CN102598171A - 电解电容器用插座 - Google Patents

Abstract

本发明可在内部压力增大时也能防止电解电容器的保持力出现任何的降低，本发明还可增大与其一同使用的电路的重复使用有效性。为了达到该目的，用于电解电容器的插座11具有用于支承电容器61底面的支座12，电容器61具有壳体62和设置在其底面的引线63，64，支座表面12包括用于将引线63，64电连接至电路基板51的连接端子31。支座12包括与其一同形成的支架13以用于可松开地保持电容器61的邻近引线63，64的一部分，以及形成在其中以用于适应设置在电容器61壳体62处的密封橡胶65的变形的凹部14。

Description

电解电容器用插座

技术领域

本发明涉及一种用于电解电容器的插座，更具体地说，本发明涉及这样一种用于电解电容器的插座，通过使用该插座，寿命相对较短的电解电容器可由新的电解电容器替换，并且电路也可与新替换的电解电容器一起使用。

背景技术

通常，电解电容器与电路元件一起用于如平滑电路中。

这些电路元件可使用很长时间。与之相反，电解电容器的寿命却相对较短。特别是，电容值小的电容器的寿命短于电容值大的电容器。这导致电路的寿命由小容量电容器的寿命等决定。

为了长时间使用电路，需要对已达寿命的电解电容器进行更换。然而，通常而言，电解电容器通过压配合或焊接被牢牢固定。

例如，日本实用新型公开No.3-68386A中公开的电解电容器包括板状插座底和插座盖，插座底具有从其向下伸出的导电引脚，插座盖与插座底接合以将电解电容器牢固安装保持在插座底上。导电引脚具有位于其中的相应的孔以用于接收电解电容器的引线。与引线同轴延伸的引脚下端被牢固焊接到电路基板上，并且插座底与基板分隔开。

通过这种配置，电解电容器分别通过简单地插入和抽出就可固定至基板和从基板拆除。这使得寿命终止的电解电容器可由新的电容器进行替换，并且由于替换了新的电容器，电路可被使用。

通常，如图15所示，电解电容器101具有壳体103以用于容纳多个元件和电解质。引线104和105从壳体的下端开口穿出。开口由橡胶密封件106闭合。因此，壳体内部的压力将有可能响应于施加到其上的大气温度、电压和纹波电流等而增大。压力增大导致橡胶密封件106膨胀，如图15中虚线所示。由于膨胀的橡胶密封件的底面与插座底接触，其将迫使壳体107与基板分开，而这将使电容器101的保持力丧失。

保持力的丧失导致抗振性降低，这将进而降低电路性能，包括不期望的电解电容器从基板的掉落从而导致如电路可重复利用的优点消失。

由此，本发明将克服例如在电解电容器的内部压力增大时保持力降低的缺点，并从而保持电路可重复利用的有效性。

发明内容

因此，一种用于电解电容器的插座，所述电解电容器具有壳体和从壳体的底面伸出的引线，所述插座包括用于接收电容器底面的支座；和用于将引线电连接至电路基板的连接端子；其中支座包括用于可松开地保持电容器一部分壳体的支架，该部分邻近于引线，支座进一步包括被限定在支座的顶面中用于适应(accommodating)设置在电容器壳体底部的密封橡胶的变形的凹部。

根据该配置，电解电容器由支架可松开地保持。另外，支架使得电解电容器的壳体稳定并在允许密封橡胶变形的同时维持电解电容器的保持力。

优选地，支座具有从支座的外周面延伸至凹部的槽。根据该配置，空气响应于密封橡胶的膨胀和收缩而通过连接槽，这确保了膨胀和收缩不受任何限制并从而将支架保持力维持为稳定状态。

优选地，所述槽位于连接所述连接端子的平面上，其中引线连接至所述连接端子。这使得连接槽穿过电解电容器的引线插入的位置，从而当支架保持电解电容器时槽用作引导标记。

优选地，支座底面限定出与电路基板相接触的接触面。这使得，通过接触面与电路基板的接触，所安装的插座相比于由连接端子所支承的插座更加稳定以成功抗振。

优选地，支架具有用于与在电容器壳体处限定出的相关收缩部相接合的接合装置。这使得接合装置能够稳定地保持电解电容器以防止电解电容器由于振动而掉落。

优选地，接合装置由接合弹簧构成，其从支架的上部向下伸出并且可以在内外侧方向上弹性变形。这使得接合弹簧被设计为更长，因此，即使对于壳体直径和/或收缩部的大小和形状不同的商用产品而言，在降低施加给电容器的应力的同时，也可牢固地保持电容器。

优选地，每个连接端子具有供引线插入的底孔和设置在底孔内面以用于弹性保持所插入引线的弹簧。这使得弹簧与引线弹性接触以建立可靠的电连接，这降低了施加给正插入的引线的压力。底孔防止电容器泄漏的液体到达例如电路基板的其他部分。

如上所述，根据本发明，由于电解电容器可拆除，因此电路可容易再利用。另外，支座的凹部可在支座对电容器保持稳定支承的同时允许密封橡胶的变形。随之可防止电容器掉落并在保持电路可靠运行的同时允许重复使用电容器。

附图说明

图1是电解电容器用插座的剖面图，其示出了插座的操作状态；

图2是电解电容器用插座的透视图；

图3是电解电容器用插座的透视图；

图4是电解电容器用插座的平面图；

图5A是沿图4中线A-A截取的剖面图；

图5B是沿图4中线B-B截取的剖面图；

图6A是示出了电解电容器用插座与电解电容器间关系的剖面图；

图6B是示出了电解电容器用插座与电解电容器间关系的剖面图；

图7是示出了电解电容器如何插入电解电容器用插座的侧视图；

图8A是示出了电解电容器用插座安装过程的视图；

图8B是示出了电解电容器用插座安装过程的视图；

图9A是示出了电解电容器用插座安装过程的视图；

图9B是示出了电解电容器用插座安装过程的视图；

图10是示出了电解电容器用插座操作状态的视图；

图11是示出了电解电容器用插座的另一实施例的透视图；

图12是示出了电解电容器用表面安装插座的另一实施例的视图；

图13A是图12中电解电容器用表面安装插座的剖面图；

图13B是图12中电解电容器用表面安装插座的底部视图；

图14是示出了图12中电解电容器用表面安装插座的操作状态的视图；以及

图15是示出了传统电解电容器内部结构的剖视图。

具体实施方式

参考附图，将对本发明的实施例进行描述。图1所示为示出了电解电容器用插座11的操作状态的剖面图。如图所示，插座11通过焊接被牢固地安装在电路基板51上，其中插座11可松开地保持电解电容器61。此外，这样设计插座11，使得其能适应由电解电容器61的内部压力增大所导致的电容器部分膨胀，并从而稳定地保持电容器。在该实施例中，电解电容器61为通用电容器，其包括壳体62和位于壳体62底部的作为正负端子的两条引线63和64。

将针对插座的总体构造做出说明。图2和3为分别从其上部和底部看去的插座11的透视图。图4为平面图，图5A和5B为分别沿图4中线A-A和B-B截取的剖面图。如图所示，插座11包括支座(support)12，其用于支撑电容器61的壳体62的底面。支座12包括多个连接端子31，其用于将从电容器61的壳体62延伸的引线63和64电气连接到电路基板51的相关部分。支座12进一步包括与其一同形成的支架(holder)13，其用于邻近于引线63，64可松开地保持电解电容器61的壳体62的部分。支座12还包括形成在其顶部的多个凹部14，用于适应密封地装配在电解电容器61的壳体62的各自底部开口中的橡胶密封件65的膨胀(见图1)。

特别地，支座12和支架13彼此一体形成。支座12被设计为具有从上部看基本矩形的配置，其允许两个电解电容器61并排布置在支座12上，并且它们的引线63和64向下。支架13从支座12顶面的周围部分向上延伸。

尽管支架13可以是能够基本围绕电解电容器61的全部壳体62的空心圆柱体，但是，如图2和4中所示，在本实施例中其也可以被设计为具有多个切口16。例如，支架13具有位于支座12纵向中间部分的内侧支架部分13a以及位于支座12四角的两对外侧支架部分13b。并且，内侧和外侧支架部分13a和13b被排列为分别在内外侧支架部分13a和13b之间以及外侧支架部分13b之间形成切口16，这使得保持在支座12上的各电解电容器61外围的三个面部分在相邻保持部分之间露出。

每个支架13均被设计为具有以适当的保持力保持电解电容器61的壳体62所需的一定高度。

两对外侧支架部分13b中的每一个均具有接合装置，以与在电解电容器61的壳体62上形成的相关凹部或收缩部62a牢固接合，从而使得支架能够牢固保持电解电容器61的壳体62。

尽管接合装置可以由一体形成在支架13内周面上的细长突出部构成，但是如图5B中所示，在本实施例中其也可由能够在径向弹性活动的接合弹簧17构成。接合弹簧17形成在外侧支架部分13b的宽度方向上的中部并从其上部向下伸出。接合弹簧17的远端具有与其一体形成并从其向内突出的突出部17a。突出部17a的位置和大小被设计为与电解电容器61的壳体62的相关收缩部62a接合。

确定突出部的高度和形状以及电解电容器61的引线63和64的长度，以使得当电解电容器61如图6A所示未被紧固保持时，接合弹簧17的突出部17a不与相关的收缩部62a接合，但是，当电解电容器61如图6B所示已经被紧固保持时，接合弹簧17的突出部17a开始与相关收缩部62a扣合接合，而这确保了电解电容器61的牢固安装。

如此构成的支座12的位于支架13下端内的周部具有用于支承电解电容器61的壳体62下端的平面部分18(见图1和6A，6B)。

凹部14形成在支承面部分18内以与设置在电解电容器61的壳体62底部开口处的最下端橡胶密封件65相对，从而其能够适应密封橡胶65的变形。从上方看，凹部14为圆形，并且其具有合适的深度，该深度由密封橡胶65的膨胀量决定。

凹部14的内侧底面具有两个贯穿的通孔19以用于将连接端子31接收于其中。如图5A所示，每个通孔19被设计为具有较大直径的上部、较小直径的下部、以及位于二者之间的阶梯19a，这使得连接端子31可被压配合并牢固保持在通孔19中。如图4所示，每对通孔19彼此平行布置并在支座12的纵向上彼此分开。

如图1，2和5A所示，支座12包括限定于其中并从支座12的外周面延伸至凹部14内部的连接槽20。连接槽20被构造成具有合适的宽度和深度并沿成对通孔19的中心连接面线性延伸。例如，如图2和4中所示，槽20形成在横跨相邻外侧支架部分13b之间的切口16的支承面部分18中。这种安排确保电解电容器61的引线63和64通过将电解电容器61安装到支架13中与连接槽20对准，如图7所示。

如果通孔19位于另一条线上，则连接槽可相应地在该条线上延伸。

进一步地，如图1所示，支座12的底面限定出与电路基板51相接触的接触面21。接触面21具有一对压配合突出部22，其相对于支座12的纵向位于相对的两侧并向下突出(见图5A)。压配合突出部22被设计为压配合在电路基板51中所限定的相关配合孔52中。

如图5A所示，每个连接端子31，其由导电金属材料制成并具有针状结构，具有底孔形状的插孔32以供引线插入。孔32的内周面具有弹簧33以弹性保持插入孔32中的引线。

特别地，连接端子31具有直径较大的上部34和直径较小的下部35，上下部均容纳在通孔19中。其中限定有插孔32的直径较大的部分34具有与通孔19的阶梯19a接合的凸缘34a以及与位于阶梯19a下方的通孔19的较小直径部分相接合的销子(peg)34b。此外，直径较大的部分34具有与其一体形成的并由片簧33a制成的基本圆柱形状的向下渐尖的弹簧33，这样弹簧33与插入的引线63或64稳定接触以可松开地并且牢固地将其保持。

连接端子31的小直径部分35径直向下伸出支座12的接触面21，这使得插座11可像引线元件一样进行通孔插装(图1)。

这样构成的插座11通过焊接被紧固安装到电路基板51的预定位置以保持电解电容器61。

为了达到该目的，如图8A所示，电路基板51包括将插座11的连接端子31接收于其中的通孔53以及将插座11的接触面21上的突出部22压配合到其中的装配孔52。这允许插座11被安装到电路基板51上从而所述连接端子31和突出部22分别插入通孔53和装配孔52中。接着，连接端子31通过下述方法(见图8B)进行焊接。该焊接与其他电路元件同时进行。

将插座11焊接安装到电路基板51上导致支座12的接触面21与电路基板面接触。这与突出部的压配合一起使插座的安装稳定并且抗震性提升。

接下来，如图9A所示，电解电容器61的引线63和64与插座11的通孔19(即，连接端子31的插孔32)相对。接着，引线63和64被插入到插孔32中，而壳体62被接收在支架13中。在该操作中，正负引线分别连接至相关的正负连接端子。连接端子31具有不同的长度(例如，正端子长于负端子)或凹部14底部提供有任意标记这样的改造确保了电容器与插座正确连接而不会混淆正负极性。电容器61的自动安装确保了正负引线被预先精确定位，这样就不需要提供这样的标记。

进一步地，支座12具有如上所述的连接槽20，并且槽20可用于正确引导电容器的插入(见图7)。

此外，引线63和64的插入不会受到过大的阻力，这是因为插孔32的内壁由弹簧33制成。

如图9B所示，当电解电容器61被插座11接收时，引线63和64完全容纳在接触端子31的孔32中以通过来自设置于插孔32中的弹簧31的偏压力与接触端子31形成稳定的电接触和连接。另外，电容器61的壳体62由接合弹簧17牢固保持。

在这种情况下，壳体62最下端的表面与支座12的接收面部分18接触并从而被稳定保持。这确保了抗震性的增强，从而即使在振动环境下也不会有大的应力作用于引线63，64。

同样地，在将电容器61的壳体62插入支架13的过程中，支架13的接合弹簧17受到向外的弹性力，随后远端突出部17a与收缩部62a扣合，这在电容器的安装完成时提供了舒适的扣合感觉。这同样确保了电容器的稳定安装而不会对壳体62造成任何过大的应力。

进一步地，由于支架13的接合弹簧17向下延伸，其可被设计为具有的长度大于向上延伸时的长度，这确保了弹簧的弹性变形是充足的。因此，市场销售的并且广泛使用的电解电容器61可被牢固保持，即使其壳体62的直径和/或收缩部62a的大小和形状有所不同。

此外，当电解电容器61的内部压力由于其操作过程中产生的热而增大并且从而密封橡胶65由于热膨胀而变形时，该变形由支座的凹部14所调和以防止可能由变形引起的壳体62升高和确保支架13能够稳定保持电容器。另外，如果电容器发生液体泄漏，则该泄漏的液体由凹部13接收以防止泄漏的液体流动并与其他元件或部分接触。这同样通过设计为底孔的连接端子31的孔32来防止。

此外，连接槽20允许空气在凹部和大气之间流动，这可以防止凹部中的压力由于密封橡胶65的变形而增大或减小以及可能由其引起的壳体62向上运动。因此，电容器的保持力得以可靠地维持。

如图10A和10B所示，可以将劣化的电容器61从插座11上拆除并用新的电容器对其进行更换。电路基板上的电路可与新电容器一起使用，这样电路基板51不需与劣化的电容器一起废弃掉。

如上所述，电容器61可以无关于电容器是否发生变形而得以稳定地保持。另外，电容器61的工作可以不受振动影响。此外，电容器所泄漏的液体被禁止流动接触其他元件。因此，由于更换了新的电容器，电路的重复使用也非常良好。

下文将对其他修改进行描述。在下文的描述中，相同的部件由相同的附图标记进行标示，并且将不会对这些部件进行重复描述。

图11示出了一种可用于安装四个电解电容器的插座11。如图所示，支座12和支架13适当的配置以容纳所需数目的电解电容器。

图12为用于表面安装、而非通孔插装的另一插座11的透视图。如图13A中所示，插座11包括限定于支座12底面的多个槽15，用于接收并引导连接端子31的成角度的并且水平放置的较小直径部分35。如图13B中所示，为各个通孔19提供引导槽15，即，一个沿支座12的纵向延伸的引导槽15a和四个沿支座12的横向延伸的引导槽15b。

支座12的接触面21的纵向上的相对端部载有固定到其上的L型固定支架22。固定夹22在安装插座11时固定。每个固定支架22具有形成在其中的切口22a以限定出引导槽15a。

这样构成的插座11通过熔焊安装在电路基板51的表面上，电解电容器安装在其上。因此，如图14所示，凹部14如上文所述那样工作并具有上述优点。此外，根据该实施例，可以对大容量电容进行表面安装。此外，可以在熔焊时很好地保护电容器不受到热的损害。

在根据几个实施例的上述配置和结构中，接合装置对应于接合弹簧17，但其并不限于此，而是也可考虑和采用其他修改方式。例如，可适当地确定要安装到插座上的电解电容器的数量和/或大小。

此外，作为对上述连接端子的替代，也可使用具有片簧并例如能够保持引线的另一结构。

Claims (7)

1.一种用于电解电容器的插座，所述电解电容器包括壳体和从壳体底面伸出的引线，所述插座包括：

用于接收该电容器底面的支座；和

用于将引线电连接至电路基板的连接端子；

其中

支座包括用于可松开地保持该电容器一部分壳体的支架，该部分邻近于引线，

支座进一步包括被限定在支座的顶面中用于适应设置在电容器壳体底部的密封橡胶件的变形的凹部。

2.权利要求1的插座，其中支座具有从支座的外周面延伸至凹部的槽。

3.权利要求2的插座，其中槽位于连接所述连接端子的平面上，其中引线连接至所述连接端子。

4.权利要求1-3中任一项的插座，其中支座具有限定出与电路基板相接触的接触面的一底面。

5.权利要求1-4中任一项的插座，其中支架具有用于与在电容器壳体处限定出的相关凹部接合的接合装置。

6.权利要求5的插座，其中接合装置由接合弹簧构成，其从支架的上部向下伸出并且可以在内外侧方向上弹性变形。

7.权利要求1-6中任一项的插座，其中每个连接端子具有供引线插入的底孔以及设置在底孔内面以用于弹性保持所插入引线的弹簧。

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