CN113748474A - 电容器的母线结构 - Google Patents

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Abstract

绝缘体仅一体化到一侧的母线。一体化通过将母线中的一侧的对置板部作为插入部件的嵌件模塑来实现。所述绝缘体由位于所述一侧的对置板部的背面侧并设置于所述一侧的对置板部的背面侧与另一侧的对置板部之间的绝缘实效部分、位于所述另一侧的对置板部的正面侧的增强部分和将所述绝缘实效部分与所述增强部分连接成一体的连接部分构成。在所述绝缘体中，作为从侧面板部的上表面侧绕到下表面侧的部分的、所述绝缘实效部分、所述增强部分和所述连接部分的下端附近区域埋入于覆盖所述侧面板部的模塑树脂。

Description

电容器的母线结构
技术领域
本发明涉及一种电容器的母线结构，所述母线结构包括：电容器元件、在基端部与电容器元件连接的板状的第一和第二母线、设置于这两个母线之间的绝缘体、以及覆盖所述电容器元件的整体和包括所述基端部的所述一对母线的一部分的模塑树脂，所述绝缘体设置于两个母线所对置配置的一对对置板部之间。
背景技术
P极(阳极)和N极(阴极)的一对母线由导电性金属薄板构成，从低电感化及小型化的观点来看，最近有一对母线的对置板部之间接近配置的倾向。两个对置板部的游端侧的P极和N极这一对的外部连接端子部机械地和电性地与来自外部电气设备的电缆连接端子接合，但这些对置板部之间必须确实绝缘。因此，在一对对置板部之间夹入绝缘部件，但是从防止绝缘破坏的观点来看，有必要充分确保爬电距离。
但是，接合到电缆连接端子的外部连接端子部距离母线埋入到模塑树脂的基部的位置相当远，在进行接合作业等时外力作用时受到的力矩大。而且，母线是相当薄的板状体。
因此，由导电性金属的薄板构成的母线在与板面垂直的方向上容易受到翘曲、弯曲等变形。
以往，为了确保一对母线和绝缘板之间的位置精度，已知一种将设置在绝缘板的正反两面的凸部(突起部)插入一对对置板部的孔部中的每一个，定位这三个部件的技术。
现有一种作为绝缘部件而使用绝缘纸或绝缘片的材料(参照专利文献1、2)。在这些专利文献1、2中，公开有在承担一对母线之中的任一个极性的母线上缠绕绝缘纸而成的母线间的绝缘结构。
专利文献1：日本特开2008-288242号公报(日本专利第4946618号)
专利文献2：日本特开2010-225970号公报(日本专利第5239989号)
但是，绝缘纸或绝缘片非常薄又很柔软，形状很容易发生变化，因此操作起来非常困难。将绝缘纸(绝缘片)沿着对置板部的外周粘贴的作业依靠作业人员的手指尖作业，但是按照规定的相对位置关系进行粘贴相当困难。在粘贴作业中，绝缘纸(绝缘片)上会产生皱纹、松弛、波浪、变形、平行性失常、偏离规定的点等，在操作上常常会出现困难。
其结果是，如果相对位置精度或尺寸精度差，则一对对置板部间不能确保规定的爬电距离，有可能导致绝缘破坏，或无法得到所希望的低电感。
为了确保高位置精度和尺寸精度，要求熟练者谨慎的作业，但这会导致作业效率或生产成本上的问题。
在此基础上，绝缘纸(绝缘片)又薄又软，保形性差，对由一对对置板部构成的接近部的耐应力强度的增强几乎没有贡献。因此，由于常年持续使用会导致接近部发生变形和劣化，也有可能导致电容器的故障。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而创作的，其目的在于将作为低电感化要件的对置板部与绝缘体的相对位置关系、位置精度、尺寸精度高精度化，提高接近部的耐应力强度，同时实现生产率的提高和生产成本的降低。
本发明通过采取以下手段来解决上述的课题。
本发明的电容器的母线结构，其特征在于，包括：
电容器元件，在轴向两端具有一对异极的电极；
板状的第一和第二母线，分别具有侧面板部、对置板部和外部连接端子部，所述侧面板部延伸出连接到所述电容器元件的各个所述电极的基端部并沿着所述电容器元件的侧面配设，所述对置板部从所述侧面板部以竖立状态延伸，所述外部连接端子部从所述对置板部延伸；
绝缘体，在两个所述母线中的一对对置板部彼此相互接近而对置的状态下，设置于两个对置板部之间；以及
模塑树脂，覆盖所述电容器元件的整体和一对所述母线中的基端部和侧面板部，
所述绝缘体仅一体化到一对所述母线之中的一侧的母线，所述一体化通过嵌件模塑来构成，在所述嵌件模塑中，将所述一侧的母线中的对置板部作为插入部件并填充作为所述绝缘体的基料的树脂材料，
在所述嵌件模塑的树脂材料从所述一侧的对置板部的不面向另一侧的母线的对置板部的正面侧绕到背面侧的状态下，以整体包围的方式围绕所述一侧的对置板部，
从所述一侧的对置板部延伸的所述外部连接端子部从所述绝缘体的端部向上方突出，
一对所述母线之中的另一侧的母线中的对置板部的面向一侧的母线的对置面与所述绝缘体的所述背面侧抵接。
根据本发明的上述结构，发挥如下作用。
由模塑树脂构成的绝缘体与绝缘纸或绝缘片相比具有足够强的硬度，具有良好的保形性，从而不易变形。将绝缘体与一侧的母线中的对置板部一体化时，不需要人工作业，而是通过嵌件模塑来实现，因此对置板部与绝缘体的相对位置关系、位置精度和尺寸精度如预期那样准确。
对于将另一侧的对置板部的面向一侧的对置板部的对置面抵接到绝缘体的结构来说，当元件组装时，在该抵接的前阶段就能容易地检查绝缘体上是否存在成为绝缘不良的原因的填充树脂的空隙或缺损。
而且，由于以树脂材料为起源物质的绝缘体具有较高的保形性，因此对于该绝缘体与一侧的对置板部成为一体的元件的操作性优异。另外，由于能够通过嵌件模塑来制作，因此与作业人员的指尖作业相比，生产率非常优异，有利于抑制生产成本。当然，像在使用绝缘纸(绝缘片)情况下那样的皱纹、松弛、波浪、变形、偏差等的障碍也不会发生。
上述结构的本发明的电容器的母线结构具有如下的几个优选方式以及变化、变形的方式。
[1]所述绝缘体由位于所述一侧的对置板部的背面侧并设置于所述一侧的对置板部的背面侧与所述另一侧的对置板部之间的绝缘实效部分、位于所述一侧的对置板部的正面侧的增强部分和将所述绝缘实效部分与所述增强部分连接成一体的连接部分构成，
在所述绝缘体中，所述绝缘实效部分、所述增强部分和所述连接部分的接近所述电容器元件的下端附近区域埋入于所述模塑树脂的内部。
根据该结构，对置板部的正面侧的增强部分通过连接部分以连成一体的方式连接到一侧的对置板部的背面侧的绝缘实效部分，并且连接部分的一部分连接绝缘实效部分与增强部分。在此基础上，绝缘实效部分、增强部分和连接部分的下端附近区域埋入到覆盖一对母线中的基端部和侧面板部的模塑树脂中。因此，不仅两个对置板部之间的定位，各对置板部与绝缘体的定位也能如预期那样高精度地实现，而且能够使对两个对置板部的基部的安装固定强度足够高。其结果，使接近部的耐应力强度提高，即使常年持续使用也在防止接近部的变形、劣化以及电容器的故障上发挥很大的有效性。
[2]所述连接部分覆盖所述一侧的对置板部的上侧方的边缘部、左右两侧方的边缘部和从所述一侧的对置板部连续到侧面板部的弯曲部。由此，能够使由绝缘实效部分、增强部分和连接部分构成的绝缘体的整体强度足够高。
[3]所述连接部分的底面与所述电容器元件的上侧面抵接并得到支撑。由此，通过使绝缘体中的连接部分支撑在电容器元件的上侧面上，从而能够更确实地确保两个对置板部的姿势稳定性。
[4]所述连接部分具有支撑所述另一侧的母线中的侧面板部的下表面的水平支撑部。由此，另一侧的母线的姿势稳定性也能够更确实。
[5]所述连接部分具有限制所述另一侧的对置板部的相对位移的卡止部。在这种情况下，也能够使另一侧的母线的姿势稳定性更确实。
根据本发明，能够容易地检查作为对低电感化来说重要的要件之绝缘体中的缺损(空隙等)，并且，对于对置板部与绝缘体的相对位置关系、位置精度、尺寸精度能够提高可靠性，且提高接近部的耐应力强度，同时能够实现生产率的提高和生产成本的降低。
附图说明
图1是表示本发明的实施例中的电容器的主要部分的结构的立体图。
图2是表示本发明的实施例中的电容器元件和第二母线的立体图。
图3是本发明的实施例中的带绝缘体的第一母线的侧剖面图。
图4a是本发明的实施例中的带绝缘体的第一母线的主剖面图。
图4b是本发明的实施例中的带绝缘体的第二母线的主剖面图。
图5是本发明的实施例中的组件(部件集合体)的侧剖面图。
图6是本发明的实施例中的电容器的侧剖面图。
图7是本发明的另一实施例中的电容器的侧剖面图。
图8是表示本发明的又一实施例中的第二对置板部与带绝缘体的第一对置板部的主要部分的立体图。
具体实施方式
以下，关于上述结构的本发明的电容器的母线结构，以具体实施例的级别详细说明其实施方式。
在图1～图6中，1为电容器元件，1a、1b为电容器元件1中的一对异极的电极，2为第一母线，3为第二母线，2b、3b为两个母线2、3中的侧面板部，2a、3a为连接用小突片，2c、3c为对置板部，2d、3d为外部连接端子部，4为绝缘体，4a为绝缘体4中的绝缘实效部分，4b为增强部分，4c为连接部分，5为模塑树脂，6为外包装盒。
以金属化膜为主要要素的电容器元件1在其轴向两端具有一对异极的电极1a、1b。由薄板状的导电体构成的第一母线2和第二母线3这两个母线电性且机械性地连接到电容器元件1。第一母线2具有连接用小突片2a、侧面板部2b、对置板部2c和外部连接端子部2d。第二母线3具有连接用小突片3a、侧面板部3b、对置板部3c和外部连接端子部3d。第一母线2和第二母线3这两个母线各自的侧面板部2b、3b是沿着电容器元件1的上侧面1c配设的部分。优选地，侧面板部2b、3b平行于电容器元件1的上侧面1c(水平方向)延伸设置。从侧面板部2b、3b的始端侧的边缘部沿铅直方向向下折弯并延伸的连接用小突片2a、3a通过焊接连接到电容器元件1的一对异极的各电极1a、1b上。在两个母线2、3中，在从侧面板部2b、3b沿铅直方向向上折弯的竖立状态下分别延伸出对置板部2c、3c，进而外部连接端子部2d、3d从对置板部2c、3c各自的上侧方的边缘部2c1、3c1向上方延伸。第一母线2和第二母线3除了外部连接端子部2d、3d的位置之外呈对称的形状。
在相互接近的状态下，沿着电容器元件1的上侧面1c配设的侧面板部2b、3b从电容器元件1的轴向中央位置向上方弯折来形成一对对置板部2c、3c。两个对置板部2c、3c以相互接近并平行的姿势对置。并且，绝缘体4中的绝缘实效部分4a设置在两个对置板部2c、3c之间的间隙中。
绝缘体4除了该绝缘实效部分4a之外，还以连成一体的状态具备增强部分4b和连接部分4c，通过这三个部分的协作，绝缘体4一体化到第一母线2(第一对置板部2c的部分)。
以如下方式实现绝缘体4与第一母线2的一体化。即，将第一母线2中的对置板部2c作为插入部件，填充作为绝缘体4的基料的树脂材料并进行嵌件模塑。由此构成绝缘体4，但具体如下。
在注塑成型装置的模具的型腔内设置第一母线2中的对置板部2c，在合模后将树脂材料注入填充到型腔内，用树脂材料围绕作为插入部件的对置板部2c的周围。树脂材料在从对置板部2c的正面侧(不面向第二母线3中的对置板部3c的表面)绕到背面侧，且从与该对置板部2c相连的侧面板部2b的上表面侧绕到下表面侧的状态下，整体地包围对置板部2c。
通过这样的嵌件模塑制作的由树脂材料构成的绝缘体4包括应位于第一对置板部2c的背面侧并设置于第一对置板部2c和第二对置板部3c之间的绝缘实效部分4a、位于第一对置板部2c的正面侧的增强部分4b、以及将绝缘实效部分4a与增强部分4b连接成一体的连接部分4c。连接部分4c环绕第一对置板部2c的边缘部的整周。
绝缘体4中的绝缘实效部分4a紧贴于对置板部2c的背面，增强部分4b紧贴于对置板部2c的正面，连接绝缘实效部分4a与增强部分4b的连接部分4c覆盖对置板部2c的上侧方的边缘部2c1、左右两侧方的边缘部2c2、2c3和从对置板部2c连续到侧面板部2b的部分的弯曲部2e。
如此，在第一母线2的对置板部2c中，包括与外部连接端子部2d的基部侧部分及侧面板部2b连接的一部分在内的几乎整个对置板部2c由绝缘实效部分4a、增强部分4b和连接部分4c构成的绝缘体4包围。在这样的嵌件模塑中填充树脂硬化后的绝缘体4充分具有与现有例的绝缘纸或绝缘片相比不可比拟的高强度和保形性。绝缘体4以较强的结合力紧贴于对置板部2c的整个外周面，以强力的结合力实现一体化。
此外，从第一对置板部2c的上侧方的边缘部2c1延伸的外部连接端子部2d从绝缘体4的上侧面4d向上方突出。
一对母线2、3之中的第二母线3的对置板部3c的侧面(板面)与绝缘体4的绝缘实效部分4a的侧面(板面)抵接。
当组装如上所述那样绝缘体4未一体化到第一母线2的元件、未附设绝缘体的第二母线3和电容器元件1时，将带绝缘体4的第一母线2的侧面板部2b载置到电容器元件1的上侧面1c上，将连接用小突片2a焊接到电容器元件1的电极1a上。接下来，将第二母线3的侧面板部3b载置到电容器元件1的上侧面1c的同时，使第二母线3的对置板部3c的对置面(板面)紧贴到与第一对置板部2c一体的绝缘实效部分4a的对置面(板面)上。当进行该贴合作业时，能够容易地检查绝缘实效部分4a是否存在成为绝缘不良的原因的填充树脂的空隙或缺损。然后，将连接用小突片3a焊接到电容器元件1的电极1b上。
接下来，将组装有带绝缘体4的第一母线2、第二母线3和电容器元件1这三个元件的组件(部件集合体)收容到外包装盒6的内部，并通过模塑树脂5进行模塑成型。在这种情况下，模塑树脂5成为包覆电容器元件1的整体、两个母线2、3中的连接用小突起2a、3a以及侧面板部2b、3b的整体的状态。关于与第一母线2一体化的绝缘体4，作为从侧面板部2b的上表面侧绕到下表面侧的部分的、绝缘实效部分4a、增强部分4b和连接部分4c的接近电容器元件1的下端附近区域埋入到模塑树脂5的内部。
在如上所述构成的电容器的母线结构中，由绝缘实效部分4a、增强部分4b和连接部分4c相互连成一体化的三个要素构成并具有立体结构的绝缘体4紧贴于第一母线2的对置板部2c的外周面的整周来包围。连接部分4c覆盖第一对置板部2c的上侧方的边缘部2c1、左右两侧方的边缘部2c2、2c3和从第一对置板部2c连续到侧面板部2b的部分的弯曲部2e。连接部分4c的一部分在从侧面板部2b的上表面侧绕到下表面侧的状态下连接绝缘实效部分4a与增强部分4b，从而使绝缘体4的整体强度足够高。
连接部分4c的底面与电容器元件1的上侧面1c抵接并得到支撑，从而使两个对置板部2c、3c的姿势稳定性更加确实。
在此基础上，绝缘实效部分4a、增强部分4b和连接部分4c的接近电容器元件1的下端附近区域埋入于覆盖一对母线2、3中的侧面板部2b、3b的模塑树脂5。
这些结构的相乘的结果，不仅能够实现两个对置板部2c、3c之间的定位，还能够如预期那样高精度地实现各对置板部2c、3c与绝缘体4的定位。并且，对于覆盖电容器元件1的整体的模塑树脂5，能够使两个对置板部2c、3c的基部的安装固定强度足够高。进而，提高由外部连接端子部2d、3d以及对置板部2c、3c构成的接近部的耐应力强度，即使常年持续使用也有效地防止接近部的变形、劣化甚至电容器的故障。
在元件的组装作业中，绝缘体4由模塑树脂的硬化物构成，与现有例情况下的绝缘纸或绝缘片相比具有足够强的硬度和良好的保形性，防止发生皱纹、松弛、波浪、变形、偏差等。为了使呈立体结构的绝缘体4与第一母线2的对置板部2c一体化，可以采用嵌件模塑，不需要像现有例那样的人工作业。因此，对置板部2c与绝缘体4的相对位置关系、位置精度、尺寸精度如所预期那样准确。另外，生产率非常优异，有利于抑制生产成本。
在图7所示的另一实施例中，在绝缘体4中的连接部分4c上连接有支撑第二母线3中的侧面板部3b的整个下表面的侧面支撑部4e，使得第二母线3的姿势稳定性也更加确实。
在图8所示的又一实施例中，在绝缘体4中的连接部分4c上连接有限制第二对置板部3c的相对位移的卡止部4f。卡止部4f由一对轨道部4f1、4f1构成，该一对轨道部4f1、4f1与第二母线3中的对置板部3c的左右边缘部3c2、3c3卡合，限制向远离板面的方向的位移。根据该结构，能够使第二母线3的姿势稳定性更加确实。
产业上的可应用性
本发明涉及电容器的母线结构，其作为以下技术有用：该技术将作为低电感化要件的对置板部与绝缘体的相对位置关系、位置精度、尺寸精度高精度化来提高接近部的耐应力强度，同时实现生产率的提高和生产成本的降低。
附图标记说明
1 电容器元件
1a、1b 电极
1c 电容器元件的上侧面
2 第一母线
3 第二母线
2a、3a 连接用小突片(基端部)
2b、3b 侧面板部
2c、3c 对置板部
2c1 对置板部的上侧方的边缘部
2d、3d 外部连接端子部
2e 弯曲部
4 绝缘体
4a 绝缘实效部分
4b 增强部分
4c 连接部分
4d 上侧面
4e 侧面支撑部
4f 卡止部
5 模塑树脂

Claims (6)

1.一种电容器的母线结构，其特征在于，具有：
电容器元件，在轴向两端具有一对异极的电极；
板状的第一和第二母线，分别具有侧面板部、对置板部和外部连接端子部，所述侧面板部延伸出连接到所述电容器元件的各个所述电极的基端部并沿着所述电容器元件的侧面配设，所述对置板部从所述侧面板部以竖立状态延伸，所述外部连接端子部从所述对置板部延伸；
绝缘体，在两个所述母线中的一对对置板部相互接近而对置的状态下，设置于两个对置板部之间；以及
模塑树脂，覆盖所述电容器元件的整体和一对所述母线中的基端部和侧面板部，
所述绝缘体仅一体化到一对所述母线之中的一侧的母线，所述一体化通过嵌件模塑来实现，在所述嵌件模塑中，将所述一侧的母线中的对置板部作为插入部件并填充作为所述绝缘体的基料的树脂材料，
在所述嵌件模塑的树脂材料从所述一侧的对置板部的不面向另一侧的母线中的对置板部的正面侧绕到背面侧的状态下，以整体包围的方式围绕所述一侧的对置板部，
从所述一侧的对置板部延伸的所述外部连接端子部从所述绝缘体的端部向上方突出，
一对所述母线之中的另一侧的母线中的对置板部的面向一侧的母线的对置面与所述绝缘体的所述背面侧抵接。
2.根据权利要求1所述的电容器的母线结构，其特征在于，
所述绝缘体由位于所述一侧的对置板部的背面侧并设置于所述一侧的对置板部的背面侧与所述另一侧的对置板部之间的绝缘实效部分、位于所述一侧的对置板部的正面侧的增强部分和将所述绝缘实效部分与所述增强部分连接成一体的连接部分构成，
在所述绝缘体中，所述绝缘实效部分、所述增强部分和所述连接部分的接近所述电容器元件的下端附近区域埋入于所述模塑树脂的内部。
3.根据权利要求2所述的电容器的母线结构，其特征在于，
所述连接部分覆盖所述一侧的对置板部的上侧方的边缘部、左右两侧方的边缘部和从所述一侧的对置板部连续到侧面板部的弯曲部。
4.根据权利要求2或3所述的电容器的母线结构，其特征在于，
所述连接部分的底面与所述电容器元件的上侧面抵接并得到支撑。
5.根据权利要求2或3所述的电容器的母线结构，其特征在于，
所述连接部分具有支撑所述另一侧的母线中的侧面板部的下表面的水平支撑部。
6.根据权利要求2或3所述的电容器的母线结构，其特征在于，
所述连接部分具有限制所述另一侧的对置板部的相对位移的卡止部。
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