JP2017195285A - 外部端子構造及び樹脂モールド型コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】外部端子間の相対的な位置関係や寸法精度を簡単に確保することのできる外部端子構造及び樹脂モールド型コンデンサを提供する。【解決手段】互いに異極性となる一対の外部端子３ｃ、４ｃと、一方の外部端子３ｃに取り付けられ、外部端子３ｃ、４ｃの位置決めを行う位置決め部材５とを備え、位置決め部材５は、一方の外部端子３ｃを挿通する挿通孔５ｃを備えた基部５ａと、基部５ａから延出され、外部端子３ｃ、４ｃ間に位置する仕切り部５ｂとを有し、位置決め部材５の外面に沿って設けられる他方の外部端子４ｃが、一方の外部端子３ｃからの位置決め部材５の抜けを防止する抜け止め手段Ｒを備えている。【選択図】図１

Description

この発明は、外部端子構造及び樹脂モールド型コンデンサに関するものであって、特に、外部端子間の相対的な位置関係や寸法精度を確保するための外部端子構造に関する。

外部端子間の相対的な位置関係や寸法精度は、コンデンサモジュールのインダクタンスを大きく変化させる。特に、コンデンサ素子としてフィルムコンデンサを用いた場合、インダクタンス値に支配的な影響を与えることになる。そこで、コンデンサモジュールの組み立てにあたっては、外部端子に治具を取り付け、外部端子の移動を制限した状態で作業を行うことが一般的である（例えば特許文献１、２参照）。

特開２００６−２１６７５６号公報 特開２０１０−２６７７７５号公報

ところで、治具は、例えば同一基板上に複数設けられたクランパーやネジからなり、コンデンサモジュールの組み立てが完了すると取り外される。しかし、冶具を取り外すと外部端子がスプリングバックを起こし、外部端子間の相対的な位置関係や寸法精度にばらつきが生じることがあった。また、冶具の取り付け、取り外しに多くの手間がかかり、作業効率の低下を招いていた。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、外部端子間の相対的な位置関係や寸法精度を簡単に確保することのできる外部端子構造及び樹脂モールド型コンデンサの提供を目的とする。

本発明の外部端子構造は、互いに異極性となる一対の外部端子３ｃ、４ｃと、一方の外部端子３ｃに取り付けられ、外部端子３ｃ、４ｃの位置決めを行う位置決め部材５とを備え、位置決め部材５は、一方の外部端子３ｃを挿通する挿通孔５ｃを備えた基部５ａと、基部５ａから延出され、外部端子３ｃ、４ｃ間に位置する仕切り部５ｂとを有し、位置決め部材５の外面に沿って設けられる他方の外部端子４ｃが、一方の外部端子３ｃからの位置決め部材５の抜けを防止する抜け止め手段Ｒを備えていることを特徴としている。

抜け止め手段Ｒが、他方の外部端子４ｃを折曲してなる段差であることが好ましい。

本発明の樹脂モールド型コンデンサは、上記外部端子構造を備えている。

本発明の外部端子構造は、一方の外部端子に取り付けられ、外部端子の位置決めを行う位置決め部材を備えているため、冶具を用いることなく製造が可能である。従って、スプリングバックの発生を抑えることができるとともに、作業効率の向上を図ることができる。また、位置決め部材の外面に沿って設けられる他方の外部端子が、一方の外部端子からの位置決め部材の抜けを防止する抜け止め手段を備えているため、位置決め部材の一方の外部端子からの抜け落ちを防止することができ、外部端子間の相対的な位置関係や寸法精度を長期に亘って安定して保持することができる。

また、抜け止め手段が、他方の外部端子を折曲してなる段差であれば、簡単かつ安価に位置決め部材の抜けを防止することができる。

この発明の一実施形態に係る外部端子構造を備えた樹脂モールド型コンデンサを示す斜視図である。 樹脂モールド型コンデンサの分解斜視図である。 （ａ）は第１外部端子の斜視図、（ｂ）は第２外部端子の斜視図である。 （ａ）は位置決め部材を前方から見た斜視図、（ｂ）は位置決め部材に第１外部端子を挿通させた状態を後方から見た斜視図である。 （ａ）は、図４ｂのＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は、図４ｂのＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は、第２外部端子を位置決め部材に当接させた状態での図４のＢ−Ｂ線位置での断面図である。

次に、この発明の樹脂モールド型コンデンサの一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明の樹脂モールド型コンデンサ１は、図１及び図２に示すように、コンデンサ素子２と、第１電極板３と、第２電極板４と、位置決め部材５と、ケース６とを備える。また図示はしていないが、ケース６内には、コンデンサ素子２、第１電極板３、第２電極板４をモールドするための樹脂が充填される。以下、各構成部材について説明していく。

コンデンサ素子２は、例えば絶縁性のフィルム上に金属が蒸着された金属化フィルムを巻回することでなるフィルムコンデンサであって、軸方向端部には金属を溶射してなるメタリコン電極２ａ、２ｂが形成されている。コンデンサ素子２の断面は略トラック状（２本の平行線とその両端を半円でつないだ形状）とされており、図２に示すように、側面に設けられた平坦部２ｃ、２ｃ同士、曲面部２ｄ、２ｄ同士を対向させるようにして複数並設されている。なお、コンデンサ素子２としては、フィルムコンデンサに限らず、電解コンデンサなど公知の種々のコンデンサを使用可能である。

第１電極板３は、コンデンサ素子２の一方の電極（図２において上方の電極）２ａを図示しない外部機器に接続するためのものであって、平面視略矩形状の本体３ａを有する。本体３ａには、一方の電極２ａとの接続に用いる接続部３ｂが、コンデンサ素子２の数に合わせて設けられている。この接続部３ｂは、コンデンサ素子２の電極部と対向する部分を略Ｕ字状に切り抜くことで形成されている。本体３ａの一辺からは、外部機器との接続に用いる第１外部端子３ｃが延設されている。第１外部端子３ｃは、本体３ａから垂直方向に立ち上がる垂直部３ｄと、垂直部３ｄの上端から水平方向に延びる水平部３ｅとからなり、側面視略Ｌ字状とされている（図５ａ参照）。また、垂直部３ｄと水平部３ｅの基端部分は、水平部３ｅの先端部分よりも幅広とされている（図３ａ参照）。なお、この幅広部分３Ｗは、後述する第２電極板４の第２外部端子４ｃの幅広部分４Ｗと対向する（図３ａの仮想線参照）。幅広部分３Ｗに比べて狭幅とされた水平部３ｅの先端部分３Ｎには、外部機器との接続に用いる接続孔３ｆが設けられている。このような第１電極板３は、例えば銅やアルミ等の金属板をプレス加工することで形成される。

第２電極板４は、コンデンサ素子２の他方の電極（図２において下方の電極）２ｂを外部機器に接続するためのものであって、第１電極板３と同様に、接続部４ｂを備えた略矩形状の本体４ａを有している。本体４ａの一辺から延設された外部端子（第２外部端子）４ｃについても、本体４ａから垂直方向に立ち上がる垂直部４ｄと、垂直部４ｄの上端から水平方向に延びる水平部４ｅとからなり、第１外部端子３ｃと略同様である。ただ、本体４ａがコンデンサ素子２の下方に位置する関係上、垂直部４ｄの長さは第１外部端子３ｃよりも長い。また、後述する位置決め部材５の基部５ａに挿通させるのではなく、基部５ａの下面に当接させる（外面に沿わせる）ため、第１外部端子３ｃの水平部３ｅに比べて低い位置に水平部４ｅの幅広部分４Ｗが設けられている。さらに、水平部４ｅの狭幅部分４Ｎが、第１外部端子３ｃの狭幅部分３Ｎと同じ高さとなるように、水平部４ｅが、幅広部分４Ｗと狭幅部分４Ｎとの境界部近傍においてさらに略Ｌ字状に折曲されており、水平部４ｅに上下方向の段差が形成されている（図３ｂ参照）。なお、この段差が第１外部端子３ｃからの位置決め部材５の抜けを防止する抜け止め手段Ｒとなる。このような第２電極板４は、例えば銅やアルミ等の金属板をプレス加工することで形成される。

位置決め部材５は、第１外部端子３ｃ及び第２外部端子４ｃの位置決めを行い、第１外部端子３ｃと第２外部端子４ｃの間の位置関係や寸法精度を確保するためのものであって、図１及び図４に示すように、第１外部端子３ｃを挿通する基部５ａと、基部５ａの中央から延出され、第１外部端子３ｃと第２外部端子４ｃとの間に介在する仕切り部５ｂとからなり、平面視略Ｔ字状とされている。なお、仕切り部５ｂの延出方向を前方とすると、仕切り部５ｂの後端から基部５ａが左右にそれぞれ延出されているとも言える。このような位置決め部材５は、例えば合成樹脂から形成されるが、紙やゴム等の絶縁性の素材から形成しても良い。

基部５ａは、第１外部端子３ｃの水平部３ｅを挿通するための挿通孔５ｃを備える。挿通孔５ｃは、水平部３ｅの狭幅部分３Ｎに対応する箇所（図４ａにおいて手前側：右側５Ｒ）のみが貫通しており、幅広部分３Ｗにのみ対応する箇所（図４ａにおいて奥側：左側５Ｌ）は前方側が閉塞されて非貫通とされている（図５ａ、ｂ参照）。また、右側５Ｒには、挿通孔５ｃの下面を前方に延長する顎部５ｄと、顎部５ｄの下面から下方に向か合って延びる垂れ部５ｅが設けられている。

仕切り部５ｂは、第１外部端子３ｃの水平部３ｅや第２外部端子４ｃの水平部４ｅよりも長く形成されている。従って、図１に示すように、第１外部端子３ｃに取り付けられた状態において、第１、第２外部端子３ｃ、４ｃの先端よりも前方に突出する。すなわち、基部５ａよりも前方では、第１、第２外部端子３ｃ、４ｃの全域（全長）に亘って、第１、第２外部端子３ｃ、４ｃ間に仕切り部５ｂが介在することになる。また、仕切り部５ｂは、第１、第２外部端子３ｃ、４ｃの上面や下面よりも突出する。これにより互いに近接する第１外部端子３ｃと第２外部端子４ｃとの絶縁距離を確保し、両者の短絡を防止する。なお、基部５ａ部分では、第１外部端子３ｃを基部５ａに挿通させ、第２外部端子４ｃを基部５ａに挿通させず、基部５ａの下面に沿わせることで短絡を防止している。基部５ａよりも後方では、例えば絶縁体７（図５ｃ参照）を介在させたり、十分な間隔を空けることで短絡を防止する。仕切り部５ｂの右側面には、図４に示すように、自身の延出方向に沿って延びる段部５ｆを有している。段部５ｆは、挿通孔５ｃの上面を前方に延長するようにして設けられており、第１外部端子３ｃのガイド部として機能する。

ケース６は、図２に示すように、上方に開口６ａを有する略立方体状であって、例えば合成樹脂からなる。ただし金属製であっても良い。ケース６内に充填される樹脂は、エポキシ樹脂やウレタン樹脂など種々の合成樹脂を使用可能である。

次に、樹脂モールド型コンデンサ１の製造方法について説明する。まず、第１電極板３の本体３ａにコンデンサ素子２の一方の電極２ａをはんだ等によって接続する。続いて、第１外部端子３ｃに位置決め部材５を取り付ける。具体的には、位置決め部材５の挿通孔５ｃに第１外部端子３ｃを挿通する（差し込む）。この際、基部５ａの右側５Ｒでは、図５ａに示すように、第１外部端子３ｃの水平部３ｅの先端部分（狭幅部分３Ｎ）が基部５ａを貫通する。そして、顎部５ｄの上面及び仕切り部５ｂの段部５ｆの下面に沿うようにして（当接した状態で）前方に延出される。また、基部５ａの左側５Ｌでは、図５ｂに示すように、水平部３ｅの幅広部分３Ｗが基部５ａから突出することなく、基部５ａに内包される。なお、この状態は、水平部３ｅの幅広部分３Ｗに位置決め部材５が取り付けられているともいえる。

次に、位置決め部材５の下方から、第２外部端子４ｃの水平部４ｅの幅広部分４Ｗの上面を位置決め部材５の基部５ａの下面に当接させて（重ね合わせて）、上下方向の位置決めを行う。この際、図５ｃに示すように、段差を基部５ａの左側５Ｌの前面に位置させる。これにより、位置決め部材５は前方への移動が規制され、第１外部端子３ｃから抜け落ちることがなくなる。すなわち、本発明の外部端子構造が形成される。また、上下方向の位置決めに合わせて、水平部４ｅの右側面を仕切り部５ｂの左側面に当接させることで、左右方向の位置決めも行う。その後、第２電極板４の本体４ａを、コンデンサ素子２の他方の電極２ｂにはんだ等で接続し、垂直部３ｄ、４ｄ間に絶縁体７を介在させ、第１外部端子３ｃ及び第２外部端子４ｃがケース６外に位置するようにして、ケース６内にコンデンサ素子２、第１電極板３、第２電極板４を収納し樹脂を充填することで、樹脂モールド型コンデンサ１の製造を完了する。なお、樹脂モールド型コンデンサ１の使用に際して位置決め部材５は取り外されることなく、樹脂モールド型コンデンサ１は接続孔３ｆ、４ｆを介して外部機器と接続される。

上記構成の外部端子構造では、第２外部端子４ｃを位置決め部材５に挿通させないため、段差を予め形成しておくことができる。そのため、位置決め部材５に挿通した後で折曲加工を施す場合に比べて簡単で且つ精度良く段差を形成することができる。また、位置決めと同時に抜け止め機構を形成することができるため、別途、抜け止めを設ける必要もなく、作業効率の向上を図ることができる。

また、第２外部端子４ｃの水平部４ｅの基端部分（幅広部分４Ｗ）を、位置決め部材５の基部５ａの下面に当接させているため、この部分においても、第１外部端子３ｃと第２外部端子４ｃとが板厚方向に対向することとなり、インダクタンスの低減を図ることができる。さらに、基部５ａよりも前方において、第１外部端子３ｃと第２外部端子４ｃとが、仕切り部５ｂを介して近接して配置されているため、外部端子３ｃ、４ｃの先端でも磁束の打ち消し合いが生じることとなり、より一層の低インダクタンス化を図ることができる。

以上に、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施形態では、第１外部端子３ｃ（上側の電極板に設けられた外部端子）を位置決め部材５に挿通させ、第２外部端子４ｃ（下側の電極板に設けられた外部端子）を位置決め部材５に挿通させず当接させていたが、逆にしても良い。この場合、第１外部端子３ｃに段差を設ければ、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。また、抜け止め手段Ｒとしては、段差に限らず、水平部４ｅの表面から突出する突起であっても良い。また、第１外部端子３ｃの水平部３ｅと第２外部端子４ｃの水平部４ｅの高さは必ずしも揃える必要は無く、外部機器の接続位置に合わせて適宜ずらして配置しても良い。また、上記実施形態では、第１電極板３がケース６の開口６ａ側に設けられ、第２電極板４がケース６の底部側に設けられていたが、開口６ａ側に集めたり、底部側に集めたりしても良く、さらに、ケース６の側面に沿って設けるようにしても良い。また、図において、第１外部端子３ｃにＣ面加工が施されていたが、Ｃ面加工に代えてＲ加工としても良いし、特段加工を施さなくても良い。また、第２外部端子４ｃには、Ｃ面加工やＲ加工が施されていないが、これら加工を施すようにしても良い。

１・・樹脂モールド型コンデンサ、２・・コンデンサ素子、２ａ、２ｂ・・メタリコン電極、２ｃ・・平坦部、２ｄ・・曲面部、３・・第１電極板、３ａ・・本体、３ｂ・・接続部、３ｃ・・第１外部端子、３ｄ・・垂直部、３ｅ・・水平部、３ｆ・・接続孔、３Ｗ・・幅広部分、３Ｎ・・狭幅部分、４・・第２電極板、４ａ・・本体、４ｂ・・接続部、４ｃ・・第２外部端子、４ｄ・・垂直部、４ｅ・・水平部、４ｆ・・接続孔、４Ｗ・・幅広部分、４Ｎ・・狭幅部分、Ｒ・・段差（抜け止め手段）、５・・位置決め部材、５ａ・・基部、５ｂ・・仕切り部、５ｃ・・挿通孔、５ｄ・・顎部、５ｅ・・垂れ部、５ｆ・・段部、５Ｒ・・右翼側、５Ｌ・・左翼側、６・・ケース、６ａ・・開口、７・・絶縁体

Claims (3)

1. 互いに異極性となる一対の外部端子（３ｃ、４ｃ）と、
   一方の外部端子（３ｃ）に取り付けられ、外部端子（３ｃ、４ｃ）の位置決めを行う位置決め部材（５）とを備え、
   位置決め部材（５）は、一方の外部端子（３ｃ）を挿通する挿通孔（５ｃ）を備えた基部（５ａ）と、（基部５ａ）から延出され、外部端子（３ｃ、４ｃ）間に位置する仕切り部（５ｂ）とを有し、位置決め部材（５）の外面に沿って設けられる他方の外部端子（４ｃ）が、一方の外部端子（３ｃ）からの位置決め部材（５）の抜けを防止する抜け止め手段（Ｒ）を備えている
   ことを特徴とする外部端子構造。
2. 抜け止め手段（Ｒ）が、他方の外部端子を折曲してなる段差である請求項１記載の外部端子構造。
3. 請求項１又２記載の外部端子構造を備える樹脂モールド型コンデンサ。

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