JP2019036656A - Caseless film capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、両端面に一対の電極引き出し用の金属電極(メタリコン)が形成されてなるフィルムコンデンサ素子、前記一対の金属電極のそれぞれに電気的に接続されて引き出された外部引き出し端子(バスバー)、および前記外部引き出し端子における遊端側の外部接続端子部を除く前記外部引き出し端子の一部および前記フィルムコンデンサ素子の全体を外装する外装樹脂を有するケースレスフィルムコンデンサに関する。また、下型に組み込まれた下型入れ子と上型に組み込まれた上型入れ子によってキャビティが構成される金型を用いるもので、フィルムコンデンサ素子を前記キャビティに収納した状態で、前記キャビティ内を負圧吸引して排気しながら、そのキャビティに対して外装用の樹脂を注入充填する方式のケースレスフィルムコンデンサの製造方法に関する。 The present invention provides a film capacitor element in which a pair of electrode lead metal electrodes (metallicons) are formed on both end faces, and an external lead terminal (bus bar) that is electrically connected to and drawn from each of the pair of metal electrodes. Further, the present invention relates to a caseless film capacitor having an exterior resin that covers a part of the external lead terminal excluding the external connection terminal portion on the free end side of the external lead terminal and the entire film capacitor element. Further, a mold in which a cavity is constituted by a lower mold insert incorporated in a lower mold and an upper mold insert incorporated in an upper mold is used, and the inside of the cavity is accommodated in a state where a film capacitor element is housed in the cavity. The present invention relates to a method of manufacturing a caseless film capacitor in which an exterior resin is injected and filled into a cavity while sucking and exhausting with a negative pressure.
従来より、フィルムコンデンサの小形・軽量化のため、樹脂ケースを用いることなく、上型と下型からなる金型内に樹脂を注入してフィルムコンデンサ素子を外装樹脂(外装体)で被覆したケースレスフィルムコンデンサが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to reduce the size and weight of film capacitors, the resin is injected into the upper and lower molds without using a resin case, and the film capacitor element is covered with an exterior resin (exterior body). A filmless capacitor is known (see, for example, Patent Document 1).
図11(a),(b)は従来技術におけるケースレスフィルムコンデンサX′を示している。このケースレスフィルムコンデンサX′は、両端面に正負一対の電極引き出し用の金属電極41a,41aが形成されてなるフィルムコンデンサ素子41、一対の金属電極41a,41aのそれぞれに電気的に接続されて引き出された外部引き出し端子42,42、および外部引き出し端子42,42における遊端側の外部接続端子部42a,42aを除く外部引き出し端子の一部およびフィルムコンデンサ素子41の全体を外装する外装樹脂43を備えている。この従来のケースレスフィルムコンデンサX′においては、外装樹脂43の外表面を形成する複数の表面のうちの上面43aと、この上面43aに対して隣接する状態で周面を形成する側面43bの各々との境界部分が曲面状態の角(かど)アールKAに形成されている。上面43aと側面43bとの角アールKAを呈する境界部分を除いて、上面43aの主部と側面43bの主部はともに平坦面である。なお、それらは延長面では互いに略直交している。
FIGS. 11A and 11B show a caseless film capacitor X ′ in the prior art. This caseless film capacitor X 'is electrically connected to a
このような形状のケースレスフィルムコンデンサX′にあっては、外装樹脂43の上面43aにおいて角アールKAの近傍にボイド51が生じることがある。金型キャビティへの外装用の樹脂の注入充填と並行してキャビティ内の空気が負圧吸引によって排気されるのであるが、この排気が不充分であると、ボイド51が外装樹脂43上に残ることになり、ケースレスフィルムコンデンサX′の外観を損ねてしまう。
In the caseless film capacitor X ′ having such a shape, a
以下、この点を従来技術におけるケースレスフィルムコンデンサX′の製造方法との関連において説明する。 Hereinafter, this point will be described in relation to the manufacturing method of the caseless film capacitor X ′ in the prior art.
図12は従来例におけるケースレスフィルムコンデンサの製造方法を実施するための製造装置の要部の構造を示す断面図、図13は上型の要部の断面図、図14は上型入れ子の分解状態の斜視図(a)と断面図(b),(c)である。このうち、(b)は(a)におけるI−I線での断面図、(c)は(a)におけるII−II線での断面図である。 12 is a cross-sectional view showing the structure of the main part of a manufacturing apparatus for carrying out the method of manufacturing a caseless film capacitor in the conventional example, FIG. 13 is a cross-sectional view of the main part of the upper mold, and FIG. 14 is an exploded view of the upper mold insert. It is the perspective view (a) of a state, and sectional drawing (b), (c). Among these, (b) is sectional drawing in the II line in (a), (c) is sectional drawing in the II-II line in (a).
これらの図において、10は金型1における下型、20は金型1における上型、11は下型10に形成された下型ポケット(凹所)、21は上型20に形成された上型ポケット、12は下型ポケット11に収容状態で組み込まれた下型入れ子、13は同じ下型ポケット11に収容状態で組み込まれた補助入れ子、22は上型ポケット21に収容された上型入れ子である。下型入れ子12は底部12aと周壁部12bとからなる箱型一体物であり、下部キャビティ30aを構成している。補助入れ子13は正負一対の外部引き出し端子42,42の遊端側の水平姿勢の外部接続端子部42a,42aを載置支持する。下型10の上面には補助入れ子13の上面に隣接する状態の空気ベント14が形成されている。上型20には、下型10の空気ベント14と金型1(上型20)の外部空間とをL字形の経路で連通する空気ベント25が形成されている。
In these drawings, 10 is a lower mold in the
箱型一体物の下型入れ子12に対して、上型入れ子22は周壁部23と天板部24とに分かれて構成され、周壁部23の上端縁23aに天板部24が載置されて、周壁部23の上部開口を塞ぐ組み合わせタイプに構成されている。この組み合わせタイプの上型入れ子22(周壁部23と天板部24)は上型ポケット21に収容状態で組み込まれており、上型入れ子22の上部キャビティ30bと下型入れ子12の下部キャビティ30aとで金型1のキャビティ30を構成している。
The
上型入れ子22においては、天板部24には上向きに凹入して上部キャビティ30bの上端部分を形成する凹入部24bが形成されている(図13参照)。凹入部24bの周辺部分は曲面状態の隅角アール部24b1 に形成されている。周壁部23と天板部24との合わせ面Aは隅角アール部24b1 の最下端24b2 から水平方向外方に延在している。
In the
金型1のキャビティ30には外部引き出し端子42,42が引き出されたフィルムコンデンサ素子41が収納される。外部引き出し端子42,42における遊端側の外部接続端子部42a,42aは下型入れ子12と上型入れ子22の合わせ面Bに挟持される。外部接続端子部の最外端部は補助入れ子13の上面と上型20の下面とで挟持された状態で位置決めされる。
In the
負圧吸引によって空気ベント25,14を介して金型1のキャビティ30内の空気を外部に排気しながら、キャビティ30内に樹脂を注入充填する。キャビティ30内の空気は、周壁部23と天板部24との合わせ面Aから周壁部23の外周面23c、補助入れ子13と上型20との合わせ面C、下型10の上面の空気ベント14、上型20の空気ベント25を介して外部へ排気される。樹脂が周壁部23と天板部24との合わせ面Aの高さ位置に達するまでは、キャビティ30内の空気は負圧吸引によって良好に排出される。
Resin is injected and filled into the
樹脂充填の最終段階では樹脂は天板部24の下面の凹入部24bに流入し、凹入部24bの周辺部分の曲面状態の隅角アール部24b1 にも流入する。この隅角アール部24b1 に流入した樹脂は、固化後の外装樹脂43において上面43aと側面43bとの間の角アールKAを形成する曲面状態の境界部分となる。
In the final stage of the resin filling the resin flows into the
しかし、樹脂充填の最終過程では樹脂は天板部24の下面の凹入部24bにも浸入する。このときに、樹脂は周壁部23と天板部24との合わせ面Aの高さ位置を越える。すると、注入充填されている樹脂が排気経路(合わせ面A)を塞ぐことからキャビティ30内の空気の外部への排気に抵抗がかかるようになり、キャビティ30からの排気が不充分なものとなる。樹脂の注入充填が完了し、樹脂が固化した結果の外装樹脂43において、角アールKAを形成する曲面状態の境界部分には、キャビティ30内の空気が外部に排出されず、ボイド51が残るおそれがある(図11参照)。
However, in the final process of resin filling, the resin also enters the recessed
ボイド51はケースレスフィルムコンデンサX′の外観を損ねるだけではない。ボイド51の存在は、その領域における外装樹脂43の肉厚減少となって、外装樹脂43の機能であるケースレスフィルムコンデンサX′の耐湿性能の劣化を招く。ボイドにかかわらず、所要の耐湿性能を確保するためには外装樹脂の肉厚を増やせばよいのであるが、そうすると体積効率が低下し、樹脂量の増加を招き、ひいては生産効率の低下を引き起こす。ボイド51の大きさ、数が図11(a)の程度であれば製品価値の劣化も大したことではないが、図11(b)のようにボイド51が大きくなったり、多くなったりすると製品価値がなくなり、廃棄処分へまわるため、生産性の大きな低下をもたらす。
The void 51 not only detracts from the appearance of the caseless film capacitor X ′. The presence of the void 51 results in a decrease in the thickness of the
本発明はこのような事情に鑑みて創作したものであり、耐湿性能、体積効率、生産効率に影響を与えるボイドの発生を良好に防止することができるケースレスフィルムコンデンサの製造方法を提供し、併せてボイドが顕在化しない外観の良好なケースレスフィルムコンデンサを提供することを目的としている。 The present invention was created in view of such circumstances, and provides a method for producing a caseless film capacitor that can favorably prevent the occurrence of voids that affect moisture resistance, volumetric efficiency, and production efficiency. In addition, an object of the present invention is to provide a caseless film capacitor having a good appearance in which voids do not appear.
本発明は、次の手段を講じることにより上記の課題を解決する。 The present invention solves the above problems by taking the following measures.
本発明による第1のケースレスフィルムコンデンサの製造方法は、下型に組み込まれた下型入れ子と上型に組み込まれた上型入れ子によってキャビティが構成される金型を用いるもので、前記上型入れ子は上下方向に開口した環状の周壁部とその上部開口を塞ぐように前記周壁部の上端縁に載置される天板部とを有する組み合わせタイプに構成されており、フィルムコンデンサ素子を前記キャビティに収納した状態で、前記周壁部と前記天板部どうしの合わせ面を介して前記キャビティ内を負圧吸引して排気しながら、そのキャビティに対して樹脂を注入充填する方式のケースレスフィルムコンデンサの製造方法において、前記上型入れ子として、前記キャビティに臨む前記天板部の下面の全面が平坦面に形成され、その平坦下面と前記周壁部の内周面とが隅角略直交の状態で交差するものを用いて射出成形を行うことを特徴とする。 The first caseless film capacitor manufacturing method according to the present invention uses a mold in which a cavity is formed by a lower mold insert incorporated in a lower mold and an upper mold insert incorporated in an upper mold. The insert is configured in a combination type having an annular peripheral wall portion opened in the vertical direction and a top plate portion placed on the upper end edge of the peripheral wall portion so as to close the upper opening, and the film capacitor element is connected to the cavity. A caseless film capacitor in which a resin is injected and filled into the cavity while suctioning and exhausting the inside of the cavity through the mating surface of the peripheral wall portion and the top plate portion while being housed In the manufacturing method of the above, as the upper mold insert, the entire lower surface of the top plate portion facing the cavity is formed into a flat surface, and the flat lower surface and the peripheral wall And performing injection molding using those and the inner circumferential surface of the cross in the state of the corner substantially orthogonal.
天板部の平坦下面と周壁部の内周面とがその突き合わせの隅角でなす交差状態については、ちょうど90°という意味での直交状態でもよいが、金型の離型性の観点から直交状態から数度傾斜させた状態(いわゆる金型の抜き勾配)とすることが好ましいと考えられ、この意味において本願明細書では「隅角略直交の状態で交差」と表現している。 The intersecting state formed by the flat bottom surface of the top plate portion and the inner peripheral surface of the peripheral wall portion at the corner angle of the butting may be an orthogonal state in the sense of exactly 90 °, but is orthogonal from the viewpoint of mold releasability. It is considered preferable to be in a state inclined by several degrees from the state (so-called mold draft), and in this sense, it is expressed as “crossing in a state where the corners are substantially orthogonal” in this specification.
金型のキャビティに対する樹脂の注入充填の最終過程において、注入充填されている樹脂がキャビティの最上位位置まで達する。このキャビティの最上位位置は上型入れ子の天板部の平坦下面と一致し、キャビティに臨む上型入れ子の天板部の平坦下面が周壁部の内周面に対して隅角略直交の状態で交差している。そして、この平坦下面は周壁部と天板部との合わせ面とも同じ高さ位置にある。よって、樹脂がキャビティの最上位位置すなわち天板部の平坦下面と同じ高さ位置に充填される段階まで周壁部と天板部との合わせ面を介してのキャビティ内空気の外部排出が継続されることになる。すなわち、キャビティ内空気の排出は樹脂の最終充填段階までスムーズに行われ、成形品としてのケースレスフィルムコンデンサの外装樹脂においてその上面の角部近傍を含めてどの外表面にもボイドが残ることはない。 In the final process of injecting and filling the resin into the mold cavity, the injected and filled resin reaches the uppermost position of the cavity. The uppermost position of the cavity coincides with the flat lower surface of the top plate portion of the upper mold insert, and the flat lower surface of the top plate portion of the upper mold insert facing the cavity is substantially perpendicular to the inner peripheral surface of the peripheral wall portion. Cross at. And this flat lower surface exists in the same height position also with the mating surface of a surrounding wall part and a top-plate part. Therefore, the external discharge of the air in the cavity is continued through the mating surface of the peripheral wall portion and the top plate portion until the resin is filled at the highest position of the cavity, that is, at the same height as the flat lower surface of the top plate portion. Will be. That is, the air in the cavity is discharged smoothly until the final filling stage of the resin, and in the exterior resin of the caseless film capacitor as a molded product, voids remain on any outer surface including the vicinity of the corner of the upper surface. Absent.
また、本発明による第2のケースレスフィルムコンデンサの製造方法は、下型に組み込まれた下型入れ子と上型に組み込まれた上型入れ子によってキャビティが構成される金型を用いるもので、前記上型入れ子は上下方向に開口した環状の周壁部を有し、フィルムコンデンサ素子を前記キャビティに収納した状態で、前記周壁部の上面と前記上型の内底面との合わせ面を介して前記キャビティ内を負圧吸引して排気しながら、そのキャビティに対して樹脂を注入充填する方式のケースレスフィルムコンデンサの製造方法において、前記上型の内底面と前記周壁部の上面が平坦面に形成され、前記上型の内底面と前記周壁部の内周面とが隅角略直交の状態で交差するものを用いて射出成形を行うことを特徴とする。 The second caseless film capacitor manufacturing method according to the present invention uses a mold in which a cavity is constituted by a lower mold nest incorporated in a lower mold and an upper mold nest incorporated in an upper mold. The upper mold insert has an annular peripheral wall portion opened in the vertical direction, and the cavity is inserted through the mating surface of the upper surface of the peripheral wall portion and the inner bottom surface of the upper mold with the film capacitor element housed in the cavity. In the method of manufacturing a caseless film capacitor in which resin is injected and filled into the cavity while suctioning and evacuating the inside, the inner bottom surface of the upper mold and the upper surface of the peripheral wall portion are formed flat. The injection molding is carried out using a material in which the inner bottom surface of the upper mold and the inner peripheral surface of the peripheral wall portion intersect in a substantially orthogonal state.
上述した第1の製造方法では上型入れ子が環状の周壁部とその上端縁に載置される天板部とで構成されているのに対して、第2の製造方法では上下方向に開口した環状の周壁部は有しているが、天板部のない上型入れ子を用いる。このような周壁部である上型入れ子を上型に組み込んでいる。したがって、金型のキャビティの最上位位置は上型の内底面および周壁部の上面と一致したものとなっている。つまり、キャビティに臨む上型の内底面が周壁部の内周面に対して隅角略直交の状態で交差している。そして、この上型の内底面は周壁部の上面との合わせ面となっている。 In the first manufacturing method described above, the upper mold insert is composed of an annular peripheral wall portion and a top plate portion placed on the upper end edge thereof, whereas in the second manufacturing method, the upper mold insert is opened in the vertical direction. An upper mold insert having an annular peripheral wall portion but having no top plate portion is used. The upper mold insert which is such a peripheral wall is incorporated in the upper mold. Accordingly, the uppermost position of the mold cavity coincides with the inner bottom surface of the upper mold and the upper surface of the peripheral wall portion. That is, the inner bottom surface of the upper mold facing the cavity intersects with the inner peripheral surface of the peripheral wall portion in a state of being substantially orthogonal to the corner. The inner bottom surface of this upper mold is a mating surface with the upper surface of the peripheral wall portion.
金型のキャビティに対する樹脂の注入充填の最終過程において、注入充填されている樹脂がキャビティの最上位位置まで達する。すると、樹脂がキャビティの最上位位置すなわち上型の内底面と同じ高さ位置に充填される段階まで周壁部の上面と上型の内底面との合わせ面を介してのキャビティ内空気の外部排出が継続されることになる。すなわち、キャビティ内空気の排出は樹脂の最終充填段階までスムーズに行われ、成形品としてのケースレスフィルムコンデンサの外装樹脂においてその上面の角部近傍を含めてどの外表面にもボイドが残ることはない。 In the final process of injecting and filling the resin into the mold cavity, the injected and filled resin reaches the uppermost position of the cavity. Then, the air inside the cavity is discharged outside through the mating surface of the upper surface of the peripheral wall and the inner bottom surface of the upper mold until the resin is filled at the highest position of the cavity, that is, at the same height as the inner bottom surface of the upper mold. Will be continued. That is, the air in the cavity is discharged smoothly until the final filling stage of the resin, and in the exterior resin of the caseless film capacitor as a molded product, voids remain on any outer surface including the vicinity of the corner of the upper surface. Absent.
一方、本発明による第1のケースレスフィルムコンデンサは、両端面に一対の電極引き出し用の金属電極が形成されてなるフィルムコンデンサ素子、前記一対の金属電極のそれぞれに電気的に接続されて引き出された外部引き出し端子、および前記外部引き出し端子における遊端側の外部接続端子部を除く前記外部引き出し端子の一部および前記フィルムコンデンサ素子の全体を外装する外装樹脂を有するケースレスフィルムコンデンサであって、前記外装樹脂の外表面を形成する複数の表面のうちの上面と、この上面に対して隣接する状態で周面を形成する複数の側面の各々とが連続して略直角に屈折する状態に交差し、前記上面と前記複数の側面との境界部分が非曲面の稜線状に形成されていることを特徴とする。 On the other hand, a first caseless film capacitor according to the present invention is a film capacitor element in which a pair of electrode lead metal electrodes are formed on both end faces, and is electrically connected to each of the pair of metal electrodes. A caseless film capacitor having an exterior resin that externally covers a part of the external lead terminal excluding the external lead terminal and the external connection terminal portion on the free end side of the external lead terminal and the whole film capacitor element, The upper surface of the plurality of surfaces forming the outer surface of the exterior resin intersects with a state in which each of the plurality of side surfaces forming the peripheral surface adjacent to the upper surface is continuously refracted at a substantially right angle. In addition, a boundary portion between the upper surface and the plurality of side surfaces is formed in a non-curved ridgeline shape.
本発明による上記の第1または第2のケースレスフィルムコンデンサの製造方法で射出成形されて得られるケースレスフィルムコンデンサは、上記した本発明による第1のケースレスフィルムコンデンサにも対応している。そのケースレスフィルムコンデンサにおいては、外装樹脂の外表面を形成する複数の表面のうちの上面と、この上面に対して隣接する状態で周面を形成する複数の側面の各々とが連続して略直角に屈折する状態に交差し、上面と複数の側面との境界部分が非曲面の稜線状に形成されている、という特徴を有する。 The caseless film capacitor obtained by injection molding according to the first or second caseless film capacitor manufacturing method of the present invention also corresponds to the first caseless film capacitor of the present invention described above. In the caseless film capacitor, the upper surface of the plurality of surfaces forming the outer surface of the exterior resin and each of the plurality of side surfaces forming the peripheral surface in a state adjacent to the upper surface are substantially continuous. It intersects in a state of being refracted at a right angle, and has a feature that the boundary portion between the upper surface and the plurality of side surfaces is formed in a non-curved ridgeline shape.
また、上記の第1または第2のケースレスフィルムコンデンサの製造方法で射出成形されて得られる第2のケースレスフィルムコンデンサとしては、外装樹脂の外表面のうち上面に隣接する周面上に、パーティングラインが上下方向で外部引き出し端子位置と上端位置の2箇所に形成されている、という特徴を有するものも含まれる。 In addition, as the second caseless film capacitor obtained by injection molding by the first or second caseless film capacitor manufacturing method, on the peripheral surface adjacent to the upper surface of the outer surface of the exterior resin, A parting line is also included that has the feature that the parting line is formed in two locations in the vertical direction, the external lead terminal position and the upper end position.
これらの第1または第2のケースレスフィルムコンデンサでは、その外装樹脂の上面の角部近傍を含めてどの外表面にもボイドが残っていない。外装樹脂にボイドを生じさせないでケースレスフィルムコンデンサを成形することが可能であるので、ボイドに起因する耐湿性能の低下は防止されることになる。従来技術のように余分な外装樹脂の肉厚増加をしなくても済み、樹脂量の増加を招くこともない。よって、体積効率や生産効率が向上する。ケースレスフィルムコンデンサの外観も品質の高いものとなる。 In these first or second caseless film capacitors, no voids remain on any outer surface including the vicinity of the corner of the upper surface of the exterior resin. Since it is possible to form a caseless film capacitor without causing voids in the exterior resin, it is possible to prevent a decrease in moisture resistance due to voids. There is no need to increase the thickness of the extra exterior resin as in the prior art, and the amount of resin does not increase. Therefore, volumetric efficiency and production efficiency are improved. The appearance of the caseless film capacitor is also high quality.
本発明によれば、外装樹脂にボイドを生じさせないでケースレスフィルムコンデンサを成形できるので、体積効率や生産効率の向上を図りながら、耐湿性能の低下を防止し、ボイドのない外観に優れた高品質なケースレスフィルムコンデンサを提供することができる。 According to the present invention, since a caseless film capacitor can be molded without causing voids in the exterior resin, the improvement in volumetric efficiency and production efficiency can be achieved while preventing a decrease in moisture resistance, and high appearance with no voids. A quality caseless film capacitor can be provided.
以下、上記構成の本発明のケースレスフィルムコンデンサの製造方法およびケースレスフィルムコンデンサにつき、その実施の形態を具体的な実施例のレベルで詳しく説明する。 Hereinafter, the embodiment of the caseless film capacitor manufacturing method and caseless film capacitor of the present invention having the above-described configuration will be described in detail at the level of specific examples.
図1は本発明の実施例におけるケースレスフィルムコンデンサの製造方法を実施するための製造装置の要部の構造を示す断面図、図2はその一部透視状態の斜視図、図3は下型10の斜視図、図4は下型10にフィルムコンデンサ素子41をセットした状態を示す斜視図、図5は上型20の要部の断面図、図6は上型入れ子22の分解状態の斜視図(a)と断面図(b),(c)である。このうち、(b)は(a)におけるI−I線での断面図、(c)は(a)におけるII−II線での断面図である。図7は周壁部23と天板部24との合わせ面Aからの排気の様子の説明図、図8は射出成形によって得られたケースレスフィルムコンデンサXの外観を示す斜視図である。
1 is a cross-sectional view showing the structure of a main part of a manufacturing apparatus for carrying out a method of manufacturing a caseless film capacitor in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a partially transparent state thereof, and FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the
これらの図において、1は金型、10は金型1における下型、20は金型1における上型、11は下型10に形成された下型ポケット、21は上型20に形成された上型ポケット、12は下型10に形成された下型ポケット11に収容状態で組み込まれた下型入れ子、13は同じ下型ポケット11に収容状態で組み込まれた補助入れ子、14は下型10に形成された空気ベント、22は上型ポケット21に収容された上型入れ子、23は上型入れ子22を構成する周壁部、23aはその上端縁、23bはその内周面、23cはその外周面、24は同じく上型入れ子22を構成する天板部、24aはその平坦下面、25は上型20に形成された空気ベント、30は金型1のキャビティ、30aは下部キャビティ、30bは上部キャビティである。
In these drawings, 1 is a mold, 10 is a lower mold in the
また、Xはケースレスフィルムコンデンサ、41はフィルムコンデンサ素子、41aは金属電極、42は外部引き出し端子、42aは外部接続端子部、43は外装樹脂(固化後)、43aは外装樹脂43の上面、43bは外装樹脂43の側面、50は外装用の樹脂である。外装用の樹脂50として、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の両方を用いることができるが、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。
X is a caseless film capacitor, 41 is a film capacitor element, 41a is a metal electrode, 42 is an external lead terminal, 42a is an external connection terminal, 43 is an exterior resin (after solidification), 43a is an upper surface of the
図1、図2に示すように、下型10に形成された下型ポケット11に下型入れ子12と補助入れ子13とが側面突き合わせ状態で収容されている。下型入れ子12は底部12aと周壁部12bとからなる箱型一体物であり、下部キャビティ30aを構成している。その下部キャビティ30aにはフィルムコンデンサ素子41の下半部が収納される(図1、図4参照)。フィルムコンデンサ素子41の軸方向両端の正負一対の金属電極41a,41aから引き出された外部引き出し端子42,42の遊端部の水平板部である外部接続端子部42a,42aは互いに面一の水平姿勢で下型入れ子12の上面12cから補助入れ子13の上面にかけて延在している。下型入れ子12の上面12cと補助入れ子13の上面には外部接続端子部42a,42aを嵌め入れる浅い凹部が形成されている(図3、図4参照)。下型ポケット11に隣接して下型10の上面には空気ベント14が形成されている。上型20には、空気ベント14と金型1(上型20)の外部空間とをL字形の経路で連通する空気ベント25が形成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a
上型20に形成された上型ポケット21に周壁部23と天板部24とからなる上型入れ子22が収容されている(図1、図5、図6参照)。周壁部23は上下方向に開口した中空環状に形成されている。上型ポケット21に対しては、先に天板部24がセットされ、次いで周壁部23がセットされる。結果的に、天板部24は周壁部23の上端縁23aに載置され、中空環状の周壁部23の上部開口を塞ぐ状態となる。周壁部23と天板部24との組み合わせで構成される上型入れ子22には上部キャビティ30bが形成され、その上部キャビティ30b内にフィルムコンデンサ素子41の上半部が収納される。下型入れ子12の下部キャビティ30aと上型入れ子22の上部キャビティ30bとで金型1のキャビティ30が構成され、そのキャビティ30に対して樹脂50が注入充填される(図7参照)。なお、樹脂50の注入充填の経路(スプール・ランナー)については、その図示を省略している。
An
上型入れ子22における天板部24については、キャビティ30(上部キャビティ30b)に臨む天板部24の下面24aの全面が平坦面に形成され、その平坦下面24aと周壁部23の内周面23bとが隅角略直交の状態で交差するように構成している(図1、図5〜図7参照)。すなわち、周壁部23の内周面23bはその下端から上端にわたって略鉛直姿勢であり、周壁部23の上端縁23aはその全面が水平姿勢であり、天板部24の平坦下面24aは全面にわたって水平姿勢となっている。したがって、周壁部23の内周面23bと天板部24の平坦下面24aとは直接的な当接状態での突き合わせとなっている(図5、図6参照)。天板部24の平坦下面24aと周壁部23の内周面23bとは、ちょうど90°という意味での直交状態でもよいが、金型の離型性の観点から直交状態から数度傾斜させた状態とすることが好ましい。いわゆる金型の抜き勾配として設定されるもので、本実施例では抜き勾配を2度程度としている。
As for the
金型1のキャビティ30は外部空間に対して連通している。この点を上型20の要部の断面図を示す図5を用いてより詳しく説明する。下型入れ子12の上面と上型入れ子22の下面との合わせ面Bおよび上型入れ子22における周壁部23と天板部24との合わせ面Aから、補助入れ子13と上型20との合わせ面Cを介して下型10上の空気ベント14および上型20内の空気ベント25より外部空間へと連通している(図1、図5参照)。合わせ面A,B,Cはいずれも微細な隙間であるが、負圧吸引の作用によりキャビティ30内の空気の排気は充分可能となっている。なお、正負一対の外部接続端子部42a,42aは合わせ面Bおよび合わせ面Cによって挟持される。矢印H1〜H8は排気の経路を示している(図1、図2、図5参照)。
The
キャビティ30内への樹脂50の充填が合わせ面Bに達するまでは、排気は主にH1→H4→H5→H6→H7→H8の経路で行われる。充填が合わせ面Bを越えると、合わせ面Bが充填樹脂で閉塞されるため、排気は主にH2→H3→H4→H5→H6→H7→H8の経路で行われる。
Until the filling of the
周壁部23と天板部24との合わせ面Aからの排気の様子を示す図7(a),(b)において上向きの矢印Yで示すように、樹脂50は上部キャビティ30b内で順次に下側から上側に向けて上昇してゆく。樹脂50の表面を表す波線J1〜J6は次第にレベルを上昇させているが、これは順次の時間経過に合わせている。すなわち、J1→J2→J3→J4→J5→J6の順であり、図7(a)においては、実線線分J4は最終段階に近い現在の表面である。表面J4は天板部24の平坦下面24aに充分近くまで接近している。上部キャビティ30bの最上部は空気溜まりとなっているが、この空気溜まりは周壁部23と天板部24との合わせ面Aに連通している。なぜなら、充填樹脂はまだ合わせ面Aの高さ位置まで到達しておらず、合わせ面Aは充填樹脂によって閉塞されていないからである。
As shown by the upward arrow Y in FIGS. 7A and 7B showing the state of exhaust from the mating surface A of the
図7(a)の段階からさらに充填が進み、図7(b)の段階になると、樹脂50の表面J6は天板部24の平坦下面24aに最接近した高さ位置となっている。この時点でも、まだ合わせ面Aは充填樹脂によって閉塞されていない。
Filling further proceeds from the stage of FIG. 7A, and when the stage of FIG. 7B is reached, the surface J6 of the
以上のようにして、キャビティ30内の空気はその全量がH2→H3→H4→H5→H6→H7→H8の経路で実質的に完全に排気されることになる。その結果として、樹脂50はキャビティ30の全領域にわたりその隅々まで行き渡る。つまり、樹脂50の固化によって形成されるケースレスフィルムコンデンサXの外装樹脂43にボイドが残ることを防止することができる。
As described above, the entire amount of air in the
上記で説明した製造方法によって成形されたケースレスフィルムコンデンサXの外観を示す斜視図である図8において、フィルムコンデンサ素子41は、誘電体フィルムと金属蒸着電極からなる金属化フィルムを巻回して円柱状の金属化フィルム巻回体を構成し、その金属化フィルム巻回体を直径方向にプレスして小判形の扁平柱状体を構成し、さらにその扁平柱状体の軸方向両端に金属微粒子の溶射による正負一対の金属電極41a,41aを形成したものである。金属電極41a,41aには正負一対の外部引き出し端子42,42が電気的に接続され、屈折された遊端側の水平部分が外部接続端子部42a,42aとして機能する。正負一対の外部接続端子部42a,42aはフィルムコンデンサ素子41の軸方向で同じ高さ位置に配置されている。それは、下型入れ子12と上型入れ子22とのパーティング面で挟持するためである。そして、外部接続端子部42a,42aを除く外部引き出し端子42,42の一部およびフィルムコンデンサ素子41の全体は外装樹脂43によって被覆保護される。
In FIG. 8, which is a perspective view showing the appearance of the caseless film capacitor X formed by the manufacturing method described above, a
また、上記で説明した製造方法によって成形されたケースレスフィルムコンデンサXの外観上の特徴として、外装樹脂43の外表面のうち側面43b(上面43aに隣接する周面)上に、パーティングラインが上下方向で外部引き出し端子位置と上端位置の2箇所に形成される。具体的には、パーティングラインPL1が上下方向で外部引き出し端子部42a,42aの位置に形成されるとともに、パーティングラインPL2が上下方向で上面43a近傍の位置に形成される。
Further, as an appearance feature of the caseless film capacitor X formed by the manufacturing method described above, a parting line is formed on the
以上のように構成されたケースレスフィルムコンデンサXにおいて、その外装樹脂43の外表面を形成する複数の表面のうちの上面43aと、この上面43aに対して隣接する状態で周面を形成する側面43bの各々とが連続して略直角に屈折する状態に交差し、上面43aと側面43bとの境界部分が非曲面の稜線状に形成されている。
In the caseless film capacitor X configured as described above, an
射出成形で得られたケースレスフィルムコンデンサXにおいては、その外装樹脂43の上面43aの角部近傍を含めてどの外表面でもボイドの発生が防止されている(図8参照)。すなわち、ボイドに起因する耐湿性能の低下はなく、外装樹脂43の余分な肉厚増加ひいては樹脂量増加は必要なく、体積効率や生産効率が高いものとなっている。もちろん、外観品質も高い。
In the caseless film capacitor X obtained by injection molding, generation of voids is prevented on any outer surface including the vicinity of the corner of the
なお、上記実施例では、下型10の空気ベント14と上型20のLの字形の空気ベント25で1本の排気経路が形成されているが、このような排気経路の本数は限定されるものではなく、条件・状況に応じて任意に定め得るものとする。樹脂50の注入充填の経路(スプール・ランナー)についても同様である。
In the above embodiment, one exhaust path is formed by the
図9は別の実施例におけるケースレスフィルムコンデンサの製造方法を実施するための製造装置の要部の構造を示す断面図である。なお、図9において、先の実施例の図5で用いたのと同一符号は同一の構成要素を指すものとし、詳しい説明は省略する。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of the main part of a manufacturing apparatus for carrying out a method for manufacturing a caseless film capacitor in another embodiment. In FIG. 9, the same reference numerals as those used in FIG. 5 of the previous embodiment denote the same components, and detailed description thereof will be omitted.
図9の実施例においては、その上型入れ子22は、上下方向に開口した中空環状の周壁部23は有しているが、天板部(24)を有しないものとなっている。つまり、上型入れ子22は環状の周壁部23のみで構成されている(上型入れ子と周壁部とは同義であるといえる)。このような周壁部23単体である上型入れ子22を上型ポケット21に収容状態で組み込んでいる。
In the embodiment of FIG. 9, the
本実施例の場合、金型1のキャビティ30の最上位位置は上型20における上型ポケット21の内底面21aおよび周壁部23(上型入れ子22)の上面と一致したものとなっている。つまり、キャビティ30に臨む上型20の内底面21aが周壁部23(上型入れ子22)の内周面23bに対して隅角略直交の状態で交差している。そして、この上型20の内底面21aは周壁部23(上型入れ子22)の上面23aとの合わせ面A′となっている。
In the case of this embodiment, the uppermost position of the
本実施例の製造方法によると、金型1のキャビティ30に対する樹脂の注入充填の最終過程において、注入充填されている樹脂がキャビティ30の最上位位置まで達すると、樹脂がキャビティ30の最上位位置すなわち上型20の内底面21aと同じ高さ位置に充填される段階まで周壁部23(上型入れ子22)の上面23aと上型20の内底面21aとの合わせ面A′を介してのキャビティ内空気の外部排出が継続される。その結果、キャビティ内空気の排出は樹脂の最終充填段階までスムーズに行われる。
According to the manufacturing method of the present embodiment, in the final process of injecting and filling the resin into the
よって、射出成形されて得られるケースレスフィルムコンデンサは、図8に示す先の実施例の製造方法によって射出成形されて得られるケースレスフィルムコンデンサXと同様のものとなる。すなわち、その外装樹脂43の上面43aの角部近傍を含めてどの外表面でもボイドの発生が防止されている。
Therefore, the caseless film capacitor obtained by injection molding is the same as the caseless film capacitor X obtained by injection molding by the manufacturing method of the previous embodiment shown in FIG. That is, voids are prevented from occurring on any outer surface including the vicinity of the corner of the
なお、変形例として図10(a),(b)に示すように、冷却板60を外装樹脂43の上面43aに形成した凹溝43a1 に嵌め込む形態としてもよい。図10(a)はケースレスフィルムコンデンサの外観を示す斜視図、図10(b)は冷却板60を取り去った状態を示す斜視図である。
As a modified example, as shown in FIGS. 10A and 10B, the cooling
冷却板60の上面は外装樹脂43の上面43aと面一の状態となっている。外装樹脂43の外表面のうち上面43aに隣接する周面上において、2つのパーティングラインPL1,PL2が上下方向の2箇所に形成されている。すなわち、外部引き出し端子42,42における遊端側の外部接続端子部42a,42aの位置にパーティングラインPL1が形成され、外装樹脂43の上端近傍で冷却板60の位置にパーティングラインPL2が形成されている。
The upper surface of the cooling
このような図10に示す変形例でも実施例と同様にボイド発生を防止しながらケースレスフィルムコンデンサを製造することができる。 In the modification shown in FIG. 10 as well, a caseless film capacitor can be manufactured while preventing the generation of voids as in the embodiment.
なお、ケースレスフィルムコンデンサの製造方法について、下型入れ子12を上型入れ子22と同じような周壁部と天板部との組み合わせで構成しても構わない。その製造方法で得られるケースレスフィルムコンデンサは、外装樹脂43の上面43aと、この上面43aに対して隣接する状態で周面を形成する側面43bとが連続して略直角に屈折する状態に交差し、上面43aと側面43bとの境界部分が非曲面の稜線状に形成されているだけでなく、外装樹脂43の下面と、この下面に対して隣接する状態で周面を形成する側面43bとが連続して略直角に屈折する状態に交差し、下面と側面43bとの境界部分も非曲面の稜線状に形成されている。
In addition, about the manufacturing method of a caseless film capacitor, you may comprise the
なお、上記実施例では正負一対の外部引き出し端子42,42の外部接続端子部42a,42aを同じ高さ位置から同じ方向へ引き出しているが、高さ位置、方向についてはこれに限定されるものではなく、条件・状況に応じて任意に定め得るものとする。
In the above embodiment, the external
本発明は、体積効率や生産効率の向上を図りながら、耐湿性能の低下を防止し、外装樹脂にボイドを生じさせない外観に優れた高品質なケースレスフィルムコンデンサを得るための技術として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a technique for obtaining a high-quality caseless film capacitor having an excellent appearance that prevents a decrease in moisture resistance and does not cause voids in an exterior resin while improving volumetric efficiency and production efficiency. .
1 金型
10 下型
12 下型入れ子
20 上型
21a 内底面
22 上型入れ子
23 周壁部
23a 周壁部の上端縁
23b 周壁部の内周面
24 天板部
24a 平坦下面(天板部の下面)
30 キャビティ
41 フィルムコンデンサ素子
41a 金属電極
42 外部引き出し端子
42a 外部接続端子部
43 外装樹脂
43a 外装樹脂の上面
43b 外装樹脂の側面
50 樹脂
A,A′合わせ面
X ケースレスフィルムコンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
30
Claims (4)
前記上型入れ子として、前記キャビティに臨む前記天板部の下面の全面が平坦面に形成され、その平坦下面と前記周壁部の内周面とが隅角略直交の状態で交差するものを用いて射出成形を行うことを特徴とするケースレスフィルムコンデンサの製造方法。 A mold having a cavity formed by a lower mold insert embedded in a lower mold and an upper mold insert embedded in an upper mold is used. The upper mold insert is an annular peripheral wall portion opened in the vertical direction and its upper opening. A top plate portion placed on the upper edge of the peripheral wall portion so as to block the peripheral wall portion, and the peripheral portion of the peripheral wall portion and the top plate portion in a state where the film capacitor element is housed in the cavity. In the method of manufacturing a caseless film capacitor of the method of injecting and filling resin into the cavity while suctioning and exhausting the inside of the cavity through the mating surface of
As the upper mold nesting, a top surface of the top plate portion facing the cavity is formed as a flat surface, and the flat bottom surface and the inner peripheral surface of the peripheral wall portion intersect with each other in a substantially perpendicular state. A method of manufacturing a caseless film capacitor, wherein injection molding is performed.
前記上型の内底面と前記周壁部の上面が平坦面に形成され、前記上型の内底面と前記周壁部の内周面とが隅角略直交の状態で交差するものを用いて射出成形を行うことを特徴とするケースレスフィルムコンデンサの製造方法。 Using a mold in which a cavity is constituted by a lower mold nest incorporated in a lower mold and an upper mold nest incorporated in an upper mold, the upper mold nest has an annular peripheral wall portion opened in the vertical direction, In a state where the film capacitor element is housed in the cavity, the inside of the cavity is sucked and evacuated through the mating surface of the upper surface of the peripheral wall portion and the inner bottom surface of the upper mold, and the resin is discharged from the cavity. In the manufacturing method of the caseless film capacitor of the method of injecting and filling,
Injection molding using the inner bottom surface of the upper mold and the upper surface of the peripheral wall portion formed in a flat surface, and the inner bottom surface of the upper mold and the inner peripheral surface of the peripheral wall portion intersect in a substantially orthogonal state A method for producing a caseless film capacitor, comprising:
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