JP2001023859A - コンデンサ取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型の電解コンデンサを確実に保持できるよ
うにすること。 【解決手段】 円柱状の外観を有する複数のコンデンサ
１７は、単一の保持金具２８でホルダ２２上に固定され
る。保持金具２８はコンテンサ１７の胴に適合するアー
チ形状の弾性部（バネ）を、コンデンサの数と同数分一
体的に有していて、このバネによってコンデンサ１７が
ホルダに押圧され、確実に保持される。なお、コンデン
サ１７の胴に直接当接する部分に樹脂等によるスペーサ
３０を介在させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ取付装
置に関し、特に、車両等に搭載されて振動を受けるよう
な場合に、初期の保持状態を長期間維持するのに好適な
コンデンサ取付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】円柱状の外観を有する電解コンデンサに
おいて、該円柱の一端に正負の端子を設けたものがあ
る。このようなコンデンサのうち小型のものは、前記端
子を配線基板等に接続して使用し、この端子のみで基板
上にコンデンサが保持されていることが多い。しかし、
大型のコンデンサを端子の強度のみに依存して保持させ
ることは困難であるため、コンデンサの胴部分を保持装
置に固定して保持させることが考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記電解コンデンサを
保持装置に固定する場合に次の問題点がある。コンデン
サを保持装置に固定する場合、コンデンサの胴部分をバ
ンド状のリテーナつまりステーで押えることが考えられ
る。そして、コンデンサの表面を損傷しないようにステ
ーとコンデンサとの間にはゴム等の保護部材を介在させ
ることがある。しかし、長期間の使用によって前記保護
部材が劣化してコンデンサの表面に対するステーの締付
けが緩んでくることがある。このように、ステーの締付
けが緩んでくると、特に、振動の多い場所、例えば車両
等での使用においては端子の接続部分が振動を受け、端
子の緩みや破損を生じることがある。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決し、振動の多
い場所で初期の取付状態状を長期間維持することができ
るコンデンサ取付装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、複数の円柱状コンデンサを保持するコンデ
ンサ取付装置において、前記コンデンサを収容するホル
ダと、前記ホルダにコンデンサを押圧して固定するため
の保持金具とを具備し、前記保持金具には、前記コンデ
ンサの胴の形状に適合する曲率を有し、前記コンデンサ
の押圧方向での弾性を有するアーチ部が収容コンデンサ
の数だけ設けられている点に特徴がある。

【０００６】上記特徴によれば、円柱状のコンデンサ
は、その胴の形状に適合したアーチ部を有する保持金具
で押圧された状態でホルダに固定される。アーチ部は弾
性を有し、コンデンサの数に応じて設けられているの
で、このアーチ部の弾性により個々のコンデンサの寸法
公差や設置時の位置のずれを吸収してそれぞれのコンデ
ンサをホルダに確実に固定することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。図５は、本発明の電解コンデンサ取付装置を適
用するのに好適なハイブリッド車両の要部平面図であ
る。同図において、ハイブリッド車両Ｖの前部に設けら
れた原動機部１は、３気筒の内燃機関（エンジン）２
と、このエンジン２に直結されてその出力を補助するた
めのモータジェネレータ３と、トランスミッション４と
を備える。原動機部１の出力はシャフト５を介して前輪
６，７に伝達される。第１バッテリ８はエンジン２の点
火装置や灯火装置等へ電力を供給するために設けられ、
例えば定格１２ボルトのものが使用される。

【０００８】車両Ｖの後部にはモータジェネレータ３を
駆動するためのパワー駆動ユニット（ＰＤＵ）９と、モ
ータジェネレータ３用の電源として使用される第２バッ
テリ１１とが設けられる。第２バッテリ１１としては、
例えば１４４ボルト定格のＮｉ−ＭＨバッテリを使用す
ることができる。また、モータジェネレータ３で発生し
た回生電流は前記第２バッテリ１１に供給され蓄積され
る。ダウンバータ１０は第２バッテリ１１の出力電圧を
第１バッテリ８の定格電圧に変換する。

【０００９】前記ダウンバータ１０と第１バッテリ８と
は単相ケーブル１２で接続され、モータジェネレータ３
とＰＤＵ９とは３相（高圧）ケーブル１３で接続されて
いる。ケーブル１３には外周が導体で覆われたシールド
線が用いられ、このシールド線は後述する保持装置によ
ってＰＤＵ９のケーシングに固定される。車両Ｖの後部
左右には後輪１４，１５が設けられる。

【００１０】動作時、第２バッテリ１１から供給される
直流はＰＤＵ９に含まれるインバータ装置によって３相
交流に変換され、ケーブル１３を通じてモータジェネレ
ータ３に供給される。モータジェネレータ３はエンジン
２のクランクシャフトに結合されていて、該エンジン２
と同時に駆動されて駆動力を補助するとともに、エンジ
ン２のアイドル運転時は回生作用により電流を発生して
第２バッテリ１１に電力を蓄積する。

【００１１】次に、前記ＰＤＵ９およびダウンバータ１
０についてより具体的に説明する。図１は、ヒートシン
クを有するＰＤＵ９およびダウンバータ１０の正面図、
図２は同要部平面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視図であ
る。図において、パワーモジュール組立体ＰＭは、中央
に配置された冷却装置１６と、その両側にそれぞれ振分
けて配置されたＰＤＵ９およびダウンバータ１０とから
なる。ＰＤＵ９は、半導体スイッチからなるパワーモジ
ュール（ＩＰＭ）本体（図示せず）、大容量のコンデン
サ１７、およびＩＰＭの制御装置１８を有している。コ
ンデンサ１７として、例えば１７５０μＦの電解コンデ
ンサを使用している。コンデンサ１７はその胴部の曲率
に適合したアーチ部を有するスペーサ３０を介して保持
金具つまりリテーナ２８でホルダ２２に固定されてい
る。ホルダ２２のベース２２Ａはコンデンサ１７が安定
するように、スペーサと同様、コンデンサ１７の胴部の
曲率に適合したアーチ状部分を有している。なお、コン
デンサ１７の取付装置についてはさらに後述する。

【００１２】冷却装置１６は、ＰＤＵ９用の第１ヒート
シンク１６１とダウンバータ１０用の第２ヒートシンク
１６２とを有している。第１ヒートシンク１６１はプレ
ート１６１Ａと該プレート１６１にろう付けされた波状
のフィン１６１Ｂとからなる。同様に、第２ヒートシン
ク１６２はプレート１６２Ａと該プレート１６２Ａにろ
う付けされた波状のフィン１６２Ｂとからなる。

【００１３】フィン１６１Ｂ，１６２Ｂはその波形のピ
ッチは互いに等しいが、その高さＨは、第１ヒートシン
ク１６１のフィン１６１Ｂが第２ヒートシンクのフィン
１６２Ｂよりも高い。このようにフィンの高さがそれぞ
れ異なるのは、ＰＤＵ９とダウンバータ１０の発熱量が
異なり、要求される冷却能が異なるからである。また、
波形のピッチが等しいのは、これらのフィン１６１Ｂ，
１６２Ｂに導入する冷却用の空気の流れが一方に偏らな
いようにするためである。なお、フィン１６１Ｂやフィ
ン１６２Ｂは１枚の板材を折り曲げて形成するのに限ら
ず、複数枚の板材を一定間隔で並べて配置し、個々にプ
レート１６１Ａや１６２Ａに立設してもよい。

【００１４】ＰＤＵ９の各構成部品は第１ヒートシンク
１６１のプレート１６１Ａに直接または間接的に固定さ
れ、ダウンバータ１０の構成部品は第２ヒートシンク１
６２のプレート１６２Ａに固定される。第１および第２
ヒートシンク１６１，１６２のプレート１６１Ａ，１６
２Ａは箱型のヒートシンクケース１９の端面にそれぞれ
当接して固定され、該ヒートシンクケース１９内にフィ
ン１６１Ｂ，１６２Ｂがそれぞれ位置決めされて収容さ
れる。プレート１６１Ａはボルト２０，２１により、コ
ンデンサ１７のホルダ２２と共締めでヒートシンクケー
ス１９に固定される（図３参照）。また、ダウンバータ
１０用のプレート１６２Ａはボルト２３，２４でヒート
シンクケース１９に固定される（図３参照）。

【００１５】ヒートシンクケース１９の前面にはダクト
接続部材２５が設けられており、このダクト接続部材２
５の開口部２５Ａから第１ヒートシンク１６１および第
２ヒートシンク１６２に空気が取り込まれる。このダク
ト接続部材２５には車両Ｖの外部から空気を取り込むた
めのダクト（後述する）が接続される。一方、ヒートシ
ンクケース１９の他端つまりダクト接続部材２５とは反
対側端部には、ヒートシンクケース１９から空気を排出
するためのダクト（図示せず）が接続される。

【００１６】図４は、ＰＤＵ９と冷却装置１６の位置関
係を示す分解斜視図であり、図１〜図３と同符号は同一
または同等部分を示す。同図において、ヒートシンクケ
ース１９の側面に取り付けられた第１ヒートシンク１６
１のプレート１６１Ａの中央部には、放熱部材（例えば
銅板）等のベースを有するＩＰＭ本体２６が装着されて
いる。このＩＰＭ本体２６にはＩＰＭケース２７が被せ
られ、そのケース２７上にはホルダ２２で支持されたコ
ンデンサ１７が配置される。コンデンサ１７は上述のよ
うにスペーサ３０およびリテーナ２８を使用してホルダ
２２に固定されている。コンデンサ１７のホルダ２２上
にはステー２９を介して制御装置１８が装着される。

【００１７】次に、前記コンデンサ１７をホルダ２２へ
固定するリテーナ２８を詳細に説明する。図６はリテー
ナ２８と組み合わされて使用されるスペーサの正面図、
図７は同側面図である。スペーサ３０はコンデンサ１７
の外周に沿うことができるように曲率を決定した内周面
３０Ａを有しており、リテーナ２８とコンデンサ１７と
の間に介装されてコンデンサ１７が横つまり図６におい
て左右方向にずれるのを防止する役割を果たすととも
に、リテーナ２８とコンデンサ１７との間で緩衝材とし
ての役割を果たす。この役割を果たすため、スペーサ３
０は樹脂材料で形成されるのが好ましい。

【００１８】スペーサ３０の外周面３０Ｂは鞍状になっ
ていてその頂部にはリテーナ２８のアーチ部（後述す
る）と係合するための突起３０Ｃが設けられている。こ
の突起３０Ｃがリテーナ２８と係合することにより、ス
ペーサ３０がコンデンサ１７の円周方向にずれるのを防
止できる。また、鞍状の外周面３０Ｂの両側には、リテ
ーナ２８が嵌まるようにフランジ３０Ｄが形成されてい
る。

【００１９】図８はリテーナの平面図、図９は同正面
図、図１０は同側面図である。リテーナ２８は、全体的
には長尺でありその側面形状は図１０に示すようにＵ字
型に形成されている。薄板でも十分な強度を得られるよ
うにフランジ部２８Ａ，２８Ｂが設けられている。両端
にはボルト孔３１，３２が設けられており、ボルトによ
って前記ホルダ２２に取り付けられるようになってい
る。

【００２０】また、図９に示すように、保持しようとす
るコンデンサの数に応じた数（ここでは３つ）のアーチ
部２８Ｃを有している。このアーチ部２８Ｃは、その両
端で本体２８Ｄにつながっており、前記スペーサ３０の
鞍状外周部３０Ｂに沿うようにアーチの曲率が決定され
ている。例えば、その両端部分を残して本体２８Ｄから
幅ｂに亘って型で打ち抜く板金加工によって形成するこ
とができる。つまりアーチ部２８Ｃは本体２８Ｄに形成
されたアーチ部分の頂部近傍を下方（前記スペーサ３０
側）に押し下げて形成されている。アーチ部２８Ｃはそ
の素材（例えば鋼）の材質および形状に基づいたバネ特
性つまり弾性を有し、図９の矢印Ｓに示す方向にその弾
性の範囲で偏倚および復帰自在である。なお、アーチ部
２８Ｃの頂部には前記スペーサ３０の突起３０Ｃと適合
する係合孔３３，３４，３５が穿たれている。

【００２１】上記リテーナ２８とスペーサ３０との構成
により、コンデンサ１７は次のように固定される。ま
ず、コンデンサ１７はホルダ２２の凹所に収納される。
そして、前記突起３０Ｃと係合孔３３等とを係合させて
一体となったスペーサ２８およびリテーナ２８を、スペ
ーサ２８の前記内周面３０Ａがコンデンサ１７の胴部外
周面に沿うようにしてあてがう。そうしておいて、ボル
ト孔３１，３２を貫通させたボルト（図示せず）をホル
ダ２２に設けられるボルト孔に螺挿し、リテーナ２８を
ホルダ２２に固定する。リテーナ２８をホルダ２２にボ
ルト締めしたとき、前記アーチ部２８Ｃつまりバネ部が
アーチの外周寄りに変形する。こうして、アーチ部２８
Ｃが変形したときの応力がスペーサ３０を介してコンデ
ンサ１７の胴部に作用し、コンデンサ１７はアーチ部２
８Ｃの変形に基づく弾力が加わった状態でホルダ２２に
保持される。

【００２２】このように、本実施形態では、コンデンサ
１７をホルダ２２に固定するためのリテーナ２８に、弾
性を有するアーチ部を形成し、このアーチ部によって弾
力的にコンデンサ１７を押さえ付けるようにした。した
がって、ホルダ２２内に収容したコンデンサ１７の高さ
つまりスペーサ３０と当接する面の位置にばらつきがあ
ったときにも、一つのリテーナ２８によって確実にコン
デンサ１７を保持させることができる。また、リテーナ
２８は１つだけでよいので、ボルトの締付け個所が減
り、取付け作業が簡単になる。

【００２３】なお、本実施形態では、リテーナ２８とコ
ンデンサ１７との間にスペーサ３０を設けたが、例え
ば、コンデンサ１７の周囲に保護のための被覆材が施さ
れているような場合にはこのスペーサは省略できる。ま
た、このスペーサ３０をアーチ部２８Ｃと別体に設ける
のではなく、アーチ部２８Ｃにライニング等を施して一
体的に形成してもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１〜請求項３の発明によれば、複数のコンデンサがアー
チ部で押圧された状態で保持される。また、請求項２の
発明によれば、アーチ部は保持金具と一体に板金加工で
形成されているので、長期間の使用においても、材質の
劣化による弾性の低下が小さい。したがって、長期間に
亘ってコンデンサを確実に保持でき、特に車両等、振動
の多いような場所に設置されたコンデンサに起こりがち
な接続端子部分の緩みや破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る冷却装置を含むパ
ワーモジュール組立体の正面図である。

【図２】 本発明の一実施形態に係る冷却装置を含むパ
ワーモジュール組立体の平面図である。

【図３】 図２のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】 冷却装置を含むＰＤＵの分解斜視図である。

【図５】 本発明を適用することができる車両の平面図
である。

【図６】 コンデンサ固定用スペーサの正面図である。

【図７】 コンデンサ固定用スペーサの側面図である。

【図８】 コンデンサ固定用リテーナの平面図である。

【図９】 コンデンサ固定用リテーナの正面図である。

【図１０】 コンデンサ固定用リテーナの側面図であ
る。

【符号の説明】

１…原動機部、 ２…エンジン、 ３…モータジェネレ
ータ、 ４…トランスミッション、 ９…パワー駆動ユ
ニット（ＰＤＵ）、 １０…ダウンバータ、１６…冷却
装置、 １７…コンデンサ、 １８…ＩＰＭ制御装置、
２８…リテーナ、 ３０…スペーサ、 ２８Ｃ…アー
チ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の円柱状コンデンサを保持するコン
   デンサ取付装置において、 前記コンデンサを収容するホルダと、 前記ホルダにコンデンサを押圧して固定するための保持
   金具とを具備し、 前記保持金具には、前記コンデンサの胴の形状に適合す
   る曲率を有し、前記コンデンサの押圧方向での弾性を有
   するアーチ部が収容コンデンサの数だけ設けられている
   ことを特徴とするコンデンサ取付装置。
2. 【請求項２】 前記アーチ部は板金加工により前記保持
   金具に一体的に形成されていることを特徴とする請求項
   １記載のコンデンサ取付装置。
3. 【請求項３】 前記アーチ部には、前記コンデンサの胴
   に当接するスペーサが係合して設けられていることを特
   徴とする請求項１または請求項２記載のコンデンサ取付
   装置。