクタであって、それらを対にすることにより様々な抵抗値を得る異なる分割コネクタへ接続することにより、必要とされる分圧電圧を極めて容易に用意し得る。

本発明の実施形態による抵抗器の立体図である。 本発明の実施形態による抵抗器の鳥瞰図である。 本発明の別の実施形態による抵抗器の立体図である。 本発明の別の実施形態による抵抗器の鳥瞰図である。 本発明の別の実施形態による抵抗器の側面図である。

本発明の特徴、目的、及び機能が以下にさらに開示される。しかしながら、それは本発明の可能な実施形態の一部にすぎず、本発明の範囲はそれに限定されない。すなわち、本発明のクレームにしたがってなされた均等な変更形態及び修正形態は依然として本発明の対象である。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなしに、これは本発明のさらなる実施可能形態とみなされるべきである。

図１及び２を併せて参照されたい。本発明の一実施形態によれば、図１は抵抗器１の立体図であり、図２はそれの鳥瞰図である。図示のとおり、抵抗器１は抵抗棒１０と複数の分割コネクタ１２とを含む。複数の分割コネクタ１２は抵抗棒１０の異なる位置に接続される。抵抗棒１０及び分割コネクタ１２は導電材料でできており、実際には、例えば一片の導電パネルからプレス加工されて必要とされる形状になるように曲げられるなど、モノリシックに成形され得る。分割コネクタ１２の各々はコンタクトパッド１２０と屈曲部分１２２とを有し得る。図１における例示的な屈曲部分１２２は、コンタクトパッド１２０を抵抗棒１０と接続する。一例において、分割コネクタ１２の全てのコンタクトパッド１２０は、エンジニアにとって、例えば、ワイヤボンディング、穿孔、又ははんだ付けなどでの接続が容易となるように、同一平面上にあるか、同じ平面に合わせられる。

抵抗棒１０及びコンタクトパッド１２０が合わせられる平面は、均等な高さではない。すなわち、抵抗棒１０は、限られた２次元空間を占める３次元構造であり得る。抵抗棒１０はアーチ構造のように見えるようにさらに曲げられてもよい。図１に示されるとおり、左から右へ配置されているのは、全体として抵抗棒１０を形成する相互連結されたアーチ構造１００ａ〜１００ｈである。抵抗棒１０及び分割コネクタ１２の形状並びに抵抗棒１０と分割コネクタ１２との間の接続部は以下に説明される。

抵抗器１について第１側及び第２側を定義する。また、抵抗器１内には、抵抗棒１０の第１端１０ａから第２端１０ｂへ伸びる第１電流路Ｓ１がある。前記第１側は、鳥瞰図である図２の場合、抵抗器１の、図の頂部により近い側であってよく、前記第２側は図の底部により近い方であってよい。相互連結されたアーチ構造１００ａ〜１００ｈは、第１側で導電セクション１０２ａ及び第２側で導電セクション１０２ｂにより共に保持される。第１電流路Ｓ１を可能な限り長くするために、第１側導電セクション１０２ａ及び第２側導電セクション１０２ｂは両方共がアーチ構造の同じ隣接する対に接続することはなく、３つの連続的アーチ構造のうち２つの接続導電セクションは同じ側にない。３つの連続的アーチ構造が同じ側で２つの導電セクションにより接続された場合、明らかに、電流は近道をして導電セクションのみを通過し、アーチ構造をその方向に沿って使われなくするとともに第１電流路Ｓ１を短縮する。

図２の場合、１番目のアーチ構造１００ａ及び２番目のアーチ構造１００ｂは第１側で導電セクション１０２ａにより接続され、２番目のアーチ構造１００ｂ及び３番目のアーチ構造１００ｃは導電セクション１０２ｂにより接続される。換言すると、鳥瞰図からは、抵抗棒１０は弓形又はＷ字形であるように見え、第１端１０ａから第２端１０ｂへ伸びる間に何度も曲がる。したがって、第１電流路Ｓ１は、アーチ構造１００ａ〜１００ｈをこの順で通過し、アーチ構造１００ａ〜１００ｈは直列の抵抗ラインとして作用する。抵抗棒１０の形状が与えられると、第１端１０ａと第２端１０ｂとの間の物理的又は視覚的直線距離は、曲線からなる第１電流路Ｓ１の長さ未満である。一方、アーチ構造の全てが分割コネクタ１２の１つ又は対と接続される必要はない。アーチ構造の一部には分割コネクタ１２が無くてもよい。隣接するアーチ構造は分割コネクタ１２を共有し得る。分割コネクタ１２は抵抗棒１０のどこに現れてもよいが、エンジニアが後で使いやすいように第１及び第２側に接続されることが多い。

一例において、抵抗棒１０及び分割コネクタ１２は構造上別個ではない。この場合、抵抗棒１０はどこであれ第１電流路Ｓ１が通過する場所として定義され得る。分割コネクタ１２が開回路のままである一方で、第１端１０ａから第２端１０ｂへの電流路は、分割コネクタ１２に行かずに抵抗棒１０のみをたどり得る。第１電流路Ｓ１は、抵抗棒１０が均一の材料である場合、第１端１０ａから第２端１０ｂへの最も短い経路であり、第１電流路Ｓ１はこのとき、アーチ構造１００ａ〜１００ｈをこの順番で、及び間の導電セクションを通過する。

一例において、抵抗棒１０の第１端１０ａ及び第２端１０ｂは、電力供給装置などの外部電源に電気的に接続されるように構成される。第１端１０ａは、第１電源コネクタ１０４と接続されてもよく、第２端１０ｂは第２電源コネクタ１０６と接続され得る。外部電源からの電流は、このとき、電源コネクタ１０４及び１０６を介して抵抗棒１０全体を通過し得る。この場合、電源コネクタ１０４及び１０６は分割コネクタ１２と形状及び外観が同様であってもよく、実際は、抵抗棒１０及び分割コネクタ１２も構成している同じ導電パネルからプレス加工され得る。上記の説明は外部電源の正側及び負側の端が電源コネクタ１０４及び１０６に直接接続されることを暗示しているが、前記正側及び負側の端は代替的に、本発明の実施形態の権限下で分割コネクタ１２の任意の２つに接続されてもよいことに留意されたい。

抵抗棒１０は、外部電源の正側及び負側の端が電源コネクタ１０４及び１０６に接続されると、モノリシックな抵抗構造とみなされてもよく、電源コネクタ１０４及び１０６の両者の間では抵抗値はａ_０と表示される。抵抗棒１０など均一な材料の部片では、電流路の抵抗値及び長さは一般に正比例する。分割コネクタ１２が第１端１０ａと第２端１０ｂとの間で抵抗棒１０に接続され、抵抗棒１０を流れる電流が安定的であるとすると、任意の２つの分割コネクタ１２間で観察される電圧は、これらの２つの分割コネクタ１２の間の電流路の長さｌに正比例する。長さｌは第１電流路Ｓ１の長さ未満であり、結果として、これら２つの分割コネクタ１２からの分圧電圧出力は、外部電源の電圧Ｖの一部である。したがって、Ｖは任意に分割又は減少され得る。

分圧電圧が、２番目のアーチ構造１００ｂの第１側に接続された分割コネクタ１２ｂ及び４番目のアーチ構造１００ｄの第２側に接続された別の分割コネクタ１２ｄから得られるとする。分割コネクタ１２ｂ及び１２ｄの間には第２電流路Ｓ２及びａ_１と評価された抵抗が存在する。電圧分割比率はａ_１／ａ_０であり、得られた分圧電圧は（ａ_１／ａ_０）Ｖである。一例において、前記分割比率はまた、電流路Ｓ１及びＳ２の長さの比により近似され得る。上の説明において、ａ_０は実際の抵抗値でなくてもよい。これは単に、抵抗器１内でどのように電圧分割が機能するかを例示するためのシンボルである。当業者は、その材料、厚さ、又は長さを調整することにより、抵抗棒１０の抵抗値を自由に設計し得る。

一例において、抵抗器１は出荷前に予備試験手順を経る。ａ_０を取得することに加えて、前記予備試験はまた、分割コネクタ１２の任意の２つの間の抵抗値を得るために用いられ得る。エンジニアは、例えば、分割コネクタ１２のうちの１つ、例えば分割コネクタ１２ｂを主要な対象として選択してもよく、次に、分割コネクタ１２ｂと他の全ての分割コネクタ１２との間のそれぞれの抵抗値を測定し得る。全ての分割コネクタ１２が主要な対象として使い切られると、抵抗値の表が現れ、記録された各値が分割コネクタ１２の対の間の抵抗である。望ましい分圧電圧を得るために、エンジニアは分割比率を算出するために外部電源の電圧Ｖを参照することができ、これにａ_０をかけると関連する分割抵抗値が得られる。表を調べ、エンジニアは次いで、分割抵抗、及びしたがって分圧電圧を得るために、分割コネクタ１２のうちの２つのどちらにつなげるべきかを決定し得る。

当業者であれば、電流がアーチ構造１００ａ〜１００ｈ及び導電セクションを通って流れると、抵抗棒１０は電気エネルギーの一部を熱に変換し得ることを理解するだろう。このとき、抵抗器１が熱放散の観点で強化されることが望ましい。本発明はここに、抵抗器が熱放散部分を有する実施形態をさらに開示する。図３及び４を併せて参照されたい。この実施形態によると、図３は抵抗器２の立体図であり、図４はその鳥瞰図である。図示のとおり、抵抗器１に極めて似ている抵抗器２は、抵抗棒２０と複数の分割コネクタ２２とを含む。複数の分割コネクタ２２は抵抗棒２０の異なる位置に接続される。抵抗棒２０及び分割コネクタ２２は導電材料でできている。

しかしながら、抵抗棒２０及び分割コネクタ２２の形状は、先行する実施形態におけるものとは異なる。抵抗棒２０全体は、極めて明白なアーチ構造を特徴とする抵抗棒１０と対照的に概ね平らである。分割コネクタ２２は屈曲部分２２２を含むことに留意されたい。抵抗棒２０と分割コネクタ２２とを組み合わせることにより、抵抗器２を複数のアーチ構造と依然としてみなすことができる。抵抗器２において、抵抗棒２０はあまり高さがないとともにコンタクトパッド２２０のより近くにある。抵抗器２はしたがって、より平坦であり、高さ制限のある回路により適用可能である。

図４を参照されたい。「頭部」及び「尾部」端で、抵抗棒２０は、それぞれ第１電源コネクタ２０４及び第２電源コネクタ２０６と接続され得る。電源コネクタ２０４及び２０６の間に第１電流路Ｓ３が存在する。先行する実施形態におけるものとは異なり、抵抗棒２０は複数の熱放散部分２４を含むように設計され、これらはまた第１電源コネクタ２０４、第２電源コネクタ２０６、又は分割コネクタ２２内に配置されてもよい。実際には、熱放散部分２４、抵抗棒２０の残りの部分、電源コネクタ２０４及び２０６、並びに分割コネクタ２２は一片の導電パネルからプレス加工され得る。本発明の実施形態の権限下において、熱放散部分２４は、それらが第１電流路Ｓ３を短縮又は第１電流路Ｓ３に干渉しない限り、任意の形状及びサイズとすることができる。

プレス加工で作製されているときに熱放散部分２４がどのように曲げられるかはそれらの効率に影響を及ぼす。抵抗器２の側面図である図５を参照されたい。図５に示されるとおり、熱放散部分２４は互いに略同一平面上にあるが、コンタクトパッド２２０とは同一平面上になくてもよい。コンタクトパッド２２０が抵抗棒２０より低い高さにある一方で、熱放散部分２４は抵抗棒２０より上に突出する。抵抗器２は、したがって、中空構造又は透かし細工となり、そこから空気が熱を出す。

まとめると、本発明の抵抗器は、分割コネクタと接続されるとともに一連のアーチ構造として配置され得る導電抵抗棒を含む。エンジニアは、異なる分割コネクタであってそれらを対にすることにより様々な抵抗値を得る異なる分割コネクタへ接続することにより、必要とされる分圧電圧を極めて容易に用意し得る。さらに、抵抗器は、過熱、したがって一貫性のない抵抗値を防ぐ熱放散部分をさらに含み得る。

Claims (11)

1. 抵抗器であって、
   第１端と第２端とを有するとともに第１電流路を提供する抵抗棒であって、前記第１端及び前記第２端が電源に電気的に接続されるように構成された抵抗棒と、
   前記第１電流路の異なる位置に電気的に接続された複数の分割コネクタと
   を含み、
   前記第１電流路が前記抵抗棒に沿って前記第１端から前記第２端へ伸び、前記第１端と前記第２端との間の距離が前記第１電流路の長さ未満であり、
   前記複数の分割コネクタの各々がコンタクトパッドを有し、前記抵抗棒が前記複数の分割コネクタの前記コンタクトパッドと同一平面上になく、
   分割コネクタの対が前記複数の分割コネクタから選択され、分圧電圧が分割コネクタの前記選択された対から得られる、抵抗器。
2. 前記抵抗器が、
   前記第１端に接続された第１電源コネクタと、
   前記第２端に接続された第２電源コネクタと
   をさらに含み、
   前記電源が前記第１端及び前記第２端に、それぞれ前記第１電源コネクタ及び前記第２電源コネクタを通じて電気的に接続される、請求項１に記載の抵抗器。
3. 分割コネクタの前記選択された対が第２電流路を形成し、前記第２電流路の長さが前記第１電流路の長さ未満である、請求項１に記載の抵抗器。
4. 前記複数の分割コネクタの各々が、前記コンタクトパッドを前記抵抗棒と接続する屈曲部分をさらに有する、請求項１に記載の抵抗器。
5. 前記抵抗棒及び前記複数の分割コネクタがモノリシックに成形される、請求項１に記載の抵抗器。
6. 前記抵抗棒が前記抵抗棒から伸びる複数の熱放散部分をさらに含み、前記複数の熱放散部分が互いにおよそ同一平面上にあるとともに、前記複数の分割コネクタの前記コンタクトパッドとは同一平面上にない、請求項１に記載の抵抗器。
7. 抵抗器であって、
   第１方向に沿って順に配置されるとともに第１電流路を提供するＭ個のアーチ構造であって、１番目のアーチ構造及びＭ番目のアーチ構造が電源に接続されるように構成されたＭ個のアーチ構造と、
   前記Ｍ個のアーチ構造に電気的に接続されたＮ個の分割コネクタと
   を含み、
   前記Ｍ個のアーチ構造に関して、第１側と第２側とが定義され、ｍ番目のアーチ構造が第１導電セクションを通じて前記第１側で（ｍ−１）番目と接続し、第２導電セクションを通じて前記第２側で（ｍ＋１）番目と接続し、
   前記Ｎ個の分割コネクタの各々が、前記Ｍ個のアーチ構造と同一平面上にないコンタクトパッドを有し、
   分割コネクタの対が前記Ｎ個の分割コネクタから選択され、分圧電圧が分割コネクタの前記選択された対から得られ、
   Ｍ及びＮは２より大きい自然数であり、ｍは１より大きくＭ未満の自然数である、抵抗器。
8. 分割コネクタの前記選択された対が第２電流路を形成し、前記第２電流路の長さが前記第１電流路の長さ未満である、請求項７に記載の抵抗器。
9. 前記Ｎ個の分割コネクタの各々が、前記コンタクトパッドを前記Ｍ個のアーチ構造のうちの１つと接続する屈曲部分をさらに有する、請求項７に記載の抵抗器。
10. 前記Ｍ個のアーチ構造及び前記Ｎ個の分割コネクタがモノリシックに成形される、請求項７に記載の抵抗器。
11. 前記Ｍ個のアーチ構造の各々が、当該アーチ構造から伸びる少なくとも１つの熱放散部分をさらに含む、請求項７に記載の抵抗器。