JP6305731B2 - ケースモールド型コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

ケースモールド型コンデンサおよびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、車載用、電気機器用、産業用、電力用等のケースモールド型コンデンサおよびその製造方法に関する。
近年、環境保護の観点から、多くの電気機器がインバータ回路で制御され、省エネルギー化、高効率化が進められている。特に、自動車業界において、電気モータとガソリンエンジンを使い分けて走行するハイブリッド車(以下、HEVと呼ぶ)が市場導入されており、省エネルギー化、高効率化に関する技術の開発が活発化している。
このようなHEV(hybrid-electric-vehicle)用のパワーインバータシステムに用いられる平滑用コンデンサは、大容量で定格電圧が高く、耐電流も大きいことが要求される。そこで、定格電圧が高く、耐電流性能に優れる金属化フィルムコンデンサがこの平滑用コンデンサとして用いられている。また、必要な容量を得るために、複数個のコンデンサ素子を並列に接続する構成としている。車載用であることから厳しい温度環境下および湿度環境下において長期の使用に耐え得ることが好ましく、市場におけるメンテナンスフリー化の要望から、極めて寿命が長いことも要望されている。そこで、従来より、金属化フィルムコンデンサを外装ケースに充填樹脂とともに樹脂モールドしたケースモールド型コンデンサが平滑用コンデンサとして用いられている。
このようなケースモールド型コンデンサは複数のコンデンサをバスバーなどにより電気的に接続したものが多く、インダクタンスが大きくなりやすい。しかし、車両駆動用途などにおけるインバータの駆動周波数は10kHz程度の高周波であるため、回路上のロスを少なくして効率を上げるために低インダクタンス化が求められる。
低インダクタンス化のためには、正極と負極のような異極のバスバーを対向させ、バスバーの配線により囲まれるループを小さくすることにより、相互インダクタンスを小さくすることが行われている。さらに、対向させた異極をより接近させることや、これらの異極間に誘電体を挿入することにより、より低インダクタンス化を図ることが行われている(例えば、特許文献1、2)。
特許第4946618号明細書 特開2010−251400号公報
上述の特許文献1には、絶縁紙をバスバーに巻き付けることにより、異極のバスバーが電気的に接触せず、かつ、互いに接近して対向した配置としたケースモールド型コンデンサが開示されている。しかし、絶縁紙をバスバーに巻き付ける作業は手間がかかるうえに再現性が低いため、生産性が低く、品質のバラツキが生じるといった問題があった。
また、上述の特許文献2には、異極のバスバー間に設置する絶縁板を用いて、これらバスバーの位置決めを行うケースモールド型コンデンサが開示されている。特許文献2に記載された発明のうちの1つは、絶縁板に設けた突起と、バスバーに設けた穴部とを嵌合させて絶縁板とバスバーとを固定したケースモールド型コンデンサである。しかし、この発明では、バスバーの主面に対して垂直方向すなわちこれらが対向する面に対して垂直の方向の位置決めが困難であり、作業性が悪く、生産性が低いといった問題があった。また、特許文献2には、他の発明として、インサート成形により、バスバーの位置決め、異極のバスバー間の絶縁およびバスバー全体の外周部の絶縁を行ったケースモールド型コンデンサについても開示されている。ここで、バスバー全体の外周部が絶縁されていることにより、当該コンデンサを実装した際に近接して配置された他の電子部品等に接触して不具合が生じることを防ぐことができる。しかし、インサート成形は異極のバスバー間にボイドが生じたとしても、目視確認することができず、不良品の検出が困難であり、絶縁が十分に行われない場合があった。また、インサート成形はバリが出ないようにするために部品において高い寸法精度が要求されるうえ、複雑な成形金型を必要とし、高コストであるといった問題があった。
本願発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、簡易な構成であり、生産性が高く、品質のばらつきが生じにくいケースモールド型コンデンサおよびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一形態に係るケースモールド型コンデンサは、誘電体フィルムに金属を蒸着した金属化フィルムが積層または巻回されたコンデンサ素子と、一端側において前記コンデンサ素子と接続され、他端には外部接続端子部を有する複数のバスバーと、前記コンデンサ素子を収容するケースと、前記ケースに前記コンデンサ素子が収容されている状態で前記ケースに充填された充填樹脂と、前記複数のバスバーのうち互いに異なる極性のバスバー間に配置された電極間絶縁部および前記複数のバスバーの外周側に配置された外周絶縁部を有し、前記複数のバスバーが挿入されている絶縁位置決め手段と、を備え、前記複数のバスバーは、隣り合うバスバーとの間において互いに対向して近接し合う近接部と、前記近接部の近接箇所よりも互いに離間して外部機器に接続される外部電極端子部とをそれぞれ有し、前記電極間絶縁部は、前記近接部の間に介挿され、前記外周絶縁部は、前記外部電極端子部の少なくとも一部を覆うことを特徴とする。
これにより、互いに異なる極性のバスバーどうしが対向配置された箇所について、これらバスバーどうしをより接近して配置したうえ、これらが電気的に接続されないようにすることができる。そのため、このケースモールド型コンデンサは、低インダクタンス化を図るとともに省スペース化を図ることができる。また、バスバーの外周側に外周絶縁部材が配置されていることから、バスバーにおいて、充填樹脂により絶縁されている箇所以外も絶縁されている。これにより、このケースモールド型コンデンサは、実装する際に容易に他の電子部品と接近した配置とすることが可能である。
しかも、絶縁位置決め手段に複数のバスバーを挿入することで、位置決め(バスバーの主面に対して垂直な方向にも位置決めが可能)を可能とするとともに、組み付け作業を容易にすることができる。
さらに、インサート成形によらず、バスバーの位置決め、異極のバスバー間の絶縁およびバスバー全体の外周部の絶縁を行うことが可能であることから、インサート成形に伴う課題(バスバー間にボイドが発生しても目視確認が困難、高い寸法精度が要求される上、複雑な成型金型が必要)を解消することができる。
また、上記ケースモールド型コンデンサにおいて、前記絶縁位置決め手段の少なくとも一部は、前記充填樹脂と接触していることとしてもよい。
これにより、バスバーの外部接続端子部以外のうち、絶縁されていない範囲の面積をより小さくすることができる。したがって、バスバーの外部接続端子部以外の絶縁をより確実に行うことができ、他の電子部品と接触してショート等の不具合が生じることを抑制できる。
また、上記ケースモールド型コンデンサにおいて、前記電極間絶縁部は、互いに対向して配置された前記互いに異なる極性のバスバー間に配置され、前記外周絶縁部は、前記複数のバスバー全体の外周を覆うように配置され、互いに対向して配置された前記互いに異なる極性のバスバー間の距離を規制していることとしてもよい。
このように、電極間絶縁部により、異極のバスバーは互いに対向して接近して配置されるが、電気的に接続されることがなく、ケースモールド型コンデンサの低インダクタンス化を図ることができる。また、外周絶縁部により、バスバーはその主面に対して垂直方向における位置決めが容易になされるため、ケースモールド型コンデンサを製造する際の作業効率が高く、生産性を向上させることができる。
また、上記ケースモールド型コンデンサにおいて、前記電極間絶縁部と、前記外周絶縁部とは、互いに分離していることとしてもよい。
これにより、絶縁位置決め手段の構造が簡素化し、容易に製造することができる。また、絶縁位置決め手段をバスバーに装着する作業も容易に行うことができる。また、バスバーが平板でなく屈曲部を有するような複雑な構造を有する場合であっても、より簡素な構造である電極間絶縁部およびより簡素な構造である外周絶縁部により、絶縁位置決め手段を構成することができる。また、このような絶縁位置決め手段は、バスバーに装着する作業も容易に行うことができる。また、設計の自由度が高くなり、バスバーどうしが近接して対向配置される箇所が屈曲部を有する等、複雑な形状であっても、これらが接触することを確実に防ぐことができることから、バスバーの設計の自由度も高くなる。
また、上記ケースモールド型コンデンサにおいて、前記電極間絶縁部は、板状であり、前記互いに異なる極性のバスバーどうしの間で、これらバスバーどうしにより形成される間隙に沿って配置されていることとしてもよい。
これにより、特に、バスバーが屈曲部を有するような複雑な構造を有する場合であっても、互いに異なる極性を有するバスバーどうしを確実に絶縁できる。
また、本発明の一形態に係るケースモールド型コンデンサの製造方法は、誘電体フィルムに金属を蒸着した金属化フィルムが積層または巻回されたコンデンサ素子と、一端側において前記コンデンサ素子と接続され、他端には外部接続端子部を有する複数のバスバーと、前記コンデンサ素子を収容するケースと、前記ケースに前記コンデンサ素子が収容されている状態で前記ケースに充填される充填樹脂と、を備えたケースモールド型コンデンサの製造方法であって、前記複数のバスバーと前記コンデンサ素子とを接続し、かつ、前記複数のバスバーのうち互いに異なる極性のバスバー間において対向して近接し合う近接部の間に電極間絶縁部を介挿するとともに、外周絶縁部を有する絶縁位置決め手段前記近接部の近接箇所よりも互いに離間して外部機器に接続される外部電極端子部の少なくとも一部を前記外周絶縁部によって覆うように前記複数のバスバーを挿入した後に、前記ケースに前記コンデンサ素子が収容されている状態で前記ケースに前記充填樹脂を充填することを特徴とする。
これにより、バスバーが接続されたコンデンサ素子をケースに収容して充填樹脂をケースに充填する際に、予め絶縁位置決め手段によりバスバーの位置決めを行った状態で行うことができる。そのため、充填の際にバスバーどうしの配置のずれが生じにくく、バスバーの位置決め精度が高い製造方法を実現できる。また、バスバーの位置決めが容易にできることから、作業性が高く、生産性も向上させることができる。
本発明は、簡易な構成であり、生産性が高く、品質のばらつきが生じにくいケースモールド型コンデンサおよびその製造方法を提供することができる。
本発明の実施形態1に係るケースモールド型コンデンサの斜視図である。 本発明の実施形態1に係る外周絶縁部材の斜視図である。 本発明の実施形態1に係る電極間絶縁部材の斜視図である。 本発明の実施形態1に係るコンデンサ素子とバスバーとの配置について説明するための第1の斜視図である。 本発明の実施形態1に係るコンデンサ素子とバスバーとの配置について説明するための第2の斜視図である。 本発明の実施形態1において、バスバーに絶縁位置決め部材を装着する方法について説明するための斜視図である。 本発明の実施形態1において、バスバー間に電極間絶縁部材を配置した状態を示す側面図である。 本発明の実施形態1において、バスバーに絶縁位置決め部材を装着した状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態2に係る絶縁位置決め部材の構成を示す図であり、図9(A)は絶縁位置決め部材の斜視図であり、図9(B)は絶縁位置決め部材の平面図である。 本発明の実施形態2において、バスバーに絶縁位置決め部材を装着した状態を示す斜視図である。 図10に示した状態における、絶縁位置決め部材部分の拡大平面図である。
(実施形態1)
本発明の実施形態1に係るケースモールド型コンデンサについて、図を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態1に係るケースモールド型コンデンサの斜視図である。図1に示すように、ケースモールド型コンデンサ1は、ケース6およびケース6に充填された充填樹脂5を有している。また、充填樹脂5から突出された外周絶縁部材(「外周絶縁部」に相当)41、P極バスバー2およびN極バスバー3を有し、さらに、ケース6内に収容されており充填樹脂5により外部からは視認できないコンデンサ素子7(図4参照)およびP極バスバー2およびN極バスバー3の間に配置され、外周絶縁部材41および充填樹脂5により外部からは視認できない電極間絶縁部材(「電極間絶縁部」に相当)42(図3参照)を備えている。なお、外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42により、絶縁位置決め部材4(図8参照)が構成されている。
P極バスバー2は銅等の導電体からなり、先端は、外部機器と電気的に接続されるP極外部電極端子21である。同様に、N極バスバー3は銅等の導電体からなり、先端は、外部機器と電気的に接続されるN極外部電極端子31である。なお、詳細な説明は後述するが、これらP極バスバー2およびN極バスバー3は、それぞれP極外部電極端子21およびN極外部電極端子31の反対側の端部において、コンデンサ素子7と接続されている。
ケース6は、例えば、ポリフェニレンサルファイド等の樹脂からなる容器であり、上面に開口が形成されていて、コンデンサ素子7、P極バスバー2、N極バスバー3、外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42等を収容する。
充填樹脂5は主にエポキシ樹脂やウレタン樹脂等からなり、ケース6内に上記部材が収容された後に、ケース6に充填される。
外周絶縁部材41は、P極バスバー2およびN極バスバー3の一部を覆っている。外周絶縁部材41の一部は充填樹脂5と接触している。これにより、P極バスバー2およびN極バスバー3において充填樹脂5から露呈した部分のうちP極外部電極端子21およびN極外部電極端子31以外の箇所も、外周絶縁部材41により絶縁されることになる。そのため、ケースモールド型コンデンサ1を他の電子機器等と近接して配置してもP極バスバー2およびN極バスバー3に直接他の電子機器が接触する等の不具合を防ぐことができる。また、ケースモールド型コンデンサ1と他の電子機器等とを近接して配置することができ、電気機器を収納する制御盤等を小型化して省スペース化を図ることができる。
また、外周絶縁部材41には、切欠き411が形成されている。このような切欠き411が形成されていることにより、ケースモールド型コンデンサ1が配置される箇所の周辺に干渉物があった場合でも、この干渉物が切欠き411の位置に収まるようにケースモールド型コンデンサ1を配置することにより、問題なくケースモールド型コンデンサ1を配置できる。電気機器を収納する制御盤等を小型化して省スペース化を図ることができる。
次に、図2および図3を用いて、外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42について説明する。図2は本発明の実施形態1に係る外周絶縁部材の斜視図であり、図3は本発明の実施形態1に係る電極間絶縁部材の斜視図である。
図2に示すように、外周絶縁部材41には、P極バスバー2およびN極バスバー3がそれぞれ挿入される貫通孔412、413が形成されている。
また、図3に示すように、電極間絶縁部材42は板状である。詳細は後述するが、電極間絶縁部材42はP極バスバー2およびN極バスバー3が近接して対向配置された箇所において、P極バスバー2およびN極バスバー3の間に配置され、これらP極バスバー2およびN極バスバー3が接触することを防ぐ。ケースモールド型コンデンサ1の低インダクタンス化のためには、P極バスバー2およびN極バスバー3がより接近して配置される箇所があることが好ましい。しかし、これらは互いに異なる極性を有する電極であることから、これらが接触して電気的に接続されるとケースモールド型コンデンサ1が動作しなくなる。そのため、これらの間に電極間絶縁部材42が配置されることでこれらが接触することが防がれる。また、電極間絶縁部材42には、P極バスバー2およびN極バスバー3に外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42を装着した際に、切欠き411に対応する位置に切欠き421が形成されている。
外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42はいずれも樹脂であることが好ましく、特に、充填樹脂5と線膨張率が近い材料であることが好ましい。外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42は、充填樹脂5と接触するが、これらの線膨張率が近いことにより、P極バスバー2およびN極バスバー3と充填樹脂5との線膨張率の差を、外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42により吸収することができる。そのため、温度サイクル時に外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42と充填樹脂5との界面において生じ得るクラックの発生を抑制することができる。充填樹脂5としてエポキシ樹脂を用いる場合は、外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42としては、具体的には、エポキシ樹脂と線膨張率が近いPPS(ポリフェニレンサルファイド)やPBT(ポリブチレンテレフタレート)が用いられることが好ましい。また、外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42としては、線膨張率にかかわらず、ヤング率が低い材料を用いて構成してもよい。このような材料を用いることにより、温度サイクル時に外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42と充填樹脂5との界面において生じ得るクラックの発生を抑制することができる。このようにヤング率が低い材料としては、例えば、ブチルゴム等を用いればよい。
以下では、ケースモールド型コンデンサ1の製造手順に沿って、ケースモールド型コンデンサ1の構成について説明する。まず、コンデンサ素子7にP極バスバー2およびN極バスバー3を接続する。図4および図5を参照して、コンデンサ素子7と、P極バスバー2およびN極バスバー3との接続について説明する。図4は本発明の実施形態1に係るコンデンサ素子とバスバーとの配置について説明するための第1の斜視図であり、図5は本発明の実施形態1に係るコンデンサ素子とバスバーとの配置について説明するための第2の斜視図である。
図4および図5は、いずれもコンデンサ素子7にP極バスバー2およびN極バスバー3が接続された状態を示している。図4は平面(上面)が見える状態の斜視図であり、図5は底面が見える状態の斜視図である。図4および図5に示すように、2つのコンデンサ素子7のN極はN極バスバー3の素子用電極32と半田付け等により接続されている。また、2つのコンデンサ素子7のP極はP極バスバー2の素子用電極22と半田付け等により接続されている。ここで、コンデンサ素子7は、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレンなどの誘電体フィルムにアルミニウムや亜鉛などの金属蒸着電極を設け、この誘電体フィルムを介して金属蒸着電極が対向するように巻回したものの両端面に亜鉛やスズなどの金属を溶射することによってメタリコン電極を形成したものである。
図4、5に示すように、P極バスバー2およびN極バスバー3とコンデンサ素子7とが接続されることにより、コンデンサ素子7は並列接続とされる。なお、実施形態1では2つのコンデンサ素子7を並列接続することとしたが、コンデンサ素子7の数は適宜変更可能である。必要とされるコンデンサの容量に応じて、適当な数のコンデンサ素子7を用いればよい。
P極バスバー2およびN極バスバー3は上述したように導電体であり、コンデンサ素子7と、P極外部電極端子21およびN極外部電極端子31に接続される外部機器とを電気的に接続する。
P極バスバー2およびN極バスバー3は、互いに近接して対向配置されている個所を有している。このように、互いに近接して対向配置される部分を有することにより、ケースモールド型コンデンサ1のインダクタンスが低下する。これにより、回路上のロスを減少させ、効率を向上させることができる。特に、P極バスバー2およびN極バスバー3は、互いにより接近しているほど、低インダクタンス化を図れる。しかし、P極バスバー2およびN極バスバー3が接触すると、ケースモールド型コンデンサ1が動作しなくなる。そこで、後述するが、P極バスバー2およびN極バスバー3が互いに対向配置されて形成された間隙に電極間絶縁部材42が配置されることにより、P極バスバー2およびN極バスバー3が近接して配置されているにもかかわらず、接触することを防ぐことができる。
次に、図6〜図8を参照して、実施形態1の絶縁位置決め部材4の装着方法について説明する。図6は本発明の実施形態1において、バスバーに絶縁位置決め部材を装着する方法について説明するための斜視図である。また、図7は本発明の実施形態1において、バスバー間に電極間絶縁部材を配置した状態を示す側面図である。また、図8は本発明の実施形態1において、バスバーに絶縁位置決め部材を装着した状態を示す斜視図である。
図6に示すように、コンデンサ素子7に接続されたP極バスバー2およびN極バスバー3において互いに近接して対向配置された箇所に、電極間絶縁部材42を挿入する。これにより、P極バスバー2およびN極バスバー3は互いに対向して近接する箇所を有するが接触することがない。
ここで、P極バスバー2およびN極バスバー3は、互いに近接して対向配置される箇所において、それぞれ屈曲部23および屈曲部33を有しているが、電極間絶縁部材42は板状であり、これら屈曲部23および屈曲部33に合わせて屈曲部422を有している。電極間絶縁部材42は屈曲部422を有しているため、P極バスバー2およびN極バスバー3間に電極間絶縁部材42を挿入する場合に、屈曲部23周辺および屈曲部33周辺間においても電極間絶縁部材42を配置できる。図7に示すように、P極バスバー2およびN極バスバー3の屈曲部23周辺および屈曲部33周辺においても、P極バスバー2およびN極バスバー3間に形成された間隙に沿って電極間絶縁部材42が配置される。このように、屈曲部を有するような複雑な形状を有するP極バスバー2およびN極バスバー3間においても絶縁できる。これにより、ケースモールド型コンデンサ1の低インダクタンス化を確実に図ることができる。
実施形態1において、電極間絶縁部材42には、P極バスバー2およびN極バスバー3それぞれの屈曲部23および屈曲部33に合わせて、屈曲部422が形成されている。このように、電極間絶縁部材42がP極バスバー2およびN極バスバー3の形状に倣うように形成されていることにより、各P極バスバー2およびN極バスバー3間の距離を一定に保ちつつ、絶縁状態を維持することができる。
上述したように、互いに対向配置されたP極バスバー2およびN極バスバー3は、より近接して配置されることが好ましいことから、電極間絶縁部材42の厚さは薄ければ薄いほど好ましい。しかし、電極間絶縁部材42の強度等を考慮すると、電極間絶縁部材42の厚さは、1mm程度であることが好ましい。
電極間絶縁部材42が外周絶縁部材41とは分離された部材であることから、電極間絶縁部材42の形状は、外周絶縁部材41の形状による制限を受けず、電極間絶縁部材42の設計の自由度が高い。そのため、P極バスバー2およびN極バスバー3が複雑な形状であっても、電極間絶縁部材42により、互いに絶縁が可能である。
上述したように、P極バスバー2およびN極バスバー3の間に電極間絶縁部材42を挿入して、これらを互いに絶縁した後に、上方からP極バスバー2およびN極バスバー3に外周絶縁部材41をかぶせる。外周絶縁部材41には、底面側から上面側へと通じる貫通孔412、413がそれぞれ形成されており、P極バスバー2およびN極バスバー3のそれぞれは、これらに挿入される。なお、貫通孔412および貫通孔413は途中でつながっている。外周絶縁部材41の底面側は貫通孔412および貫通孔413がつながって、1つの孔となっており、P極バスバー2およびN極バスバー3は外周絶縁部材41に嵌まり込む。
図8に示すように、P極バスバー2、N極バスバー3および電極間絶縁部材42は外周絶縁部材41に嵌まり込む。そして、電極間絶縁部材42の切欠き421に外周絶縁部材41の切欠き411が嵌まり込み、切欠き部分が一体化する。P極バスバー2およびN極バスバー3は外周絶縁部材41に挿入されて嵌まり込むことにより、外周絶縁部材41の内壁に接触し、互いに位置が規制されることになる。つまり、P極バスバー2およびN極バスバー3は外周絶縁部材41に挿入されることにより位置決めが行われる。このように、P極バスバー2およびN極バスバー3は外周絶縁部材41により規制されて、位置がずれることが抑制される。つまり、互いに離れる方向へと動くことがなく、P極バスバー2およびN極バスバー3が互いに固定されるため、その後の作業が容易であり、作業効率が良くなる。また、P極バスバー2およびN極バスバー3の主面に対して垂直方向すなわちこれらが対向する面に対して垂直の方向の位置決めを容易に行うことができるため、P極バスバー2およびN極バスバー3を互いに近接して対向配置させることが容易に行われる。なお、実施形態1では、外周絶縁部材41はP極バスバー2およびN極バスバー3のそれぞれが異なる貫通孔412および貫通孔413に挿入されることとしたが、貫通孔はそれぞれのバスバーごとに分かれていなくてもよい。外周絶縁部材41は、P極バスバー2およびN極バスバー3の位置決めを行い規制できる構成であればよい。
また、外周絶縁部材41がP極バスバー2およびN極バスバー3の外周に装着されることにより、P極バスバー2およびN極バスバー3において外周絶縁部材41が装着された部分が外部から絶縁される。このため、ケースモールド型コンデンサ1を外部機器に接続する際に、近接して他の電子部品等が配置される場合でも、外周絶縁部材41により、P極バスバー2およびN極バスバー3が他の電子部品等と干渉してショートする等の不具合を抑制することができる。このため、ケースモールド型コンデンサ1を他の電子部品等と近接して配置することができる。
このように、コンデンサ素子7はP極バスバー2およびN極バスバー3により並列接続され、さらに、P極バスバー2およびN極バスバー3は、絶縁位置決め部材4である外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42により互いに絶縁され、かつ、位置決めがなされる。図示はしていないが、この状態で、コンデンサ素子7と、P極バスバー2、N極バスバー3、外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42の一部とが、ケース6に収納される。そして、この状態で、ケース6に充填樹脂5が充填されることで、図1に示すケースモールド型コンデンサ1が製造される。
P極外部電極端子21およびN極外部電極端子31以外のP極バスバー2およびN極バスバー3の部分が外部に露呈しないよう、外周絶縁部材41の一部が充填樹脂5に接触するように、充填樹脂5がケース6に充填されればよい。これにより、他の電子部品とケースモールド型コンデンサ1とが接触してショートする等の不具合を防ぐことができる。
以上、本発明の実施形態1に係るケースモールド型コンデンサ1について説明した。ケースモールド型コンデンサ1においては、外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42から構成される絶縁位置決め部材4を有することから、P極バスバー2およびN極バスバー3間の絶縁を確実に行うことができるうえ、これらの位置決めを行うことができ作業効率がよく、容易に製造できる。また、P極バスバー2およびN極バスバー3の外周においても絶縁することができるので、ケースモールド型コンデンサ1に近接して他の電子部品等を配置することもできるため、回路設計の自由度が高い。
また、絶縁位置決め部材4は外周絶縁部材41および電極間絶縁部材42の2つの異なる部材により構成されることから、絶縁位置決め部材4の設計の自由度が増し、小型化や製造の簡素化等も可能となる。そのため、ケースモールド型コンデンサ1の製造コストの低減や、小型化が可能となる。
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2に係るケースモールド型コンデンサについて、図を参照して説明する。なお、実施形態2に係るケースモールド型コンデンサは、実施形態1に係るケースモールド型コンデンサと、絶縁位置決め部材の構成が大きく異なり、他の部材については略同様の構成である。そこで、絶縁位置決め部材について詳述し、他の部材については、説明を省略するか、あるいは、簡単な説明のみとする。
図9は、本発明の実施形態2に係る絶縁位置決め部材の構成を示す図であり、図9(A)は絶縁位置決め部材の斜視図であり、図9(B)は絶縁位置決め部材の平面図である。図10は本発明の実施形態2において、バスバーに絶縁位置決め部材を装着した状態を示す斜視図であり、図11は、図10に示した状態における、絶縁位置決め部材部分の拡大平面図である。
図9に示すように、本発明の実施形態2に係る絶縁位置決め部材8は、外周絶縁部81および電極間絶縁部82が一体で形成されている。この点が、実施形態1に係る絶縁位置決め部材4とは大きく異なる点である。外周絶縁部81は外周絶縁部材41と同様に、バスバーが挿入される貫通孔812、813を有しており、これらは途中でつながって、外周絶縁部81の底面側では1つの貫通孔となっている。そして、絶縁位置決め部材8を平面視した場合に、略矩形状の貫通孔812および貫通孔813のそれぞれの外側の短辺における内壁に、外周絶縁部81から貫通孔内方に向けて突出した板状の電極間絶縁部82が形成されている。電極間絶縁部82は貫通孔の延びる方向に沿って形成されている。
図10に示すように、コンデンサ素子17にP極バスバー12およびN極バスバー13が接続されている。なお、P極バスバー12は図示されていない素子用電極を有し、この素子用電極によりコンデンサ素子17と接続され、N極バスバーは素子用電極132を有し、素子用電極132によりコンデンサ素子17に接続されている。なお、図10には、1つのコンデンサ素子17しか図示されていないが、複数のコンデンサ素子17を用いてもよい。
図10に示すように、P極バスバー12およびN極バスバー13が絶縁位置決め部材8に装着された場合に、P極バスバー12およびN極バスバー13は電極間絶縁部82により互いに離間する。具体的には、図11に示すように、P極バスバー12およびN極バスバー13のそれぞれの端部の間に電極間絶縁部82が配置されることになる。そのため、P極バスバー12およびN極バスバー13は、互いの間に空間83を介して、配置されることになり、これらが接触することはない。
実施形態1と同様に、これら、P極バスバー12、N極バスバー13、絶縁位置決め部材8およびコンデンサ素子17は、この状態でケースに収納される。そして、ケースに充填樹脂が充填され、ケースモールド型コンデンサが製造される。
以上、本発明の実施形態2に係るケースモールド型コンデンサについて説明した。このように、絶縁位置決め部材8は1つの部材からなることから、材料費が少なく、低コストで製造できる。また、P極バスバー12およびN極バスバー13が絶縁位置決め部材8に挿入されると同時に、P極バスバー12およびN極バスバー13間に空間が形成され、互いに絶縁されるため、ケースモールド型コンデンサの製造工程が少なくてよく、製造工程の簡素化を図ることができる。
以上、本発明の実施形態1、2に係るケースモールド型コンデンサについて説明した。上述のように、これらケースモールド型コンデンサは、互いに異なる極性のバスバーどうしが対向配置された箇所について、これらバスバーどうしをより接近して配置したうえ、これらが電気的に接続されないようにすることができるため、低インダクタンス化を図ることができる。また、各バスバーの外周側に外周絶縁部材が配置されていることから、バスバーにおいて、充填樹脂により絶縁されている個所以外も絶縁されており、他の電子部品と接触しても、ショートする等の不具合が生じにくく、実装作業が容易である。また、他の電子部品と接近した配置が可能である。また、外周絶縁部材により、バスバーを位置決めした状態で、充填樹脂の充填等の製造工程を行うことができるので、作業効率がよく、生産性を向上させることができ、品質のばらつきが生じにくい。
なお、上述の本発明の実施形態1、2に係るケースモールド型コンデンサについて、具体的に示した材料や構造は、あくまでも一例であり、本発明はこれらの具体例のみに限定されるものではない。
本発明の実施形態1、2に係るケースモールド型コンデンサにおいて、絶縁位置決め部材は、外周絶縁部材(外周絶縁部)および電極間絶縁部材(電極間絶縁部)を一体的に形成したもの、および、それぞれが分離されて個別に形成されたものが適用可能であった。この外周絶縁部材については、実施形態1、2では、複数のバスバーの外周すべてを覆うように形成されているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、複数のバスバーの正面部および背面部を覆い、互いに離間した側の側面が開放されたコ字状となるように形成してもよい。このようにすれば、外周絶縁部材の加工費が低減され、部品の組立の自由度も向上する。
1 ケースモールド型コンデンサ
2 P極バスバー
3 N極バスバー
4、8 絶縁位置決め部材
5 充填樹脂
6 ケース
7、17 コンデンサ素子
21 P極外部電極端子
22、32 素子用電極
23、33、422 屈曲部
31 N極外部電極端子
41 外周絶縁部材(外周絶縁部)
42 電極間絶縁部材(電極間絶縁部)
81 外周絶縁部
82 電極間絶縁部
83 空間
411、421 切欠き
412、413、812、813 貫通孔

Claims (6)

  1. 誘電体フィルムに金属を蒸着した金属化フィルムが積層または巻回されたコンデンサ素子と、
    一端側において前記コンデンサ素子と接続され、他端には外部接続端子部を有する複数のバスバーと、
    前記コンデンサ素子を収容するケースと、
    前記ケースに前記コンデンサ素子が収容されている状態で前記ケースに充填された充填樹脂と、
    前記複数のバスバーのうち互いに異なる極性のバスバー間に配置された電極間絶縁部および前記複数のバスバーの外周側に配置された外周絶縁部を有し、前記複数のバスバーが挿入されている絶縁位置決め手段と、を備え
    前記複数のバスバーは、隣り合うバスバーとの間において互いに対向して近接し合う近接部と、前記近接部の近接箇所よりも互いに離間して外部機器に接続される外部電極端子部とをそれぞれ有し、
    前記電極間絶縁部は、前記近接部の間に介挿され、
    前記外周絶縁部は、前記外部電極端子部の少なくとも一部を覆う
    ケースモールド型コンデンサ。
  2. 前記絶縁位置決め手段の少なくとも一部は、前記充填樹脂と接触している、
    請求項1に記載のケースモールド型コンデンサ。
  3. 前記電極間絶縁部は、互いに対向して配置された前記互いに異なる極性のバスバー間に配置され、
    前記外周絶縁部は、前記複数のバスバー全体の外周を覆うように配置され、互いに対向して配置された前記互いに異なる極性のバスバー間の距離を規制している、
    請求項1または請求項2に記載のケースモールド型コンデンサ。
  4. 前記電極間絶縁部と、前記外周絶縁部とは、互いに分離している、
    請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のケースモールド型コンデンサ。
  5. 前記電極間絶縁部は、板状であり、前記互いに異なる極性のバスバーどうしの間で、これらバスバーどうしにより形成される間隙に沿って配置されている、
    請求項4に記載のケースモールド型コンデンサ。
  6. 誘電体フィルムに金属を蒸着した金属化フィルムが積層または巻回されたコンデンサ素子と、一端側において前記コンデンサ素子と接続され、他端には外部接続端子部を有する複数のバスバーと、前記コンデンサ素子を収容するケースと、前記ケースに前記コンデンサ素子が収容されている状態で前記ケースに充填される充填樹脂と、を備えたケースモールド型コンデンサの製造方法であって、
    前記複数のバスバーと前記コンデンサ素子とを接続し、かつ、前記複数のバスバーのうち互いに異なる極性のバスバー間において対向して近接し合う近接部の間に電極間絶縁部を介挿するとともに、外周絶縁部を有する絶縁位置決め手段前記近接部の近接箇所よりも互いに離間して外部機器に接続される外部電極端子部の少なくとも一部を前記外周絶縁部によって覆うように前記複数のバスバーを挿入した後に、
    前記ケースに前記コンデンサ素子が収容されている状態で前記ケースに前記充填樹脂を充填する、
    ケースモールド型コンデンサの製造方法。
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