JP5587718B2 - コンデンサ固定構造、樹脂成型ケース、およびノイズ除去装置 - Google Patents

Description

本発明はコンデンサ固定構造、コンデンサ固定構造を用いた樹脂成型ケース、および樹脂成型ケースを用いたノイズ除去装置に関する。

コンデンサを具備する金属ケースアース製の箱形のノイズ除去装置に用いる内部素子のコンデンサは、ノイズ除去装置に固定する必要がある。

これは、コンデンサを固定しないと、ノイズ除去装置を取り付けたテレビ等の製品が振動した場合に、その振動が伝播してコンデンサを取り付けたノイズ除去装置全体が振動し、固定していないコンデンサが誘導されて振動し、コンデンサの周囲の装置のケース等にぶつかり、可聴域の振動音を発することがあるためである。

ここで、ノイズ除去装置に用いるコンデンサを固定する方法としては、以下のような方法が知られている。

１つは固定具を用いてコンデンサを固定する方法である。

この方法には、バンド等の固定具をコンデンサに取り付け、固定具をネジ止めする方法（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４）と、ネジを用いずに、嵌合等の構造によって固定具を固定する方法（特許文献５、特許文献６）がある。

もう１つの方法は、固定具を用いることなく、コンデンサに雌ネジを設け、コンデンサを直接ネジ止めする方法である（特許文献７）。

さらにもう１つの方法は、接着剤を用いてコンデンサを接着固定する方法である（特許文献８、特許文献９）。

また、もう一つの方法は、コンデンサを固定する筐体としてオスの筐体とメスの筐体を用い、突起片をオスの筐体とメスの筐体の夫々に設け、それら筐体でコンデンサを挟みこみ、筐体の突起片をコンデンサ本体の側壁に押し当てる方法である（特許文献１０）。

実開平０７−２２５３２号公報 特開平０８−１４８３６４号公報 特開２００１−１１６２９４号公報 特開２００５−１０９１５２号公報 特開平０６−８９８３２号公報 特開２０１０−１２３６５１号公報 特開２００１−１３５５４７号公報 特開平１０−４６５７号公報 特開２００２−２０８５３２号公報 特開２００９−２５３００９号公報

しかしながら、上記の固定方法には以下のような問題があった。

まず、コンデンサをネジや固定金具で固定する方法では、コンデンサにネジ止め用の穴を設けたり、固定金具を用意してその金具にネジ固定機構や嵌合機構を設けたりする必要がある。

そのため、コンデンサへのネジ止め用の穴の形成、または固定金具およびネジの取り付けが必要となり、製造加工時間がかさみ、製造費用が増大していた。

また、コンデンサを接着する方法では、コンデンサや固定冶具への接着剤の塗布および硬化という工程が必要となるため、やはり製造加工時間がかさみ、製造費用が増大していた。

一方、２つの筐体でコンデンサを挟み込んで固定する構造は、２つの雌雄の筐体が対で必要となり製造費用が増大していた。

また、挟み込むという構造から、挟んでいる方向には固定されるが、挟んでいる方向と垂直な方向の力を受けるとコンデンサの位置がずれやすいという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも製造費用と加工時間が短く、かつ単純な構造で確実にコンデンサを保持可能なコンデンサ固定構造を提供することにある。

上記した課題を解決するため、本発明の第１の態様は、上壁が開放され、コンデンサを収納可能な箱型のケースと、前記ケースの底壁に、前記上壁側に突出して設けられ、前記コンデンサを前記上壁側に押し上げるバネ状の押し上げ片と、前記ケースの側壁に設けられ、前記コンデンサの上壁側への移動を規制すると共に、前記押さえ片と協働して前記コンデンサを挟み込むバネ状の係止爪と、前記ケースの少なくとも１つの側壁に、前記１つの側壁と対向する他の側壁側へ突出して設けられ、前記他の側壁側へ前記コンデンサを押圧すると共に、前記他の側壁と協働して前記コンデンサを挟み込むバネ状の押さえ片と、を有することを特徴とするコンデンサ固定構造である。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載のコンデンサ固定構造を有することを特徴とする樹脂成型ケースである。

本発明の第３の態様は、アース用の金属ケースと、前記金属ケース上に設けられた、第２の態様に記載の樹脂成型ケースと、を有することを特徴とするノイズ除去装置である。

本発明によれば、従来よりも製造費用と加工時間が短く、かつ単純な構造で確実にコンデンサを保持可能なコンデンサ固定構造を提供することができる。

本実施形態に係るコンデンサ固定構造１およびこの構造を用いた樹脂成型ケース１０およびその樹脂成型ケース１０を用いたノイズ除去装置１００を示す斜視図である。 図１のコンデンサ固定構造１を示す部分斜視図である。 図１において、コンデンサ固定構造１にコンデンサ２００を実装した状態を示す部分斜視図である。

以下、図面を参照して本発明に好適な実施形態について詳細に説明する。

まず、本実施形態にかかるコンデンサ固定構造１を有する樹脂成型ケース１０を搭載したノイズ除去装置１００の概略構造について、図１を参照して説明する。

ここでは、ノイズ除去装置１００として、テレビ等に搭載されるノイズ除去装置が例示されている。

図１に示すように、ノイズ除去装置１００は、アース用の金属ケース９と、金属ケース９上に設けられた、コンデンサ固定用の樹脂成型ケース１０、トロイダルコアを有するインダクタ固定用の樹脂成型ケース１６を有している。

コンデンサ固定用の樹脂成型ケース１０はプラスチック等の、弾性と絶縁性を有する樹脂を一体成型したものであり、中央部には後述するコンデンサ２００を固定するためのコンデンサ固定構造１が一体成型されている。

次に、図１〜図３を参照して、コンデンサ固定構造１の構造について説明する。

まず、コンデンサ固定構造１の構造の概略について説明する。

図１および図２に示すように、コンデンサ固定構造１は、上壁３ａが開放された箱型のケース２と、ケース２の底壁３ｂに設けられ、コンデンサ２００を上壁側に押し上げるバネ状の押し上げ片５ａ、５ｂを有している。

コンデンサ固定構造１は、また、ケース２の側壁３ｄ、３ｅに設けられ、コンデンサ２００の上壁３ａ側への移動を規制すると共に、押し上げ片５ａ、５ｂと協働してコンデンサ２００を挟み込むバネ状の係止爪４ａ、４ｂと、ケース２の側壁３ｃに、側壁３ｃと対向する側壁３ｆ側へ突出して設けられ、側壁３ｆ側へコンデンサ２００を押圧すると共に、側壁３ｆと協働してコンデンサ２００を挟み込むバネ状の押さえ片７を有している。

また、側壁３ｆは、コンデンサ２００のリード２０１等（図３参照）を通すための開口部１８を有しており、開口部１８は、押さえ片７と対向するように設けられ、押さえ片７と協働してコンデンサ２００を挟み込む板状の衝立１２ａ、１２ｂを有している。

次に、図１および図２を参照して、コンデンサ固定構造１の各構成要素について、さらに詳細に説明する。

まず、ケース２の形状について説明する。

図１および図２に示すように、ケース２は、固定対象であるコンデンサの外形に対応した形状、ここでは箱型の立方体形状を有しており、底壁３ｂ、側壁３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆで箱型形状を構成している。

なお、図１から明らかなように、側壁３ｃと側壁３ｆが互いに対向しており、側壁３ｄと３ｅも互いに対向している。

また、ケース２の底壁３ｂは、押し上げ片５ａ、５ｂ、係止爪４ａ、４ｂ、および押さえ片７の、上壁３ａ側からの投影面（図１および図２のＸ−Ｙ投影面）に対応する位置に、該投影面に対応する形状を有する貫通穴（スリット１５ａ、１５ｂ）、貫通穴１４ａ、１４ｂ、および貫通穴１７をそれぞれ有している。

貫通穴（スリット１５ａ、１５ｂ）、貫通穴１４ａ、１４ｂ、および貫通穴１７は、投影面よりも面積が大きくなるように（例えば一回り大きく）形成されている。

このように、貫通穴を設けることにより、コンデンサ固定構造１を１方向（ここではＺ方向）にのみ可動する樹脂成型金型により一体成型することができ、コンデンサ固定構造１の製造費用および製造時間を削減することができる。

次に、押し上げ片５ａ、５ｂの形状について説明する。

押し上げ片５ａ、５ｂは、図１および図２から明らかなように、底壁３ｂに形成されたコの字型のスリット１５ａ、１５ｂに囲まれた領域を形成する板バネである。

より詳細に説明すると、スリット１５ａ、１５ｂは、両端が側壁３ｃに達しており、押し上げ片５ａ、５ｂの一端は、側壁３ｃに固定され、一体成型されている。

また、図２に示すように、押し上げ片５ａ、５ｂは途中で折曲した形状を有しており、一端が側壁３ｃに固定され、上壁３ａに向けて斜めに突出した第１の押し上げ片６ａ、６ｂと、第１の押し上げ片６ａ、６ｂの他端に設けられ、底壁３ｂに平行になるように、かつ底壁３ｂよりも上壁３ａ側に位置するように設けられた第２の押し上げ片８ａ、８ｂとを有している。

次に、係止爪４ａ、４ｂの構造について説明する。

図１および図２に示すように、係止爪４ａ、４ｂは逆Ｌ字型の形状を有する板バネであり、互いに対向する側壁３ｄ、３ｅにそれぞれ一体成型されている。

また、係止爪４ａ、４ｂは一端が側壁３ｄ、３ｅの開放端（頭頂部）に固定されて一体成型されており、他端がケース２の内側を向くように設けられている。

さらに、係止爪４ａ、４ｂの他端の上面は、テーパ形状を有するテーパ部２１ａ、２１ｂを形成している。

次に、押さえ片７の構造について、説明する。

図１および図２に示すように、押さえ片７は側壁３ｃ（１つの側壁）に一体成型され、鋭角を有する山形の形状を有する板バネであり、その一端が側壁３ｃの開放端（頭頂部）から突き出され、他端が、側壁３ｃと対向する側壁３ｆ（他の側壁）側に突出して設けられている。

なお、図１および図２では、押さえ片７は側壁３ｃにのみ設けられているが、さらに側壁３ｄや側壁３ｅに設けてもよい。

以上がコンデンサ固定構造１の各構成要素の説明である。

次に、コンデンサ固定構造１へのコンデンサ２００の実装の手順について図１〜図３を参照して説明する。

まず、図３に示すような箱型のコンデンサ２００を用意し、リード２０１が設けられた面が側壁３ｆに対向する向きにして、コンデンサ２００を上壁３ａ側から図３の矢印Ａの向きに移動させて、ケース２内に挿入する。

この際、コンデンサ２００の底面の角部は、係止爪４ａ、４ｂの上面と接触するが、前述のように係止爪４ａ、４ｂは板バネであり、上面がテーパ部２１ａ、２１ｂとなっている。

そのため、係止爪４ａ、４ｂはコンデンサ２００の底面の角部によって外側に押し広げられ、コンデンサ２００は係止爪４ａ、４ｂのテーパ部２１ａ、２１ｂと接触しつつ、移動を続ける。

同時に、コンデンサ２００の、側壁３ｃと対向する面は、押さえ片７と接触するが、押さえ片７も板バネであるため、鋭角部分の角度が小さくなるように側壁３ｃ側に押し込まれ、コンデンサ２００は押さえ片７と接触しつつ、移動を続ける。

コンデンサ２００の上端が係止爪４ａ、４ｂを乗り越えると、係止爪４ａ、４ｂはバネの弾性により、内側に戻り、コンデンサ２００の上面と接触して、コンデンサ２００の上壁３ａ側への移動を阻止する。

さらに、この状態ではコンデンサ２００の底面は押し上げ片５ａ、５ｂに接触し、押し上げ片５ａ、５ｂは、コンデンサ２００を上壁３ａ側（図３の矢印Ｂの向き）に押圧する。

そのため、コンデンサ２００は、押し上げ片５ａ、５ｂによって係止爪４ａ、４ｂに押し付けられた状態となっており、係止爪４ａ、４ｂと押し上げ片５ａ、５ｂとで挟み込まれ、図３の矢印ＡおよびＢの向きへの移動（Ｚ方向への移動）を規制されている。

また、係止爪４ａ、４ｂは互いに対向するように設けられているため、コンデンサ２００がコンデンサ固定構造１に実装された状態（図３に示す状態）ではコンデンサ２００を挟み込んで固定している（Ｘ方向への移動を規制している）。

さらに、この状態では、押さえ片７はコンデンサ２００の側壁３ｃと対向する面と接触して、側壁３ｃと対向する側壁３ｆ（衝立１２ａ、１２ｂ）側、即ち図３の矢印Ｃの向きにコンデンサ２００を押圧して衝立１２ａ、１２ｂに押し付ける。

この状態では、コンデンサ２００は、押さえ片７と衝立１２ａ、１２ｂとで挟み込まれた状態になっており、図３のＹ方向への移動を規制されている。

即ち、コンデンサ２００は、コンデンサ固定構造１に実装された状態では、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれの方向への移動も規制されており、振動を阻止されている。

以上がコンデンサ２００の実装の手順の説明である。

このように、本実施形態によれば、コンデンサ固定構造１は、上壁３ａが開放された箱型のケース２と、ケース２の底壁３ｂに設けられた押し上げ片５ａ、５ｂと、ケース２の側壁３ｄ、３ｅに設けられた係止爪４ａ、４ｂと、ケース２の側壁３ｃに設けられた押さえ片７を有している。

そのため、コンデンサ固定構造１は、コンデンサ２００が実装された状態では、いずれの方向へのコンデンサ２００の移動も規制することができ、ノイズ除去装置１００を取り付けたテレビ等の製品が振動し、その振動が伝播してノイズ除去装置１００の全体が振動したとしても、コンデンサ２００が振動することによりケース２と衝突して可聴域の振動音を発するのを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、コンデンサ固定構造１のケース２の底壁３ｂは、押し上げ片５ａ、５ｂ、係止爪４ａ、４ｂ、および押さえ片７の、上壁３ａ側からの投影面に対応する位置に、該投影面に対応する形状を有するスリット１５ａ、１５ｂ、貫通穴１４ａ、１４ｂ、および貫通穴１７をそれぞれ有している。

そのため、コンデンサ固定構造１は、１方向にのみ可動する樹脂成型金型により一体成型することができ、複数の方向に可動することができる複雑な成型金型を必要とせず、成型金型起工にかかる費用と成型費用を抑制することができ、コンデンサ固定構造１の製造費用および製造時間を削減することができる。

また、本実施形態によれば、コンデンサ固定構造１へのコンデンサ２００の固定は、コンデンサ２００を上壁３ａ側からケース２内に挿入するだけでワンタッチで行うことができる。

そのため、コンデンサ固定構造１はバンド、ネジ、嵌合部、接着剤のような、コンデンサ２００を固定するための追加の部材や、コンデンサ２００を挟み込んで固定する対の筐体は不要であり、構造が簡易である。

さらに、本実施形態によれば、コンデンサ固定構造１は、コンデンサ２００を挿入するだけでワンタッチで固定できるため、コンデンサ２００に別途、ネジや接着剤が設けられる部分を形成する必要がなく、従来のコンデンサをそのまま用いることができる。

なお、インダクタ（図示せず）の入力リード線及びコンデンサより導出するリード線の各々は、適宜、図１に示す、からげ端子１９ａ、１９ｂに各々半田付けしてもよい。接地端子は、金属ケース９から切り起こして接地端子１９ｃとする。また、コネクタ取付溝２２ａ、２２ｂに図示しないコネクタを嵌め込み、図示しないコネクタと、からげ端子１９ａ、１９ｂ、および接地端子１９ｃを半田付けしてもよい。

また、ケーブル固定部２０ａ、２０ｂ内部の突起で図示しないケーブルを挟み込みつつ、ノイズ除去装置１００の外部より図示しないケーブルを導入し、金属ケース９と電気的に絶縁するよう端子設置溝２３ａ、２３ｂに設置した端子と半田付けを行ってもよい。インダクタの出力リード線を端子設置溝２３ａ、２３ｂの各々接続してもよい。コンデンサ設置溝２４ａに図示しない小型コンデンサＡ、コンデンサ設置溝２４ｂに図示しない小型コンデンサＢをそれぞれ設置してもよい。この場合、図示しない小型コンデンサＡの一方の端子を接地端子２５ａ、もう一方の端子を端子設置溝２３ａに設置した端子に接続してもよいし、さらに、図示しない小型コンデンサＢの一方の端子を接地端子２５ｂ、もう一方の端子を端子設置溝２３ｂに設置した端子に接続してもよい。

本発明は、産業機器・測定器・計測器・医療機器・通信機器・家電・コンピュータ・事務機・自動車・航空機・船舶の分野などに用いられるノイズ除去装置に利用できる。

また、本発明は、エコキュート・パワーコンディショナー・太陽光発電などのエネルギー分野などのノイズ除去装置にも利用できる。

１………コンデンサ固定構造
２………ケース
３ａ……上壁
３ｂ……底壁
３ｃ……側壁
３ｄ……側壁
３ｅ……側壁
３ｆ……側壁
４ａ……係止爪
４ｂ……係止爪
５ａ……押し上げ片
５ｂ……押し上げ片
６ａ……第１の押し上げ片
６ｂ……第１の押し上げ片
７………押さえ片
８ａ……第２の押し上げ片
８ｂ……第２の押し上げ片
９………金属ケース
１０……樹脂成型ケース
１２ａ…衝立
１２ｂ…衝立
１４ａ…貫通穴
１４ｂ…貫通穴
１５ａ…スリット（貫通穴）
１５ｂ…スリット（貫通穴）
１６……樹脂成型ケース
１７……貫通穴
１８……開口部
１９ａ…からげ端子
１９ｂ…からげ端子
１９ｃ…接地端子
２０ａ…ケーブル固定部
２０ｂ…ケーブル固定部
２１ａ…テーパ部
２１ｂ…テーパ部
２２ａ…コネクタ取付溝
２２ｂ…コネクタ取付溝
２３ａ…端子設置溝
２３ｂ…端子設置溝
２４ａ…コンデンサ設置溝
２４ｂ…コンデンサ設置溝
１００…ノイズ除去装置
２００…コンデンサ
２０１…リード

Claims (11)

1. 上壁が開放され、コンデンサを収納可能な箱型のケースと、
   前記ケースの底壁に、前記上壁側に突出して設けられ、前記コンデンサを前記上壁側に押し上げるバネ状の押し上げ片と、
   前記ケースの側壁に設けられ、前記コンデンサの上壁側への移動を規制すると共に、前記押し上げ片と協働して前記コンデンサを挟み込むバネ状の係止爪と、
   前記係止爪が設けられた側壁に接する側壁である、前記ケースの少なくとも１つの側壁に、前記１つの側壁と対向する他の側壁側へ突出して設けられ、前記他の側壁側へ前記コンデンサを押圧すると共に、前記他の側壁と協働して前記コンデンサを挟み込むバネ状の押さえ片と、
   を有し、
   前記他の側壁は、開口部を有し、
   前記開口部は、前記押さえ片と対向するように、前記係止爪が設けられた前記側壁に平行に設けられ、前記押さえ片と協働して端面で前記コンデンサを挟み込む板状の衝立を有することを特徴とするコンデンサ固定構造。
2. 前記底壁は、前記押し上げ片、前記係止爪、および前記押さえ片の、前記上壁側からの投影面に対応する位置に、前記投影面に対応する形状を有する貫通穴を有することを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ固定構造。
3. 前記底壁はコの字型のスリットを有し、
   前記押し上げ片は、前記スリットに囲まれた部分を構成する板バネであることを特徴とする請求項１または２に記載のコンデンサ固定構造。
4. 前記スリットは、両端が前記側壁に達するように形成されていることを特徴とする請求項３記載のコンデンサ固定構造。
5. 前記押し上げ片は、
   一端が前記側壁に固定され、前記上壁に向けて斜めに突出された第１の押し上げ片と、
   前記第１の押し上げ片の他端に設けられ、前記底壁に平行になるように、かつ前記底壁よりも前記上壁側に位置するように設けられた第２の押し上げ片とを有することを特徴とする請求項４記載のコンデンサ固定構造。
6. 前記係止爪は、逆Ｌ字型の形状を有する板バネであり、一端が前記側壁の開放端に固定され、他端が前記ケースの内側を向くように設けられ、かつ前記他端の上面がテーパ形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンデンサ固定構造。
7. 前記係止爪は、互いに対向する側壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項６に記載のコンデンサ固定構造
8. 前記押さえ片は、鋭角を有する山形の板バネであり、その一端が前記側壁の開放端に固定され、他端が、前記他の側壁側に突出して設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンデンサ固定構造。
9. 一体成型された樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のコンデンサ固定構造。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のコンデンサ固定構造を有することを特徴とする樹脂成型ケース。
11. アース用の金属ケースと、
    前記金属ケース上に設けられた、請求項１０に記載の樹脂成型ケースと、
    を有することを特徴とするノイズ除去装置。

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