CN1035846C - 穿心式陶瓷电容器 - Google Patents
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Abstract
穿心式陶瓷电容器包括：上表面具有两个分离电极而下表面具有共用电极的陶瓷圆盘；由放置陶瓷圆盘的半圆形凹槽状安置部、具有中心有椭圆孔的椭圆形隆起部和间隔布置的许多穿心孔构成的接地板；一对其上固定有一对金属帽的穿心导体，该金属帽分别与两个电板相连；包覆各穿心导体的穿心柱的一对绝缘管；以接地板为中心围绕陶瓷圆盘的上、下部绝缘外壳整体注模形成的椭圆柱形绝缘壳；填充在绝缘外壳上部和下部的部分环氧绝缘树脂。
Description
本发明是关于通过两个穿心孔所形成的穿心式电容器，详细地说是关于在象微波炉等那样的高压高频装置和象广播电台用的发射机或X线发生器等那样的大功率电磁波装置中所使用的穿心式陶瓷电容器。
通常，在高压高频装置中所使用的穿心式电容器元件使用陶瓷磁性电容器。
对于陶瓷电容器，由于对元件小型化，大容量化的需求，积层型陶瓷电容器迅速地普及起来。
在上述广播用的设备和微波炉等中所需要的超高频短波(300MHz-3000MHz)通常从磁控管得到。
图1是同通常的微波炉内的磁控管加热器的电源供给线相联的噪声滤波器的电路图。
其中，电容器C1、C2和电感器L1、L2构成噪声滤波器，参考标号100是导电的滤波器箱，102是磁控管，104是磁控管102的加热器，106是磁控管102的阳极，上述阳极106接地。
由于磁控管在阳极电极和加热器之间存在高工作电压，上述电容器C1、C2应该是耐高压电容器。
由于上述电容器在微波炉内分别受到高温加热，它们应该具有优良的温度特性。
本发明是关于在微波炉内用做噪声滤波器的电容器的改进构造。
用于这种目的的电容器应该是穿心式电容器，在单一的箱内二个分离型电容器或成对的电容器用于上述目的。通过将加速用的电压(约-4.2KV)施加到屏蔽在外壳内的磁控管上而使这种磁控管装置得到甚高频频率(基波2.45GHz)。
由于上述磁控管应该尽可能地同外部完全屏蔽，加速用的电压必须通过穿心式电容器提供给磁控管。图2和图3表示了美国专利第4370698号中记载的现有的上述这种穿心式电容器，在其厚度上具有带有一对穿心孔(2、3)的椭圆形陶瓷体(1)。具有对应穿心孔的一对分离电极(4、5)设置在陶瓷体(1)的上表面，具有对应穿心孔的共用电极(6)设置在其下表面。接地板(7)具有长方形板(7c)和隆起部(7a)。板(7c)具有4个穿心孔以便利用螺钉或铆钉将电容器部件固定到滤波器箱(未图示)上。隆起部(7a)具有分别与陶瓷体(1)的2个孔(2、3)相对应的一对穿心孔(9、10)。
而且，隆起部(7a)沿其圆周上具有许多穿心孔(7b)。由于共用电极6)设置在接地板(7)的隆起部(7a)上，穿心孔(9、10)分别同两个孔(2，3)相重叠，小穿心孔(7b)位于陶瓷体(1)的外部。一对长棒(11、12)具有接线端子(20、21)，它们同外部电路(未图示)的插座端子相联接。棒(11、12)分别插入接地板(7)的穿心孔(9、10)和陶瓷体(1)的两个孔(2、3)中。为了保持共用电极(6)和棒(11、12)之间的绝缘，导体棒(11、12)上覆盖有例如由硅酮橡胶等形成的绝缘管(15、16)。
上述绝缘管(15、16)吸收了在加热和硬化过程中所产生的注入填料(绝缘物料)(17)的收缩应力，因而起到了防止在硬化后的填料(17)上产生龟裂等的作用。
上述棒(11、12)也同分别设置在电极(4、5)上的金属帽(13、14)电气相联。而且，棒(11、12)分别被焊接到金属帽(13、14)上。进而金属帽(13、14)具有分别设置许多小孔(13a、14a)的隆起部。
由于椭圆柱形的空心塑料套(8)附着在上述接地板(7)的底面上，且围绕棒(11、12)和管(15、16)。套(8)的下端这样设计以便使管(15、16)的下端通过并有少许突出。套(8)具有一对平行的长的直线形壁(8a、8b)，具有连接该长的直线形壁的一对半圆形壁(8d、8e)的椭圆形柱是必须的。由于套(8)在其上部具有横跨上述平行的长的直线形壁的桥(8c)，该桥将套(8)分割成大体上是圆形的二部分。
如上述图3所示，例如是环氧树脂的绝缘填料(17)围绕着陶瓷瓷体(1)，棒(11、12)和金属帽。在绝缘填料(17)的注入过程中，电容器本体由套(18)包覆，通过套(18)底面的开口填料(17)被注入到套(18)中。由底面注入的绝缘填料通过接地板(7)上具备的小孔(7b)和金属帽(13、14)上具备的小孔(13a、14a)，从而把绝缘填料填充在套(18)的内部空间。在上述所注入的填料硬化之后，除去套(18)，成对的电容器部件就制成了。结果，由所注入的环氧树脂使不论是绝缘耐久性还是对于油、湿汽和尘埃的防护都得到了保证。
图4和图5是关于现有的穿心孔型成对电容器的另一例子的图示(如参照日本国实用新型公开公报第1063301号)。椭圆形陶瓷体(31)在其厚度上具有一对孔(32、33)。具有对应穿心孔的一对分离电极(34、35)被设置在陶瓷体(31)的上表面，具有对应穿心孔的共用电极(36)附着在其下表面上。接地板(37)不但具有隆起部(27a)而且具有长方形板(37c)。板(37c)具有4个穿心孔以便于将电容器固定到滤波器箱(未图示)上。隆起部(37a)通常具有椭圆形穿心孔(37b)。在其上端是整体地形成接头(41a、42a)的一对长穿心线(41、42)插入在金属帽(39、40)，孔(32、33)和椭圆形孔(37b)之中。棒(41、42)被焊接到分别设置在电极(34、35)上的金属帽(39、40)上。象上述管(15、16)的目的那样，棒(41、42)也用绝缘管(44、45)包覆。在接地板(37)上椭圆柱形的主要塑料套(38)围绕附着并用管(44、45)包覆的棒(41、42)的下部。如图5所示，象这样的构造中，套(38)的下端应该这样设计以便通过管(44、45)的下端并有少许突出。而且一个椭圆柱形的塑料套(43)设置在接地板上。如图5所示，并围绕陶瓷体(31)、金属帽(39、40)和棒(41、42)的上部。
环氧树脂不仅被注入下部套(38)的开口而且被注入其内部的上部套(43)中。这是由于金属帽(39、40)和隆起部(37a)不是象图2和图3所示那样的小穿心孔，因而部件被完全分离成两个箱。绝缘填料(46)围绕着陶瓷体(31)和金属帽(39、40)的外部及棒(41、42)的上部。另一绝缘填料(47)围绕着陶瓷体(31)和金属帽(39、40)的内部以及由管(44、45)所包覆的棒(41、42)的中部。
然而上述图2和图3的现有电容器存在下述缺点。如上述那样，套(8)下部自由端是这样设计以使硅酮管(15、16)的下端通过并有少许突出。对于这种构造，即使把比较低的电压施加到电容器上。也使接头(20、21)和接地线(7)间的放电开始。这种放电对人体有害，电容器使用在象油、尘埃和潮湿气氛这样的环境中，由于在接头(20、21)、填料(17)所露出的底面表面和/或套(8)中沉积有大量的油、尘埃和/或潮湿粉尘和可以预料的气氛中使用，上述危害是显著的。
由于现有技术中的穿心式电容器具有绝缘性能的上部套(43)和下部套(38)分别单独地构成，增加了具有复杂形状结构的部件并且使制造过程复杂化，因此工作效率和生产率降低而成为产品成本上升的原因。
因而，在上部套(43)和下部套(38)嵌入接地板(37)中的情况下，尺寸误差加大，容易发生上、下部套(43)、(38)的破损，由于在绝缘树脂材料注入时穿心式电容器的大部分结合部分不是完全密封，则因绝缘树脂材料漏出而容易使产品报废。
本发明目的在于提供一种穿心式陶瓷电容器，其上部绝缘体和下部绝缘体成为整体形而防止了环氧绝缘树脂注入时的漏出现象，并提高了产品的可靠性，能使电容器的部件和制造工序减化，力图提高工作效率和生产率，正确确定装配部件的位置并在电容器生产时所发生的不良现象显著减少。
为实现上述目的，本发明提供一种穿心式陶瓷电容器，包括：一个在其上表面具有一对分离的电极和在下其表面具有共用电极的陶瓷圆盘；
一个接地板，它具有其上放有所述陶瓷圆盘的椭圆隆起部，所述隆起部在其中心有一开孔，在隆起部周围穿有许多小孔，它们与隆起部分保持一预定距离；
一对穿心导体，其上通过低温焊、压、熔焊等固定有一对金属帽，所述金属帽均在其圆边处隆起并分别放在所述分离电极之上；
一对绝缘管，它们包覆所述穿心导体的各穿心柱；
其特征在于还包括：
一个椭圆空心柱状的绝缘外壳，它被接地板分为包覆所述陶瓷圆盘的上部绝缘外壳和下部绝缘外壳，但是它是通过往接地板所述小孔注模而整体地形成的；
填充在绝缘外壳内的环氧树脂材料；
因而，整体形成的上下部绝缘外壳形成了完全封闭，从而防止了绝缘树脂材料漏出。
图1是穿心式电容器一般地用于磁控管中的实例图。
图2是现有穿心式电容器的分解透视图。
图3是图2的垂直截面图。
图4是现有的另一穿心式电容器的分解透视图。
图5是图4的垂直截面图。
图6是本发明的穿心式电容器的分解透视图。
图7是图6的垂直截面图。
图8是本发明的接地板的详细平面图(图8A)和在A-A线的垂直截面图(8B)。
图9是表示本发明的整体型绝缘形成锥形的垂直截面图。
图10是本发明的第二实施例的穿心式电容器的分解透视图。
图11是图9的垂直截面图。
图12是本发明第二实施例的接地板的详细平面图(图12A)和在B-B线的垂直截面图(图12B)。
图13是本发明第三实施例的穿心式电容器的分解透视图。
图14是图13的垂直截面图。
图15是本发明的第四实施例的穿心式电容器的分解透视图。
图16是图15的垂直截面图。
图17是本发明第五实施例的穿心式电容器的分解透视图。
图18是图17的垂直截面图。
图19是本发明接地板的另一实施例。
图20是本发明第六实施例的穿心导体的透视图。
图21是图20的变形部的截面图。
图22是本发明第七实施例的穿心导体的分解透视图(图22A)和它的联接截面图(图22B)。
图23是本发明第八实施例的穿心导体的分解透视图(图23A)和它的垂直截面图(图23B)。
图24是本发明第九实施例的穿心导体的制造过程图。
图25是本发明第十实施例的穿心导体的分解透视图(图25A)和它的装配截面图(图25B)。
图26是本发明第十一实施例的陶瓷圆盘的截面图。
图27是在图26中的相对于电极绝缘间隙和深度的绝缘破坏电压的特性图。
对应于图面主要部分的标号说明：
200：陶瓷圆盘 210，220：穿心孔
230：穿心电极 300：接电板
310：安置面 320：穿心孔
400：绝缘外壳 500，600：穿心导体
510：610：平端子 520，600：穿心柱
530，630：金属帽；下面将参照附图详细说明本发明的最佳实施例。
图6和图7是本发明的穿心式陶瓷电容器的构成图，图6是电容器的分解透视图，图7是图6的垂直截面图。在上述图6和图7中，柱形构造的椭圆形陶瓷圆盘(200)在其厚度上有一对穿心孔(210)、220)。在上述陶瓷圆盘(200)的上部表面设置具有对应穿心孔的一对分离的表面电极(212)、(222)，在其下部表面设置具有对应穿心孔的共用表面电极(230)。在平面上的两端呈半圆状的长方形陶瓷圆盘(200)，安置面(310)向上地突出接地板(300)，并且沿着在平面上的两端呈半圆状的长方形绝缘外壳(400)的截面部位贯穿了许多穿心孔(320)。上述安置面(310)同上述陶瓷圆盘(200)的共用表面电极(320)相接触。为了利用螺栓、铆钉等紧固措施来固定电容器，上述接地板(300)具有4个紧固孔(301-304)。要让上述绝缘外壳(400)同上述接地板(300)的穿心孔(320)连通，平面上的两端就是半圆状的长方形，要让其上部外壳(410)和下部外壳(420)具有直线断面，其同上述接地板(300)整体地喷射形成。沿着上述陶瓷圆盘(200)的一对穿心孔(210)、(220)形成一对穿心导体(500)(600)。上述穿心导体(500)、(600)分别形成平端子(510)、(610)和穿心柱(520)、(620)，在穿心柱(520)、(620)的上端，金属帽(530)、(630)分别通过加焊料焊接等办法同上述穿心柱一起形成。上述金属帽(530)、(630)同上述陶瓷圆盘(200)的表面电极(222)、(212)相接触。上述穿心导体(500)、(600)插入上述陶瓷圆盘(200)的穿心孔(220)(210)和接地板(300)的椭圆形孔(330)之中。上述陶瓷圆盘(200)的穿心孔(220)、(210)的直径大于上述穿心导体(500)、(600)的穿心柱(520)、(620)的直径。上述金属帽(530)、(630)的孔应使穿心柱(520)、(620)能被压入并被焊接，其直径比穿心柱的直径略小或与之相同。上述穿心柱(520)、(620)分别以硅酮树脂那样的绝缘管包覆。上述绝缘管(550)、(650)的上端同上述金属帽(530)、(630)的水平内表面相接触。上述绝缘管(550)(650)的下端构成为与上述绝缘外壳(420)的下端相同或略短，但略长些也是不受限制的。而且在穿心式陶瓷电容器的装配结束时，象环氧那样的绝缘树脂材料(700)从绝缘外壳(400)的上部和下部被充填并模制成型。
图8图示出了上述接地板(300)的平面图(图8A)和A-A线的截面图(图8b)。在该图中，接地板(300)的平面和安置面(310)之间形成倾斜的台阶(307)。上述椭圆形孔(330)的左侧和右侧(半圆)的直径与上述陶瓷圆盘(200)穿心孔(210)、(220)的直径相同或比其略大。上述许多穿心孔(320)布置成一定间隔的椭圆形，穿过这些穿心孔(320)形成绝缘外壳(400)。
图9是表示本发明的整体型绝缘外壳形成锥形的垂直截面图。在该图中，W1是绝缘外壳(400)的最内的直径，接地板(300)在此处联接并固定。W2是绝缘外壳(400)两个端部的内径，W3是绝缘外壳(400)两个端部的外径。W4是绝缘外壳(400)最外的外径。象上述一样，接地板(300)在此处联接并固定。
图10、图11和图12是本发明的第二实施例。
在下面这些图中，与前述实施例附图中相同的部件使用相同的图面标号。上述第二实施例的主要特点是在上述陶瓷圆盘(200)的安置面(310)上形成半圆的凹槽(313)。上述凹槽(313)的半径根据安置细长焊丝所需要的尺寸而决定。在细长焊丝沿着上述凹槽(313)安置之后，上述陶瓷圆盘安置其上，然后利用高频感应加热或电炉将温度加热到290℃-310℃的程度。象上面那样在上述凹槽(313)中安置的细长焊丝熔化的同时进行了同上述陶瓷圆盘(200)的焊接并使粘附固定住。
图13和图14是本发明的第三实施例。在这些图中，与前述实施例图面中相同的部件使用相同的标号。在上述图13和图13中所示的主要特征是：在绝缘外壳(400)内侧椭圆形孔中形成将对上述陶瓷圆盘(200)进行导向的导向倾斜部(432)同陶瓷圆盘(200)的下表面相联接的联接部(442)。通过上述导向倾斜部(432)使陶瓷圆盘(200)被平稳地导向，通过上述联接部(442)陶瓷圆盘(200)被安置在正确的位置上。而且通过上述导向倾斜部(432)和联接部(442)被突出成那样地形成。在接地板(300)的安置面(310)上通过在布置定位时正确地对陶瓷圆盘(200)进行导向的布置定位，防止了因陶瓷圆盘(200)的位置偏离而引起的位置偏心，从而不必担心会发生电容器的电气短路现象。
图15和图16表示了本发明的第四实施例。在这些图中所示的主要特征是这样的构造：接地板(300)和下部绝缘外壳(430)整体地形成。上部绝缘外壳(440)的内表面插入并包覆以上述接地板(300)作为基准的下部绝缘外壳(430)上侧(435)的外表面。上述下部绝缘外壳(430)的上侧(435)穿过接地板(300)的穿心孔(320)并向上延伸到比接地板(300)的安置面(310)的高度略高。在这些图中，由于下部绝缘外壳(430)和上部绝缘外壳(440)是用相同材料精密地喷射成型的，不必担心在嵌入部分环氧绝缘树脂材料的漏出，这就排除了上下部绝缘外壳的分离可能性。
图17和图18表示了本发明的第五实施例。在这些图中所示的主要特征是：在上部绝缘外壳(410)和下部绝缘外壳(420)成为整体的接地板(300)的中央，在平面上的两端成为椭圆的法兰(340)向上突出而构成。断面形成“”字形的环形接地电极(350)被压入上述接地板(300)的法兰(340)中。上述接地板(300)是弱磁性体或非磁性体的金属导体，接地电极(350)为强磁性体的金属导体。
在这样构成的第五实施例中，环形接地电极(350)压入接地板(300)的法兰(340)中，在同陶瓷圆盘(200)联接的磁性体金属帽(530)与弱磁性体或非磁性体的金属穿心导体(500)、(600)导电地相联之后，它们分别同处在陶瓷圆盘(200)的分离表面电极212)、(222)和共用表面电极(230)上的焊料相接触并用高频感应加热。在这些图中，强磁性体材料可以是如铁或镍等，弱磁性体材料可以是如铜等材料。这时，具有强磁性体的金属帽(530)和接地电极(350)因感应发热而被加热，由此焊料被熔化使上述金属帽(530)和陶瓷圆盘(200)及接地电极(350)导电地联接固定。
因此由于在高频感应加热时焊料粉在瞬间被熔化，工程上的简单制造条件是能够获得的，由此工作效率和生产率能够提高。
图19是本发明的接地板(300)的另一实施例，在椭圆形孔(330)周边的整体形绝缘外壳(400)的形成区域(325)内，接地板(300)以Z字形布置用于使上述绝缘外壳(400)联接起来的穿心孔(321)、(322)。由此，在以上述接地板(300)为中心的绝缘外壳(400)整体地被铸造成型时穿过上述Z字形分布的穿心孔(321)，(322)的整体型绝缘外壳的结合力得以增大，上述接地板(300)和绝缘外壳(400)的结合成为完美的，从而能防止电容器内部填充环氧树脂(700)时出现的漏出现象。因此，在利用本发明的接地板来制造穿心式电容器时，不但可以使因环氧树脂向外漏出而引起的废品率和质量的下降达到最低限定，而且通过上、下整体型绝缘外壳的结合力提高能提高穿心式电容器的机械强度。
图20和图21表示出本发明的第六实施例。在这些图中所示的主要特征是：穿心导体(500)、(600)的上端通过冲压处理形成平端子，在下端穿心柱上具有能够使金属帽确实固定定位的变形部。在第六实施例的图20A中，穿心导体(500)，(600)是这样的：设置具有圆柱形的穿心柱(520)，且该穿心柱(520)的上端通过冲压处理形成平端子(510)，在该平端子(510)下端的穿心柱(520)的定位位置处设置为金属帽(530)的插入固定和确定确实的固定位置而设置的变形部(525)。上述变形部(525)具有长轴(a)和短轴(b)它也可以形成如图21(图21A)那样的椭圆形截面，或如图21(图21B)那样的具有平行的两个平面的圆形截面。而且上述变形部(525)的长轴(a)和短轴(b)的比率(b/a)设定为0.6-0.98的范围。
图20B表示的是另一例子的穿心导体(500)，(600)的变形部(525)，为了确定金属帽(530)的固定位置该穿心导体在其圆周上设置被轧制成一字形凹凸的位置固定部(527)。象这样构成的第六实施例中，圆筒帽状的金属帽(530)从穿心导体(500)，(600)的穿心柱(520)的下端向上压入，金属帽(530)插入固定在穿心柱(520)的变形部(525)处并确定其固定位置。而且，当穿心导体(500)，(600)的穿心柱(520)需要在预定位置上确定确实的固定位置时，就要使用在穿心柱(520)上具备有位置固定部(527)的穿心导体(501)。
在上述那样的第六实施例中，平端子(510)和穿心柱(520)用同一材料整体构成，由于在平端子(510)下端的穿心柱(520)上具有形成变形部(525)的穿心导体(500)，对于现有的穿心导体来说是必需的焊接工序就没有必要了，从而节省了制造成本。而且，在金属帽(530)插入固定到穿心导体(501)的穿心柱(520)上时仅通过插入而固定，加焊料工序则没有必要，通过穿心柱(520)的位置固定部(527)就能够确定确定的固定位置。
图22表示本发明的第七实施例，图22A是穿心导体的分解透视图，图22B是其联接断面图。在这些图中的主要特征是：穿心导体(500)，(600)的平端子(510)和穿心柱(520)及金属帽(530)通过压力插接在一起。
在上述第七实施例中，穿心导体(500)这样构成：装配端片(512)从平端子(510)下端延长出来，上述平端子(510)的装配端片(512)被插入固定到圆柱形穿心柱(520)上端处的插入孔(532)和与陶瓷圆盘(200)的电极表面相联接的圆筒帽状金属帽(530)构成穿心柱(520)。通过锻造成型机上述穿心柱(520)的插入孔(532)和金属帽(530)自动地成型。而且，上述平端子(510)的装配端片(512)和穿心柱(520)的插入孔(532)的形状是四角形，但上述以外的形状如圆形或六角形也是可以的。
平端子(510)的装配端片(512)插入上述那样的穿心柱(520)的插入孔(532)中，通过加焊料固定或者通过压入而插入固定可以得到成品的穿心导体(500)。因此，由于具有穿心导体平端子和穿心柱及金属帽功能的穿心导体(500)，而使部件数量和装配工序得以减少，从而提高工作效率和生产率。而且，由于不必担心装配时出现联接不良或倾斜联接，装配误差得以减小，在对穿心式电容器进行装配和使用时，即使施加磁控管的加热器电源也不必担心会发生放电，提高了产品的可靠性。
图23表示本发明的第八实施例，图23A是穿心导体的分解透视图，图23B是其联接截面图。在这些图中的主要特征是：由一平板板材形成的穿心导体，和嵌入在上述整体的穿心导体的穿心柱中并被固定的金属帽。在上述第八实施例中，穿心导体(500)这样构成：平端子(514)和穿心柱(520)是相同厚度的平板，金属帽(530)在下端的边缘部上形成法兰(531)，垂直端片(532)设置在圆筒帽状的上端以便于围绕并夹持上述穿心柱(522)的两侧面。
金属帽(530)的垂直端片(532)以包覆着穿心柱(522)的两侧面那样从上述穿心导体(500)的穿心柱(522)下端插入，并通过加焊料固定在预定位置上。因此，金属帽(530)被简单地不倾斜地加焊料固定到穿心导体(500)的穿心柱(522)上，从而减少了装配误差。而且，由于不必担心在装配时出现穿心导体(500)和金属帽(530)的联接不良或倾斜联接，装配误差被减小到最小限度，由于不必担心在穿心式电容器使用时穿心导体(500)和接地板(300)之间的放电，产品的可靠性得以提高。
图24表示的是本发明的第九实施例。在该图中的主要特征是：穿心导体的平端子和金属帽及圆筒柱整体地形成。
上述第九实施例的穿心导体(500)的制造过程是：圆棒形原料(521)被切成预定长度，上述圆棒形原料(521)的下端从端部开始被轧制成较细直径从而形成穿心柱(524)和圆盘形法兰(534)，然后冲压成圆筒帽状的金属帽(535)，圆棒形原料(521)的上端通过冲压而形成平端子(515)，由此获得本发明的穿心导体(500)。对于这样的穿心式电容器，由于一个穿心导体(500)具有穿心导体和金属帽的功能，从而减小了部件数量和装配工序。而且，由于不必担心装配时的联接不良或倾斜联接，装配误差得以减小，由于穿心导体(500)是由整体构成从而减少了接触部位，导电性良好，从而提高了穿心式电容器的特性。
图25表示了本发明的第十实施例，图25A是穿心导体的分解透视图，图25B是其装配截面图。在这些图中的主要特征是：穿心导体的金属帽和平端子整体形成。由于上述第十实施例中的端子部(540)是板材制成，在上部形成平端子(541)而在其下部有穿心柱孔(543)穿过的帽状金属帽(537)象成为倒“T”字那样整体地形成。穿心柱部(525)是圆筒形的导线。穿心柱部(525)插入上述端子部(540)的金属帽(537)中的穿心柱孔(543)中，通过对该结合部进行加焊料或焊接而得到制成的穿心式电容器的穿心导体。
图26和图27表示了本发明的第十一实施例。在这些图中的主要特征是：在陶瓷圆盘(200)上表面的两个电极间，由电极的绝缘间隙，深度和内表面的间隔形成倒梯形凹槽。在上述陶瓷圆盘(200)的上表面的电极(212)，(222)间形成倒梯形凹槽(240)，它是由电极的绝缘间隙(G)，深度(D)和内表面的间隔(S)形成的。上述陶瓷圆盘(200)的电极绝缘间隙(G)和深度(D)保持在1-1.5mm之内，内表面的间隔(S)为S＝G/(1.35-1.45)mm，这都是所希望的。其理由是：如图27所示的那样，一边使电极的绝缘间隙(G)和深度(D)分别以相同值变化，内表面的间隔(S)以相同比率变化，一边用绝缘树脂材料维持绝缘并测定破坏绝缘的电压，并观察结果，与不稳定的输入端电压相反，是最稳定的，由于提高了抗绝缘破坏能力，就可以得到可靠性高陶瓷圆盘。
在上述图27中，X轴是电极的绝缘间隔(G)和深度(D)，该图的条件是G＝D时的曲线图，Y轴表示绝缘破坏电压。该图中的电压是交流(AC)电压，单位是KV。特别是，在上述电极的绝缘间隙(G)和深度(D)是1.15mm-1.35mm，内表面的间隔(S)是0.8mm-1.0mm时所能得到的最高抗绝缘破坏能力。同样，通过绝缘树脂材料(700)与陶瓷圆盘(200)的接触在电极的绝缘间隙(G)和内表面的间隔(S)间的比G/S为1.35-1.45时就能得到最高抗绝缘破坏能力。
如上所述，由于具备了由上表面电极(212)(222)间的电极绝缘间隙(G)和深度(D)及内表面的间隔(S)形成倒梯形凹槽的陶瓷圆盘(200)，则通过作用在陶瓷圆盘上的电场集中和绝缘树脂材料(700)同陶瓷圆盘(200)的抗绝缘破坏能力的差额，防止了在陶瓷圆盘的上表面电极附近产生破坏的路径，与不稳定的输入端电压相反而最稳定，具有抗绝缘破坏能力高的高压穿心式电容器可以获得。一方面，本发明的环氧绝缘树脂材料(700)可以由以金属帽(530)为中心的上部和下部绝缘树脂材料和其它绝缘树脂材料设计，上述上部和下部绝缘树脂材料由回跳(シヨア-)硬度(Hs)是50以下，热变形温度(T)是30℃以下的绝缘树脂材料形成，上述其它的绝缘树脂材料是这样一种绝缘树脂材料：其回跳硬度是78-82左右，热变形温度(T)是58℃-62℃，并且在预定厚度下铸造成型。由于上述上部和下部绝缘树脂材料的回跳硬度较低，上、下部绝缘树脂材料层就不能提供给穿心导体(500)、(600)以足够的机械强度，由于上、下部绝缘树脂材料的物理性质在热循环试验时提供了优良的耐压特性，不能由上、下部绝缘树脂材料提供的穿心导体的机械强度可以由具有高的回跳硬度和热变形温度的其它绝缘树脂材料提供。在上述绝缘树脂材料(700)的其它实施例中，上述上部和下部绝缘树脂材料用回跳硬度为75-85，热变型温度为45℃-55℃，耐弧特性在120Sec以上的同一物理特性的环氧树脂填充。
如上述那样，上、下部绝缘树脂材料用具有低的回跳硬度(Hs)和热形温度(T)的绝缘树脂材料填充。具有高的回跳硬度(Hs)和热变形温度(T)的其它绝缘树脂材料在上、下部绝缘树脂材料的上端被铸造成型，由于提供了具有上述特征的高压穿心式电容器，使其在可靠性试验之一的热循环试验中具有优良的耐压特性，从而提供给穿心导体以足够的机械强度。
Claims (19)
1.穿心式陶瓷电容器，包括：
一个在其上表面具有一对分离的电极(212)(222)和在其下表面具有共用电极(230)的陶瓷圆盘(200)；
一个接地板(300)，它具有其上放有所述陶瓷圆盘(200)的椭圆隆起部(310)，所述隆起部(310)在其中心有一开孔(330)，在隆起部(310)周围穿有许多小孔(320)，它们与隆起部分保持一预定距离；
一对穿心导体(500)(600)，其上通过低温焊、压熔焊等固定有一对金属帽(530)(630)，所述金属帽(530)(630)均在其圆边处隆起并分别放在所述分离电极(212)(222)之上；
一对绝缘管(550)(650)，它们包覆所述穿心导体的各穿心柱(520)(620)；
一个椭圆空心柱状的绝缘外壳(400)，它被接地板(300)分为包覆所述陶瓷圆盘(200)的上部绝缘外壳和下部绝缘外壳，但是它是通过往接地板所述小孔(320)注模而整体地形成的；
填充在绝缘外壳内的环氧树脂材料(700)；
因而，整体形成的上下部绝缘外壳形成了完全封闭，从而防止了绝缘树脂材料漏出。
2.根据权利要求1的穿心式陶瓷电容器，其特征在于在所述接地板(300)的所述隆起部(310)上放有一个半圆形凹槽(313)以能够在其上放置线状焊料。
3.根据权利要求1的穿心式陶瓷电容器，其特征在于在所述绝缘外壳(400)的内侧，形成了对所述陶瓷圆盘(200)进行导向的导向倾斜装置(432)和与陶瓷圆盘侧表面接触的接触装置(442)，从而防止了因陶瓷圆盘的位置脱离而发生的位置偏移。
4.根据权利要求1的穿心式陶瓷电容器，其特征在于所述椭圆隆起部(310)包括一个具有纵向椭圆开口的法兰(340)和一个其载面为“”状的环形接地电极(350)，所述环形接地电极紧粘在所述法兰的外表面上。
5.根据权利要求4的穿心式陶瓷电容器，其特征在于所述接地电极是导磁材料的。
6.根据权利要求1的穿心式陶瓷电容器，其特征在于所述孔(320)呈“Z”形布置，从而提高接地板同绝缘外壳的结合力。
7.根据权利要求1的穿心式陶瓷电容器，其特征在于填充在整体形成外壳之上部和下部绝缘外壳中的所述环氧绝缘树脂是相同的材料，在外壳的上部和下部分分开填有具有其它物理性质的另外的树脂材料。
8.根据权利要求7的穿心式陶瓷电容器，其特征在于在上部和下部绝缘外壳中的环氧绝缘树脂材料的回跳硬度(Hs)是小于50，热变形温度在30℃以下，而所述其它的绝缘材料的回跳硬度(Hs)为80以上，热变型温度为60℃以上。
9.根据权利要求1的穿心式陶瓷电容器，其特征在于填充在上下部绝缘外壳的绝缘树脂材料具有同样物理性质的环氧树脂，其在浸渍环氧树脂时的热变型温度为45℃-55℃，回跳硬度为75-85，耐弧特性为120sec以上从而保证其耐压特性和热变形温度以及平端小的维持强度。
10.根据权利要求1的穿心式陶瓷电容器，其特征在于所述陶瓷圆盘(200)由根据电极绝缘间隙G和深度D以及其表面上两个部分电极之内表面距离S的倒梯形凹槽(240)所形成。
11.根据权利要求1的穿心式陶瓷电容器，其特征在于所述凹槽(240)的电极绝缘间隙G是1mm至1.5mm。
12.根据权利要求10的穿心式陶瓷电容器，其特征在于内表面距离S与所述凹槽的电极绝缘间隙G之比保持在1.35到1.45。
13.根据权利要求1的穿心式陶瓷电容器，其特征在于所述穿心导体(500)(600)包含一个平端子(510)和一个用相同材料制成呈整体形的穿心柱(520)，并为穿心柱在平端子的下面提供了一个具有长轴a和短轴b的变形部(525)，从而通过插入把金属帽(530)(630)固定到穿心导体上，因而不需要焊接过程。
14.根据权利要求13的穿心式陶瓷电容器，其特征在于变形部(525)具有椭圆形截面或含有两个平衡平面的圆形截面，长轴a和短轴b之比b/a为0.6到0.98。
15.根据权利要求13的穿心式陶瓷电容器，其特征在于设置了通过在所述平端子(510)下端向穿心柱(520)沿圆周方向压制形成了呈凹凸线形的位置固定部(527)，使得金属帽具有插入装配的功能。
16.根据权利要求13的穿心式陶瓷电容器，其特征在于装配端片(512)由所述穿心导体(500)的平端子下部延伸出来，在所述穿心柱(520)的上端形成所述装配端片插入其中的插入小孔(532)，使上述平端子插入所述穿心柱上固定。
17.根据权利要求13的穿心式陶瓷电容器，其特征在于所述穿心导体(500)由平端子的板材料和穿心柱整体地形成，而圆柱形金属帽是用在其顶部的垂直端片(532)形成，以便通过管缝成型来包覆穿心柱的表面。
18.根据权利要求13的穿心式陶瓷电容器，其特征在于所述穿心导体500是通过锻造加工与所述平端子和所述金属帽整体地形成。
19.根据权利要求13的穿心式陶瓷电容器，其特征在于所述穿心导体和金属帽由具有其功能那样成为板材的倒“T”字形端子(540)和圆柱形穿心柱(520)构成。
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