【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は力率改善用の電力用、電気機器用、各種電源回路用及び通信機器等に使用される金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フィルムコンデンサは小型化の方向にあり、フィルムを積層したコンデンサが多く製造され、その製造方法に関する技術が知られている。従来の積層コンデンサの製造方法の一例として、まず、図６に示すように、金属化ポリエステルフィルム５２、誘電体フィルム５３とからなるフィルム母材５４を準備する。次にこのフィルム母材５４を、図７に示すように、リング状の巻芯ボビン５１に所定のターン数、リング状に巻回する。この際、フィルム母材５４の巻始めと巻終わりに非伸縮性の樹脂吸収部材として紙５６を巻回し、コンデンサ母体５５を生成する。図７は巻回し終えて生成したコンデンサ母体５５の斜視図、図８は巻回積層したコンデンサ母体５５の一部分を拡大した図を示す。なお、ここでコンデンサ母体５５とは、巻芯ボビン５１を除いた金属化ポリエステルフィルム５２と誘電体フィルム５３および紙５６とからなる部分を指す。
【０００３】
そしてフィルム母材５４を巻回し終わった後、幅方向（巻芯ボビン５１の径方向と垂直方向、以下同じ）の両側の端面に外部に電極引き出すために金属溶射によりメタリコン５７を設け、さらにコンデンサの特性の安定化の為に熱処理する。この工程は、巻芯ボビン５１とコンデンサ母体５５とを一体にしたまま行う。なお、紙５６を巻くのは、この熱処理時に巻回強度が緩んで容量変化やｔａｎδの悪化を防ぐために、熱膨張しにくい紙で巻いて全体を締め付けるようにするためである。また、ポリエステルフィルムの場合、熱による膨張、収縮の変化率は小さく、巻回の締め付けは紙で充分であった。
【０００４】
そして、熱処理が終了した後、巻芯ボビン５１を幅方向にプレスし、巻芯ボビン５１と、コンデンサ母体５５とを分離する。さらに、図９に示すようなコンデンサエレメント５８を、所望の静電容量が得られるようにリング状のコンデンサ母体５５を径方向に切断して得る。このようにして得られたコンデンサエレメント５８を、生成したメタリコン５７の電極部に端子付けした後、ケース（図示せず）に挿入して巻回型積層コンデンサを製造する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の製造方法ではコンデンサ母材として、例えば、金属化ポリプロピレンフィルムと誘電体ポリプロピレンフィルムの構成にした場合、熱処理によるフィルムの熱収縮応力が格段に大きくなり巻回積層したコンデンサ母体とリング状の巻芯ボビンとを、幅方向のプレスによって分離することができないという課題を有している。従来の製造方法によれば、熱処理する際、リング状巻芯ボビンは熱膨張によりボビン径が大きくなる方向にあり、又、母材は熱可塑性のポリプロピレンフィルムであるからボビンの中心方向に熱収縮する力が作用するので、リング状巻芯ボビンとコンデンサ母体とは密着し、幅方向プレスでは分離できなくなるという課題があった。
【０００６】
なお、ポリプロピレンフィルムは、ポリエステルフィルムに比べ、耐電圧特性がよく、小型化への要求に合致した優れた特性を有しているので、使用する利点は大きく、この製造上の課題を解決する手段が望まれていた。
【０００７】
本発明は巻回積層したコンデンサ母体とリング状の巻芯ボビンとを分離するコンデンサ製造方法を提供することを目的とし、特にフィルムにポリプロピレンを用いる場合に効果を奏するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法は、上記課題を解決するために、金属化フィルムを順次巻回しながらリング状に積層する巻芯ボビンは、あらかじめ切れ目を有するリング形状のものであり、さらには、その切れ目付近の肉厚を薄くしたものである。また、その切れ目を取り外し可能なジョイントでリング形状を保持できる機能を備えたものである。
【０００９】
さらに、本発明の巻回型積層フィルムコンデンサの製造方法は、金属化フィルムを順次巻回しながらリング状に積層する巻芯ボビンは、複数のリンク支点を設け、前記リング支点を中心として回転できるリンク機構を有するリング状のものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１、図２および図３を用いて説明する。図１は、本実施の形態における巻芯ボビンの正面図、図２は、本実施の形態における巻回したコンデンサの斜視図、図３は巻回積層したコンデンサの一部を拡大した図である。図２において、１はリング形状をなす巻芯ボビンである。この巻芯ボビン１に、図３の拡大図で示すように、最初に保護フィルム２（ポリプロピレンフィルム厚さ７μｍ、幅３２ｍｍ）を巻回し、さらに両面亜鉛金属化フィルム３（ポリプロピレンフィルム厚さ７μｍ、幅３２ｍｍ）と誘電体フィルム４（ポリプロピレンフィルム厚さ７μｍ、幅２９．６〜３０．５ｍｍ）とを交互に巻回する。そして所定のターン数巻回後、最後に再びフィルム２ａを巻回して巻回積層したフィルムコンデンサのコンデンサ母体５を作る。ここでコンデンサ母体５とは、巻芯ボビン１を除いた、保護フィルム２、２ａ、両面亜鉛金属化フィルム３および誘電体フィルム４とからなり、両面亜鉛金属化フィルム３と、誘電体フィルム４とを巻回し、その巻始めと巻終わりに保護フィルム２、２ａを施したものを指す。
【００１１】
フィルム巻回完了後、図２で示すように、コンデンサ母体５の幅方向の両側端面に金属溶射にて電極引き出し用のメタリコン６を施し、金属バンド７で外周を巻、さらに締め付け冶具７ａにて締め付け、１０５℃で１時間の熱処理を行う。その後、金属バンド７を外し、コンデンサ母体５と巻芯ボビン１とを分離する。
【００１２】
なお、本実施の形態で巻回したフィルムを金属バンド７を用いて締めつけているが、ポリプロピレンフィルムの場合、熱収縮応力が非常に大きく、コンデンサの容量安定性やｔａｎδの良好な特性を得るためには、このように金属バンドを使用する必要がある。そのために、巻芯ボビン１とコンデンサ母体５との密着強度は相当に強く、容易に巻芯ボビン１を取り除くことはできなかった。
【００１３】
ここで、図１を用いてその分離方法について説明する。図１において、１は巻芯ボビンであり、１ｂは切れ目、１ｃはジョイント、１ｄはスペーサ挿入部を示す。
【００１４】
図１に示すように、巻芯ボビン１は、切れ目１ｂを有しており、切れ目１ｂが巻芯ボビン１の端部となっている。そして、巻芯ボビン１の、端部に近い部分を、点線で示すように内側へたわませることにより、巻芯ボビン１とコンデンサ母体５との密着力をなくし、コンデンサ母体５と巻芯ボビン１とを分離させることができる。本実施の形態では、図１に示すように、巻芯ボビン１の切れ目１ｂは、巻芯ボビン１の径方向に対して斜めの方向に設け、さらにこの部分を他の部分より薄くしている。このようにすることで、巻芯ボビン１を内側へたわみやすくしている。
【００１５】
また、図１に示すように、巻芯ボビン１には、切れ目１ｂの部分にジョイント１ｃを挿入するための挿入部１ｄ設けており、この挿入部１ｄにジョイント１ｃを挿入させることで、巻芯ボビン１はリング形状を保持させており、フィルムの巻回作業はリング形状を保持した状態で行う。また、ジョイント１ｃは、巻芯ボビン１から取り外しが可能なようにしており、コンデンサ母体５と巻芯ボビン１とを分離する際は、最初にジョイント１ｃを幅方向に突き出して巻芯ボビン１から取り除く。次にジョイント１ｃが入っていた挿入部１ｄに図示しないピンを挿入しピンを中心方向に動かすことで切れ目１ｂの接合部がずれ、巻芯ボビン１の形状が、リング形状から小径楕円形状に変形する。この状態にすることで、母体コンデンサと巻芯ボビンの密着力が無くなり、両者を分離できる。
【００１６】
さらに、分離されたリング状の母体コンデンサは所定静電容量になるように切断され、図９に示すのと同様のコンデンサエレメントを作る。
【００１７】
また、本実施の形態における巻芯ボビンの、別の実施例について図４を用いて説明する。図４で示すように、巻芯ボビン１は、欠落部１ｅを設け、リング形状を形成する一部を欠落させており、この欠落部１ｅを別部品であるスペーサ１ｆで埋めることでリング形状を形成している。そして、このスペーサ１ｆは取り外しが可能であり、コンデンサ母体を生成後、スペーサ１ｆを取り除き、巻芯ボビン１の欠落部分を挟んだ両端に近い部分を内側にたわませることで巻芯ボビン１とコンデンサ母体とを分離させる。
【００１８】
このような巻芯ボビン１を用い、リング形状にした状態でフィルムを巻回し、熱処理後まずスペーサ１ｆを取り除き、取り除かれた巻芯ボビン１の端部近辺を内側にたわますことで、コンデンサ母体と巻芯ボビンとを分離させる。
【００１９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態の巻芯ボビンを示したものであり、実施の形態１に対して、この巻芯ボビンの形状が異なる。
【００２０】
図５において、１１は巻芯ボビン、１１ｂはリンク支点を示し、巻芯ボビン１１は３箇所にリンク支点１１ａ、１１ｂ、１１ｃを設けてあり、リンク支点１１ａ〜１１ｃを中心として回転できるリンク機構によりリング形状およびそれ以外の形状に変形できる。このような巻芯ボビン１１をリング形状にした状態で、巻芯ボビン１１にフィルムを巻回して実施の形態１と同様に母体コンデンサを生成する。そして、その母材コンデンサと巻芯ボビン１１の分離を行う際、中央のリンク支点１１ｂをリングの中心方向に引き寄せると、リンク支点１１ａ、１１ｃが回転し、リング形状が半円形状に変形することで、母体コンデンサと巻芯ボビン１１との密着力が開放されスムーズな分離が可能となる。
【００２１】
なお、実施の形態１および２では、両面金属化フィルムと金属蒸着しない誘電体フィルムとを巻回する実施例について示したが、特に両面金属化フィルムでなくても片面金属化フィルムどうしでも、本発明の効果を奏することができる。
【００２２】
また、本発明は、誘電体フィルムにポリプロピレンフィルムを用いる例を示したが、特に材料を限定しなくても本発明は適用でき、かつコンデンサ母体を容易に取り出すという点で有効な手段である。
【００２３】
このように、実施の形態１および２で示した製造方法によれば、巻芯ボビンに金属化フィルム巻回後、熱処理する際、リング状巻芯ボビンは熱膨張によりボビン径が大きくなる方向にあり、又、特にフィルム母材がポリプロピレンフィルムである場合、ポリプロピレンフィルムが熱可塑性であるためにボビンの中心方向に熱収縮する力が作用することにより巻芯ボビンとコンデンサ母体は密着し、幅方向プレスでは分離できなくなるという従来の課題に対し、巻芯ボビンのリング形状を径方向に小さくする為、両者の密着力は無くなりコンデンサ母体に負荷をかけることなく分離することができる。
【００２４】
また、外部電極引き出し用メタリコンの付着が巻芯ボビンのエッジにかかり、プレスして幅方向に巻芯ボビンをずらした時、割れ、剥れ等の現象が起こっていたが、本実施の形態のよる製造方法では径方法に分離する為、メタリコンの割れ、剥れを防ぐ効果も図れる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明により、巻回型積層フィルムコンデンサ母体と巻芯ボビンとを外傷を与えずに分離でき、メタリコン割れ、剥れ等を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における巻芯ボビンの正面図
【図２】実施の形態１における巻回したコンデンサの斜視図
【図３】実施の形態１における巻回積層したコンデンサの一部を拡大した図
【図４】実施の形態１における巻芯ボビンの別の実施例を示す正面図
【図５】実施の形態２における巻芯ボビンの正面図
【図６】金属化ポリエステルフィルムと誘電体フィルムとからなるフィルム母材を示す図
【図７】従来の巻回したコンデンサの斜視図
【図８】従来の巻回積層したコンデンサ母体の一部分を拡大した図
【図９】コンデンサエレメントを示す図
【符号の説明】
１、１１ 巻芯ボビン
３ 金属化フィルム
１ｂ 切れ目部
１ｃ ジョイント
１ｅ 欠落部
１ｆ スペーサ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ リンク支点[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a metallized film capacitor used for electric power for power factor improvement, electric equipment, various power supply circuits, communication equipment, and the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, film capacitors have been reduced in size, and many capacitors in which films have been laminated have been manufactured, and techniques relating to the manufacturing methods are known. As an example of a conventional method for manufacturing a multilayer capacitor, first, as shown in FIG. 6, a film base material 54 composed of a metallized polyester film 52 and a dielectric film 53 is prepared. Next, as shown in FIG. 7, the film base material 54 is wound around a ring-shaped core bobbin 51 in a predetermined number of turns. At this time, a paper 56 is wound as a non-stretchable resin absorbing member at the beginning and end of the winding of the film base material 54 to form the capacitor base 55. FIG. 7 is a perspective view of the capacitor matrix 55 generated after winding, and FIG. 8 is an enlarged view of a part of the capacitor matrix 55 wound and laminated. Here, the capacitor base 55 refers to a portion including the metallized polyester film 52, the dielectric film 53, and the paper 56 excluding the core bobbin 51.
[0003]
After the film base material 54 has been wound, a metallikon 57 is provided by metal spraying on both end surfaces in the width direction (the direction perpendicular to the radial direction of the core bobbin 51, the same applies hereinafter) in order to extract electrodes to the outside. Heat treatment to stabilize the properties of This step is performed while the core bobbin 51 and the capacitor base 55 are integrated. Note that the paper 56 is rolled in order to prevent the change of capacity and the deterioration of tan δ due to the loosening of the winding strength during the heat treatment, and to tighten the entirety by winding the paper with a paper that does not easily expand thermally. In the case of a polyester film, the rate of change in expansion and shrinkage due to heat was small, and paper was sufficient for tightening the winding.
[0004]
Then, after the heat treatment is completed, the core bobbin 51 is pressed in the width direction to separate the core bobbin 51 from the capacitor base 55. Further, a capacitor element 58 as shown in FIG. 9 is obtained by cutting the ring-shaped capacitor base 55 in the radial direction so as to obtain a desired capacitance. After the thus obtained capacitor element 58 is connected to the electrode portion of the formed metallikon 57, it is inserted into a case (not shown) to manufacture a wound multilayer capacitor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional manufacturing method, when the capacitor base material is made of, for example, a metalized polypropylene film and a dielectric polypropylene film, the heat shrinkage stress of the film due to the heat treatment is significantly increased, and the wound and laminated capacitor base material and ring are used. There is a problem that the core bobbin cannot be separated from the core bobbin by pressing in the width direction. According to the conventional manufacturing method, when heat treatment is performed, the ring-shaped bobbin is in a direction in which the bobbin diameter increases due to thermal expansion, and since the base material is a thermoplastic polypropylene film, it thermally shrinks toward the center of the bobbin. Therefore, there is a problem that the ring-shaped bobbin and the capacitor base are in close contact with each other and cannot be separated by the widthwise pressing.
[0006]
The polypropylene film has a higher withstand voltage characteristic than the polyester film and has excellent characteristics meeting the demand for miniaturization. Therefore, the advantage of using the polypropylene film is great. Was desired.
[0007]
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a capacitor that separates a wound and laminated capacitor matrix and a ring-shaped core bobbin, and has an effect particularly when polypropylene is used for a film.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the method of manufacturing a wound type laminated film capacitor according to the present invention is configured such that a core bobbin for laminating in a ring shape while sequentially winding a metallized film is a ring-shaped bobbin having a break in advance. Further, the thickness near the cut is reduced. In addition, it has a function of retaining the ring shape with a joint that can remove the cut.
[0009]
Further, in the method of manufacturing a wound type laminated film capacitor according to the present invention, the core bobbin for laminating in a ring shape while sequentially winding the metallized film is provided with a plurality of link fulcrums, and a link that can rotate around the ring fulcrum. It has a ring shape with a mechanism.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. FIG. 1 is a front view of a core bobbin in the present embodiment, FIG. 2 is a perspective view of a wound capacitor in the present embodiment, and FIG. 3 is an enlarged view of a part of the wound and laminated capacitor. . In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a core bobbin having a ring shape. As shown in the enlarged view of FIG. 3, a protective film 2 (polypropylene film thickness 7 μm, width 32 mm) is first wound on this core bobbin 1, and a double-sided zinc metallized film 3 (polypropylene film thickness 7 μm, A width of 32 mm) and a dielectric film 4 (polypropylene film thickness of 7 μm, width of 29.6 to 30.5 mm) are alternately wound. After a predetermined number of turns, the film 2a is finally wound again to form a capacitor matrix 5 of a film capacitor which is wound and laminated. Here, the capacitor base 5 is composed of the protective films 2 and 2a, the double-sided zinc metallized film 3 and the dielectric film 4 excluding the core bobbin 1, and the double-sided zinc metallized film 3 and the dielectric film 4 , And the protective film 2, 2a is applied at the beginning and end of the winding.
[0011]
After the film winding is completed, as shown in FIG. 2, a metallikon 6 for extracting an electrode is applied to both end surfaces in the width direction of the capacitor base 5 by metal spraying, the outer periphery is wound with a metal band 7, and further, a fastening jig 7a is used. Tightening and heat treatment at 105 ° C. for 1 hour. Thereafter, the metal band 7 is removed, and the capacitor base 5 and the core bobbin 1 are separated.
[0012]
Although the film wound in the present embodiment is fastened using the metal band 7, in the case of a polypropylene film, the heat shrinkage stress is very large, and in order to obtain good capacitance stability and good characteristics of tan δ of the capacitor. Requires the use of metal bands in this manner. For this reason, the adhesion strength between the core bobbin 1 and the capacitor base 5 is considerably high, and the core bobbin 1 cannot be easily removed.
[0013]
Here, the separation method will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is a core bobbin, 1b is a cut, 1c is a joint, and 1d is a spacer insertion part.
[0014]
As shown in FIG. 1, the core bobbin 1 has a cut 1 b, and the cut 1 b is an end of the core bobbin 1. Then, by bending the portion of the core bobbin 1 close to the end portion inward as shown by the dotted line, the adhesion between the core bobbin 1 and the capacitor base 5 is eliminated, and the capacitor base 5 and the core bobbin 1 can be separated. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the cut 1b of the core bobbin 1 is provided in a direction oblique to the radial direction of the core bobbin 1, and this portion is made thinner than other portions. . By doing so, the core bobbin 1 is easily bent inward.
[0015]
Further, as shown in FIG. 1, the core bobbin 1 is provided with an insertion portion 1d for inserting the joint 1c into the cut 1b, and by inserting the joint 1c into the insertion portion 1d, The bobbin 1 holds the ring shape, and the film winding operation is performed while maintaining the ring shape. The joint 1c is detachable from the core bobbin 1. When the capacitor base 5 and the core bobbin 1 are separated from each other, the joint 1c is first protruded in the width direction to remove the joint 1c from the core bobbin 1. remove. Next, a pin (not shown) is inserted into the insertion portion 1d in which the joint 1c is inserted, and the joint of the cut 1b is displaced by moving the pin in the center direction, and the shape of the core bobbin 1 is changed from a ring shape to a small-diameter elliptical shape. I do. In this state, the adhesion between the mother capacitor and the core bobbin is lost, and both can be separated.
[0016]
Further, the separated ring-shaped base capacitor is cut so as to have a predetermined capacitance, thereby producing a capacitor element similar to that shown in FIG.
[0017]
Another example of the core bobbin in the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the core bobbin 1 is provided with a notch 1e, and a part forming a ring shape is cut off. The notch 1e is filled with a spacer 1f, which is another component, to reduce the ring shape. Has formed. The spacer 1f can be removed. After the capacitor base is formed, the spacer 1f is removed, and a portion close to both ends sandwiching the missing portion of the core bobbin 1 is bent inward to be in contact with the core bobbin 1. Separate from the capacitor body.
[0018]
Using such a core bobbin 1, a film is wound in a ring shape, and after heat treatment, the spacer 1 f is first removed, and the vicinity of the end of the removed core bobbin 1 is bent inward to obtain a capacitor. The mother body and the core bobbin are separated.
[0019]
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a core bobbin of the present embodiment, and the shape of the core bobbin is different from that of the first embodiment.
[0020]
In FIG. 5, reference numeral 11 denotes a core bobbin, 11b denotes a link fulcrum, and the core bobbin 11 is provided with link fulcrums 11a, 11b, and 11c at three positions, and is provided by a link mechanism that can rotate around the link fulcrums 11a to 11c. It can be transformed into a ring shape and other shapes. With such a core bobbin 11 in a ring shape, a film is wound around the core bobbin 11 to produce a mother capacitor in the same manner as in the first embodiment. Then, when the base material capacitor and the core bobbin 11 are separated, if the central link fulcrum 11b is pulled toward the center of the ring, the link fulcrums 11a and 11c rotate and the ring shape is deformed into a semicircular shape. As a result, the adhesion between the mother capacitor and the core bobbin 11 is released, and a smooth separation becomes possible.
[0021]
In the first and second embodiments, an example in which a double-sided metallized film and a dielectric film that is not metal-deposited is wound is described. The effects of the invention can be achieved.
[0022]
Although the present invention has been described with reference to an example in which a polypropylene film is used as the dielectric film, the present invention can be applied without particularly limiting the material, and is an effective means in that the capacitor base can be easily taken out.
[0023]
As described above, according to the manufacturing method described in Embodiments 1 and 2, when the metallized film is wound around the core bobbin and then heat-treated, the ring-shaped core bobbin is expanded in a direction in which the bobbin diameter increases due to thermal expansion. Yes, and especially when the film base material is a polypropylene film, the core film bobbin and the capacitor base are in close contact with each other due to the heat shrinking force acting in the center direction of the bobbin because the polypropylene film is thermoplastic, and In order to solve the conventional problem that separation cannot be performed by pressing, the ring shape of the core bobbin is reduced in the radial direction, so that the adhesion between the two is lost and separation can be performed without applying a load to the capacitor body.
[0024]
In addition, when the metallicon for external electrode withdrawal was applied to the edge of the core bobbin and pressed to shift the core bobbin in the width direction, phenomena such as cracking and peeling occurred. In the production method according to the above method, since the separation is performed by the diameter method, the effect of preventing cracking and peeling of the metallikon can be achieved.
[0025]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a wound-type laminated film capacitor base material and a core bobbin can be isolate | separated, without giving a damage, and a metallikon crack and peeling are prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a core bobbin according to Embodiment 1. FIG. 2 is a perspective view of a wound capacitor according to Embodiment 1. FIG. 3 is an enlarged view of a part of a wound laminated capacitor according to Embodiment 1. FIG. 4 is a front view showing another example of the core bobbin in the first embodiment. FIG. 5 is a front view of the core bobbin in the second embodiment. FIG. 6 is a metallized polyester film and a dielectric film. FIG. 7 is a perspective view of a conventional wound capacitor. FIG. 8 is an enlarged view of a part of a conventional wound and laminated capacitor matrix. FIG. 9 is a view showing a capacitor element. Explanation of reference numerals]
1, 11 core bobbin 3 metallized film 1b cut 1c joint 1e missing part 1f spacer 11a, 11b, 11c link fulcrum
