JP6381952B2 - 固定抵抗器及びそのケース - Google Patents

Description

本発明は、固定抵抗器及びそのケースに関するものである。

従来、平板状のプレート抵抗素子を用いた固定抵抗器が利用されている。この種の固定抵抗器は例えば特許文献１（特に図１参照）に示す固定抵抗器（１）のように、セラミックケース（８０）内に、一対の端子（２０）を取り付けたプレート抵抗素子（１０）を収納し、次にこのセラミックケース（８０）内に充填材（９０）を充填固化して構成される。一対の端子（２０）は直方体形状のセラミックケース（８０）の幅の小さい外周側壁から直線状に外方に突出する。そしてこの固定抵抗器（１）の回路基板への取り付けは、端子（２０）を突出したセラミックケース（８０）の面（外周側壁）を回路基板上に載置することによって行われる。つまりこの固定抵抗器（１）は、セラミックケース（８０）の面積の広い対向する両面が回路基板上に垂直に立ち上がるように、立てて設置される。このため、固定抵抗器（１）の回路基板からの高さが高くなり、固定抵抗器（１）を搭載した回路基板の高さ寸法の薄型化が図れないという問題や、取付状態が不安定になるという問題等があった。

上記問題を解決するには、例えば特許文献２（特に図１〜図４，図６参照）に示すように、ケース（１０）の面積の広い一方の面に設けた凹状の収納部（１１）内にプレート抵抗素子（３０）を収納し、次に充填材（９０）を充填・固化し、さらにケース（１０）の外周側壁から突出する各端子（４５）、（４７）を下方に折り曲げて構成された固定抵抗器（１）を用いれば良い。この固定抵抗器（１）の回路基板（１００）への取り付けは、充填材（９０）を充填した側の面を回路基板（１００）の表面に対向させるように載置することで行われる。つまりこの固定抵抗器（１）は、ケース（１０）の面積の広い面が回路基板（１００）側を向くので、載置した固定抵抗器（１）の回路基板（１００）からの高さを低くでき、固定抵抗器（１）を搭載した回路基板（１００）の高さ寸法の薄型化を図ることができると同時に、取付状態が安定する。

特開２０００−１５０２０１号公報 特開２０１０−３４４８３号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載の固定抵抗器（１）においても、以下のような問題があった。
即ち、特許文献２に記載の固定抵抗器（１）においては、プレート抵抗素子（３０）を収納し、充填材（９０）を充填する側に向けて端子（４５），（４７）の先端が突出しているので、これら端子（４５），（４７）をその引き抜き方向（回路基板方向）に引っ張った際にこれを阻止する力は、凹部（１１）内の充填材（９０）の引き剥がしを阻止する強度のみとなるので、引き抜き強度が強いとはいえなかった。この引き抜き強度を強くするには、例えば本願の図９に示す固定抵抗器２００のように、ケース２１０の収納部２１１をケース２１０の上面側に設け、この収納部２１１内にプレート抵抗素子２３０を収納し、その際、ケース２１０の下面２１３に設けた端子挿通孔２１５にプレート抵抗素子２３０に取り付けた端子２５０の先端を挿入し、ケース２１０の下面側に突出させ、この状態で前記収納部２１１内に充填材２７０を充填する構成とすればよい。このように構成すれば、端子２５０をその引き抜き方向（図９の下方）に引っ張った際にプレート抵抗素子２３０の下側にケース２１０の下面２１３があるので、引き抜き強度は強い。

しかしながら、このような構造の固定抵抗器２００においては、この固定抵抗器２００を組み立てる際に、プレート抵抗素子２３０に取り付けた端子２５０をケース２００に設けた小さい端子挿通孔２１５に誤差なく挿通しなければならないので、その挿通がうまく行われない場合が生じ、組み立て作業性が悪いという問題があった。なお、端子挿通孔２１５の内径を大きくすると、端子２５０と端子挿通孔２１５の間の隙間から充填した充填材２７０が漏れ出してしまうという別の問題が生じる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、端子の引き抜き強度を強くすることができると同時に、組み立てが容易な固定抵抗器及びそのケースを提供することにある。

本発明は、回路基板上に載置され、前記回路基板に対向する側の面である基板対向面から端子を突出してなる固定抵抗器において、前記端子を取り付けた抵抗素子と、前記抵抗素子を収納する素子収納部を有するケースと、前記ケースの素子収納部内に充填される充填材と、を具備し、前記端子は、前記抵抗素子から突出した部分において屈曲しており、一方、前記素子収納部の前記抵抗素子を挿入する挿入口を前記ケースの外周側壁に設け、且つ前記ケースの挿入口の前記基板対向面側の辺には、前記端子の屈曲した先端側部分を位置決めする端子位置決め部を設け、前記ケースの挿入口から前記素子収納部内に前記抵抗素子を挿入すると共に、前記端子の屈曲した先端側部分を前記端子位置決め部で位置決めすると同時に前記ケースの基板対向面側から外部に突出させ、さらに前記素子収納部内に充填材を充填したことを特徴としている。
本発明によれば、ケースの外周側壁に設けた挿入口から抵抗素子を挿入するので、ケースに小さい端子挿通孔を設けてこれに端子を通す等の作業が不要であり、これによって抵抗素子の素子収納部内への挿入作業が容易になり、固定抵抗器の組み立てを容易に行うことが可能になる。また容易にケースの基板対向面から端子を突出することができる。
またケースの基板対向面から突出する端子と抵抗素子の間にケースの基板対向面側の壁が介在するので、突出する端子の引き抜き強度を強くすることができる。

また端子位置決め部を設けることによって、端子及び端子を固定した抵抗素子の位置決めを容易に行うことができる。

また本発明は、前記ケースの素子収納部の内周面に、前記抵抗素子の挿入方向に沿う方向に延びて前記抵抗素子の挿入をガイドすると共に、前記抵抗素子の厚み方向の位置決めを行うガイド兼位置決め突起を設けたことを特徴としている。
これによって、抵抗素子をスムーズにケースの素子収納部内に挿入することができると同時に、抵抗素子の厚み方向の位置決めを行うことができる。

また本発明は、抵抗素子を収納する素子収納部を有する固定抵抗器用のケースにおいて、前記素子収納部の前記抵抗素子を挿入する挿入口を前記ケースの外周側壁に設けると共に、前記ケースの挿入口周囲の一辺に、前記抵抗素子から突出して前記一辺側に屈曲する端子の先端側部分を位置決めする端子位置決め部を設けたことを特徴としている。
このケースを用いて固定抵抗器を組み立てる際、ケースの外周側壁に設けた挿入口から抵抗素子を挿入するので、ケースに小さい端子挿通孔を設けてこれに端子を通す等の作業が不要になり、これによって抵抗素子の素子収納部内への挿入作業が容易になり、固定抵抗器の組み立てを容易に行うことが可能となる。
またこのケースを用いて固定抵抗器を構成した場合、ケースの基板対向面から突出させる端子と抵抗素子の間にケースの基板対向面側の壁が介在するので、突出させる端子の引き抜き強度を強くすることができる。
また端子位置決め部を設けたので、容易にケースの回路基板に載置する側の面から端子を突出することができると同時に、端子及び端子に固定した抵抗素子の位置決めを行うことができる。

本発明によれば、端子の引き抜き強度を強くすることができると同時に、固定抵抗器の組み立てを容易に行うことができる。

固定抵抗器１を上側から見た斜視図である。 固定抵抗器１を下側から見た斜視図である。 固定抵抗器１の組立方法説明図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 ケース１０を上側から見た斜視図である。 ケース１０を下側から見た斜視図である。 固定抵抗器１を回路基板１００に取り付ける取付方法説明図である。 固定抵抗器１の組立方法説明図である。 固定抵抗器２００の概略断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る固定抵抗器１を上側から見た斜視図、図２は固定抵抗器１を下側から見た斜視図、図３は固定抵抗器１の組立方法説明図、図４は図１のＡ−Ａ断面図である。図３に示すように固定抵抗器１は、ケース１０に設けた挿入口１３から素子収納部１１内に、一対の端子８０，８０を取り付けた抵抗素子（以下「プレート抵抗素子」という）５０を挿入して収納すると共に、前記素子収納部１１内に充填材９０を充填して構成されている。なお以下の説明において、「上」とは、下記する回路基板１００（図７参照）からその表面に載置する固定抵抗器１を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。

図５はケース１０を上側から見た斜視図、図６はケース１０を下側から見た斜視図である。これらの図に示すように、ケース１０は、上下方向の厚みが薄く水平方向の面積が大きい矩形状であって、その内部に前記プレート抵抗素子５０を収納する素子収納部１１を設け、さらにその外周の一側壁に前記素子収納部１１につながる挿入口１３を設けて構成されている。ケース１０はセラミックを焼成することによって製造される。ケース１０の下面の四隅には、下方向に突出する小突起からなる同一高さ寸法の脚部１５が設けられている。そしてこの脚部１５を設けたケース１０の下面を、下記する回路基板１００に対向する側の基板対向面１７としている。またケース１０の基板対向面１７に隣接する４つの面（言い換えれば、基板対向面１７及びこれに対向する反対側の面以外の面）を外周側壁という。

ケース１０の挿入口１３周囲の四辺の内の基板対向面１７側の辺１９は、他の三辺よりもその高さ位置を低くしている。さらに辺１９の両端近傍位置には、下記する一対の端子８０の屈曲した先端側部分をそれぞれ挿入する一対の凹状の端子位置決め部２１，２１を設けている。端子位置決め部２１を構成する凹部の幅寸法は、下記する端子８０の直径寸法よりも大きい寸法に形成されている。また両端子位置決め部２１間の間隔は、下記する一対の端子８０間の間隔と略同一に形成されている。なお他の三辺よりその高さ位置を低くしている辺１９及び端子位置決め部２１の位置は、端子８０を突出する位置に応じて、その高さ位置を変更すれば良い。場合によっては、辺１９の位置は他の三辺と同一高さ位置、さらにはそれら三辺より突出した位置としても良い。またこの例では、端子位置決め部２１を凹部で構成したが、端子８０を位置決めできるものであれば、どのような形状でもよく、例えば辺１９と同一面とし、その左右外側の壁のみで左右方向の位置決めを行っても良い。

ケース１０の素子収納部１１の内周面には、下記するプレート抵抗素子５０の挿入方向Ｂに沿う方向に延びてプレート抵抗素子５０の挿入をガイドすると共に、プレート抵抗素子５０の厚み方向の位置決めを行うガイド兼位置決め突起２３が３か所に設けられている。２本のガイド兼位置決め突起２３は、素子収納部１１内の上面側の内周面の左右両端位置に設けられ、もう１本のガイド兼位置決め突起２３は、素子収納部１１内の下面側の内周面の中央位置に設けられている。つまり上下のガイド兼位置決め突起２３は互い違いに設けられている。各ガイド兼位置決め突起２３は、挿入方向Ｂに長尺な略長方形状に形成されており、その挿入口１３側の端面はテーパ面２５となっている。各テーパ面２５は、素子収納部１１の内周面から突出するほど素子収納部１１の奥側（抵抗素子５０を挿入していく方向）に向かって後退するように傾斜している。また上下のガイド兼位置決め突起２３の高さ寸法は、図４に示すように、それらの間に平面状のプレート抵抗素子５０を収納した際に、プレート抵抗素子５０が素子収納部１１の厚み方向の略中央位置に位置決めされる寸法に形成されている。

図３に示すように、プレート抵抗素子５０は略矩形状の抵抗板中に、直線状又は点状の複数本の抵抗値調整用切欠き部５１を設けて構成されている。抵抗値調整用切欠き部５１の形状は図３に示す形状に限定されず、他の種々の形状に形成しても良い。プレート抵抗素子５０を構成する抵抗板の材質としては、銅ニッケル合金、ニッケルクロム合金、鉄クロム合金など、種々の抵抗材料を用いることができる。

プレート抵抗素子５０の左右両辺の近傍には、平行に一対の端子８０，８０がスポット溶接などによって取り付けられている。両端子８０，８０はプレート抵抗素子５０の一辺から突出した部分において、その先端側の部分が直角に折り曲げられて屈曲している。端子８０の折り曲げ方向は、前記ケース１０の辺１９側、即ち基板対向面１７側である。端子８０の材質としては、例えば銅、鉄、その他の導電性材料を用いる。

充填材９０は耐熱性の絶縁材料で構成され、この実施形態では耐熱シリコンセメント（シリカ〔ＳｉＯ₂〕とシリコンワニス〔シリコン樹脂〕を溶剤〔キシレン等〕でペースト状にしたもの）を用いている。

固定抵抗器１を製造するには、図３に示すように、ケース１０の素子収納部１１内に、その挿入口１３からプレート抵抗素子５０を挿入する。このとき、プレート抵抗素子５０は、３つのガイド兼位置決め突起２３のテーパ面２５によって、スムーズにこれら３つのガイド兼位置決め突起２３の間に挿入される。同時に３つのガイド兼位置決め突起２３によって、図４に示すように、プレート抵抗素子５０は素子収納部１１内の厚み方向の略中央位置に位置決めされる。つまりガイド兼位置決め突起２３は、プレート抵抗素子５０の挿入をガイドしてスムーズにケース１０の素子収納部１１内に挿入させると共に、プレート抵抗素子５０の厚み方向の位置決めを行う。

そして一対の端子８０の屈曲した先端側の根元部分を、一対の端子位置決め部２１にそれぞれ挿入する。端子位置決め部２１に端子８０を挿入することによって、プレート抵抗素子５０の挿入方向（素子収納部１１の奥行き方向）と、左右方向の位置決めが容易に行える。同時に、両端子８０，８０は、ケース１０の基板対向面１７側から外部に突出する。このように、端子８０をプレート抵抗素子５０から突出した部分において屈曲し、これら端子８０の屈曲した先端側部分を端子位置決め部２１に位置決めしたので、容易にケース１０の基板対向面１７から端子８０を突出することができると同時に、端子８０及びこれに固定したプレート抵抗素子５０の位置決めを行うことができる。

そして素子収納部１１内に充填材９０を、例えば自動充填機によって充填する。このとき充填材９０を充填する量は、図８に示すように、端子位置決め部２１の最も奥の部分（図３の底面２１ａ）までである。これは充填した充填材９０が端子位置決め部２１からケース１０の外部にはみ出ていかないようにするためである。そして充填した充填材９０の表面を図示しない押圧部材で押圧して前記表面を平らにする。そしてこの充填材９０を充填したケース１０全体を加熱（例えば１８０℃、１時間）して充填材９０を固化すれば、図１，図２に示す固定抵抗器１が完成する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

図７は以上のようにして構成された固定抵抗器１を回路基板１００に取り付ける取付方法説明図である。同図に示すように固定抵抗器１は、端子８０が突出している基板対向面１７を下にして回路基板１００上に載置される。その際、固定抵抗器１の各脚部１５の下面が回路基板１００上に当接することで、固定抵抗器１と回路基板１００表面との間に空気流通用の隙間を形成する。同時に一対の端子８０，８０を、回路基板１００に設けた一対の端子挿通孔１０１，１０１に挿入し、回路基板１００の下面から突出した各端子８０，８０を、回路基板１００下面の前記端子挿通孔１０１，１０１の周囲に設けた図示しない端子取付パターンに半田付け等によって固定する。これによって固定抵抗器１の回路基板１００への取り付けが完了する。回路基板１００に取り付けられた固定抵抗器１は、ケース１０の面積の広い面が回路基板１００側を向くので、載置した固定抵抗器１の回路基板１００からの高さ寸法を低くでき、固定抵抗器１を搭載した回路基板１００の高さ寸法の薄型化を図ることができると同時に、取付状態が安定する。

以上説明したように、固定抵抗器１によれば、ケース１０の外周側壁に設けた挿入口１３からプレート抵抗素子５０を挿入する構成なので、ケース１０に小さい端子挿通孔を設けてこれに端子８０を通す等の作業が不要であり、これによってプレート抵抗素子５０の素子収納部１１内への挿入作業が容易に行え、固定抵抗器１の組み立てを容易に行うことが可能になる。

またケース１０の基板対向面１７から突出する端子８０と、プレート抵抗素子５０の間にケース１０の基板対向面１７側の壁が介在するので、突出する端子８０の引き抜き強度を強くすることができる。

ところで、上記特許文献２に記載の固定抵抗器の場合、ケースの底面側に設けた広い開口の収納部に充填材を充填することになる。そして充填した充填材の表面を押圧部材で押圧して前記表面を平らにするが、押圧する面積が広いので、単位面積当たりの押圧力を強くすることができず、平面状にすることが困難になっていた。これに対して本実施形態の場合、上述のように、固定抵抗器１を製造する際、図３に示すように、ケース１０の面積の小さい外周側壁に設けた挿入口１３を上向きとなるように立てて設置し、その挿入口１３から充填材９０を充填するので、充填した充填材の表面を押圧部材で押圧して平らにする面積が狭い。このため充填材９０の表面の単位面積当たりの押圧力を強くでき、容易に平面状にすることができる。

またこの固定抵抗器１を製造する場合、図３に示すように、ケース１０の挿入口１３が上向きとなるように立てて設置するが、このように立てた状態で充填材９０を充填する方法（充填材充填工程）は、前記特許文献１に示す、立てて回路基板に設置するタイプの固定抵抗器における充填材の充填方法と同じになる。従って、本発明に係る固定抵抗器の製造設備と、立てて回路基板に設置するタイプの固定抵抗器の製造設備とを、同一の設備とすることができ、両者を製造するような場合、設備コストの低廉化を図ることができる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記例では端子の数を２本としたが、他の各種本数でも良い。また上記例では本発明に使用するプレート抵抗素子の一例を示したが、他の構造のプレート抵抗素子でも良く、さらにはプレート抵抗素子以外の抵抗素子を用いても良い。また本発明に係る固定抵抗器は、温度ヒューズやヒータ等として用いても良い。この場合、抵抗素子として、温度ヒューズやヒータ用の抵抗素子を用いる。またケース、端子位置決め部、ガイド兼位置決め突起等の各部の形状、構造も種々の変更が可能であることは言うまでもなく、さらに場合によっては端子位置決め部やガイド兼位置決め突起を省略しても良い。

１ 固定抵抗器
１０ ケース
１１ 素子収納部
１３ 挿入口
１７ 基板対向面
１９ 基板対向面側の辺
２１ 端子位置決め部
２３ ガイド兼位置決め突起
５０ プレート抵抗素子（抵抗素子）
８０ 端子
９０ 充填材
１００ 回路基板

Claims (3)

1. 回路基板上に載置され、前記回路基板に対向する側の面である基板対向面から端子を突出してなる固定抵抗器において、
   前記端子を取り付けた抵抗素子と、
   前記抵抗素子を収納する素子収納部を有するケースと、
   前記ケースの素子収納部内に充填される充填材と、
   を具備し、
   前記端子は、前記抵抗素子から突出した部分において屈曲しており、
   一方、前記素子収納部の前記抵抗素子を挿入する挿入口を前記ケースの外周側壁に設け、且つ前記ケースの挿入口の前記基板対向面側の辺には、前記端子の屈曲した先端側部分を位置決めする端子位置決め部を設け、
   前記ケースの挿入口から前記素子収納部内に前記抵抗素子を挿入すると共に、前記端子の屈曲した先端側部分を前記端子位置決め部で位置決めすると同時に前記ケースの基板対向面側から外部に突出させ、さらに前記素子収納部内に充填材を充填したことを特徴とする固定抵抗器。
2. 請求項１に記載の固定抵抗器であって、
   前記ケースの素子収納部の内周面に、前記抵抗素子の挿入方向に沿う方向に延びて前記抵抗素子の挿入をガイドすると共に、前記抵抗素子の厚み方向の位置決めを行うガイド兼位置決め突起を設けたことを特徴とする固定抵抗器。
3. 抵抗素子を収納する素子収納部を有する固定抵抗器用のケースにおいて、
   前記素子収納部の前記抵抗素子を挿入する挿入口を前記ケースの外周側壁に設けると共に、
   前記ケースの挿入口周囲の一辺に、前記抵抗素子から突出して前記一辺側に屈曲する端子の先端側部分を位置決めする端子位置決め部を設けたことを特徴とする固定抵抗器用のケース。
   
   

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