JP6142508B2 - コンデンサホルダ - Google Patents

Description

本発明は、コンデンサをプリント配線基板上に保持するためのコンデンサホルダに関し、詳しくは、円柱状のコンデンサを当該コンデンサの軸がプリント配線基板に垂直になるように保持するコンデンサホルダに関する。

従来、この種のコンデンサホルダとして、円筒状に構成されてコンデンサに外嵌される円筒部と、その円筒部の軸を挟んで対向する位置に設けられて前記円筒部をプリント配線基板に固定するための脚部と、を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１１−２８３８６８号公報

特許文献１のように樹脂製のいわゆるスナップでコンデンサホルダをプリント配線基板に取り付けた場合、その後の（フローハンダ槽などの）ハンダ付け工程でスナップが溶けてしまったり、スナップにハンダが付着してしまうと予期しないときにそのハンダが他の回路の導通部に落下してショートが発生する可能性がある。そこで、この種のコンデンサホルダをプリント配線基板上に取り付ける場合、プリント配線基板の裏面からハンダ付けを行っても前述の問題が生じないように、樹脂製のスナップではなくハンダ付け用の金属ピンをコンデンサホルダの外周から前記円筒部の軸に沿って突設するのが望ましい。

ハンダ付けによる固定が可能な金属ピンをコンデンサホルダに設ける場合、樹脂製の前記円筒部に、金属ピンを固定するための一対の突設部を、前記円筒部の軸を挟んで対向する位置から前記円筒部の外周方向に突設するのが望ましい。このような突設部には、各突設部の前記軸方向の一端側端面から前記軸に沿って、前記金属ピンを突設することが可能となる。

ところが、このような突設部を円筒部の外周に設けると、突設部が干渉し合ってコンデンサホルダ同士を密集して配置することが困難になり、プリント配線基板上の限られた面積に多量のコンデンサを実装するのが困難になる。そこで、本発明は、円柱状のコンデンサを当該コンデンサの軸がプリント配線基板に垂直になるように保持するコンデンサホルダにおいて、プリント配線基板にハンダ付けされる金属ピンを利用してもコンデンサの実装密度を低下させないことを目的としてなされた。

前記目的を達するためになされた本発明のコンデンサホルダは、円筒状に構成されてコンデンサに外嵌される樹脂製の円筒部と、前記円筒部と一体成形され、前記円筒部の軸を挟んで対向する位置から前記円筒部の外周方向に突設された一対の突設部と、前記各突設部の前記軸方向の一端側端面から前記軸に沿って突設され、前記円筒部及び前記各突設部をプリント配線基板にハンダ付けするための一対の金属ピンと、を備え、前記突設部の外周と前記軸との距離が、前記円筒部の内径の０．７６倍未満であることを特徴とする。

このように構成された本発明のコンデンサホルダでは、コンデンサに外嵌される円筒部と、そのコンデンサホルダをハンダ付けするための金属ピンを支持する一対の突設部とが、樹脂にて一体成形されている。そして、前記一対の突設部は、前記円筒部の軸を挟んで対向する位置から、その円筒部の外周方向に、次の範囲で突設されている。すなわち、前記突設部の外周と前記軸との距離は、前記円筒部の内径の０．７６倍未満とされている。

この突設部の突出量が大きすぎると、突設部が干渉し合って、コンデンサホルダを円筒部同士が互いに接触し合うように密集して配置することができなくなる。そこで、本願出願人は、突設部の形状及び突出量を種々に変更して実験を繰り返した結果、突設部の突出量を前記範囲内とすることで、金属ピンを安定して支持しつつコンデンサホルダを前述のように密集して配置することができることを発見した。本発明では、前記突設部の外周と前記軸との距離は、前記円筒部の内径の０．７６倍未満とされているので、コンデンサの実装密度を低下させることなく、コンデンサホルダを金属ピンを介してプリント配線基板に良好にハンダ付けすることができる。また、本発明では、金属ピンを介してプリント配線基板にハンダ付けされるので、樹脂製のスナップを介して取り付けた場合のように、ハンダ付け工程でスナップが溶けてしまったりハンダがスナップに付着した後に他の回路に落下したりするのを抑制することができる。更に、本発明では、コンデンサのハンダ付けとコンデンサホルダのハンダ付けとが同時に実行できる。

なお、本発明では、突設部の突出量について下限は設定していないが、円筒部が金属ピンを保持できるほどに厚肉であると円筒部同士が互いに接触してもコンデンサの実装密度がそれ程上がらないため、突設部は多少なりとも円筒部の外周から突出しているとよい。

なお、本発明のコンデンサホルダは、前記円筒部の外周の前記突設部と重ならない位置に、外面が前記円筒部の半径方向に垂直な平面状に構成された平面部を備えてもよい。その場合、次のような各種効果が生じる。すなわち、先ず、平面部同士が当接し合うようにコンデンサホルダを実装することで、コンデンサホルダ同士が互いに支え合うことができ、コンデンサホルダ同士が互いに回転を抑制し合うこともできる。また、筐体や板金に沿ってコンデンサを配置する場合、その筐体や板金に前記平面部を当接させることで実装が容易となる。更に、板金に押し当てながら実装する場合は、前記平面部を板金に当接させることでガイドしやすくなる。

そして、その場合、前記平面部は、前記一対の突設部が設けられた位置から前記軸回りに９０°ずれた位置に一対設けられてもよい。その場合、金属ピンの配列方向と平面部の平面状の外面とが平行なので、２本の金属ピンだけではコンデンサ及びコンデンサホルダを支えきれない場合、前記平面部を板金，筐体，又は他のコンデンサホルダの平面部に面接触させて支持強度を補償することができる。また、その場合、平面部同士を接触させてコンデンサホルダを複数列に並べ、各列をコンデンサホルダの半個分だけずらして当該列と直交する方向に重ねると、極めて容易にコンデンサの実装密度を向上させることができる。

また、本発明において、前記各金属ピンの突設方向と同じ側の前記円筒部の端面に、前記円筒部と一体成形され、前記コンデンサのリードが貫通可能なリード孔を有する底部を、更に備えてもよい。その場合、円筒部の内側に挿入されたコンデンサとプリント配線基板との間に樹脂製の前記底部が配設され、コンデンサとプリント配線基板とを良好に絶縁することができる。

本発明が適用されたコンデンサホルダの構成を表す平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、底面図（Ｃ）、左側面図（Ｄ）、右側面図（Ｅ）、斜視図（Ｆ）である。 そのコンデンサホルダを密集して配置した状態を表す平面図である。 そのコンデンサホルダを密集して配置した状態を表す模式図である。

［コンデンサホルダの全体構成］
次に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用されたコンデンサホルダ１の構成を表す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は斜視図である。

図１に示すように、本実施形態のコンデンサホルダ１は、円板状の底部３の外周に沿って略円環状の円筒部５を立設してなる有底円筒状に構成されている。また、円筒部５の軸を挟んで１８０°対向する位置の外周には、外面が円筒部５の半径方向と垂直な平面状に構成された一対の平面部５Ａが設けられている。更に、円筒部５における各平面部５Ａが設けられた位置から前記軸回りに９０°ずれた位置の底部３側端部には、一対の突設部５Ｂが設けられている。各突設部５Ｂは、平面視で円筒部５の表面から円弧状に突出しており、前記軸と平行な断面は各断面が矩形となるかまぼこ状に構成されている。そして、各突設部５Ｂの前記底部３側端面からは、前記軸に沿って金属ピン７が突設されている。

なお、前述の平面部５Ａ，突設部５Ｂを含む円筒部５と、底部３とは、ポリアミド（ＰＡ６、ＰＡ６６など）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂によって一体成形されている。また、底部３には、円筒部５の内側に挿入された円筒状のコンデンサ（図示省略）のリードが貫通可能なリード孔３Ａが形成されており、円筒部５の平面部５Ａと突設部５Ｂとの間には、コンデンサの放熱対策や樹脂材料を節約するための穴部５Ｃが形成されている。

このように構成されたコンデンサホルダ１は、円筒部５の内側にコンデンサを挿入し、そのコンデンサのリードをリード孔３Ａを介して突出させた上で、金属ピン７を介してプリント配線基板にハンダ付けして使用される。なお、小さくて図１には明示されていないが、円筒部５の内面にはリブが形成され、コンデンサの挿入はそのリブをコンデンサで潰しながらなされる。

コンデンサホルダ１は、金属ピン７を介してプリント配線基板にハンダ付けされるので、プリント配線基板の裏面（コンデンサの実装面と反対面）からハンダ付けを行っても、樹脂製のいわゆるスナップを利用した場合のように、ハンダ付け工程でスナップが溶けてしまったり、ハンダがスナップに付着した後に他の回路に落下したりするのを抑制することができる。また、金属ピン７を使用した場合、前述のようにプリント配線基板の裏面からハンダ付けを行うことにより、コンデンサのハンダ付けとコンデンサホルダ１のハンダ付けとが同時に実行できる。

［突設部の突出量とその効果］
ここで、突設部５Ｂの突出量が大きすぎると、コンデンサホルダ１を、図２に示すように円筒部５同士が互いに接触し合うように密集して配置することができなくなる。そこで、本願出願人は、突設部５Ｂの形状及び突出量を種々に変更して実験を繰り返した結果、突設部の突出量を適切な範囲内とすることで、突設部５Ｂで金属ピン７を安定して支持しつつコンデンサホルダ１を前述のように密集して配置できることを発見した。以下の表１に、実験結果を示す。なお、図１（Ａ）に示すように、表１におけるＸは円筒部５の内径であり、Ｙは突設部５Ｂの外周と前記軸との距離である。また、表１において、判定が「ＯＫ」とは、突設部５Ｂの形状を若干修正する必要はあっても、その突設部５Ｂで金属ピン７を安定して支持しつつコンデンサホルダ１を前述のように密集して配置できたことを示している。逆に、判定が「ＮＧ」とは、コンデンサホルダ１を前述のように密集して配置できなかったことを示している。

表１に示すように、少なくとも使用頻度の高いφ１０．５〜φ１８．５（ｍｍ）のコンデンサに対して、Ｙ／Ｘ＜０．７６とすれば、コンデンサの実装密度を低下させることなく、コンデンサホルダ１を金属ピン７を介してプリント配線基板に良好にハンダ付けすることができることが分かった。なお、金属ピン７としては、最小径のものとしてφ０．３ｍｍのものが使用可能で、その金属ピン７を安定して支持するためには、金属ピン７の周囲に肉厚０．５ｍｍ以上の樹脂が必要であった。

また、円筒部５の肉厚ｔ（図１（Ａ）参照）が十分に大きければ、突設部５Ｂを設けなくてもその円筒部５に金属ピン７を直接突設することができるが、円筒部５が厚肉であると円筒部５同士が互いに接触してもコンデンサの実装密度がそれ程上がらない。このため、突設部５Ｂは多少なりとも円筒部５の外周から突出しているのが望ましい。なお、本例ではｔ＝０．８ｍｍとしている。

更に、本実施形態のコンデンサホルダ１には、一対の平面部５Ａが設けられているので、次のような各種効果が生じる。すなわち、先ず、平面部５Ａ同士が当接し合うようにコンデンサホルダ１を実装することで、コンデンサホルダ１同士が互いに支え合うことができ、コンデンサホルダ１同士が互いに回転を抑制し合うこともできる。また、筐体や板金に沿ってコンデンサを配置する場合、その筐体や板金に平面部５Ａを当接させることで実装が容易となる。更に、板金に押し当てながら実装する場合は、平面部５Ａを板金に当接させることでガイドしやすくなる。

前記効果は、円筒部５の外周の突設部５Ｂと重ならない位置に平面部５Ａが設けられていれば同様に生じるが、本実施形態では、各平面部５Ａは、突設部５Ｂが設けられた位置から前記軸回りに９０°ずれた位置に一対設けられているので、次のような効果も生じる。すなわち、金属ピン７の配列方向と平面部５Ａの平面状の外面とが平行なので、２本の金属ピン７だけではコンデンサ及びコンデンサホルダ１を支えきれない場合、平面部５Ａを板金，筐体，又は他のコンデンサホルダ１の平面部５Ａに面接触させて支持強度を補償することができる。また、図３に示すように、平面部５Ａ同士を接触させてコンデンサホルダ１を複数列に並べ、各列をコンデンサホルダ１の半個分だけずらして当該列と直交する方向に重ねると、極めて容易にコンデンサの実装密度を向上させることができる。なお、図３では、説明の便宜上、突設部５Ｂを省略し、平面部５Ａを大きめに記載している。

なお、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、突設部５Ｂは平面視円弧状でなくてもよく、平面視三角形や四角形であってもよい。但し、金属ピン７が突設される側の端面の面積を確保して、かつ、円筒部５の外周からの突出量を抑制するためには、平面視円弧状又は楕円状であることが望ましい。

また、底部３は、必ずしも設けなくてもよい。但し、底部３が円筒部５と一体成形されている場合、円筒部５の内側に挿入されたコンデンサとプリント配線基板との間に樹脂製の底部３が配設されるので、両者を良好に絶縁することができる。更に、平面部５Ａは、１個だけ設けてもよく、省略してもよい。

１…コンデンサホルダ ３…底部 ３Ａ…リード孔
５…円筒部 ５Ａ…平面部 ５Ｂ…突設部 ７…金属ピン

Claims (3)

1. 円筒状に構成されてコンデンサに外嵌される樹脂製の円筒部と、
   前記円筒部と一体成形され、前記円筒部の軸を挟んで対向する位置から前記円筒部の外周方向に突設された一対の突設部と、
   前記各突設部の前記軸方向の一端側端面から前記軸に沿って突設され、前記円筒部及び前記各突設部をプリント配線基板にハンダ付けするための一対の金属ピンと、
   を備え、
   前記突設部の外周と前記軸との距離が、前記円筒部の内径の０．７６倍未満であり、
   前記円筒部の外周の前記突設部と重ならない位置に、外面が前記円筒部の半径方向に垂直な平面状に構成された平面部と、
   前記円筒部の外周の前記突設部及び前記平面部と重ならない位置に設けられた穴部と、
   前記各金属ピンの突設方向と同じ側の前記円筒部の端面に、前記円筒部と一体成形された底部と、をさらに備え、
   前記底部における前記穴部に隣接する部分は、前記円筒部の内側に向かって窪んでいることを特徴とするコンデンサホルダ。
2. 前記平面部は、前記一対の突設部が設けられた位置から前記軸回りに９０°ずれた位置に一対設けら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ホルダ。
3. 前記各金属ピンの突設方向と同じ側の前記円筒部の端面に、前記円筒部と一体成形され、前記コンデンサのリードが貫通可能なリード孔を有する底部を、
   更に備えたことを特徴する請求項１又は請求項２に記載のコンデンサホルダ。

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