(57)【要約】【課題】容易に実装することができ、電子制御装置のコンパクト化を図ることができるとともに、コストの増加を防ぐことができ、寿命が短くなるのを防ぐことができる電解コンデンサを提供する。【解決手段】電解コンデンサのパッケージケースの円筒の一方の底面に、該底面に面方向が沿うように配置され、前記パッケージケースの円筒の側面が接触する平面に対して面接触する側面を有する板状の支持部材を設けることにより、容易に実装でき、電子制御装置のコンパクト化を図れ、コストの増加を防ぐことができ、寿命が短くなるのを防ぐことができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解コンデンサであって、
電荷を蓄放電する電極を封入した円筒状のパッケージケースと、
前記パッケージケースの円筒の一方の底面に設けられ、該底面に面方向が沿うように配置され、前記パッケージケースの円筒の側面が接触する平面に対して面接触する側面を有する板状の支持部材と、
を備えることを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項２】
請求項１に記載の電解コンデンサにおいて、
更に、前記パッケージケースへ前記電極を封入する封止部を備え、
前記支持部は、前記封止部と一体形成されていることを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項３】
請求項２に記載の電解コンデンサにおいて、
一体形成される前記封止部と前記支持部は、絶縁性を有することを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載の電解コンデンサが実装されるとともに、前記平面になることを特徴とする電子基板。
【請求項５】
請求項４に記載の電子基板を備えたことを特徴とする電子制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の電子基板と、
前記電子基板に実装された前記電解コンデンサの前記側面と反対側の側面が接触する放熱板と、
を備えることを特徴とする電子制御装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６の何れかに記載の電子制御装置と、電子制御装置が制御する制御対象とを一体に構成したことを特徴とする機電一体型装置。
【請求項８】
電解コンデンサであって、
電荷を蓄放電する電極を封入した円筒状のパッケージケースと、
前記パッケージケースの円筒の一方の底面に設けられ、該底面に面方向が沿うように配置され、前記パッケージケースの円筒の側面が接触する平面に対して２点以上で接触する接点を有する板状の支持部材と、
を備えることを特徴とする電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサ、電子基板、及び、電子制御装置の構造の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、コンデンサ、特に、電解コンデンサ１Ｘを示す図である。電荷を蓄放電する電解コンデンサ１Ｘは、正電極箔、負電極箔、及び、電解液が浸透したセパレータを巻いた素子５Ｘがパッケージケース２Ｘと封止ゴム６Ｘとによって封止されるとともに、各電極箔と電気的に繋がる端子３Ｘ、及び、端子４Ｘを封止ゴム６Ｘの外側へ延伸させて構成される。電極などを巻く理由は、その面積を増やすことによって、電荷を蓄放電する容量を大きくするためである。従って、図１に示すように、電解コンデンサ１Ｘは円筒形状をしている。
【０００３】
電解コンデンサ１Ｘは、図２に示すように、マイコン９Ｘなどの電子部品とともに電子基板８Ｘへ実装されている。電子基板８Ｘは、制御対象を制御する電子制御装置に備わっている。通常、電子制御装置７Ｘは、他の電子制御装置とともに、一つの制御装置に組み込まれており、近年、制御装置の小型化に伴って、電子制御装置の小型化も図られている。電子制御装置の小型化を図るには、電子部品の小型化や、電子部品の実装方法に工夫が必要である。
【０００４】
電子部品のうち、電解コンデンサ１Ｘは、その円筒の底面である封止ゴム６Ｘが電子基板８Ｘへ面実装されるため、電子基板８Ｘの実装面から電解コンデンサ１Ｘの高さ分が、電子制御装置７Ｘの必要最低限の厚みとなる。電解コンデンサ１Ｘは容量に応じた体積を有しているため、特に、容量の大きい電解コンデンサ１Ｘを利用する場合はその高さが高くなる傾向にあり、容量の大きい電解コンデンサ１Ｘを利用すると、電子制御装置７Ｘの厚みもいっそう増してしまう。
【０００５】
そこで、円筒形状をなす電解コンデンサ１Ｘの側面方向（高さ方向）と電子基板面方向とを平行にした状態で、端子３Ｘ、及び、端子４Ｘを電子基板面へ電気的に接続させることが考えられる。つまり、側面の長さ（Ｘ軸Ｙ軸で示すＸ軸方向）よりも短い円の直径の長さ（Ｘ軸Ｙ軸で示すＹ軸方向）を、電子制御装置７Ｘの必要最低限の厚みとすることによって、電子制御装置７Ｘの小型化が図れる。
【０００６】
しかし、電解コンデンサ１Ｘは円筒形状をなしており、図２に示すように、電子基板８Ｘへ面実装される際に回転してしまうため、所望する位置に位置決めして面実装することが難しい。そこで、治具や図３に示す専用台ＤＹ、又は、図４に示す専用台ＤＺなどで位置決めすることによって、その回転を防いで所望する位置に位置決めして面実装することが考えられる。このような技術は、例えば、特許文献１や２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−９７７４２号公報
【特許文献２】特開２００１−６８３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、電解コンデンサ１Ｘを、治具、又は、図３、若しくは、図４に示すような専用台などで位置決めして、その回転を防ぎつつ電子基板８Ｘへ面実装すると、専用台に対する製造コストが増加してしまう。更に、電解コンデンサ１Ｘを装着させた専用台を電子基板８Ｘへ面実装すると、熱が専用台に篭ることにより、発熱した電解コンデンサ１Ｘの放熱効果が低下して、電解コンデンサ１Ｘの寿命が短くなる虞がある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、容易に実装することができ、電子制御装置のコンパクト化を図れるとともに、コストの増加を防ぐことができ、寿命が短くなるのを防ぐことができる電解コンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、電解コンデンサであって、電荷を蓄放電する電極を封入した円筒状のパッケージケースと、前記パッケージケースの円筒の一方の底面に設けられ、該底面に面方向が沿うように配置され、前記パッケージケースの円筒の側面が接触する平面に対して面接触する側面を有する板状の支持部材と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の電解コンデンサにおいて、更に、前記パッケージケースへ前記電極を封入する封止部を備え、前記支持部は、前記封止部と一体形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の電解コンデンサにおいて、一体形成される前記封止部と前記支持部は、絶縁性を有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかに記載の電解コンデンサが実装されるとともに、前記平面になることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載の電子基板を備えた電子制御装置であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、請求項４に記載の電子基板と、前記電子基板に実装された前記電解コンデンサの前記側面と反対側の側面が接触する放熱板と、を備えた電子制御装置であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項５又は請求項６の何れかに記載の電子制御装置と、電子制御装置が制御する制御対象とを一体に構成した機電一体型装置であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、電解コンデンサであって、電荷を蓄放電する電極を封入した円筒状のパッケージケースと、前記パッケージケースの円筒の一方の底面に設けられ、該底面に面方向が沿うように配置され、前記パッケージケースの円筒の側面が接触する平面に対して２点以上で接触する接点を有する板状の支持部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１ないし８の発明によれば、電解コンデンサのパッケージケースの円筒の一方の底面に、該底面に面方向が沿うように配置され、前記パッケージケースの円筒の側面が接触する平面に対して面接触する側面を有する板状の支持部材を設けることにより、実装される際は、電解コンデンサが回転せずに位置決めすることができ、かつ、簡易な構成で製造コストの増加を防ぐことができる。また、実装面からの高さを相当低くすることができるため、電子制御装置をコンパクトにできる。更に、電解コンデンサの側面を電子基板などの平面へ接触させることができるため、放熱効果を高めることができ、かつ、寿命が短くなるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、電解コンデンサを示す図である。
【図２】図２は、電子基板を示す図である。
【図３】図３は、電解コンデンサを示す図である。
【図４】図４は、電解コンデンサを示す図である。
【図５】図５は、電解コンデンサを示す図である。
【図６】図６は、電解コンデンサを示す図である。
【図７】図７は、電解コンデンサを示す図である。
【図８】図８は、電解コンデンサを示す図である。
【図９】図９は、電子基板を示す図である。
【図１０】図１０は、電子制御装置を示す図である。
【図１１】図１１は、車両を示す図である。
【図１２】図１２は、機電一体型装置を示す図である。
【図１３】図１３は、電解コンデンサの封止部、及び、支持部を示す図である。
【図１４】図１４は、電解コンデンサを示す図である。
【図１５】図１５は、電解コンデンサを示す図である。
【図１６】図１６は、電解コンデンサを示す図である。
【図１７】図１７は、電子制御装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、電解コンデンサ、電子基板、及び、電子制御装置の技術に関するものであり、全ての技術分野における電解コンデンサ、電子基板、及び、電子制御装置に適用されるものであるが、便宜上、車両に搭載される、電解コンデンサ、電子基板、及び、電子制御装置を実施の形態として、添付図面を参照しながら説明を行う。
【００２１】
＜代表の形態＞
（電解コンデンサ）
図５は、電解コンデンサを示す斜視図である。また、図６は、電解コンデンサ１の正面図、図７は、電解コンデンサ１の側面図、図８は、電解コンデンサ１の平面図である。
【００２２】
これら図に示す電解コンデンサ１は、電荷を蓄放電するための、正電極箔、負電極箔、及び、電解液が浸透したセパレータを巻いた素子５が、パッケージケース２と絶縁性のある封止ゴム６とによって封止されるとともに、負電極箔と電気的に接続されて前記封止部を貫通する負極端子３、及び、正電極箔と電気的に接続されて前記封止部を貫通する正極端子４を備える。電極などを巻く理由は、その面積を増やすことによって、電荷を蓄放電する容量を大きくするためである。従って、図５などに示すように、電解コンデンサ１は円筒形状をしている。
【００２３】
なお、電子部品が実装された電子基板を筐体へ組み込んだ電子制御装置の厚みを薄くするために、電子部品のうち、電子基板の実装面からの高さが最も高いものの一つである電解コンデンサ１が横向きに電子基板へ実装される。横向きに電解コンデンサ１が電子基板へ実装されるとは、円筒形状をなす電解コンデンサ１の側面方向（高さ方向）が電子基板面方向と面接触することをいう。
【００２４】
そのまま、電解コンデンサ１を横にして電子基板へ実装しようとすると、電解コンデンサ１は円筒形状をなしているため、このままでは回転してしまい、所望する位置へ実装することが難しいという問題が発生する。
【００２５】
従って、図５に示す、パッケージケース２の円筒の側面が接触する電子基板などの平面に対して面接触する側面を有する板状の支持部材１０を、パッケージケース２の円筒の底面に沿うように配置される。なお、支持部材１０をパッケージケース２の円筒の他方の天面に沿うように配置しても良い。
【００２６】
このようにすることで、電解コンデンサ１が実装される際は、それが回転せずに位置決めすることができ、かつ、簡易な構成で製造コストの増加を防ぐことができる。また、実装面からの高さを相当低くすることができるため、電子制御装置をコンパクトにできる。更に、電解コンデンサの側面を電子基板などの平面へ接触させることができるため、放熱効果を高めることができ、かつ、寿命が短くなるのを防ぐことができる。
【００２７】
なお、支持部材１０は、負極端子３、及び、正極端子４を貫通させるとともに、支持部材１０と封止ゴム６とは一体化していない。
【００２８】
また、電解コンデンサ１は、正と負の電極を誤って、電子基板へ面実装されると、内部において熱が蓄積し、最悪爆発するため危険である。その誤実装を防ぐために、支持部材１０の側面とは反対側を丸い形状にするとともに、電解コンデンサ１の正極端子４の近傍で、かつ、側面に正極端子であることを示すラインＬを設けて、端子の正極と負極の判別を解りやすいようにしている。
（電子基板）
図９は、電解コンデンサ１などの電子部品が実装された電子基板８を含む電子制御装置７である。電子基板８は、前述した通り、電解コンデンサ１が横に実装されて備わる。他にも、マイコン９、及び、各電子部品を電気的に接続するパターン１１などの電子部品が備わっている。
【００２９】
マイコン９は、他の電子部品などと協働して、車両のステアリングモータを制御する機能を発揮する。ステアリングモータは、比較的大きなトルクを出力するモータであるため、これを制御するのに必要な電流を制御する際に、電荷の蓄放電容量が大きい電解コンデンサ１が必要となる。
（電子制御装置）
制御対象であるステアリングモータを制御する電子制御装置は、図１０に示すように、電子基板８を覆う筐体１２が組み合わされることにより構成される。電子制御装置７は、ステアリングモータと、信号線であるハーネスにより電気的に接続されている。つまり、電子制御装置７とステアリングモータとは別体に構成されている。
【００３０】
筐体１２は、実装された電子部品を含めた電子基板８を覆って、外部衝撃の緩和、紫外線などを含む光の直射を防ぎ、ゴミの付着を防いでいる。この機能を発揮する限りにおいて、筐体１２は実装された電子部品を含めた電子基板８を略密閉して覆う。前述したように、電子部品のうち、電子基板８の実装面からの高さが最も高いものの一つである電解コンデンサ１、特に、大トルクを出力するステアリングモータを制御するために必要な大容量の電解コンデンサ１が、電子基板へ横向きに実装されるため、電子基板８の実装面からの高さを相当低くすることができ、このような電子基板８を、筐体が略密閉して覆うことによって、電子制御装置７の厚さを薄くすることができる。つまり、図１０に示すＸＹＺ方向におけるＺ方向の長さを短くすることができる。
【００３１】
このように、厚さが薄くなった電子制御装置７であれば、図１１に示すように、車両１４のエンジンルームなどの空間において、自由に設置することができる。車両１４のステアリング１５を制御するステアリングモータ１６付近は、他の電子制御装置も多く設置されている密集エリアであるため、このエリアに設置する際にも厚みの薄い電子制御装置７は設置しやすい。
【００３２】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では他の実施の形態について、主に上記実施の形態とは相違する点を説明する。
【００３３】
＜変形例１＞
上記実施の形態においては、制御対象をステアリングモータとし、これを制御する電子制御装置が別体であるとして説明したが、図１２に示すように、制御対象であるステアリングモータ１８と、電子制御装置１９とが一体化した機電一体型装置１７であっても良
い。
【００３４】
機電一体型装置１７は、ステアリングモータ１８と電子制御装置１９を電気的に接続するための信号線、つまり、ハーネスを省略、又は、少量にすることができるため、そのハーネスで発生する電気的なノイズが少なくなるという利点がある。また、そのハーネスを省略、又は、少量にすることができるため、ハーネス自体が有する抵抗を無くして、省電力にすることができる。
【００３５】
一方で、ステアリングモータ１８は、制御されると発熱するとともに、電子制御装置１９自体も発熱するため、機電一体型装置１７は、それらを別体とした場合よりも熱量が多く蓄積しやすいという課題がある。
【００３６】
更に、それらを別体とした場合において、ステアリングモータ１８のみを搭載する空間へ、ステアリングモータ１８のみよりも大きい機電一体型装置１７を搭載しなければならないという課題がある。
【００３７】
そこで、支持部材１０を備えた電解コンデンサ１が横に実装されることによって、実装される際は、電解コンデンサが回転せずに位置決めすることができ、かつ、簡易な構成で製造コストの増加を防ぐことができる。また、実装面からの高さを相当低くすることができるため、電子制御装置をコンパクトにできる。更に、電解コンデンサの側面を電子基板などの平面へ接触させることができるため、放熱効果を高めることができ、かつ、寿命が短くなるのを防ぐことができる。このような技術を、機電一体型装置１７へ採用すれば、前述した課題を有効に解決することができる。
【００３８】
なお、電解コンデンサ１の放熱効果も後述する放熱板を備えるとよりいっそう大きくすることができる。
【００３９】
＜変形例２＞
上記実施の形態においては、図５に示す、絶縁体である封止ゴム６と、支持部材１０とは、一体化していないと説明したが、図１３に示すように、封止ゴム６と、支持部材１０が一体形成されていても良い。なお、一体形成される支持部材１０は、封止ゴム６と同様に絶縁性を有する素材からなる。
【００４０】
このような一体形成された封止ゴム６と支持部材１０とを電解コンデンサ１へ採用することによって、更に、製造工数の削減などによる製造コストの低減が図れる。
【００４１】
＜変形例３＞
上記実施の形態においては、図５に示す、支持部材１０は、パッケージケース２の円筒の側面が接触する電子基板などの平面に対して面接触する側面を有する板状をなし、パッケージケース２の円筒の一方の底面に沿うように配置される。電解コンデンサ１は、正と負の電極を誤って、電子基板へ面実装されると、熱が蓄積し、最悪爆発するため危険であるため、支持部材１０の側面と反対側を丸い形状にするとともに、電解コンデンサ１の正極端子４の近傍で、かつ、側面に正極端子であることを示すラインＬを設けて、端子の正極と負極の判別を解りやすいようにいる。と説明したが、図１４に示すように、電解コンデンサ１Ａの支持部材１０の丸い形状を、丸い形状とは反対側と同じように、パッケージケース２Ａの円筒の側面が接触する電子基板などの平面に対して面接触する側面を有する板状とするものであっても良い。なお、上記実施例と同様に、側面に正極端子４Ａであることを示すラインＬＡを設ける。
【００４２】
このような構成にすることによって、設計者が、電子基板８へ電解コンデンサ１Ａを面実装する際に、電子基板８において、負電極３Ａと正電極４Ａとの接続位置を自由に決めることができる。
【００４３】
＜変形例４＞
上記実施の形態においては、図５に示す、支持部材１０は、パッケージケース２の円筒の側面が接触する電子基板などの平面に対して面接触する側面を有する板状をなし、パッケージケース２の円筒の一方の底面に沿うように配置される。と説明したが、図１５に示すように、電解コンデンサ１Ｂの支持部材１０Ｂは、パッケージケース２の円筒の側面が接触する電子基板などの平面に対して２点以上で接する接点を有する板状を有し、パッケージケース２Ｂの円筒の一方の底面に沿うように配置されるものであっても良い。なお、この２点以上の接点は、図１６に示すように、電解コンデンサ１Ｂが電子基板８などの平面と接触する側面とは逆の側面に同じように両方に構成されるものあっても良い。
【００４４】
このような構成にすることによって、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
＜変形例５＞
上記実施の形態の電子制御装置とは相違する点を説明する。図１７に示す電子制御装置７Ｄは、電子基板８Ｄ、筐体１２Ｄ、バスバー基板２１Ｄ、及び、放熱板であるヒートシンク２０Ｄから構成される。
【００４６】
電子基板８Ｄには、マイコン９Ｄなどの電子部品が実装される。つまり、自らの機能を発揮するために必要な電流が電解コンデンサ１Ｄやコイルなどよりも低い電子部品が電子基板８Ｄへ実装される。また、電子基板８Ｄは、各電子部品を電気的に接続するとともに、バスバー基板２１Ｄのバスバー２２Ｄと電気的に接続する電気信号線であるパターン１１Ｄを備える。パターン１１Ｄが流す電流は、前述する必要電流が比較的低い電子部品へ供給するものであるため、バスバー基板２１Ｄに備わるバスバー２２Ｄが流す電流よりも低い。
【００４７】
筐体１２Ｄは、実装された電子部品を含めた電子基板８Ｄ、バスバー２１Ｄ、及び、ヒートシンク２０Ｄを覆って、外部衝撃の緩和、紫外線などを含む光の直射の防止、ゴミの付着を防いでいる。
【００４８】
バスバー基板２１Ｄには、電解コンデンサ１Ｄ、コイル、リレー、又は、シャント抵抗などの電子部品が実装される。つまり、自らの機能を発揮するために必要な電流がマイコン９Ｄなどの電子部品よりも高い電子部品がバスバー基板２１Ｄへ実装される。また、バスバー基板２１Ｄは、各電子部品を電気的に接続するとともに、電子基板８Ｄのパターン１１Ｄと電気的に接続する電気信号線であるバスバー２２Ｄを備える。バスバー２２Ｄが流す電流は、前述する必要電流が比較的高い電子部品へ供給するものであるため、電子基板８Ｄに備わるパターン１１Ｄが流す電流よりも高い。このような機能を有するバスバー基板２１Ｄも、電子基板と考えることができる。
【００４９】
電解コンデンサ１Ｄは、上記実施の形態の電解コンデンサ１Ｄと同じであるが、電解コンデンサ１Ｄのパッケージケースの円筒の側面が接触する平面は、バスバー基板２１Ｄであり、かつ、その側面の反対側が接触する平面はヒートシンク２０Ｄである。
【００５０】
このように、電解コンデンサ１Ｄが支持部材１０Ｄを備えるため、実装される際に回転せずに位置決めすることができ、かつ、簡易な構成で製造コストの増加を防ぐことができる。また、実装面からの高さを相当低くすることができるため、電子制御装置７Ｄをコンパクトにできる。更に、電解コンデンサの側面をバスバー基板２２Ｄ、及び、ヒートシンク２０Ｄへ接触させることができるため、放熱効果を高めることができ、かつ、寿命が短くなるのを防ぐことができる。
【００５１】
なお、電解コンデンサ１Ｄは前述した変形例に記載の電解コンデンサを適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
１    電解コンデンサ
２    パッケージケース
２    変形例
３    負極端子
４    正極端子
５    素子
６    封止ゴム
７    電子制御装置
８    電子基板
９    マイコン
１０    支持部材
１１    パターン
１２    筐体
１４    車両
１５    ステアリング
１６    ステアリングモータ
１７    機電一体型装置
１８    ステアリングモータ
１９    電子制御装置
Ｌ    ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2011176029.tif 000011
【図１０】
2011176029.tif 000012
【図１１】
2011176029.tif 000013
【図１２】
2011176029.tif 000014
【図１３】
2011176029.tif 000015
【図１４】
2011176029.tif 000016
【図１５】
2011176029.tif 000017
【図１６】
2011176029.tif 000018
【図１７】
2011176029.tif 000019