JP2014116522A - Capacitor assembly module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防爆弁部を備えた複数の電解コンデンサを、横に並べて横置きした状態で基板に配置するコンデンサ組込モジュールに関する。
The present invention relates to a capacitor built-in module in which a plurality of electrolytic capacitors provided with explosion-proof valve portions are arranged on a substrate in a state where they are placed side by side.
従来、防爆弁を備えた電解コンデンサを、保持具に収納して基板に横置き配置するコンデンサ組込モジュールとしては、例えば図8のものが知られている。 Conventionally, for example, the one shown in FIG. 8 is known as a capacitor built-in module in which an electrolytic capacitor having an explosion-proof valve is housed in a holder and placed horizontally on a substrate.
図8に示すように、101は電解コンデンサ、102はコンデンサ保持具で、プリント基板103にはんだ付けするためのリード足部102bを2本備えている。
As shown in FIG. 8, 101 is an electrolytic capacitor, 102 is a capacitor holder, and has two lead legs 102b for soldering to a printed
電解コンデンサ101の防爆弁部101aをコンデンサ保持具102の開口部102cに挿入した状態でプリント基板103にあらかじめ設けられたランド孔へ電解コンデンサ101のリード端子101bとコンデンサ保持具102のリード足部102bを挿入し、それぞれをはんだ付けにて回路基板103に固定する。
With the explosion-
電解コンデンサ101の防爆弁部101aとコンデンサ保持具102の内壁部102aとの間には隙間104 が空くようにし、防爆弁部101aが開くためのスペースを確保する。
A
また電解コンデンサ101を2列に配置する場合には、図9に示すように、コンデンサ保持具102に爪部102e,102fを千鳥に配置させ、これにより電解コンデンサ101を2列に並べて配置してもプリント基板上に無駄なスペースが発生しないようにしている。
When the
これにより、横置きに取り付けた電解コンデンサ101の防爆弁部101aが作動して電解液が漏れてもコンデンサ保持具102内に抑制でき、仮に電解液に引火してもコンデンサ保持具102により電解コンデンサ101の防爆弁部101aを覆っているので窒息消火させることができる。同時に、横に寝かせた不安定な電解コンデンサをコンデンサ保持具だけで固定できる電源回路が得られる。また、電解コンデンサ101をコンデンサ保持具102によりプリント基板103に横置き配置することで、電解コンデンサを縦置き配置した場合に比べ、電解コンデンサを組み込む適宜の装置の筐体の高さを低減して小型化することができる。
As a result, even if the explosion-
しかしながら、このような従来のコンデンサ組込モジュールにあっては、コンデンサ保持具102に収納した電解コンデンサ101の頭頂部に窒息消火に必要な隙間104を設ける必要があるため、電解液が多い大型の電解コンデンサの場合、隙間104を大きくとる必要があり、小型化の弊害となっている。
However, in such a conventional capacitor built-in module, since it is necessary to provide a
また、防爆弁部101aが作動(破裂)した場合に電解コンデンサから隙間104へ噴き出すガスの量が多い場合には、コンデンサ保持具102が噴出した圧力に耐えられずに破損し、コンデンサ保持具102が飛散するなど安全上の問題があった。
Further, when the explosion-
また電解コンデンサをプリント基板に2列に並べて配置する場合には、爪部102e,102fを千鳥に配置したコンデンサ保持具102を別々に並べて配置する必要があり、プリント基板に対する実装作業が煩雑になる問題がある。
Further, when the electrolytic capacitors are arranged in two rows on the printed circuit board, it is necessary to separately arrange the
本発明は、防爆弁部が作動した場合の破損を確実に防止して安全性を向上すると共に、基板に対する複数の電解コンデンサの組み付けを容易にする構造を備えたコンデンサ組込モジュールを提供することを目的とする。
The present invention provides a capacitor built-in module having a structure that facilitates assembly of a plurality of electrolytic capacitors to a substrate while reliably preventing breakage when an explosion-proof valve section is operated and improving safety. With the goal.
本発明は、先端に防爆弁部を設けると共に後端にリード端子を設けた複数の電解コンデンサを、横に並べて横置きした状態で基板に配置する絶縁性のコンデンサ組込モジュールに於いて、
複数の電解コンデンサの防爆弁部を含む先端側を収納する複数の円筒穴を横並びに連設したコンデンサ収納部と、
複数の円筒穴の軸方向に一体に設けられ、上側に開口した半円筒部を横並びに連設したコンデンサ載置部と
円筒穴に収納された電解コンデンサの先端の防爆弁部と円筒穴端面との間に隙間を形成する突起部と、
複数の円筒穴を仕切る隔壁面の軸方向に形成され、突起部により形成された隙間を外部に連通する排出経路と、
を備えたことを特徴とする。
The present invention is an insulating capacitor built-in module in which a plurality of electrolytic capacitors provided with an explosion-proof valve portion at the front end and provided with a lead terminal at the rear end are arranged on a substrate in a state where they are placed side by side horizontally.
A capacitor housing part in which a plurality of cylindrical holes for housing the tip side including the explosion-proof valve parts of a plurality of electrolytic capacitors are arranged side by side;
A capacitor mounting portion that is integrally provided in the axial direction of a plurality of cylindrical holes and that is arranged side by side with a semi-cylindrical portion that opens upward, an explosion-proof valve portion at the tip of an electrolytic capacitor housed in the cylindrical hole, and a cylindrical hole end surface A protrusion that forms a gap between
A discharge path that is formed in the axial direction of the partition wall surface that partitions the plurality of cylindrical holes, and that communicates the gap formed by the protrusion to the outside,
It is provided with.
また、排出経路は、複数の電解コンデンサを収納している円筒穴を仕切る隔壁面の最上部に形成する。 The discharge path is formed at the uppermost portion of the partition wall that partitions the cylindrical hole that houses the plurality of electrolytic capacitors.
また、コンデンサ載置部の端部に一体に形成され、複数の電解コンデンサのリード端子を基板側に屈曲した状態で保持するリード保持部を設ける。 In addition, a lead holding portion is provided which is formed integrally with the end portion of the capacitor mounting portion and holds the lead terminals of the plurality of electrolytic capacitors in a state bent to the substrate side.
更に、コンデンサ収納部の基板載置面から突出され、基板に半田接続する接続ピンを設ける。
Furthermore, a connection pin that protrudes from the substrate mounting surface of the capacitor housing portion and is solder-connected to the substrate is provided.
本発明のコンデンサ組込モジュールによれば、コンデンサ収納部の円筒穴に収納した電解コンデンサの先端の防爆弁部と円筒穴端面との間に突起部を設けて隙間を形成し、この隙間を、円筒穴を仕切る隔壁面の軸方向に排出経路を形成して外部に連通するようにしたため、防爆弁部の作動(破裂)で電解コンデンサから噴き出した水蒸気を含む高圧ガスは、コンデンサ頭頂部の隙間に噴き出した後、複数の電解コンデンサを収納している円筒穴を仕切る隔壁面の軸方向に形成した排出経路を通って外部に排出され、コンデンサ頭頂部の隙間の圧力は高くならないため、モジュールの破損による飛散を確実に防止し、安全性を高めることができる。 According to the capacitor built-in module of the present invention, a protrusion is provided between the explosion-proof valve portion at the tip of the electrolytic capacitor housed in the cylindrical hole of the capacitor housing portion and the end surface of the cylindrical hole, and a gap is formed. Since the discharge path is formed in the axial direction of the partition wall that partitions the cylindrical hole and communicates with the outside, the high-pressure gas containing water vapor discharged from the electrolytic capacitor due to the operation (rupture) of the explosion-proof valve section Is discharged outside through the discharge path formed in the axial direction of the partition wall that partitions the cylindrical holes containing the plurality of electrolytic capacitors, and the pressure in the gap at the top of the capacitor does not increase. It is possible to reliably prevent scattering due to breakage and improve safety.
また、複数の電解コンデンサを、横に並べて横置きした状態でコンデンサ組込モジュールに組み込んで一つにしており、電解コンデンサが複数本あっても、一つにまとめることから、基板に対する実装が簡単且つ容易にできる。 In addition, a plurality of electrolytic capacitors are installed side by side in the capacitor built-in module, and they are combined into one, even if there are multiple electrolytic capacitors. And easily.
また、コンデンサ頭頂部の隙間は、排出経路を介して外気に通じているため、防爆弁部が作動するに十分な隙間とすればよく、電解コンデンサが大型化して電解液の量が多くなっても、コンデンサ登頂部の隙間を大きくする必要がなく、モジュールを小型化することができる。 In addition, since the gap at the top of the capacitor communicates with the outside air via the discharge path, it is sufficient that the gap is sufficient for the explosion-proof valve portion to operate, and the electrolytic capacitor becomes larger and the amount of electrolyte increases. However, there is no need to increase the gap at the top of the capacitor, and the module can be downsized.
また、排出経路は、複数の電解コンデンサを収納している円筒穴を仕切る隔壁面の上部に形成することで、防爆弁部の作動でコンデンサ登頂部の隙間に電解液が漏れ出しても、隙間が電解液で一杯になるまでは、排出経路を通って外部に漏れ出すこxとはなく、電解液の外部への漏れ出しを抑制することができる。 In addition, the discharge path is formed at the upper part of the partition wall that partitions the cylindrical holes that store multiple electrolytic capacitors, so that even if the electrolyte leaks into the gap at the top of the capacitor due to the operation of the explosion-proof valve, Until the liquid is filled with the electrolyte, it does not leak to the outside through the discharge path, and leakage of the electrolyte can be suppressed.
また、コンデンサ載置部の端部にリード保持部を設け、電解コンデンサのリード端子を基板側に屈曲した状態で保持するようにしたため、電解コンデンサのコンデンサモジュール内への位置合わせ精度が向上するとともに、基板へ実装する場合の作業性と実装した後の耐振動性を向上することができる。 In addition, since the lead holding part is provided at the end of the capacitor mounting part and the lead terminal of the electrolytic capacitor is held in a bent state on the substrate side, the accuracy of positioning the electrolytic capacitor in the capacitor module is improved. The workability when mounted on a substrate and the vibration resistance after mounting can be improved.
更に、コンデンサ収納部の基板載置面から突出され、基板に半田接続する接続ピンを設けたため、基板へ実装した場合の耐振動性を向上することができる。
Furthermore, since the connection pins that protrude from the substrate mounting surface of the capacitor housing portion and are solder-connected to the substrate are provided, the vibration resistance when mounted on the substrate can be improved.
図1乃至図7を参照して本発明によるコンデンサ組込モジュールの実施形態を説明すると次のようになる。 An embodiment of a capacitor built-in module according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 as follows.
図1、図2及び図4に示すように、本実施形態のコンデンサ組込モジュール10は、先端に防爆弁部12a(図5参照)を設けると共に後端に2本のリード端子12bを設けた2本の電解コンデンサ12を、横に並べて横置きした状態で基板14に配置する。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the capacitor built-in
電解コンデンサ12の防爆弁部12aは、アルミニウムなどの金属ケースの底面に設けられた凹状の溝部(弱点部)などが挙げられる。電解コンデンサ12が何らかの原因により内部圧力が上昇した際に金属ケースの底面が膨らみ溝部をきっかけとして防爆弁部12aが動作することになる。
Examples of the explosion-
コンデンサ組立モジュール10は、コンデンサ収納部16,コンデンサ載置部20、リード保持部24を一体に備え、絶縁性の合成樹脂材料で作られている。
The
コンデンサ収納部16は、2本の電解コンデンサ12の防爆弁部12aを含む先端側を収納する一対の円筒穴18を横並びに連設している。
The
コンデンサ載置部20は、コンデンサ収納部18における一対の円筒穴18の軸方向に一体に設けられ、上側に開口した半円筒部22を横並びに連設している。
The
コンデンサ収納部16に設けた円筒穴18の円筒穴端面には、図6に示すように、円周方向の3箇所に分けて突起部28を形成し、図5に示すように、電解コンデンサ12を円筒穴18に挿入した場合に突起部28にコンデンサ先端が当って位置決めすることで、電解コンデンサ12の先端の防爆弁部12aと円筒穴端面の間に隙間34を形成している。隙間34は電解コンデンサ12の防爆弁部12aが作動できる寸法とする。なお、防爆弁部12aとなる溝部が膨らむ領域、つまり凹状の溝部を避けて突起部28を形成するとよい。
As shown in FIG. 6,
コンデンサ収納部16に設けた一対の円筒穴18を仕切る隔壁30の上部には、図6及び図7に示すように、この隔壁30の両面軸方向に溝を形成することにより排出経路32を設け、突起部28により形成された隙間34を、排出経路32を介して外部に連通している。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
リード保持部24は、図1及び図2に示すように、コンデンサ載置部20の端部に一体に形成され、2組の電解コンデンサ12のリード端子12bを基板14側に屈曲した状態で保持溝24aを通して保持した後に、基板14のリード挿入孔14aに挿入して半田接続するようにしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
保持溝24はスリット溝の奥に通し孔を形成しており、スリット溝の幅をリード端子12bの径より小さくし、リード端子12bを通す際に、スリット溝を押し広げて通し孔にリード端子12bを入れることで、リード端子12bを挟み付けて保持する。
The
コンデンサ組立モジュール10の裏面側には、図3に示すように、コンデンサ配置位置に対応した2箇所に分けて台座25を一体に形成し、更に、コンデンサ収納部16の下部両側の脚部16cの基板載置面から接続ピン26を突出し、基板14のピン挿入孔14bに挿入して半田固定可能としている。接続ピン26はピン部材を圧入またはインサート成形により脚部16cに樹脂固定している。
As shown in FIG. 3, the
次に本実施形態のコンデンサ組込モジュールによる電解コンデンサの基板組み付け及び電解コンデンサの防爆弁部が作動した場合の作用を説明する。 Next, the operation when the electrolytic capacitor substrate assembly and the electrolytic capacitor explosion-proof valve portion of the electrolytic capacitor are operated by the capacitor built-in module of the present embodiment will be described.
コンデンサ組込モジュール10は、基板14に配置する電解コンデンサ12の外径に対応したコンデンサ収納部16に設けた円筒穴18の内径、及び電解コンデンサ12の長さに対応したコンデンサ収納部16及びコンデンサ載置部20を合せた軸方向の長さとしたものを準備している。
The capacitor built-in
組込み作業は、コンデンサ組込モジュール10のコンデンサ収納部16に設けている円筒穴18に、防爆弁部12aを備えた電解コンデンサ12の先端を挿入する。円筒穴18に入った電解コンデンサ12の先端は、円筒穴端部に形成した突起部28に当たり、コンデンサ先端と円筒穴端面との間に隙間34を形成する。
In the assembling work, the tip of the
また、円筒穴18に電解コンデンサ12を挿入した場合、円筒穴18の間を仕切る隔壁30は、その上部両側の溝により排出経路32を形成しており、電解コンデンサ12を挿入してもコンデンサ周側面との間に排出経路32が確保され、円筒穴18の先端に電解コンデンサ12の挿入で形成された隙間34を排出経路32により、円筒穴18の開口側へ連通した状態とする。
When the
また、コンデンサ組込モジュール10の円筒穴18に挿入した電解コンデンサ12は胴部がコンデンサ載置部20に乗り、更に後端面に設けたリード端子12bは、基板14側へ屈曲した後に、リード保持部24の保持溝24aを押し広げて通すことで、挟着状態に保持され、電解コンデンサ12がコンデンサ組込モジュール10内に位置合わせされて一体化される。
In addition, the
このようにコンデンサ組込モジュール10に2本の電解コンデンサ12を装着して一体化した状態で、基板14のリード挿入孔14aにリード端子12bを挿入すると共に、コンデンサ組込モジュール10の接続ピン26を基板14のピン挿入孔14bに挿入し、
この状態で半田処理工程で半田接続を行う。この場合、コンデンサ組込モジュール10の接続ピン26を基板14に半田固定することで、電解コンデンサ12を配置したコンデンサ組込モジュール10の耐振動性を向上することができる。なお、リード端子12bは、リード保持部24に保持されるため、基板14のリード挿入孔14aとの位置合わせは容易となる。
With the two
In this state, solder connection is performed in the soldering process. In this case, the vibration resistance of the capacitor built-in
またコンデンサ組込モジュール10を実装した装置の動作中に、何らかの原因により電解コンデンサ12の内部温度が上昇して高圧となり、電解コンデンサ12の防爆弁12aが作動したとすると、防爆弁部12aから円筒穴18との間の隙間34へ水蒸気を含む高圧のガスを噴出する。
Further, if the internal temperature of the
防爆弁部12aから隙間34へ噴出した高圧のガスは、円筒穴18の隔壁30に形成している軸方向の排出経路32を通って外部に排出される。このため防爆弁部12aの作動で高圧のガスが噴出しても、隙間34の内圧は上昇せず、従来の排出経路を持たない隙間のように防爆弁部12aの作動により内圧が上昇してモジュールを破損して飛散させるようなことはなく、高い安全性が得られる。
The high-pressure gas ejected from the explosion-
また防爆弁部12aの作動により電解コンデンサ12から電解液が隙間34に漏れ出す場合もあるが、排出経路32は隙間34の上部に設けているため、隙間34が一杯になってから電解液が排出経路32に流れ込むこととなり、電解液の外部への漏れ出しに時間がかかり、また外部に漏れ出す量も排出経路32に溜まる分は少なくなり、電解液の漏れ出し量を低減することが可能となる。
Further, the electrolyte may leak from the
[本発明の変形例]
上記の実施形態にあっては、2本の電解コンデンサを横に並べて横置きするコンデンサ組込モジュールを例にとっているが、3本以上の電解コンデンサを横に並べて横置きするコンデンサ組込モジュールとしても良い。
[Modification of the present invention]
In the above embodiment, a capacitor built-in module in which two electrolytic capacitors are arranged side by side is taken as an example, but a capacitor built-in module in which three or more electrolytic capacitors are arranged side by side can also be used. good.
また、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
The present invention includes appropriate modifications without impairing the object and advantages thereof, and is not limited by the numerical values shown in the above embodiments.
10:コンデンサ組込モジュール
12:電解コンデンサ
12a:防爆弁部
12b:リード端子
12a:防爆弁部
14:基板
14a:リード挿入孔
14b:ピン挿入孔
16:コンデンサ収納部
16a:脚部
18:円筒穴
20:コンデンサ載置部
22:半円筒部
24:リード保持部
25:基台
26:接続ピン
28:突起部
30:隔壁
32:排出経路
34:隙間
10: Capacitor built-in module 12:
Claims (4)
前記複数の電解コンデンサの防爆弁部を含む先端側を収納する複数の円筒穴を横並びに連設したコンデンサ収納部と、
前記複数の円筒穴の軸方向に一体に設けられ、上側に開口した半円筒部を横並びに連設したコンデンサ載置部と
前記円筒穴に収納された前記電解コンデンサの先端の防爆弁部と円筒穴端面との間に隙間を形成する突起部と、
前記複数の円筒穴を仕切る隔壁面の軸方向に形成され、前記突起部により形成された前記隙間を外部に連通する排出経路と、
を備えたことを特徴とするコンデンサ組込モジュール。
In an insulating capacitor built-in module in which a plurality of electrolytic capacitors provided with an explosion-proof valve at the front end and a lead terminal at the rear end are arranged on the board in a state of being placed side by side,
A capacitor storage portion provided side by side with a plurality of cylindrical holes for storing the tip side including the explosion-proof valve portions of the plurality of electrolytic capacitors;
A capacitor mounting portion that is integrally provided in the axial direction of the plurality of cylindrical holes and that is arranged side by side with a semi-cylindrical portion that opens upward, an explosion-proof valve portion and a cylinder at the tip of the electrolytic capacitor housed in the cylindrical hole A protrusion that forms a gap with the hole end surface;
A discharge path that is formed in the axial direction of the partition wall that partitions the plurality of cylindrical holes, and that communicates the gap formed by the protrusions to the outside;
A capacitor built-in module characterized by comprising:
The capacitor built-in module according to claim 1, wherein the discharge path is formed on an upper part of a partition wall partitioning a cylindrical hole accommodating a plurality of electrolytic capacitors.
2. The capacitor built-in module according to claim 1, further comprising a lead holding portion that is integrally formed at an end portion of the capacitor mounting portion and holds the lead terminals of the plurality of electrolytic capacitors bent in the substrate side. Capacitor built-in module characterized by that.
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