JP2007123378A - コンデンサ素子製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ハイブリッド自動車等に使用される金属化フィルムコンデンサに関し、素子の扁平加工時に膨れ等が発生して性能を満足できないという課題を解決し、精度良く扁平加工して優れた性能のコンデンサ素子を製造できるコンデンサ素子製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】第１・第２の供給部から送り出される２枚のフィルムを一対で重ね合わせて巻回されたコンデンサ素子を保持して取り出す素子取り出しチャック１と、コンデンサ素子の空洞部内に嵌まり込んでコンデンサ素子を押し広げる素子開きピン３と、コンデンサ素子を扁平加工するプレス４からなる素子加工部を設けた構成により、コンデンサ素子の空洞部内に曲げぐせを付けてプレス加工するために精度良く扁平加工できるようになり、これにより優れた性能のコンデンサ素子を安定して製造することができるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器、電気機器、産業機器、自動車等に使用され、特に、ハイブリッド自動車のモータ駆動用インバータ回路の平滑用、フィルタ用、スナバ用として最適な金属化フィルムコンデンサを製造する際に使用されるコンデンサ素子製造装置に関するものである。
近年、環境保護の観点から、あらゆる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。中でも自動車業界においては、電気モータとエンジンで走行するハイブリッド車（以下、ＨＥＶという）が市場導入される等、地球環境に優しく、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用の電気モータは使用電圧領域が数百ボルトと高いため、このような電気モータに関連して使用されるコンデンサとして、高耐圧で低損失の電気特性を有する金属化フィルムコンデンサが注目されており、さらに市場におけるメンテナンスフリー化の要望からも極めて寿命が長い金属化フィルムコンデンサを採用する傾向が目立っている。
そして、この種の金属化フィルムコンデンサは、樹脂からなる誘電体フィルム上に金属蒸着電極を形成した金属化フィルムを一対の金属蒸着電極が誘電体フィルムを介して対向するように巻回することによりコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子の両端面に金属溶射によるメタリコンからなる取り出し電極を夫々形成することにより構成されるものであり、使用される機器あるいは電源部の小型化やプリント基板上の搭載面積等の制約により、巻回したフィルムからなる円柱形状のコンデンサ素子を潰して小判形にした扁平形状のものが用いられており、このようなコンデンサ素子を製造する装置について以下に説明する。
図３はこの種の従来のコンデンサ素子製造装置の構成を示した正面図であり、図３において、例えば、掛軸１５に金属箔フィルムの材料巻回物１６を装填し、掛軸１７にセパレータフィルムの材料巻回物１８を装填した後、それぞれ誘導ローラ１９を経て合わせローラ２０に導かれ、ローター２１の巻芯軸２２に巻回されてコンデンサ素子２３が作られるというものである。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平７−７４０６５号公報
しかしながら上記従来のコンデンサ素子製造装置では、巻回を終えたコンデンサ素子２３を巻芯軸２２から取り出して図示しない潰し加工冶具により扁平加工を行う際に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、コンデンサ素子２３に設けられた巻芯２３ａの強度等の要因により、扁平加工後に元に戻ろうとしてコンデンサ素子２３に膨れが生じたり、巻芯２３ａに折れが発生したりするという問題があった。
従って、このような現象が発生すると、このコンデンサ素子２３の両端面に金属溶射によるメタリコンからなる取り出し電極（図示せず）を形成する際にバラツキが発生したり、コンデンサ素子２３の外形寸法が大きくなったりする等の問題が発生し、コンデンサとしての性能を十分に満足することができなくなるという課題を有したものであった。
本発明はこのような従来の課題を解決し、精度良く扁平加工を行うことにより、優れた性能のコンデンサ素子を安定して製造することが可能なコンデンサ素子製造装置を提供することを目的とするものである。
上記課題を解決するために本発明は、少なくとも、ボビンまたはリールに巻回されたフィルムを送り出す第１の供給部と、同様に構成された第２の供給部と、この第１・第２の供給部から夫々送り出される２枚のフィルムを一対として重ね合わせて巻回する巻き取り部とを有したコンデンサ素子製造装置において、上記巻き取り部で巻回されたコンデンサ素子を保持して取り出す素子取り出しチャックと、この素子取り出しチャックに保持されたコンデンサ素子の空洞部内に一対で嵌まり込んでコンデンサ素子を空洞部から外周方向に押し広げる素子開きピンと、この素子開きピンにより変形したコンデンサ素子を素子開きピンの移動方向と直交する方向からプレスして扁平加工するプレスからなる素子加工部を設けた構成にしたものである。
以上のように本発明によるコンデンサ素子製造装置は、巻回を終えたコンデンサ素子を扁平加工する素子加工部により、コンデンサ素子の空洞部内に素子開きピンを挿入して空洞部を外周方向に押し広げることによって強制的に曲げぐせを付けることができ、この曲げぐせを潰し加工の起点としてプレス加工することにより精度良く潰し加工を行うことができるようになり、これにより優れた性能のコンデンサ素子を安定して製造することができるようになるという効果が得られるものである。
（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。
図１は本発明の実施の形態１によるコンデンサ素子製造装置の素子加工部の構成を示した正面図であり、図１において、１は図示しない巻き取り部で巻回されたコンデンサ素子を保持して取り出すための素子取り出しチャックであり、この素子取り出しチャック１は図中の上下方向に自在に移動できるようにスライドレール２に取り付けられている。
３はコンデンサ素子の空洞部内に嵌まり込むように設けられた一対の素子開きピンであり、この素子開きピン３は図中の前後方向と左右方向に夫々自在に移動できるように取り付けられており、かつ、コンデンサ素子の空洞部と当接する当接部３ａは錘状に形成されているものである。４はプレスであり、上記素子開きピン３の開き方向と直交する方向からコンデンサ素子を保持した素子取り出しチャック１を上下からプレスするように構成されたものである。
このように構成された本実施の形態による素子加工部の動作について、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明すると、まず、図２（ａ）に示すように、図示しない巻き取り部で巻回されたコンデンサ素子５を素子取り出しチャック１で上下から保持して取り出した後、素子開きピン３を図中の奥から手前の方向に移動してコンデンサ素子５の空洞部５ａ内に挿入し、この素子開きピン３を外周方向に移動してコンデンサ素子５の空洞部５ａに当接させる。
続いて、図２（ｂ）に示すように、さらに素子開きピン３を外周方向に移動してコンデンサ素子５を外周方向に押し広げると共に、素子取り出しチャック１を上下から圧縮するように移動することによりコンデンサ素子５を楕円形に変形させた後、素子開きピン３を移動してコンデンサ素子５の空洞部５ａ内から抜き取り、元の位置に戻す。
続いて、図２（ｃ）に示すように、プレス４を作動し、上記素子開きピン３の開き方向と直交する方向からコンデンサ素子５を保持した素子取り出しチャック１を上下からプレスすることにより、コンデンサ素子５を扁平加工するようにしたものである。
このように本実施の形態による素子加工部は、先端を錘状にした当接部３ａを有する素子開きピン３によりコンデンサ素子５の空洞部５ａを外周方向に押し広げることにより、上記錘状にした当接部３ａによって空洞部５ａ内に折り曲げの起点となる曲げぐせを設けることができるようになり、これにより、プレス４により扁平加工を行ったコンデンサ素子５の巻芯は膨れや折れが発生することがなく、後工程でメタリコンからなる取り出し電極を精度良く形成し、コンデンサとしての性能を十分に満足することができるようになるものである。
本発明によるコンデンサ素子製造装置は、コンデンサ素子の扁平加工を精度良く行うことにより、優れた性能のコンデンサ素子を安定して製造することができるようになるという効果を有し、特に、ＨＥＶ用の金属化フィルムコンデンサ等を製造する製造装置として有用である。
本発明の一実施の形態によるコンデンサ素子製造装置の素子加工部の構成を示した正面図 （ａ）〜（ｃ）同素子加工部の動作を説明するための製造工程図 従来のコンデンサ素子製造装置の構成を示した正面図 （ａ）、（ｂ）扁平加工不良の状態を示したコンデンサ素子の断面図
符号の説明
１ 素子取り出しチャック
２ スライドレール
３ 素子開きピン
３ａ 当接部
４ プレス
５ コンデンサ素子
５ａ 空洞部

Claims (3)

  1. 少なくとも、ボビンまたはリールに巻回されたフィルムを送り出す第１の供給部と、同様に構成された第２の供給部と、この第１・第２の供給部から夫々送り出される２枚のフィルムを一対として重ね合わせて巻回する巻き取り部とを有したコンデンサ素子製造装置において、上記巻き取り部で巻回されたコンデンサ素子を保持して取り出す素子取り出しチャックと、この素子取り出しチャックに保持されたコンデンサ素子の空洞部内に一対で嵌まり込んでコンデンサ素子を空洞部から外周方向に押し広げる素子開きピンと、この素子開きピンにより変形したコンデンサ素子を素子開きピンの移動方向と直交する方向からプレスして扁平加工するプレスからなる素子加工部を設けたコンデンサ素子製造装置。
  2. コンデンサ素子の空洞部と当接する一対の素子開きピンの当接部を錐状にした請求項１に記載のコンデンサ素子製造装置。
  3. 少なくとも、第１・第２の供給部のいずれか一方に装填するフィルムとして、誘電体フィルム上に金属蒸着電極を形成した金属化フィルムを用いる請求項１に記載のコンデンサ素子製造装置。
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