(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に平滑コンデンサを備えた電力変換器の前記平滑コンデンサの固定方法において、
加熱により接着力が増加する両面接着テープを用いて前記回路基板に前記平滑コンデンサを粘着後、
半田付け装置を用いて前記平滑コンデンサのリード線を前記回路基板に半田付けするときに発生する熱により前記両面接着テープの加熱処理を行い接着力を増加させ、
前記回路基板に前記平滑コンデンサを固定するようにしたことを特徴とする電力変換器の平滑コンデンサの固定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、
前記両面接着テープは、厚み方向に弾性を有していることを特徴とする電力変換器の平滑コンデンサの固定方法。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、
前記両面接着テープにより前記平滑コンデンサの側面と前記回路基板とが固定されることを特徴とする電力変換器の平滑コンデンサの固定方法。
【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４０ｍｍ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治工具を要する上、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簡単に済むようにした電力変換器の平滑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、回路基板に平滑コンデンサを備えた電力変換器の前記平滑コンデンサの固定方法において、加熱により接着力が増加する両面接着テープを用いて前記回路基板に前記平滑コンデンサを粘着後、半田付け装置を用いて前記平滑コンデンサのリード線を前記回路基板に半田付けするときに発生する熱により前記両面接着テープの加熱処理を行い接着力を増加させ、前記回路基板に前記平滑コンデンサを固定するようにして達成される。
【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２０ｍｍ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／ｃｍ2 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８ａ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、８ｂ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】
本発明の実施例によれば、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、固定用のバンドを卷く必要が無くなり、特殊な治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。
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。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、コンデンサの取付作業が簡単に済むようにした電力変換器の平滑コンデンサの固定方法が提供出来ることとなる。
【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
【図１】
0004076250.tif 000002
【図２】
0004076250.tif 000003
【図３】
0004076250.tif 000004