特許 6477024 コンデンサの取付構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6477024

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】コンデンサの取付構造

(51)【国際特許分類】

   H01G 2/02 20060101AFI20190225BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20190225BHJP

【ＦＩ】

   H01G2/02 101A

   H02M7/48 Z

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-40884(P2015-40884)

(22)【出願日】2015年3月3日

(65)【公開番号】特開2016-162903(P2016-162903A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2017年12月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(72)【発明者】

【氏名】上高 佑介

(72)【発明者】

【氏名】黒澤 稔

【審査官】 鈴木 駿平

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５３−０７３４５２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−０１０６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０２４７８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５０−０３６０３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５６−１０６４８８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ ２／０２

Ｈ０１Ｇ ２／１０

Ｈ０２Ｍ ７／４２−７／９８

Ｈ０５Ｋ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円柱形をなすコンデンサの一端部に固定され、かつ半径方向に突出した一対の取付片を有する環状の取付バンドと、
上記取付片の一方に対応して取付板の表面に膨出形成され、かつ当該取付片をコンデンサの半径方向に沿って挿入可能なように上記取付板表面との間に上記半径方向に向かって開口した開口部を有し、挿入された取付片をコンデンサの接線方向に沿った２方向について拘束するとともに上記取付板の表面に沿って揺動可能に保持する第１ポケット部と、
上記取付片の他方に対応して上記取付板の表面に膨出形成され、かつ当該取付片をコンデンサの接線方向に沿った一方から挿入可能なように上記取付板表面との間に上記接線方向の一方ならびに上記半径方向に向かって開口した開口部を有し、挿入された取付片を上記接線方向の他方へ向かう方向について拘束する第２ポケット部と、
を備えてなるコンデンサの取付構造。

【請求項2】

上記取付板が板金からなり、上記第１ポケット部および上記第２ポケット部が打ち出し加工されている、請求項１に記載のコンデンサの取付構造。

【請求項3】

上記取付片の先端が円弧形に丸められており、
上記第１ポケット部は、上記取付片の先端を揺動可能に受ける円弧部を有する略Ｕ字形をなしている、請求項１または２に記載のコンデンサの取付構造。

【請求項4】

上記第１ポケット部および上記第２ポケット部は、上記取付板の表面から立ち上がった周壁と、上記取付板の表面と平行な底壁と、から構成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のコンデンサの取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えばインバータ装置の平滑コンデンサ等として用いられるコンデンサの取付構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばインバータ装置の平滑コンデンサとして用いられる比較的大容量の電解コンデンサは、円柱形をなしており、これを装置の取付板に取り付けるに際しては、一般に、環状の取付バンドを介してネジを用いた取付が行われている。すなわち、取付バンドは、帯状の金属板を環状に構成したもので、円柱形の電解コンデンサの端部に嵌め込み、かつ周方向に締め付けることで電解コンデンサの外周面に固定される。そして、取付バンドには、半径方向に舌片状に突出する複数（例えば一対）の取付片が設けられており、この取付片の孔を通して配置したネジにより各取付片を取付板に固定することで、電解コンデンサが取り付けられる（例えば特許文献１の第７図参照）。

【0003】

また、特許文献１，２には、ネジを用いずに取付バンドを取付板に固定保持するようにした取付構造が開示されている。

【0004】

特許文献１では、取付バンドが、一対の取付片に加えて、該取付片から９０°離れて位置する一対の係止爪を具備しており、他方、取付板には、取付バンドの外径に対応した円形の取付孔と、上記係止爪に対応した一対の切欠部と、が開口形成されている。そして、上記係止爪を上記切欠部を通して挿入した後、電解コンデンサとともに取付バンドを回転させることで、係止爪と取付片とが取付板を両側から挟持した形となり、これによって取付バンドならびに電解コンデンサが取付板に保持される。

【0005】

特許文献２では、筐体の比較的厚い取付壁に、取付バンドの外径に対応した円形の取付孔が開口形成されているとともに、取付片を保持するためのスリットが該取付孔の内周面に周方向に形成されている。さらに、取付壁の表面から該スリットに至る切欠部が設けられている。従って、取付バンドの複数の取付片を上記切欠部から挿入した後、電解コンデンサを適宜な角度回転させることで、スリット内に各取付片が保持され、電解コンデンサの取付がなされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実開昭６２−４１１８号公報

【特許文献2】特開２０００−６０１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

取付バンドの取付片を取付板に対し位置決めしながらネジ止めする従前の取付構造では、取付作業の作業性が悪く、特に、要求される容量に応じて複数のコンデンサを備えたインバータ装置などにおいては、多数の取付片のネジ止めに多大な時間を要し、好ましくない。

【0008】

一方、特許文献１や特許文献２の技術においては、取付バンド側あるいは取付板側の構成が比較的複雑となる。また、コンデンサの外径にほぼ対応した大きさの取付孔が各コンデンサに対し必要となり、取付板の強度低下などの点で好ましくない。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明に係るコンデンサの取付構造は、
円柱形をなすコンデンサの一端部に固定され、かつ半径方向に突出した一対の取付片を有する環状の取付バンドと、
上記取付片の一方に対応して取付板の表面に膨出形成され、かつ当該取付片をコンデンサの半径方向に沿って挿入可能なように上記取付板表面との間に上記半径方向に向かって開口した開口部を有し、挿入された取付片をコンデンサの接線方向に沿った２方向について拘束するとともに上記取付板の表面に沿って揺動可能に保持する第１ポケット部と、
上記取付片の他方に対応して上記取付板の表面に膨出形成され、かつ当該取付片をコンデンサの接線方向に沿った一方から挿入可能なように上記取付板表面との間に上記接線方向の一方ならびに上記半径方向に向かって開口した開口部を有し、挿入された取付片を上記接線方向の他方へ向かう方向について拘束する第２ポケット部と、
を備えて構成されている。

【0010】

上記の構成では、先ず、取付バンドの一方の取付片を第１ポケット部の開口部にコンデンサの半径方向に沿って挿入する。この状態で、一方の取付片が第１ポケット部内に揺動可能に保持されるので、次に、この第１ポケット部を支点として取付バンドをコンデンサとともに全体として回転させながら、他方の取付片を第２ポケット部の開口部にコンデンサの接線方向に沿って挿入する。これによって、一対の取付片の双方が第１，第２ポケット部内に保持された状態となり、コンデンサが取付板に取り付けられる。

【0011】

本発明の一つの好ましい態様では、上記取付板が板金からなり、上記第１ポケット部および上記第２ポケット部が打ち出し加工されている。

【0012】

また本発明の一つの好ましい態様では、上記取付片の先端が円弧形に丸められており、上記第１ポケット部は、上記取付片の先端を揺動可能に受ける円弧部を有する略Ｕ字形をなしている。

【0013】

また本発明の一つの好ましい態様では、上記第１ポケット部および上記第２ポケット部は、上記取付板の表面から立ち上がった周壁と、上記取付板の表面と平行な底壁と、から構成されている。

【0014】

また本発明の一つの好ましい態様では、上記取付板の表面と上記底壁の内側面との間の間隔が、上記取付片の厚さよりも僅かに大きく設定されている。

【発明の効果】

【0015】

この発明によれば、２つのポケット部へ取付片を挿入するだけでコンデンサが取付板に対し位置決めならびに保持されることとなり、取付作業が容易となる。そして、取付バンドとしては一対の取付片を具備した一般的な構成で足り、取付板に２つのポケット部を例えば板金の打ち出し加工などで形成すればよいので、加工の複雑化が比較的少なく、また取付板にコンデンサに対応した大きな取付孔を開口させる必要がない。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】電解コンデンサおよび取付板を取付前の状態で示す分解斜視図。

【図2】電解コンデンサを取付板に取り付けた状態を示す斜視図。

【図3】電解コンデンサおよび取付バンドの分解斜視図。

【図4】取付板の第１ポケット部および第２ポケット部を示す平面図。

【図5】図４のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図6】取付板への電解コンデンサの取付手順を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【0018】

図１および図２は、この発明の一実施例として、インバータ装置において平滑コンデンサとして設けられるコンデンサ例えば電解コンデンサ１を、取付バンド２を介して取付板３に取り付けた取付構造を示している。なお、図には、電解コンデンサ１を１個のみ図示しているが、実際には、必要な容量に応じて複数の電解コンデンサ１が取付板３上に並べて取り付けられている。

【0019】

電解コンデンサ１は、図３に示すように外周面１ａが円筒面をなす円柱形に構成されており、一方の端面１ｂに一対の端子４が設けられている。また他方の端面１ｃは、単純な平坦面をなしている。この電解コンデンサ１の端部に取り付けられる取付バンド２は、帯状金属板を環状に湾曲させたものであり、両端のフランジ部５の間に、両者を互いに締め付けるためのボルト６ａおよびナット６ｂが配置されている。ボルト６ａは、一対のフランジ部５の小孔（図示せず）を貫通し、ナット６ｂに螺合している。また取付バンド２は、軸方向の一方の端縁２ａからそれぞれ半径方向に突出した一対の取付片７を有し、かつこれらの取付片７と９０°異なる位置に、同じく半径方向に突出した補助脚部８を備えている。これらの取付片７および補助脚部８は、いずれも取付バンド２を構成する１枚の金属板を折り曲げ加工したものであり、取付バンド２の中心軸線（換言すれば電解コンデンサ１の中心軸線）と直交する１つの平面に沿って半径方向外側へ延びている。取付片７は、一定幅の帯状をなすように互いに平行な一対の側縁７ａと、円弧形に丸められた先端縁７ｂと、によって画定されており、また、一対の取付片７は、互いに１８０°離れた位置に配置されている。補助脚部８は、取付バンド２の取付状態での姿勢を安定させるために付加されたものであり、取付片７に比較して小さな矩形状をなしている。なお、図示例は取付バンド２としてネジ止めも可能な汎用品を用いた例を示しており、各取付片７がネジ止めのための長円形の孔９を具備しているが、本発明においては、この孔９は必須のものではない。

【0020】

上記のように構成された取付バンド２は、電解コンデンサ１の外周面１ａに嵌め込んだ上でボルト６ａ，ナット６ｂを締め付けることにより、電解コンデンサ１の端部に堅固に固定されている。特に、電解コンデンサ１の端子４とは反対側の端面１ｃが取付片７や補助脚部８の取付面と同一平面上に揃った位置でもって、取付バンド２が電解コンデンサ１に固定されている。

【0021】

図１，図２に示すように、上記取付バンド２の一対の取付片７に対し、取付板３には、取付片７を個々に保持する第１ポケット部１１および第２ポケット部１２が膨出形成されている。図示例では、取付板３が適宜な板厚の板金からなり、プレス装置を用いた打ち出し加工によって第１ポケット部１１および第２ポケット部１２が上面側へ膨出した形に形成されている。

【0022】

図４および図５は、第１ポケット部１１および第２ポケット部１２の詳細を示している。

【0023】

第１ポケット部１１は、取付板３の表面３ａから上方へ立ち上がった周壁１３と、取付板３の表面３ａと平行な底壁１４と、から構成されており、両者によって、底壁１４の下側に取付片７を収容する空間が形成されている。この第１ポケット部１１は、平面視において取付片７の外形にほぼ対応した略Ｕ字形をなし、取付片７の円弧形の先端縁７ｂに対応した円弧部１１ａを備えている。また、周壁１３が文字通りの開口したＵ字形をなすように、円弧部１１ａとは反対側の部分が直線状の開口部１５として開口している。この開口部１５は、第１ポケット部１１を打ち出し加工する際に切り込み線を設けることによって形成される。ここで、上記開口部１５は、取付片７を電解コンデンサ１の半径方向に沿って挿入可能なように電解コンデンサ１の半径方向に向かって開口しており、換言すれば、１８０°離れて位置することとなる第２ポケット部１２に向かって開口している。打ち出し加工によって取付板３の表面３ａから上方へ離れて位置する底壁１４の変位量は、取付片７の板厚よりも僅かに大きく設定されており、従って、表面３ａから底壁１４内側面までの開口部１５の間隔Δｔ（図５参照）は、取付片７の板厚よりも僅かに大きい。

【0024】

第２ポケット部１２は、第１ポケット部１１から取付バンド２の半径よりも僅かに大きい距離だけ離れて位置しており、第１ポケット部１１と同様に、取付板３の表面３ａから上方へ立ち上がった周壁１７と、取付板３の表面３ａと平行な底壁１８と、から構成されており、両者によって、底壁１４の下側に取付片７を収容する空間が形成されている。ここで、第２ポケット部１２は、第１ポケット部１１とは異なり、平面視において、外側の一つのコーナが円弧部１２ａとして丸められた略矩形をなしており、周壁１７は、円弧部１２ａを含む２辺に形成されている。残りの２辺つまり電解コンデンサ１の半径方向に向かう１辺と電解コンデンサ１の接線方向の一方に向かう１辺は、Ｌ字形に連続した開口部１９として開口している。つまり第２ポケット部１２の開口部１９は、電解コンデンサ１の接線方向および半径方向の双方に向かって開口している。この開口部１９は、やはり第２ポケット部１２を打ち出し加工する際にＬ字形に切り込み線を設けることによって形成されたものであり、第１ポケット部１１と同じく、表面３ａから底壁１８内側面までの開口部１９の間隔Δｔは取付片７の板厚よりも僅かに大きく設定されている。なお、円弧部１２ａの曲率半径は、取付片７の円弧形先端縁７ｂの曲率半径に概ね近似している。

【0025】

図６は、上記のように構成された第１ポケット部１１および第２ポケット部１２を利用して電解コンデンサ１を取付板３に取り付ける際の作業手順を示したものである。なお、電解コンデンサ１には予め取付バンド２が前述したように固定されている。

【0026】

先ず初めに、図（ａ）に示すように、取付バンド２の一方の取付片７を電解コンデンサ１の半径方向に沿って開口部１５から第１ポケット部１１内に挿入する。このとき、図（ａ）に示すように取付片７が第１ポケット部１１のＵ字形に対し僅かに傾いた姿勢となるので、この姿勢での挿入を許容するように、Ｕ字形の一対の直線部分の間の幅（換言すれば開口部１５の開口幅）は、取付片７の幅（一対の側縁７ａの間の間隔）よりも僅かに大きく設定されている。このように取付片７を第１ポケット部１１内に挿入した状態では、取付片７の円弧形の先端縁７ｂが第１ポケット部１１の円弧部１１ａ内周に当接し、ここを支点として取付片７ひいては取付バンド２全体が揺動可能となる。この揺動範囲は、取付片７の側縁７ａと第１ポケット部１１の周壁１３との干渉によって、比較的小さい角度に制限される。つまり、一方の取付片７は、第１ポケット部１１内への係合によって、電解コンデンサ１の接線方向に沿った２方向ならびに軸方向について拘束されると同時に、取付板３の表面３ａに沿った僅かな揺動が許容された状態となる。なお、図示例では第１ポケット部１１の下面側が開放されている（図５参照）ので、電解コンデンサ１を取付板３の面に対し僅かに傾けた状態として取付片７を斜め上方から開口部１５に挿入することも可能である。

【0027】

次に、図（ａ）の矢印Ｍに示すように、第１ポケット部１１を支点として取付バンド２全体を回転させながら、もう一方の取付片７を、電解コンデンサ１の接線方向に沿って開口部１９から第２ポケット部１２内に挿入する。これにより、図（ｂ）に示すように、取付片７が第２ポケット部１２内に収容された状態となり、略Ｌ字形に延びる周壁１７および底壁１８によって、電解コンデンサ１の接線方向の一方へ向かう方向ならびに軸方向について取付片７が拘束される。

【0028】

このように、一対の取付片７を第１ポケット部１１および第２ポケット部１２に各々挿入することで、電解コンデンサ１が取付バンド２とともに取付板３の所定位置に位置決めされ、かつ保持される。この取付状態では、一対の補助脚部８ならびに電解コンデンサ１の端面１ｃが取付板３の表面３ａに接しており、電解コンデンサ１が安定した直立姿勢に保たれる。従って、取付板３への電解コンデンサ１の取付作業が非常に簡単なものとなる。なお、各ポケット部１１，１２の開口部１５，１９の間隔Δｔが取付片７の板厚よりも僅かに大きいことから、電解コンデンサ１の多少のがたつきが許容された取付状態となるが、最終的には、電解コンデンサ１の端面１ｂにおける端子４が銅板などの導体で固定されるので、第１，第２ポケット部１１，１２から取付片７が抜け落ちて脱落してしまうような懸念がないことは勿論のこと、電解コンデンサ１の振動などの点で実用上十分な取付強度が得られる。

【0029】

電解コンデンサ１の振動をさらに抑制するために、例えば第２ポケット部１２の開口部１９の一部、例えば図６（ｂ）のような最終段階で取付片７と接する部分（つまり第１ポケット部１１と対向する辺）において、取付板３の表面３ａと底壁１８との間の間隔Δｔを取付片７の板厚よりも僅かに狭く設定しておくようにしてもよい。このようにすることで、取付片７が第２ポケット部１２により堅固に保持されるようになり、電解コンデンサ１の振動が抑制される。あるいは、第１ポケット部１１における間隔Δｔを取付片７の板厚よりも極僅かだけ小さく設定し、この第１ポケット部１１におけるがたつきを抑制するようにしてもよい。

【0030】

また振動に対してさらに堅固な取付が必要な場合には、第２ポケット部１２に挿入された取付片７を該第２ポケット部１２の底壁１８に対しネジ部材でもって固定するようにしてもよい。例えば、底壁１８に取付片７の孔９と合致する孔（図示せず）を設けておき、ボルト・ナットにより締結することができる。あるいは、取付片７にバーリング加工によりネジ孔（図示せず）を形成しておき、底壁１８の孔（図示せず）を通してネジ止めするようにしてもよい。

【0031】

また、上記の取付構造は、取付板３が垂直ないし垂直に近い傾斜姿勢で配置される場合にも好適である。つまり、電解コンデンサ１および取付バンド２が自重により取付板３の表面３ａに沿って下方へ付勢されるため、第２ポケット部１２の開口部１９がある程度上向きとなるように両ポケット部１１，１２を配置しておけば、第２ポケット部１２に挿入された取付片７が該第２ポケット部１２内により確実に保持されることとなり、手指等で電解コンデンサ１を積極的に回転させない限りは振動等で脱落することがない。

【0032】

以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は図示の実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、取付片７の先端縁７ｂが円弧形をなし、これに対応して第１ポケット部１１が円弧部１１ａを具備しているが、これらは必ずしも必須ではなく、取付片７の先端縁７ｂが矩形状であってもよく、また第１ポケット部１１が矩形状のものであってもよい。

【0033】

また上記実施例では、取付板３を板金製とし、ポケット部１１，１２を打ち出し加工により形成しているが、例えば合成樹脂製の取付板に第１，第２ポケット部を一体に型成形するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0034】

１…電解コンデンサ
２…取付バンド
３…取付板
７…取付片
１１…第１ポケット部
１２…第２ポケット部
１５…開口部
１９…開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】