JP4332391B2 - リード端子付き抵抗器の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、抵抗器本体が起立姿勢で実装面上に保持される縦置き型のリード端子付き抵抗器の製造方法とに関する。

抵抗器本体の両端にリード端子が突設されているリード端子付き抵抗器は、回路基板上に横向きに実装されることもあるが、実装密度や放熱効果を高めるために、回路基板上に起立姿勢で実装されることも多い。図９は、このような縦置き型のリード端子付き抵抗器の従来例を示す正面図である。同図に示すリード端子付き抵抗器１は、略円柱状の抵抗器本体２と、この抵抗器本体２の両端に突設された一対のリード端子３，４とによって構成されている。線材からなるリード端子３，４のうち、一方のリード端子３は短寸であるが、他方のリード端子４はそれよりも長寸で基端部が略Ｕ字形に折り曲げられている。かかるリード端子付き抵抗器１を図示せぬ回路基板上に実装する際には、一対のリード端子３，４の各先端部をそれぞれ該回路基板の対応するリード取付孔へ挿通してランドに半田付けし、抵抗器本体２が起立姿勢で実装面上に保持されるようにする。なお、この種のリード端子付き抵抗器１は回路基板上に直接実装されることもあるが、自立強度を向上させるためにホルダを併用して実装されることもある（例えば、特許文献１参照）。

かかる従来のリード端子付き抵抗器１を製造する際には、まず図１０（ａ）に示すように、セラミック等の絶縁材料からなる碍子５の表面に炭素被膜６を設けて抵抗素体７を形成する。次に図１０（ｂ）に示すように、抵抗素体７の両端部に電極キャップ８を取り付けた後、図１０（ｃ）に示すように、炭素被膜６に螺旋状溝６ａを設けて抵抗値を調整することにより、所望の抵抗値に設定された未塗装抵抗器２ａを得る。次に図１０（ｄ）に示すように、各電極キャップ８の端面に、未塗装抵抗器２ａの軸線方向に延びる線材９，１０を溶着する。しかる後、図１０（ｅ）に示すように、未塗装抵抗器２ａに保護膜２ｂを塗装して抵抗器本体２を形成する。そして、図示はしていないが保護膜２ｂに設定抵抗値等を示す捺印やカラーコードを表示した後、一方の線材９を切断して短寸な第１のリード端子３となし、かつ他方の線材１０を折り返し形状にフォーミングして第２のリード端子４となすことにより、図９に示すリード端子付き抵抗器１を完成する。
実開平１−１１５２９１号公報（第４頁、第２図）

ところで、図９に示すような従来のリード端子付き抵抗器１は、抵抗器本体２の大きさが異なっても基本的な構成に差異はないため、ほぼ同じ生産ラインで多品種のリード端子付き抵抗器が製造できるというメリットがあり、これが低コスト化を実現する大きな要因となっている。例えば、図１０（ｄ）に示す製造工程では、未塗装抵抗器２ａと線材９，１０とを位置合わせして高信頼性の溶接を効率よく行うために高価な機械が必要であり、仮に抵抗器本体２（未塗装抵抗器２ａ）の大きさに応じて異なる機械を準備するとなると莫大な設備投資を余儀なくされてしまうが、実際には抵抗器本体２の大きさが異なっても対応できる汎用機を使用して線材９，１０のチャッキングや溶接を行っているため、多品種のリード端子付き抵抗器を極めて安価に製造することができる。

しかしながら、かかる汎用機を使用して製造されるリード端子付き抵抗器１では線材９，１０の長さが規格化されてしまうため、抵抗器本体２の長手寸法（軸線方向の寸法）がある程度長くなると、折り返し形状にフォーミングされる第２のリード端子４の長さが不足してしまう。つまり、第２のリード端子４は、略Ｕ字形に折り返される基端部と、抵抗器本体２に沿って延在する中間部と、第１のリード端子３に沿って延在する先端部とで構成されるため、抵抗器本体２が長寸で該中間部が長くなると相対的に該先端部は短くなり、該先端部が過度に短くなるとリード端子付き抵抗器１は実装不能となる。それゆえ、汎用機を使用して安価に製造可能な従来のリード端子付き抵抗器１は、抵抗器本体２の長寸化が必要な場合に対応できないという問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、抵抗器本体の長寸化に対応できる縦置き型の安価なリード端子付き抵抗器の製造方法を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明は、抵抗器本体が起立姿勢となるようにリード端子を回路基板のリード取付孔に挿通して実装されるリード端子付き抵抗器の製造方法において、抵抗器本体の両端に該抵抗器本体の軸線方向に延びる線材を溶着する線材溶着工程と、前記線材溶着工程後に一方の前記線材を切断することによって短寸な第１のリード端子を形成する短寸リード形成工程と、前記線材溶着工程後に他方の前記線材の先端面に前記短寸リード形成工程で切断除去した延長用線材の一端面を衝合させて冷間圧接を行うことにより、該延長用線材を前記他方の線材に継ぎ足してなる長寸リードを形成する冷間圧接工程とを備え、前記長寸リードから折り返し形状にフォーミングされた第２のリード端子を形成するようにした。

このようなリード端子付き抵抗器の製造方法では、抵抗器本体の一端側に溶着されている線材の先端に冷間圧接法で延長用線材を継ぎ足して長寸リードを形成するという冷間圧接工程を採用し、この長寸リードから折り返し形状の第２のリード端子を形成するので、所望の長さの第２のリード端子を簡単に形成することができる。しかも、短寸リード形成工程で切断除去した線材を冷間圧接工程で延長用線材として使用しているので、線材を有効利用できて材料費の節約が図れると共に、冷間圧接工程を短寸リード形成工程と連続的に効率よく行うことができる。なお、その他の各工程は汎用機を使用して行うことができるため、新たな設備投資は不要である。したがって、抵抗器本体の長寸化に伴って第２のリード端子に要求される長さが増大しても、最小限のコストアップのみで安価に対応することが可能となる。

本発明による縦置き型のリード端子付き抵抗器の製造方法は、抵抗器本体の一端側に溶着されている線材の先端に冷間圧接法で延長用線材を継ぎ足すことにより長寸リードを形成し、この長寸リードから折り返し形状の第２のリード端子を形成するので、所望の長さの第２のリード端子が簡単に形成できる。しかも、短寸リード形成工程で切断除去した線材を冷間圧接工程で延長用線材として使用しているので、線材を有効利用できて材料費の節約が図れると共に、冷間圧接工程を短寸リード形成工程と連続的に効率よく行うことができる。そのため、抵抗器本体の長寸化に伴って第２のリード端子に要求される長さが増大しても、最小限のコストアップのみで安価に対応することができる。

以下、発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る縦置き型のリード端子付き抵抗器を示す正面図、図２は該抵抗器の製造工程を示す説明図、図３は該製造工程中の冷間圧接工程を詳細に示す説明図、図４は図３の要部拡大図、図５は図３に示すダイスの加圧接合面拡大図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面図、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図８は図５のＣ−Ｃ線に沿う側面図である。

図１に示すリード端子付き抵抗器１１は、略円柱状の比較的長寸な抵抗器本体１２と、この抵抗器本体１２の両端に突設された一対のリード端子１３，１４とによって構成されており、線材からなるリード端子１３，１４のうち一方のリード端子１３は短寸であるが、折り返し形状にフォーミングされている他方のリード端子１４は、後述する冷間圧接によって長さが大幅に延長されている。この長寸なリード端子１４は、略Ｕ字形に折り返された基端部１４ａと、抵抗器本体１２に沿って延在する中間部１４ｂと、第１のリード端子１３に沿って延在する先端部１４ｃとからなり、中間部１４ｂの一部が冷間圧接によって形成された接合部Ｐとなっている。そして、かかるリード端子付き抵抗器１１を図示せぬ回路基板上に実装する際には、リード端子１３の先端部とリード端子１４の先端部１４ｃをそれぞれ、該回路基板の対応するリード取付孔へ挿通してランドに半田付けし、抵抗器本体１２が起立姿勢で実装面上に保持されるようにする。

このように構成されたリード端子付き抵抗器１１の製造方法において、両端に線材を突設した未塗装抵抗器に保護膜を塗装して抵抗器本体１２を形成するまでの工程は、前述した従来技術（図１０参照）と基本的に同等である。すなわち、まずセラミック等の絶縁材料からなる碍子の表面に炭素被膜を設けて抵抗素体を形成し、この抵抗素体の両端部に電極キャップを取り付けた後、炭素被膜に螺旋状溝を設けて抵抗値を調整することにより所望の抵抗値に設定された未塗装抵抗器を得る。そして、各電極キャップの端面に未塗装抵抗器の軸線方向に延びる線材を溶着した後、この未塗装抵抗器に保護膜を塗装して抵抗器本体１２を形成する。そして、この保護膜に設定抵抗値等を示す捺印やカラーコードを表示して、図２（ａ）に示す状態となる。つまり、図２（ａ）において、抵抗器本体１２の両端にはその軸線方向に延びる線材１５，１６が溶着されており、図示はしていないが抵抗器本体１２の表面（保護膜）には捺印またはカラーコードが表示されている。

次なる製造工程は図２（ｂ）に示す短寸リード形成工程であって、図２（ａ）における一方の線材１５を適宜位置で切断することにより、所定寸法の短寸な第１のリード端子１３を形成する。このとき、鎖線で示す線材１５の切断除去部分１５ａは、この後に行われる冷間圧接工程で延長用線材として利用する。すなわち、次なる冷間圧接工程では、図２（ｃ）に示すように、周知の冷間圧接法によって他方の線材１６の先端に延長用線材１５ａを継ぎ足すことにより、第２のリード端子１４用の長寸リード１７を形成する。

かかる冷間圧接工程の作業手順について説明すると、まず図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、抵抗器本体１２の一端側に突設されている線材１６と、線材１５の切断除去部分である延長用線材１５ａとを、ダイス２０の内部に一直線状に配置する。このダイス２０は、加圧接合面２１ａ〜２４ａの形状が互いに対称的な４個のブロック２１〜２４を組み合わせて構成され、それぞれの加圧接合面２１ａ〜２４ａの一辺端の中央部に半円椀形状の膨出部２５が形成されていると共に、加圧接合面２１ａ〜２４ａに隣接するそれぞれのチャッキング面２１ｂ〜２４ｂに一直線状に延びて膨出部２５の頂部に至る凹溝２６が形成されている（図５〜図８参照）。つまり、ブロック２１，２２の相対向する凹溝２６間に線材１６を配置し、かつブロック２３，２４の相対向する凹溝２６間に延長用線材１５ａを配置して、両線材１６，１５ａの端面どうしを衝合させることにより、図３（ａ）および図４（ａ）に示す状態となる。

そして、両線材１６，１５ａの端面どうしを衝合させたまま、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示すように、ブロック２１，２２の間隔を狭めて相対向するチャッキング面２１ｂ，２２ｂによって線材１６をチャッキングすると共に、ブロック２３，２４の間隔を狭めて相対向するチャッキング面２３ｂ，２４ｂによって延長用線材１５ａをチャッキングする。しかる後、図３（ｃ）および図４（ｃ）に示すように、ブロック２１，２２とブロック２３，２４との間隔を狭める向きに加圧して、両線材１６，１５ａの衝合している部分を圧着・接合させるという冷間圧接を行うことにより、延長用線材１５ａを線材１６に継ぎ足してなる長寸リード１７を形成する。なお、かかる冷間圧接によって両線材１６，１５ａの接合部Ｐには、図２（ｃ）や図４（ｄ）に示すようなバリ１８が生じるが、ダイス２０内には膨出部２５の周囲にバリ１８を逃がすための空間が画成されているので問題とはならない。この後、図３（ｄ）および図４（ｄ）に示すように、ブロック２１〜２４による加圧とチャッキングを解除して、長寸リード１７をダイス２０から取り外す。

こうして冷間圧接工程を終了したなら、第２のリード端子１４用の長寸リード１７に残存するバリ１８を取り除くバリ除去工程を行って、図２（ｄ）に示す状態となる。そして、次なる長寸リード切断工程で、図２（ｅ）に示すように長寸リード１７を適宜位置で切断することにより、所望の長さの第２のリード端子１４を形成する。しかる後、次なる折曲工程で第２のリード端子１４を折り返し形状にフォーミングして、図１に示すリード端子付き抵抗器１１を完成する。

このように本実施形態例に係るリード端子付き抵抗器１１の製造方法は、抵抗器本体１２の両端に線材１５，１６を突設して一方の線材１５を適宜位置で切断することにより短寸な第１のリード端子１３を形成した後、線材１５の切断除去部分である延長用線材１５ａを冷間圧接法で他方の線材１６の先端に継ぎ足すことにより長寸リード１７を形成し、この長寸リード１７から第２のリード端子１４を形成するという手法なので、従来一般に行われている製造工程に簡便な冷間圧接の工程を追加するだけで、第２のリード端子１４を所望の長さに形成することが可能であり、冷間圧接工程以外の各工程では汎用機が使用できる。しかも、本実施形態例では、冷間圧接工程で線材１６の先端に継ぎ足す延長用線材として、短寸リード形成工程で生じる線材１５の切断除去部分を利用しているため、線材が有効利用できて材料費の節約が図れると共に、冷間圧接工程を短寸リード形成工程と連続的に効率よく行うことができる。そのため、抵抗器本体１２の長寸化に伴って折り返し形状の第２のリード端子１４の長さを増大しなければならない場合でも、最小限のコストアップのみで安価に対応することができる。

本発明の実施形態例に係るリード端子付き抵抗器の正面図である。 図１に示す抵抗器の製造工程説明図である。 図２の製造工程中の冷間圧接工程を詳細に示す説明図である。 図３の要部拡大図である。 図３に示すダイスの加圧接合面拡大図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿う側面図である。 従来例に係るリード端子付き抵抗器の正面図である。 図９に示す抵抗器の製造工程説明図である。

１１ リード端子付き抵抗器
１２ 抵抗器本体
１３ 第１のリード端子
１４ 第２のリード端子
１５，１６ 線材
１５ａ 延長用線材
１７ 長寸リード
２０ ダイス
２１〜２４ ブロック
２１ａ〜２４ａ 加圧接合面
２１ｂ〜２４ｂ チャッキング面

Claims (1)

1. 抵抗器本体が起立姿勢となるようにリード端子を回路基板のリード取付孔に挿通して実装されるリード端子付き抵抗器の製造方法において、
   抵抗器本体の両端に該抵抗器本体の軸線方向に延びる線材を溶着する線材溶着工程と、
   前記線材溶着工程後に一方の前記線材を切断することによって短寸な第１のリード端子を形成する短寸リード形成工程と、
   前記線材溶着工程後に他方の前記線材の先端面に前記短寸リード形成工程で切断除去した延長用線材の一端面を衝合させて冷間圧接を行うことにより、該延長用線材を前記他方の線材に継ぎ足してなる長寸リードを形成する冷間圧接工程とを備え、
   前記長寸リードから折り返し形状にフォーミングされた第２のリード端子を形成するようにしたことを特徴とするリード端子付き抵抗器の製造方法。

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