(57)【要約】【課題】コンデンサ取付け作業の能率を向上させ、かつ、コンデンサの交換を容易に行うことができるコンデンサ取付装置及びこれを使用した電力変換装置を提供する。【解決手段】例えば電力変換装置の筐体に、インバータ部の入力側に接続されるコンデンサ２０を取付けるコンデンサ取付装置１０であって、前記コンデンサ２０の接続端子側に装着するコンデンサキャップ３０と、該コンデンサキャップを支持するコンデンサ取付板５０とを備えている。コンデンサキャップ３０は、上面に少なくとも円周方向に所定角度延長して突出形成され、外周方向に開口するフック形状を有する係合部３６ａ，３６ｂを備えている。コンデンサ取付板５０は、コンデンサキャップ３０の一対の係合部３６ａ，３６ｂの外周に対応する貫通孔５５ａ，５５ｂと、該貫通孔の前記係合部に対応する位置に突出形成された当該係合部に係合する係合突出部５６ａ，５６ｂとを有する。【選択図】図１
2013034345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも直流電力を交流電力に変換する電力変換部を取付けた筐体に、前記電力変換部の直流電力側に接続される平滑用コンデンサを取付けるコンデンサ取付装置であって、
前記コンデンサの接続端子側に装着するコンデンサキャップと、
該コンデンサキャップを固定支持するコンデンサ取付板とを備え、
前記コンデンサキャップは、上面に少なくとも円周方向に所定角度延長して突出形成され、外周方向に開口するフック形状を有する係合部を備え、
前記コンデンサ取付板は、前記コンデンサキャップの前記係合部の外周に対応する貫通孔と、該貫通孔の前記係合部に対応する位置に突出形成された当該係合部に係合する係合突出部とを有する
ことを特徴とするコンデンサ取付装置。
【請求項２】
前記コンデンサキャップの前記係合部には、前記コンデンサ取付板の係合突出部の一方の端部側に対応する位置に、当該係合突出部に圧接する回り止め突起が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ取付装置。
【請求項３】
前記コンデンサキャップの係合突出部には、厚みの異なるコンデンサ取付板の係合突出部と係合可能な段差部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサ取付装置。
【請求項４】
前記請求項１乃至３の何れか１項に記載のコンデンサ取付装置を使用してコンデンサを少なくとも直流電力を交流電力に変換する電力変換部を取付けた筐体に取付けるようにしたことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも直流電力を交流電力に変換する電力変換部を取付けた筐体に、前記電力変換部の直流電力側に接続される平滑用コンデンサを取付けるコンデンサ取付装置及びこれを使用した電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＧＢＴ等を適用して構成された電力変換装置が電気車や昇降機あるいは空調機の制御やその他種々の産業用途に用いられている。周知のように、この種の電力変換装置は、通常、平滑用のコンデンサを備えており、多くの場合、このコンデンサは定期交換部品として扱われる。
このコンデンサは、一般的には、概略円柱体に構成され、その取付け方法としては、コンデンサ本体の周面に帯状体の取付具を、緊諦力を以って位置固定されるように装着し、この取付具を介して電力変換装置の本体における構造メンバに所定の姿勢で取付け、この姿勢で各電極端子を対応する導体（ブスバー）に接続する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１記載の取付具を用いて取付ける仕様のコンデンサでは、一般的に、コンデンサ本体と取付具とによるアッセンブリの形態で定期交換部品として供給されることが多い。
図１１および図１２は、上述のような従来技術におけるアッセンブリを成すコンデンサとその取付具の説明に供する図である。
特に、図１１では、上記アッセンブリの要素としての取付具およびコンデンサに加えて、両者の相対位置を設定するための治具が表わされている。また、図１２では、取付具とコンデンサとの相対位置を設定して組み付けた状態が表わされている。
【０００４】
図１１および図１２において、取付具としての金属製のバンド６１０は、概略円柱状のコンデンサ６２０にその外周面６２１の所定部を囲むように装着される。
この装着に際して、バンド６１０の帯状部６１１の両端部に形成された半径方向外方に突出する対向板部６１２、６１３を、ねじ部材６１４によって相互に近接する方向に締め付けることによって、バンド６１０はコンデンサ６２０の周面６２１に所定の緊諦力を以って固定される。この場合、バンド６１０とコンデンサ６２０との軸方向の相対位置は、治具６３０を用いて調整される。
【０００５】
この軸方向の相対位置の調整では、先ず、コンデンサ６２０の一方の端面から突出した各電極端子６２２および６２３を、治具６３０側に形成された凹部６３１内に穿設された各位置決め用穴部６３２
および６３３に係合させた状態で、バンド６１０を上記のねじ部材６１４による緊諦力が作用しない程度に緩めてコンデンサ６２０の上端側から装着する。
バンド６１０には、その帯状部６１１の周方向に所定の間隔をもってコンデンサ６２０の軸方向に一定寸法延出した各脚部６１５、６１５の先端側が夫々径方向に一定寸法突出するように折り曲げられて形成された、複数のねじ止め用タブ６１６、６１６および複数の位置決め用タブ６１７、６１７が設けられている。
【０００６】
上述のようにねじ部材６１４による緊諦を緩めて、治具６３０と嵌合したコンデンサ６２０にバンド６１０を装着し、コンデンサ６２０の上記一方の端面側に摺動させると、バンド６１０側の各位置決め用タブ６１７、６１７が治具６３０の対向面に当接することによってバンド６１０とコンデンサ６２０との軸方向の相対位置が決まる。そして、このように軸方向の相対位置が定まった状態で、ねじ部材６１４による緊諦力を緩く作用させて所謂仮の固定を行う。この仮の固定状態では、バンド６１０はコンデンサ６２０の周面に対し周方向に一定の摩擦力をもって摺動自在である。
【０００７】
次に、バンド６１０とコンデンサ６２０との周方向の相対位置を決める。図１２の上側の部分はバンド６１０を嵌装したコンデンサ６２０をその上記一方の端面側から見た様子を表している。電極端子６２２および６２３の各中心を結ぶ方向（一点鎖線）に対し、バンド６１０の上記各ねじ止め用タブ６１６、６１６のねじ挿通穴６１８、６１８の各中心の周方向（一点鎖線）の角度位置を調整する（矢線図示）。この角度は、電極端子６２２および６２３を各対応する導体（ブスバー）に接続するために適切に選択されなくてはならない。上述の角度の調整を行った後、ねじ部材６１４を更に締めてバンド６１０を十分な緊諦力をもってコンデンサ６２０にしっかりと位置固定する。
【０００８】
そして、バンド６１０の各ねじ止め用タブ６１６、６１６に穿設されたねじ穴６１８、６１８を通して、このバンド６１０、従って、コンデンサ６２０を電力変換装置（図１１および図１２では不図示）の筐体にねじ止めする。
更に、コンデンサ６２０の電極端子６２２および６２３をそれらに設けられた各雌ねじ部６２４および６２５を利用して各対応する導体（ブスバー）にねじ止めにより接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平３−１５５６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１に記載された従来例では、コンデンサよりもこれを取り付けるためのバンド（取付具）の耐用年数が長いものであった場合においても、コンデンサの耐用年数に合せてアッセンブリの形態で定期交換部品として管理されることが習慣化している。
これは、コンデンサとこれに適合する取付具とを個別に定期交換部品として管理するのでは煩雑に過ぎるという事情にも因るが、交換作業時には、結局アッセンブリごと取り外し、電力変換装置本体側の形態（仕様）に合わせて既述のような位置合わせを行わなくてはならないことから、保守用にはアッセンブリの形態で取り扱う方が作業性の点でも便利であるという現場の実情にも因っている。
【００１１】
しかしながら、本来の交換対象であるコンデンサを、常時これを取り付けるためのバンド等の取付具と共に交換しなくてはならないのでは定期交換部品が増加するという未解決の課題がある。更に、コンデンサの交換作業は、治具を用いて位置合わせを行う必要があり、コンデンサ交換作業が煩雑となり，作業能率が低下するという未解決の課題もある。
本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、コンデンサ取付け作業の能率を向上させ、かつ、定期交換時にコンデンサのみを容易に交換することができるコンデンサ取付装置及びこれを使用した電力変換装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に係るコンデンサ取付装置の第１の態様は、少なくとも直流電力を交流電力に変換する電力変換部を取付けた筐体に、前記電力変換部の直流電力側に接続される平滑用コンデンサを取付けるコンデンサ取付装置であって、前記コンデンサの接続端子側に装着するコンデンサキャップと、該コンデンサキャップを固定支持するコンデンサ取付板とを備え、前記コンデンサキャップは、上面に少なくとも円周方向に所定角度延長して突出形成され、外周方向に開口するフック形状を有する係合部を備え、前記コンデンサ取付板は、前記コンデンサキャップの前記係合部の外周に対応する貫通孔と、該貫通孔の前記係合部に対応する位置に突出形成された当該係合部に係合する係合突出部とを有している。
【００１３】
この構成によると、コンデンサの電極端子側にコンデンサキャップを装着し、このコンデンサキャップに形成された係合部をコンデンサ取付板に形成された貫通孔内に挿通してからコンデンサ及びコンデンサキャップを回転させて係合部と係合突出部とを係合させるだけで、コンデンサ取付板に装着することができる。逆に、コンデンサ取付板からコンデンサを取り外す場合には、コンデンサ及びコンデンサキャップを逆方向に回転させることにより、係合部と係合突出部との係合を離脱させることにより、コンデンサを容易に取り外すことができる。このとき、コンデンサキャップはコンデンサから取り外して新たなコンデンサに装着することにより再使用する。
【００１４】
また、本発明に係るコンデンサ取付装置の第２の態様は、前記コンデンサキャップの前記係合部に、前記コンデンサ取付板の係合突出部の一方の端部側に対応する位置に、当該係合突出部に圧接する回り止め突起が形成されている。
この構成によると、コンデンサキャップの係合部に、コンデンサ取付板の係合突出部に圧接する回り止め突起が形成されているので、この回り止め突起が係合突出部に圧接することにより、回り止めを行うことができる。
【００１５】
また、本発明に係るコンデンサ取付装置の第３の態様は、前記コンデンサキャップの係合突出部には、厚みの異なるコンデンサ取付板の係合突出部と係合可能な段差部が形成されている。
この構成によると、厚みの異なるコンデンサ取付板が存在し、係合突出部の厚みが異なる場合であっても、コンデンサキャップの係合突出部に厚みの異なる係合突出と係合可能な段差部が形成されているので、複数種の厚みのコンデンサ取付板に対応してガタを生じることなく装着することができる。
【００１６】
本発明に係る電力変換装置の第１の態様は、前述した第１乃至第３の態様の何れか１つの態様のコンデンサ取付装置を使用してコンデンサを少なくとも直流電力を交流電力に変換する電力変換部を取付けた筐体に取付けるようにしている。
この構成によると、電力変換装置の筐体へのコンデンサの取付け及び交換を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
筐体へのコンデンサ取付け作業の能率を向上させ、かつ、定期交換部品をコンデンサのみとして不必要な部品交換を行うことがないコンデンサ取付装置を提供することができる。
また、このような効果を有するコンデンサ取付装置を使用して電力変換装置の筐体にコンデンサを取付けるようにしたので、コンデンサの取付及び交換が容易な電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に適用されるコンデンサ取付け装置にコンデンサを保持した状態を示す斜視図である。
【図２】図１のコンデンサ取付装置を構成するコンデンサキャップを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線上の断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線上の係合部を拡大して示す断面図である。
【図３】コンデンサキャップの斜視図であって、（ａ）は表面側の斜視図、（ｂ）は裏面側の斜視図である。
【図４】コンデンサとコンデンサキャップとの関係を示す図であって、（ａ）はコンデンサにコンデンサキャップを装着する前の状態を示す斜視図、（ｂ）はコンデンサにコンデンサキャップを装着した状態を示す斜視図である。
【図５】コンデンサ取付板にコンデンサキャップを装着したコンデンサを取付ける手順を示す斜視図である。
【図６】厚みの異なるコンデンサ取付板にコンデンサキャップを装着したコンデンサを取付けた状態を示す要部を拡大して示す断面図であって、（ａ）は薄いコンデンサ取付板への取付状態を示す図、（ｂ）は厚いコンデンサ取付板への取付状態を示す図である。
【図７】電力変換装置へのコンデンサ取付板及びコンデンサキャップの装着したコンデンサを取付ける前の状態を示す斜視図である。
【図８】電力変換装置へコンデンサ取付装置を装着した状態を示す斜視図である。
【図９】電力変換装置からコンデンサを交換する際の取り外し状態を示す斜視図である。
【図１０】電力変換装置を裏面側から見た斜視図である。
【図１１】従来技術としてのアッセンブリを成す要素である取付具とコンデンサ、および、両者の相対位置を設定するための治具を表す図である。
【図１２】図１１のアッセンブリを成すコンデンサとその取付具の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に適用されるコンデンサ取付け装置を示す斜視図である。
図１において、コンデンサ取付装置１０は、コンデンサ２０の電極側に装着するコンデンサキャップ３０と、このコンデンサキャップ３０を装着したコンデンサ２０を取付けるコンデンサ取付板５０とを備えている。
コンデンサ２０は、図４に示すように、円柱状のコンデンサ本体２１を有する。このコンデンサ本体２１の軸方向の一端面に正極側電極２２ｐと負極側電極２２ｎとが形成されている。また、コンデンサ本体２１の電極側端面に近い側面に円周方向に延長する周溝２３が形成されている。
【００２０】
コンデンサキャップ３０は、図２及び図３に示すように、コンデンサ本体２１の外径と略等しい内径を有する円筒部３１とこの円筒部３１の上端を閉塞する天板部３２とを備えている。円筒部３１には円周方向に１８０°の間隔で下端側から天板部３２に達するスリット３３が形成されている。また、円筒部３１の内周面には、スリット３３と円周方向に９０°ずれた位置にコンデンサ本体２１の周溝２３に係止される円周方向に僅かに延長して突出する抜け止め突起３４が形成されている。
【００２１】
また、天板部３２には、その中央部にコンデンサ本体２１の正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎを挿通する貫通孔３５ａ及び３５ｂが形成されている。また、天板部３２には、図２（ａ）に示すように、円周方向に９０°の角度範囲で延長する一対の係合部３６ａ及び３６ｂが天板部３２の中心を挟む点対称位置に形成されている。すなわち、係合部３６ａ及び３６ｂは、天板部３２を平面から見たときに、図２（ａ）に示すように、第２象限及び第４象限に存在している。
【００２２】
これら係合部３６ａ及び３６ｂは、図２（ｃ）に示すように、天板部３２に円周方向に形成された円弧状の貫通孔３７の内周縁に沿って上方に延長する側壁部３８と、この側壁部３８の上端から外周側に延長する上板部３９とから外周側側面を開放した断面Ｌ字状すなわちフック形状に形成されている。
ここで、上板部３９には、図２（ｂ）に拡大図示するように、その裏面側における半径方向の略中間位置に段差部４０が形成され、この段差部４０によって、厚みの薄いコンデンサ取付板５０の後述する係合突出部を係合させる第１の係合溝部４１と、厚みの厚いコンデンサ取付板５０の係合突出部を係合させる第２の係合溝部４２とを形成している。
【００２３】
そして、係合部３６ａ及び３６ｂの平面から見て時計方向側端部が端板部４３によって閉塞されている。また、第１の係合溝部４１及び第２の係合溝部４２の端板部４３に近い位置の天井側にそれぞれ半径方向に延長し、下方に突出する回り止め突起４４が形成されている。
そして、上記構成を有するコンデンサキャップ３０が、図４（ａ）に示すようにコンデンサ２０の電極側端面に装着される。このコンデンサキャップ３０のコンデンサ２０への装着は、先ず、図４（ｂ）に示すように、開口部をコンデンサ２０の電極側端部に対向させ、且つ天板部３２の貫通孔３５ａ及び３５ｂをコンデンサ２０の正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎに対向させた状態とする。この状態から、円筒部３１内にコンデンサ２０の電極側端面を挿入し、正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎを貫通孔３５ａ及び３５ｂ内に挿通する。
【００２４】
このとき、円筒部３１の内周面に形成された抜け止め突起３４がコンデンサ本体２１の外周面に当接することになるが、さらにコンデンサ本体２１を円筒部３１内に押し込むことにより、コンデンサキャップ３０の円筒部３１に形成されたスリット３３によって円筒部３１が弾性変形することにより、抜け止め突起３４をコンデンサ本体２１の外周面に係合させながらコンデンサ本体２１を円筒部３１内に押し込むことができる。
【００２５】
そして、最終的にコンデンサ本体２１の電極側端面がコンデンサキャップ３０の天板部３２の裏面側に接触する状態となると、図２（ｂ）に示すように、係止突起がコンデンサ本体２１の周溝２３内に係止されて、コンデンサキャップ３０がコンデンサ本体２１に被冠される。
このコンデンサ２０へのコンデンサキャップ３０の装着状態では、コンデンサ本体２１の正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎがコンデンサキャップ３０における天板部３２の貫通孔３５ａ及び３５ｂに挿通されていることにより円周方向への回り止めが行われ、円筒部３１の内周面の抜け止め突起３４がコンデンサ本体２１の周溝２３に係止されることにより上下方向の抜け止めが行われる。これによって、コンデンサ２０にコンデンサキャップ３０を装着したコンデンサアセンブリー４５が形成される。
【００２６】
コンデンサ取付板５０は、図１及び図５に示すように、長方形状の平板部５１と、その左右両端から下方に折曲げられた左右側板部５２Ｌ及び５２Ｒと、平板部５１の背面側から下方に折曲られた背面板部５３と、この背面板部５３の下端側からさらに後方側に折曲げられた後方板部５４とを備えている。ここで、左右即板部５２Ｌ及び５２Ｒと背面板部５３及び後方板部５４とで平板部５１の曲げ剛性を高めている。
【００２７】
そして、平板部５１には、左右対称位置にコンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂの外径と等しいか又は僅かに大きい内径の貫通孔５５ａ及び５５ｂが形成されている。これら貫通孔５５ａ及び５５ｂの平面から見て第２象限及び第４象限にそれぞれ半径方向に所定長さ突出し、コンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂの第１の係合溝部４１に係合する係合突出部５６ａ及び５６ｂが形成されている。
さらに、平板部５１には、その前端部における貫通孔５５ａ及び５５ｂの近傍に、コンデンサ取付板５０を筐体に取付けるための雌ねじ部５７が形成されている。
【００２８】
次に、コンデンサ取付板５０にコンデンサ２０にコンデンサキャップ３０を装着したコンデンサアセンブリー４５を取付ける取付方法を図５（ａ）〜（ｄ）について説明する。
コンデンサ取付板５０にコンデンサアセンブリー４５を取付けるには、先ず、図５（ａ）に示すように、コンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂをコンデンサ取付板５０の係合突出部５６ａ及び５６ｂが存在しない貫通孔５５ａ（又は５５ｂ）に下面側から対向させる。
【００２９】
次いで、図５（ｂ）に示すように、コンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂを貫通孔５５ａ（又は５５ｂ）内に挿通する。次いで、図５（ｃ）に示すように、コンデンサキャップ３０及びコンデンサ２０を時計方向に回動させて、係合部３６ａ及び３６ｂの第１の係合溝部４１内にコンデンサ取付板５０の係合突出部５６ａ及び５６ｂを係合させる。最後に、図５（ｄ）に示すように、第１の係合溝部４１に形成された回り止め突起４４を係合突出部５６ａ及び５６ｂに係合させてから端板４３を係合突出部５６ａ及び５６ｂの反時計方向端面に当接させて、コンデンサ取付板５０へのコンデンサ２０の装着を完了する。
【００３０】
このコンデンサ取付板５０へのコンデンサ２０の装着状態からコンデンサ２０を取り外すには、コンデンサ２０及びコンデンサキャップ３０を反時計方向に９０°回動させる。これにより、コンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂがコンデンサ取付板５０の係合突出部５６ａ及び５６ｂとの係合を離脱する。この状態で、コンデンサ２０及びコンデンサキャップ３０を下方に引き抜くことにより、コンデンサ２０及びコンデンサキャップ３０をコンデンサ取付板５０から取り外すことができる。
【００３１】
次に、上記構成を有するコンデンサ取付装置１０を取り付ける電力変換装置を図７〜図９について説明する。
電力変換装置１００は、入力を順変換するコンバータ部とこのコンバータ部の出力を逆変換するインバータ部とを含む回路部がパワーモジュール１０１として一体化され、合成樹脂材等で形成された筐体１０２の所定位置に保持されている。
筐体１０２は、左右側面板１０２ａ，１０２ｂと、これら左右側面板１０２，１０２ｂの背面側を閉塞する背面板１０２ｃと、左右側面板１０２ａ，１０２ｂ及び背面板１０２ｃで囲まれる部品載置板１０２ｄとを少なくとも備えている。
【００３２】
部品載置板１０２ｄは、その前端側に前述したコンデンサ取付板５０を裏面側に装着する取付板装着部１０４が設けられ、この取付板装着部１０４の後方側にパワーモジュール１０１を装着するモジュール装着部１０５が設けられている。
なお、パワーモジュール１０１自体は公知のものであり、このパワーモジュール１０１への配線は筐体１０２に固定された入力側の端子台１０３ｉと出力側の端子台１０３ｏとで接続される。
【００３３】
また、前述したコンデンサ２０とパワーモジュール１０１とは、正極ブスバー１０６および負極ブスバー１０７の各接続部のねじ挿通孔１０６ａ、１０７ａ（図８参照）を通してコンデンサ２０の正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎの頂部に形成されたねじ穴２４ａ、２４ｂに取付ねじ１０８、１０９を螺合させることにより、正極ブスバー１０６および負極ブスバー１０７を介して接続される。なお、正極ブスバー１０６および負極ブスバー１０７間は絶縁板１１０によって絶縁されている。
【００３４】
また、取付板装着部１０４には、コンデンサ２０に装着されたコンデンサキャップ３０を上面側に望ませる貫通孔１１２および１１３が形成されている。この貫通孔１１２および１１３の裏面側における周囲の前方側にコンデンサ取付板５０がこのコンデンサ取付板５０に保持されたコンデンサ２０のコンデンサキャップ３０が貫通孔１１２及び１１３から上面側に望まされるように取付ねじ１１４及び１１５によって固定されている。
【００３５】
ここで、コンデンサ取付板５０を取付ねじ１１４及び１１５によって固定することにより、コンデンサ２０の正極側電極２２ｐおよび負極側電極２２ｎと正極ブスバー１０６及び負極ブスバー１０７のねじ挿通孔１０６ａ及び１０７ａとが正確に位置決めされる。
また、電力変換装置１００の筐体１０２には、部品載置板１０２ｄの裏面側に、図１０に示すように、冷却ファンユニット１２０が組み付けられ、この冷却ファンユニット１２０による冷却風の通路に冷却フィン１２１が設けられている。
【００３６】
次に、上記実施形態における電力変換装置１００の筐体１０２にコンデンサ取付装置１０を用いてコンデンサ２０を取付ける場合の取付け手順について説明する。
まず、前述したように、２つのコンデンサ２０の電極側端部にそれぞれ個別にコンデンサキャップ３０を装着する。
次いで、コンデンサ２０に装着したコンデンサキャップ３０をコンデンサ取付板５０に取付ける。この場合の取付方法は、図５を伴って前述したように、コンデンサキャップ３０の係合部３６ａおよび３６ｂをコンデンサ取付板５０の貫通孔５５ａ及び５５ｂ内に挿通してコンデンサキャップ３０の上面をコンデンサ取付板５０の下面に当接させる。この状態で、コンデンサ２０をコンデンサキャップ３０とともに平面から見て時計方向に回動させることにより、係合部３６ａ及び３６ｂ内にコンデンサ取付板５０の係合突出部５６ａ及び５６ｂを係合させる。
【００３７】
そして、係合部３６ａ及び３６ｂの反時計方向端部に形成された端板４３の内面が係合突出部５６ａ及び５６ｂの反時計方向端部に当接する直前に係合部３６ａ及び３６ｂの上面板３９の裏面側に配置された回り止め突起４４が係合突出部５６ａ及び５６ｂの上面に当接して回動抵抗が大きくなる。この状態で、さらにコンデンサ２０をコンデンサキャップ３０とともに平面から見て時計方向に回動させることにより、端板４３の内面が係合突出部５６ａ及び５６ｂの反時計方向端面に当接して、コンデンサ２０及びコンデンサキャップ３０のこれ以上の回動が停止され、コンデンサ２０のコンデンサ取付板５０への取付けが完了する。
【００３８】
このように、コンデンサ取付板５０に２つのコンデンサ２０を取付けが完了すると、コンデンサ２０を取り付けたコンデンサ取付板５０の雌ねじ部５７を電力変換装置１００の筐体１０２における部品載置板１０２ｄの取付板装着部１０４に形成されたねじ挿通孔（図示せず）に位置決めし、この状態で、取付板装着部１０４の上面側から取付ねじ１１４及び１１５をねじ挿通孔（図示せず）を通じてコンデンサ取付板５０の雌ねじ部５７に螺合させて締付けることにより、取付板装着部１０４にコンデンサ取付板５０を取付ける。この状態で、コンデンサ取付板５０に取付られたコンデンサキャップ３０が取付板装着部１０４に形成された貫通孔１１２及び１１３を通じて上方に望ませられ、コンデンサ２０の正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎが正極ブスバー１０６及び負極ブスバー１０７の接続端子部に接触される。
【００３９】
この状態で、正極ブスバー１０６及び負極ブスバー１０７の上方から取付ねじ１０８及び１０９をねじ挿通孔１０６ａ及び１０７ａを通じてコンデンサ２０の正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎの頂部に形成したねじ穴２４ａ及び２４ｂに螺合させることにより、正極ブスバー１０６及び負極ブスバー１０７とコンデンサの正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎとを電気的に接続する。
【００４０】
これにより、電力変換装置１００に対するコンデンサ取付装置１０の取付けを完了する。
そして、コンデンサ取付装置１０によってコンデンサ２０を取り付けた電力変換装置１００の入力端子１０３ｉを交流電源に接続し、出力端子１０３ｏを電動モータ等の負荷に接続することにより、交流電源の交流電力をコンバータで直流電力に変換し、この直流電力を平滑用のコンデンサ２０で平滑化してインバータに供給し、このインバータで直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を負荷に供給する。また、負荷からの回生電力をインバータで直流に変換し、これをコンバータで交流に変換して回生電力を交流電源に供給することができる。
【００４１】
この電力変換装置１００の稼動状態が継続されて、コンデンサの定期交換時期に達すると、電力変換装置１００に装着されているコンデンサ２０を交換する。このコンデンサ２０の交換は、まず、図９に示すように、コンデンサ取付板５０に取付けられているコンデンサ２０にコンデンサキャップ３０を装着した２つのコンデンサアセンブリー４５を個別に反時計方向に回動させる。このとき、コンデンサキャップ３０に形成した係合部３６ａ及び３６ｂの上面板３９の裏面側に形成した回り止め突起４４がコンデンサ取付板５０の平板部５１に形成した係合部３６ａ及び３６ｂの上面に接触しているので、大きな回転抵抗がある。しかしながら、比較的大きな力でコンデンサアセンブリー４５を回動させて、回り止め突起４４が係合部３６ａ及び３６ｂとの接触を離脱する状態となると、比較的軽い力でコンデンサアセンブリー４５を回動させることができる。
【００４２】
そして、コンデンサアセンブリー４５を反時計方向に約９０度回転させると、コンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂとコンデンサ取付板５０の係合突出部５６ａ及び５６ｂとの係合を離脱する状態となる。このため、コンデンサアセンブリー４５を図９に示すように下方に引き抜くことができる。
このようにして、引き抜いた個々のコンデンサアセンブリー４５について、コンデンサキャップ３０の円筒部３１におけるスリット３３間を僅かに外方に弾性変形させることにより、円筒部３１の内周面に形成された抜け止め突起３４をコンデンサ本体２１の周溝２３から離脱させ、コンデンサキャップ３０をコンデンサ本体２１から取り外すことができる。
【００４３】
これら取り外した２つのコンデンサキャップ３０を新たな２つのコンデンサ２０のコンデンサ本体２１に個別に装着して新たなコンデンサアセンブリー４５を構成する。
これらの新たなコンデンサアセンブリー４５を、それらのコンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂが電力変換装置１００の筐体１０２における取付板装着部１０４に取付けられているコンデンサ取付板５０の係合突出部５６ａ及び５６ｂが存在しない貫通孔５５ａ及び５５ｂに対向させて押し込む。
【００４４】
そして、コンデンサキャップ３０の上面をコンデンサ取付板５０の底面に当接させると、係合部３６ａ及び３６ｂの第１の係合溝部４１及び第２の係合溝部４２がコンデンサ取付板５０の係合突出部５６ａ及び５６ｂに対向する状態となる。この状態で、コンデンサアセンブリー４５を平面から見て時計方向に回動させることにより、係合部３６ａ及び３６ｂと係合突出部５６ａ及び５６ｂとを係合させる。その後、回り止め突起４４を係合突出部５６ａ及び５６ｂの上面に接触させた後、係合部３６ａ及び３６ｂの反時計方向の端板４３の内面を係合突出部５６ａ及び５６ｂの反時計方向端面と当接させることにより、コンデンサアセンブリー４５の回動が停止される。
これによって、新たなコンデンサアセンブリー４５のコンデンサ取付板５０への装着が完了する。
【００４５】
また、厚みが厚いコンデンサ取付板５０にコンデンサアセンブリー４５を装着する場合には、厚みが厚いコンデンサ取付板５０の貫通孔５５ａ及び５５ｂの所定範囲に形成する係合突出部５６ａ及び５６ｂは、図６（ｂ）に示すように、厚みの薄い第１の係合溝部４１に係合する薄肉部６１と、コンデンサ取付板５０の厚みと等しい厚みの第２の係合溝部４２に係合する厚肉部６２とで段差部を形成して置く。これにより、厚みが厚いコンデンサ取付板５０にコンデンサアセンブリー４５を装着する場合でも、コンデンサ取付板５０の係合突出部５６ａ及び５６ｂが存在しない領域にコンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂを挿通し、この状態で、コンデンサアセンブリー４５を回動させて、コンデンサ取付板５０の係合突出部５６ａ及び５６ｂの薄肉部６１を第１の係合溝部４１に係合させ、厚肉部６２を第２の係合溝部４２に係合することにより、厚みの厚いコンデンサ取付板５０にコンデンサアセンブリー４５を容易に取付けることができる。
【００４６】
したがって、厚みが異なるコンデンサ取付板５０が存在する場合でも、１つのコンデンサキャップ３０で対応することができる。厚みの異なるコンデンサ取付板５０毎に対応するコンデンサキャップ３０を用意する必要がなく、部品点数を減少させることができる。
このように、上記実施形態によると、コンデンサ２０の電極側端面にコンデンサキャップ３０を着脱自在に装着してコンデンサアセンブリー４５を構成し、このコンデンサアセンブリー４５をコンデンサ取付板５０に取付けてコンデンサ取付装置１０を構成するようにしている。
【００４７】
ここで、コンデンサ取付板５０へのコンデンサアセンブリー４５の取付けは、コンデンサキャップ３０に形成した円弧状の係合部３６ａ及び３６ｂをコンデンサ取付板５０に形成した貫通孔５５ａ及び５５ｂに挿通してから回動させて、これら貫通孔５５ａ及び５５ｂの所定角度範囲に形成した係合突出部５６ａ及び５６ｂをコンデンサキャップ３０に形成した係合部３６ａ及び３６ｂに係合させることにより、治具を用いることなく容易に取付けることができる。
【００４８】
また、コンデンサ取付板５０からのコンデンサアセンブリー４５の取り外しは、最初に取付ねじ１０８及び１０９をコンデンサ２０の正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎのねじ穴２４ａ及び２４ｂから取り外し、次いでコンデンサアセンブリー４５を上記とは逆方向に回動させることにより、係合部３６ａ及び３６ｂと係合突出部５６ａ及び５６ｂとの係合を離脱させることができる。この状態でコンデンサアセンブリー４５を下方に引き抜くことにより、コンデンサアセンブリー４５をコンデンサ取付板５０から容易に取り外すことができる。
【００４９】
そして、取り外したコンデンサアセンブリー４５は、コンデンサ２０とコンデンサキャップ３０との分離が可能であることから、コンデンサ２０からコンデンサキャップ３０を取り外し、取り外したコンデンサキャップ３０を新たなコンデンサ２０に装着することにより、コンデンサキャップ３０を再利用することができる。このため、従来例のように再利用可能な取付具まで交換する必要がなく、交換部品を最小限とすることができる。
【００５０】
また、コンデンサキャップ３０には、円筒部３１の内周面にコンデンサ本体２１の電極側端面に近い位置に形成された周溝２３に係合する抜け止め突起３４が形成されているので、コンデンサアセンブリー４５をコンデンサ取付板５０に取付けた状態で、コンデンサキャップ３０が抜け落ちることを確実に防止することができる。
しかも、コンデンサキャップ３０の円筒部３１にスリット３３が形成されているので、抜け止め突起３４をコンデンサ本体２１の周溝２３から離脱させる弾性変形を容易に行わせることができ、円筒部３１の破損を防止することができる。また、コンデンサキャップ３０の上面板に形成された貫通孔３５ａ及び３５ｂにコンデンサ２０の正極側電極２２ｐ及び負極側電極２２ｎが挿通されているので、これによってコンデンサキャップ３０の回り止めを行うことができる。
【００５１】
さらに、コンデンサ取付板５０を電力変換装置１００の筐体１０２の部品載置板１０２ｄに形成した取付板装着部１０４に位置決めして取付けることにより、コンデンサ取付板５０に取り付けたコンデンサ２０とパワーモジュール１０１との電気的接続を容易に行うことができるとともに、定期的にコンデンサ２０を交換する際に、コンデンサアセンブリー４５の脱着を容易に行うことができる。さらに、コンデンサアセンブリー４５からコンデンサキャップ３０を取り外して新たなコンデンサにコンデンサキャップ３０を装着してコンデンサアセンブリー４５を構成することができ、コンデンサキャップ３０を再利用することができる。
したがって、コンデンサ２０の定期的な交換を容易に行うことができる電力変換装置を提供することができる。
【００５２】
なお、上記実施形態においては、コンデンサ取付板５０に２つのコンデンサアセンブリー４５を取付ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、３つ以上のコンデンサアセンブリー４５を装着するようにしてもよい。また、電力変換装置１００の筐体１０２にコンデンサ取付板５０を複数取付けるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、コンデンサキャップ３０に２つの係合部３６ａ及び３６ｂを形成し、コンデンサ取付板５０の貫通孔５５ａ及び５５ｂに２つの係合突出部５６ａ及び５６ｂを形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、係合部及び係合突出部の数は任意に設定することができ、要はコンデンサキャップ３０の回動によって、着脱自在に構成されていればよい。
【００５３】
また、上記実施形態においては、コンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂの反時計方向の端部に端板４３を形成した場合について説明したが、時計方向の端部に端板４３を形成して、コンデンサキャップ３０を反時計方向に回動させたときに、係合部３６ａ及び３６ｂが係合突出部５６ａ及び５６ｂに係合し、この係合状態から時計方向に回動させたときに係合部３６ａ及び３６ｂと係合突出部５６ａ及５６ｂとの係合を離脱するようにしてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態においては、厚みが厚いコンデンサ取付板５０に形成する係合突出部５６ａ及び５６ｂの先端形状を段差部を有する形状とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、段差部を省略してコンデンサキャップ３０の係合部３６ａ及び３６ｂにおける第２の係合溝部４２のみに係合させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０…コンデンサ取付装置、２０…コンデンサ、２１…コンデンサ本体、２２ｐ…正極側電極、２２ｎ…負極側電極、２３…周溝、３０…コンデンサキャップ、３１…円筒部、３２…天板部、３３…スリット、３４…抜け止め突起、３５ａ，３５ｂ…貫通孔、３６ａ，３６ｂ…係合部、３７…貫通孔、４０…段差部、４１…第１の係合溝部、４２…第２の係合溝部、５０…コンデンサ取付板、５１…平板部、５５ａ，５５ｂ…貫通孔、５６ａ，５６ｂ…係合突出部、５７…雌ねじ部、１００…電力変換装置、１０１…パワーモジュール、１０２…筐体、１０４…取付板装着部、１０５…モジュール装着部、１０６…正極ブスバー、１０７…負極ブスバー、１０８，１０９…取付ねじ、１１２，１１３…貫通孔、１１４，１１５…取付ねじ
【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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