CN103093956A - 电容器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电容器组件。使电容器主体(12)以横向放置的方式收纳于下支架(32)并由上支架(34)进行按压，设置了从将电容器主体(12)的引线(21)在轴方向上引出之后朝向布线基板(300)折弯、然后焊接于布线基板(300)的脚部(24)。并且，形成有：在下支架(32)具有向外侧伸出并设为固定状态的支承部(102)的第1夹持部(36)、和在上支架(34)具有向外侧伸出并在一对的发生弹性变形的臂(202)之间被悬架的桥架部(204)的第2夹持部(38)。第1、第2夹持部(36、38)朝向电容器主体(12)侧施力，将引线(21)的脚部(24)的一部分夹持在轴方向上。通过该构成，能够防止由于振动所引起的引线在焊接部的破损，故能够提高耐振性。

Description

电容器组件
技术领域
本发明涉及将电容器安装于布线基板的电容器组件。
背景技术
近年来，为了考虑化境、提高燃料利用率，市面上正在出售电动汽车、混合动力汽车等车辆。这种车辆在使用过程中若发动机驱动则断续地消耗大电流，因而蓄电池的电压会暂时性下降。其结果，向汽车音响或车载导航、车辆控制系统的电子控制部等其他负载供给的电压也会下降，因而存在其动作变得不稳定的可能性。
针对这些情况，作为在暂时性的蓄电池的电压降低时用于向负载供给充分电力的辅助电源，公知一种使用了电容器的电容器组件。
图11是表示以往的电容器组件的支架的夹持的上方立体图。
以往的电容器组件利用下支架501和上支架502将多个电容器503夹持在上下方向上。利用下支架501的收纳部来保持电容器503的机体部，利用上支架502的收纳部的压接部将该电容器503的机体部从上方向下方按压。
电容器503的引线504从下支架501和上支架502的侧面引出后被折弯，引线504的端部被焊接于布线基板505上。
另外，作为与本申请发明相关联的在先技术文献信息，例如公知专利文献1所示的内容。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-253009号公报
发明内容
然而，这种以往的电容器组件为了在装配时易于将电容器收纳于下支架、上支架，而在电容器的机体部与下支架、上支架的收纳部之间设置了间隙。由于这种间隙的存在，使得电容器的机体部根据车辆的振动而振动，故存在着引线的焊接部附近的引线断裂或者焊接部破损等的问题。
本发明正是为了解决这种以往的问题而提出的，其目的在于提供一种装配作业性优良且能提高耐振性的电容器组件。
为了达成上述目的，本发明具备：电容器，其具有电容器主体、和从电容器主体的一端引出的引线；下支架，其具有第1夹持部；上支架，其具有第2夹持部；和在基板面固定有下支架的布线基板。并且，在由下支架以及上支架所形成的空间内收纳有电容器主体，引线具有朝向基板面折弯的脚部，引线的脚部的端部与布线基板连接，第2夹持部以使引线的脚部朝向电容器主体侧的方式施力。由第1夹持部以及第2夹持部在电容器的轴方向上夹持引线的脚部的一部分。
如上，根据本发明，由第1、第2夹持部将引线的脚部朝向电容器主体侧施力并将脚部的一部分夹持在轴方向上，由此可发挥能够抑制引线的脚部的振动、防止引线在焊接部附近的破损、提高耐振性、进而在确保良好的装配作业性的同时能够抑制装配时的电容器的损坏的效果。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的收纳于支架的电容器组件的上方立体图。
图2是本发明的实施方式1中的电容器组件的分解立体图。
图3是表示图1中的电容器组件的3-3线处的剖面的图。
图4是表示在本发明的实施方式1中电容器收纳于下支架的状态的上方立体图。
图5是本发明的实施方式1中的下支架的上方立体图。
图6是本发明的实施方式1中的下支架的下方立体图。
图7是本发明的实施方式1中的上支架的上方立体图。
图8是本发明的实施方式1中的上支架的下方立体图。
图9是本发明的实施方式1中的电容器的立体图。
图10是表示本发明的实施方式2中的电容器组件的剖面的图。
图11是收纳于支架的以往的电容器组件的上方立体图。
具体实施方式
(实施方式1)
下面，说明本发明的实施方式1的电容器组件。
图1是本发明的实施方式1中的收纳于支架的电容器组件的上方立体图，图2是电容器组件的分解立体图。
如图2所示，电容器组件10具有在绝缘性树脂的封装壳体400、402内被电连接的多个电容器，经由连接器304将外部电源的电力蓄积至多个电容器11，并将所蓄积的电力从连接器304供给至外部的负载等。布线基板300具备对多个电容器11的充放电进行控制的控制电路。
在实施方式1中，如图1所示，电容器组件10构成为：将6个双电层电容器并联地配置，并利用布线基板300的布线串联地电连接。
其中，在本实施方式1中，使用配置6个电容器11的例子来进行说明，但是电容器11也可以是单数。电容器11并不限定于双电层电容器，能够使用电解电容器、电化学电容器等。
其次，参照图9来说明电容器11的构成。
图9是本发明的实施方式1中的电容器的立体图。
如图9所示，一对圆棒引线21从电容器主体12的一端向轴方向突出。在这里，将电容器主体12的纵长方向设为轴方向。
在本实施方式中，作为电容器11而使用双电层电容器进行说明，双电层电容器使用了具有箔状的集电体的正电极、负电极，引线21与集电体接合，且具有正电极、负电极隔着隔离器被卷绕的电容器元件。
在电容器主体12，在有底筒状的金属壳体13的开放端，利用深冲加工被橡胶弹性的封口体14封口，从而电容器元件和电解液收纳于金属壳体13内。而且，将一对引线21插通至封口体14的贯通孔。其中，电容器主体12和金属壳体在图9中公开为相同的部件。
引线21由从电容器主体12向轴方向突出的突出部22、和在弯曲部23被折弯的脚部24而构成，且形成为L字状。
在引线21的突出部22与脚部24之间，也可以对引线21施加其他加工。例如，也可以按照在笔直地突出之后相对于轴方向而言以V字状水平地扩展的方式进行加工，或者稍微向下方倾斜的加工。
其中，电容器主体12除了圆筒型形状之外，也可以设为扁平型、方型等。
其次，参照图3来说明引线被夹持的样态。
图3是表示图1中的电容器组件的3-3线处的剖面的图。
如图3所示，从电容器主体12看去，引线21的突出部22贯通圆形开口40并向轴方向引出，引线21的脚部24以相对于基板面302大致垂直的方式朝向基板面302折弯并与布线基板300连接。
其中，在本实施方式中，虽然引线21朝向轴方向引出，但是并非必须要向轴方向引出，也可以向下方或上方倾斜地引出。
在引线21的脚部24被插通至布线基板300的过孔之后，将引线21焊接于布线基板300上。下支架32被安装于布线基板300，若使上支架34和下支架32嵌合则能形成空间，并在该空间内收纳电容器主体12。
此外，在图3中，关于与参照其他附图在以下说明的构成相同的构成部分，赋予同一符号。
其次，参照图4～图8来说明下支架以及上支架的构造。
图4是表示在本发明的实施方式1中电容器收纳于下支架的状态的上方立体图。图5是本发明的实施方式1中的下支架的上方立体图，图6是下支架的下方立体图。图7是本发明的实施方式1中的上支架的上方立体图，图8是上支架的下方立体图。其中，图4、图5、图6所示的下支架相同，图7、图8所示的上支架相同。另外，在实际的电容器组件中使上支架盖在电容器之上，但是为了易于理解收纳的状态，在图4中没有公开上支架。
下支架32、上支架34由绝缘性树脂构成，利用树脂成形将下支架32、上支架34的各构成部分形成为一体。
如图5所示，下支架32具有以横置方式收纳电容器主体12的第1收纳部110。如图8所示，上支架34具有设置了按压部232的第2收纳部210，该按压部232通过从上方施力由此对电容器主体12进行横向按压。
如图5、图8所示，第1收纳部110、第2收纳部210为半圆筒状，多个第1收纳部110、第2收纳部210相对于轴方向而在正交方向上并排设置。
第1收纳部110、第2收纳部210具有U字部112、212和侧部116、118、216、218。U字部112、212的内面在与轴方向垂直的剖面中形成为半圆状，侧部116、118、216、218在U字部112、212的两端设置为与轴方向垂直，侧部116、118、216、218的内面形成为半圆环状的平板。
若使图5(或图6)所示的下支架32和图8(或图7)所示的上支架34相嵌合，则如图3所示，利用半圆环状的侧部116、216而在轴方向的侧面形成了圆形开口40。同样地，利用半圆环状的侧部118、218而在轴方向的另一侧面形成了圆形开口。
如图8所示，第2收纳部210的按压部232在U字部212的周面的一部分被设为圆弧的带状，且被设为与U字部212的顶点相对置的1对或多对。
加强部214按照将侧部216、218之间进行三等分的方式在电容器主体12的并排设置方向上设有两处，第2收纳部210的按压部232与一个加强部214接近地配设。
如图8所示，在按压部232的前端侧具有向U字部212的内侧突出的凸部234，并与电容器主体12抵接。
利用该按压部232，第1收纳部110和第2收纳部210在上下方向上夹持电容器主体12，电容器主体12保持为轴方向与布线基板300的基板面302大致平行。
为了使电容器主体12的收纳作业性良好，该夹持的部分以外的部分在电容器主体12与第1收纳部110以及电容器主体12与第2收纳部210之间设置间隙，该间隙构成为：侧部116、118、216、218与电容器主体12之间的间隙大于U字部112、212与电容器主体12之间的间隙。
在下支架32设置有第1夹持部36，在上支架34设置有第2夹持部38。
如图1、图3所示，利用第1夹持部36和第2夹持部38在轴方向上夹持一对引线21的脚部24的一部分。
第1夹持部36的抵接部和第2夹持部38的抵接部与引线21的轴芯相对置、且设置于相同位置。
这样，通过将引线21的脚部24朝向电容器主体12侧施力并将脚部24的一部分夹持在轴方向上，由此引线21的脚部24在轴方向的振动得到抑制，能够防止引线21在焊接部306附近的破损。
另外，即便由于装配偏差而使得引线21的脚部24发生变形，由于脚部24的变形较之突出部22而对电容器主体12的应力影响小，因而能够在确保良好的装配作业性的同时抑制装配时的电容器11的损坏。
如图3、图5所示，下支架32的第1夹持部36设置于第1收纳部110的一个侧部116的外面，以圆形开口40的下半圆侧的下方、左方和右方为基点向外侧伸出。即、第1夹持部36向与使下支架32和上支架34相嵌合而形成的空间(收纳有电容器主体12的空间)相反的方向伸出。
并且，为了遮蔽圆形开口40的下半圆侧而具有与侧部116的外面平行地横向放置的支承部102，第1夹持部36使支承部102朝上延伸，夹持部的剖面成为L字状的形状。
第1夹持部36的支承部102被设置于引线21的弯曲部23的下方，支承部102的平坦部104和与基板面302垂直地设置的一对引线21相抵接。
第1夹持部36支承脚部24，为了确定引线21的配设位置而被设置为固定状态。在这里，固定状态构成为不会因第2夹持部38的施力而发生弹性变形。
而且，第1夹持部36对应于电容器11的并联配置，而沿着下支架32的侧部116的外面成直线状地设置为一体。
另外，如图7、图8所示，上支架34的第2夹持部38设置于第2收纳部210的一个侧部216的外面，以圆形开口40的上半侧的右方和左方为基点向外侧伸出，并具有向下方延伸的多个平板状的臂202。并且，多个臂202的每一对被桥架部204悬架。即、桥架部204是将臂202的各自的端部连接起来的平板状的构造。
如图3所示，第2夹持部38设置成使桥架部204的端部朝下、且桥架部204遮蔽圆形开口40的下半侧，第2夹持部38的剖面成为L字状的形状。
一对臂202以向外侧伸出的部分作为支点朝向外侧发生弹性变形。在一对臂202(由于图3为剖面图，因而仅图示出1条臂)之间的电容器主体12侧的桥架部204，设置有与引线21的脚部24相抵接的凸起按压部206。并且，凸起按压部206是利用臂202发生弹性变形所产生的恢复力来对引线21施力的构成。
为了使一对臂202发生弹性变形，而在没有发生弹性变形的自由状态下构成为：一对臂202垂直地向下方延伸，凸起按压部206的前端配置于引线21被引出的地方。
作为具体构成，将自由状态的凸起按压部206的前端与支承部102的平坦部104之间的间隔设为引线21的直径R的0.3～0.8倍。另外，自由状态的凸起按压部206的前端与基板面302之间的间隔被设为引线21的突出部22与基板面302之间的间隔L的0.5～0.7倍的高度。通过设为这种间隔，从而能够将施加力调整成最优，并且能够防止因弹性变形所引起的臂202的破损。
这样，第2夹持部38利用一对臂202和桥架部204被设置为具有开口的半框状。利用该第2夹持部38的开口，能够视觉辨认凸起按压部206与引线21之间的抵接状态、以及电容器11的封口体14的鼓起状态。
而且，第2夹持部38的一对臂202按每个电容器11进行设置，相邻的臂202彼此之间被连结。并且，第2夹持部38对应于多个电容器11的并联配置，而沿着上支架34的侧部216的外面成半梯子状地设为一体。
其中，在图1中，虽然一对臂202按每3个电容器11进行连结，但是也可不连结而按每1个电容器11进行设置。
另外，在图1所示的实施方式1中并排6个电容器，构成了六对臂，但是在电容器为1个的情况下，也可仅存在一对臂。
如上述，下支架32的第1夹持部36具有向外侧伸出并设为固定状态的支承部102，上支架34的第2夹持部38具有向外侧伸出并在一对的发生弹性变形的臂202之间被悬架的桥架部204，且构成为使引线21的脚部24朝向电容器主体12侧施力。通过该构成，用于对引线21的脚部24进行夹持的按压力的调整变得容易。为此，可成为下述的电容器组件，即：能够提高耐振性，并且在使下支架32和上支架34相嵌合时，因为能够调整第1夹持部36和第2夹持部38的夹持力的反作用力，所以易于嵌合，装配作业性优良、且能提高耐振性。
在下支架32设置有多个下卡合部124等，在上支架34设置有多个上卡合部224等。
如图5所示，下支架32的下卡合部120、122、124是朝上设置的锁爪，在轴方向的两侧面设置有一对下卡合部120、122，在与轴方向垂直的方向的两侧面的端侧设置有2对其他下卡合部124。
如图7所示，上支架34的上卡合部220、222、224是按照与下支架32的下卡合部120、122、124相对应的方式卡住锁爪的平坦的卡止部。而且，在卡止部的两侧设置对锁爪在平坦面上的滑动进行限制的止动部228，在止动部228之间的方向上可在规定宽度上进行滑动。通过可以这样滑动，从而在使上卡合部220、222、224和下卡合部120、122、124相卡合时，能够吸收第1夹持部36与第2夹持部38的反作用力，能够获得良好的装配作业性。
而且，如图5所示，在下支架32，在设置于轴方向的两侧面的一对下卡合部120、122之间设置有下插嵌部126，下插嵌部126设为前端是圆锥形的导向部和底部是圆柱形的定位部的凸形状。
如图8所示，在上支架34，按照与下插嵌部126相对置的方式在上卡合部220、222之间设置有上插嵌部226。
上插嵌部226设置成内面是圆柱状的凹形状，下插嵌部126(如图5所示)的凸形状嵌入至上插嵌部226的凹形状。由此，由于第2夹持部38对引线21施力的反作用力，若要将处于与引线21侧相反一侧的下卡合部122和上卡合部222分离，则能够防止下插嵌部126的定位部的外周面与上插嵌部226的内周面抵接从而下卡合部122和上卡合部222偏离。
而且，下插嵌部126、上插嵌部226分别被设置于与下卡合部120、122之间、上卡合部220、222之间的中央相比更靠近引线21侧，由此能够提高第1夹持部36的抵接部与下插嵌部126之间、以及第2夹持部38的抵接部与上插嵌部226之间的间隔精度，能够使对引线21施加的力变得稳定。
在图7中，上插嵌部226相对于引线21侧的加强部214而和与上支架34的按压部232相反一侧相邻，避开按压部232地设置。
而且，在下支架32和上支架34分别设置有下螺纹孔130、上螺纹孔230，下螺纹孔130和处于与第1夹持部36相反一侧的侧部118侧的下卡合部124相邻地设置。
如图2所示，下螺纹孔130和上螺纹孔230与下侧的封装壳体400的螺纹固定部404都重合，通过螺纹406进行螺纹固定，由此下支架32和上支架34被坚固地固定，下支架32和上支架34的嵌合完成。
而且，如图6所示，在下支架32，为了固定于布线基板300而朝下地设置有基板锁爪132，基板锁爪132与设置于布线基板300的长方形状的贯通孔相卡合。另外，凸形状的基板插嵌部134被嵌入至设置于布线基板300的圆形的贯通孔，以进行下支架32相对于布线基板300的定位。
另外，在下支架32，为了将与下侧的封装壳体400之间的间隔保持在规定间隔，而设置了壳体插嵌部136，该壳体插嵌部136被嵌入至设于封装壳体400的突起。
如上，实施方式1的电容器组件10在使上支架34和下支架32相嵌合的同时夹持引线21，因而能够简化装配作业，故在装配作业方面优越。
(实施方式2)
其次，参照图10来说明实施方式2。图10是表示本发明的实施方式2中的电容器组件的剖面的图。此外，除了与实施方式1不同的构成以外，其余赋予与实施方式1相同的符号并省略说明。
如图10所示，引线21a的脚部24a按照随着朝向基板面302变为下方而远离电容器主体12的方式倾斜地引出。
相对于该引线21a的引出状态，第1夹持部36的支承部102的上端的端缘与引线21a相抵接地支承。并且，第2夹持部38的凸起按压部206在与第1夹持部36的抵接部相比更靠近下方处与引线21a的脚部24a抵接。
即、构成为：从基板面302到第1夹持部36和引线21a相接触的点为止的长度长于从基板面302到第2夹持部38与引线相接触的点为止的长度。
这样，第1夹持部36的抵接部和第2夹持部38的抵接部相对于引线21a的轴芯而设置于不同位置，由此能够进一步提高耐振性。
关于引线21a的引出状态，优选将与布线基板300连接的连接部和第1夹持部36的抵接部连结起来的线的角度φ相对于基板面302为75度～85度。
如以上说明那样，上述的电容器组件具有装配作业性优良、且能提高耐振性的效果，在将电容器安装于布线基板的电容组件中是有用的。

Claims (4)

1.一种电容器组件，其特征在于，具备：
电容器，具有电容器主体、和从所述电容器主体的一端引出的引线；
下支架，具有第1夹持部；
上支架，具有第2夹持部；和
布线基板，在基板面固定有所述下支架，
在由所述下支架以及所述上支架所形成的空间内收纳有所述电容器主体，
所述引线具有朝向所述基板面折弯的脚部，
所述引线的脚部的端部与所述布线基板连接，
所述第2夹持部以使所述引线的脚部朝向所述电容器主体侧的方式施力，
由所述第1夹持部以及所述第2夹持部在所述电容器的轴方向上夹持所述引线的所述脚部的一部分。
2.根据权利要求1所述的电容器组件，其特征在于，
所述第1夹持部具有向所述空间的外侧伸出的支承部，
所述第2夹持部具有：向所述空间的外侧伸出的至少一对的发生弹性变形的臂；和悬架在所述一对臂间的桥架部。
3.根据权利要求1所述的电容器组件，其特征在于，
所述电容器组件还具备：
一对下卡合部，形成在所述下支架的轴方向的两侧面；
一对上卡合部，形成在所述上支架的轴方向的两侧面；
下插嵌部，形成在所述下支架；和
上插嵌部，形成在所述上支架，
所述下插嵌部形成在比所述一对下卡合部的中央更靠近所述引线的位置，
所述上插嵌部形成在比所述一对上卡合部的中央更靠近所述引线的位置，
在所述下支架和所述上支架相嵌的状态下，
所述一对下卡合部和所述一对上卡合部相接触、且所述下插嵌部和所述上插嵌部相接触。
4.根据权利要求1所述的电容器组件，其特征在于，
所述引线的脚部向随着朝向所述基板面而远离电容器主体的方向引出，
从所述布线基板到所述第1夹持部与所述引线相接触的点为止的长度长于从所述布线基板到所述第2夹持部与引线相接触的点为止的长度。
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