JP3213263U - 放熱構造を備えたチップ抵抗素子 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱構造を備えたチップ抵抗素子を提供する。【解決手段】放熱構造を備えたチップ抵抗素子１は、主に本体２と端子部３と少なくとも１つの放熱部４とを含み；本体２は、固定端２１と複数の自由端２２とを含み、少なくとも１つの放熱部４が本体２の複数の自由端２２の少なくともいずれか１つに設けられ、端子部３が本体２の固定端２１に設けられ；該少なくとも１つの放熱部４は、本体２から一体化して凸伸する少なくとも１つのフィンユニット４１を包括する。よって、本考案は、本体の側端縁から一体化して凸伸するフィンユニット４１を放熱部４とすることによって、放熱面積を増加し、フィンユニット４１を通じて空気の気流と熱交換を行うことで、チップ抵抗素子１は電流の流れにくさで発生した熱をフィンユニット４１から発散させて抵抗の低温度ドリフトの効果を奏する。【選択図】図２

Description

本考案は、放熱構造を備えたチップ抵抗素子に関し、特に、電流等の電気特性パラメータの測定に適したチップ抵抗素子に関する。

現在業界のよく見られる電流（特に直流電流）の測定に用いられる抵抗素子の多くは、チップ抵抗器を用い、一般的に銅マンガン系チップ抵抗が使用され；その主な原因は、銅マンガン系合金が低い抵抗温度係数、低インピーダンス、低インダクタンス、軽量小型等のメリットを持っているからである。

銅マンガン系合金は、低い抵抗温度係数の良好な特性を持っているが、銅マンガン系チップ抵抗を大電流の測定に用いた時、大電流の流れにくさにより熱が発生することで、抵抗の温度ドリフトに影響を及ぼし、すなわち、温度上昇により測定上の誤差が生じることを避けられない。例を挙げて説明すると、実験の結果によると、温度１℃上昇した時、１０ｐｐｍの誤差があり、すなわち、温度１℃変化が抵抗変化の百万分の１０に対応し、つまり１０ｐｐｍ／℃である。

よって、８０アンペアの測定規格から言うと、温度が２０℃上昇した場合、２００ｐｐｍ×８０Ａの誤差が生じ、すなわち、１６ｍＡの誤差値が生じる。しかしながら、一般的に８０アンペア規格の許容誤差は４０ｍＡであるが、温度ドリフトがすでに半分（１６ｍＡ）程度の誤差値を占め、こうして測定対象素子（電池）の測定結果が不正確になり、且つ測定対象素子（電池）の淘汰率をアップしてしまう。

一方、従来技術において、チップ抵抗素子の高温度ドリフト影響に対する解決策の多くは、ヒートシンクの付加方式を用い、すなわち、チップ抵抗素子の表面にヒートシンクを別途貼付し、この手法はコスト上の向上が生じるだけではなく、組み立て工順が増え、且つヒートシンクも一定の体積を占め、回路基板の空間配置に影響を及ぼす。

これから分かるように、如何にして簡単な構造の変更を通じて放熱効果を大幅に高めることができ、またチップ抵抗自体のインピーダンス値及び測定特性に影響を及ぼさないチップ抵抗素子を達成するかが、実際産業上の切迫した需要である。

そこで、本考案は、抵抗素子の動作温度を下げると共に動作温度を特定の比較的低い温度に維持することで、温度上昇による測定上の誤差を減少する放熱構造を備えたチップ抵抗素子を提供することを主な目的とする。

上記目的を達成するため、本考案に係る放熱構造を備えたチップ抵抗素子は、主に本体と端子部と少なくとも１つの放熱部とを含み；本体は、固定端と複数の自由端とを含み、少なくとも１つの放熱部が本体の複数の自由端のうちのいずれか１つに設けられ、端子部が本体の固定端に設けられ；該少なくとも１つの放熱部は、本体から一体化して凸伸する少なくとも１つのフィンユニットを包括する。

よって、本考案は、本体の側端縁から一体化して凸伸するフィンユニットを放熱部とすることによって、放熱面積を増加し、フィンユニットを通じて空気気流と熱交換を行うことで、チップ抵抗素子は電流の流れにくさで発生した熱をフィンユニットから発散させて抵抗の低温度ドリフトの効果を奏する。

好ましくは、本考案に係る放熱構造を備えたチップ抵抗素子は、各々本体の複数の自由端内の２つの対応箇所に設けられた２つの放熱部を含むことができ、或いは各自由端が少なくとも１つの放熱部をいずれも含むことができる。また、各フィンユニットは、本体の２つの主表面のうちのいずれかに垂直となる。更に簡単に言うと、空気気流の流れ方向に応じてフィンユニットの延伸方向を設け、すなわち、空気気流の流れ方向はフィンユニットの延伸方向と直交する方向が良い。

また、本考案に係るチップ抵抗素子の本体に固定端から本体中心に向かって延伸する長溝を開設することができ；長溝は、端子部を第１端子ユニット及び第２端子ユニットに区切ることができ；また、長溝は、直溝とすると共に固定端の中間位置にあり、且つ本体の中心を越えて延伸する。よって、電流は、第１端子ユニットから入力された後、長溝を経由して第２端子ユニットから出力することで、該電流値を測定することができる。

なお、第１端子ユニットは、第１測定端子と第１入力端子とを含むことができ、第２端子ユニットが第２測定端子と第２入力端子とを含むことができ；第１測定端子と第１入力端子の間は短溝を通じて互いに間隔をあけることができ、且つ第２測定端子と第２入力端子の間が別の短溝を通じて互いに間隔をあけることができる。また、第１測定端子と第２測定端子は、長溝に隣接し、第１入力端子と第２入力端子が長溝から離れる。よって、本考案は、４端子測定（４Ｔ ｓｅｎｓｉｎｇ「別名Ｋｅｌｖｉｎ ｓｅｎｓｉｎｇ」）に用いられることができ、第１入力端子及び第２入力端子は、大電流の入力及び出力に供することができ、第１測定端子及び第２測定端子が測定に用いられることができる。

また、本考案に係る放熱構造を備えたチップ抵抗素子において、各フィンユニットは細長状又はその他の幾何学的多辺形を呈することができ、そのほかに細長状を呈する場合、ストレートボード形細長状、波形細長状、のこ歯形細長状又はその他の幾何学的多辺形の細長状とすることができる。しかし、本考案は、フィンユニットの形をストレートボード形細長状、波形細長状、のこ歯形細長状或いはその他の幾何学的多辺形の細長状としてつくると、放熱面積を効果的に増加することで、放熱効果を向上できる。

本考案の好ましい実施例に係る実装回路基板の立体図である。 本考案の好ましい実施例の立体図である。 本考案の別の好ましい実施例の正面図である。 本考案の別の好ましい実施例に係るフィンユニットの別の実施態様の断面図である。 本考案の好ましい実施例に係るフィンユニットの更なる実施態様の断面図である。

本考案に係る放熱構造を備えたチップ抵抗素子が本実施例において詳細に記述される前に、特に注意すべき点は、下記の説明において類似の構成要素が同一の構成要素符号で示すことである。次に、本考案の図面は、概念的な説明のみとし、必ず比例で描くことはなく、且つ全ての詳細も必ず全て図面内に表示していない。

同時に図１及び図２を参照すると、図１は、本考案に係る放熱構造を備えたチップ抵抗素子の好ましい実施例の実装回路基板の立体図で、図２が本考案に係る放熱構造を備えたチップ抵抗素子の好ましい実施例の立体図である。図内に示すように、本実施例のチップ抵抗素子１は、固定端２１と３つの自由端２２とを含む本体２を備え；固定端２１は、回路基板Ｂ上に固定するための端子部３を含む。

次に、本実施例の固定端２１上に固定端２１の中間位置から本体２の中心に向かって延伸し、且つ該本体２の中心を越えて延伸する長溝Ｇ１を開設している。また、長溝Ｇ１は、端子部３を第１端子ユニット３Ａと第２端子ユニット３Ｂに区切り、各端子ユニットが各短溝Ｇ２、Ｇ３を備え；すなわち、第１端子ユニット３Ａは、短溝Ｇ２を通じて第１測定端子３１と第１入力端子３３に区切り、第２端子ユニット３Ｂが短溝Ｇ３を通じて第２測定端子３２と第２入力端子３４に区切る。

第１測定端子３１及び第２測定端子３２は、長溝Ｇ１に隣接し、第１入力端子３３及び第２入力端子３４が長溝Ｇ１から離れる。なお、図内に示すように、第１入力端子３３及び第２入力端子３４の断面積は、第１測定端子３１及び第２測定端子３２より遥かに大きく、その主な原因は第１入力端子３３及び第２入力端子３４が大電流の流れに用いられ、第１測定端子３１及び第２測定端子３２が測定を担当する。しかし、この端子の配置方式は、業界よく見られる４端子測定（４Ｔ ｓｅｎｓｉｎｇ）「別名ケルビン測定（Ｋｅｌｖｉｎ ｓｅｎｓｉｎｇ）」に運用させることができる。

また、本実施例の本体２の２つの対応する自由端２２には、該本体２の側端縁から一体化して凸伸する複数のフィンユニット４１を包括する放熱部４を各々設ける。言い換えると、本実施例のフィンユニット４１と本体２は、一体構成されたもので、すなわち、銅マンガン系合金片を裁断して成形されたものである。

このほかに、本実施例において、空気気流の方向に合わせるため、各フィンユニット４１は、本体２の主表面２０に垂直となる。図１内に示すように、空気気流Ａｆの流れ方向は本体２の主表面２０にほぼ平行となる場合、本体２の主表面２０に垂直となるフィンユニット４１が絶好な熱交換効果を提供でき、なぜなら空気気流Ａｆが各フィンユニット４１の隙間を貫通すると共に十分各フィンユニット４１の表面と熱交換を行うことで、絶好な放熱効果を奏することができるからである。しかし、空気気流Ａｆの流れ方向の設定は、放熱ファン又はケース上の排熱口の配置を通じて実現できる。

図３を参照すると、図３は、本考案の別の好ましい実施例の正面図である。本実施例と前記実施例との主な相違点は、本実施例の３つの自由端２２にいずれも放熱部４を設け、すなわち、３つの自由端２２の側端縁から複数のフィンユニット４１を一体化して凸伸し、それらフィンユニット４１が前記実施例のように湾曲を経ることはないことである。本実施例は、本体２の主表面２０へ吹出する気体の流れ方向に適することができる。よって、本考案のフィンユニット４１タイプは、取り付ける位置の空気気流Ａｆの流れ方向に応じて適応的な変更を行うことで、絶好な放熱効果を奏することができる。

一緒に図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、図４Ａは、本考案の好ましい実施例に係るフィンユニットの別の実施態様の断面図で、図４Ｂが本考案の好ましい実施例に係るフィンユニットの更なる実施態様の断面図である。具体的には、放熱効果を向上するため、本考案のフィンユニットの形状が下記の２つの条件によって設計でき、１つ目は空気気流Ａｆの方向に合わせる条件で、２つ目が放熱面積を増加する条件である。

前述段落においてフィンユニット４１の延伸方向と空気気流Ａｆ間との関係を説明するため、以下では放熱面積を増加するため、フィンユニット４１の表面形状の設計態様を説明する。図４Ａに示すように、本実施例の各フィンユニット４１は、細長状を呈し、且つその断面がのこ歯状、すなわち、のこ歯形細長状を呈し；また、図４Ｂ内に示すようなフィンユニット４１の断面は、波形、すなわち、波形細長状を呈する。よって、フィンユニット４１の表面変形を通じて放熱面積を顕著に増加して放熱効果を大幅に向上でき；ただし、本考案のフィンユニット４１は、上記タイプに限られるものではなく、より一層放熱効果を向上させるため、或いは様々な空間配置を満たすため、フィンユニット４１を他の幾何学的形状とすることができる。

全体的に言うと、本考案は、ライン内に応用して電流測定の使用に供することができる。その考案目的は、主にチップ抵抗自体の素材が温度の影響により、そのインピーダンスに変化が発生させることで、実際の出力値又はレポートの読取値に影響を及ぼし、特に高温状態の時も益々明らかにすることを避けるためのである。しかし、本考案は、チップ抵抗と一体成形した放熱フィンの設置を介して放熱面積を増加できることや、自体の設計したインピーダンスに影響を及ぼさないため、大電流の測定上に応用されると、大電流下の流れにくさで発生した熱により、抵抗の温度ドリフトに影響を及ぼすことを効果的に防止できる。

以上述べた実施例は、あくまでも本考案の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本考案が主張する権利範囲は、当然実用新案登録請求の範囲に記載されているものに準じる。

１ チップ抵抗素子
２ 本体
２０ 主表面
２１ 固定端
２２ 自由端
３ 端子部
３１ 第１測定端子
３２ 第２測定端子
３３ 第１入力端子
３４ 第２入力端子
４ 放熱部
４１ フィンユニット
３Ａ 第１端子ユニット
３Ｂ 第２端子ユニット
Ａｆ 空気気流
Ｂ 回路基板
Ｇ１ 長溝
Ｇ２ 短溝
Ｇ３ 短溝

Claims (10)

1. 固定端と複数の自由端とを含む本体と、
   前記本体の前記固定端に設けられた端子部と、
   前記本体の前記複数の自由端の少なくともといずれか１つに設けられた少なくとも１つの放熱部と、を含む放熱構造を備えたチップ抵抗素子において、
   前記少なくとも１つの放熱部は、前記本体から一体化して凸伸する少なくとも１つのフィンユニットを包括することを特徴とする放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
2. 前記少なくとも１つの放熱部は、２つの放熱部を含み、且つ前記２つの放熱部が前記本体の前記複数の自由端内の２つの対応部に各々設けられることを特徴とする請求項１に記載の放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
3. 各前記複数の自由端は、前記少なくとも１つの放熱部を含むことを特徴とする請求項１に記載の放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
4. 各前記少なくとも１つのフィンユニットは、前記本体の２つの主表面のうちのいずれかに垂直となることを特徴とする請求項１に記載の放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
5. 前記本体に長溝を開設し、前記長溝は前記固定端から前記本体中心に向かって延伸し、また前記端子部を第１端子ユニット及び第２端子ユニットに区切ることを特徴とする請求項１に記載の放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
6. 前記長溝は、直溝とすると共に前記固定端の中間位置にあり、且つ前記本体の中心を越えて延伸することを特徴とする請求項５に記載の放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
7. 前記第１端子ユニットは、第１測定端子と第１入力端子とを含み、前記第２端子ユニットが第２測定端子と第２入力端子とを含み、前記第１測定端子と前記第１入力端子の間が短溝を通じて互いに間隔をあけ、前記第２測定端子と前記第２入力端子の間が別の短溝を通じて互いに間隔をあけることを特徴とする請求項５に記載の放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
8. 前記第１測定端子と前記第２測定端子は、前記長溝に隣接し、前記第１入力端子と前記第２入力端子が前記長溝から離れることを特徴とする請求項７に記載の放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
9. 各前記少なくとも１つのフィンユニットは、細長状を呈することを特徴とする請求項１に記載の放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
10. 各前記少なくとも１つのフィンユニットは、ストレートボード形細長状、波形細長状又はのこ歯形細長状を呈することを特徴とする請求項９に記載の放熱構造を備えたチップ抵抗素子。
    

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