JP2020096098A - Capacitor terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンデンサ側のバスバがハンダ接合されることにより基板とコンデンサとを接続するコンデンサ用端子に関する。 The present invention relates to a capacitor terminal for connecting a substrate and a capacitor by soldering a bus bar on the capacitor side.
複数のコンデンサと放電制御用の基板とが樹脂製のケースに収容され、それらのコンデンサと基板とがバスバを介して互いに接続されたコンデンサモジュールが知られている(特許文献1参照)。 There is known a capacitor module in which a plurality of capacitors and a discharge control substrate are housed in a resin case, and the capacitors and the substrate are connected to each other via a bus bar (see Patent Document 1).
コンデンサと基板とを接続する構造として、基板側の端子とコンデンサ側のバスバとをハンダ接合によって接続する構造が採用されることがある。その場合、基板側の端子がケース等の樹脂部から突出するように設けられていると、ハンダが樹脂部側に流れて樹脂部の炭化、あるいは変形といった不具合が生じるおそれがある。 As a structure for connecting the capacitor and the substrate, a structure may be adopted in which a terminal on the substrate side and a bus bar on the capacitor side are connected by soldering. In that case, if the terminal on the board side is provided so as to project from the resin portion such as the case, the solder may flow to the resin portion side, which may cause a problem such as carbonization or deformation of the resin portion.
そこで、本発明は端子付近に存在する樹脂部に対してハンダ接合が与える影響を抑制し又は排除することが可能なコンデンサ用端子を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a capacitor terminal capable of suppressing or eliminating the influence of soldering on the resin portion existing near the terminal.
本発明の一態様に係るコンデンサ用端子は、基板とコンデンサとが、バスバを介して接続されるとともに樹脂部を挟んで隔てられた前記基板側の樹脂部から突出するように設けられ、コンデンサ側のバスバがハンダ接合されることにより前記基板と前記コンデンサとを接続するコンデンサ用端子であって、前記ハンダ接合の対象箇所となる接合孔と、前記接合孔と前記樹脂部との間に位置し、かつ前記樹脂部からの突出方向と直交する幅方向に沿って延ばされたスリットと、を備えたものである。 A capacitor terminal according to an aspect of the present invention is provided such that a substrate and a capacitor are connected to each other via a bus bar and project from a resin portion on the substrate side that is separated by sandwiching a resin portion. Is a capacitor terminal for connecting the substrate and the capacitor by soldering the bus bar, and is located between the joint hole that is the target portion of the solder joint and the joint hole and the resin portion. And a slit extending along the width direction orthogonal to the protruding direction from the resin portion.
以下、添付図面を参照して本発明の一形態を説明する。まず、図1〜図3を参照して、本形態に係るコンデンサ用端子を備えたコンデンサモジュールの一例を説明する。本形態に係るコンデンサモジュールは、例えば電気自動車等の車両に搭載される電力変換装置に用いられるものである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an example of a capacitor module including a capacitor terminal according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The capacitor module according to this embodiment is used for a power conversion device mounted on a vehicle such as an electric vehicle.
図1に示すように、コンデンサモジュール1は、複数のコンデンサ2と、それらのコンデンサ2の放電を制御するための放電抵抗基板(以下、基板と略称する。)3と、コンデンサ2の正極側及び負極側のそれぞれと基板3とを接続するための一対のバスバ4A、4Bとを備えている。以下の説明においては、コンデンサモジュール1の方向を区別するため、コンデンサ2及び基板3が並べられた方向をX方向とし、図1の紙面と平行でかつX方向と直交する方向をY方向とし、図1の紙面と直交する方向をZ方向と定める。ただし、これらの定義はコンデンサモジュール1の方向を説明の便宜のために区別するためのものであって、何らかの技術的意義を有するものではない。図1においてコンデンサ2はバスバ4A、4Bの背後に配置されており、それらの一部が見えている。
As shown in FIG. 1, a
基板3は、例えば車両のメインスイッチがオフになった場合等にコンデンサ2に蓄えられた電荷を強制的に放電させるように機能する。ただし、基板の機能はこれに限らず適宜の機能を有する基板がコンデンサモジュール1に実装されてよい。バスバ4A、4Bのそれぞれには、コンデンサモジュール1とは異なる外部の回路等とコンデンサ2とを接続するための複数の外部接続端子4a、4bがX方向に一例に並べて設けられている。外部接続端子4a、4bは一例としてZ方向に延ばされている。
The
コンデンサ2、基板3、及びバスバ4A、4Bは樹脂製のケース5に収容されている。図2に示すように、ケース5には、コンデンサ2が収容されるコンデンサ収容部5aと、基板3が収容される基板収容部5bとが設けられている。基板収容部5bには、信号取り出し用の一対のバスバ6A、6Bが設けられている。以下では、バスバ4A、4Bに「コンデンサ側」の語を、バスバ6A、6Bに「基板側」の語を付してバスバを区別することがある。基板側のバスバ6A、6Bはケース5の成形時にインサート部品として金型内に配置され、ケース5と一体化されている。基板3はバスバ6A、6Bと適宜に接続されるようにしてケース5に取り付けられる。
The
基板側のバスバ6A、6Bのそれぞれには、コンデンサ用端子の一例として、コンデンサ側のバスバ4と接続するための信号端子7が一体に設けられている。なお、ケース5には、信号端子7とは異なる方向(一例としてY方向)に突出する一対の端子ピン8も設けられている。これらの端子ピン8は基板3と外部回路とを接続するためものである。
Each of the board-
図3に示すように、各信号端子7は、ケース5のコンデンサ収容部5aと基板収容部5bとを区切る壁部5cからコンデンサ収容部5a側に突出するように設けられている。信号端子7の壁部5cからの突出方向はX方向と概ね一致する。壁部5cは樹脂部の一例に相当する。信号端子7のそれぞれは、コンデンサ側のバスバ4A、4Bとハンダ接合によって選択的に接続される。その接続は機械的かつ電気的な接続である。図3ではハンダ接合箇所を参照符号Psにて示している。コンデンサ2、基板3等の各種部品の組付けが完了すると、ケース5に樹脂がさらに充填されてコンデンサモジュール1の構成部品がモールドされる。
As shown in FIG. 3, each
図4及び図5に示すように、信号端子7には、接合孔7aと、その接合孔7aと壁部5cとの間、言い換えれば信号端子7の根元側に位置するスリット7bとを備えている。接合孔7aは、その長手方向が壁部5cからの信号端子7の突出方向(X方向)に向けられるようにして形成された長孔状であって、かつ信号端子7をその厚さ方向(Z方向)に貫く貫通孔として設けられている。図3から明らかなように、接合孔7aはハンダ接合の対象箇所とされる部分である。つまり、コンデンサ側のバスバ4A、4Bと基板側のバスバ6A、6Bとの間のハンダ接合は、接合孔7aを中心にして行われる。接合孔7aが信号端子7の突出方向に沿って延ばされることにより、信号端子7の断面積の低下を抑えつつハンダ接合に必要な大きさの接合孔7aを比較的容易に確保できる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
一方、スリット7bは、その長手方向が信号端子7の突出方向と直交する幅方向(図示例ではY方向)に向けられるようにして形成された長孔状であって、信号端子7をその厚さ方向に貫く貫通孔として設けられている。ただし、スリット7bの長手方向は、信号端子7の幅方向と厳密に一致することを必ずしも要しない。スリット7bは、その少なくとも一部において信号端子7の幅方向に対して多少の傾きを伴なっていてもよい。あるいはスリット7bの少なくとも一部が湾曲を伴なっていてもよい。いずれにしてもスリット7bは、その全体からみて信号端子7の幅方向に沿って延ばされた形状であればよい。
On the other hand, the
信号端子7の幅方向におけるスリット7bの全長は、信号端子7を流れる電流値と関連付けて設定されてよい。スリット7bを設けた場合、そのスリット7bの位置で信号端子7の断面積は減少する。一方、信号端子7の断面積は、信号端子7を経由して流し得る電流の最大値と相関し、断面積が小さいほど流し得る電流の最大値が低下する。したがって、
信号端子7を通過する電流の最大値を想定し、その最大値の電流を流すために必要な断面積の最小値を割り出し、当該最小値以上の断面積が確保される範囲でスリット7bの全長を定めることが適当である。
The total length of the
Assuming the maximum value of the current passing through the
信号端子7の接合孔7a及びスリット7bのそれぞれはバスバ6A、6Bの製造時に同時に形成されてよい。例えば、バスバ6A、6Bのそれぞれを金属板からの打ち抜き加工によって製造する場合、その打ち抜き加工によって接合孔7a及びスリット7bを含めて信号端子7を同時に形成することが可能である。
Each of the
以上の信号端子7によれば、ハンダ接合の対象箇所となるべき接合孔7aと樹脂製の壁部5cとの間に、スリット7bが信号端子7の幅方向に沿って延びるように設けられているため、ハンダ付け時にハンダが壁部5c側に流れたとしても、その流れをスリット7bで塞き止め、壁部5cへのハンダの到達を防ぐことができる。また、スリット7bを設けることにより、スリット7bの位置における信号端子7の断面積が減少するため、ハンダ接合時の熱引けが壁部5cに与える影響を低減することもできる。これにより、ハンダ接合が壁部5cに与える影響を抑止し、あるいは排除することが可能である。さらに、スリット7bは信号端子7の製造時、さらには基板側のバスバ6A、6Bの製造時に同時に形成することができるので、スリット7bを形成するために別工程を追加することを要しない。これにより、コスト低減を図ることができる。しかも、信号端子7の外周形状はスリット7bの有無を問わず同じでよいため、信号端子7の周囲における他部品の配置に影響が生じるおそれもない。
According to the
本発明は上記の形態に限定されず、種々の変形又は変更が施された形態にて実施されてよい。例えば、上記の形態ではコンデンサ用端子の一例としての信号端子7の壁部5cからの突出方向がコンデンサ2及び基板3の並び方向(X方向)に設定されているが、コンデンサ用端子の突出方向はコンデンサ側のバスバと基板との接続に適したものである限り適宜に変更されてよい。コンデンサ用端子は、基板側のバスバ6A、6Bと一体に形成される例に限らず、基板とコンデンサ側のバスバとの間に介在してコンデンサと基板との接続に用い得る限り適宜の態様で設けられてよい。
The present invention is not limited to the above-mentioned modes, and may be carried out in various modified or changed modes. For example, in the above-described embodiment, the protruding direction of the
上述した実施の形態及び変形例から導かれる本発明の態様を以下に説明する。なお、以下では、図中の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明の態様が図示の形態に限定されるものではない。 Aspects of the present invention derived from the above-described embodiments and modifications will be described below. In the following, reference numerals in the drawings are added in parentheses, but the embodiments of the present invention are not limited to the illustrated embodiments.
本発明の一態様に係るコンデンサ用端子(7)は、基板(3)とコンデンサ(2)とが、バスバ(4A、4B)を介して接続されるとともに樹脂部(5c)を挟んで隔てられた前記基板(3)側の樹脂部(5c)から突出するように設けられ、コンデンサ(2)側のバスバ(4A、4B)がハンダ接合されることにより前記基板(3)と前記コンデンサ(2)とを接続するコンデンサ用端子であって、前記ハンダ接合の対象箇所となる接合孔(7a)と、前記接合孔と前記樹脂部との間に位置し、かつ前記樹脂部からの突出方向(例えばX方向)と直交する幅方向(例えばY方向)に沿って延ばされたスリット(7b)とを備えたものである。 In the capacitor terminal (7) according to one aspect of the present invention, the substrate (3) and the capacitor (2) are connected via the bus bars (4A, 4B) and are separated by the resin portion (5c). Further, it is provided so as to project from the resin portion (5c) on the side of the substrate (3), and the bus bars (4A, 4B) on the side of the capacitor (2) are soldered to each other, whereby the substrate (3) and the capacitor (2) are connected. ) Is a capacitor terminal, and is located between the joint hole (7a), which is the target portion of the solder joint, and the joint hole and the resin portion, and the protruding direction from the resin portion ( For example, a slit (7b) extending along a width direction (eg, Y direction) orthogonal to the X direction) is provided.
上記態様によれば、ハンダ接合時にハンダが樹脂部側に流れても、その流れをスリットで塞き止めて樹脂部へのハンダの到達を防ぐことができる。また、スリットの位置でコンデンサ用端子の断面積が減少することにより、ハンダ接合時に生じる熱引けが樹脂部に与える影響を低減することもできる。これらの作用により、端子付近に存在する樹脂部に対してハンダ接合が与える影響を抑制し又は排除することが可能である。しかも、スリットを設けてもコンデンサ用端子の外周形状は変化しないため、コンデンサ用端子の周囲における他部品の配置に影響が及ぶおそれがない。 According to the above aspect, even if the solder flows toward the resin portion at the time of solder joining, the flow can be blocked by the slit to prevent the solder from reaching the resin portion. In addition, since the cross-sectional area of the capacitor terminal is reduced at the position of the slit, it is possible to reduce the influence of thermal shrinkage that occurs during soldering on the resin portion. By these actions, it is possible to suppress or eliminate the influence of the solder joint on the resin portion existing near the terminal. Moreover, since the outer peripheral shape of the capacitor terminal does not change even if the slit is provided, there is no possibility that the arrangement of other components around the capacitor terminal is affected.
上記の態様において、接合孔はコンデンサ用端子の突出方向に沿って延ばされた形状であってもよい。この場合には、コンデンサ用端子の断面積を確保しつつハンダ接合に必要な大きさの接合孔を比較的容易に設けることが可能である。また、コンデンサ用端子は、コンデンサ側のバスバと基板との間に介在する基板側のバスバ(6A、6B)と一体に形成されてもよい。これによれば、基板側のバスバを製造する場合、これと同時的に信号端子を形成できるので、製造コストの低減及び部品点数の削減に有利である。さらに、基板側のバスバは、基板を収容する樹脂製のケースにインサート部品として設けられたものであってもよい。この場合は樹脂部とコンデンサ用端子とが一体不可分となるために、ハンダ接合時にはコンデンサ用端子の根元側に樹脂部が必然的に存在することになる。したがって、スリットを設けることによる作用効果を確実かつ効果的に発揮させることができる。さらに、基板側のバスバは金属板の打ち抜き加工品として構成されてもよい。これによれば、コンデンサ用端子を製造するためのコスト削減することが可能である。なお、上記態様では、スリット7bとして信号端子(コンデンサ用端子)の厚み方向(Z方向)に貫通する孔を形成したが、ハンダの壁部5c側への流れを塞き止める限りにおいては、貫通する孔に限定されず、幅方向(Y方向)に沿って延ばされた溝状の孔(凹部)であってもよい。
In the above aspect, the bonding hole may have a shape extending along the protruding direction of the capacitor terminal. In this case, it is possible to relatively easily form the bonding hole having a size required for soldering while securing the cross-sectional area of the capacitor terminal. Further, the capacitor terminal may be formed integrally with the board-side bus bar (6A, 6B) interposed between the capacitor-side bus bar and the board. According to this, when the board-side bus bar is manufactured, the signal terminals can be formed at the same time as this, which is advantageous in reducing the manufacturing cost and the number of parts. Furthermore, the board-side bus bar may be provided as an insert component in a resin case that houses the board. In this case, since the resin portion and the capacitor terminal are inseparable from each other, the resin portion inevitably exists on the base side of the capacitor terminal during soldering. Therefore, the function and effect of providing the slit can be reliably and effectively exhibited. Further, the bus bar on the substrate side may be configured as a stamped product of a metal plate. According to this, it is possible to reduce the cost for manufacturing the capacitor terminal. In the above aspect, the
1 コンデンサモジュール
2 コンデンサ
3 放電抵抗基板(基板)
4A、4B コンデンサ側のバスバ
5c 壁部(樹脂部)
6A、6B 基板側のバスバ
7 信号端子(コンデンサ用端子)
7a 接合孔
7b スリット
1
4A, 4B Bus bar on the
6A, 6B Bus bar on
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