(57)【要約】電気機器であって、回路基板と回路基板に取り付けられたコンデンサとを備え、該コンデンサが該回路基板に取り外し可能に取り付けられる。コンデンサを回路基板から便利に取り外すことができるため、１つのコンデンサが壊れると、新しいコンデンサで壊れたコンデンサを容易に交換することができ、従来技術において１つのコンデンサが壊れるため電気機器全体を廃棄し或いは停止して点検補修することを避け、従って、コストを節約する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板（１６０）と回路基板に取り付けられたコンデンサ（１３０）を備える電気機器（１００）であって、前記コンデンサ（１３０）が該回路基板（１６０）に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする電気機器（１００）。
【請求項２】
前記電気機器はさらにハウジング（１２０）を備え、前記ハウジングはコンデンサと対応する位置に開口（１５０）及び該開口を開閉できるカバー（１５２）が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気機器（１００）。
【請求項３】
前記コンデンサの２つのピン（１３１；１３１ａ、１３１ｂ）がコンデンサにおける回路基板に対向する底面に設置され、回路基板（１６０）においてそれぞれ前記コンデンサの端子に取り外し可能に接続される２つの接続端子（１６１）が設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記コンデンサのピン（１３１）がコンデンサの底面から延び出す接続片の形態であり、前記回路基板における接続端子が弾性クランプ端子（１６１）の形態であることを特徴とする請求項３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記コンデンサのうちの一方のピンはコンデンサの底面から延び出す円筒状端子（１３１ｂ）であり、該円筒状端子の内周又は外周にねじ山を有し、他方のピンはコンデンサの底面の前記円筒状端子の内部位置から延び出す柱状端子（１３１ａ）であり、且つ
前記回路基板における接続端子のうちの一方は円筒状（１６１）であり、且つ外周又は内周に前記コンデンサの円筒状端子と噛み合い可能なねじ山を有し、前記回路基板における接続端子のうちの他方は前記回路基板における、前記円筒状接続端子の内部が前記コンデンサの柱状端子と対応する位置に設置されることを特徴とする請求項３に記載の電気機器。
【請求項６】
前記回路基板（１６０）における接続端子のうちの他方は回路基板に設置された配線或いは回路基板に設置された弾性片であることを特徴とする請求項５に記載の電気機器。
【請求項７】
前記回路基板にスリーブ（１６２）がさらに設置され、該スリーブの内周形状が、基本的にコンデンサの本体の外周形状と同じであり、コンデンサをガイドして回路基板に取り付けることを特徴とする請求項４に記載の電気機器。
【請求項８】
前記回路基板にスリーブ（１６２）がさらに設置され、該スリーブの内周形状が、基本的にコンデンサの本体の外周形状と同じであり、コンデンサをガイドして回路基板に取り付けることを特徴とする請求項５に記載の電気機器。
【請求項９】
前記スリーブ（１６２）に階段部が設置され、コンデンサの挿入位置を確定することを特徴とする請求項７に記載の電気機器。
【請求項１０】
前記スリーブ（１６２）に階段部が設置され、コンデンサの挿入位置を確定することを特徴とする請求項８に記載の電気機器。
【請求項１１】
前記電気機器は切り替え素子を備え、該切り替え素子が前記回路基板に取り外し可能に取り付けられ、前記コンデンサが該切り替え素子に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気機器。
【請求項１２】
前記切り替え素子は、切り替え素子における、回路基板に対向する底面に設置された２つのピンを有し、前記切り替え素子の２つのピンが、それぞれ切り替え素子に取り付けられたコンデンサの２つのピンに接続されるとともに、それぞれ回路基板に設置された２つの接続端子に取り外し可能に接続され、コンデンサを回路基板に電気的に接続することを特徴とする請求項１１に記載の電気機器。
【請求項１３】
前記切り替え素子のピンはコンデンサの底面から延び出す接続片の形態であり、前記回路基板における接続端子は弾性クランプ端子の形態であることを特徴とする請求項１２に記載の電気機器。
【請求項１４】
前記切り替え素子のうちの一方のピンは切り替え素子の前記底面から延び出す円筒状端子であり、該円筒状端子の内周又は外周にねじ山を有し、他方のピンは切り替え素子の底面の前記円筒状端子の内部位置から延び出す柱状端子であり、且つ
前記回路基板における接続端子のうちの一方は円筒状であり、且つ外周又は内周に前記コンデンサの円筒状端子と噛み合い可能なねじ山を有し、且つ前記回路基板における接続端子のうちの他方は前記回路基板における、前記円周状接続端子の内部が前記切り替え素子の柱状端子と対応する位置に設置されることを特徴とする請求項１２に記載の電気機器。
【請求項１５】
前記回路基板の接続端子のうちの他方は回路基板に設置された配線或いは回路基板に設置された弾性片であることを特徴とする請求項１４に記載の電気機器。
【請求項１６】
前記回路基板にスリーブ（１６２）がさらに設置され、該スリーブの内周形状が、基本的に切り替え素子の本体の外周形状と同じであり、前記切り替え素子をガイドして回路基板に取り付けることを特徴とする請求項１３に記載の電気機器。
【請求項１７】
前記回路基板にスリーブがさらに設置され、該スリーブの内周形状が、基本的に切り替え素子の本体の外周形状と同じであり、切り替え素子をガイドして回路基板に取り付けることを特徴とする請求項１４に記載の電気機器。
【請求項１８】
前記スリーブに階段部が設置され、切り替え素子の挿入位置を確定することを特徴とする請求項１６に記載の電気機器。
【請求項１９】
前記スリーブに階段部が設置され、切り替え素子の挿入位置を確定することを特徴とする請求項１７に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実用新案は電気機器に関し、特に電気機器におけるコンデンサの取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサは電気機器における常用の電子部品であり、特に例えば可変周波数ドライブの電気機器に、複数のバスコンデンサを用いる。一般的に、これらのバスコンデンサは溶接等の方式でバス回路基板に固定されるため、取り外し及び交換が困難である。
【０００３】
一般的に、コンデンサが電気機器における異なる位置に分布され、電気機器が稼働する時に、大量の熱が発生する。これらの熱を電気機器の外側に放出する目的を達成するために、ファン等の強制冷却装置を用いる。しかしながら、一般的にコンデンサの位置が冷空気の流路から離れるため、いくつかのコンデンサを確実に降温できなくなる。同時に、コンデンサが稼働する時に発熱する。これらの熱の蓄積によってコンデンサが壊れ、或いは耐用年数が減少する。
【０００４】
一般的に、コンデンサが回路基板に溶接され、そのため、特に電気機器の使用者にとって、コンデンサを便利に交換できず、コンデンサが壊れると電気機器全体を交換しなければならず、不要な浪費をもたらす。一般的に、電気機器の他の部品の耐用年数がコンデンサの耐用年数より長いため、電気機器全体の耐用年数はコンデンサにより決められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような問題を克服するために、従来技術において、耐熱性が高く或いは耐用年数が長いコンデンサを用いることを提案し、しかしながら、このような耐熱性が高く、耐用年数が長いコンデンサはコストが普通のコンデンサより著しく高いので、電気機器全体のコストが高くなる。
従って、コンデンサの取り付け構造を改良する必要がある。
【０００６】
本実用新案は上記従来技術の問題に鑑みなされたものであり、且つ本実用新案は、新型のコンデンサ取り付け構造を提供することを目的とし、該取り付け構造によって、コンデンサを電気機器に容易に取り付け且つ該電気機器から容易に取り外すことができ、コンデンサが壊れると、便利に交換でき、電気機器全体の耐用年数を延長させ、従って、電気機器のコストを低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実用新案の一態様によれば、回路基板と回路基板に取り付けられたコンデンサを備える電気機器であって、前記コンデンサが該回路基板に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする電気機器を提供する。
【０００８】
本実用新案を利用して、コンデンサを回路基板から便利に取り外すことができるため、１つのコンデンサが壊れると、新しいコンデンサで壊れたコンデンサを容易に交換することができ、従来技術において１つのコンデンサが壊れるため電気機器全体を廃棄し或いは停止して点検補修することを避け、従って、コストを節約する。
【０００９】
前記電気機器はさらにハウジングを備え、前記ハウジングは、コンデンサと対応する位置に開口及び該開口を開閉できるカバーが形成される。
【００１０】
ハウジングにはコンデンサを交換するための開口が特に形成されるため、コンデンサの交換操作をさらに便利にする。
【００１１】
好ましくは、前記コンデンサの２つのピンがコンデンサにおける、回路基板に対向する底面に設置され、回路基板においてそれぞれ前記コンデンサのピンに取り外し可能に接続される２つの接続端子が設置され、コンデンサを上から下へ回路基板に取り付けて両者の電気的接続を実現する。
【００１２】
１つの実施例として、前記コンデンサのピンはコンデンサの底面から延び出す接続片の形態であり、前記回路基板における接続端子は弾性クランプ端子の形態である。このようなピン形態を利用して、コンデンサのピンと回路基板における端子との間の電気的接続を便利にする。
【００１３】
別の実施例として、前記コンデンサの一方のピンはコンデンサの底面から延び出す円筒状端子であり、該円筒状端子の内周又は外周にねじ山を有し、他方のピンはコンデンサの底面の前記円筒状端子の中心位置から延び出す柱状端子であり、前記回路基板における接続端子のうちの一方は円筒状であり、且つ外周又は内周には前記コンデンサの円筒状端子と噛み合い可能なねじ山を有し、且つ前記回路基板における接続端子のうちの他方は前記回路基板に設置され、前記円周状接続端子の中心の配線軌跡或いは弾性端子であり、例えば弾性片である。
【００１４】
前記回路基板にスリーブがさらに設置され、該スリーブの内周形状が、基本的にコンデンサの本体の外周形状と同じであり、コンデンサをガイドして回路基板に取り付ける。
ガイド部材であるスリーブを設置することによって、コンデンサの取り付けと取り外しをさらに便利にする。
【００１５】
前記スリーブに階段部が設置され、コンデンサの挿入位置を確定する。
【００１６】
代替形態として、前記電気機器は１つの切り替え素子を備えてもよく、該切り替え素子が前記回路基板に取り外し可能に取り付けられ、前記コンデンサが該切り替え素子に取り付けられる。
【００１７】
切り替え素子を利用して、従来のコンデンサの端子形態を修正する必要がなく、従って、製品のコストを低下させ且つ本実用新案の汎用性を向上させる。
【００１８】
前記切り替え素子は、切り替え素子における、回路基板に対向する底面に設置された２つのピンを有し、前記切り替え素子の２つのピンは、それぞれ切り替え素子に取り付けられたコンデンサの２つのピンに接続するとともに、それぞれ回路基板に設置された２つの接続端子に取り外し可能に接続してコンデンサを回路基板に電気的に接続する。
【００１９】
１つの実施例として、前記切り替え素子のピンはコンデンサの底面から延び出す接続片の形態であり、前記回路基板における接続端子は弾性クランプ端子の形態である。
【００２０】
別の実施例として、前記切り替え素子の一方のピンは切り替え素子の前記底面から延び出す円筒状端子であり、該円筒状端子の内周又は外周にねじ山を有し、他方のピンは切り替え素子の底面の前記円筒状端子の中心位置から延び出す柱状端子であり、前記回路基板における接続端子のうちの一方は円筒状であり、且つ外周又は内周に前記コンデンサの円筒状端子と噛み合い可能なねじ山を有し、且つ前記回路基板における接続端子のうちの他方は前記回路基板に設置され、前記円周状接続端子の中心の配線軌跡或いは弾性端子である。
【００２１】
前記回路基板にスリーブがさらに設置され、該スリーブの内周形状が、基本的に切り替え素子の本体の外周形状と同じであり、切り替え素子をガイドして回路基板に取り付ける。
【００２２】
前記スリーブに階段部が設置され、切り替え素子の挿入位置を確定する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本実用新案の上記特徴と他の特徴、目的及び利点は、次の参照図面による本実用新案の好ましい実施形態への詳細な記述においてより明らかになり、図において、
【図１】電気機器の例示とする可変周波数ドライブのハウジングを除去した透視図である。
【図２】図１に示された可変周波数ドライブの透視図である。
【図３】図２に示された可変周波数ドライブのコンデンサ室を閉鎖するカバーが開く時の状態の透視図である。
【図４】コンデンサを可変周波数ドライブのコンデンサ室に取り付ける透視図である。
【図５】コンデンサ取り付け構造の１つの実施例の模式的透視図である。
【図６】図５に示されたコンデンサ取り付け構造のコンデンサを取り付けた模式的透視図である。
【図７】図６の半断面図であり、コンデンサ取り付け構造を表示する。
【図８】図７における円Ａにより取り囲まれた部分の拡大図である。
【図９】コンデンサ取り付け構造の別の実施例の模式的透視図である。
【図１０】図９におけるコンデンサ取り付け構造のコンデンサを取り付けた模式的透視図である。
【図１１】図１０の半断面図であり、コンデンサ取り付け構造を表示する。
【図１２】図１１における円Ｂにより取り囲まれた部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面１〜１２を参照しながら、本実用新案による好ましい実施形態を詳しく記述する。下記記述において、可変周波数ドライブを電気機器の例示とし、ただし、本実用新案はこれに限定されず、コンデンサを備える各種の電気機器に適用できる。
【００２５】
図１〜４に示すように、本実用新案を用いる可変周波数ドライブ１００はハウジング１１０とベース部分１２０とを備え、コンデンサ１３０を含む各種の電子デバイスが該ベース部分１２０内に設置され、且つハウジング１１０により覆われる。ベース部分１２０の底部に、ファン１４０が設置され、外部の冷空気を可変周波数ドライブ１００内に吸い込み、各種の電子デバイスを冷却することに用いられる。複数のコンデンサ１３０がベースの同一側に設置され、且つ回路基板１６０に取り外し可能に取り付けられ（コンデンサの取り付け構造は後述において詳しく説明する）、且つハウジング１１０をベース部分１２０に取り付けた時に、複数のコンデンサ１３０を収納するコンデンサ室を構成する。該コンデンサ室の頂部に、即ち、ハウジング１１０におけるコンデンサの上に位置する部分に開口１５０が形成され、且つハウジング１１０の一部とするカバー１５２が該開口１５０に開閉可能に設置され、コンデンサ１３０を交換する時に便利に開くことができる。このような開閉可能な構造は係合式、ヒンジ連結式、スライド式等の複数の形態を用いることができ、これらの構造は本分野の公知の構造であるため、ここで詳しく記述しない。
【００２６】
ハウジング１１０のコンデンサ室に対応する部分の側壁に放熱孔が形成され、熱空気を排出する。
【００２７】
１つのコンデンサ１３０が故障する場合に、カバー１５２を開いて上から壊れたコンデンサ１３０を取り出し、且つ新しいコンデンサ１３０を回路基板に取り付けることによって、コンデンサ１３０の交換を実現する。
【００２８】
本実用新案によれば、コンデンサの取り付け構造は、コンデンサが回路基板１６０に取り外し可能に接続され且つそれに位置決めされるように設計され、それにより、コンデンサ１３０の取り外しと取り付けを便利にする。以下、図５〜図８を参照し、コンデンサ取り付け構造の第１実施例を詳しく記述する。
【００２９】
図５〜図８に示すように、コンデンサ１３０は略円柱形であり、その底面に２つのピン１３１と１３１が設置され、２つのピン１３１は該底面から垂直に延び出し、該ピン１３１は接続片形態である。回路基板１６０に、相応する接続端子が設置され、該接続端子は弾性クランプ端子１６１と１６１の形態であり、この２つの弾性クランプ端子１６１は回路基板における配線（図示せず）を介して相応する他の電子デバイスに接続される。回路基板１６０にスリーブ１６２がさらに固定され、該スリーブ１６２は内径が異なる２つの部分１６２１と１６２２を備え、そのうち大内径部分１６２１の内径が基本的にコンデンサ１３０の外径と同じ、それにより、大内径部分１６２１と小内径部分１６２２との間に階段部が形成される。
【００３０】
コンデンサ１３０を取り付ける時に、コンデンサ１３０をコンデンサ室の開口１５０からスリーブ１６２と位置合わせて垂直に下へ挿入し、コンデンサ１３０のピン１３１を弾性クランプ端子１６１に挿入するとともに、コンデンサ１３０の底端面が大内径部分１６２１と小内径部分１６２２との間に形成された階段部に当接するまで、コンデンサ１３０の本体をスリーブ１６２の大内径部分１６２１内に挿入し、それにより、コンデンサのピン１３１と回路基板における接続端子１６１との電気的接続を確保し且つスリーブ１６２の大内径部分１６２１がコンデンサ１３０に対して支持と位置決めの役割を果たすとともに、階段部が止め部の役割を果たして下への力が大きすぎることによりピン１３１と接続端子１６１を壊す問題を防止する。
【００３１】
コンデンサ１３０のピン１３１と回路基板における端子１６１の位置合わせを便利にするために、スリーブ１６２にガイドリブ又はガイド溝を形成してもよく、相応的に、コンデンサ１３０の円柱形本体には、嵌合するガイド溝又はリブを形成する。
【００３２】
さらに、スリーブ１６２が回路基板に形成されることなく、コンデンサ近傍の他の部材に形成されてもよく、例えば、ハウジング１２０の内側壁に形成される。さらに、回路基板１６０に止め部材を単独に形成してもよく、止め部材をスリーブ１６２内に結合する必要がない。
【００３３】
以下、図９〜図１２を参照して、本実用新案によるコンデンサ取り付け構造の第２実施例を詳しく記述する。
【００３４】
第２実施例と第１実施例の相違点は以下のとおりであり、スリーブ１６２を省略し、且つ回路基板１６０における一方の接続端子１６１が円筒状で、他方の接続端子（図示せず）が回路基板における、スリーブにより取り囲まれた領域の中心に形成される。接続端子１６１の内円周に内ねじ山が形成される。図１２に示すように、コンデンサ１３０の２つのピン１３１ａと１３１ｂがコンデンサの底端に形成され、且つ外ピン１３１ｂが円筒状に形成され、該円筒状の外ピン１３１ｂの外周面に外ねじ山が形成され、内ピン１３１ａが円筒状の外ピン１３１ｂの内部の中心位置に形成され、且つコンデンサ１３０の底面から外に向かって外ピンの高さと基本的に同じ又はそれよりやや高い位置まで突出する。コンデンサ１３０を取り付ける時に、外ピン１３１ｂは回路基板１６０における円筒状接続端子１６１と噛み合い、且つ緊密にねじ込まれるとともに、内ピン１３１ａは回路基板に形成された接続端子に当接する。内ピン１３１ａと回路基板における端子との良い接触を保証するために、回路基板における接続端子が回路基板においてやや突起するように形成されてもよく、或いは弾性片形態であってもよい。
【００３５】
さらに、前の記述に、コンデンサ１３０の外ピン１３１ｂが外ねじ山を有するが、内ねじ山を有し、相応する回路基板における端子１６１が外ねじ山を有してもよく、いずれも類似の効果を実現することができる。さらに、前の記述に、内ピンが外ピンにより取り囲まれた円形の中心に設置されたが、実際に、内ピンと外ピンとの間の電気絶縁距離を保証する前提で、内ピンが該円形の中心に位置せずに、中心から離れて設置してもよい。
【００３６】
コンデンサ１３０をガイド及び位置決めするために、同様に、相応するガイド及び位置決め機構を設置することができ、例えば、端子１６１の外側に１つの大径スリーブをさらに設置し、第１実施例におけるスリーブ１６２と類似し、それによりコンデンサ１３０に対するガイドと止めの役割を果たす。
【００３７】
前の各実施例を利用して、１つのコンデンサ１３０が壊れる場合に、壊れたコンデンサ１３０を便利に取り外すことができ、且つ新しいコンデンサで交換する。このようにして、従来技術において１つのコンデンサが壊れるため機器全体を廃棄或いは停止して点検補修する問題を避ける。
【００３８】
さらに、前の各実施例において、コンデンサのピン形態は従来技術におけるコンデンサのピン形態とは異なるが、コンデンサを注文する時にコンデンサメーカーに、要求に応じて製作するように要求することができ、さらに、１つの切り替え素子を設置してもよく、該切り替え素子が各実施例と類似する形態を有し、且つ、従来のコンデンサが該切り替え素子に直接取り付けられることができ、端子形態の変換を実現する。例えば、該切り替え素子は第１と第２実施例におけるコンデンサ１３０の形状であり、且つ従来技術のコンデンサはそれに取り付けられ且つ適切に固定され、且つ内部接続線の接続等によって従来技術のコンデンサのピンと切り替え素子のピンを接続し、このようにして、このような切り替え素子を付加用意すれば、従来技術のコンデンサへの変更を避けることができ、コスト節約の目的を達成する。
【００３９】
また、上記には、本実用新案の好ましい実施形態を参照して本実用新案を詳しく記述したが、本実用新案はこれに限定されず、各種の改良をすることができる。例えば、コンデンサ１３０の形状は円柱形である必要がなく、任意の形状であってもよく、さらに、コンデンサ１３０の位置が同一側に位置する必要もなく、コンデンサ１３０の具体的な位置に基づいて相応する開口と開け可能なカバープレートを設置すればよい。壊れやすいコンデンサ１３０、例えば放熱条件が一番悪いところに位置するコンデンサ１３０のみに開口とカバープレートを設置してもよく、それにより、この壊れやすいコンデンサ１３０を便利に交換できる。さらに、開口を設置する必要がなく、交換する時に電気機器のハウジングを取り外し、直接交換して類似の効果を達成することもできる。
【００４０】
従って、上述に鑑みて、本実用新案の精神と範囲を逸脱しない前提で、ここで記述した具体的な実施例に対して各種の修正、代替、変形を行うことができ或いは各実施例に開示された特徴を相互に組み合わせて別の新しい実施例を取得することができ、これらが本実用新案の保護範囲に含まれることは当業者にとって明らかである。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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2015527727.tif 000016
2015527727.tif 000017
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