CN103187172A

CN103187172A - 电容器固定及防护装置

Info

Publication number: CN103187172A
Application number: CN2011104592508A
Authority: CN
Inventors: 何金金; 杨超
Original assignee: Eaton Manufacturing LP Glasgow succursale de Morges
Current assignee: Santak Electronic Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN103187172B

Abstract

本发明公开了一种电容器固定及防护装置，包括：固定托架，该固定托架包括用于压住电容器的盖板，以及固定装置，固定装置用于将固定托架及电容器固定在电子设备密封腔体的外表面上，且使电容器顶端的端子位于设置于密封腔体的开孔中，其中，在所述盖板上设置有盖板开孔，该盖板开孔的轮廓小于电容器底端的外轮廓，且设置在电容器底端的防爆孔或防爆纹的至少部分位于该盖板开孔之内。根据本发明的实施例的电容器固定及防护装置适合于常见的不防水电容的固定和防护，可确保防爆孔或防爆纹位于底部的电容器的防爆功能不受影响，可达到IP54级的防护等级，且具有易于安装、安装牢固、有利于散热等优点。

Description

电容器固定及防护装置

技术领域

本发明涉及电容器配件，具体涉及一种电容器固定及防护装置。

背景技术

为了满足电源及其他电子设备的高防护等级要求，通常将所述电源及其他电子设备安装在密封腔体中。然而，由于密封腔体的体积有限及电容散热需要，常常需要将所需的大电容安装在密封腔体的外侧。这样，就会产生大电容本身的防护(防水、防潮、防尘等)问题，大电容的防护对于整个机器的防护等级至关重要。如专利号为6400555的美国专利所公开的现有的大电容防护方法是将整个电容用塑胶壳包裹起来，即形成一种防水电容，再通过法兰将其安装在密封腔体上。图1示出了这种防水电容的立体图。如图1所示，外壳11一端有开口，电容器12通过外壳11的开口整体安装在外壳11中，在外壳11上设置有法兰13，其用于将外壳11及其中的电容器12固定在电子设备的密封腔体(未示出)上；电容器12在顶端设有两个端子14以及一个防爆孔15，所述端子15用于与密封腔体内的其他电子器件电连接，所述防爆孔15用于释放电容器在极端条件下突然增加的内部压力，从而防止其爆炸。根据以上说明及图示可知，这种电容防护方法只适合于电容器的防爆孔位于电容器顶端(即端子所在端)的电容器，而不适合于电容器的防爆孔位于电容器底端的电容器。这是因为，当电容器的防爆孔位于电容器底端时，外壳底部会挡住防爆孔，从而使其无法释放电容器的内部压力，因而无法起到防爆的作用。而且，由于使用这种电容防护方法的电容器的防爆孔与端子位于同一端，因此，当电容器由于内部压力过大而爆裂时，电容器的内部物质会进入密封腔体内，实际上会易于损坏密封腔体内的电子器件。此外，由于这种防护方法使用外壳将整个电容器包裹起来，不但结构笨重，而且也不利于电容器的散热。

现在广泛使用的不防水电容器的防爆孔(或防爆纹)常常位于电容器的底端，即与端子所在端相对的端。图2示出了这种电容器的从两个角度观察的立体图。如图所示，该电容器本身具有一外壳层21，该外壳层21通常是塑胶材料的。该电容器的顶端设有两个端子22。该电容器的底端设有防爆纹23。此外，在该电容器的底端还可能形成有在外壳层21端部与电容器底端平面之间的缝隙24，该缝隙24是由于电容器的制造工艺等原因而形成的。该缝隙24处通常是不防水的，尽管外壳层21本身可能是防水的。对于这种防爆孔位于电容器底端的不防水电容器来说，目前还没有一种有效的防护方法。

可见，本领域中需要一种能够克服现有技术中的上述一个或多个缺点的电容器防护方法或装置。

发明内容

根据本发明的实施例，公开了一种电容器固定及防护装置，包括：固定托架，该固定托架包括用于压住电容器的盖板，以及固定装置，固定装置用于将固定托架及电容器固定在电子设备密封腔体的外表面上，且使电容器顶端的端子位于设置于密封腔体壁上的开孔中，其中，在所述盖板上设置有盖板开孔，该盖板开孔的轮廓小于电容器底端的外轮廓，且设置在电容器底端的防爆孔或防爆纹的至少部分位于该盖板开孔之内。

根据本发明的实施例的电容器固定及防护装置适合于常见的不防水电容的固定和防护，可确保防爆孔或防爆纹位于底部的电容器的防爆功能不受影响，可达到IP54级的防护等级，且具有易于安装、安装牢固、有利于散热等优点。

在本发明的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备具有密封腔体，且该电子设备包括根据本发明的上述实施例中的任何一个的电容器固定及防护装置。

附图说明

图1示出了防水电容的立体图；

图2示出了普通不防水电容器的从两个角度观察的立体图；

图3示出了根据本发明的实施例的电容防护密封结构；

图4示出了从一个角度观察的根据本发明的实施例的电容防护密封结构的装配图；以及

图5示出了从另一个角度观察的根据本发明的实施例的电容防护密封结构的装配图。

具体实施方式

现参照附图描述根据本发明的实施例。在全部附图中，相同的标号表示相同的部件。

图3示出了根据本发明的实施例的电容防护密封结构。如图所示，电容器31由固定托架32固定在电子设备密封腔体33外表面上。密封腔体33内部安装有各种相关电子器件(未示出)，密封腔体33的表面设置有开孔34，电容器31顶端的端子35位于开孔34内，以便与密封腔体33内的相关电子器件电连接。电容器31可以是例如图2中所示的不防水电容。当然，电容器31也可以是底端具有防爆孔的防水电容，甚至也可以是底端没有防爆孔的防水电容。所述固定托架32包括盖板36和固定装置37，盖板36用于压住电容器31的底端，固定装置37与盖板36固定在一起，并与密封腔体33壁可拆装地固定在一起，从而将电容器31固定在密封腔体33壁上的开孔34处。固定装置37可以有多个，例如3个或4个等，均位于盖板36的周边部分，且优选地是在围绕电容器31的中心轴的圆周上均匀分布的。

图4示出了从一个角度观察的根据本发明的实施例的电容防护密封结构的装配图。图5示出了从另一个角度观察的根据本发明的实施例的电容防护密封结构的装配图。这两个图更清晰地示出了该电容防护密封结构的各组成部分。

如图4和5所示，在盖板36上设有开孔41，该开孔41的轮廓应确保电容器31底端的防爆孔(或防爆纹或其一部分)位于开孔41之内，以保证电容器31的防爆功能不受影响。在图4和5中，开孔41被示为圆形，以便与圆柱形的电容器31相适应。当然，其他形状的开孔41也是可能的。尤其是当电容器31是圆柱形之外的其他形状的时候，优选地开孔41也适应性地为其他形状。

如图4和5所示，盖板36的外轮廓优选地大于电容器31横截面的外轮廓，以便盖板36的周边部分具有用于设置固定装置37的足够空间。尽管在图4和5中，盖板的外轮廓被示为有圆角的方板形，但其他形状例如在四周分布若干突出部(用于设置固定装置37)的圆盘形也是可能的。

如图4和5所示，盖板36为周边部分向电子设备密封腔体的方向凸起的台阶形状，也就是说，盖板的中间部分向远离电子设备密封腔体的方向凹出。优选地，盖板36的中间凹出部分的大小和形状与电容器31的底端部分的大小和形状相适应，使得电容器31的底部可插入到盖板36的中间凹出部分，从而可更牢固地固定电容器。

盖板36周边部分向电子设备密封腔体方向的凸起有利于减少固定装置37本身的长度，提高安装的方便性和牢固性。盖板36周边部分可以向电子设备密封腔体凸起任意距离，甚至可以凸起与电容器31的高度大体相等的距离，从而与密封腔体的外表面直接接触，而将电容器31完全包裹起来。这种由盖板36将电容器31完全包裹起来的方式不太有利于电容器31的散热，而盖板36未将电容器31完全包裹起来的其他方式更有利于电容器31的散热。当然，盖板36也可以是一块平板。

如图4和5所示，图3中所示的每个固定装置37实际上包括固定在盖板36上的连接件42以及与连接件42相连接以将其固定在密封腔体33上的对应连接件43。所述连接件42固定在盖板36的周边部分，其固定的方式可以是铆接、焊接、整体成形、螺纹连接以及本领域中所知或未来开发的其他任何适当的固定方式。

在图4和5中，所述连接件42为内螺纹螺柱，而所述对应连接件43为螺钉。在密封腔体33的开孔34周边的密封腔体壁上的相应位置设置有多个小孔44。所述对应连接件43从密封腔体33内侧穿过小孔44与所述连接件42的内螺纹旋合在一起，从而带动盖板36将电容器31固定在密封腔体33的外表面上。优选地，在所述螺钉上套有垫圈45，以使密封腔体33在小孔44处保持密封。如本领域技术人员可理解的，图4和5中所示仅仅是将盖板36连接在密封腔体33上的一种示例性方式，还存在着许多其他的可能连接方式。例如，所述连接件42可以为外螺纹螺柱，而所述对应连接件可以为相对应的内螺纹螺柱。再例如，所述连接件42可以为较长的外螺纹螺柱，从而在安装时直接穿过密封腔体33上的小孔44，而在密封腔体33的内侧使用螺母与所述外螺纹螺柱的端部旋合，以便带动盖板36将电容器31固定在密封腔体33的外表面上。当然，也可以使用螺纹连接之外的其他方式将盖板36与密封腔体33相连接和固定在一起。

如图4和5所示，在盖板36与电容器31的底端之间设置有第一密封圈46，且该第一密封圈46的内径(或轮廓)与盖板开孔41的直径(或轮廓)大致相等。当然，在本发明的一些实施例中，在盖板36与电容器31的底端之间也可以没有密封圈。如图5所示，在电容器31的底端具有不防水的缝隙24。优选地，盖板开孔41的直径(或轮廓)和第一密封圈46的内径(或内轮廓)小于所述不防水缝隙的直径(或轮廓)，这样就使盖板36和第一密封圈46压在所述缝隙24上，从而产生密封防水等效果。

如图4和5所示，在电容器31的顶端与密封腔体33的外表面之间设置有第二密封圈47，以便在密封腔体33的开孔34处产生密封防水等作用。当然，在本发明的一些实施例中，也可以没有第二密封图，而仅靠电容器31的顶端与密封腔体33的外侧面之间的接触来产生一定程度的密封防水作用。如图4和5所示，在密封腔体33的开孔34周围的密封腔体壁可以向内侧凹出，从而在密封腔体33的外表面与电容器31接触处形成一个凹陷，将电容器31插入该凹陷中，这样更有利于电容器31的安装和固定。当然，在本发明的一些实施例中，也可以没有所述凹陷。

如本领域的技术人员可理解的，所述密封腔体33、盖板36、连接件42、对应连接件43、垫圈45可以采用本领域中已知的或未来开发的任何适当的金属或非金属材料。所述第一密封圈46和第二密封圈47可以采用本领域中已知的或未来开发的任何适当的用于密封圈的材料。

以上参照附图详细描述了根据本发明的实施例的电容防护密封结构。应指出的是，以上描述仅是对本发明的示例性说明，而不是对本发明的限制。以上描述的很多细节仅代表本发明的示例性实施方式，在本发明的其他实施方式中可以没有这样细节。另外，根据以上描述，本领域的技术人员可知，本发明的实施例实际上提出了一种电容器固定及防护装置，该装置包括：固定托架，该固定托架包括用于压住电容器的盖板，以及固定装置，固定装置用于将固定托架及电容器固定在电子设备密封腔体的外表面上，且使电容器顶端的端子位于设置于密封腔体壁上的开孔中，其中，在所述盖板上设置有盖板开孔，该盖板开孔的轮廓小于电容器底端的外轮廓，且设置在电容器底端的防爆孔或防爆纹的至少部分位于该盖板开孔之内。

根据本发明的进一步的实施例，所述电容器底端形成有不防水的缝隙，且所述盖板开孔的轮廓小于所述缝隙的轮廓。

根据本发明的进一步的实施例，该装置还包括设置于盖板与电容器之间的第一密封圈，所述第一密封圈的内轮廓与所述盖板开孔的轮廓大致相同。

根据本发明的进一步的实施例，该装置还包括设置于电容器顶端与密封腔体外表面之间的第二密封圈。

根据本发明的进一步的实施例，所述固定装置为两个或更多个螺丝旋紧装置，且所述螺丝旋紧装置与相对应的螺丝旋紧装置在密封腔体壁的两侧穿过设置在密封腔体壁的相应位置的孔相旋紧，从而将固定托架及电容器固定在密封腔体的外表面上。

根据本发明的进一步的实施例，所述盖板为周边部分向电子设备密封腔体方向凸起的台阶形状，且所述固定装置固定在盖板的周边部分。

根据本发明的进一步的实施例，所述密封腔体的开孔周围的密封腔体壁向内侧凹出，从而使电容器的顶端部分位于密封腔体的外表面上形成的凹陷中。

另外，根据上文中的描述，本领域的技术人员可知，在本发明的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备具有密封腔体，且该电子设备包括根据本发明的上述实施例中的任何一个的电容器固定及防护装置。

Claims

1.一种电容器固定及防护装置，包括：

固定托架，该固定托架包括用于压住电容器的盖板，以及固定装置，固定装置用于将固定托架及电容器固定在电子设备密封腔体外表面上，且使电容器顶端的端子位于设置于密封腔体壁上的开孔中，

其中，在所述盖板上设置有盖板开孔，该盖板开孔的轮廓小于电容器底端的外轮廓，且设置在电容器底端的防爆孔或防爆纹的至少部分位于该盖板开孔之内。

2.根据权利要求1的装置，其中，所述电容器底端形成有不防水的缝隙，且所述盖板开孔的轮廓小于所述缝隙的轮廓。

3.根据权利要求1的装置，还包括设置于盖板与电容器之间的第一密封圈，所述第一密封圈的内轮廓与所述盖板开孔的轮廓大致相同。

4.根据权利要求1的装置，还包括设置于电容器顶端与密封腔体外表面之间的第二密封圈。

5.根据权利要求1的装置，其中，所述固定装置为两个或更多个螺丝旋紧装置，且所述螺丝旋紧装置与相对应的螺丝旋紧装置在密封腔体壁的两侧穿过设置在密封腔体壁的相应位置的孔相旋紧，从而将固定托架及电容器固定在密封腔体的外壁上。

6.根据权利要求1的装置，其中，所述盖板为周边部分向电子设备密封腔体方向凸起的台阶形状，且所述固定装置固定在盖板的周边部分。

7.根据权利要求1的装置，其中，所述密封腔体的开孔周围的密封腔体壁向内侧凹出，从而使电容器的顶端部分位于密封腔体的外表面上形成的凹陷中。

8.一种电子设备，该电子设备具有密封腔体，其中，该电子设备包括根据权利要求1-7中的任何一个权利要求的电容器固定及防护装置。