JP2020123651A - 抵抗体の実装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】抵抗体を破損させずに確実に機器に実装することができる抵抗体の実装構造を提供する。【解決手段】抵抗体の実装構造は、棒状で電気的抵抗を有する本体部、本体部の一端に接合されネジ穴が形成された第１電極キャップ、及び、本体部の他端に接合されネジ穴が形成された第２電極キャップを含む抵抗体と、第１電極キャップとネジを介して取り付けされている第１取付金具と、第２電極キャップと軸状部材を介して取り付けされている第２取付金具と、を備え、軸状部材には、一端側にネジ部分が設けられ、他端側に円筒部分が設けられ、ネジ部分と円筒部分との間には軸方向に垂直に固定配置された仕切り板が設けられ、ネジ部分が第２電極キャップのネジ穴と螺合し、円筒部分が第２取付金具に形成された貫通穴に挿入され、仕切り板が第２電極キャップと第２取付金具との間において第２取付金具を押圧している。【選択図】図１

Description

本発明は、抵抗体の実装構造に関する。

通信機器などの電子機器において各種抵抗器が用いられている。特許文献１には、抵抗器を基板などに固定する方法が開示される。

特開平１０−１５４６０１号公報

円筒型の抵抗体（抵抗器）は、電気的抵抗を有する本体部と、本体部の両端にそれぞれ配置された電極キャップと、から構成される。本体部と電極キャップとは、半田材により電気的に接合されている。このような抵抗体を機器に固定（実装）する方法として、抵抗体の両端を取付金具にネジ止めする方法がある。しかしながら、抵抗体の両端を取付金具にネジ止めする実装方法では、抵抗体における本体部と電極ホルダとの接合部(半田付けされた部分)に対して過大な引張力がかかる。このため、抵抗体を実装する際に、接合部が破損して本体部と電極ホルダが分離してしまう恐れがあった。

本開示の目的は、以上の背景に鑑みなされたものであり、抵抗体を破損させずに確実に機器に実装するという課題を解決する抵抗体の実装構造を提供することにある。

一態様による抵抗体の実装構造は、棒状で電気的抵抗を有する本体部、前記本体部の一端に接合されネジ穴が形成された第１電極キャップ、及び、前記本体部の他端に接合されネジ穴が形成された第２電極キャップを含む抵抗体と、前記第１電極キャップとネジを介して取り付けされている第１取付金具と、前記第２電極キャップと軸状部材を介して取り付けされている第２取付金具と、を備え、前記ネジは、前記第１取付金具に形成された貫通穴に挿入され、かつ、前記第１電極キャップのネジ穴と螺合しており、前記軸状部材には、一端側にネジ部分が設けられ、他端側に円筒部分が設けられ、前記ネジ部分と前記円筒部分との間には軸方向に垂直に固定配置された仕切り板が設けられ、前記ネジ部分が前記第２電極キャップのネジ穴と螺合しており、前記円筒部分が第２取付金具に形成された貫通穴に挿入されており、前記仕切り板が前記第２電極キャップと前記第２取付金具との間の位置において前記第２取付金具を直接的または間接的に押圧しているものである。

上述の態様によれば、抵抗体を破損させずに確実に機器に実装することができる。

実施の形態１にかかる抵抗体の実装構造の構成を示す模式図である。 実施の形態２にかかる抵抗体の実装構造の構成示す模式図である。 実施の形態２にかかる抵抗体の実装構造における、シャフトの構造の詳細を示す模式図である。 仮締めされたシャフトを緩めるように回転させたときの作用について説明する模式図である。 比較例に係る抵抗体の実装構造である構造体を示す模式図である。 変形例１にかかるシャフトの構造を示す模式図である。

以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の記載及び図面は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、以下の各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。なお、図に示した右手系ＸＹＺ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１にかかる抵抗体の実装構造である構造体２１０の構成を示す模式図である。図１に示すように、構造体２１０は、抵抗体２０１と、第１取付金具２２１と、第２取付金具２２２と、を備えている。

抵抗体２０１は、棒状で電気的抵抗を有する本体部２１１、本体部２１１の一端に接合されネジ穴２１２ａが形成された第１電極キャップ２１２、及び、本体部２１１の他端に接合されネジ穴２１４ａが形成された第２電極キャップ２１４を含む。第１取付金具２２１は、第１電極キャップ２１２とネジ２０５を介して取り付けされている。第２取付金具２２２は、第２電極キャップ２１４と軸状部材２０４を介して取り付けされている。

ネジ２０５は、第１取付金具２２１に形成された貫通穴２２１ａに挿入され、かつ、第１電極キャップ２１２のネジ穴２１２ａと螺合している。軸状部材２０４には、一端側にネジ部分２４１が設けられ、他端側に円筒部分２４２が設けられ、ネジ部分２４１と円筒部分２４２との間には軸方向に垂直に固定配置された仕切り板２４３が設けられている。ネジ部分２４１が第２電極キャップ２１４のネジ穴２１４ａと螺合しており、円筒部分２４２が第２取付金具２２２に形成された貫通穴２２２ａに挿入されており、仕切り板２４３が第２電極キャップ２１４と第２取付金具２２２との間の位置において第２取付金具２２２を直接的または間接的に押圧している。

このようにすることで、抵抗体を破損させずに確実に機器に実装することができる。

［実施の形態２］
図２は、実施の形態２にかかる抵抗体の実装構造の構成を示す模式図である。図２に示すように、抵抗体の実装構造である構造体１０は、抵抗器１と、第１取付金具２１及び第２取付金具２２と、土台６と、を備えている。

抵抗器１は、中空円筒状の本体部１１と、本体部１１の一端及び他端にそれぞれ配置された電極キャップ１２と、により構成されている。本体部１１は、電気的抵抗を有する抵抗体であり、例えば、カーボン等を含有するセラミック材の焼結体で形成されている。電極キャップ１２には抵抗器１を固定するためのネジ穴１２ａが形成されている。本体部１１と電極キャップ１２とは、接合部１３において半田材により円周上に半田付けされ、電気的に接合されている。なお、実施の形態２では、本体部１１の一端と他端には同じ電極キャップ１２を配置したが、本体部１１の一端と他端とで、形状やネジ穴仕様が異なる電極キャップを配置するようにしてもよい。

第１取付金具２１及び第２取付金具２２は、抵抗器１を固定するための部材である。第１取付金具２１は抵抗器１の一端に配置され、第２取付金具２２は抵抗器１の他端に配置される。抵抗器１の一端はネジ５により第１取付金具２１に固定され、抵抗器１の他端は軸状部材４により第２取付金具２２に固定される。第１取付金具２１には、ネジ５を貫通させるための貫通穴２１ａが形成されている。第２取付金具２２には、軸状部材４を貫通させるための貫通穴２２ａが形成されている。また、電極キャップ１２には、後述する軸状部材４のネジ部分、ネジ５と螺合可能なネジ穴１２ａが形成されている。

図３は、軸状部材４の構造の詳細を示す模式図である。図３に示すように、軸状部材４には、ネジ部分４１、円筒部分４２、仕切り板４３が形成されている。ネジ部分４１は、電極キャップ１２のネジ穴１２ａに螺合する。円筒部分４２は、第２取付金具２２の貫通穴２２ａに嵌合する。仕切り板４３は、ネジ部分４１と円筒部分４２の間において、軸状部材４の軸方向に垂直に固定配置された平板（例えば円形の平板）である。仕切り板４３は、図２に示すように、抵抗器１を土台６に固定（実装）した状態では、電極キャップ１２と第２取付金具２２の間に位置する。円筒部分４２における、仕切り板４３と第２取付金具２２との間にはバネ座金９が挿入されている。円筒部分４２の先端には、円筒形の突起部４４を設けてもよい。このようにすると、突起部４４に半田メッキ線などの配線材を絡げて半田付けすることが可能になるので、半田付けの信頼性を高める効果が期待できる。

次に、図２及び図３を参照して、抵抗器１を実装する手順について説明する。
１）まず、予め、軸状部材４のネジ部分４１を抵抗器1の一端の電極キャップ１２のネジ穴１２ａに合わせ、軸状部材４を時計回りに回転させて仮締めする（軸状部材４のネジ部分４１は右ネジであるとする）。
２）そして、軸状部材４の円筒部分４２にバネ座金９を挿入する。
３）次に、第２取付金具２２の貫通穴２２ａに軸状部材４の円筒部分４２を挿入する。
４）次に、第１取付金具２１の貫通穴２１ａと抵抗器1の他端の電極キャップ１２のネジ穴１２ａとの位置を合わせ、ネジ５により第１取付金具２１と抵抗器1の他端の電極キャップ１２とを結合する。
５）そして、抵抗器1の一端の電極キャップ１２のネジ穴１２ａに仮締めされた軸状部材４を今度は反時計回りに回転させる。つまり、仮締めされた軸状部材４を緩めるように回転させる。
なお、バネ座金９はネジ緩め止めを目的にするが必須ではない。（例えば、ネジ緩み止め接着材で代用することも可能である）。

図４は、仮締めされた軸状部材４を緩めるように回転させたときの作用について説明する模式図である。図４の上段に示すように、電極キャップ１２のネジ穴１２ａに仮締めされた軸状部材４を反時計回りＲ１に回転させると、軸状部材４は矢印Ａ１の方向に移動するので、仕切り板４３及びバネ座金９が第２取付金具２２の内壁に近づく。そして、図４の下段に示すように、バネ座金９が第２取付金具２２の内壁に接触すると、仕切り板４３及びバネ座金９には第２取付金具２２の内壁より力Ｆ１が及ぼされる。これにより、電極キャップ１２には軸状部材４のネジ穴１２ａより力Ｆ２が及ぼされる。力Ｆ２は、Ｘ軸正方向、すなわち、抵抗器１（図１参照）を長手方向に圧縮するように作用している。

次に、実施の形態２にかかる抵抗体の実装構造の効果について説明する。
まず、比較例に係る抵抗体の実装構造である構造体５１０の問題点について説明する。図５は、比較例に係る抵抗体の実装構造である構造体５１０を示す模式図である。図５に示すように、構造体５１０は、抵抗器１と、２つの第１取付金具２１と、を備えている。上述したように、抵抗器１は、電気的抵抗を有する本体部１１と、本体部１１の両端にそれぞれ配置された電極キャップ１２と、により構成されている。本体部１１と電極キャップ１２とは、接合部１３において半田材により円周上に半田付けされ、電気的に接合されている。

２つの第１取付金具２１は、抵抗器１の両端にそれぞれ配置され、ネジ７によって土台６に固定されている。抵抗器１の両端は、ネジ５によって第１取付金具２１に固定される。抵抗器１は、電極キャップ１２の両端部を、それぞれ、第１取付金具２１に、ネジ５によってネジ止めすることで固定されている。このため、抵抗器１の接合部１３には、長手方向に引っ張る力（引張力Ｆ３、Ｆ４）が常にかかった状態となっている。抵抗器１において、長手方向に引張力がかかっていると、引張力が半田材の引張強度を超えてしまった場合、接合部１３が破損して、電極キャップ１２と本体部１１が分離してしまう恐れがある。

これに対し、図２から図４を参照して説明した、実施の形態２に係る構造体１０では、抵抗器１を固定する構造において、抵抗器１に対して長手方向に圧縮力がかかるようにした。接合部１３は、抵抗器１に対して長手方向に圧縮する力（圧縮力）がかかっても問題はない。よって、抵抗体の実装構造を、実施の形態２に係る構造体１０のようにしたことで、接合部１３の破損を回避することができ、本体部１１と電極キャップ１２が分離してしまうのを防止することができる。以上より、実施の形態２にかかる構造体１０では、抵抗体を破損させずに確実に機器に実装することができる。

［変形例１］
図６は、変形例１にかかる軸状部材１０４の構造を示す模式図である。図６に示すように、変形例１にかかる軸状部材１０４は、円筒部分４２の先端に、工具を取り付けする工具取付部４５を設けた点が、図３に示す軸状部材４と異なる。その他の構造は、軸状部材４と同じである。工具取付部４５の形状は例えば楕円形状である。工具取付部４５は、工具を挟む平面（少なくとも２面）を有するのが好ましい。円筒部分４２の先端に工具取付部４５を設けたことで、工具取付部４５の形状に合致するソケットを有する締付け工具を使用して軸状部材１０４を締付けすることが容易になる。また、締付け工具がトルクドライバーである場合、軸状部材１０４の締付力値の管理が容易になる。なお、工具取付部４５の形状は、楕円形状に限らず、締付け工具の操作が容易になる形状、例えば六角形や長方形などであってもよい。

上記実施の形態に係る抵抗体の実装構造は、海底通信機器などの高電流、高電圧の装置において、円筒状の抵抗器を固定する構造に良好に適用することができる。

なお、以上、実施の形態を参照して本開示について説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

１ 抵抗器
４、１０４軸状部材
５、７，２０５ ネジ
６ 土台
９ バネ座金
１０、２１０ 構造体
１１、２１１ 本体部
１２ 電極キャップ
１２ａ、２１２ａ、２１４ａ ネジ穴
１３ 接合部
２１、２２１ 第１取付金具
２１ａ、２２ａ、２２１ａ、２２２ａ 貫通穴
２２、２２２ 第２取付金具
４１、２４１ ネジ部分
４２、２４２ 円筒部分
４３、２４３ 仕切り板
４４ 突起部
４５ 工具取付部
２０１ 抵抗体
２０４ 軸状部材
２０５ ネジ
２１２ 第１電極キャップ
２１４ 第２電極キャップ

Claims (6)

1. 棒状で電気的抵抗を有する本体部、前記本体部の一端に接合されネジ穴が形成された第１電極キャップ、及び、前記本体部の他端に接合されネジ穴が形成された第２電極キャップを含む抵抗体と、
   前記第１電極キャップとネジを介して取り付けされている第１取付金具と、
   前記第２電極キャップと軸状部材を介して取り付けされている第２取付金具と、を備え、
   前記ネジは、前記第１取付金具に形成された貫通穴に挿入され、かつ、前記第１電極キャップのネジ穴と螺合しており、
   前記軸状部材には、一端側にネジ部分が設けられ、他端側に円筒部分が設けられ、前記ネジ部分と前記円筒部分との間には軸方向に垂直に固定配置された仕切り板が設けられ、
   前記ネジ部分が前記第２電極キャップのネジ穴と螺合しており、前記円筒部分が第２取付金具に形成された貫通穴に挿入されており、前記仕切り板が前記第２電極キャップと前記第２取付金具との間の位置において前記第２取付金具を直接的または間接的に押圧している、抵抗体の実装構造。
2. 前記仕切り板と前記第２取付金具との間に位置するようにバネ座金が前記円筒部分に挿入され、前記仕切り板は前記バネ座金を介して前記第２取付金具を押圧している、請求項１に記載の抵抗体の実装構造。
3. 前記円筒部分の先端には、工具を取り付けするための工具取付部が設けられている、請求項１または２に記載の抵抗体の実装構造。
4. 前記円筒部分の先端には、配線材を接合するための突起部が設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の抵抗体の実装構造。
5. 前記本体部は、中空円筒状で、カーボンを含有するセラミック材の焼結体で形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の抵抗体の実装構造。
6. 前記本体部と、前記第１電極キャップ及び前記第２電極キャップと、は半田材により電気的に接合されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の抵抗体の実装構造。

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