JP2024022783A - Capacitor and capacitor manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】所望のインダクタンス低減効果を得つつ、製造が容易で、外部接続部の絶縁を確保することができるコンデンサを提供する。【解決手段】コンデンサ素子2と、コンデンサ素子2に接続される正極電極板4と負極電極板5とを樹脂で一体成形したアセンブリ3と、アセンブリ3と連結されることで外装ケース6を形成するケース本体61と、外装ケース6に充填される充填樹脂7と、を備え、正極電極板4と負極電極板5とが、外装ケース6外に引き出される延伸部4c2、5c2を備え、正極電極板4の延伸部4c2と負極電極板5の延伸部5c2とが互いに近接対向しており、アセンブリ3の樹脂部31が、近接対向した延伸部4c2、5c2の外周を被覆する被覆部31bと、延伸部4c2、5c2間に介在する介在部31aと、ケース本体61と連結し、外装ケース6の一部を構成する部分構成部31cを備えている。【選択図】図4The present invention provides a capacitor that is easy to manufacture and can ensure insulation of external connections while obtaining a desired inductance reduction effect. [Solution] An assembly 3 in which a capacitor element 2, a positive electrode plate 4 and a negative electrode plate 5 connected to the capacitor element 2 are integrally molded with resin, and an exterior case 6 is formed by being connected to the assembly 3. The case main body 61 and the filling resin 7 filled in the outer case 6 are provided, and the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 5 are provided with extension parts 4c2 and 5c2 that are pulled out of the outer case 6, and the positive electrode plate 4 and the extending portion 5c2 of the negative electrode plate 5 are closely opposed to each other. It includes an intervening part 31a interposed between the parts 4c2 and 5c2, and a partial component part 31c that is connected to the case body 61 and constitutes a part of the exterior case 6. [Selection diagram] Figure 4
Description
この発明は、外装ケースに、コンデンサ素子と電極板とを収容し、樹脂を充填することでコンデンサ素子を封止したコンデンサに関し、特に外部機器と接続するために外装ケースから引き出された外部接続部を備えるコンデンサに関する。 The present invention relates to a capacitor in which a capacitor element and an electrode plate are housed in an outer case and the capacitor element is sealed by filling the outer case with resin, and in particular, an external connection portion pulled out from the outer case for connection to external equipment. The present invention relates to a capacitor comprising:
昨今の樹脂封止コンデンサでは、低インダクタンス化を図るために正負電極板を近接対向させることが主流となっており、ケース外に引き出された外部接続部についても正負で互いに近接対向させることが行われている。 In recent resin-sealed capacitors, it has become mainstream to have the positive and negative electrode plates closely facing each other in order to reduce inductance, and it is also common practice to have the positive and negative electrode plates facing each other closely for the external connection parts pulled out outside the case. It is being said.
所望のインダクタンス低減効果を得るためには、正負電極板の精度良い取り付けが必要となる。ただ、そのためには樹脂充填前に正負電極板を固定しておくための位置決め治具の取り付けが必要であり、組立に手間がかかる。また、樹脂外に引き出された外部接続部間の絶縁を確保するには、別途、絶縁紙等の絶縁体を間に挟み込む等の作業が必要となる。さらに、外部接続部の周囲に導電性の部品が配される場合、外部接続部とその部品との間の絶縁も確保する必要があるが、仮に絶縁距離を十分とることで絶縁を確保する場合、コンデンサが組み込まれる装置全体が大きくなってしまう。 In order to obtain the desired inductance reduction effect, it is necessary to attach the positive and negative electrode plates with high precision. However, this requires the installation of a positioning jig to secure the positive and negative electrode plates before resin filling, which takes time and effort to assemble. Further, in order to ensure insulation between the external connection parts drawn out from the resin, a separate operation such as sandwiching an insulator such as insulating paper between the parts is required. Furthermore, if conductive parts are placed around an external connection part, it is necessary to ensure insulation between the external connection part and that part, but even if insulation is ensured by providing a sufficient insulation distance, , the entire device in which the capacitor is incorporated becomes large.
本発明は、所望のインダクタンス低減効果を得つつ、製造が容易で、外部接続部の絶縁を確保することができるコンデンサの提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a capacitor that is easy to manufacture and can ensure insulation of external connections while obtaining a desired inductance reduction effect.
本発明のコンデンサは、コンデンサ素子2と、コンデンサ素子2に接続される正極電極板4と負極電極板5とを樹脂で一体成形したアセンブリ3と、アセンブリ3と連結されることで外装ケース6を形成するケース本体61と、外装ケース6に充填される充填樹脂7と、を備え、正極電極板4と負極電極板5とが、外装ケース6外に引き出される延伸部4c2、5c2を備え、正極電極板4の延伸部4c2と負極電極板5の延伸部5c2とが互いに近接対向しており、アセンブリ3の樹脂部31が、近接対向した延伸部4c2、5c2の外周を被覆する被覆部31bと、延伸部4c2、5c2間に介在する介在部31aと、ケース本体61と連結し、外装ケース6の一部を構成する部分構成部31cを備えていることを特徴としている。なお、「正極電極板4と負極電極板5とを樹脂で一体成形した」とは、正極電極板と負極電極板とを樹脂によってひとまとめにしたという意味であり、正負電極板や負極電極板を樹脂から製造するという意味ではない。
The capacitor of the present invention includes a
また、本発明のコンデンサの製造方法は、正極電極板4と負極電極板5とを近接対向させた状態で金型にセットし、樹脂注型することでアセンブリ3を製造し、アセンブリ3とケース本体61とを連結して外装ケース6を構成し、外装ケース6内に充填樹脂7を充填し、硬化させることを特徴としている。
In addition, in the capacitor manufacturing method of the present invention, the
本発明のコンデンサは、正極電極板の延伸部と負極電極板の延伸部とが互いに近接対向しているため、低インダクタンス化を図ることができる。また、予め正極電極板と負極電極板とを樹脂で一体成形し、正極電極板と負極電極板との間隔を固定しているため、正負電極板を取り付けるにあたって別途、位置決め治具を用いる必要が無く、組立作業が簡単であり且つ所望の低インダクタンス低減効果が得られる。また、アセンブリが、外装ケースの一部を構成する部分構成部を備えているため、外装ケースのその他の部分を構成するケース本体にアセンブリを取り付けることで、ケースに対する正負電極板の位置決めも行えることになり、そのための位置決め治具も不要で、組立作業が簡単である。さらに、延伸部の外周を予め被覆部で被覆しているため、延伸部に導電性の部品を近づけて配置することが可能となり、コンデンサを組み込む装置全体の小型化を図ることができる。また、延伸部間に介在部が介在しているため、別途、延伸部間に絶縁紙等の絶縁部材を挟み込む作業が不要となり、製造が簡単である。 In the capacitor of the present invention, since the extended portion of the positive electrode plate and the extended portion of the negative electrode plate are close to each other and face each other, it is possible to achieve low inductance. In addition, since the positive electrode plate and the negative electrode plate are integrally molded with resin in advance and the distance between the positive electrode plate and the negative electrode plate is fixed, it is not necessary to use a separate positioning jig to attach the positive and negative electrode plates. Therefore, the assembly work is simple and the desired low inductance reduction effect can be obtained. Furthermore, since the assembly includes a partial component that constitutes a part of the exterior case, the positive and negative electrode plates can be positioned relative to the case by attaching the assembly to the case body that constitutes other parts of the exterior case. Therefore, no positioning jig is required, and assembly work is simple. Furthermore, since the outer periphery of the extended portion is covered in advance with the covering portion, it is possible to arrange conductive parts close to the extended portion, and the entire device in which the capacitor is incorporated can be miniaturized. Furthermore, since the intervening portion is interposed between the extending portions, there is no need to separately insert an insulating member such as insulating paper between the extending portions, and manufacturing is simple.
次に、この発明の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。このコンデンサは、図1~図4に示すように、コンデンサ素子2と、コンデンサ素子2に接続される正極電極板4と負極電極板5とを樹脂で一体成形したアセンブリ3と、アセンブリ3と連結されることで外装ケース6を形成するケース本体61と、外装ケース6に充填される充填樹脂7とを備えている。以下、上記各部品について説明するが、「上下」「左右」「前後」の概念は、外装ケース6内に充填樹脂7を充填する際のものであり、必ずしも使用時の「上下」「左右」「前後」を規定するものではない。
Next, one embodiment of the capacitor of the present invention will be described in detail based on the drawings. As shown in FIGS. 1 to 4, this capacitor includes a
コンデンサ素子2は、例えば絶縁性のフィルム上に金属を蒸着した金属化フィルムを巻回したフィルムコンデンサであって、図1に示すように、軸方向の両端部に電極部2a、2bが設けられている。このコンデンサ素子2は、軸方向から見ると俵状、具体的には4つのコーナー部にR(アール)が設けられており、軸方向外周面に平坦部2cと曲面部2dとを有している。図1では、3個のDCコンデンサ21と2個のYコンデンサ22が設けられている。DCコンデンサ21は平坦部2cを互いに対向させるようにして並べられており、Yコンデンサ22は、DCコンデンサ21の左側において平坦部2c同士を互いに対向させつつ、雁行するようにずらして並べられている。コンデンサ素子2と正極電極板4や負極電極板5とはリード線23を介して接続される。なお、フィルムコンデンサとして、積層型のフィルムコンデンサを用いてもよい。また、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、セラミックコンデンサや電解コンデンサ等、種々のコンデンサ素子を用いてもよい。
The
アセンブリ3は、正極電極板4と負極電極板5とを樹脂で一体成形したものである。アセンブリ3の樹脂部31は、互いに近接対向する(距離をあけて重ね合わせられた)正負電極板4、5の間に介在する介在部31a(図4参照)と、正負電極板4、5を被覆する被覆部31bと、ケース本体61と連結し、外装ケース6の一部を構成する部分構成部31cとを備えている。
The
介在部31aは、図4に示すように、正負電極板4、5の後述する基板部4a、5a間、延伸部4c2、5c2間に介在している。具体的には、互いに近接対向する正極電極板4の基板部4aと負極電極板5の基板部5aとの間、同じく互いに近接対向する正極電極板4の延伸部4c2と負極電極板5の延伸部5c2との間に介在している。ただ、部分構成部31cの内側には充填樹脂7が充填されるため、基板部4a、5aや部分構成部31cの内側(図4において点線で示す側壁部6bよりも内側)に位置する延伸部4c2、5c2の間については必ずしも介在部31aを設けなくてもよい。
As shown in FIG. 4, the intervening
被覆部31bは、正負電極板4、5の基板部4a、5aと延伸部4c2、5c2とを被覆している。具体的には、互いに近接対向する正極電極板4の基板部4aと負極電極板5の基板部5aとの外周と、同じく互いに近接対向する正極電極板4の延伸部4c2と負極電極板5の延伸部5c2との外周を被覆している。ただ、部分構成部31cの内側には充填樹脂7が充填されるため、基板部4a、5aや部分構成部31cの内側に位置する延伸部4c2、5c2については必ずしも被覆しなくてもよい。正負電極板4、5の後述する素子接続部4b、5bと端子部4c1、5c1とは、コンデンサ素子2や外部機器との接続に供されるため被覆しない。
The covering
ところで外装ケース6は、平面視略矩形状の底部6aと、底部6aの四辺からそれぞれ上方に立ち上がる側壁部6bとを備えており、内部にコンデンサ素子2や正負電極板4、5を収容するための収容部6dが形成されている。側壁部6bの上端は開口部6cになっている。
By the way, the
部分構成部31cは、側壁部6bの上側を構成するものであって、図1に示すように略角筒状である。下端には、ケース本体61の上端と連結するための連結部31c1が設けられている。具体的には、外周面を内側に向かって後退させている。なお、ケース本体61の上端は、被連結部61aとして内周面を外側に向かって後退させており、部分構成部31cをケース本体61に嵌合(内嵌)できるようになっている。部分構成部31cの内側には、孔32が複数形成されている。この孔32は充填樹脂7を充填する際の充填孔や外装ケース6内の空気を逃がす逃がし孔として機能する。部分構成部31cの上端付近には、コンデンサ1を外部機器等に取り付けるための取付脚33が複数設けられている。
The
正極電極板4は、例えばアルミニウムや銅等の金属板からなる。図2Aに示すように、基板部4aと、基板部4aから延びる素子接続部4bと、同じく基板部4aから延びる外部接続部4cとを備えている。基板部4aは、主としてコンデンサ素子2の側面と対向している。この基板部4aは、外装ケース6の部分構成部31cの内側に位置する。素子接続部4bは、基板部4aの外周縁から延びている。この素子接続部4bは、コンデンサ素子2の一方の電極部2aに接続するためのものであり、コンデンサ素子2の一方の電極部2aの上方に位置している。また、リード線23を通すための挿通孔4b1が設けられている。外部接続部4cは、基板部4aの外周縁から延びている。外部機器との接続に供するため、外装ケース6の部分構成部31c内から外に引き出されている。すなわち、外装ケース6外に引き出されている。外部接続部4cは、外部接続部4cと当接し接続される端子部4c1と、端子部4c1と基板部4aとを繋ぐ延伸部4c2とを備えている。
The
負極電極板5は、例えばアルミニウムや銅等の金属板からなる。図2Bに示すように、基板部5aと、基板部5aから延びる素子接続部5bと、同じく基板部5aから延びる外部接続部5cとを備えており、基本的には正極電極板4と略同形状である。基板部5aは、主としてコンデンサ素子2の側面と対向している。また、正極電極板4の基板部4aと近接対向している。この基板部5aは、外装ケース6内に位置している。素子接続部5bは、基板部5aの外周縁から延びている。この素子接続部5bは、コンデンサ素子2の他方の電極部2bに接続するためのものであり、コンデンサ素子2の他方の電極部2bの上方に位置している。また、リード線23を通すための挿通孔5b1が設けられている。外部接続部5cは、基板部5aの外周縁から延びている。外部機器との接続に供するため、外装ケース6の部分構成部31c内から外に引き出されている。すなわち、外装ケース6外に引き出されている。外部接続部5cは、外部接続部5cと当接し接続される端子部5c1と、端子部5c1と基板部5aとを繋ぐ延伸部5c2とを備えている。端子部5c1は、正極電極板4の端子部4c1とは近接対向しておらず、ずれた位置に設けられている。一方で、延伸部5c2は、正極電極板4の延伸部4c2と近接対向している。換言すれば、外部接続部5cのうち、互いに近接対向している部分が延伸部5c2であり、していない部分が端子部5c1である。
The
外装ケース6は、上記の通り、アセンブリ3の部分構成部31cとケース本体61とを連結することで形成される。合成樹脂製であるが、ケース本体61については絶縁を確保できるのであれば金属製であってもよい。
As described above, the
外装ケース6内に充填される充填樹脂7は絶縁性の樹脂である。熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂が好ましく、例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂やシリコーン樹脂である。充填樹脂7は、部分構成部31c内に位置する被覆部(被覆部31bを設けていない場合は基板部4a、5a)が埋没する程度に外装ケース6内に充填される。
The filling
図1において符号9は、Yコンデンサに接続されるアース用電極板である。 In FIG. 1, reference numeral 9 is a grounding electrode plate connected to the Y capacitor.
次に、コンデンサ1の製造方法について説明する。まず、アセンブリ3の製造方法について説明すると、正極電極板4と負極電極板5とを近接対向させた(正負電極板4、5間に所定の間隔(例えば1mm)を開けた)状態で金型にセットし、樹脂注型することでアセンブリ3が製造される。次に、正負電極板4、5の素子接続部4b、5bにコンデンサ素子2を接続する。具体的には、コンデンサ素子2の電極部2a、2bから延びるリード線23を、素子接続部4b、5bの挿通孔4b1、5b1に挿通した上ではんだ等で接続する。なお、この際、必要に応じてアース用電極板8も接続しておく。そして、コンデンサ素子2をケース本体61に収容するようにして、アセンブリ3とケース本体61とを連結する。具体的には、部分構成部31cの連結部31c1とケース本体61の被連結部61aとを連結し、外装ケース6を構成する。これにより、外装ケース6の収容部6d内に、コンデンサ素子2と正負電極板4、5の主として基板部4a、5aとを収容された状態となる。最後に、孔32から外装ケース6内に充填樹脂7を充填し、硬化させることで部分構成部31cとケース本体61とを一体化させ、コンデンサ1の製造が完了する(図3参照)。
Next, a method for manufacturing
上記構成のコンデンサ1は、予め正極電極板4と負極電極板5とを樹脂で一体成形し、正極電極板4と負極電極板5との間隔を固定しているため、正負電極板4、5をケースに取り付けるにあたって別途、位置決め治具を用いる必要が無く、組立作業が簡単である。また、アセンブリ3が、外装ケース6の一部を構成する部分構成部31cを備えているため、外装ケース6のその他の部分を構成するケース本体61にアセンブリ3を取り付けることで、ケースに対する正負電極板4、5の位置決めも行えることになり、そのための位置決め治具も不要で、組立作業が簡単である。さらに、外装ケース6外に引き出された外部接続部4c、5cのうち、延伸部4c2、5c2の外周を予め被覆部31bで被覆しているため、延伸部4c2、5c2に導電性の部品を近づけて配置することが可能となり、コンデンサ1を組み込む装置全体の小型化を図ることができる。また、正負で互いに近接対向させられている延伸部4c2、5c2の間に介在部31aが介在しているため、別途、延伸部4c2、5c2間に絶縁紙等の絶縁部材を挟み込む作業が不要となり、製造が簡単である。
In the
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、外装ケース6は蓋を備えていてもよい。また、部分構成部31cが蓋の一部または全部を構成してもよい。図1では、部分構成部31cは角筒状であったが、周方向に連続している必要は無く、一部が欠けた状態や3面以下であってもよく、さらに側壁部のある一面の一部だけを構成するものであってもよい。また、底部6aの一部又は全部を構成するものであってもよい。
Although the embodiments of this invention have been described above, this invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various changes within the scope of this invention. For example, the
部分構成部31cとケース本体61との連結は、凹と凸の嵌め込みや、爪を設けて引っ掛ける等、種々の連結方法を採用し得る。取付脚33は、ケース本体61側に設けてもよい。アセンブリ3には、正負電極板4、5が樹脂で一体成形されていたが、コンデンサ素子2や他の電気部品等、またそれらと外部機器とを接続するための別の電極板を一体成形してもよい。また、必ずしも延伸部4c2、5c2全体を被覆部31bで被覆する必要は無く、例えば絶縁が不要な部分や、外部機器との接続の関係上、被覆できない部分があれば被覆しなくてもよい。アセンブリ3は1つに限らず、複数設けてもよい。例えば2以上のアセンブリ3とケース本体61とを組み合わせて充填樹脂7により一体化させることで1のコンデンサを製造してもよい。また、アセンブリ3は注型による一体成形の他に、インサート成形や熱収縮成形によって一体成形してもよい。
Various connection methods can be used to connect the
1 コンデンサ
2 コンデンサ素子
21 DCコンデンサ
22 Yコンデンサ
2a 一方の電極部
2b 他方の電極部
2c 平坦部
2d 曲面部
23 リード線
3 アセンブリ
31 樹脂部
31a 介在部
31b 被覆部
31c 部分構成部
31c1 連結部
32 孔
33 取付脚
4 正極電極板
4a 基板部
4b 素子接続部
4b1 挿通孔
4c 外部接続部
4c1 端子部
4c2 延伸部
5 負極電極板
5a 基板部
5b 素子接続部
5b1 挿通孔
5c 外部接続部
5c1 端子部
5c2 延伸部
6 外装ケース
6a 底部
6b 側壁部
6c 開口部
6d 収容部
61 ケース本体
61a 被連結部
7 充填樹脂
8 アース用電極板
1
Claims (2)
コンデンサ素子に接続される正極電極板と負極電極板とを樹脂で一体成形したアセンブリと、
アセンブリと連結されることで外装ケースを形成するケース本体と、
外装ケースに充填される充填樹脂と、を備え、
正極電極板と負極電極板とが、外装ケース外に引き出される延伸部を備え、
正極電極板の延伸部と負極電極板の延伸部とが互いに近接対向しており、
アセンブリの樹脂部が、近接対向した延伸部の外周を被覆する被覆部と、延伸部間に介在する介在部と、ケース本体と連結し、外装ケースの一部を構成する部分構成部を備えている、コンデンサ。 a capacitor element,
An assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate connected to a capacitor element are integrally molded with resin;
a case body that forms an exterior case by being connected with the assembly;
Comprising a filled resin that fills the outer case,
The positive electrode plate and the negative electrode plate are provided with an extension part that is pulled out of the outer case,
The extending portion of the positive electrode plate and the extending portion of the negative electrode plate are close to each other and face each other,
The resin part of the assembly includes a covering part that covers the outer periphery of the extending parts that are close to each other, an intervening part that is interposed between the extending parts, and a partial component part that is connected to the case body and forms a part of the outer case. Yes, there is a capacitor.
正極電極板と負極電極板とを近接対向させた状態で金型にセットし、樹脂注型することでアセンブリを製造し、
アセンブリとケース本体とを連結して外装ケースを構成し、
外装ケース内に充填樹脂を充填し、硬化させる、
製造方法。
A method for manufacturing a capacitor according to claim 1, comprising:
The positive electrode plate and the negative electrode plate are placed in a mold in close opposition to each other, and the assembly is manufactured by resin casting.
The assembly and the case body are connected to form an exterior case,
Fill the outer case with resin and harden it.
Production method.
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