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特開2020-194939耐振ケースを備えたコンデンサ装置及び耐振ケース
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-194939(P2020-194939A)
(43)【公開日】2020年12月3日
(54)【発明の名称】耐振ケースを備えたコンデンサ装置及び耐振ケース
(51)【国際特許分類】
   H01G 2/06 20060101AFI20201106BHJP
   H01G 9/08 20060101ALI20201106BHJP
   H01G 2/10 20060101ALI20201106BHJP
   H01G 2/02 20060101ALI20201106BHJP
【FI】
   H01G2/06 A
   H01G9/08 E
   H01G2/10 M
   H01G2/02 101B
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2019-101021(P2019-101021)
(22)【出願日】2019年5月30日
(71)【出願人】
【識別番号】595122132
【氏名又は名称】サン電子工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】古林 貴幸
(57)【要約】
【課題】コンデンサの耐振性を向上できるコンデンサ装置を提供する。
【解決手段】本体ケース21の一端の開口部21aを弾性体の封止体15により封止されるコンデンサ10を耐振ケース30により横置き状態で保持するコンデンサ装置1において、本体ケース21がコンデンサ素子11の収納部22と、径方向内側に突出して封止体15の外周面を押圧する内方突出部23と、内方突出部23よりも開口部21a側に配されて収納部22よりも大径の外方突出部24と、外方突出部24から封止体15の軸方向端面上に折り返される折返し部25とを有するとともに、封止体15が折返し部25よりも軸方向外側に突出する軸方向突出部16を有し、耐振ケース30が、収納部22の外周面を保持する外周保持部32と、軸方向突出部16の端面を支持する端面支持部33と、外方突出部24上の内方突出部23側に当接する係止部32bとを有する。
【選択図】図13
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンデンサ素子を収納した筒状の本体ケースの一端の開口部を弾性体の封止体により封止されるコンデンサと、前記コンデンサを横置き状態で保持する耐振ケースとを備えたコンデンサ装置において、
前記本体ケースが、前記コンデンサ素子の収納部と、径方向内側に突出して前記封止体の外周面を押圧する内方突出部と、前記内方突出部よりも前記開口部側に配されて前記収納部よりも大径の外方突出部と、前記外方突出部から前記封止体の軸方向端面上に折り返される折返し部とを有するとともに、前記封止体が前記折返し部よりも軸方向外側に突出する軸方向突出部を有し、
前記耐振ケースが、前記収納部の外周面を保持する外周保持部と、前記軸方向突出部の端面を支持する端面支持部と、前記外方突出部上の前記内方突出部側に当接する係止部とを有することを特徴とするコンデンサ装置。
【請求項2】
前記外周保持部と前記端面支持部との間に軸方向の隙間を設け、前記係止部が前記外周保持部の一端により形成されることを特徴とする請求項1に記載のコンデンサ装置。
【請求項3】
前記係止部が前記外周保持部の内面を前記端面支持部に向かって外周側に傾斜した傾斜面により形成されることを特徴とする請求項2に記載のコンデンサ装置。
【請求項4】
前記外方突出部の内面側に前記封止体の径方向に隣接した空間を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のコンデンサ装置。
【請求項5】
前記耐振ケースが、前記外周保持部と前記端面支持部とを連結する連結部を有し、前記連結部上に前記外方突出部が嵌まる凹部を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のコンデンサ装置。
【請求項6】
前記外周保持部が軸方向に分割されることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のコンデンサ装置。
【請求項7】
請求項1〜請求項6のいずれかに記載のコンデンサ装置に用いられることを特徴とする耐振ケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンデンサを耐振ケースにより保持したコンデンサ装置に関する。また本発明はコンデンサを保持する耐振ケースに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、車載用途等の電解コンデンサは容量が大きく大型化しており、実装時の耐振性能が求められる。このため、電解コンデンサを横置き状態で保持するコンデンサ装置が特許文献1に開示される。このコンデンサ装置は電解コンデンサ及び耐振ケースを備えている。電解コンデンサは一端に開口部を有した有底筒状の本体ケース内にコンデンサ素子を収納し、開口部が弾性体の封止体により封止される。コンデンサ素子のリード端子は封止体を貫通する。
【0003】
耐振ケースは一対の外周保持部と金属製の端子部とを備えている。外周保持部は弾性変形し、横置き状態の電解コンデンサの外周面を抱え込む。端子部はリード端子を挟持するスリットを有している。
【0004】
上記構成のコンデンサ装置によると、横置き状態の電解コンデンサの周面が外周保持部により保持される。このため、大型化された電解コンデンサに対する耐振性を高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2011−82044号公報(第5頁−第11頁、第3図)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記従来のコンデンサ装置によると、電解コンデンサは外周保持部により径方向の揺動を抑制されるが、軸方向に揺動可能になっている。このため、耐振ケース内で電解コンデンサを軸方向に移動させる力がリード端子及びそれに接続されるコンデンサ素子に加わり、リード端子やコンデンサ素子が損傷する虞があった。
【0007】
本発明はコンデンサの耐振性を向上できるコンデンサ装置及びそれに用いられる耐振ケースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために本発明は、コンデンサ素子を収納した筒状の本体ケースの一端の開口部を弾性体の封止体により封止されるコンデンサと、前記コンデンサを横置き状態で保持する耐振ケースとを備えたコンデンサ装置において、
前記本体ケースが、前記コンデンサ素子の収納部と、径方向内側に突出して前記封止体の外周面を押圧する内方突出部と、前記内方突出部よりも前記開口部側に配されて前記収納部よりも大径の外方突出部と、前記外方突出部から前記封止体の軸方向端面上に折り返される折返し部とを有するとともに、前記封止体が前記折返し部よりも軸方向外側に突出する軸方向突出部を有し、
前記耐振ケースが、前記収納部の外周面を保持する外周保持部と、前記軸方向突出部の端面を支持する端面支持部と、前記外方突出部上の前記内方突出部側に当接する係止部とを有することを特徴としている。
【0009】
また本発明は上記構成のコンデンサ装置において、前記外周保持部と前記端面支持部との間に軸方向の隙間を設け、前記係止部が前記外周保持部の一端により形成されることを特徴としている。
【0010】
また本発明は上記構成のコンデンサ装置において、前記係止部が前記外周保持部の内面を前記端面支持部に向かって外周側に傾斜した傾斜面により形成されることを特徴としている。
【0011】
また本発明は上記構成のコンデンサ装置において、前記外方突出部の内面側に前記封止体の径方向に隣接した空間を設けたことを特徴としている。
【0012】
また本発明は上記構成のコンデンサ装置において、前記耐振ケースが、前記外周保持部と前記端面支持部とを連結する連結部を有し、前記連結部上に前記外方突出部が嵌まる凹部を設けたことを特徴としている。
【0013】
また本発明は上記構成のコンデンサ装置において、前記外周保持部が軸方向に分割されることを特徴としている。
【0014】
また本発明の耐振ケースは、上記構成のコンデンサ装置に用いられることを特徴としている。
【発明の効果】
【0015】
本発明によると、耐振ケースが横置き状態のコンデンサの収納部の外周面を保持する外周保持部と、軸方向突出部の端面に当接する端面支持部と、外方突出部上の内方突出部側に当接する係止部とを有する。このため、外周保持部によってコンデンサの径方向の揺動が抑制され、端面支持部及び係止部によってコンデンサの軸方向の揺動が抑制される。従って、コンデンサの耐振性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置を示す斜視図
図2】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置を示す正面図
図3】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置を示す側面図
図4】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置を示す上面図
図5】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置を示す底面図
図6】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置の電解コンデンサを示す斜視図
図7】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置の電解コンデンサを示す上面断面図
図8】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置の耐振ケースを示す斜視図
図9】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置の耐振ケースを示す上面図
図10図4のA−A断面図
図11図4のB−B断面図
図12図4のC−C断面図
図13】本発明の第1実施形態のコンデンサ装置の要部を示す上面断面図
図14】本発明の第2実施形態のコンデンサ装置を示す斜視図
図15】本発明の第3実施形態のコンデンサ装置を示す正面図
図16】本発明の第3実施形態のコンデンサ装置を示す側面図
図17】本発明の第4実施形態のコンデンサ装置を示す正面断面図
図18】本発明の第4実施形態のコンデンサ装置を示す底面図
図19】本発明の第5実施形態のコンデンサ装置を示す正面断面図
図20】本発明の第6実施形態のコンデンサ装置を示す正面断面図
【発明を実施するための形態】
【0017】
<第1実施形態>
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1図5はそれぞれ第1実施形態のコンデンサ装置の斜視図、正面図、側面図、上面図及び底面図を示している。コンデンサ装置1は電解コンデンサ10及び耐振ケース30を備え、横置き状態の電解コンデンサ10を耐振ケース30により保持する。
【0018】
図6図7は電解コンデンサ10の斜視図及び上面断面図を示している。本実施形態の電解コンデンサ10はコンデンサ素子11、本体ケース21及び封止体15を備えている。
【0019】
コンデンサ素子11は誘電体被膜を有した帯状の陽極(不図示)と帯状の陰極(不図示)とを絶縁体のセパレータ(不図示)を介して巻回して形成される。陽極及び陰極にはそれぞれリード端子12及びリード端子13が接続される。コンデンサ素子11は電解液を充填した本体ケース21内に収納される。
【0020】
本体ケース21はアルミニウム等の金属により一端に開口部21aを有した断面円形の有底筒状に形成される。本体ケース21は円筒状の収納部22から絞り加工によって開口部21aに向かって順に、内方突出部23、外方突出部24、折返し部25が形成される。
【0021】
円筒形の収納部22にはコンデンサ素子11が収納される。内方突出部23は収納部22に連続して径方向内側に突出し、後述するように封止体15の外周面を押圧する。外方突出部24は内方突出部23の一端から径方向外側に突出する。外方突出部24は収納部22よりも大径に形成され、本体ケース21の最大径を有する。折返し部25は外方突出部24からカーリング加工によって折り返され、後述するように封止体15の軸方向端面上に配される。
【0022】
封止体15はゴム等の絶縁体の弾性材料の成形品により一対の貫通孔15aを有した円板状に形成され、本体ケース21の開口部21aに配される。封止体15には折返し部25よりも軸方向外側に突出する略円形の軸方向突出部16が設けられる。
【0023】
封止体15は絞り加工前の本体ケース21の開口部21aに配され、封止体15の貫通孔15aにはコンデンサ素子11のリード端子12、13がそれぞれ圧入される。次に、本体ケース21に絞り加工が施され、内方突出部23が封止体15に対向して形成される。封止体15は内方突出部23により外周面を押圧されて弾性変形し、内方突出部23の内周面に密接する。
【0024】
また、内方突出部23に連続して外方突出部24及び折返し部25が形成され、折返し部25の開放端が封止体15の軸方向端面上に配される。これにより、コンデンサ素子11を収納した本体ケース21の開口部21aが弾性体の封止体15により封止される。
【0025】
図8及び図9は耐振ケース30の斜視図及び上面図を示している。耐振ケース30は絶縁体の樹脂成形品により形成され、連結部31により連結される外周保持部32及び端面支持部33を備えている。
【0026】
耐振ケース30を形成する樹脂として、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PPA(ポリフタルアミド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、フッ素樹脂等を挙げることができる。耐薬品性及びコストの点でPPS、PPA、またはPBTにより耐振ケース30を形成すると特に好ましい。
【0027】
外周保持部32は上端を開放した断面C字状に形成され、上端部を両側方に弾性変形可能になっている。外周保持部32の内面32aは電解コンデンサ10の収納部22の外周面と同じ曲率で、中心角が180°よりも大きい円筒面により形成される。これにより、外周保持部32は電解コンデンサ10の収納部22を保持する。
【0028】
端面支持部33は連結部31の一端に立設され、外周保持部32の端面から電解コンデンサ10の軸方向に所定の隙間34を介して配される。端面支持部33にはリード端子12、13(図6参照)が挿入される一対のスリット33aが上下方向に延びて設けられる。
【0029】
端面支持部33の前面にはスリット33aを覆う一対のカバー部33bが設けられる。カバー部33bによってリード端子12、13がスリット33a内に保持される。
【0030】
隙間34内の連結部31の上面には外方突出部24が嵌まる凹部31aが設けられる。耐振ケース30の下面にはスリット33aに連続する一対の溝部30a(図5参照)が設けられる。
【0031】
また、耐振ケース30の下面には、配線基板(不図示)に設けた貫通孔に係合する接続固定部36(図2図5参照)が設けられる。
【0032】
図1図5において、電解コンデンサ10は軸方向を前後方向に向けて上方から外周保持部32に挿入される。この時、電解コンデンサ10の外方突出部24が耐振ケース30の隙間34内に配され、収納部22が外周保持部32の上端から押し込まれる。これにより、耐振ケース30の外周保持部32が弾性により左右に広がり、電解コンデンサ10が耐振ケース30内に収まると外周保持部32が弾性復帰する。その結果、本体ケース21の収納部22の外周部分が、耐振ケース30の外周保持部32により保持される。
【0033】
また、リード端子12、13は端面支持部33のスリット33aに挿入され、スリット33a内で下方に屈曲してカバー部33bにより保持される。下方に延びるリード端子12、13は配線基板に設けたスルーホールに挿通して半田付けされる。これにより、コンデンサ装置1が配線基板に実装される。この時、接続固定部36が配線基板に設けた貫通孔に係合し、コンデンサ装置1を強固に固定することができる。
【0034】
図10図11図12はそれぞれ図4のA−A断面図、B−B断面図、C−C断面図を示している。本体ケース21の収納部22の外周面は外周保持部32の内面32aと接して保持される。これにより、振動による電解コンデンサ10の径方向の揺動が抑制される。
【0035】
また、本体ケース21の外方突出部24は隙間34内に挿入され、連結部31に設けた凹部31a内に嵌まる。これにより、外方突出部24と連結部31との干渉を防止し、外周保持部32の内面32aの下端と連結部31の上面とを同じ高さに配置することができる。このため、連結部31の厚みを確保して耐振ケース30の強度を高くすることができる。
【0036】
図13はコンデンサ装置1の要部の上面断面図を示している。コンデンサ装置1は本体ケース21の収納部22を外周保持部32により保持した状態で封止体15の軸方向突出部16が端面支持部33に当接する。また、本体ケース21の外方突出部24の内方突出部23側が外周保持部32の一端の係止部32bに当接する。
【0037】
係止部32bは外周保持部32の内面32aを端面支持部33に向かって外周側に傾斜した傾斜面により形成される。また、係止部32bは同図に示すように外方突出部24に沿った曲線状の断面形状を有している。これにより、係止部32bを外方突出部24に密着させることができる。
【0038】
封止体15が弾性体により形成されるため、軸方向突出部16は端面支持部33に当接して弾性変形する。これにより、電解コンデンサ10の外周保持部32から前方部分は、隙間34部分において端面支持部33及び係止部32bによって挟持される。従って、振動による電解コンデンサ10の軸方向の揺動が抑制される。
【0039】
その結果、電解コンデンサ10のリード端子12、13やコンデンサ素子11に加わる衝撃を小さくして損傷の可能性を低くすることができる。これにより、電解コンデンサ10の耐振性を高くすることができる。
【0040】
また、本体ケース21の外方突出部24の内面側には封止体15の径方向に隣接した封止体15が存在しない空間Sが設けられる。外方突出部24は係止部32bに当接した際に空間Sによって僅かに弾性変形することができる。このため、電解コンデンサ10を耐振ケース30内に容易に押し込むことができる。
【0041】
尚、係止部32bを傾斜面により形成しているが、外周保持部32の内面32aと軸方向に垂直な端面との境界線により形成してもよい。また、係止部32bを外周保持部32の一端により形成しているが、外周保持部32よりも前方の連結部31上に係止部32bを設けてもよい。
【0042】
本実施形態によると、耐振ケース30が横置き状態の電解コンデンサ10の収納部22の外周面を保持する外周保持部32と、軸方向突出部16の端面に当接する端面支持部33と、外方突出部24上の内方突出部23側に当接する係止部32bとを有する。このため、外周保持部32によって電解コンデンサ10の径方向の揺動が抑制され、端面支持部33及び係止部32bによって電解コンデンサの軸方向の揺動が抑制される。従って、電解コンデンサ10の耐振性を高くすることができる。
【0043】
また、外周保持部32と端面支持部33との間に軸方向の隙間34を設け、係止部32bが外周保持部32の一端により形成される。このため、隙間34内に配した外方突出部24に当接する係止部32bを容易に実現することができる。
【0044】
また、係止部32bが外周保持部32の内面32aを端面支持部33に向かって外周側に傾斜した傾斜面により形成される。これにより、係止部32bを外方突出部24に密着させることができる。
【0045】
また、外方突出部24の内面側に封止体15の径方向に隣接した空間Sを設けたので、電解コンデンサ10を耐振ケース30内に容易に押し込むことができる。従って、コンデンサ装置1の組み立て時の作業性を向上することができる。
【0046】
また、外周保持部32と端面支持部33とを連結する連結部31上に外方突出部24が嵌まる凹部31aを設けている。これにより、外方突出部24と連結部31との干渉を防止し、外周保持部32の内面32aの下端と連結部31の上面とを同じ高さに配置することができる。このため、連結部31の厚みを確保して耐振ケース30の強度を高くすることができる。
【0047】
<第2実施形態>
次に、図14は第2実施形態のコンデンサ装置1の斜視図を示している。説明の便宜上、前述の図1図13に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は耐振ケース30の外周保持部32の構造が第1実施形態と異なっている。その他の部分は第1実施形態と同一である。
【0048】
耐振ケース30の外周保持部32は上端から上下方向に延びるスリット32cを有している。これにより、外周保持部32は底部を連結した状態で軸方向に分割される。
【0049】
外周保持部32は軸方向に分割されるため、電解コンデンサ10を押し込む際に容易に弾性変形することができる。これにより、コンデンサ装置1の組み立て時の作業性を向上することができる。
【0050】
<第3実施形態>
次に、図15図16は第3実施形態のコンデンサ装置1の正面図及び側面図を示している。説明の便宜上、前述の図1図13に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は接続固定部36(図2参照)に替えて補助端子37が設けられる。その他の部分は第1実施形態と同一である。
【0051】
補助端子37は金属製のピンにより形成され、耐振ケース30の底面の4箇所に突出して配される。補助端子37を耐振ケース30の底面の1箇所に設けてもよく、複数箇所に設けてもよい。
【0052】
スリット33a内を下方に延びるリード端子12、13は配線基板(不図示)に設けたスルーホールに挿通して半田付けされる。これにより、コンデンサ装置1が配線基板に実装される。また、補助端子37は配線基板に設けた貫通孔に挿通して半田付けされ、コンデンサ装置1を強固に固定することができる。
【0053】
本実施形態によると、第1、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0054】
<第4実施形態>
次に、図17図18は第4実施形態のコンデンサ装置1の正面断面図及び底面図を示している。説明の便宜上、前述の図1図13に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は接続固定部36(図2参照)に替えて補助端子38が設けられる。その他の部分は第1実施形態と同一である。
【0055】
補助端子38は金属板を折曲して形成され、2色成形等によって耐振ケース30の底面の4箇所に露出して配される。補助端子38を耐振ケース30の底面の1箇所に設けてもよく、複数箇所に設けてもよい。
【0056】
スリット33a内のリード端子12、13は下方に折曲され、下端で折曲されて耐振ケース30の底面の溝部30a内を後方に延びる。そして、溝部30a内のリード端子12、13の半田付けによってコンデンサ装置1が配線基板(不図示)に実装される。また、補助端子38が配線基板上に半田付けされ、コンデンサ装置1を強固に固定することができる。
【0057】
溝部30a内にリード端子12、13が配され、補助端子38が底面に沿って露出するため、耐振ケース30の底面を配線基板上に密接させることができる。これにより、電解コンデンサ10の水平状態を維持することができる。
【0058】
本実施形態によると、第1、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。尚、第1〜第3実施形態のコンデンサ装置1のリード端子12、13を本実施形態と同様に後方に屈曲して溝部30a内に配してもよい。
【0059】
<第5、第6実施形態>
次に、図19図20は第5実施形態及び第6実施形態のコンデンサ装置1の正面断面図を示しており、前述の図10と同様に収納部22上の軸方向に垂直な断面を示している。説明の便宜上、前述の図1図13に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は耐振ケース30の外周保持部32の構造が第1実施形態と異なっている。その他の部分は第1実施形態と同一である。
【0060】
図19のコンデンサ装置1は、耐振ケース30の外周保持部32の内面32aの下面32dが水平な平面により形成される。図20のコンデンサ装置1は、耐振ケース30の外周保持部32の内面の下面32eが水平に対してV字状に傾斜した2つの平面により形成される。
【0061】
電解コンデンサ10の収納部22は下面32d上または下面32e上に載置され、外周保持部32により保持される。これらの構成によっても第1、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0062】
尚、第1〜第6実施形態において、コンデンサ装置1が電解コンデンサ10を備えているが、他のコンデンサを備えたコンデンサ装置1であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明は、コンデンサを搭載する自動車、電子機器等に利用することができる。
【符号の説明】
【0064】
1 コンデンサ装置
10 電解コンデンサ
11 コンデンサ素子
12、13 リード端子
15 封止体
15a 貫通孔
16 軸方向突出部
21 本体ケース
21a 開口部
22 収納部
23 内方突出部
24 外方突出部
25 折返し部
30 耐振ケース
30a 溝部
31 連結部
31a 凹部
32 外周保持部
32a 内面
32b 係止部
32c スリット
32d、32e 下面
33 端面支持部
33a スリット
34 隙間
36 接続固定部
37、38 補助端子
S 空間
図1
図2
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