JP6952818B2 - Capacitor holding structure and electronic equipment - Google Patents

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Description

本願は、コンデンサの保持構造およびコンデンサ保持構造を有する電子機器に関するものである。 The present application relates to a capacitor holding structure and an electronic device having a capacitor holding structure.

電気自動車あるいはハイブリッド自動車のように、モータを駆動源の一つとする車両においては、商用の交流電源から直流電源に変換して高圧バッテリに充電する充電器、高圧バッテリの直流電源から補機用のバッテリの電圧(例えば12V等)に変換するDC/DCコンバータ、バッテリからの直流電力をモータへの交流電力に変換するインバータ等の電力変換装置を用いた電子機器が搭載されている。
これらの電子機器は、近年、電動化車両の燃費向上および車室空間の拡大を目的として、軽量化、小型化、低コスト化、電力の高効率化が求められており、これらを実現するためには、電子機器内に搭載される各構成部品の軽量化、小型化、低コスト化、高効率化が必要となる。
In vehicles such as electric vehicles or hybrid vehicles that use a motor as one of the drive sources, a charger that converts a commercial AC power source to a DC power source to charge a high-pressure battery, and a DC power source of a high-pressure battery for auxiliary equipment. It is equipped with an electronic device using a power conversion device such as a DC / DC converter that converts the voltage of the battery (for example, 12V or the like) and an inverter that converts the DC power from the battery into AC power to the motor.
In recent years, these electronic devices have been required to be lighter in weight, smaller in size, lower in cost, and more efficient in electric power for the purpose of improving the fuel efficiency of electrified vehicles and expanding the cabin space. It is necessary to reduce the weight, size, cost, and efficiency of each component mounted in the electronic device.

例えば、電子機器に組み込まれた電力変換装置においては、コンデンサが主に電力の貯蔵、出力電圧及び電流の平滑化の役割を任っているが、電力を貯蔵する際、コンデンサが発熱することになる。このコンデンサの発熱温度が高い場合、コンデンサの劣化が早まり、電力変換装置の寿命が短くなるため、複数個のコンデンサを並列または直列に配列し、1個当たりの発熱温度を小さくしている。
しかしながら、昨今、電力変換装置全体の小型化を目的とした半導体素子スイッチング周波数の高周波化に伴いコンデンサを流れる電流リップルも大きくなり、この電流リップルを平滑させるため、コンデンサの電気容量も増加させなければならない。
一方、コンデンサの容量を増加させると、コンデンサの個数、あるいはコンデンサ自身の体積が増加することになり、電力変換装置の小型化を目的としてスイッチング周波数を高周波化しているにも拘わらず、コンデンサの体積あるいは個数の増加が電力変換装置の小型化に支障を与える要因となっている。
For example, in a power converter built into an electronic device, a capacitor mainly plays a role of storing electric power and smoothing output voltage and current, but when the electric power is stored, the capacitor generates heat. Become. When the heat generation temperature of this capacitor is high, the deterioration of the capacitor is accelerated and the life of the power conversion device is shortened. Therefore, a plurality of capacitors are arranged in parallel or in series to reduce the heat generation temperature per capacitor.
However, in recent years, as the frequency of the semiconductor element switching frequency has been increased for the purpose of miniaturizing the entire power conversion device, the current ripple flowing through the capacitor has also increased, and in order to smooth this current ripple, the electric capacity of the capacitor must also be increased. It doesn't become.
On the other hand, if the capacity of the capacitor is increased, the number of capacitors or the volume of the capacitor itself increases, and the volume of the capacitor is increased even though the switching frequency is increased for the purpose of miniaturizing the power conversion device. Alternatively, the increase in the number is a factor that hinders the miniaturization of the power conversion device.

したがって、コンデンサが発熱しても寿命を損ねることなく、体積あるいは配置個数の増加を抑えるため、コンデンサを冷却する冷却構造が必要となり、従来の電子機器においては、電子機器動作中に発熱するコンデンサを冷却させる方法が提案されている(例えば特許文献1)。 Therefore, a cooling structure for cooling the capacitor is required in order to suppress the increase in volume or the number of arrangements without impairing the life even if the capacitor generates heat. A method of cooling has been proposed (for example, Patent Document 1).

特開2004−296958号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-296985

しかしながら、上述のような従来のコンデンサ保持構造にあっては、コンデンサ自身の温度変化あるいは電子機器内部の温度変化によりコンデンサ保持機構におけるコンデンサの押さえ力が弱まりも強まりもすることになり、例えば、押さえ力が弱まれば、コンデンサの冷却能力が低下し、あるいは振動によるコンデンサの脱落が考えられ、他方、押さえ力が強まれば、コンデンサに機械的負荷がかかり、端子の破断若しくは半田付け部分のクラック発生が考えられる。
また、従来のコンデンサ保持構造では、コンデンサ周辺部品の絶縁が考慮されておらず、加えて、コンデンサ形状の寸法ばらつきが大きいことによる公差を吸収することができる機構がなく、端子の破断または半田クラックの発生が懸念されている。
However, in the conventional capacitor holding structure as described above, the holding force of the capacitor in the capacitor holding mechanism is weakened or strengthened due to the temperature change of the capacitor itself or the temperature change inside the electronic device. For example, the holding force of the capacitor is weakened or strengthened. If the force is weakened, the cooling capacity of the capacitor may be reduced or the capacitor may fall off due to vibration. On the other hand, if the pressing force is strengthened, a mechanical load is applied to the capacitor, causing terminal breakage or cracking of the soldered part. Occurrence is possible.
Further, in the conventional capacitor holding structure, the insulation of the peripheral parts of the capacitor is not considered, and in addition, there is no mechanism capable of absorbing the tolerance due to the large dimensional variation of the capacitor shape, and the terminal is broken or solder cracked. There is concern about the occurrence of.

本願は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、コンデンサの冷却性、絶縁性、耐振性を考慮したコンデンサの保持構造を得ることを目的としている。 The present application has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present application is to obtain a capacitor holding structure in consideration of the cooling property, the insulating property, and the vibration resistance of the capacitor.

本願に開示されるコンデンサの保持構造は、筒状のコンデンサ本体と、コンデンサ本体の一端側に設けられた一対の電極端子とを有するコンデンサの保持構造であって、コンデンサの電極端子が半田付けされた回路基板と、絶縁性熱伝導性樹脂を筒状に成形して形成され、コンデンサを収納したコンデンサホルダと、絶縁性熱伝導樹脂からなりコンデンサとコンデンサホルダとの間に配置された第1の伝熱部材と、熱伝導性材料で筒状に形成され、回路基板およびコンデンサホルダを固定する筐体と、絶縁性熱伝導樹脂からなりコンデンサホルダと筐体との間に配置された第2の伝熱部材とを備え、第1の伝熱部材および第2の伝熱部材をコンデンサ、コンデンサホルダおよび筐体にそれぞれ密着させて取り付けたことを特徴とするものである。 The capacitor holding structure disclosed in the present application is a capacitor holding structure having a tubular capacitor body and a pair of electrode terminals provided on one end side of the capacitor body, and the electrode terminals of the capacitor are soldered. The first circuit board, which is formed by molding an insulating heat conductive resin into a tubular shape, contains a capacitor, and is made of an insulating heat conductive resin and is arranged between the capacitor and the capacitor holder. A second heat transfer member, a housing formed of a heat conductive material in a tubular shape to fix a circuit board and a capacitor holder, and a second housing made of an insulating heat conductive resin and arranged between the capacitor holder and the housing. It is characterized in that it includes a heat transfer member, and the first heat transfer member and the second heat transfer member are attached to a capacitor, a capacitor holder, and a housing in close contact with each other.

本願に開示されるコンデンサの保持構造よれば、コンデンサとコンデンサホルダおよび筐体間に絶縁性熱伝導樹脂からなる伝熱部材を配置することによって、コンデンサを効率よく冷却することができ、この結果、コンデンサの発熱による劣化を抑え、コンデンサの寿命を延ばすことができる。また、コンデンサ容量を低減することが可能となり、コンデンサの必要個数を低減させることができ、ひいては電子機器の小型化を実現することができる。 According to the capacitor holding structure disclosed in the present application, the capacitor can be efficiently cooled by arranging a heat transfer member made of an insulating heat conductive resin between the capacitor, the capacitor holder and the housing, and as a result, the capacitor can be cooled efficiently. Deterioration due to heat generation of the capacitor can be suppressed and the life of the capacitor can be extended. In addition, the capacity of the capacitor can be reduced, the required number of capacitors can be reduced, and the size of the electronic device can be reduced.

電力変換装置に用いられるコンデンサの外観形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance shape of the capacitor used in the power conversion apparatus. 実施の形態1に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the capacitor holding structure which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るコンデンサ保持構造体の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of the capacitor holding structure which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るコンデンサ保持構造体を展開して示す斜視図である。It is a perspective view which shows unfolding the capacitor holding structure which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るコンデンサ保持構造体の組み立て後の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance after assembling of the capacitor holding structure which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係るコンデンサ保持構造体を展開して示す斜視図である。It is a perspective view which shows unfolding the capacitor holding structure which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the capacitor holding structure which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the capacitor holding structure which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態4に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the capacitor holding structure which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施の形態5に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the capacitor holding structure which concerns on Embodiment 5.

実施の形態1.
以下、本願における実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において、同一または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
図1(a)(b)は、電力変換装置に用いられるコンデンサの外観形状を示す斜視図で、電力変換装置には、通常、アルミ電解コンデンサが用いられており、このコンデンサ1は、図1に示すように、円筒状に形成されたコンデンサ本体1aと、コンデンサ本体1aの一端側に設けられた一対の電極端子1bと、コンデンサ本体1aの反対側に設けられた防爆弁1cとから構成されている。ここで、防爆弁1cは、コンデンサ1に規格以上の電圧が印加されると、内部圧力が上昇してコンデンサ本体1aが破裂する恐れがあるため、この破裂の際、内部圧力を開放し、コンデンサ1の破裂による衝撃を軽減させるものである。なお、コンデンサ本体1aの内部構造については、一般的なものであるため、その説明を省略する。
Embodiment 1.
Hereinafter, embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
1 (a) and 1 (b) are perspective views showing the external shape of a capacitor used in a power conversion device. An aluminum electrolytic capacitor is usually used in the power conversion device, and the capacitor 1 is shown in FIG. As shown in the above, it is composed of a cylindrical capacitor body 1a, a pair of electrode terminals 1b provided on one end side of the capacitor body 1a, and an explosion-proof valve 1c provided on the opposite side of the capacitor body 1a. ing. Here, when a voltage higher than the standard is applied to the capacitor 1 of the explosion-proof valve 1c, the internal pressure may rise and the capacitor body 1a may explode. Therefore, at the time of this explosion, the internal pressure is released and the capacitor is used. It reduces the impact caused by the burst of 1. Since the internal structure of the capacitor body 1a is general, the description thereof will be omitted.

次に、このようなコンデンサ1を用いたコンデンサの保持構造について説明する
図2は、実施の形態1に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図、図3は、図2におけるコンデンサ保持構造体の一部を示す斜視図、図4は、図2におけるコンデンサ保持構造体を展開して示す斜視図、図5は、図2におけるコンデンサ保持構造体の組み立て後の外観を示す斜視図である。
Next, a capacitor holding structure using such a capacitor 1 will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an outline of the capacitor holding structure according to the first embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the capacitor holding structure in FIG. A perspective view showing a part, FIG. 4 is a perspective view showing the capacitor holding structure in FIG. 2 in an expanded manner, and FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of the capacitor holding structure in FIG. 2 after assembly.

図において、コンデンサ保持構造体100は、コンデンサ1の保持構造全体を指しており、筒状のコンデンサ1と、絶縁性熱伝導性を有するシリコン樹脂などの樹脂を筒状に成形して形成され、コンデンサ1を収納したコンデンサホルダ2と、絶縁性熱伝導性を有する樹脂シートからなりコンデンサ1とコンデンサホルダ2との間に配置された伝熱部材3と、図3に示すようにコンデンサ1の上方に設けられ、コンデンサ1の電極端子1bが半田付け固定された回路基板4と、アルミニウム等の熱伝導性材料で形成され、コンデンサホルダ2および回路基板4を固定用ねじ6によって固定する筒状の筐体5と、コンデンサホルダ2および筐体5間に挿入されたシリコン樹脂などの絶縁性熱伝導樹脂シートからなる伝熱部材7とから構成されている。 In the figure, the capacitor holding structure 100 refers to the entire holding structure of the capacitor 1, and is formed by forming a tubular capacitor 1 and a resin such as silicon resin having insulating thermal conductivity into a tubular shape. A capacitor holder 2 containing the capacitor 1, a heat transfer member 3 made of a resin sheet having insulating thermal conductivity and arranged between the capacitor 1 and the capacitor holder 2, and above the capacitor 1 as shown in FIG. The capacitor holder 2 and the circuit board 4 are fixed by a fixing screw 6 and are formed of a heat conductive material such as aluminum and a circuit board 4 in which the electrode terminal 1b of the capacitor 1 is soldered and fixed. It is composed of a housing 5 and a heat transfer member 7 made of an insulating heat conductive resin sheet such as silicon resin inserted between the capacitor holder 2 and the housing 5.

ここで、伝熱部材3および伝熱部材7は、図4に示すようにコンデンサ1における電極端子1bの反対側面の4箇所のコーナー部およびコンデンサホルダ2のコーナー部に装着されている。このような伝熱部材3および伝熱部材7を設けることによって、樹脂製である伝熱部材は、弾性を有しているため、コンデンサ1とコンデンサホルダ2間、コンデンサホルダ2と筐体5間に装着される際に押し付けられることにより伝熱性が向上し、かつ、耐振性も確保することができる。 Here, as shown in FIG. 4, the heat transfer member 3 and the heat transfer member 7 are mounted at four corners on the opposite side surface of the electrode terminal 1b of the capacitor 1 and the corners of the capacitor holder 2. By providing such a heat transfer member 3 and a heat transfer member 7, the heat transfer member made of resin has elasticity, so that it is between the capacitor 1 and the capacitor holder 2 and between the capacitor holder 2 and the housing 5. The heat transfer property is improved by being pressed when the capacitor is attached to the capacitor, and the vibration resistance can be ensured.

さらに、コンデンサ1の電極端子1bおよび半田付け部分に過剰な応力をかけることがないため、電極端子1bの破断あるいは半田クラックの発生を防ぐことができ、したがって、振動あるいは衝撃が加わってもコンデンサ1を破損させることがない。また、シート状の伝熱部材3,7であれば、交換することができ、組立後の分解も可能であるため、電子機器生産上の歩留まりを向上させる効果もある。 Further, since excessive stress is not applied to the electrode terminal 1b and the soldered portion of the capacitor 1, it is possible to prevent the electrode terminal 1b from breaking or the occurrence of solder cracks. Therefore, even if vibration or impact is applied, the capacitor 1 Will not be damaged. Further, since the sheet-shaped heat transfer members 3 and 7 can be replaced and disassembled after assembly, there is also an effect of improving the yield in the production of electronic devices.

加えて、コンデンサホルダ2によって、コンデンサ1の全体を覆うため、コンデンサ1と周囲の導電性部品との絶縁を維持させることができる利点も得られる。
なお、伝熱部材3の装着箇所は、4箇所に限定されるものでなく、また、一枚のリング状シートにより形成してもよい。また、伝熱部材3をコンデンサ1の下面のコーナー部にのみ装着することによって、コンデンサ1の防爆弁1cの対向部に空間を設け、防爆弁1cが破裂した際の衝撃を抑制させることも可能である。
In addition, since the capacitor holder 2 covers the entire capacitor 1, there is an advantage that the insulation between the capacitor 1 and the surrounding conductive components can be maintained.
The heat transfer member 3 is not limited to four mounting locations, and may be formed by a single ring-shaped sheet. Further, by mounting the heat transfer member 3 only on the corner portion on the lower surface of the capacitor 1, it is possible to provide a space on the opposite portion of the explosion-proof valve 1c of the capacitor 1 and suppress the impact when the explosion-proof valve 1c bursts. Is.

以上のようなコンデンサ保持構造体100を実装する手順について図3〜図5を用いて説明する。
まず、図3に示すように回路基板4の所定箇所に開けられたスルーホールに電力変換装置を構成するための5個のコンデンサ1における一対の電極端子1bをそれぞれ貫通させ、コンデンサ1の上面が回路基板4の実装面に接触するまで押し込んだ位置で電極端子1bを回路基板4の銅箔部に半田付け固定する。
The procedure for mounting the capacitor holding structure 100 as described above will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
First, as shown in FIG. 3, a pair of electrode terminals 1b in five capacitors 1 for forming a power conversion device are passed through through holes formed at predetermined locations on the circuit board 4, and the upper surface of the capacitor 1 is formed. The electrode terminal 1b is soldered and fixed to the copper foil portion of the circuit board 4 at a position where the electrode terminal 1b is pushed in until it comes into contact with the mounting surface of the circuit board 4.

次に、コンデンサホルダ2の底面に伝熱部材3を配置してコンデンサ1を上方から挿入して保持するとともに、筐体5の底面に第2の伝熱部材7を配置してコンデンサ1および回路基板4が組付けられたコンデンサホルダ2を挿入し、回路基板4およびコンデンサホルダ2を固定用ねじ6によって共締めして図5に示すようなコンデンサ保持構造体100を完成する。 Next, a heat transfer member 3 is arranged on the bottom surface of the capacitor holder 2 to insert and hold the capacitor 1 from above, and a second heat transfer member 7 is arranged on the bottom surface of the housing 5 to arrange the capacitor 1 and the circuit. The capacitor holder 2 to which the board 4 is assembled is inserted, and the circuit board 4 and the capacitor holder 2 are fastened together with the fixing screw 6 to complete the capacitor holding structure 100 as shown in FIG.

なお、コンデンサホルダ2は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)あるいはPBT(ポリブチレンテレフタレート)あるいはPET(ポリエチレンテレフタレート)などの熱伝導性が良好で絶縁性を有する樹脂を筒状に成形して構成されるとともに、固定用ねじ6の挿入箇所には金属製のブッシュ2aがインサートされており、固定用ねじ6の締め付けによるコンデンサホルダ2の割れを防いでいる。また、回路基板4は、例えばエポキシ樹脂、銅あるいはアルミなどを用いて構成されている。 The capacitor holder 2 is formed by molding a resin having good thermal conductivity and insulating properties such as PPS (polyphenylene sulfide), PBT (polybutylene terephthalate), or PET (polyethylene terephthalate) into a tubular shape. A metal bush 2a is inserted at the insertion point of the fixing screw 6 to prevent the condenser holder 2 from cracking due to the tightening of the fixing screw 6. Further, the circuit board 4 is made of, for example, epoxy resin, copper, aluminum, or the like.

以上説明したように、実施の形態1によるコンデンサ保持構造体100を電子機器に搭載すれば、電力変換装置の動作に伴って発熱するコンデンサ1を冷却させることができ、コンデンサ1の劣化を抑制して寿命を長くすることができる。この結果、電力変換装置におけるコンデンサ1の使用個数を低減させることも可能となり、電子機器の外形寸法を小さくさせる効果を期待することができる。また、コンデンサ1の個数または電気容量を低減することにより、電子機器のサイズ、コスト及び重量の低減、半田点数削減による生産性向上も期待することができる。
なお、伝熱部材3および伝熱部材7は、絶縁性熱伝導樹脂を予め断面L字状に成型したものを用いることもできる。
As described above, if the capacitor holding structure 100 according to the first embodiment is mounted on an electronic device, the capacitor 1 that generates heat due to the operation of the power conversion device can be cooled, and the deterioration of the capacitor 1 can be suppressed. The life can be extended. As a result, it is possible to reduce the number of capacitors 1 used in the power conversion device, and the effect of reducing the external dimensions of the electronic device can be expected. Further, by reducing the number of capacitors 1 or the electric capacity, it can be expected that the size, cost and weight of the electronic device are reduced, and the productivity is improved by reducing the number of solder points.
As the heat transfer member 3 and the heat transfer member 7, those obtained by previously molding an insulating heat conductive resin into an L-shaped cross section can also be used.

実施の形態2.
図6は、実施の形態2に係るコンデンサ保持構造展開して示す斜視図で、図7は、実施の形態2に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図である。
この実施の形態2においては、電力変換装置を構成するコンデンサ1が近接して複数個(図では5個)並べられている場合、伝熱部材3および7を複数のコンデンサ1に対して一枚の絶縁性熱伝導樹脂シートで構成したもので、伝熱部材3は、コンデンサ1の外周側を覆うリング形状としている。
このように構成することによって、実施の形態1における効果に加え、伝熱部材3および伝熱部材7の取り扱いが容易となり、作業性を向上させることができる。
Embodiment 2.
FIG. 6 is a perspective view showing the capacitor holding structure according to the second embodiment in an expanded manner, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing an outline of the capacitor holding structure according to the second embodiment.
In the second embodiment, when a plurality of capacitors 1 constituting the power conversion device are arranged close to each other (five in the figure), one heat transfer member 3 and 7 is provided for each of the plurality of capacitors 1. The heat transfer member 3 has a ring shape that covers the outer peripheral side of the capacitor 1.
With such a configuration, in addition to the effect in the first embodiment, the heat transfer member 3 and the heat transfer member 7 can be easily handled, and workability can be improved.

実施の形態3.
図8は、実施の形態3に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図で、図において、
伝熱部材3および伝熱部材7は、それぞれ絶縁性熱伝導樹脂からなる半凝固状態の充填剤を充填することにより構成されている。
すなわち、半凝固状態の充填剤をコンデンサ1のコーナー部とコンデンサホルダ2との隙間およびコンデンサホルダ2のコーナー部と筐体5との隙間にそれぞれ充填し、コンデンサ1およびコンデンサホルダ2を押し付けることによってそれぞれの隙間を埋める伝熱部材として機能させるように構成している。
Embodiment 3.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an outline of the capacitor holding structure according to the third embodiment.
The heat transfer member 3 and the heat transfer member 7 are each formed by filling a semi-solidified filler made of an insulating heat conductive resin.
That is, the filler in the semi-solidified state is filled in the gap between the corner portion of the capacitor 1 and the capacitor holder 2 and the gap between the corner portion of the capacitor holder 2 and the housing 5, respectively, and the capacitor 1 and the capacitor holder 2 are pressed against each other. It is configured to function as a heat transfer member that fills each gap.

この場合、充填剤としては、充填時粘度が低いが、充填後に加熱あるいは湿気により硬化あるいは粘度が増加して、コンデンサ1とコンデンサホルダ2との隙間およびコンデンサホルダ2と筐体5との隙間に留まる二液室温硬化型の放熱性シリコン樹脂などの材料を用いることが好ましい。 In this case, the filler has a low viscosity at the time of filling, but after filling, it hardens or increases in viscosity due to heating or moisture, and in the gap between the capacitor 1 and the capacitor holder 2 and the gap between the capacitor holder 2 and the housing 5. It is preferable to use a material such as a two-component room temperature curable heat-dissipating silicone resin that stays.

このように構成することによって、上述の実施の形態における効果に加えて塗布された充填剤がコンデンサ1、コンデンサホルダ2、筐体5の寸法公差により形状を変えることができるため、コンデンサ1、コンデンサホルダ2および筐体5の寸法のばらつきを考慮する必要がなくなる利点がある。 With this configuration, in addition to the effects in the above-described embodiment, the applied filler can change its shape depending on the dimensional tolerances of the capacitor 1, the capacitor holder 2, and the housing 5, so that the capacitor 1 and the capacitor can be changed. There is an advantage that it is not necessary to consider the variation in dimensions of the holder 2 and the housing 5.

また、図8に示すように、コンデンサホルダ2の底面に突出する環状の壁2bを設けることによって、半凝固状態の充填剤の充填位置を希望する部分に留まらせることができる。
ここで、壁2bの設置位置としては、円筒状のコンデンサ本体1aにおける中心線をコンデンサホルダ2に投影した点を中心にコンデンサ1の外形円よりも小さい直径で描いた円周上とし、コンデンサ1に干渉しない高さまで設けている。
Further, as shown in FIG. 8, by providing the annular wall 2b protruding from the bottom surface of the capacitor holder 2, the filling position of the filler in the semi-solidified state can be kept at the desired portion.
Here, the installation position of the wall 2b is set on the circumference drawn with a diameter smaller than the outer circle of the capacitor 1 centering on the point where the center line of the cylindrical capacitor body 1a is projected onto the capacitor holder 2. It is provided up to a height that does not interfere with.

このような構成とすることによって、伝熱部材3を構成する充填剤の挿入位置を容易に定めることができ、生産性の向上を図ることができる。 With such a configuration, the insertion position of the filler constituting the heat transfer member 3 can be easily determined, and the productivity can be improved.

実施の形態4.
図9は、実施の形態4に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図である。
図において、コンデンサホルダ2は、その底面に円形の穴を有し、この穴を塞ぐように熱伝導性に優れた銅あるいはアルミニウム等の金属プレート9をインサート成型して構成されており、この金属プレート9の上下にリング状の伝熱部材3および平板上の伝熱部材7を配置したものである。
このように実施の形態1〜3における樹脂製のコンデンサホルダ2の底面を熱伝導率の大きい銅あるいはアルミニウムからなる金属プレート9に置き換えることによってコンデンサ1の熱を伝熱部材3、金属プレート9および伝熱部材7を介して筐体5に効率よく伝達させることができ、コンデンサ1の冷却性能を一層向上させることができる。
Embodiment 4.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an outline of the capacitor holding structure according to the fourth embodiment.
In the figure, the condenser holder 2 has a circular hole on the bottom surface thereof, and is configured by insert molding a metal plate 9 such as copper or aluminum having excellent thermal conductivity so as to close the hole. A ring-shaped heat transfer member 3 and a heat transfer member 7 on a flat plate are arranged above and below the plate 9.
In this way, the heat of the capacitor 1 is transferred to the heat transfer member 3, the metal plate 9, and the metal plate 9 by replacing the bottom surface of the resin capacitor holder 2 in the first to third embodiments with a metal plate 9 made of copper or aluminum having a high thermal conductivity. It can be efficiently transmitted to the housing 5 via the heat transfer member 7, and the cooling performance of the capacitor 1 can be further improved.

実施の形態5.
図10は、実施の形態5に係るコンデンサ保持構造の概要を示す断面図である。
図において、銅あるいはアルミニウムからなる熱伝導性の金属プレート10をコンデンサホルダ2の形状に沿って予め成形しておき、コンデンサホルダ2を樹脂成型する際に金属プレート10をインサート成形し、一体化したものである。このとき、コンデンサホルダ2の底面に対向する部分および筐体5のねじ固定部に対向する部分において金属プレート10が樹脂部分から露出するように成形している。
このようなコンデンサホルダ2を用い、筐体5の筒状内にコンデンサホルダ2を挿入するとともに、底面にリング状の伝熱部材3を配置し、この伝熱部材3上に回路基板4に取り付けられたコンデンサ1を配置した後、金属プレート10、コンデンサホルダ2のブッシュ1d部および回路基板4を固定用ねじ6により筐体5に共締めすることによってコンデンサ保持構造体100が構成されることになる。
Embodiment 5.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an outline of the capacitor holding structure according to the fifth embodiment.
In the figure, a thermally conductive metal plate 10 made of copper or aluminum is preformed along the shape of the capacitor holder 2, and when the capacitor holder 2 is resin-molded, the metal plate 10 is insert-molded and integrated. It is a thing. At this time, the metal plate 10 is formed so as to be exposed from the resin portion at the portion facing the bottom surface of the capacitor holder 2 and the portion facing the screw fixing portion of the housing 5.
Using such a capacitor holder 2, the capacitor holder 2 is inserted into the tubular shape of the housing 5, a ring-shaped heat transfer member 3 is arranged on the bottom surface, and the capacitor holder 3 is mounted on the circuit board 4 on the heat transfer member 3. After arranging the capacitor 1, the capacitor holding structure 100 is formed by tightening the metal plate 10, the bush 1d of the capacitor holder 2, and the circuit board 4 together with the housing 5 with the fixing screw 6. Become.

このように構成することによって、コンデンサ1に発生する熱は、リング状の伝熱部材3、熱伝導性の金属プレート10を介して筐体5に伝達されることになり、しかも、金属プレート10が筐体5に固定用ねじ6によって押さえ付けられているので、コンデンサ1の外周面と金属プレート10、金属プレート10と筐体5とをそれぞれ密着させることができ、安定した放熱経路を形成することができる。また、コンデンサホルダ2と筐体5との間に伝熱部材を設ける必要がなく、組み立て時の生産性を向上させることができる。 With this configuration, the heat generated in the capacitor 1 is transferred to the housing 5 via the ring-shaped heat transfer member 3 and the heat conductive metal plate 10, and moreover, the metal plate 10 Is pressed against the housing 5 by the fixing screw 6, so that the outer peripheral surface of the capacitor 1 and the metal plate 10 and the metal plate 10 and the housing 5 can be brought into close contact with each other to form a stable heat dissipation path. be able to. Further, it is not necessary to provide a heat transfer member between the capacitor holder 2 and the housing 5, and the productivity at the time of assembly can be improved.

なお、上述の実施の形態においては、コンデンサホルダ2と回路基板4とを筐体5に固定用ねじ6により共締めするように構成したが、コンデンサホルダ2、回路基板4および筐体5を異なる位置で固定してもよい。また、コンデンサ1としてアルミ電解コンデンサでなく、例えばタンタルコンデンサ、フィルムコンデンサのようなコンデンサを用いて電力変換装置を構成する場合にも適用することが可能である。 In the above-described embodiment, the capacitor holder 2 and the circuit board 4 are fastened together to the housing 5 with the fixing screws 6, but the capacitor holder 2, the circuit board 4, and the housing 5 are different. It may be fixed at the position. Further, it can be applied to the case where a power conversion device is configured by using a capacitor such as a tantalum capacitor or a film capacitor instead of an aluminum electrolytic capacitor as the capacitor 1.

さらに、本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Further, although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are specific embodiments. It is not limited to the application of, but can be applied to the embodiment alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not illustrated are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.

1:コンデンサ 、1a:コンデンサ本体、 1b:電極端子、 1c:防爆弁、
2:コンデンサホルダ、 3:伝熱部材、 4:回路基板、 5:筐体、
6:固定用ねじ、 7:伝熱部材、 9、10:金属プレート
1: Capacitor, 1a: Capacitor body, 1b: Electrode terminal, 1c: Explosion-proof valve,
2: Capacitor holder, 3: Heat transfer member, 4: Circuit board, 5: Housing,
6: Fixing screw, 7: Heat transfer member, 9, 10: Metal plate

Claims (11)

筒状のコンデンサ本体と、前記コンデンサ本体の一端側に設けられた一対の電極端子とを有するコンデンサの保持構造であって、
前記コンデンサの電極端子が半田付けされた回路基板と、
絶縁性熱伝導性樹脂を筒状に成形して形成され、前記コンデンサを収納したコンデンサホルダと、
絶縁性熱伝導性樹脂からなり前記コンデンサと前記コンデンサホルダとの間に配置された第1の伝熱部材と、
熱伝導性材料で筒状に形成され、前記回路基板および前記コンデンサホルダを固定する筐体と、
絶縁性熱伝導性樹脂からなり前記コンデンサホルダと前記筐体との間に配置された第2の伝熱部材とを備え、前記第1の伝熱部材および前記第2の伝熱部材を前記コンデンサ、前記コンデンサホルダおよび前記筐体にそれぞれ密着させて取り付けたことを特徴とするコンデンサの保持構造。
A capacitor holding structure having a cylindrical capacitor body and a pair of electrode terminals provided on one end side of the capacitor body.
The circuit board to which the electrode terminals of the capacitor are soldered and
A capacitor holder formed by molding an insulating heat conductive resin into a cylindrical shape and accommodating the capacitor,
A first heat transfer member made of an insulating heat conductive resin and arranged between the capacitor and the capacitor holder,
A housing that is formed in a cylindrical shape from a heat conductive material and fixes the circuit board and the capacitor holder.
A second heat transfer member made of an insulating heat conductive resin and arranged between the capacitor holder and the housing is provided, and the first heat transfer member and the second heat transfer member are the capacitor. , A capacitor holding structure characterized in that it is attached to the capacitor holder and the housing in close contact with each other.
前記第1の伝熱部材と前記第2の伝熱部材をシート状樹脂で形成したことを特徴とする請求項1に記載のコンデンサの保持構造。 The capacitor holding structure according to claim 1, wherein the first heat transfer member and the second heat transfer member are formed of a sheet-like resin. 前記コンデンサを複数個並べて前記回路基板に取り付けるとともに、前記第1の伝熱部材および前記第2の伝熱部材をそれぞれ一体化したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコンデンサの保持構造。 The capacitor according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the capacitors are arranged side by side and attached to the circuit board, and the first heat transfer member and the second heat transfer member are integrated with each other. Retention structure. 前記第1の伝熱部材と前記第2の伝熱部材を断面L字状に形成し、前記コンデンサと前記コンデンサホルダ間および前記コンデンサホルダと前記筐体間のコーナー部にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項1に記載のコンデンサの保持構造。 The feature is that the first heat transfer member and the second heat transfer member are formed in an L-shaped cross section and arranged at a corner between the capacitor and the capacitor holder and between the capacitor holder and the housing, respectively. The capacitor holding structure according to claim 1. 前記第1の伝熱部材および前記第2の伝熱部材は、絶縁性熱伝導樹脂からなる半凝固状態の充填剤を前記コンデンサと前記コンデンサホルダ間および前記コンデンサホルダと前記筐体間のコーナー部にそれぞれ充填して形成したことを特徴とする請求項1に記載のコンデンサの保持構造。 The first heat transfer member and the second heat transfer member are provided with a semi-solidified filler made of an insulating heat conductive resin at a corner between the capacitor and the capacitor holder and between the capacitor holder and the housing. The capacitor holding structure according to claim 1, wherein each of the capacitors is filled and formed. 前記コンデンサホルダの底面上に環状に突出する壁を設けたことを特徴とする請求項に記載のコンデンサの保持構造。 The capacitor holding structure according to claim 5 , wherein a wall protruding in an annular shape is provided on the bottom surface of the capacitor holder. 前記コンデンサホルダの底面において熱伝導性の金属プレートをインサート成型して構成された前記コンデンサホルダを用い、前記金属プレートの上下に前記第1の伝熱部材および前記第2の伝熱部材を配置したことを特徴とする請求項1に記載のコンデンサの保持構造。 Using the capacitor holder formed by insert-molding a heat conductive metal plate on the bottom surface of the capacitor holder, the first heat transfer member and the second heat transfer member are arranged above and below the metal plate. The capacitor holding structure according to claim 1, wherein the capacitor is held. 前記コンデンサは、前記電極端子形成側の反対側に防爆弁を備えた電解コンデンサであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のコンデンサの保持構造。 The capacitor holding structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the capacitor is an electrolytic capacitor provided with an explosion-proof valve on the side opposite to the electrode terminal forming side. 前記第1の伝熱部材は、前記コンデンサの前記防爆弁の対向部に空間が形成されるように構成したことを特徴とする請求項8に記載のコンデンサの保持構造。 The capacitor holding structure according to claim 8, wherein the first heat transfer member is configured so that a space is formed in the facing portion of the explosion-proof valve of the capacitor. 筒状のコンデンサ本体と、前記コンデンサ本体の一端側に設けられた一対の電極端子とを有するコンデンサの保持構造であって、
前記コンデンサの電極端子が半田付けされた回路基板と、
絶縁性熱伝導性樹脂を用い、前記コンデンサ本体の他端側に対向する部分およびねじ固定する部分において露出する熱伝導性の金属プレートをインサート成形して形成され、前記コンデンサを収納したコンデンサホルダと、
絶縁性熱伝導樹脂からなり前記コンデンサと前記コンデンサホルダの前記金属プレートとの間に配置された伝熱部材と、
熱伝導性材料で筒状に形成され、前記回路基板および前記コンデンサホルダを固定する筐体とを備え、
前記伝熱部材を前記コンデンサおよび前記コンデンサホルダの金属プレートに密着させるとともに前記コンデンサホルダの前記金属プレートを前記筐体に密着させて固定したことを特徴とするコンデンサの保持構造。
A capacitor holding structure having a cylindrical capacitor body and a pair of electrode terminals provided on one end side of the capacitor body.
The circuit board to which the electrode terminals of the capacitor are soldered and
Using an insulating heat conductive resin, a heat conductive metal plate that is exposed at the portion facing the other end side of the capacitor body and the portion to be screwed is insert-molded to form a capacitor holder that houses the capacitor. ,
A heat transfer member made of an insulating heat conductive resin and arranged between the capacitor and the metal plate of the capacitor holder.
It is made of a thermally conductive material and is formed in a cylindrical shape, and includes a housing for fixing the circuit board and the capacitor holder.
A capacitor holding structure, characterized in that the heat transfer member is brought into close contact with the metal plate of the capacitor and the capacitor holder, and the metal plate of the capacitor holder is brought into close contact with the housing and fixed.
請求項1から10のいずれか一項に記載のコンデンサの保持構造を有する電力変換装置を備えたことを特徴とする電子機器。 An electronic device comprising a power conversion device having the capacitor holding structure according to any one of claims 1 to 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3750952B2 (en) * 1996-04-10 2006-03-01 ニチコン株式会社 Electrolytic capacitor
JP2017011018A (en) * 2015-06-18 2017-01-12 トヨタ自動車株式会社 Fixing structure of component case
US11148708B2 (en) * 2016-11-11 2021-10-19 Nsk Ltd. Electronic control device and steering device
JP6926807B2 (en) * 2017-08-10 2021-08-25 株式会社豊田自動織機 Capacitor mounting structure
JP7426591B2 (en) * 2018-02-28 2024-02-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 electrolytic capacitor module

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