KR100208046B1 - 대용량 저항기와 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

전동차, 엘리베이터 등과 같이 대전력이 적용되는 분야에서 사용되고 있는 대용량 저항기로서, 공심상 저항선에 의해 제조 원가의 절감과 조립의 간편화를 도모하는 대용량 저항기와 그 제조 방법을 제공하고자, 상기한 저항선이 자체 탄성력을 갖도록 나선상으로 형성되고 중간이 비나선상의 현수부로 되고, 이 저항선의 양단부는 복수개의 리드 단자에 각각 용접 연결되어서 상기한 금속제 관체의 양단부를 밀봉하는 절연판 사이로 배치되고, 상기한 1쌍의 절연판 사이는 절연 스페이서에 의해 일정 간격을 두고 대치되어서 상기한 공심상 저항선이 신장되게 하며, 상기한 금속제 관체의 내부는 은사 등의 분말 절연재로 충전 밀봉되는 구성으로 된다.

Description

대용량 저항기와 그 제조 방법

대용량 저항기는 대체로 세라믹계 심관의 주위로 저항선을 일정 길이로 감은 다음에 상기한 세라믹계 심관의 외주를 같은 세라믹계 재질로 피복하고 소부하여 제조됨이 통상이다. 이렇게 만들어지는 대용량 저항기는 심관을 갖추어야 하는 구조이고, 이 심관은 저항기의 규격에 맞춰 여러 종류로 구비해야 하기 때문에 생산 원가가 비싸지게 되는 한편으로 제조에 있어서도 심관의 외주를 피복하는 세라믹계 재료를 소부시켜야 하는 까닭에 공정 또한 까다롭게 되고, 소부를 위하여 소성로와 같은 에너지 소모적 설비도 요구되는 등의 문제점이 있다.

이러한 종래의 대용량 저항기에서 볼 수 있는 문제점을 해결하는 대용량 저항기로 일본국 실용신안 공보 평성 5-39603호는 금속제 관체로 시일드 되는 구조의 대용량 저항기를 제안하고 있다. 이 예에서 저항체는 심봉에 감겨진 채로 쌍열로 상기한 금속제 관체의 내부에 수납되고 양단이 밀봉 처리됨과 동시에 일 측방으로 1쌍의 단자를 인출한 구조로 되어 있다. 이것은 동종의 저항기를 제조함에 있어서, 적어도 소부 공정을 생략시키거나 또는 간이화 할 수 있어서 생산 원가가 절감된다.

그렇지만 내부에 수납되는 저항체는 여전히 심봉을 중심으로 그 외주에 저항선을 감아 붙인 구조로 되어 있기 때문에 원가 절감의 효과는 한정적으로 나타나고, 저항체 등의 부품 제조도 여전히 번거로운 절차를 거쳐야 하는 상태로 남아 있다.

상술한 구조의 대용량 저항기에서 내부로 수납 배치되는 저항체를 공심상의 저항선으로 배열하면 생산 원가의 절감은 물론, 부품 제조도 간결화되어 여러 가지로 경제적인 이점을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

이에 따라 본 발명은 금속제 관체의 내부에 저항선이 수납 배치되는 구조의 대용량 저항기로서, 자체 탄성력을 갖도록 나선상으로 형성되고 중간이 현수부로 된 공심상 저항선과, 이 저항선의 양단부가 용접 연결되는 1쌍의 리드 단자와, 상기한 금속제 관체의 양단부를 밀봉하는 절연판과, 1쌍의 절연판 사이를 일정 간격으로 격리시키는 절연 스페이서로 이루어지고, 상기한 공심상 저항선의 중간측 현수부는 금속제 관체의 내부에서 일단부를 밀봉하는 절연판의 훅크부에 걸려져서 신장되게 배치되고, 상기한 금속제 관체의 내부는 은사 등의 분말 절연재로 충전 밀봉된 구성으로 된다.

상기한 구성에서 저항선은 하나의 금속제 관체에 복수개가 수납된 구조로 될 수 있고, 이 경우에 절연판은 복수개의 훅크부를 보유하게 된다.

또한, 본 발명은 1쌍의 리드 단자를 절연판에 관통 설치하는 공정과, 상기한 관통된 리드 단자의 단부로 나선상의 저항선 양단부를 각각 용접 연결하는 공정과, 상기한 용접 연결된 저항선의 중간부를 상기한 절연판에 대향 배치되는 다른 절연판의 훅크부로 걸어 연계시키고 양 절연판 상이에 절연 스페이서를 개재시켜 상기한 나선상 저항선이 신장 배치되게 하는 공정과, 상기한 절연 스페이서를 포함한 양 절연판을 통상의 금속제 관체로 수납하고 내부에 절연재를 충전시키는 공정과, 상기한 절연판의 외측부를 내열 시멘트로 밀봉 처리하는 공정으로 행해진다.

상술한 바와 같은 본 발명의 저항기는 내부에 배치되는 저항선이 공심상으로 되는 것이기 때문에 종래와는 달리 심관을 생략할 수 있어서 제조 원가의 절감을 도모할 수 있고, 조립 공정도 극히 간단하여 대량 생산에 적합하며, 더 나아가 피치에 관계없이 저항선을 권선할 수 있는 것이므로 부품의 제조까지 간편하게 할 수 있는 이점이 있다.

제1도는 본 발명에 관련된 저항기의 구성을 나타내는 분해 사시도.

제2도는 저항선의 초기 형태를 묘사하는 평면도.

제3도는 저항체의 조립 상태를 나타내는 평면도.

제4도는 제3도의 저항체를 금속제 관체로 조립하는 과정을 설명하는 측단면도.

제5도는 본 발명에 적용되는 절연 스페이서의 변형 예를 도시하는 주요부 발췌도.

제6도는 본 발명의 다른 실시 예로서 복수의 저항체를 가진 저항기의 조립 상태를 예시하는 측면도.

제7도는 제6도의 실시 예에 관련된 인출 단자의 결선을 설명하는 일부 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2a-2d : 리드 단자 4 : 일측 절연판

6 : 저항선 8 : 현수부

10 : 타측 절연판 12 : 훅크부

14 : 절연 스페이서 16 : 저항체

20 : 금속제 관체 22 : 스톱퍼

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 관련된 저항기의 구성을 나타내고 있다. 도면에서 부호 2a, 2b는 리드 단자로서, 이것의 일단부는 일측 절연판(4)을 관통하여 연장되고, 다시 저항선(6)의 양단부와 용접 연결되어 있다. 상기한 저항선(6)은 중간에 직선상의 현수부(8)가 개재된 나선상을 이루고 있으며, 이것은 철/크롬 또는 동/니켈이나 니켈/크롬계 합금으로 된 와이어를 권선한 것이다.

상기한 저항선(6)의 현수부(8)는 일측 절연판(4)에 대향 배치되는 타측절연판(10)의 훅크부(12)에 걸려져 연결되고, 상기한 양 절연판(4)(10)은 그 사이로 개재되는 적어도 하나 이상의 절연 스페이서(14)에 의해 일정의 간격을 두고 대치하는 저항체(16)를 구성하게 된다.

상기한 타측 절연판(10)은 그 중앙에 훅크부(12)를 갖춘 외에도 양측방에 다리(18)를 보유하고 있으며, 그로 인해 형성되는 공간은 추후에 은사 등의 절연재를 투입할 수 있는 통로로 작용한다.

이렇게 양 절연판(4)(10) 사이가 절연 스페이서(14)에 의해 일정 간격을 두고 대치함에 따라 공심상 저항선(6)이 신장되게 배치된 저항체(16)는 통상의 금속제 관체(20)로 수납 포장된다.

이와 같은 구조를 갖춘 본 발명의 저항기는 다음의 공정을 통하여 제조된다.

제2도에 나타낸 바와 같이 미리 준비된 1쌍의 리드 단자(2a)(2b)를 일측 절연판(4)에 관통시키고, 저항선(6)의 양단을 용접 연결한다.

이 공정을 거쳤을 때 저항선(6)은 신장되지 않은 채이므로 나선상으로 수축된 상태가 된다.

다음에 상기한 저항선(6)의 중간측 현수부(8)를 타측 절연판(10)의 훅크부에 걸어서 연결시키고, 이어서 제3도에 나타낸 바와 같이 양 절연판(4)(10)의 양측변 사이로 절연 스페이서(14)를 개재시켜서 일정의 간격을 두고 대치되게 한다. 이 과정에서 수축되어 있던 공심상 저항선(6)은 신장되고 전체로서 저항체(16)로 형성된다. 이 저항체(16)는 그대로 혹은 그 외부를 통상의 플렉시블 마이카로 감아 피복시킨 다음에 금속제 관체(20)의 내부로 수납된다.

제4도는 상기한 저항체(16)가 금속제 관체(20)에 수납된 상태를 나타내고 있으며, 상기한 금속제 관체(20)의 내주면 소정 위치에서 스톱퍼(22)가 타발 형성되어 있어서 수납되는 일측 절연판(4)은 일정 지점에서 멈춰 지지된다.

이와 같이 일정 지점으로 일측 절연판(4)이 멈춰 지지됨으로써 저항체(16)는 금속제 관체(20)의 내부에서 자리를 잡게 되며, 이 때에도 대향하는 타측 절연판(10)은 절연 스페이서(14)에 의해 일정 간격을 두고 대치된 상태로 놓여져 있게 된다.

다음에 금속제 관체(20)로 절연체를 충전한다. 절연재는 SiO₂, MgO 등과 같이 절연성과 내열성이 우수한 은사 계통이 적합하며, 전자가 가격도 저렴하여 주로 사용된다.

절연재의 충전이 끝나면 상기한 금속제 관체(20)의 양단부는 내열 시멘트로 밀봉 처리되어 본 발명의 목적물인 저항기가 완성된다.

본 발명에서 나선상 저항선(6)이 형성하고 있는 코일의 내경은 그 와이어의 재질과 직경에 따라 결정된다.

또, 1쌍의 절연판(4)(10)과 절연 스페이서(14)는 절연성과 내열성이 우수한 마이카 패널이 적합하다.

제5도는 상기한 실시 예에 사용되고 있는 절연 스페이서의 변형 예를 나타내고 있다. 이 변형 예에서 절연 스페이서(14)는 타측 절연판(10)의 양측변에 연이어지게 형성되고, 그들 사이의 경계는 접는 선(24)으로 처리되어 있다.

예시한 절연 스페이서(14)는 타측 절연판(10)을 일체로 포함하여 부품수를 단일화하는 것이므로 부품의 관리를 용이하게 하고, 또 조립도 간편하게 행할 수 있어서 자동 조립까지 구현할 수 있게 한다.

더 나아가 절연판(4)(10)과 절연 스페이서(14) 사이는 조립된 상태의 안정된 보존을 위하여 상호 접촉되는 부위에 자웅 결합을 위한 구조가 배려될 수도 있다.

상기한 제5도에 예시한 구성에서 절연판(10)은 1쌍의 대칭 형성된 훅크부(12)를 갖추고 있으나, 이 실시 예에서 훅크부(12)가 반드시 1쌍이 필요한 것은 아니다. 다만 1쌍의 훅크부(12)는 하나의 금속제 관체(20)에 1쌍의 저항선(6)을 수납하는 구조에 특히 적합할 뿐이다.

제6도는 하나의 금속제 관체(20)에 1쌍의 저항선(6)이 수납 배치된 예를 나타내고 있다. 이 실시 예에서 1쌍의 저항선(6)은 각각의 현수부(8)를 상기한 타측 절연판(10)의 훅크부(12)에 걸어 설치함으로써 상호 대칭되게 배치되는 구성을 보여 준다.

이와 같은 구조는 하나의 금속제 관체(20)에 1쌍의 저항선(6)이 수납됨으로써 제7도의 도시와 같이 외부로 1쌍 2조의 리드 단자(2a)(2b)(2c)(2d)가 도출되어진다.

그러므로 이들 1쌍 2조의 단자(2a)(2b)(2c)(2d)를 병렬 접속하면 2개의 저항기를 독립적으로 사용할 수 있고, 또 직렬 접속하면 2배의 용량을 가진 저항기로 사용할 수 있다.

예로서, 하나의 저항선(6)이 50W의 용량을 가진 것일 때에 병렬 접속은 2개의 50W급 저항기로 되는 것이나, 도시한 바와 같이 한쪽 리드 단자(2b, 2d 또는 2a, 2c)를 외부에서 결선 단자(2e)를 사용하여 전기적으로 접속 연결시켜 주면 직렬 접속으로 되어 100W급 저항기로 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 저항기는 금속제 관체의 내부로 저항선을 공심상이 되게 배치하는 것이므로 종래에 저항선의 권선에 요구되었던 세라믹제 심관을 생략할 수 있음에 따르는 제조 원가의 절감 효과, 또 조립과정의 간단화로 인한 대량 생산의 효과, 더 나아가 피치에 관계없이 권선되는 저항선에 의해 간편히 부품을 제조할 수 있는 효과 및 제조 설비 중에 대용량의 소성로 사용을 생략할 수 있는 효과와, 또 한편으로는 하나의 저항기로 2개의 저항기를 겸하거나 혹은 저항 용량의 변화에 의한 적용 범위의 확장 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 전동차, 엘리베이터 등과 같이 대전력이 적용되는 분야에서 사용되고 있는 대용량 저항기에 관한 것임, 특히 공심(空芯) 구조를 달성하여 제조 원가의 절감과 조립의 간편화를 도모함으로써 대량 생산에 적합한 대용량 저항기와 그 제조 방법을 제공하려는 것이다.

Claims (3)

1. 금속제 관체의 내부에 저항선이 수납 배치된 구조의 대용량 저항기에 있어서, 자체 탄성력을 갖도록 나선상으로 형성되고 중간이 비나선상의 현수부로 되어 있으며 양단부가 통상의 리드 단자에 용접 연결된 공심상 저항선과, 상기한 금속제 관체의 양단부에 각각 배치되어서 이 금속제 관체의 내부를 외부로부터 차단시키는 일측 및 타측 절연판과, 상기한 일측 및 타측 절연판 사이가 일정 간격으로 격리되게 대치시키는 절연 스페이서로 이루어지고, 상기한 공심상 저항선의 중간측 현수부는 금속제 관체의 타단부를 밀봉하는 타측 절연판의 훅크부에 걸려져 신장되게 배치된 구성이 특징인 대용량 저항기.
2. 제1항에 있어서, 상기한 저항선은 하나의 금속제 관체에 복수개가 수납된 구성이 특징인 대용량 저항기.
3. 복수개의 리드 단자를 일측 절연판에 관통 설치하는 공정과, 관통 설치된 리드 단자의 단부로 나선상의 저항선 양단부를 각각 용접 연결하는 공정과, 용접 연결된 저항선의 중간부를 상기한 일측 절연판에 대향 배치되는 타측 절연판의 훅크부로 걸어 연계시키고 양 절연판 사이에 절연 스페이서를 개재시켜 상기한 나선상 저항선이 신장 배치되게 하는 공정과, 상기한 절연 스페이서를 포함함 양 절연판을 통상의 금속제 관체로 수납하고 내부에 절연재를 충전시키는 공정과, 상기한 금속제 관체의 양단부에서 절연판의 외측부를 내열 시멘트로 밀봉 처리하는 공정으로 행해짐이 특징인 대용량 저항기의 제조방법.