JPH0342481B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気的抵抗体、特に改善された端部キ
ヤツプ又は端子部材を有する抵抗体及び改善され
た抵抗体を製造する方法に関する。本発明の抵抗
体は所望の電気伝導度の材料から成る抵抗要素又
はコアを有しそしてばねクリツプ、クランプ又は
他の取付け部品の対の間に取外し可能に取付けら
れることによつて電気回路に接続されるようにな
つている伝導性端部キヤツプ又は端子部材を有す
るタイプのものである。

かかる抵抗体は長い期間にわたつて使用されて
きた。典型的には、それらは合衆国特許第
1864336号、Bradley、及び第2385702号、
Hediger等に記載されている。

従来、かかる抵抗体は、端部キヤツプとの良好
な電気的接触を与えるために周辺（perimeter）
及び端部の部分に沿つて抵抗要素又はコア部材を
金属化することによつて組立てられた。先行技術
抵抗体コア部材及び金属化された端部の境界線に
コロナが発生するという固有のアーク発生の問題
を有する。かかるコロナは周囲の空気をイオン化
し、かくして抵抗体が高電圧状態にさらされると
きアーク発生を促進する。

本発明の電気抵抗体は、少なくとも１つの電気
伝導性端部がそれに取付けられている抵抗体コア
から成る。端部キヤツプはコアとキヤツプとの間
の接続部に隣接して位置づけられた外方に延びて
いる半径方向部分を有する。コロナが発生する傾
向は外向きに延びている半径方向部分によつて実
質的に減じられ、これは鋭い縁の除去及びコアと
キヤツプとの間の露出した電気的接点の除去によ
つて電気的バリヤを与える。本発明の抵抗体にお
いて、電流は側部を通してというより抵抗体本体
断面を通して分配される。これは連続性を与え、
そして特に高い上昇時間及び高電流パルスの場合
に電流が流れる断面を最大にする。コアとキヤツ
プとの間の電気的接点はキヤツプ内に且つコアの
端部（butt end）にのみある。一般に、延びた半
径方向部分（extended radial portion）はコア
本体から外方に約0.16cm乃至約1.27cm、更に好ま
しくは、約0.32cm乃至約0.80cm延びる。該延びた
半径方向部分は、普通、巾が約0.16cm乃至約1.27
cm、更に好ましくは巾が約0.32cm乃至約0.80cmで
ある。外方に延びた半径方向部分は好適には、端
部キヤツプがそれがもともと形成されている通り
に形状化することによつて端部キヤツプの一体的
部分として形成することができる。しかし、端部
キヤツプと別体の半径方向リング部材を端部キヤ
ツプに取付けて外方に延びた半径方向部分を形成
することは余り望ましくはないが実施可能なこと
である。通常、ここに述べたタイプの抵抗体は、
中味が詰まつているか又は中空の細長い円筒形状
にあり、そしてキヤツプ部材はコアの外径に係合
するように加工される。本発明は複数のデイスク
又はワツシヤで組立てられたコア本体を有する抵
抗体に適用することもでき、そして本明細書にお
いて使用される“コア”なる用語はかかる組立体
を包含することを意図する。

本発明の抵抗体のキヤツプはコアの側部から電
気的に絶縁されている。これはコアの外径より僅
かにより大きい、一般に約0.08cm乃至約0.64cm更
に好ましくは約0.16cm乃至約0.32cm、大きいコア
を受け入れるようになつているキヤツプ部材の部
分を加工することによつて好適に達成される。コ
アの側部とキヤツプの開口部との間の空間は電気
的絶縁材料の層をそこに注入又は充填することに
よつて好適に充填される。特に有用な絶縁材料は
熱硬化性樹脂である。

本発明の電気的抵抗体は誘電マトリツクス材料
から導体の抵抗性コア部材を形成することによつ
て製造される。コア部材は好ましくは電気的絶縁
材料で被覆される。次いで内側接触表面及びコア
を取付けるための孔又は開口部を有する端部キヤ
ツプが形成される。開口部はコア又は被覆された
コアの外径より大きい。端部キヤツプは開口部に
隣接した外方に延びている半径方向部分を有す
る。端部キヤツプは端部キヤツプの接触表面と電
気的に接触するようにコアの端部を置くように、
さもなければコアを端部キヤツプ内に間隔を置い
て配置するようにコアに取付けられる。端部キヤ
ツプの開口部とコアの側部との間の空間は電気的
絶縁材料、たとえば熱硬化性樹脂で充填される。

本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

添付図面に示された如く、抵抗体ユニツトは所
望の電気伝導度を有する中空の円筒形コア１１か
ら成る。一般に、抵抗体コアは、絶縁材料のマト
リツクス内に分布した炭素の如き電気的導体材料
から成る。実際に、コアは導体材料、充填剤及び
バインダのマトリツクスを形成し、次いでこれを
押し出すか、さもなければロツド又は他の所望の
形状に形成することにより製造される。次いでコ
アは高温で焼成して、凝集性の強い物体を形成す
るようにコア材料のガラス化（vitrification）を
達成するために焼成することによつて硬化され
る。次いで必要に応じてかかる生成物の長さは切
られて１１の如き所望の長さのコアを生成する。

抵抗体コアは、コアの電気的特性を変える汚染
物の浸透（infietration）を防止するように通常
雰囲気からシールされる。示された如く、コア１
１はコア１１の全長に延びるコーテイング１３で
被覆され、そして端部１５を除いてコア１１の内
径を覆う。特に有用なコーテイングはシリコンで
あり、これは塗装され得るか又はさもなければコ
ア１１に施こされ次いで焼付けされて（baked）
電気絶縁性不浸透シール被覆を形成する。従来は
被覆は不浸透シールを保持することを確実にする
ために端部キヤツプの熱膨脹係数に実質的に同様
である熱膨脹係数を持たねばならなかつた。本発
明は被覆とキヤツプとの間の実質的に広い範囲の
膨脹を許容し、かくして被覆材料の大きい選択性
及び端部キヤツプ材料及び設計における大きい変
更を容易にする。

端部キヤツプ１７は電気的伝導性材料、好適に
は金属、たとえばアルミニウム、銅、黄銅、ニツ
ケル又は鋼から加工製造される。アルミニウム及
び黄銅が特に有用である。端部キヤツプ１７は好
適には、アルミニウム又は黄銅から製造し次いで
金属、たとえばニツケルでメツキして接触抵抗及
び抵抗体が不利な環境条件下に使用されるときの
腐食を減じることができる。好適には、端部キヤ
ツプ１７はアルミニウム又は黄銅から加工され、
次いで金属、たとえばニツケルでメツキされて接
触抵抗及び抵抗体が不利な環境条件下に使用され
るときの腐食を減じる。好適には、端部キヤツプ
１７はクランプされるようになつており又はさも
なければ電気回路に電気的に接続されるようにな
つている外部接触部分１８を有する。端部キヤツ
プ１７はコア１１及びキヤツプ１７の接続部に隣
接して位置した外方に延びた断面がアーチ状の半
径方向部分１９を有する。キヤツプ１７はキヤツ
プ１７の内側接触表面２０をコア１１の端部１５
と電気的に接触するように位置せしめるようにコ
ア１１に取付けられている。コアの端部はフレー
ムスプレイング、スズメツキ、塗装又は金属によ
るメツキ、又は銀もしくは伝導性ペーストを端部
に施すことによつて電気的に伝導性とすることが
できる。キヤツプ１７の孔又は開口部はコア１１
を受入れるようになつており、そしてコア１１の
外径より大きい寸法であり、通常約0.08cm乃至約
0.64cm、更に好ましくは約0.16cm乃至約0.32cmよ
り大きい。

キヤツプ１７とコア１１の側部間の間隔を置い
て配置された部分は、電気的絶縁材料、好ましく
は熱硬化性樹脂を好適には先端に付けること
（pointing）又は充填することによつて充填され
る。特に有用な絶縁材料はエポキシ樹脂であり、
これはキヤツプ１７とコア１１の側部との間の空
間に注入することができ、そして約２時間約150
℃に加熱することによつてその場で硬化される。

キヤツプ１７の外方に延びた半径方向部分１９
はコロナ防止特徴を与える。端部キヤツプ１７に
おける鋭い縁の非存在は半径方向に広がつた部分
がアーク発生を促進する傾向を認め得る程に減じ
る。キヤツプ１７とコア１１との間の電気的接続
部はコア１１の端部１５及びキヤツプ１７の内側
接点２０のみにある。キヤツプ１７は抵抗体が電
気回路にあるとき電気的に荷電されるけれども、
電気的流れは全体のキヤツプ１７を介してではな
くて、むしろそれは端部キヤツプ１７の内側接点
２０と外側接点１８を介してコア１１の端部１５
間にある。広がつた部分１９はキヤツプ１７上に
形成され得る電荷を相対的に大きい面積にわたつ
て消散させ（dissipating）そしてコア１１とキ
ヤツプ１７との間のアーク発生を実質的に減少せ
しめる手段を与える。

本発明の抵抗ユニツトは、抵抗要素又はコア、
たとえば１１を最初形成することによつて製造さ
れる。好ましくは、コアは電気的絶縁材料で被覆
される。特に有用な被覆はシリコンであり、これ
は、コアの側部に塗布され次いで硬化されたキヤ
リヤと先ず混合することができる。コア部材の外
周より通常約0.08cm乃至約0.64cm、好ましくは約
0.16cm乃至約0.32cm大きい孔又は開口部を有する
１７の如き好ましくは金属製の端部キヤツプ、が
形成される。端部キヤツプは開口部に隣接して位
置した外方に延びた半径方向部分を有する。外方
に延びた半径方向部分は、キヤツプがコアに取付
けられているときのコア部材の側から約0.16cm乃
至約1.27cm更に好ましくは約0.32cm乃至約0.80cm
外方に延びる。次いでキヤツプ１７がコア１１に
取付けられて、内側接触表面２０をコア１１の端
部１５と電気的に接触せしめて置く。この図に示
された如き内側接触表面２０はコア１１の端部１
５に物理的且つ電気的に接触するようになつてい
る内側フランジによつて好適に形成される。フラ
ンジ又は接触表面２０は端部１５の断面積に等し
いか又はそれより大きい断面積を有する。さもな
ければ、コアは端部キヤツプに対して間隔を置い
て配置された関係にある。一般に、約0.08cm乃至
約0.64cm、更に好ましくは約0.16cm乃至約0.32cm
の間隔が端部キヤツプの開口部とコアの側壁との
間に保持される。次いでこの空間は好適には電気
絶縁性充填物２１、たとえば、熱硬化性樹脂、た
とえばエポキシ樹脂を注入することによつて充填
される。

第２図は第１図に示された本発明の別の態様を
示す。第２図に示された通り、キヤツプ１７の外
方に延びている半径方向部分１９は断面において
実質的に完全に丸くなつている。この態様は、更
にキヤツプ１７における鋭い縁を除去し、そして
キヤツプ１７とコア１１との間の電気的絶縁材料
２１のより容易な注入を促進する。第２図は中の
詰まつた抵抗体コア１１及び中の詰まつた端部キ
ヤツプ１７の使用も説明する。

前記説明及び態様は本発明を説明することを意
図するものであつて、それにより本発明を限定す
るものではない。種々の態様が、その精神又は範
囲から逸脱することなく本発明においてなされ得
ることは理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

添付図面の第１図及び第２図は本発明を具体化
する抵抗体の部分断面図である。 図において、１１……中空円筒形コア、１３…
…被覆、１５……コアの端部、１７……端部キヤ
ツプ、１８……外部接点、１９……外方に延びた
半径方向部分、２０……内部接触表面、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 端部及び周辺側部を有しかつ該側部に電
   気絶縁性不浸透シール被覆を有する細長い抵抗
   コア部材と、 (b) 該コア部材に取付けられた少なくとも１つの
   電気的に伝導性の端部キヤツプ部材とから成
   り、 (c) 該端部キヤツプ部材は、該コア部材の端部と
   のみ電気的に接触するように位置づけられ、そ
   して該端部キヤツプ部材と該シール被覆との間
   に接触して位置した電気絶縁性充填物によつて
   該コア部材の周辺側部から電気的に絶縁されて
   おり、 (d) 該端部キヤツプ部材は該コア部材との接触部
   に隣接して位置した断面がアーチ状の外方に延
   びている半径方向部分を有することを特徴とす
   る電気的抵抗体。 ２ 該コア部材は２つの端部及び各端部に取付け
   られたキヤツプ部材を有する特許請求の範囲第１
   項記載の抵抗体。 ３ 外方に延びている半径方向部分はコア部材の
   本体から約0.16cm乃至約1.27cm延びている特許請
   求の範囲第１項記載の抵抗体。 ４ 該キヤツプ部材が該コア部材を間隔を置いて
   受け入れるようになつている開口部を有し、該開
   口部内のコア部材の該側部が該キヤツプ部材から
   約0.08cm乃至約0.64cm間隔を置いて配置されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の抵抗体。 ５ 該電気絶縁性充填物は熱硬化性樹脂の層から
   なる特許請求の範囲第４項記載の抵抗体。 ６ (a) 端部及び周辺側部を有する誘電マトリツ
   クス材料中の伝導性材料からなる抵抗コア部材
   を形成し、 (b) 内側接触表面及び開口部を有する端部キヤツ
   プ部材を形成し、該開口部は該コア部材を間隔
   を置いて受け入れて、該コア部材の該側部と該
   開口部との間に約0.08cm乃至約0.64cmの間隔を
   許容し、該キヤツプ部材は該キヤツプ部材が該
   コア部材に取付けられているとき該コア部材の
   側部から約0.16cm乃至約1.27cm外方に延びるよ
   うになつている外方に延びている半径方向部分
   を有し、 (c) 該コア部材を該キヤツプ部材の開口部内に間
   隔を置いて取付け、該キヤツプ部材の該接触表
   面を該コア部材の端部と電気的に接触するよう
   に置きそして、 (d) 該コア部材の該側部と該キヤツプ部材の開口
   部との間の該空間を電気的絶縁材料で充填する
   ステツプより成る電気的抵抗体を製造する方
   法。 ７ 該抵抗コア部材は、該端部キヤツプ部材と電
   気的接触するようになつている端部を除いてすべ
   ての表面が電気的絶縁材料で被覆されている特許
   請求の範囲第６項記載の方法。 ８ 該端部キヤツプ部材がアルミニウム、銅、黄
   銅、ニツケル及び鋼から選ばれた金属から製造さ
   れる特許請求の範囲第６項記載の方法。 ９ ステツプ(d)における電気的絶縁材料が熱硬化
   性樹脂である特許請求の範囲第６項記載の方法。 １０ 該熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である特許
   請求の範囲第９項記載の方法。