JP2017069326A - コンデンサモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】小型化又は扁平化が可能で、且つサージ電圧が有利に低減されるように改良された構造を有するコンデンサモジュールを提供すること。【解決手段】誘電体と金属蒸着膜との積層方向を厚さ方向とし、且つ一対のメタリコン電極（１４、１４）の対向方向の長さよりも、それに直角な方向の長さが長い積層型フィルムコンデンサ素子（コンデンサ素子１２）の複数が、それぞれ、メタリコン電極（１４、１４）の対向方向に間隔を隔てて並んで配列されていると共に、複数のコンデンサ素子（１２）の全てにおいて、コンデンサ素子（１２）のメタリコン電極（１４）に接続されたバスバー（２４）の一部（２６）によって、かかるコンデンサ素子（１２）の積層方向の側の面が覆われるように構成し、そのようなバスバーの一部（２６）と一対のメタリコン電極（１４、１４）間とで、互いに逆方向に並走する電流経路が形成されるように、構成した。【選択図】図３

Description

本発明は、コンデンサモジュールに係り、特に、複数のコンデンサ素子を有し、小型化又は扁平化が可能で、且つサージ電圧を有利に低減可能なコンデンサモジュールに関するものである。

従来から、車両や産業用機械等に組み込まれている電力変換装置（インバータ等）の電子回路上には、電圧の平滑化等を目的として、コンデンサが配置されている。そして、近年、各種機器の高性能化に伴い、そのようなコンデンサの大容量化が要求されており、そのために、複数のコンデンサ素子を接続してなるコンデンサモジュールが用いられてきている。

そして、そのようなコンデンサモジュールとして、例えば、特開２０１１−０９６７８５号公報（特許文献１）には、複数の容量素子［ここでは、筒形状（巻回型）のフィルムコンデンサ］を備える容量素子モジュールが、明らかにされている。また、そこでは、複数の容量素子が、それぞれ、軸方向を揃えて並列に配列され、一対のバスバーにより外部に接続されてなる構成が、採用されている（同文献の段落［００２４］〜［００３０］及び図１等参照）。

特開２０１１−０９６７８５号公報

ところで、近年では、各種機器に対するレイアウト上の要求が厳しくなるのに伴い、コンデンサモジュールに対しても、小型化又は扁平化が強く求められてきている。しかしながら、上記特許文献１の如く、巻回型のコンデンサ素子を複数用いてなるコンデンサモジュールにあっては、スペース効率が悪いため、小型化又は扁平化が難しい問題がある。更に、そのような巻回型のコンデンサ素子は、各コンデンサ素子の容量を大きくしようとすると、電極の対向方向に直交する方向の寸法が不可避的に大きくなるため、形状自由度が低く、各種機器に応じた性能及びレイアウトの要求に柔軟に対応することが出来ないという問題を内在しているのである。

また、電力変換装置の電子回路上に配置される部品においては、回路を流れる電流が時間の経過と共に変化すると、電磁誘導により磁束が発生し、更に、その発生した磁束によって起電力が誘導されることにより、瞬間的に、定常状態を超える大きな電圧、所謂サージ電圧が発生するという問題があるところから、そのようなサージ電圧を低減することが、求められている。かかるサージ電圧は、電子回路上に配置された部品のインダクタンスが小さくなる程、小さくなることが知られており、従って、電子回路上に配置されるコンデンサモジュールにあっても、インダクタンスを低減することが求められているが、未だ十分に有効な手段は提案されていない。

ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、小型化又は扁平化が可能で、且つサージ電圧が有利に低減されるように改良された構造を有するコンデンサモジュールを提供することにある。

そして、本発明にあっては、かかる課題を解決するために、複数の誘電体と複数の金属蒸着膜とが交互に積層され、相対向する一対の側面にメタリコン電極がそれぞれ形成されてなる積層型フィルムコンデンサ素子の複数が、それぞれ、該積層型フィルムコンデンサ素子の一対のメタリコン電極にそれぞれ接続されたバスバーによって、外部電源と電気的に並列に接続されているコンデンサモジュールであって、前記積層型フィルムコンデンサ素子が、前記誘電体と金属蒸着膜との積層方向を厚さ方向とし、且つ前記一対のメタリコン電極の対向方向の長さよりも該対向方向に直角な方向の長さが長い長手矩形厚板形状を呈しており、更に該積層型フィルムコンデンサ素子の複数が、それぞれ、その長手方向が互いに平行な状態で、該一対のメタリコン電極の対向方向に間隔を隔てて並んで配列されていると共に、それら複数の積層型フィルムコンデンサ素子の全てにおいて、該積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極に接続された前記バスバーの一部によって、該積層型フィルムコンデンサ素子の前記積層方向の少なくとも何れか一方の側の面の少なくとも一部が覆われるように構成され、該積層型フィルムコンデンサ素子を覆うバスバーの一部と、該積層型フィルムコンデンサ素子の一対のメタリコン電極間とで、互いに逆方向に並走する電流経路が形成されるように構成したことを特徴とするコンデンサモジュールを、その要旨とするものである。

なお、このような本発明に従うコンデンサモジュールの望ましい態様の一つによれば、前記積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極に接続されるバスバーが、該積層型フィルムコンデンサ素子の長手方向とそれに直角な方向に拡がる平板状の平板部と、かかる平板部の長手方向に延びる端縁部から立ち上がるように形成された接続片部と、を有しており、前記平板部によって、前記積層型フィルムコンデンサ素子の少なくとも何れか一方の側の面が実質的に覆われていると共に、前記接続片部が、前記平板部の長手方向に所定の間隔を隔てて複数個形成されており、該複数の接続片部において、前記バスバーが、前記積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極に接続されている。

また、本発明にあっては、前記複数の積層型フィルムコンデンサ素子のうちの少なくとも一つにおいて、該一つの積層型フィルムコンデンサ素子の前記バスバーの設けられていない側の面の少なくとも一部が、該一つの積層型フィルムコンデンサ素子とは異なる他の積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極と前記外部電源とを電気的に接続するバスバーの一部によって覆われており、該一つの積層型フィルムコンデンサ素子の前記バスバーの設けられていない側の面と、該他の積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極と外部電源とを電気的に接続するバスバーの一部との間に、隙間が設けられているか、又は磁束を遮蔽する部材が介装されていることが、望ましい。

このように、本発明に従うコンデンサモジュールにあっては、誘電体と金属蒸着膜との積層方向を厚さ方向とし、且つ一対のメタリコン電極の対向方向の長さよりも、そのような対向方向に直角な方向の長さが長い長手矩形厚板形状を呈する積層型フィルムコンデンサ素子の複数が、それぞれ、その長手方向が互いに平行な状態で、一対のメタリコン電極の対向方向に間隔を隔てて並んで配列されているところから、コンデンサモジュールが有利に小型化又は扁平化されることとなる。また、そのような積層型フィルムコンデンサ素子においては、目的とする性能（静電容量等）を確保しつつ、その厚さ方向、一対のメタリコン電極の対向方向、及び長手方向（一対のメタリコン電極の対向方向に直角な方向）の寸法を、それぞれ、比較的自由に設定出来るところから、寸法自由度が高く、コンデンサモジュールに対する小型化又は扁平化の要求に有利に対応することが出来るという利点もある。

しかも、本発明に従うコンデンサモジュールにあっては、各積層型フィルムコンデンサ素子における一対のメタリコン電極の対向方向の寸法が、かかる一対のメタリコン電極の対向方向に直角な方向の寸法よりも短くされているところから、各積層型フィルムコンデンサ素子の一対のメタリコン電極間に形成される電流経路が有利に短くされている。これにより、各積層型フィルムコンデンサにおけるインダクタンス、ひいてはコンデンサモジュール全体のインダクタンスが有利に低減されることとなり、コンデンサモジュールで発生するサージ電圧の低減が効果的に図られ得ることとなるのである。

そして、本発明に従うコンデンサモジュールにあっては、複数の積層型フィルムコンデンサ素子の全てにおいて、各積層型フィルムコンデンサ素子のそれぞれを外部電源と電気的に接続するバスバーの一部によって、各積層型フィルムコンデンサ素子の積層方向の少なくとも何れか一方の側の面の少なくとも一部が覆われるように構成されており、積層型フィルムコンデンサ素子を覆うバスバーの一部と、かかる積層型フィルムコンデンサ素子の一対のメタリコン電極間とで、互いに逆方向に並走する電流経路が形成されるように構成されている。これによって、そのような積層型フィルムコンデンサ素子を覆うバスバーの一部にて形成される電流経路において生じる磁束と、かかる積層型フィルムコンデンサ素子の一対のメタリコン電極間に形成される電流経路において生じる磁束とが、互いに打ち消されるようにされており、以て、コンデンサモジュール全体のインダクタンスが有利に低減されて、コンデンサモジュールで発生するサージ電圧を効果的に低減することが出来るのである。

本発明に従うコンデンサモジュールの一例を示す斜視説明図である。 図１のＡ−Ａ断面において、積層型フィルムコンデンサ素子の断面のみを示す拡大説明図である。 図１におけるＡ−Ａ断面拡大説明図である。 図３におけるＢ矢視説明図である。 図３に示されるコンデンサモジュールにおける電流経路を模式的に示すための概略説明図であって、（ａ）は、左側コンデンサ素子に係る電流経路について、（ｂ）は、右側コンデンサ素子に係る電流経路について、それぞれ示している。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明に従うコンデンサモジュールの他の例を、図３に対応する断面形態においてそれぞれ示す断面拡大部分説明図であって、（ｃ）は、図５に対応する概略説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明に従うコンデンサモジュールの別の例についてそれぞれ示す、図５に対応する概略説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明に従うコンデンサモジュールの他の異なる例についてそれぞれ示す、図５に対応する概略説明図である。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の代表的な実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

先ず、図１には、本発明に従うコンデンサモジュールの一例が、斜視図の形態で示されている。そこにおいて、コンデンサモジュール１０は、長手矩形厚板形状を呈するコンデンサ素子１２の複数（ここでは、二つ）を備え、それらのコンデンサ素子１２、１２が、それぞれ、外部電源（図示せず）と電気的に並列に接続されてなる構造を有している。

ここで用いられているコンデンサ素子１２、１２は、何れも、複数の誘電体と複数の金属蒸着膜とが交互に積層され、相対向する一対の側面にメタリコン電極１４、１４がそれぞれ形成されてなる、所謂、積層型フィルムコンデンサ素子である。具体的には、コンデンサ素子１２は、図２に示されるように、誘電体としての樹脂フィルム１６上に金属蒸着膜１８が形成されてなる構造の金属化フィルムの複数が重ね合わされ、積層されてなる構造を有している。なお、図２では、本実施形態におけるコンデンサ素子１２の構造の理解を容易とするために、樹脂フィルム１６及び金属蒸着膜１８の厚さが、実際とは異なる誇張された大きさで示されていることが、理解されるべきである。

誘電体を構成する樹脂フィルム１６は、ポリプロピレン製の延伸フィルムからなり、１〜１０μｍ程度の適度に薄い厚さを有している。樹脂フィルム１６を構成する樹脂材料としては、ポリプロピレンに何等限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタレート、ポリフッ化ビニリデン等の、従来からフィルムコンデンサにおいて樹脂フィルムの形成材料として使用される絶縁性の樹脂材料が、適宜に用いられ得る。

金属蒸着膜１８は、コンデンサ素子１２における内部電極膜として機能するものである。このような金属蒸着膜１８は、アルミニウムや亜鉛等の公知の金属材料を蒸着材として用いて、ＰＶＤやＣＶＤの範疇に属する、従来から公知の真空蒸着法を実施することにより、樹脂フィルム１６上に形成されるものであって、膜抵抗値が１〜５０Ω／ｃｍ² 程度となるように、その形成材料や膜厚等が適宜に決定されることとなる。ここでは、金属蒸着膜１８はアルミニウムからなっている。

なお、樹脂フィルム１６上には、それぞれ、金属蒸着膜１８が何等形成されていないマージン部２０が設けられている。図２に示されるように、コンデンサ素子１２においては、各マージン部２０が、コンデンサ素子１２のメタリコン電極１４、１４の対向方向において、それぞれ互い違いに位置するように、配置されている。

また、樹脂フィルム１６と金属蒸着膜１８との積層方向（図２における上下方向）の両側には、樹脂製の保護フィルム２２、２２が配設されている。これにより、コンデンサ素子１２の保護や、コンデンサ素子１２乃至はコンデンサモジュール１０の作製に係る作業性の向上が図られる。

コンデンサ素子１２において、相対向する一対の側面（図２における左右方向の側面）に形成されたメタリコン電極１４、１４は、コンデンサ素子１２の外部電極としての機能を発揮するものであり、それぞれ、所定の金属材料を用いて、公知の手法で溶射することにより形成された金属被覆膜にて、構成されている。このようなメタリコン電極の形成材料としては、特に限定されるものではなく、アルミニウムや亜鉛等の金属材料が、適宜に用いられ得る。

ここで、図１に示されているように、コンデンサ素子１２において、樹脂フィルム１６と金属蒸着膜１８との積層方向を厚さ方向とし、そのような厚さ方向の寸法をＴｃとする一方、一対のメタリコン電極１４、１４の対向方向の長さをＬｃ（電極方向寸法）とし、かかる一対のメタリコン電極１４、１４の対向方向に直角な方向の長さをＷｃ（幅方向寸法）とすると、コンデンサ素子１２においては、その電極方向寸法：Ｌｃよりも幅方向寸法：Ｗｃが大きくされている。かくして、コンデンサ素子１２が、樹脂フィルム１６と金属蒸着膜１８との積層方向を厚さ方向とし、且つ一対のメタリコン電極１４、１４の対向方向の長さ（Ｌｃ）よりも、一対のメタリコン電極１４、１４の対向方向に直角な方向の長さ（Ｗｃ）が長い長手矩形厚板形状を呈するように構成されているのである。更に、コンデンサ素子１２にあっては、その厚さ寸法：Ｔｃが、電極方向寸法：Ｌｃ及び幅方向寸法：Ｗｃに対して、十分に小さくされている。

図１及び図３に示されるように、コンデンサモジュール１０においては、かくの如き構造を有する二つのコンデンサ素子１２、１２が、それぞれ、その長手方向（幅方向）が互いに平行な状態で、一対のメタリコン電極１４、１４の対向方向（電極方向）に間隔を隔てて並んで配列されている。なお、それら二つのコンデンサ素子１２、１２は、互いに略同一の形状で略同一の特性を有するものであるが、以下においては、適宜、図３において左側に配置されているコンデンサ素子１２を左側コンデンサ素子１２Ｌと称し、図３において右側に配置されているコンデンサ素子１２を右側コンデンサ素子１２Ｒと称して、説明する。

そして、図１及び図３に示されるように、コンデンサモジュール１０においては、複数のバスバー部材２４（第一バスバー部材２４ａ、第二バスバー部材２４ｂ、第三バスバー部材２４ｃ、及び第四バスバー部材２４ｄ）が所定の位置に配設されている。各コンデンサ素子１２、１２は、それぞれ、所定のバスバー部材（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）又はそれらの一部を介して、外部電源と電気的に並列に接続されている。

それら第一乃至は第四バスバー部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、それぞれ、コンデンサ素子１２の長手方向（幅方向）とそれに直角な方向（電極方向）に拡がる平板状の平板部２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）を有している。より詳細には、第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂについて、図４に例示されているように、平板部２６ｂの幅方向寸法：Ｗｂが、コンデンサ素子１２の幅方向寸法：Ｗｃと略同等又はＷｃよりも僅かに小さくされていると共に、かかる平板部２６ｂの電極方向寸法：Ｌｂが、コンデンサ素子１２の電極方向寸法：Ｌｃと略同等又はＬｃよりも僅かに小さくされている。即ち、第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂの平面形状が、コンデンサ素子１２の平面形状と略同等な大きさとされている。これにより、第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂが、右側コンデンサ素子１２Ｒの積層方向の側の一方の面（ここでは、上側の面）の略全部を覆うようにされている。換言すれば、第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂによって、右側コンデンサ素子１２Ｒの積層方向の上側の面が実質的に覆われるようになっているのである。

また、第一バスバー部材２４ａの平板部２６ａ及び第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄも、上述した第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂと同等の大きさとされており、そのような第一バスバー部材２４ａの平板部２６ａによって、左側コンデンサ素子１２Ｌの積層方向の上側の面が覆われている一方、第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄによって、左側コンデンサ素子１２Ｌの積層方向の下側の面が実質的に覆われるようになっている。なお、第三バスバー部材２４ｃにおいては、その平板部２６ｃの幅方向寸法がコンデンサ素子１２の幅方向寸法（Ｗｃ）と略同等とされているものの、図３から明らかなように、かかる平板部２６ｃの電極方向寸法がコンデンサ素子１２の電極方向寸法（Ｌｃ）よりも小さくされている。

さらに、第一乃至は第四バスバー部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄにおいては、それぞれ、平板部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの長手方向に延びる端縁部から、コンデンサ素子１２、１２に向かって立ち上がるように、長手方向に所定の間隔を隔てて複数（ここでは、四つ；図１参照）の接続片部２８（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ）が形成されている。そして、図３に示されるように、第一バスバー部材２４ａの接続片部２８ａが左側コンデンサ素子１２Ｌの左側のメタリコン電極１４に、第二バスバー部材２４ｂの接続片部２８ｂが右側コンデンサ素子１２Ｒの右側のメタリコン電極１４に、第三バスバー部材２４ｃの接続片部２８ｃが右側コンデンサ素子１２Ｒの左側のメタリコン電極１４に、第四バスバー部材２４ｄの接続片部２８ｄが左側コンデンサ素子１２Ｌの右側のメタリコン電極１４に、それぞれ、半田付け等の公知の手段を用いて、電気的に接続されている。

ここで、コンデンサモジュール１０においては、図３に示されるように、第一バスバー部材２４ａと第二バスバー部材２４ｂとが、複数個（ここでは、四個；図１参照）の上側端子部材３０を介して電気的に接続されていると共に、第三バスバー部材２４ｃと第四バスバー部材２４ｄとが、複数個（ここでは、四個）の下側端子部材３２を介して電気的に接続されている。なお、各上側端子部材３０は、それぞれ、その中央部が絶縁部材３５で被覆されており、各上側端子部材３０と、左側コンデンサ素子１２Ｌの右側のメタリコン電極１４及び右側コンデンサ素子１２Ｒの左側のメタリコン電極１４とが直接接触し、短絡を生ずるようなことが防止されている。

また、第一バスバー部材２４ａ及び第四バスバー部材２４ｄには、外部電源と接続するための外部接続部３４（３４ａ、３４ｄ）が設けられている。ここでは、外部接続部３４ａ、３４ｄは、各バスバー部材２４ａ、２４ｄの長手方向に所定の間隔を隔てて、それぞれ複数個（ここでは、四個；図１参照）ずつ設けられている。電子回路上に配置されるコンデンサモジュール１０は、それら各外部接続部３４ａ、３４ｄにおいて、外部電源と電気的に接続されるようになっている。

このようなコンデンサモジュール１０の各コンデンサ素子１２Ｌ、１２Ｒにおける電流経路について、図５の（ａ）及び（ｂ）に示されるところより、それぞれ、概略的に説明する。それら図５の（ａ）及び（ｂ）においては、ある瞬間における電流の流れとして、図中に細線矢印にて示されるように、外部電源から第一バスバー部材２４ａの外部接続部３４ａへと流れ込み、且つ第四バスバー部材２４ｄの外部接続部３４ｄから外部電源へと流れ出す電流を仮定する。なお、図５の（ａ）及び（ｂ）においては、各構成部品を簡略化して示すと共に、対象とするコンデンサ素子（左側コンデンサ素子１２Ｌ又は右側コンデンサ素子１２Ｒ）に係る電流経路を構成しない部分、例えば、対象としないコンデンサ素子（右側コンデンサ素子１２Ｒ又は左側コンデンサ素子１２Ｌ）や、対象とするコンデンサ素子と外部電源とを接続するバスバーとして作用しない部分（バスバー部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄやそれらの一部）については、破線で示し、その説明を省略する。

また、一般に、電子回路を構成する部品としてのコンデンサは、極性が交互に変化する交流に合わせて充電、放電を繰り返すことで、交流電流を通過させる性質があるところから、ここでは、これを電流が流れることと同等とみなし、コンデンサ素子１２の内部において、一対のメタリコン電極１４、１４間に電流経路が形成されるものとする。

ここにおいて、図５の（ａ）に示されるように、左側コンデンサ素子１２Ｌにおいては、外部電源から流れ込む電流が、第一バスバー部材２４ａの外部接続部３４ａから、第一バスバー部材２４ａの接続片部２８ａを通して、左側のメタリコン電極１４へと流れる。そして、左側コンデンサ素子１２Ｌの内部を通過した電流は、右側のメタリコン電極１４から、第四バスバー部材２４ｄの接続片部２８ｄ、第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄ、及び第四バスバー部材２４ｄの外部接続部３４ｄを通して、外部電源へ流れ出ることとなる。

このとき、図５の（ａ）において、白抜き矢印にて示すように、左側コンデンサ素子１２Ｌの右側のメタリコン電極１４に接続され、かかる左側コンデンサ１２Ｌと外部電源とを電気的に接続するバスバーの一部であって、左側コンデンサ素子１２Ｌの積層方向の下側の面を覆う第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄにて形成される電流経路と、左側コンデンサ素子１２Ｌの一対のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路とが、互いに逆方向に並走するようになっている。

一方、図５の（ｂ）に示されるように、右側のコンデンサ素子１２Ｒにおいては、外部電源から流れ込む電流が、第一バスバー部材２４ａの外部接続部３４ａから、第一バスバー部材２４ａの平板部２６ａ、上側端子部材３０、第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂ、及び第二バスバー部材２４ｂの接続片部２８ｂを通して、右側のメタリコン電極１４へと流れる。そして、右側コンデンサ素子１２Ｒの内部を通過した電流は、左側のメタリコン電極１４から、第三バスバー部材２４ｃの接続片部２８ｃ、第三バスバー部材２４ｃの平板部２６ｃ、下側端子部材３２、第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄ、及び第四バスバー部材２４ｄの外部接続部３４ｄを通して、外部電源へ流れ出ることとなる。

このとき、図５の（ｂ）において、白抜き矢印にて示すように、右側コンデンサ素子１２Ｒの右側のメタリコン電極１４に接続され、かかる右側コンデンサ１２Ｒと外部電源とを電気的に接続するバスバーの一部であって、右側コンデンサ素子１２Ｒの積層方向の上側の面を覆う第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂにて形成される電流経路と、右側コンデンサ素子１２Ｒの一対のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路とが、互いに逆方向に並走するようになっている。

このように、本実施形態にあっては、コンデンサモジュール１０を構成するコンデンサ素子１２、１２の全てにおいて、コンデンサ素子１２のメタリコン電極１４に接続されたバスバーの一部によって、かかるコンデンサ素子１２の積層方向の少なくとも何れか一方の側の面の少なくとも一部が覆われるように構成され、そのようにコンデンサ素子１２を覆うバスバーの一部と、かかるコンデンサ素子１２の一対のメタリコン電極１４、１４間とで、互いに逆方向に並走する電流経路が形成されるように構成されているところから、そのようにコンデンサ素子１２を覆うバスバーの一部にて形成される電流経路において生じる磁束と、かかるコンデンサ素子１２の一対のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路において生じる磁束とが、互いに打ち消されるようにされている。

すなわち、コンデンサモジュール１０にあっては、左側コンデンサ素子１２Ｌにおいて、かかる左側コンデンサ素子１２Ｌを覆うバスバーの一部である第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄにて形成される電流経路において生じる磁束と、そのような左側コンデンサ素子１２Ｌの一対のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路において生じる磁束とが、互いに打ち消されるようにされていると共に、右側コンデンサ素子１２Ｒにおいて、かかる右側コンデンサ素子１２Ｒを覆うバスバーの一部である第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂにて形成される電流経路において生じる磁束と、そのような右側コンデンサ素子１２Ｒの一対のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路において生じる磁束とが、互いに打ち消されるようにされているのである。これによって、コンデンサモジュール１０を構成する全てのコンデンサ素子１２、１２のインダクタンスが低減されて、コンデンサモジュール１０全体のインダクタンスが有利に低減されることとなり、以て、コンデンサモジュール１０において生ずるサージ電圧を効果的に低減することが出来ることとなるのである。

そして、本実施形態においては、左側コンデンサ素子１２Ｌを覆う第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄ、及び右側コンデンサ素子１２Ｒを覆う第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂの平面形状が、対応するコンデンサ素子１２（１２Ｌ又は１２Ｒ）の平面形状と略同等な大きさとされており、それら第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄ及び第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂが、対応するコンデンサ素子１２の積層方向の側の面の略全部を覆うように、換言すれば、それら第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄ及び第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂによって、対応するコンデンサ素子１２の積層方向の側の面が実質的に覆われるようになっている。これにより、コンデンサモジュール１０を構成するコンデンサ素子１２、１２の幅方向及び電極方向の全体に亘って、インダクタンスの低減効果を得ることが出来るのである。

また、各バスバー部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、それぞれ、平板部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの長手方向に所定の間隔を隔てて複数個形成された接続片部２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄにおいて、対応するコンデンサ素子１２のメタリコン電極１４に接続されているところから、コンデンサ素子１２の内部で、一対のメタリコン電極１４、１４間に、かかるコンデンサ素子１２の幅方向の全体（全幅）に亘って、有利に一様な電流経路が形成されるようになっている。それ故に、コンデンサ素子１２、１２のそれぞれにおいて、第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄ又は第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂとの間で、より有利にインダクタンスが低減される特徴が発揮されることとなるのである。

さらに、本実施形態においては、第一バスバー部材２４ａ及び第四バスバー部材２４ｄの長手方向に所定の間隔を隔てて、それぞれ複数個（四個）の外部接続部３４ａ又は３４ｄが設けられており、且つ第一バスバー部材２４ａと第二バスバー部材２４ｂとが複数個（四個）の上側端子部材３０によって接続されると共に、第四バスバー部材２４ｄと第三バスバー部材２４ｃとが複数個（四個）の下側端子部材３２によって接続されている。そのため、各バスバー部材２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄの平板部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、特に、対応するコンデンサ素子１２を覆う第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂ及び第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄにおいて、その全幅に亘って、有利に一様に電流経路が形成されることとなり、以て、対応するコンデンサ素子１２のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路との間で、磁束が有利に打ち消され合うのである。

しかも、ここでは、第四バスバー部材２４ｄの平板部２６ｄが、左側コンデンサ素子１２Ｌの積層方向の下側の面と近接した位置に配置されていると共に、第二バスバー部材２４ｂの平板部２６ｂが、右側コンデンサ素子１２Ｒの積層方向の上側の面と近接した位置に配置されている。これにより、互いに逆方向に並走するように形成される電流経路間の距離が近くなって、磁束が有利に打ち消されるようになる。

加えて、コンデンサ素子１２、１２は、その厚さ寸法：Ｔｃが、電極方向寸法：Ｌｃ及び幅方向寸法：Ｗｃに対して、十分に小さくされているところから、コンデンサ素子１２、１２の厚さ方向の全体に亘って、有利に磁束が打ち消されることとなり、以て、コンデンサ素子１２、１２のインダクタンスの低減に寄与することとなる。

そして、本実施形態のコンデンサモジュール１０にあっては、各コンデンサ素子１２、１２において、一対のメタリコン電極１４、１４の対向方向の長さ（Ｌｃ）よりも、そのような一対のメタリコン電極１４、１４の対向方向に直角な方向の長さ（Ｗｃ）が長い、換言すれば、一対メタリコン電極１４、１４の対向方向の長さ（Ｌｃ）が、そのような一対のメタリコン電極１４、１４の対向方向に直角な方向の長さ（Ｗｃ）よりも短くされているところから、各コンデンサ素子１２、１２の一対のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路が有利に短くされている。これにより、各コンデンサ素子１２、１２におけるインダクタンスが低減されて、コンデンサモジュール１０全体のインダクタンスが有利に低減されることとなり、以て、コンデンサモジュール１０で発生するサージ電圧の低減が効果的に図られ得ることとなるのである。

なお、このようなコンデンサモジュール１０においては、上述せる如き長手矩形厚板形状を呈する積層型フィルムコンデンサ素子１２の複数が、それぞれ、その長手方向が互いに平行な状態で、一対のメタリコン電極１４、１４の対向方向に間隔を隔てて並んで配列されているところから、コンデンサモジュール１０が有利に小型化又は扁平化されることとなる。また、そのような積層型フィルムコンデンサ素子１２は、目的とする性能（静電容量等）を確保しつつ、その厚さ方向寸法：Ｔｃ、電極方向寸法：Ｌｃ、及び幅方向寸法：Ｗｃを、それぞれ、比較的自由に設定出来るところから、寸法自由度が高く、コンデンサモジュール１０に対する小型化又は扁平化の要求に有利に対応することが出来、更に、コンデンサモジュール１０を扁平化出来ることにより、放熱効果が得られるという利点もある。

ところで、上記実施形態における複数のコンデンサ素子の一つである左側コンデンサ素子１２Ｌにおいて、その積層方向の上側の面には、かかる左側コンデンサ素子１２Ｌのメタリコン電極１４に接続され、左側コンデンサ素子１２Ｌと外部電源とを接続するバスバーの一部は設けられていない。代わりに、そのような左側コンデンサ素子１２Ｌの積層方向の上側の面が、左側コンデンサ素子１２Ｌとは異なる他のコンデンサ素子である右側コンデンサ素子１２Ｒのメタリコン電極１４と外部電源とを電気的に接続するバスバーの一部である、第一バスバー部材２４ａの平板部２６ａによって覆われている。

ここで、かくの如き構造とされた、左側コンデンサ素子１２Ｌの積層方向の上側の面と、右側コンデンサ１２Ｒを外部電源と接続する第一バスバー部材２４ａの平板部２６ａとの間には、隙間が設けられているか、又は磁束を遮蔽する部材が介装されていることが望ましく、それぞれ、その一例が、図６の（ａ）及び（ｂ）に示されている。

図６の（ａ）においては、左側コンデンサ素子１２Ｌの積層方向の上側の面上に、二つのスペーサ部材３６、３６が載置されており、第一バスバー部材２４ａの平板部２６ａがかかるスペーサ部材３６、３６の上に載置されることにより、左側コンデンサ素子１２Ｌの積層方向の上側の面と第一バスバー部材２４ａの平板部２６ａとの間に、所望の隙間：ｄが形成されるようになっている。

また、図６の（ｂ）においては、左側コンデンサ素子１２Ｌの積層方向の上側の面と第一バスバー部材２４ａの平板部２６ａとの間に、かかる平板部２６ａの平面形状と略同等な又はそれよりも僅かに大きな平面形状を有する長手矩形板形状を呈する所定の遮蔽板３８が介装されている。なお、そのような遮蔽板３８としては、例えば、表面全体が絶縁処理された金属製の板材等が用いられる。

そして、このような構成を採用することにより、図６の（ｃ）に概略的に示されるように、左側コンデンサ素子１２Ｌの一対のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路（図中、実線白抜き矢印にて示す）と、そのような電流経路と同一方向に並走する第一バスバー部材２４ａの平板部２６ａにて形成される電流経路（図中、破線白抜き矢印にて示す）とにおいて、それぞれ生じる磁束が結合することを有利に阻止することが可能となるのであり、以て、コンデンサ素子１２（左側コンデンサ素子１２Ｌ）のインダクタンスが低減されて、コンデンサモジュール１０全体のインダクタンスがより有利に低減されることとなるのである。

以上、本発明の代表的な実施形態について幾つか詳述してきたが、それらは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。

すなわち、コンデンサモジュール１０における、各バスバー部材２４と各コンデンサ素子１２のメタリコン電極１４との接続態様については、上記実施形態の態様に何等限られるものではなく、例えば、各バスバー部材２４の形態（平板部２６の形状や大きさ、接続片部２８の形成部位、外部接続部３４の形成部位等）を適宜に変更して、図７の（ａ）〜（ｄ）に示されるような接続態様とすることも可能である。要するに、それら図７の（ａ）〜（ｄ）の何れの態様にあっても、図中、白抜き矢印にて示されるように、コンデンサモジュール１０を構成する全てのコンデンサ素子１２、１２において、各コンデンサ素子１２のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路に対して、かかるコンデンサ素子１２のメタリコン電極１４に接続され、且つかかるコンデンサ素子１２の積層方向の少なくとも何れか一方の側の面の少なくとも一部を覆うバスバーの一部によって、逆方向に並走する電流経路が形成されていればよいのである。

また、コンデンサモジュール１０を構成するコンデンサ素子１２の個数についても、例示の如き二個に限られず、三個以上とすることも出来る。例えば、図８の（ａ）及び（ｂ）には、三個のコンデンサ素子１２、１２、１２が配列されてなるコンデンサモジュール１０の一例がそれぞれ示されている。ここにおいても、図中、白抜き矢印にて示されるように、コンデンサモジュールを構成する全てのコンデンサ素子１２、１２、１２において、各コンデンサ素子１２のメタリコン電極１４、１４間に形成される電流経路に対して、かかるコンデンサ素子１２のメタリコン電極１４に接続され、且つかかるコンデンサ素子１２の積層方向の少なくとも何れか一方の側の面の少なくとも一部を覆うバスバーの一部によって、逆方向に並走する電流経路が形成されているところから、各コンデンサ素子１２のインダクタンスの低減効果、ひいてはコンデンサモジュール１０全体のインダクタンスの低減効果を有利に得ることが出来るのである。

なお、コンデンサモジュール１０においては、上側端子部材３０や下側端子部材３２は必ずしも必要ではない。例えば、上側端子部材３０や下側端子部材３２を用いず、複数のバスバー部材２４のうちの一部又は全部を一体化することも可能である。但し、このような上側端子部材３０や下側端子部材３２を用いた場合、コンデンサモジュール１０の製造する際に、各コンデンサ素子１２に所定のバスバー部材２４の接続片部２８を接続した後、各端子部材３０、３２をそれぞれ接続してコンデンサモジュール１０を組み立てる工程を採用することにより、各構成部材の寸法バラツキを吸収して、有利にコンデンサモジュール１０を製造することが出来るという利点がある。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。

１０ コンデンサモジュール １２ コンデンサ素子
１２Ｌ 左側コンデンサ素子 １２Ｒ 右側コンデンサ素子
１４ メタリコン電極 １６ 樹脂フィルム
１８ 金属蒸着膜 ２４ バスバー部材
２４ａ 第一バスバー部材 ２４ｂ 第二バスバー部材
２４ｃ 第三バスバー部材 ２４ｄ 第四バスバー部材
２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ） 平板部
２８（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ） 接続片部
３０ 上側端子部材 ３２ 下側端子部材
３４（３４ａ、３４ｄ） 外部接続部
３６ スペーサ部材 ３８ 遮蔽板

Claims (3)

1. 複数の誘電体と複数の金属蒸着膜とが交互に積層され、相対向する一対の側面にメタリコン電極がそれぞれ形成されてなる積層型フィルムコンデンサ素子の複数が、それぞれ、該積層型フィルムコンデンサ素子の一対のメタリコン電極にそれぞれ接続されたバスバーによって、外部電源と電気的に並列に接続されているコンデンサモジュールであって、
   前記積層型フィルムコンデンサ素子が、前記誘電体と金属蒸着膜との積層方向を厚さ方向とし、且つ前記一対のメタリコン電極の対向方向の長さよりも該対向方向に直角な方向の長さが長い長手矩形厚板形状を呈しており、更に該積層型フィルムコンデンサ素子の複数が、それぞれ、その長手方向が互いに平行な状態で、該一対のメタリコン電極の対向方向に間隔を隔てて並んで配列されていると共に、
   それら複数の積層型フィルムコンデンサ素子の全てにおいて、該積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極に接続された前記バスバーの一部によって、該積層型フィルムコンデンサ素子の前記積層方向の少なくとも何れか一方の側の面の少なくとも一部が覆われるように構成され、該積層型フィルムコンデンサ素子を覆うバスバーの一部と、該積層型フィルムコンデンサ素子の一対のメタリコン電極間とで、互いに逆方向に並走する電流経路が形成されるように構成したことを特徴とするコンデンサモジュール。
2. 前記積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極に接続されるバスバーが、該積層型フィルムコンデンサ素子の長手方向とそれに直角な方向に拡がる平板状の平板部と、かかる平板部の長手方向に延びる端縁部から立ち上がるように形成された接続片部と、を有しており、
   前記平板部によって、前記積層型フィルムコンデンサ素子の少なくとも何れか一方の側の面が実質的に覆われていると共に、
   前記接続片部が、前記平板部の長手方向に所定の間隔を隔てて複数個形成されており、該複数の接続片部において、前記バスバーが、前記積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極に接続されている請求項１に記載のコンデンサモジュール。
3. 前記複数の積層型フィルムコンデンサ素子のうちの少なくとも一つにおいて、該一つの積層型フィルムコンデンサ素子の前記バスバーの設けられていない側の面の少なくとも一部が、該一つの積層型フィルムコンデンサ素子とは異なる他の積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極と前記外部電源とを電気的に接続するバスバーの一部によって覆われており、
   該一つの積層型フィルムコンデンサ素子の前記バスバーの設けられていない側の面と、該他の積層型フィルムコンデンサ素子のメタリコン電極と外部電源とを電気的に接続するバスバーの一部との間に、隙間が設けられているか、又は磁束を遮蔽する部材が介装されている請求項１又は請求項２に記載のコンデンサモジュール。
   

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