JPH11112122A - 電力変換器の主回路コンデンサの固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンデンサの取付作業が極めて簡単に済み、
短時間で確実にコンデンサの取付が得られるようにした
電力変換器を提供すること。 【解決手段】 厚み方向に弾性を有する両面接着テープ
３を用い、固定先部材２に粘着させることにより、コン
デンサ１を固定するようにしたもの。 【効果】 従来技術のようにシリコンゴムを流し込んだ
り、固定用のバンドを巻くなどの手間が省ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板に平滑用
コンデンサなどの比較的大型のコンデンサを有する電気
機器に係り、特に汎用インバータ装置として好適な電力
変換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、電子回路の形成には、主として回
路基板が用いられているが、このときの電子部品として
は、面実装タイプのものが多く、これらは、その端子部
が回路パターンに半田付けされることにより、電気的な
接続と共に回路基板への固定が得られるようになってい
る。

【０００３】しかしながら、電子部品の種類によって
は、別途、人手などにより取付けされるものもあり、こ
のような電子部品としては、例えば電力変換器、シーケ
ンサ装置、テレビジョン受像機、洗濯機などの電気機器
に用いられている平滑用のコンデンサがある。

【０００４】このうち、インバータ装置などの電力変換
器では、その平滑用として、かなり大きな静電容量のコ
ンデンサが必要になり、このため、主回路コンデンサと
しては、通常、アルミ電解コンデンサが用いられている
が、この場合でも、直径が２０ｍｍ以上で長さが４０ｍ
ｍ以上の大型品となるものでは、その慣性質量がかなり
大きくなっている。

【０００５】そこで、このような大容量のコンデンサの
場合、そのリード線(電極端子)を回路基板に半田付けし
ただけでは、振動が加わったとき、半田付け部分或いは
リードに大きな応力が発生し、金属疲労を起こして破壊
する虞れがあり、さらには隣接する部品にコンデンサが
接触してしまう虞れもあるため、回路基板などの固定先
部材に、別途、コンデンサの本体も固定してやる必要が
ある。

【０００６】そこで、従来は、このようなときには、コ
ンデンサの本体と固定先部材の間にシリコンゴムなどの
充填剤を流し込んで固定したり、コンデンサの本体にバ
ンドを巻き付け、このバンドの両端を固定先部材に取り
付けることにより、固定していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、コン
デンサの固定に特別な作業を要する点について配慮がさ
れておらず、コンデンサの固定に多大のコストと労力が
必要になるという問題があった。例えば、シリコンゴム
などの充填剤を用いる従来技術の場合、充填剤の流し込
みには特殊な冶工具を必要とし、また充填剤の凝固にか
なりの時間が掛ってしまうため、コストアップになる。
また、充填剤の流し込み量を一定に保つには熟練を要
し、さもないと品質の均一性が保てないという問題があ
る。

【０００８】さらに、充填剤としてシリコンゴムを用い
た場合には、その接着力が加熱により低下するため、自
動半田付け装置を用いることができず、このため、回路
基板の半田付け処理の後で、別途、コンデンサの固定工
程を要するという非効率的な作業を行わざるを得ないと
言う問題がある。

【０００９】一方、固定用のバンドを用いた従来技術で
も、バンドの巻き付けに特殊な冶工具を要する上、バン
ドの巻き付け作業にかなりの時間がかかるという問題が
あった。本発明の目的は、コンデンサの取付作業が極め
て簡単に済み、短時間で確実にコンデンサの取付が得ら
れるようにした電力変換器の主回路コンデンサの固定方
法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、厚み方向に
弾力性を有する両面接着テープを用い、これによりコン
デンサの本体を固定先部材に接着することにより達成さ
れる。また、上記目的は、一方の面がコンデンサの取付
面と同じ面形状を有し、他方の面が固定先の取付面と同
じ面形状を有する接着性の板状部材を用い、この板状部
材を介してコンデンサの本体を固定先部材に接着するこ
とにより達成される。

【００１１】両面接着テープや接着性の板状部材によれ
ば、回路基板などの固定先部材にコンデンサを押し付け
るだけで、コンデンサを固定することができるので、極
めて簡単に、且つ短時間でコンデンサの固定作業を完了
させることができる。

【００１２】また、両面接着テープは、それを切るの
も、ハサミやナイフなどの極く一般的な道具で済むの
で、特殊な冶工具を用いる必要がない。さらに、このよ
うな両面接着テープとしては、例えば住友スリーエム
(株)の構造用テープ「ＶＨＢ」(商品名)などがあり、容
易に入手できる上、廉価である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による電力変換器の
主回路コンデンサの固定方法について、図示の実施形態
を例にして、詳細に説明する。図１は、本発明をインバ
ータ装置に適用した場合の一実施形態で、この図におい
て、１はコンデンサ、２は固定先部材、３は両面接着テ
ープ(両面粘着テープともいう)である。なお、図２の
(a)はコンデンサ１の側面から見た図で、(b)はコンデン
サ１の底面方向から見た図である。

【００１４】コンデンサ１は、インバータ装置の主回路
に設けられている平滑用のアルミ電解コンデンサからな
る、いわゆる主回路コンデンサで、例えば直径が２０ｍ
ｍ以上、長さが４０ｍｍ以上の大型品であって、その底
面にリード線(電極端子)１ａを有し、接続金具４により
配線５が接続され、図示してないインバータ装置の主回
路に接続されている。

【００１５】固定先部材２は、インバータ装置の筐体内
の所定の部分にある部材で、例えばインバータ装置の回
路基板やインバータ装置の構造体の一部であり、コンデ
ンサ１を取り付けて保持する働きをする。両面接着テー
プ３は、両面に接着用の粘着層を有するテープである
が、このとき、所定の厚みのスポンジ状合成樹脂層など
を挟み込んだサンドウィッチ構成をとることにより、厚
み方向に所定の弾性が与えられるようになっているもの
であり、例えば、上記した構造用テープ「ＶＨＢ」など
が用いられるものである。

【００１６】コンデンサ１を固定先部材２に取り付ける
には、まずコンデンサ１の本体側面と固定先部材２の取
り付け面の間に、所定の長さに切断した両面接着テープ
２を介在させ、コンデンサ１を固定先部材２に押し付け
る。このとき、テープ本来の接着性能を得るため、テー
プメーカ推奨の押圧力(例えば５ｋｇｆ／ｃｍ²)を加え
る。この結果、両面接着テープ１は、コンデンサ１の本
体の形状に合わせて厚み方向の形状が変化し、平面状の
固定先部材２に対して確実にコンデンサ１を粘着させ、
固定する。

【００１７】このようにしてコンデンサ１を固定先部材
２に粘着固定させたら、次に、リード線１ａに接続金具
４を嵌合させ、配線５を接続してやれば、コンデンサ１
の固定取付と、インバータ装置の主回路に対する電気的
接続が得られ、コンデンサ１の取付作業を完了させるこ
とができる。

【００１８】従って、この実施形態によれば、コンデン
サ１を極く短時間で固定先部材２に取り付けることがで
きるので、シリコンゴムを流し込むようにした従来技術
のように、流し込んだシリコンゴムが凝固するまでの時
間を省くことができる。また、取付用のバンドを用いる
従来技術のように、バンドをかけるための特殊な冶工具
が不要になり、さらにバンド自体が不要になる。

【００１９】次に、図２は、本発明の他の実施形態で、
図において、６は回路基板で、その他の構成は、図１の
実施形態と同じである。この図２の実施形態は、コンデ
ンサ１そのものには変りはないが、その固定先部材を回
路基板６にしたものであり、このため、回路基板６は、
その一方の面、この図では下側の面に、インバータ装置
の主回路を形成するための回路パターン(プリント配線
パターン)が形成されており、この回路基板６自体は、
インバータ装置内の所定の位置に取り付けられている。

【００２０】そして、コンデンサ１は、この回路基板６
の他方の面、この図では上側の面の所定の位置に、図示
のように、両面接着テープ３を用いて粘着し、図１の実
施形態のときと同じく、所定の押圧力を加えて接着固定
するようになっている。

【００２１】このとき、コンデンサ１のリード線１ａ
は、図示のように成型してあり、両面接着テープ３を用
いて粘着する際、回路基板６の回路パターンに合わせ
て、予め回路基板６に形成してあるリード線挿入孔に、
リード線１ａの先端部１ｂが、図示のように、挿入され
た状態になるようにする。

【００２２】そして、この後、このリード線１ａの先端
部１ｂを、半田付け部６ａで示してあるように、回路パ
ターンに半田付接続し、これにより、コンデンサ１のイ
ンバータ装置の主回路に対する電気的接続が与えられる
ようにするのである。従って、この図２の実施形態によ
っても、図１の実施形態と同様の効果を得ることができ
る。

【００２３】ところで、両面接着テープ３は、粘着後、
加熱して一旦温度を上げることにより、その接着力の増
加が得られることがある。そこで、上記図１と図２の実
施形態において、両面接着テープ３によりコンデンサ１
を粘着してから、この粘着部を所定の温度に加熱し、そ
の後、常温に戻すことにより、接着力を上げ、取付けを
強固にすることができる。

【００２４】従って、粘着後、一旦加熱してやることに
より、必ずしもメーカ推奨の圧力を加えなくても必要な
接着力を確保できることになり、この結果、粘着時での
押圧力が小さくて済み、取付作業を一層容易にすること
ができる。

【００２５】ところで、回路基板の製造には、自動半田
付け装置が用いられることがある。そこで、いま、図２
の実施形態において、半田付け部６ａの形成に自動半田
付け装置を用いたとする。この場合、まず、コンデンサ
１を両面接着テープ３を介して回路基板６に粘着させて
から、自動半田付け装置により半田付けを行うことにな
るが、この場合には、コンデンサ１の粘着に際してメー
カ推奨の圧力を加えなくてもよく、例えば１Ｋｇｆ／ｃ
ｍ² 程度の圧力を加えるだけでよい。

【００２６】これは、自動半田付け装置による処理に際
して回路基板６が加熱され、これにより接着テープ２が
一時的に高温度にされ、この結果、処理後、常温に戻し
たことにより、その接着力が、粘着時よりも増強され、
予めメーカ推奨値の圧力を加えて粘着させたときと同等
の接着力が得られるからである。

【００２７】従って、このように、粘着後、自動半田付
け装置で処理するようにした実施形態によれば、前記第
一の実施例と同様の効果を得られるほか、始めに予め接
着テープ２を介してコンデンサ１と基板３ａに加える圧
力が少なくて済む上、半田付け処理するだけで、別途、
加熱処理を行う必要がないため、作業がより一層簡単に
なり、大型のアルミ電解コンデンサの、自動半田付けに
よる実装が可能になるので、効率的で高い作業性が得ら
れる。

【００２８】ところで、以上の実施形態では、コンデン
サ１の取付に、厚み方向に所定の弾性を有する両面接着
テープ１を用いており、これにより、コンデンサ１の本
体の側面形状が、その固定先部材の取付部の面形状と異
なっていても、確実な粘着が得られ、強固に固定できる
ようにしている。

【００２９】しかして、本発明の他の実施形態として
は、このようなテープに代えて、図３に示すように、予
め一方の面がコンデンサ１の側面形状に合わせて、円筒
状の窪み面にしてある板状部材、すなわち、一方の面８
ａがコンデンサ１の取付面と同じ面形状を有し、他方の
面８ｂが固定先の取付面と同じ面形状を有する板状部材
８を用い、コンデンサ１を固定先部材２、又は回路基板
６に取り付けるようにしてもよい。

【００３０】この場合、この板状部材８の両面８ａ、８
ｂに、通常の両面接着テープを介在させて使用しても良
く、予め両面に接着用の粘着層を形成しておき、この粘
着層により接着させるようにしても良い。さらに、この
場合でも、粘着後、加熱するようにしても良いことは言
うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、コンデンサの固定が、
単に押し付けるだけで済むので、従来技術のように、凝
固時間の長いシリコンゴムを流し込む必要が無くなり、
極めて短時間でコンデンサの固定が行えるという効果が
あり、且つ従来技術のように、固定用のバンドを巻く必
要が無くなり、特殊な冶工具を用いなくて済むので、簡
単にコンデンサの固定が行えるという効果がある。

【００３２】また、本発明によれば、コンデンサを粘着
取付後、自動半田付け装置により処理することができる
ので、従来技術のように、自動半田付け工程の後に、シ
リコンゴムによる電子部品の固定工程を設ける必要が無
く、極めて良好な作業効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるコンデンサの固定
状態を示す説明図である。

【図２】本発明の他の一実施形態におけるコンデンサの
固定状態を示す説明図である。

【図３】本発明の更に別の一実施形態で使用する板状部
材の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ コンデンサ(主回路コンデンサ) １ａ リード線(電極端子) １ｂ リード線の先端部 ２ 固定先部材 ３ 厚み方向に弾性を有する両面接着テープ ４ 接続金具 ５ 配線 ６ 回路基板 ６ａ 半田付け部 ８ 板状部材 ８ａ 一方の面 ８ｂ 他方の面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 常博 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 佐野 正浩 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 伊藤 和広 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 中津 欣也 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 平賀 正宏 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 日立京葉エンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板に比較的大型の主回路コンデン
   サを備えた電力変換器の主回路コンデンサの固定方法に
   おいて、 前記主回路コンデンサを、厚み方向に弾性を有する両面
   接着テープにより固定するようにしたことを特徴とする
   電力変換器の主回路コンデンサの固定方法。
2. 【請求項２】 回路基板に比較的大型の主回路コンデン
   サを備えた電力変換器の主回路コンデンサの固定方法に
   おいて、 前記主回路コンデンサを、厚み方向に弾性を有する両面
   接着テープにより粘着後、加熱処理して固定するように
   したことを特徴とする電力変換器の主回路コンデンサの
   固定方法。
3. 【請求項３】 回路基板に比較的大型の主回路コンデン
   サを備えた電力変換器において、 前記主回路コンデンサを、一方の面が該主回路コンデン
   サの取付面と同じ面形状を有し、他方の面が固定先の取
   付面と同じ面形状を有する板状部材を介して粘着固定す
   るようにしたことを特徴とする電力変換器の主回路コン
   デンサの固定方法。
4. 【請求項４】 回路基板に比較的大型の主回路コンデン
   サを備えた電力変換器において、 前記主回路コンデンサを、一方の面が該主回路コンデン
   サの取付面と同じ面形状を有し、他方の面が固定先の取
   付面と同じ面形状を有する板状部材を介して粘着後、加
   熱処理して固定するようにしたことを特徴とする電力変
   換器の主回路コンデンサの固定方法。