(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一方向からリード端子を引き出す電源平滑用の電解コンデンサと、前記電解コンデンサのリード端子と反対側の防爆弁部まわりを電解液の漏れを抑制する状態で覆いプリント基板のパターンとはんだ付けするリード足部を設けた保持具とを備え、前記保持具は難燃性の樹脂材料で成形され、前記電解コンデンサをプリント基板に横置きに寝かせた状態で、前記リード端子と保持具のリード足部をプリント基板のランド孔にそれぞれ挿入し、防爆弁部と前記保持具の内壁部との隙間を確保して、パターンにはんだ付けして固定したことを特徴とする電源回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防爆弁を備えた電解コンデンサを実装した電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電源回路を備えたモータ制御装置の代表例として、サーボアンプを用いて説明する。
【０００３】
図８において、一次回路部品を含むパワー回路部８３には、平滑用の電解コンデンサ８１やトランス・リレーなどの一次回路部品とパワー変換器８６などが実装され、制御回路部８４とはコネクタなどにより電気的に接続している。そして、パワー回路部８３と制御回路部８４は、パワー変換器８６の熱を放熱する放熱器８５に固定され、さらに筐体８７で覆うことでサーボアンプを構成している。
【０００４】
一般に、電解コンデンサ８１は防爆弁付きの電解コンデンサが使われており、なんらかの原因で定格電圧を超える過電圧が印加されると電解コンデンサ内部の圧力が上昇し、防爆弁が一定方向に作動する構造をとっている。
【０００５】
そして、電解コンデンサ８１の防爆弁（ベント部又は抜き穴部）が作動して開放状態の時に、なんらかの理由により電子回路部内でスパークなどが発生すると電解コンデンサ内部に残っている電解液に着火する可能性があり、電解液がなくなるまで燃え続ける危険性
があった。
【０００６】
このため、不燃物で構成した筐体８７の突起部８７ａで電解コンデンサ８１の上部（防爆弁部８１ａ）を覆うことにより窒息消火をさせる構造を取っている。
【０００７】
しかしながら、昨今のサーボアンプなどのモータ制御装置はその設置スペースの関係で製品の薄型化すなわち、Ｗ１寸法を薄くすることが望まれており、縦型で電解コンデンサをプリント基板上に実装する場合、製品の幅Ｗ１を小さくするには限界がある。
【０００８】
そこで、図９に示すように電解コンデンサ９１をプリント基板９３に横置きに寝かせて取り付けることで、Ｗ２を低くしていた（Ｗ２＜Ｗ１）。また、窒息消火させるにはカバー９２などで電解コンデンサ９１を全て覆うなどの方法を取らねばならず、さらに、横置きの電解コンデンサ９１は安定性が悪いため耐振動性を向上させるためにホットメルト９４などの接着剤を塗布して固定したり、結束バンドなどを用いて固定したりする必要があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、窒息消火を行うカバー設置のためにプリント基板のスペースに無駄が生じ、また電解コンデンサの大きさ、長さによってそれぞれ専用のカバーを準備しなければならず不経済であった。
【００１０】
また、横置きにした電解コンデンサの耐振性を確保するために、はんだ付けをした後さらに接着剤塗布や、結束バンドでの固定作業をしなければならず、工程上手間がかかった。
【００１１】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、電解コンデンサの長さが異なっても共通に防火対策および保持が簡単にでき、安全性が高く薄型化が可能な電源回路およびそれを用いたモータ制御装置を安価に提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、同一方向からリード端子を引き出す電源平滑用の電解コンデンサと、前記電解コンデンサのリード端子と反対側の防爆弁部まわりを電解液の漏れを抑制する状態で覆う保持具とを備え、前記保持具は難燃性の樹脂材料で成形され、前記電解コンデンサをプリント基板に横置きに寝かせた状態で、前記リード端子と保持具のリード足部をプリント基板のランド孔にそれぞれ挿入し、防爆弁部と前記保持具の内壁部との隙間を確保して、パターンにはんだ付けして前記保持具で電解コンデンサを保持固定するもので、電解コンデンサの防火対策および保持が簡単にでき、電源回路の安全性確保と薄型化が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項1記載の電源回路は、同一方向からリード端子を引き出す電源平滑用の電解コンデンサと、前記電解コンデンサのリード端子と反対側の防爆弁部まわりを電解液の漏れを抑制する状態で覆いプリント基板のパターンとはんだ付けするリード足部を設けた保持具とを備え、前記保持具は難燃性の樹脂材料で成形され、前記電解コンデンサをプリント基板に横置きに寝かせた状態で、前記リード端子と保持具のリード足部をプリント基板のランド孔にそれぞれ挿入し、防爆弁部と前記保持具の内壁部との隙間を確保して、パターンにはんだ付けして固定したものであり、防爆弁が作動しても防爆弁部まわりを覆っているので電解液の漏れを抑制し、仮に電解液に引火しても窒息消火させることができる。また、保持具により電解コンデンサを横置き状態で固定することができる。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施例１）
実施例１は、電解コンデンサの保持具にリード端子を設けたもので、図１，２において、１は電解コンデンサ、２はコンデンサ保持具で、プリント基板３にはんだ付けするためのリード足部２ｂを２本備えており、本体は難燃性グレードの高い樹脂材料で成形されている。
【００１６】
電源回路は従来と同じであり、以下、コンデンサ保持具およびそれに関係する部分が異なるので、コンデンサ保持具を中心に説明する。
【００１７】
まず、電解コンデンサ１の防爆弁部（ベント部又は抜き穴部）１ａをコンデンサ保持具２の開口部２ｃに挿入した状態でプリント基板３にあらかじめ設けられたランド孔３ａへ電解コンデンサのリード端子１ｂとコンデンサ保持具のリード足部２ｂを挿入し、それぞれをはんだ付けにてプリント基板３に固定する。
【００１８】
図２に示すように、電解コンデンサ１の防爆弁部１ａとコンデンサ保持具２の内壁部２ａとの間にはＬ４の隙間（２〜４ｍｍ）が空くような位置関係にしておく。これは、防爆弁が開くためのスペースを確保するためである。
【００１９】
これにより、横置きに取り付けた電解コンデンサの防爆弁が作動して電解液が漏れてもコンデンサ保持具内に抑制でき、仮に電解液に引火してもコンデンサ保持具により電解コンデンサの防爆弁部まわりを電解液の漏れを抑制する状態で覆っているので窒息消火させることができる。同時に、横に寝かせた不安定な電解コンデンサをコンデンサ保持具だけで固定できる電源回路が得られる。
【００２０】
図３は、図２のＬ３寸法より短いＬ５の電解コンデンサ３１にコンデンサ保持具２を取り付けた例を示しており（Ｌ３＞Ｌ５）、コンデンサ保持具は図２と同じものを使用することができる。
【００２１】
すなわち、電解コンデンサの長さが変わっても直径が同じならばコンデンサ保持具を共用することができる。
【００２２】
なお、コンデンサ保持具のリード端子を２本の場合で説明したが、直径の大きな大型の電解コンデンサなどの場合には２本以上のリード端子に増やすことにより同様の効果が得られる。
【００２３】
また、コンデンサ保持具の本体を難燃性の樹脂材料として説明したが、はんだメッキなどを施した鋼鈑などで構成することにより、リード端子と一体で成形が可能となり、より薄型にすることも可能である。
【００２４】
（参考実施例１）
参考実施例１はコンデンサ保持具に爪部を設けたもので、図４において、コンデンサ保持具４２の両側部に爪部４２ｄを２つ設けている。この爪部形状は、挟むように押さえるとバネ性を有しており、プリント基板４３の角孔部に引っ掛けることのできるスナップフィット形状に構成する。これにより電解コンデンサを収納したコンデンサ保持具を簡単にプリント基板に固定できる。
【００２５】
なお、爪部は防爆弁部から離れたコンデンサ保持具の開口部近くに設ける方がよい。また、本体の材料をＰＰＳなどの耐熱性の高い樹脂材料で成形することにより、電解コンデンサのリード端子のはんだ付けを手はんだではなく、はんだフローで実現することができるので、はんだ作業の工数を低減することができる。さらに、この実施例２でも実施例１同様の窒息消火、コンデンサ保持具の共用化の効果が得られる。
【００２６】
（参考実施例２）
参考実施例２は、薄型化が可能なようにコンデンサ保持具の一部を切欠いたもので、図５において、電解コンデンサ１の外周部がプリント基板３と接するようにコンデンサ保持具５２の一部を切欠いた切欠部５２ｇを設けている。これにより、コンデンサ保持具の取り付け高さを肉厚分だけさらに低くできる。
【００２７】
（参考実施例３）
参考実施例３は電解コンデンサを複数列に配置する場合に好適なもので、図６に示すように、コンデンサ保持具６２に爪部６２ｅ，６２ｆを千鳥に配置させたものである。これにより電解コンデンサを２列（複数列）に並べて配置してもプリント基板上に無駄なスペースが発生しない。
【００２８】
（実施例２）
実施例２は上記実施例の電源回路を用いたモータ制御装置（サーボアンプ）であり、図７において、７１は防爆弁を備えた直流電源平滑用の電解コンデンサ、７２はコンデンサ保持具、７３は電源回路を備えたパワー回路部、７４は制御回路部で、パワー回路部７３とはコネクタなどの接続器で接続されている。７５は放熱器で、パワー回路部７３と制御回路部７４とを所定の間隔に固定し、パワー回路部７３のパワー変換器７６などの発熱部品を取り付け、発生する熱を外部に放熱している。７７は合成樹脂製の筐体で、放熱器７５とともにパワー回路部７３と制御回路部７４を覆い収納している。
【００２９】
これにより、サーボアンプの幅寸法Ｗ３は、従来のサーボアンプのＷ１，Ｗ２と比較してより小さな寸法を実現できる（Ｗ３＜Ｗ２＜Ｗ１）。また、コンデンサ保持具は上記実施例の効果を有しているので、薄くて安全性の高いモータ制御装置が得られる。
【００３０】
なお、サーボアンプとその電源回路を中心に説明したが、これに限定するものでなく、同一構成要件を備えた他の電源回路にも同様に実施できる。また、単独でも組み合わせても実施できる。さらにインバータ装置のように電源回路を備えたモータ制御装置に適用してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように、本発明によれば、防爆弁部まわりを電解液の漏れを抑制する状態で覆うコンデンサ保持具により電解液の漏れを抑制し、仮に電解液に引火しても窒息消火させることができる。また、寝かせた状態の電解コンデンサを安定に固定でき、外径が同じで長さが異なってもコンデンサ保持具を共用化できる電源回路が得られる。
【００３２】
したがって、電源回路の安全性確保と薄型化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における電解コンデンサとコンデンサ保持具の取付説明図
【図２】  本発明の実施例１における電解コンデンサの取付説明図
【図３】  本発明の実施例１における長さの異なる電解コンデンサの取付説明図
【図４】  参考実施例１におけるコンデンサ保持具の説明図（爪部）
【図５】  参考実施例２におけるコンデンサ保持具の説明図（切欠部）
【図６】  参考実施例３におけるコンデンサ保持具の説明図（爪部を千鳥配置）
【図７】  本発明の実施例２におけるモータ制御装置（サーボアンプ）の説明図
【図８】  従来のモータ制御装置の説明図
【図９】  従来の別のモータ制御装置の説明図
【符号の説明】
１，３１，７１  電解コンデンサ
１ａ  防爆弁部
１ｂ  リード端子
２，４２，５２，６２，７２  コンデンサ保持具
２ｂ  リード足部
４２ｄ，６２ｅ，６２ｆ  爪部
５２ｇ  切欠部
３，３３，４３  プリント基板
【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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