JP5670984B2 - コンデンサアッセンブリおよびコンデンサクランプアッセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、一般に、電子機器素子の取付に関し、特に、コンデンサを取り付けるための方法および装置に関する。

回路基板およびプリント配線板に取り付けられたコンデンサが、接触面積を最大化し、導線の長さを最小化するように板に対し平行にかつ長手方向に向けられることが多い。しかし、多くの場合には、板の表面積および長手方向の長さは、含むことができるコンデンサの数を制限し、空間が制限されたある用途に適用可能な蓄電容量（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｓｔｏｒａｇｅ）を制限する。いくつかの用途においては、半径方向導線のコンデンサを用いることができ、このコンデンサは、板に対し垂直にかつ長手方向に方向付けられている。しかし、半径方向導線コンデンサの内部形状がより複雑であり、多くの高動力コンデンサ、例えば、電解タンタルコンデンサには、上記設計を容易に適合することができない。

上記問題は、導線を脆弱化し得る、または壊し得る重量、振動および熱を伴う高動力密度の軸方向導線コンデンサおよび半径方向導線コンデンサにより複雑になる。支持部または他の取付構造体を用いることなくコンデンサを垂直方向に取り付けると、他の形式の取付よりも上記傷害が実際にひどくなる。作動時のねじりおよび熱により、接続部、コンデンサ構造体および板自体が損傷し得る。

コンデンサアッセンブリが、複数のコンデンサ素子、クランプアッセンブリおよび導電性経路を備えている。クランプアッセンブリは、取付面に対し垂直にかつ長手方向に複数のコンデンサ素子を保持する。導電性経路は、隣接した取付面の近くに配置された１つまたは複数の回路素子に、複数のコンデンサ素子を電気的に接続する。

コンデンサクランプアッセンブリが、上部電気絶縁性セクション、下部電気絶縁性セクションおよび導電性経路を備えている。上部電気絶縁性セクションと下部電気絶縁性セクションとの組み合わせが、円筒体を画定し、該円筒体は、その周囲に周方向に配置され、取付面に対し垂直にかつ長手方向に配置された対応する複数のコンデンサ素子を保持する複数の内側リセス部を備えている。導電性経路は、取付面の近くに配置された少なくとも１つの電気回路素子に複数のコンデンサ素子を電気的に接続するように設けられている。

コンデンサクランプアッセンブリが、取付基部と、中央支柱と、この中央支柱の周囲に周方向に配置された複数の外周側支柱とを備えている。これらの支柱は、取付基部から垂直方向に突出している。中央支柱と複数の外周側支柱との組み合わせは、垂直方向の姿勢で中央支柱の周囲に周方向に位置し、かつ取付面に垂直に配置された対応する複数のコンデンサ素子を保持するための複数のリセス部を、中央支柱と複数の外周側支柱との間に画定する。

配線板に垂直に取り付けられた素子を有した第１の例示的なコンデンサアッセンブリの等角図である。 第１の例示的なコンデンサアッセンブリの断面図である。 第１の例示的なコンデンサクランプアッセンブリの組立分解図である。 第１の例示的な垂直方向クランプアッセンブリの細部を示した図である。 配線板に垂直に取り付けられた素子を有した第２の例示的なコンデンサアッセンブリの等角図である。 第２の例示的なコンデンサアッセンブリの断面図である。 第２の例示的なコンデンサクランプアッセンブリの組立分解図である。 配線板に垂直に取り付けられた素子を有した第３の例示的なコンデンサアッセンブリの等角図である。 第３の例示的なコンデンサアッセンブリの断面図である。 第３の例示的なコンデンサクランプアッセンブリの組立分解図である。 配線板に垂直に取り付けられた素子を有した第４の例示的なコンデンサアッセンブリの等角図である。 第４の例示的なコンデンサアッセンブリの断面図である。 第４の例示的なコンデンサクランプアッセンブリの組立分解図である。

図１Ａには、コンデンサアッセンブリ１１０、コンデンサ素子１１２、クランプアッセンブリ１１４、はんだプレート１１６、取付ボルト１１８、取付ナット１２０およびプリント配線板アッセンブリ（ＰＷＢＡ）１２２が示されている。

第１の例示的な実施例においては、コンデンサアッセンブリ１１０は、クランプアッセンブリ１１４内に垂直に保持されたコンデンサ素子１１２を備えている。この例示的な実施例および他の例示的な実施例においては、コンデンサ素子１１２は、垂直方向に向けられている、つまり、回路基板の作用的な取付面、本明細書ではプリント配線板アッセンブリ１２２に対し垂直である。図１Ｂおよび図１Ｃでより詳細に分かるように、コンデンサ素子１１２は、コンデンサアッセンブリ１１０の下方に配置された正極側の導線を直接的に介して、かつコンデンサのクランプアッセンブリ１１４を間接的に介して、プリント配線板アッセンブリ１２２上の回路に電気的に接続されている。後続の図で説明されるこの実施例および他の実施例においては、クランプアッセンブリは、回路にコンデンサ素子を組み込む隠れた導電性経路を備えている。

プリント配線板アッセンブリ１２２およびこれと同等のものは、電子機器、システムの制御部または他のアプリケーションに動力を供給する複数のワイヤおよび回路素子を備えている。この例および以下の例の全てにおいて、プリント配線板アッセンブリ上の特定の回路にコンデンサを接続するために、適切な取付、はんだの箇所および他の回路が設けられることを理解するであろう。プリント配線板アッセンブリの配線は、特定の用途の各々に基づいて変化するものであり、したがって、簡潔にするために、本明細書において提供される例から省略されている。

図１Ｂには、コンデンサアッセンブリ１１０、コンデンサ素子１１２、クランプアッセンブリ１１４、はんだプレート１１６、取付ボルト１１８、取付ナット１２０、プリント配線板アッセンブリ（ＰＷＢＡ）１２２、カソード１２４、アノード１２６、誘電体１２８、正極側導線１３０、負極側導線１３２、コンデンサ絶縁体１３３、上部クランプセクション１３４Ａ、下部クランプセクション１３４Ｂ、中央導電性スリーブ１３５および導電性ナット１３７が示されている。

図１Ｂは、図１Ａのアッセンブリ１１０の断面図である。コンデンサアッセンブリ１１０は、取付ボルト１１８および取付ナット１２０によってプリント配線板アッセンブリ１２２に固定される。コンデンサ素子１１２は、プリント配線板アッセンブリ１２２に対し垂直にかつ長手方向に実質的に配置された軸方向導線コンデンサであり、誘電体１２８を有したカソード１２４およびアノード１２６をそれぞれ備えている。接続は、カソード（負極側）導線１３２およびアノード（正極側）導線１３０の各々によってなされる。この例および他の例においては、クランプアッセンブリ１１４は、一般に、取付面（プリント配線板アッセンブリ１２２）に概ね向かう第１の正極側導線１３０と、取付面から離間した端部の第２の負極側導線１３２とに向けられている。導線１３０，１３２は、クランプアッセンブリ１１４の導電性経路構成要素に電気的に接続され、この導電性経路構成要素は、プリント配線板アッセンブリ１２２の電気回路にコンデンサ１１２を直接的または間接的に接続する。

本明細書で説明される例示的な実施例においては、コンデンサ素子１１２は、多くの製造業者により商業的に利用可能とされているタンタルコンデンサとして知られている。アノード１２６は、酸化タンタルからなる誘電体１２８を有したタンタルである。固体タンタルコンデンサは、酸化マンガンのカソード１２４を備えることができる。導線１３０，１３２を除いて、カソード１２４およびアノード１２６は、電気絶縁性でかつ熱伝導性のエポキシまたはウレタンとすることができる絶縁体１３３内に包括される。酸化タンタルの誘電体１２８は、誘電体の層を非常に薄く形成することを許容しつつ、非常に高い誘電率を有しており、したがって、最も高い電力のコンデンサの１つである。さらに、この例では、導線１３０，１３２は、真鍮のような銅合金（例えば、ＵＮＳ Ｃ３６０００、Ｃ４６４００またはＣ２６０００）、もしくはテルル銅（例えば、ＵＮＳ Ｃ１４５００）である。構造的な材料および電子的な材料の組み合わせは、電気的な性能を最大化しつつ、コンデンサ素子１１２からの除熱（ｒｅｊｅｃｔｉｎｇ ｈｅａｔ）にも寄与する。

コンデンサ取付アッセンブリ１１４は、はんだプレート１１６、上部クランプセクション１３４Ａ、下部クランプセクション１３４Ｂ、中央導電性スリーブ１３５および導電性ナット１３７を備えている。電流を流し易くするために、正極側の端子１３０をはんだプレート１１６およびプリント配線板アッセンブリ１２２にはんだ付けするか、または電気的に接続することができる。はんだプレート１１６は、導電性であり、負極側導線１３０によってカソード１２４を互いに電気的に接続する。ナット１３７と、クランプセクション１３４Ａ，１３４Ｂの中央部を貫通して配置された中央導電性スリーブ１３５とを組み合わせることにより、はんだプレート１１６は、取付アッセンブリ１１４を通る電流通路を提供する。図１Ｂにおいても分かるように、誘電体１２８を横切る電位を維持するように、負極側の電荷がカソード１２４に蓄積し、正極側の電荷がアノード１２６に蓄積する。カソード１２４およびアノード１２６を有した導電性電流経路は、例示の目的のために隠されている。また、誘電体１２８は、この導電性電流経路から区別して隠されている。

クランプアッセンブリ１１４（および以下の関連した代替的な実施例）は、コンデンサアッセンブリ１１０の継続的な接続を確実にするために、振動の応力およびねじり応力により生じる力と作用する。これらの応力は、これらのコンデンサ１１２および他の高電力コンデンサ１１２によって経験される作動時の応力を特徴としている。電解タンタルコンデンサは、実際は、任意の環境における作動を維持するために、電力電子機器の宇宙および軍事の用途で用いられることが多い。これらのコンデンサおよび他のコンデンサを垂直に取り付けることにより、長手方向の取付よりも板の面積を減少させることができる。垂直方向の取付構成におけるこれらのコンデンサおよび他の高電力コンデンサの質量および大きな外形が、コンデンサ素子およびこの周囲に生じる応力を悪化させ、これにより、導線が早期に磨耗するか、または壊れ得る。

正極側導線１３０は、コンデンサアッセンブリ１１０の下方のプリント配線板アッセンブリ１２２にはんだ付けされるか、または電気的に接続される。コンデンサ取付アッセンブリは、（図１Ｃに示される）基部に、内部を導線１３０が通って延びるポートまたは他の通路を備えている。コンデンサアッセンブリ１１４は、板にコンデンサ素子のより小さな波形率（ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ）を付加しつつ、素子１１２の垂直方向の取付を許容する。さらに、導線１３０は、軸方向導線コンデンサの従来の取付と比較して、非常の多くの板の空間を取るのではなく、コンデンサアッセンブリの下に収容され得る。この例においては、正極側導線１３０は、抵抗加熱により生じる熱膨張を吸収するたるみ（ｓｌａｃｋ）を提供するように曲げられるか、または折り畳まれる。また、折り畳むことにより、作動環境に基づいて存在し得る高い振動の応力およびねじり応力を吸収する。また、他の実施例においては、導線は、コンデンサ素子から直線的に突出し、クランプアッセンブリは、応力に抵抗する他の導電性構造体を備えている。

図１Ｃには、コンデンサ素子１１２、クランプアッセンブリ１１４、はんだプレート１１６、正極側導線１３０、負極側導線１３２、上部クランプセクション１３４Ａ、下部クランプセクション１３４Ｂ、中央導電性スリーブ１３５、リセス部１３６、導電性ナット１３７、導線通路１３８、外側ピン１４２Ａ，１４２Ｂおよび内側ピン１４４Ａ，１４４Ｂが示されている。

図１Ｃは、コンデンサ素子１１２およびクランプアッセンブリ１１４の種々の素子を示す組立分解図である。上部クランプセクション１３４Ａおよび下部クランプセクション１３４Ｂの各々は、共に、コンデンサ素子１１２のリセス部１３６を有した円筒体を実質的に形成している。リセス部１３６の各々は、導電性経路に接続するために、正極側導線１３０および負極側導線１３２が内部を通って突出するための通路１３８を備えている。正極側導線１３０は、プリント配線板アッセンブリ１２２にはんだ付けされるか、または図１Ｂに示したようにプリント配線板アッセンブリ１２２に直接に固定される。負極側導線１３２は、はんだプレート１１６にはんだ付けされるか、または固定される。中央導電性スリーブ１３５とナット１３７とを組み合わせることにより、はんだプレート１１６は、コンデンサ素子１１２をプリント配線板アッセンブリ１２２に接続する導電性経路の一部を形成する。上部クランプセクション１３４Ａおよび下部クランプセクション１３４Ｂは、エポキシか、または導電性経路を絶縁する他の電気絶縁性樹脂とすることができる。

図１Ｂについて説明したように、コンデンサ素子１１２の垂直方向の取付は、プリント配線板アッセンブリ１２２の取付面積の実質的な大きさを節約するが、導線１３０を損傷し得るか、または破壊し得る振動およびねじりの力を増加させ得る。したがって、導線１３０を曲げるか、または折り畳むことに加えて、上部クランプセクション１３４Ａおよび下部クランプセクション１３４Ｂは、図１Ｄに示したように、アッセンブリ１１０を軸方向に強固なものとし、これにより、振動の応力およびねじり応力による影響を緩和するための外側ピン１４２Ａ，１４２Ｂおよび内側ピン１４４Ａ，１４４Ｂを備えることができる。

図１Ｄには、クランプアッセンブリ１１４、上部クランプセクション１３４Ａ、下部クランプセクション１３４Ｂ、中央導電性スリーブ１３５、リセス部１３６、導体１３７、導線通路１３８、外側ピン１４２Ａ，１４２Ｂ、内側ピン１４４Ａ，１４４Ｂ、中央円筒部１４６、外周側支柱部１４８および外周側円筒面１５０Ａ，１５０Ｂが示されている。

（図１Ａ〜図１Ｃに示した）コンデンサ素子１１２のリセス部１３６および導線通路１３８に加えて、上部クランプセクション１３４Ａは、アッセンブリ１１４の上方に突出する外側ピン１４２Ａを備えており、下部クランプセクション１３４Ｂは、アッセンブリ１１４の下方へ突出する外側ピン１４２Ｂを備えている。また、クランプセクション１３４Ａ，１３４Ｂは、対向するクランプセクションに向かって突出する少なくとも１つの内側ピン１４４Ａ，１４４Ｂをそれぞれ備えている。これらのピンは、共に、クランプアッセンブリ１１４に軸方向の堅剛性を与え、これにより、一方の素子に対する他方の素子のねじり力が最小化される。図１Ｃから分かるように、外側ピン１４２Ａは、（図１Ｃに示した）導電性のはんだプレート１１６を通して突出し、外側ピン１４２Ｂは、プリント配線板アッセンブリ１２２の穴を通して突出する。内側ピン１４４Ａ，１４４Ｂと組み合わせることにより、（図１Ｂおよび図１Ｃに示した）正極側導線１３０にかかる応力を含むねじり応力および振動の応力の影響が最小化される。代替的な実施例においては、予想される、または実際の作動時に生じる力に基づいて、ピン１４２Ａ，１４２Ｂ，１４４Ａ，１４４Ｂのいずれかまたは全てが付加され、移動され、または省略され得る。

この例においては、上部クランプセクション１３４Ａは、下部クランプセクション１３４Ｂを逆転した例とされており、また、この逆の関係も成立する。セクション１３４Ａ，１３４Ｂは、共に、中央部分１４６と、垂直方向の支柱部１４８と、該支柱部１４８の外側部分を結合する外周側部１５０とを有した円筒体を実質的に画定する。外側ピン１４２Ａ，１４２Ｂおよび内側ピン１４４Ａ，１４４Ｂを有したクランプセクション１３４Ａ，１３４Ｂは、短絡回路を防止するように電気的に絶縁されている。これらのセクションは、除熱にも寄与するエポキシに基づいたもの、またはウレタンに基づいたものとすることができる。この実施例および他の実施例を示した例においては、アッセンブリ１１０が（図１Ａおよび図１Ｂに示した）プリント配線板アッセンブリ１２２に取り付けられているときでさえも、小さな隙間が、セクション１３４Ａとセクション１３４Ｂとの間に存在する。これは、主に図示の目的のためであり、２つの個々のセクション１３４Ａ，１３４Ｂおよびコンデンサ素子１１２の相対的な姿勢（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）をより良く示すために、隙間が誇張されている。また、セクション１３４Ａとセクション１３４Ｂとの間の隙間を無くして円筒体を画定しつつ、セクション１３４Ａとセクション１３４Ｂとを互いに密に結合させることもできる。垂直方向に向けられたコンデンサ素子を有したコンデンサアッセンブリ１１０についてのいくつかの他の変更が、残りの図に示されている。

図２Ａは、第２の例示的な実施例であり、この実施例には、コンデンサアッセンブリ２１０、コンデンサ素子２１２、クランプアッセンブリ２１４、上部導電性はんだプレート２１６Ａ、下部取付はんだプレート２１６Ｂ、取付ボルト２１８、取付ナット２２０およびプリント配線板アッセンブリ２２２が示されている。

この第２の例示的な実施例においては、コンデンサアッセンブリ２１０は、クランプアッセンブリ２１４によって保持されたコンデンサ素子２１２を備えている。コンデンサ素子２１２は、軸方向取付ボルト２１８およびナット２２０を用いて、上部はんだプレート２１６Ａおよび下部はんだプレート２１６Ｂとの間に固定されている。

図２Ｂは、図２Ａの断面図であり、この断面図には、コンデンサアッセンブリ２１０、コンデンサ素子２１２、クランプアッセンブリ２１４、上部導電性はんだプレート２１６Ａ、下部取付はんだプレート２１６Ｂ、取付ボルト２１８、取付ナット２２０、プリント配線板アッセンブリ２２２、カソード２２４、アノード２２６、誘電体２２８、正極側導線２３０、負極側導線２３２、コンデンサ絶縁体２３３、上部クランプセクション２３４Ａ、下部クランプセクション２３４Ｂ、中央導電性スリーブ２３５、絶縁性ナット２３９および導電性ピン２４１が示されている。

図１Ａ〜図１Ｃと同様に、コンデンサ素子２１２は、カソード２２４とアノード２２６をそれぞれ備えており、カソード２２４とアノード２２６との間には、誘電体２２８が配置されている。これらの素子は、周囲環境から電気素子を絶縁する電気絶縁体２３３によって取り囲まれている。この例および他の例においては、コンデンサ素子２１２は、図１Ａ〜図１Ｃについて説明したのと同様のタングステン基コンデンサである。

クランプアッセンブリ２１４は、上部セクション２３４Ａと、下部セクション２３４Ｂと、上部はんだプレート２１６Ａ、下部はんだプレート２１６Ｂおよび中央導電性スリーブ２３５を有した（隠れた）導電性経路とを備えている。上部はんだプレート２１６Ａおよび下部はんだプレート２１６Ｂは、プリント配線板アッセンブリ２２２にコンデンサ２１２を電気的に接続する、クランプアッセンブリ２１４を通る導電性経路を提供するように電気伝導性とされている。上部はんだプレート２１６Ａは、中央導電性スリーブ２３５にはんだ付けされた端部の第２の（負極側）導線２３２に導電性経路を提供するように、中央導電性スリーブ２３５に電気的に接続されている。第１の（正極側）導線２３０は、下部はんだプレート２１６Ｂを通して突出するとともに、下部はんだプレート２１６Ｂにはんだ付けされている。コンデンサアッセンブリ２１０を通る導電性経路は、正極側導線２３０によって下部はんだプレート２１６Ｂにアノード２２６を接続することにより完成される。プレート２１６Ｂは、プリント配線板アッセンブリ２２２にはんだ付けされた導電性ピン２４１を備えており、アノード２２６とプリント配線板アッセンブリ２２２上に配置された回路との間の電気的接続の大部分または全てを提供する。また、コンデンサアッセンブリ２１０が用いられる特定の回路の電気的な要求に基づいて、プリント配線板アッセンブリ２２２に正極側導線２３０をはんだ付けしてもよく、またははんだ付けしなくてもよい。

絶縁性ナット２３９は、下部はんだプレート２１６Ｂおよび正極側導線２３０からスリーブ２３５を絶縁する。絶縁性ナット２３９は、スリーブ２３５の端部を螺合し、下部はんだプレート２１６Ｂおよび正極側導線２３０からスリーブ２３５を絶縁する。スリーブ２３５およびナット２３９は、共に、クランプアッセンブリ２３４Ａ，２３４Ｂ内にコンデンサ２１２を固定する。プレート２１６Ｂが導電性経路と、導電性ピン２４１を介した軸方向の堅剛性との双方を提供するので、正極側導線２３０は、ねじり応力および振動の応力に耐えるために曲げられる必要がない。

図２Ｃには、コンデンサ素子２１２、クランプアッセンブリ２１４、上部はんだプレート２１６Ａ、下部はんだプレート２１６Ｂ、プリント配線板アッセンブリ２２２、正極側導線２３０、負極側導線２３２、上部クランプセクション２３４Ａ、下部クランプセクション２３４Ｂ、中央導電性スリーブ２３５、クランプリセス部２３６、導線通路２３８、絶縁性ナット２３９、導電性ピン２４１、内側ピン２４４Ａ，２４４Ｂおよび上部はんだプレートリセス部２５２が示されている。

図２Ｃは、クランプアッセンブリ２１４の組立分解図であり、クランプアッセンブリ２１４は、プリント配線板アッセンブリ２２２に対し垂直な６つのコンデンサ素子２１２を保持して方向付ける受けセクション２３６と、導線通路２３８とを備えている。異なる寸法（断面や高さ）を有したコンデンサ素子を用いることにより、振動や板の面積を最小化するという目的を備えたクランプアッセンブリ２１４の構成を修正することができることを理解するであろう。

上部はんだプレート２１６Ａは、半径方向に膨張および収縮するプレート２１６Ａ用の環状はんだプレート溝２５２を備えている。はんだプレート２１６Ａおよびこれの周囲の素子は、熱膨張し易い。はんだプレート溝２５２は、アッセンブリの種々の素子の膨張のための空間を提供することにより、負極側導線２３２の応力および破損を減少させる。また、下部はんだプレート２１６Ｂは、中央導電性スリーブ２３５を電気的に絶縁する絶縁性ナット２３９を受けるためのより大きい中央開口部を備えている。ナット２３９は、例えば、フェノール樹脂、または適切な電気絶縁特性および熱電導特性を有した他の材料を用いることによって製造され得る。

図３Ａは、第３の例示的な実施例であり、この実施例には、コンデンサアッセンブリ３１０、コンデンサ素子３１２、クランプアッセンブリ３１４、上部はんだプレート３１６Ａ、下部はんだプレート３１６Ｂ、取付ねじ３１８、プリント配線板アッセンブリ３２２、カソード端子３３２、外部導線３５４および外部導線ガイド３５６が示されている。

コンデンサアッセンブリ３１０は、アッセンブリ２１０と同様に作動する。しかし、クランプアッセンブリの中央部を通る導電性スリーブの代わりに、外部導線３５４が、電流を導き、導電性経路を完成させるように設けられている。外部導線３５４は、はんだプレート３１６Ａ上の外部導線ガイド３５６をプリント配線板アッセンブリ３２２に接続する。外部導線３５４は、導線３３２次第で単一のワイヤとすることができる。コンデンサアッセンブリ３１０は、下方向に向けられた取付ボルトまたはねじ３１８を用いて取り付けられ、ナット３２０は、プリント配線板アッセンブリ３２２の下方でアッセンブリを固定する。

図３Ｂは、図３Ａの断面図であり、この断面図には、コンデンサアッセンブリ３１０、コンデンサ素子３１２、クランプアッセンブリ３１４、上部取付はんだプレート３１６Ａ、下部取付はんだプレート３１６Ｂ、取付ねじ３１８、取付ナット３２０、プリント配線板アッセンブリ３２２、カソード３２４、アノード３２６、誘電体３２８、正極側導線３３０、負極側導線３３２、上部クランプセクション３３４Ａ、下部クランプセクション３３４Ｂ、絶縁性リング３３９および導電性ピン３４１が示されている。図３Ｃは、コンデンサアッセンブリ３１０の組立分解図であり、コンデンサアッセンブリ３１０は、リセス部３３６および導線通路３３８を備えている。

上述の他の実施例と同様に、クランプアッセンブリ３１４は、コンデンサ素子３１２を垂直方向に保持する上部クランプセクション３３４Ａおよび下部クランプセクション３３４Ｂを備えている。同様に、上部はんだプレート３１６Ａは、負極側導線３３２を互いに電気的に接続するように導電性とされている。コンデンサアッセンブリ３１０を通る導電性経路は、正極側導線３３０によって下部はんだプレート３１６Ｂにアノード３２６を接続することにより完成される。プレート３１６Ｂは、プリント配線板アッセンブリ３２２にはんだ付けされた導電性ピン３４１を備えており、プリント配線板アッセンブリ３２２上の回路とアノード３２６との間の電気的接続の大部分または全てを供給する。また、コンデンサアッセンブリ３１０が用いられる特定の回路の電気的な要求に基づいて、プリント配線板アッセンブリ３２２に正極側導線３３０をはんだ付けしてもよく、またははんだ付けしなくてもよい。下部はんだプレート３１６Ｂは、絶縁性リング３３９によってプリント配線板アッセンブリ３２２の台から電気的に絶縁されている。

図３Ａについて説明したように、外部導線３５４は、アッセンブリ３１４の中央導体を必要とすることなく、コンデンサ素子３１２とプリント配線板アッセンブリ３２２との間の充電通路を完成させる。また、前述の例とは異なり、上部クランプセクション３３４Ａおよび下部クランプセクション３３４Ｂは、内側ピンを備えていないことを留意されたい。しかし、コンデンサアッセンブリ３１０に軸方向の堅剛性を与えるために、クランプセクション３３４Ａ，３３４Ｂは、図１Ａ〜図１Ｄまたは図２Ａ〜図２Ｃから分かるように１つまたは複数の内側ピンまたは外側ピンを有するように容易に適合され得ることを理解するであろう。導電性経路と共に円筒体以外の保持構造体を用いることができ、円筒体以外のこの保持構造体は、開状態の側部（ｏｐｅｎ ｓｉｄｅ）または閉状態の側部（ｃｌｏｓｅｄ ｓｉｄｅ）を備えることができる。開状態の側部を有したコンデンサアッセンブリの例が、図４Ａ〜図４Ｃに示されている。

図４Ａは、垂直方向のコンデンサアッセンブリの第４の例示的な実施例である。図４Ａには、コンデンサアッセンブリ４１０、コンデンサ素子４１２、クランプアッセンブリ４１４、上部導電性プレート４１６、上部プレート用ねじ４１８およびプリント配線板アッセンブリ４２２が示されている。

上述の例と異なり、クランプアッセンブリ４１４は、コンデンサ素子４１２を完全に包括しておらず、コンデンサは、環境に向かって開状態とされている。そして、端部の導線に上部プレートをはんだ付けすることに代えて、この例においては、導電性プレート４１６は、複数のねじ４１８によってクランプアッセンブリ４１４に直接に固定されている。したがって、上述の例とは対照的に、クランプアッセンブリ４１４は、単一の部分であり、周囲環境に向かってコンデンサ素子４１２を開状態にする。これは、例えば、コンデンサアッセンブリ４１０の周囲に対流冷却を容易にする十分な空気流があるときに、役立つことがある。

図４Ｂは、図４Ａの断面図であり、この断面図には、コンデンサアッセンブリ４１０、コンデンサ素子４１２、上部導電性プレート４１６、導電性プレート用ねじ４１８、板用取付ねじ４２０、プリント配線板アッセンブリ（ＰＷＢＡ）４２２、カソード４２４、アノード４２６、誘電体４２８、正極側導線４３０、負極側端子４３２、クランプ構造体４３４、クランプ基部４６０および中央支柱４６２が示されている。図４Ｃは、組立分解図であり、この組立分解図には、コンデンサアッセンブリ４１０、コンデンサ素子４１２、クランプアッセンブリ４１４、上部導電性プレート４１６、上部導電性プレート用ねじ４１８、板用取付ねじ４２０、正極側導線４３０、負極側端子４３２、クランプ構造体４３４、コンデンサリセス部４３６、導線通路４３８、基部４６０、中央支柱４６２および外周側支柱４６４が示されている。

図４Ｂには、クランプアッセンブリ４１４を通る導電性経路の一例が示されている。図４Ｃには、どのようにコンデンサ素子４１２がプリント配線板アッセンブリ４２２に対し垂直に保持されるかが示されている。コンデンサアッセンブリ４１０は、中央の板用取付ねじ４２０によってプリント配線板アッセンブリ４２２に固定されている。クランプアッセンブリ４１４は、基部４６０を有したクランプ構造体４３４を備えており、基部４６０は、該基部４６０から垂直方向に突出する中央支柱４６２と、基部４６０から垂直方向に突出するように周方向に配置された複数の外周側支柱４６４とを備えている。基部４６０および垂直方向の支柱４６２，４６４の組み合わせは、プリント配線板アッセンブリ４２２に対しコンデンサ素子４１２を垂直方向に保持するための垂直方向リセス部４３６を画定する。

導電性プレート４１６は、負極側端子４３２と直接に接触する。導線と比較して、端子４３２が、コンデンサ４１２の端部において、より広い表面積を介してプレート４１６と直接に係合する。コンデンサ４１２の導電性通路は、一般に、クランプ構造体４３４を通して連続している。電気的導通は、各支柱４６２，４６４の少なくとも一部として組み込まれる少なくとも導電性部分によって提供され得る。コンデンサ４１２が絶縁体４３３を用いて十分に絶縁されている場合には、支柱４６２，４６４の実質的に全てが、導電性経路の一部を形成することができる。電気絶縁性が、基部４６０およびコンデンサ絶縁体４３３の部分によって提供され得る。クランプ構造体４３４は、回路にアッセンブリ４１０を接続するように、種々の点でプリント配線板アッセンブリ４２２にはんだ付けされ得る。上記のはんだ付け点の１つの群は、中央支柱４６２および外周側支柱４６４の真下において選択され得る。支柱４６２，４６４は、導電性または非導電性のプレート用ねじ４１８を受けるように螺合され得る。

中央支柱４６２および外周側支柱４６４は、概ね円筒形の姿勢（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）で配置される。これは、２つの部分からなる非導電性クランプを示した上述の例のような外周側円筒面とは対照的である。図４Ａ〜図４Ｃに示した単一の部分からなるクランプにより、コンデンサの組立と、コンデンサの取付面への接続が簡素化される。

さらに、この例においては、導線４３０は、プリント配線板アッセンブリ４２２へと直線的に突出するものとして示されている。しかし、図１Ａ〜図１Ｃにおいて説明したように、コンデンサアッセンブリ４１０の周囲の素子が熱により膨張および収縮するときに正極側導線４３０がある程度のたるみを保持するように、正極側導線４３０を曲げるか、または折り畳むこともできる。上述したように、導線４３０を曲げるか、または折り畳むことにより、ねじり応力や振動の応力から生じる脆弱化（ｗｅａｋｅｎｉｎｇ）または破損を最小化することができる。

本発明の例示的な実施例について説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更がなされ得ることを理解されたい。

Claims (15)

1. 複数のコンデンサ素子と、
   取付面に対し垂直にかつ長手方向に前記複数のコンデンサ素子を保持する、上部クランプセクションおよび下部クランプセクションを有したクランプアッセンブリと、
   隣接した前記取付面の近くに配置された少なくとも１つの回路素子に、前記複数のコンデンサ素子を電気的に接続する導電性経路と、
   前記複数のコンデンサ素子の各々の各第１の導線を電気的に接続する下部はんだプレートと、
   前記下部はんだプレートを前記取付面に固定する複数の導電性ピンと、
   を備え、
   前記複数のコンデンサ素子は、各第１の導線がコンデンサアッセンブリから前記取付面に概ね向かって突出するように前記クランプアッセンブリによって保持された複数の軸方向導線コンデンサ素子であり、
   前記下部はんだプレートは、前記導電性経路と、前記導電性ピンを介した軸方向の剛性とを提供することを特徴とするコンデンサアッセンブリ。
2. 各第１の導線が、前記コンデンサアッセンブリの熱膨張を吸収するように曲げられることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサアッセンブリ。
3. 前記複数のコンデンサ素子の各々の各第２の導線を電気的に接続する上部はんだプレートをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサアッセンブリ。
4. 前記上部はんだプレートは、その中央部の近くに半径方向リセス部を備えることを特徴とする請求項３に記載のコンデンサアッセンブリ。
5. 前記隣接した取付面は、プリント配線板アッセンブリ（ＰＷＢＡ）の面であることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサアッセンブリ。
6. 前記複数のコンデンサ素子のアノード部が、タンタル金属を備えることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサアッセンブリ。
7. 前記複数のコンデンサ素子の誘電体部が、前記タンタル金属のアノード部上に形成された酸化タンタルを備えることを特徴とする請求項６に記載のコンデンサアッセンブリ。
8. 前記上部クランプセクションおよび前記下部クランプセクションは、共に、前記クランプアッセンブリの内部の周囲に周方向に配置された複数のリセス部を有してなる円筒体を画定することを特徴とする請求項１に記載のコンデンサアッセンブリ。
9. 前記クランプアッセンブリは、中央導電性経路を備えることを特徴とする請求項８に記載のコンデンサアッセンブリ。
10. 前記クランプアッセンブリは、基部を有し、この基部は、該基部から垂直方向に突出する中央支柱および複数の外周側支柱を備えることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサアッセンブリ。
11. 前記導電性経路は、前記クランプアッセンブリに組み込まれることを特徴とする請求項１０に記載のコンデンサアッセンブリ。
12. 上部電気絶縁性セクションと、
    下部電気絶縁性セクションであって、前記上部電気絶縁性セクションとこの下部電気絶縁性セクションとの組み合わせが、円筒体を画定し、該円筒体は、取付面に対し垂直にかつ長手方向に配置された対応する複数のコンデンサ素子を保持する、前記円筒体の周囲に周方向に配置された複数の内側リセス部を備える、下部電気絶縁性セクションと、
    前記取付面の近くに配置された少なくとも１つの電気回路素子に前記複数のコンデンサ素子を電気的に接続する導電性経路と、
    前記複数のコンデンサ素子の各々の各第１の導線を電気的に接続する下部はんだプレートと、
    前記下部はんだプレートを前記取付面に固定する複数の導電性ピンと、
    を備え、
    前記複数のコンデンサ素子は、各第１の導線がコンデンサクランプアッセンブリから前記取付面に概ね向かって突出するように前記上部電気絶縁性セクションおよび前記下部電気絶縁性セクションによって保持された複数の軸方向導線コンデンサ素子であり、
    前記下部はんだプレートは、前記導電性経路と、前記導電性ピンを介した軸方向の剛性とを提供することを特徴とするコンデンサクランプアッセンブリ。
13. １つまたは複数の取付ピンが、前記上部電気絶縁性セクションおよび前記下部電気絶縁性セクションの少なくとも一方から軸方向に突出し、前記１つまたは複数の取付ピンは、前記コンデンサクランプアッセンブリに軸方向の堅剛性を与えることを特徴とする請求項１２に記載のコンデンサクランプアッセンブリ。
14. 導電性上部はんだプレートをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載のコンデンサクランプアッセンブリ。
15. 中央導電性スリーブをさらに備え、該中央導電性スリーブは、前記導電性経路の一部を画定するように、前記上部電気絶縁性セクションおよび前記下部電気絶縁性セクションを通して配置されることを特徴とする請求項１２に記載のコンデンサクランプアッセンブリ。

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