JP4136149B2 - 乾式金属化フィルムコンデンサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属化フィルムを使用し、かつ絶縁油、金属製容器を使用しない乾式金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両、圧延機、直流送電等の産業機器や力率改善等に用いられている金属化フィルムコンデンサは、ポリプロピレンフィルムにアルミニウムなどを蒸着した金属化フィルムを使用し、絶縁油を含浸したタイプの金属化フィルムコンデンサが採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の金属化フィルムコンデンサは、電極引出部を設けたコンデンサ素子を集合し、包囲絶縁材で包囲し素体を形成し、金属製容器に絶縁材を介して収納し、可燃性の絶縁油を含浸しているので、大型になり、燃えやすい。よって、最近では防災上の目的などで可燃性の絶縁油を使用しない小型、軽量の乾式コンデンサが要求されることが多くなってきた。
【０００４】
本発明は、上記の大型になり、燃えやすいという問題を解決するため、絶縁油、絶縁性ガス、金属製容器を使用することなく、粘着テープで側面外周部を巻止めしてなる複数個のコンデンサ素子を電極引出部を介して結線板で結線した素体に絶縁樹脂材を介して絶縁性の凹状ケースで被冠し、結線板の肩部と当接した外部引出端子を絶縁板を介して外方に引き出し、上記凹状ケースの周囲に取付金具を取付けた小型、軽量の乾式金属化フィルムコンデンサを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、一対の金属化フィルム２を重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を形成してなるコンデンサ素子１を複数個、直列、並列または直並列に電極引出部３を介して結線板５で結線した素体６に外部引出端子８を接続してなる乾式金属化フィルムコンデンサにおいて、上記コンデンサ素子１の側面外周部を巻止める粘着テープ４と、前記素体６の上端部と、前記外部引出端子８に当接する結線板５の肩部５ａとの間に挿入された保護絶縁板７と、位置決め穴９ａが設けられ、前記外部引出端子８を前記位置決め穴９ａに挿通した位置決め絶縁板９と、内壁が位置決め絶縁板９に当接しながら絶縁樹脂材１０を介して前記素体６に被冠される一対の絶縁性凹状ケース１１と、爪部２０ａを有し、該爪部２０ａが前記一対の絶縁性凹状ケース１１を跨ぐように、前記素体６、前記絶縁樹脂材１０および前記一対の絶縁性凹状ケース１１からなる集合体１３の前記外部引出端子８側に装着される取付金具２０とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
また、上記素体６の側面外周部が難燃性耐熱フィルム１４で被覆されたことを特徴としている。
【００１０】
さらに、上記取付金具２０をパンチング構造２０ｂにしたことを特徴としている。
【００１１】
そして、上記凹状ケース１１と取付金具２０との間に緩衝材１６が介挿されたことを特徴としている。
【００１２】
また、一対の金属化フィルム２を重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を形成してなるコンデンサ素子１を複数個、直列、並列または直並列に電極引出部３を介して結線板５で結線した素体６に外部引出端子８を接続してなる乾式金属化フィルムコンデンサにおいて、上記コンデンサ素子１の側面外周部を巻止める粘着テープ４と、前記素体６の上端部と、前記外部引出端子８に当接する結線板５の肩部５ａとの間に挿入された保護絶縁板７と、位置決め穴１９ａが設けられ、前記外部引出端子８を前記位置決め穴１９ａに挿通した位置決め絶縁板１９と、内壁が位置決め絶縁板１９に当接しながら絶縁樹脂材１０を介して前記素体６に被冠され、前記内壁に前記電極引出部３との距離が一定になるように凸部１７ｂが形成された一対の絶縁性凹状ケース１７と、前記凸部１７ｂにインサート成形したナット２２を用いて装着される取付金具２１を備えたことを特徴としている。なお、密着させた前記外部引出端子間に絶縁シートを介挿してもよい。
【００１３】
さらに、一対の金属化フィルム２を重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を形成してなるコンデンサ素子１を複数個、直列、並列または直並列に電極引出部３を介して結線板５で結線した素体６に外部引出端子８を接続してなる乾式金属化フィルムコンデンサにおいて、上記コンデンサ素子１の側面外周部を巻止める粘着テープ４と、前記素体６の上端部と、前記外部引出端子８に当接する結線板５の肩部５ａとの間に挿入された保護絶縁板７と、位置決め穴９ａが設けられ、前記外部引出端子８を前記位置決め穴９ａに挿通した位置決め絶縁板９と、内壁が位置決め絶縁板９に当接しながら絶縁樹脂材１０を介して前記素体６に被冠され、前記内壁に前記電極引出部３との距離が一定になるように凸部１８ｂが形成された一対の絶縁性凹状ケース１８とを備え、前記一対の絶縁性凹状ケース１８の各々に取付足１８ｃが一体成形されていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
粘着テープで側面外周部を巻止めしてなる複数個のコンデンサ素子を電極引出部を介して結線板で結線した素体の上端部と、結線板の肩部との間に保護絶縁板を挿入し、上記肩部に当接された外部引出端子を絶縁板を介して外方に引き出し、上記素体に絶縁樹脂材を介して絶縁性の凹状ケースを被冠し、該凹状ケースの周囲に緩衝部を有する取付金具を装着する。
絶縁油、絶縁性ガスおよび金属製容器を使用しないので、小型、軽量の乾式金属化フィルムコンデンサを作製することができ、また充填、密封する工程を必要とせず、工数を削減することができる。
【００１５】
【実施例】
［実施例１］
図１は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの一実施例を示す図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は底面図で、図４は図１を構成する集合体１３の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図で、図５は図４を構成する素体６の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図で、図６は凹状ケース１１の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図で、図１２は取付金具２０の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部正断面図、（ｃ）は側面図である。
また、図１４は側面外周部が粘着テープで巻止めされ、巻回端面に電極引出部を形成したコンデンサ素子１の斜視図で、図１６は金属化フィルムを展開した状態の正面図で、（ａ）は保安機構のない通常の金属化フィルムの正面図、（ｂ）は保安機構を有する金属化フィルムの正面図（特願平９−１８７４５５に記載した構造）、（ｃ）は保安機構を有する他の金属化フィルムの正面図（特開平６ー１６３３１８に開示されている構造）であるが、その保安機構を有する構造はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図１に示す乾式金属化フィルムコンデンサは、図１２に示す緩衝部２０ｅを有する取付金具２０をゴム、バネ鋼、スプリングなどからなる緩衝材１６を介して図４に示す集合体１３に装着した図面で、図４の集合体１３は素体６、保護絶縁板７、外部引出端子８、位置決め絶縁板９、絶縁樹脂材１０、凹状ケース１１、支持板１２、難燃性耐熱フィルム１４からなる。
図５の素体６は複数個のコンデンサ素子１の電極引出部３を錫鍍金などを施した銅、真鍮などからなる丸穴５ｂを設けた結線板５で並列接続し形成している。
図１４に示すコンデンサ素子は、図１６に示す一対の金属化ポリプロピレンフィルム、金属化ポリエステルフィルム、または保安機構を有する金属化ポリプロピレンフィルム、金属化ポリエステルフィルムなどからなる金属化フィルム２を巻回し、後巻フィルムとしてポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルムなどで巻回し、さらにその側面外周部をポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルムなどの熱可塑性粘着テープまたはポリエステルフィルム、ガラスクロスフィルムなどの熱硬化性粘着テープからなる粘着テープ４を複数回、巻止めし巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を設けている。
【００１７】
そして、図４に示すように結線板５で結線した素体６の電極引出部３の面を除く側面外周部をポリイミドフィルム、ノーメックスフィルム、フレキシブルマイカフィルムなどからなる難燃性耐熱フィルム１４にて複数回被覆し、上記素体６の上端部と肩部５ａとの間にエポキシ樹脂などからなる保護絶縁板７を挿入し、上記肩部と錫鍍金などを施した銅、真鍮などからなる外部接続用穴８ａを設けた外部引出端子８とを当接し、外部引出端子８を図９に示すエポキシ樹脂などからなる絶縁板９の位置決め穴９ａに挿通し外部引出端子８を外方に引き出す。
さらに、結線板５で結線した素体６と側面外周部の難燃性耐熱フィルム１４の端面部と保護絶縁板７と絶縁板９と支持板１２とに図６に示す絶縁性の凹状ケース１１を被冠し、該凹状ケース１１の内壁に絶縁板９と支持板１２とをそれぞれ当接させて、絶縁樹脂材１０で固定し集合体１３を形成する。
【００１８】
上記凹状ケース１１は結線板で結線した素体６などが覆われる大きさとし、その凹状ケース１１間の距離は絶縁板９の寸法により決まり、精度良く仕上げるために絶縁板９と同一寸法の図１１に示すエポキシ樹脂などからなる通風の良い丸穴などを設けたパンチング構造１２ａを有する支持板１２を凹状ケース１１の内壁に当接するか、または、狭幅の板状の支持板を当接する。
また、凹状ケース１１にテフロン加工あるいはシリコン樹脂の離形材を塗布し、素体６に被冠した凹状ケース１１を絶縁樹脂材１０の硬化後、取外して集合体１３を形成してもよい。
絶縁樹脂材１０はエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの絶縁性を有する熱硬化性樹脂からなり、図６に示す凹状ケース１１はポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレートなどによる樹脂成形、またはポリ塩化ビニール、ポリカーボネイトなどの真空成形により形成したものである。
【００１９】
次に、集合体１３に取付金具２０を装着する方法について説明する。図１２に示すように取付金具２０は鋼板または丸穴などを設けたパンチング構造２０ｄの鋼板をプレス成形などで形成し、りん青銅などのバネ鋼を少なくとも片側に取付けた緩衝部２０ｅを有し、ユニクロメッキなどが施されており、２０ａは凹状ケース１１間を跨ぐように設けられた爪部で、２０ｃは外部引出端子８を引き出す開口部で、その大きさは外部引出端子８に対して充分な絶縁距離を有しており、２０ｂは外部固定用の取付穴で、この取付穴は丸穴、長円穴、切込み穴などの形状で、乾式金属化フィルムコンデンサの固定に便利な形状であればよい。
【００２０】
図１に示すように、集合体１３の外部引出端子８側にゴム、スプリングなどからなる緩衝材１６を両面テープなどで仮接着し外部引出端子８側の方向より取付金具２０を被せるように挿入し緩衝部２０ｅの弾力性を利用して取付金具２０を集合体１３に装着する。
この装着方法により、乾式金属化フィルムコンデンサの取付けに際し、緩衝材１６は集合体１３と取付金具２０との上下方向の隙間を調整し、緩衝部２０ｅと爪部２０ａにより前後左右の移動を防止し耐震性に優れた固定を行うことができ、その取付方向には制限がなく、どの方向にも取付けることができる。
また、凹状ケースの寸法及び凹状ケース間の寸法と取付金具の寸法とを調整することにより緩衝材１６を使用しなくてもよく、緩衝部２０ｅを有しない取付金具２０であっても装着することができる。
【００２１】
上記構成によれば、個々のコンデンサ素子の側面外周部を粘着テープで絶縁し、素体を絶縁樹脂材を介して絶縁性の凹状ケースで被冠し、結線板の肩部と当接した外部引出端子を絶縁板で遮蔽しているので、絶縁耐力の低下はなく、金属製容器は不要で小型、軽量化できる。さらに、コンデンサ素子の電極引出部を介して結線板で結線した素体の側面外周部を難燃性耐熱フィルムで被覆することにより絶縁耐力の向上が図れる。
また、緩衝材を介して緩衝部と爪部を有する取付金具を凹状ケースの周囲に装着するので、耐震性を有し、コンデンサの外部取付け時、安定した取付けを行うことができ、かつ、絶縁油、絶縁性ガスを使用しないので如何なる方向にも取付けることができる。
さらに、支持板と取付金具とを丸穴などを有したパンチング構造としているので、通風性が良く、コンデンサの発生する熱を外部に放散して温度上昇を低減することができる。
また、絶縁油や絶縁性ガスを使用していないので真空乾燥、含浸及び洗浄工程が不要で工期が大幅に短縮でき、さらに絶縁油の油漏れや絶縁性ガスの漏れによる特性劣化がなく品質の安定化を図ることができる。
【００２２】
また、コンデンサ素子を構成するに際し、一対の金属化フィルムのうちの少なくとも１枚の金属化フィルムを図１６（ｂ）、（ｃ）に示す保安機構を有する金属化フィルムにすれば、内部故障が発生しても出火などがなく、安全性が向上し信頼性が高くなる。
【００２３】
［実施例２］
図２は本願発明の他の実施例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図であり、図において、図１と同一番号を付したものは同一部品であり、その説明は省略する。前述の実施例と相違する点は、凹状ケース、取付金具、絶縁板、コンデンサ素子の構造および外部引出端子の構成である。
【００２４】
上記の凹状ケース１１に対し図７に示す凹状ケース１７はポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレートなどによる樹脂成形で形成し、結線板５で結線した素体６の電極引出部３と凹状ケース１７の外側面との距離が一定になるように凸部１７ｂを形成するとともに、この凸部１７ｂにナット２２をインサート成形し、絶縁板１９および支持板１２が安定し精度良く挿入できるように突起部１７ａを形成したものである。
図１３に示す取付金具２１は鋼板をプレス成形などで形成し、ユニクロメッキなどを施したもので、２１ａは外部固定用の取付穴で、この取付穴は丸穴、長円穴、切込み穴などの形状で、２１ｂは集合体１３と取付金具２１とを固定する固定用穴で、この固定用穴は丸穴、長円穴などの形状で、凹状ケース１７に設けられたナット２２の位置と合致した箇所に設けられ、ボルト２３、ワッシャ２４、スプリングワッシャ２５により固着する。
また、粘着性または非粘着性のポリエステル、ポリプロピレン、ポリイミドシートまたはフィルムなどからなる絶縁シート１５を介挿して外部引出端子８同志を密着させ、図１０に示すエポキシ樹脂などからなる絶縁板１９の位置決め穴１９ａに外部引出端子８を挿通させ外方に引き出す。
コンデンサ素子の形状は、図１５に示す偏平形状であって、一対の金属化フィルムを巻回し、後巻フィルムとしてポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルムなどで巻回し、さらにその側面外周部を複数回、粘着テープ４で巻止めし、熱プレスを行って偏平形状にて巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を設けている。
【００２５】
上記の構成によれば、実施例１と同様に絶縁耐力は低下することはなく、凹状ケースの内壁と突起部との間に絶縁板７と支持板１２とをそれぞれ挿入するので組立作業が容易で、ピッチ寸法と外形寸法とが精度よく作製できる。
また、凹状ケースにインサート成形されたナットを用いて取付金具を固着するので、精度良く取付金具を取付けすることができる。
さらに、外部引出端子間に絶縁シートを介挿し、外部引出端子同志を密着させているので低インダクタンス化を図ることができる。
【００２６】
［実施例３］
図３は本願発明の他の実施例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図であり、図において、図１と同一番号を付したものは同一部品であり、その説明は省略する。前述の実施例と相違する点は、上記の凹状ケースに対して図８に示すように取付足付凹状ケース１８はポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレートなどによる樹脂成形で、取付足１８ｃを一体成形したことにある。
この構造によれば取付金具が不要で、部品の合理化を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように本発明の乾式金属化フィルムコンデンサは、絶縁油や絶縁性ガスを使用していないので真空乾燥、含浸及び洗浄工程が不要で工期が大幅に短縮でき、さらに絶縁油の油漏れや絶縁性ガスの漏れによる特性劣化がなく品質の安定化を図ることができる。
また、個々のコンデンサ素子の側面外周部を粘着テープで絶縁し、素体を絶縁樹脂材を介して絶縁性の凹状ケースで被冠し、結線板の肩部と当接した外部引出端子を絶縁板で遮蔽しているので、絶縁耐力の低下はなく、金属製容器は不要で小型、軽量化できる。さらに、コンデンサ素子の電極引出部を介して結線板で結線した素体の側面外周部を難燃性耐熱フィルムで被覆することにより絶縁耐力の向上が図れる。
そして、凹状ケースの内壁に絶縁板と支持板とを当接し、絶縁板の位置決め穴より外部引出端子を引き出しているので、組立作業が容易で、ピッチ寸法と外形寸法とが精度よく作製できる。
また、外部引出端子間に絶縁シートを介挿し、外部引出端子同志を密着させているので低インダクタンス化を図ることができる。
さらに、緩衝材を介して緩衝部と爪部を有する取付金具を凹状ケースの周囲に装着するので、耐震性を有し、コンデンサの外部取付け時、安定した取付けを行うことができ、絶縁油、絶縁性ガスを使用しないので如何なる方向にも取付けることができる。
そして、その取付金具をパンチング構造としているので、通風性が良く、コンデンサの発生する熱を外部に放散して温度上昇を低減することができる。
また、ナットをインサート成形した凹状ケースを使用すれば取付金具の取付けが容易であり、取付足を一体成形した取付足付凹状ケースを使用すれば取付金具が不要で、部品の合理化を図ることができる。
そして、保安機構を有するコンデンサ素子で構成すればさらに安全性が向上し信頼性が高くなるなどの利点があり、工業的、実用的にその価値は極めて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの一実施例を示す図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は底面図である。
【図２】図２は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの他の実施例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図３は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの他の実施例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】図４は図１を構成する集合体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図５】図５は図４を構成する素体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図６】図６は本発明の凹状ケースの一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図７】図７は本発明の凹状ケースの他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図８】図８は本発明の凹状ケースの他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は側面図である。
【図９】図９は本発明の位置決め絶縁板の一実施例の平面図である。
【図１０】図１０は本発明の位置決め絶縁板の他の一実施例の平面図である。
【図１１】図１１は本発明の支持板の一実施例の平面図である。
【図１２】図１２は本発明の取付金具の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部正断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１３】図１３は本発明の取付金具の他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図１４】図１４は本発明のコンデンサ素子の一実施例の斜視図である。
【図１５】図１５は本発明のコンデンサ素子の他の一実施例の斜視図である。
【図１６】図１６は本発明の実施例における金属化フィルムを展開した状態の正面図で、（ａ）は保安機構のない通常の金属化フィルムの正面図、（ｂ）は保安機構を有する金属化フィルムの正面図（特願平９−１８７４５５に記載した構造）、（ｃ）は保安機構を有する他の金属化フィルムの正面図（特開平６−１６３３１８に開示されている構造）である。
【符号の説明】
１ コンデンサ素子
２ 金属化フィルム
３ 電極引出部
４ 粘着テープ
５ 結線板
５ａ 肩部
５ｂ 丸穴
６ 素体
７ 保護絶縁板
８ 外部引出端子
８ａ 外部接続用穴
９ 絶縁板
９ａ 位置決め穴
１０ 絶縁樹脂材
１１ 凹状ケース
１２ 支持板
１２ａ パンチング構造
１３ 集合体
１４ 難燃性耐熱フィルム
１５ 絶縁シート
１６ 緩衝材
１７ 凹状ケース
１７ａ 突起部
１７ｂ 凸部
１８ 取付足付凹状ケース
１８ａ 突起部
１８ｂ 凸部
１８ｃ 取付足
１８ｄ 取付穴
１９ 絶縁板
１９ａ 位置決め穴
２０ 取付金具
２０ａ 爪部
２０ｂ 取付穴
２０ｃ 開口部
２０ｄ パンチング構造
２０ｅ 緩衝部
２１ 取付金具
２１ａ 取付穴
２１ｂ 固定用穴
２２ ナット
２３ ボルト
２４ ワッシャ
２５ スプリングワッシャ
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属化フィルムを使用し、かつ絶縁油、金属製容器を使用しない乾式金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両、圧延機、直流送電等の産業機器や力率改善等に用いられている金属化フィルムコンデンサは、ポリプロピレンフィルムにアルミニウムなどを蒸着した金属化フィルムを使用し、絶縁油を含浸したタイプの金属化フィルムコンデンサが採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の金属化フィルムコンデンサは、電極引出部を設けたコンデンサ素子を集合し、包囲絶縁材で包囲し素体を形成し、金属製容器に絶縁材を介して収納し、可燃性の絶縁油を含浸しているので、大型になり、燃えやすい。よって、最近では防災上の目的などで可燃性の絶縁油を使用しない小型、軽量の乾式コンデンサが要求されることが多くなってきた。
【０００４】
本発明は、上記の大型になり、燃えやすいという問題を解決するため、絶縁油、絶縁性ガス、金属製容器を使用することなく、粘着テープで側面外周部を巻止めしてなる複数個のコンデンサ素子を電極引出部を介して結線板で結線した素体に絶縁樹脂材を介して絶縁性の凹状ケースで被冠し、結線板の肩部と当接した外部引出端子を絶縁板を介して外方に引き出し、上記凹状ケースの周囲に取付金具を取付けた小型、軽量の乾式金属化フィルムコンデンサを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、一対の金属化フィルム２を重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を形成してなるコンデンサ素子１を複数個、直列、並列または直並列に電極引出部３を介して結線板５で結線した素体６に外部引出端子８を接続してなる乾式金属化フィルムコンデンサにおいて、上記コンデンサ素子１の側面外周部を巻止める粘着テープ４と、前記素体６の上端部と、前記外部引出端子８に当接する結線板５の肩部５ａとの間に挿入された保護絶縁板７と、位置決め穴９ａが設けられ、前記外部引出端子８を前記位置決め穴９ａに挿通した位置決め絶縁板９と、内壁が位置決め絶縁板９に当接しながら絶縁樹脂材１０を介して前記素体６に被冠される一対の絶縁性凹状ケース１１と、爪部２０ａを有し、該爪部２０ａが前記一対の絶縁性凹状ケース１１を跨ぐように、前記素体６、前記絶縁樹脂材１０および前記一対の絶縁性凹状ケース１１からなる集合体１３の前記外部引出端子８側に装着される取付金具２０とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
また、上記素体６の側面外周部が難燃性耐熱フィルム１４で被覆されたことを特徴としている。
【００１０】
さらに、上記取付金具２０をパンチング構造２０ｂにしたことを特徴としている。
【００１１】
そして、上記凹状ケース１１と取付金具２０との間に緩衝材１６が介挿されたことを特徴としている。
【００１２】
また、一対の金属化フィルム２を重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を形成してなるコンデンサ素子１を複数個、直列、並列または直並列に電極引出部３を介して結線板５で結線した素体６に外部引出端子８を接続してなる乾式金属化フィルムコンデンサにおいて、上記コンデンサ素子１の側面外周部を巻止める粘着テープ４と、前記素体６の上端部と、前記外部引出端子８に当接する結線板５の肩部５ａとの間に挿入された保護絶縁板７と、位置決め穴１９ａが設けられ、前記外部引出端子８を前記位置決め穴１９ａに挿通した位置決め絶縁板１９と、内壁が位置決め絶縁板１９に当接しながら絶縁樹脂材１０を介して前記素体６に被冠され、前記内壁に前記電極引出部３との距離が一定になるように凸部１７ｂが形成された一対の絶縁性凹状ケース１７と、前記凸部１７ｂにインサート成形したナット２２を用いて装着される取付金具２１を備えたことを特徴としている。なお、密着させた前記外部引出端子間に絶縁シートを介挿してもよい。
【００１３】
さらに、一対の金属化フィルム２を重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を形成してなるコンデンサ素子１を複数個、直列、並列または直並列に電極引出部３を介して結線板５で結線した素体６に外部引出端子８を接続してなる乾式金属化フィルムコンデンサにおいて、上記コンデンサ素子１の側面外周部を巻止める粘着テープ４と、前記素体６の上端部と、前記外部引出端子８に当接する結線板５の肩部５ａとの間に挿入された保護絶縁板７と、位置決め穴９ａが設けられ、前記外部引出端子８を前記位置決め穴９ａに挿通した位置決め絶縁板９と、内壁が位置決め絶縁板９に当接しながら絶縁樹脂材１０を介して前記素体６に被冠され、前記内壁に前記電極引出部３との距離が一定になるように凸部１８ｂが形成された一対の絶縁性凹状ケース１８とを備え、前記一対の絶縁性凹状ケース１８の各々に取付足１８ｃが一体成形されていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
粘着テープで側面外周部を巻止めしてなる複数個のコンデンサ素子を電極引出部を介して結線板で結線した素体の上端部と、結線板の肩部との間に保護絶縁板を挿入し、上記肩部に当接された外部引出端子を絶縁板を介して外方に引き出し、上記素体に絶縁樹脂材を介して絶縁性の凹状ケースを被冠し、該凹状ケースの周囲に緩衝部を有する取付金具を装着する。
絶縁油、絶縁性ガスおよび金属製容器を使用しないので、小型、軽量の乾式金属化フィルムコンデンサを作製することができ、また充填、密封する工程を必要とせず、工数を削減することができる。
【００１５】
【実施例】
［実施例１］
図１は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの一実施例を示す図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は底面図で、図４は図１を構成する集合体１３の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図で、図５は図４を構成する素体６の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図で、図６は凹状ケース１１の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図で、図１２は取付金具２０の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部正断面図、（ｃ）は側面図である。
また、図１４は側面外周部が粘着テープで巻止めされ、巻回端面に電極引出部を形成したコンデンサ素子１の斜視図で、図１６は金属化フィルムを展開した状態の正面図で、（ａ）は保安機構のない通常の金属化フィルムの正面図、（ｂ）は保安機構を有する金属化フィルムの正面図（特願平９−１８７４５５に記載した構造）、（ｃ）は保安機構を有する他の金属化フィルムの正面図（特開平６ー１６３３１８に開示されている構造）であるが、その保安機構を有する構造はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図１に示す乾式金属化フィルムコンデンサは、図１２に示す緩衝部２０ｅを有する取付金具２０をゴム、バネ鋼、スプリングなどからなる緩衝材１６を介して図４に示す集合体１３に装着した図面で、図４の集合体１３は素体６、保護絶縁板７、外部引出端子８、位置決め絶縁板９、絶縁樹脂材１０、凹状ケース１１、支持板１２、難燃性耐熱フィルム１４からなる。
図５の素体６は複数個のコンデンサ素子１の電極引出部３を錫鍍金などを施した銅、真鍮などからなる丸穴５ｂを設けた結線板５で並列接続し形成している。
図１４に示すコンデンサ素子は、図１６に示す一対の金属化ポリプロピレンフィルム、金属化ポリエステルフィルム、または保安機構を有する金属化ポリプロピレンフィルム、金属化ポリエステルフィルムなどからなる金属化フィルム２を巻回し、後巻フィルムとしてポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルムなどで巻回し、さらにその側面外周部をポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルムなどの熱可塑性粘着テープまたはポリエステルフィルム、ガラスクロスフィルムなどの熱硬化性粘着テープからなる粘着テープ４を複数回、巻止めし巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を設けている。
【００１７】
そして、図４に示すように結線板５で結線した素体６の電極引出部３の面を除く側面外周部をポリイミドフィルム、ノーメックスフィルム、フレキシブルマイカフィルムなどからなる難燃性耐熱フィルム１４にて複数回被覆し、上記素体６の上端部と肩部５ａとの間にエポキシ樹脂などからなる保護絶縁板７を挿入し、上記肩部と錫鍍金などを施した銅、真鍮などからなる外部接続用穴８ａを設けた外部引出端子８とを当接し、外部引出端子８を図９に示すエポキシ樹脂などからなる絶縁板９の位置決め穴９ａに挿通し外部引出端子８を外方に引き出す。
さらに、結線板５で結線した素体６と側面外周部の難燃性耐熱フィルム１４の端面部と保護絶縁板７と絶縁板９と支持板１２とに図６に示す絶縁性の凹状ケース１１を被冠し、該凹状ケース１１の内壁に絶縁板９と支持板１２とをそれぞれ当接させて、絶縁樹脂材１０で固定し集合体１３を形成する。
【００１８】
上記凹状ケース１１は結線板で結線した素体６などが覆われる大きさとし、その凹状ケース１１間の距離は絶縁板９の寸法により決まり、精度良く仕上げるために絶縁板９と同一寸法の図１１に示すエポキシ樹脂などからなる通風の良い丸穴などを設けたパンチング構造１２ａを有する支持板１２を凹状ケース１１の内壁に当接するか、または、狭幅の板状の支持板を当接する。
また、凹状ケース１１にテフロン加工あるいはシリコン樹脂の離形材を塗布し、素体６に被冠した凹状ケース１１を絶縁樹脂材１０の硬化後、取外して集合体１３を形成してもよい。
絶縁樹脂材１０はエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの絶縁性を有する熱硬化性樹脂からなり、図６に示す凹状ケース１１はポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレートなどによる樹脂成形、またはポリ塩化ビニール、ポリカーボネイトなどの真空成形により形成したものである。
【００１９】
次に、集合体１３に取付金具２０を装着する方法について説明する。図１２に示すように取付金具２０は鋼板または丸穴などを設けたパンチング構造２０ｄの鋼板をプレス成形などで形成し、りん青銅などのバネ鋼を少なくとも片側に取付けた緩衝部２０ｅを有し、ユニクロメッキなどが施されており、２０ａは凹状ケース１１間を跨ぐように設けられた爪部で、２０ｃは外部引出端子８を引き出す開口部で、その大きさは外部引出端子８に対して充分な絶縁距離を有しており、２０ｂは外部固定用の取付穴で、この取付穴は丸穴、長円穴、切込み穴などの形状で、乾式金属化フィルムコンデンサの固定に便利な形状であればよい。
【００２０】
図１に示すように、集合体１３の外部引出端子８側にゴム、スプリングなどからなる緩衝材１６を両面テープなどで仮接着し外部引出端子８側の方向より取付金具２０を被せるように挿入し緩衝部２０ｅの弾力性を利用して取付金具２０を集合体１３に装着する。
この装着方法により、乾式金属化フィルムコンデンサの取付けに際し、緩衝材１６は集合体１３と取付金具２０との上下方向の隙間を調整し、緩衝部２０ｅと爪部２０ａにより前後左右の移動を防止し耐震性に優れた固定を行うことができ、その取付方向には制限がなく、どの方向にも取付けることができる。
また、凹状ケースの寸法及び凹状ケース間の寸法と取付金具の寸法とを調整することにより緩衝材１６を使用しなくてもよく、緩衝部２０ｅを有しない取付金具２０であっても装着することができる。
【００２１】
上記構成によれば、個々のコンデンサ素子の側面外周部を粘着テープで絶縁し、素体を絶縁樹脂材を介して絶縁性の凹状ケースで被冠し、結線板の肩部と当接した外部引出端子を絶縁板で遮蔽しているので、絶縁耐力の低下はなく、金属製容器は不要で小型、軽量化できる。さらに、コンデンサ素子の電極引出部を介して結線板で結線した素体の側面外周部を難燃性耐熱フィルムで被覆することにより絶縁耐力の向上が図れる。
また、緩衝材を介して緩衝部と爪部を有する取付金具を凹状ケースの周囲に装着するので、耐震性を有し、コンデンサの外部取付け時、安定した取付けを行うことができ、かつ、絶縁油、絶縁性ガスを使用しないので如何なる方向にも取付けることができる。
さらに、支持板と取付金具とを丸穴などを有したパンチング構造としているので、通風性が良く、コンデンサの発生する熱を外部に放散して温度上昇を低減することができる。
また、絶縁油や絶縁性ガスを使用していないので真空乾燥、含浸及び洗浄工程が不要で工期が大幅に短縮でき、さらに絶縁油の油漏れや絶縁性ガスの漏れによる特性劣化がなく品質の安定化を図ることができる。
【００２２】
また、コンデンサ素子を構成するに際し、一対の金属化フィルムのうちの少なくとも１枚の金属化フィルムを図１６（ｂ）、（ｃ）に示す保安機構を有する金属化フィルムにすれば、内部故障が発生しても出火などがなく、安全性が向上し信頼性が高くなる。
【００２３】
［実施例２］
図２は本願発明の他の実施例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図であり、図において、図１と同一番号を付したものは同一部品であり、その説明は省略する。前述の実施例と相違する点は、凹状ケース、取付金具、絶縁板、コンデンサ素子の構造および外部引出端子の構成である。
【００２４】
上記の凹状ケース１１に対し図７に示す凹状ケース１７はポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレートなどによる樹脂成形で形成し、結線板５で結線した素体６の電極引出部３と凹状ケース１７の外側面との距離が一定になるように凸部１７ｂを形成するとともに、この凸部１７ｂにナット２２をインサート成形し、絶縁板１９および支持板１２が安定し精度良く挿入できるように突起部１７ａを形成したものである。
図１３に示す取付金具２１は鋼板をプレス成形などで形成し、ユニクロメッキなどを施したもので、２１ａは外部固定用の取付穴で、この取付穴は丸穴、長円穴、切込み穴などの形状で、２１ｂは集合体１３と取付金具２１とを固定する固定用穴で、この固定用穴は丸穴、長円穴などの形状で、凹状ケース１７に設けられたナット２２の位置と合致した箇所に設けられ、ボルト２３、ワッシャ２４、スプリングワッシャ２５により固着する。
また、粘着性または非粘着性のポリエステル、ポリプロピレン、ポリイミドシートまたはフィルムなどからなる絶縁シート１５を介挿して外部引出端子８同志を密着させ、図１０に示すエポキシ樹脂などからなる絶縁板１９の位置決め穴１９ａに外部引出端子８を挿通させ外方に引き出す。
コンデンサ素子の形状は、図１５に示す偏平形状であって、一対の金属化フィルムを巻回し、後巻フィルムとしてポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルムなどで巻回し、さらにその側面外周部を複数回、粘着テープ４で巻止めし、熱プレスを行って偏平形状にて巻回端面に金属を溶射して電極引出部３を設けている。
【００２５】
上記の構成によれば、実施例１と同様に絶縁耐力は低下することはなく、凹状ケースの内壁と突起部との間に絶縁板７と支持板１２とをそれぞれ挿入するので組立作業が容易で、ピッチ寸法と外形寸法とが精度よく作製できる。
また、凹状ケースにインサート成形されたナットを用いて取付金具を固着するので、精度良く取付金具を取付けすることができる。
さらに、外部引出端子間に絶縁シートを介挿し、外部引出端子同志を密着させているので低インダクタンス化を図ることができる。
【００２６】
［実施例３］
図３は本願発明の他の実施例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図であり、図において、図１と同一番号を付したものは同一部品であり、その説明は省略する。前述の実施例と相違する点は、上記の凹状ケースに対して図８に示すように取付足付凹状ケース１８はポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレートなどによる樹脂成形で、取付足１８ｃを一体成形したことにある。
この構造によれば取付金具が不要で、部品の合理化を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように本発明の乾式金属化フィルムコンデンサは、絶縁油や絶縁性ガスを使用していないので真空乾燥、含浸及び洗浄工程が不要で工期が大幅に短縮でき、さらに絶縁油の油漏れや絶縁性ガスの漏れによる特性劣化がなく品質の安定化を図ることができる。
また、個々のコンデンサ素子の側面外周部を粘着テープで絶縁し、素体を絶縁樹脂材を介して絶縁性の凹状ケースで被冠し、結線板の肩部と当接した外部引出端子を絶縁板で遮蔽しているので、絶縁耐力の低下はなく、金属製容器は不要で小型、軽量化できる。さらに、コンデンサ素子の電極引出部を介して結線板で結線した素体の側面外周部を難燃性耐熱フィルムで被覆することにより絶縁耐力の向上が図れる。
そして、凹状ケースの内壁に絶縁板と支持板とを当接し、絶縁板の位置決め穴より外部引出端子を引き出しているので、組立作業が容易で、ピッチ寸法と外形寸法とが精度よく作製できる。
また、外部引出端子間に絶縁シートを介挿し、外部引出端子同志を密着させているので低インダクタンス化を図ることができる。
さらに、緩衝材を介して緩衝部と爪部を有する取付金具を凹状ケースの周囲に装着するので、耐震性を有し、コンデンサの外部取付け時、安定した取付けを行うことができ、絶縁油、絶縁性ガスを使用しないので如何なる方向にも取付けることができる。
そして、その取付金具をパンチング構造としているので、通風性が良く、コンデンサの発生する熱を外部に放散して温度上昇を低減することができる。
また、ナットをインサート成形した凹状ケースを使用すれば取付金具の取付けが容易であり、取付足を一体成形した取付足付凹状ケースを使用すれば取付金具が不要で、部品の合理化を図ることができる。
そして、保安機構を有するコンデンサ素子で構成すればさらに安全性が向上し信頼性が高くなるなどの利点があり、工業的、実用的にその価値は極めて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの一実施例を示す図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は底面図である。
【図２】図２は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの他の実施例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図３は本発明の乾式金属化フィルムコンデンサの他の実施例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】図４は図１を構成する集合体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図５】図５は図４を構成する素体の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図６】図６は本発明の凹状ケースの一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図７】図７は本発明の凹状ケースの他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図８】図８は本発明の凹状ケースの他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は側面図である。
【図９】図９は本発明の位置決め絶縁板の一実施例の平面図である。
【図１０】図１０は本発明の位置決め絶縁板の他の一実施例の平面図である。
【図１１】図１１は本発明の支持板の一実施例の平面図である。
【図１２】図１２は本発明の取付金具の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部正断面図、（ｃ）は側面図である。
【図１３】図１３は本発明の取付金具の他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図１４】図１４は本発明のコンデンサ素子の一実施例の斜視図である。
【図１５】図１５は本発明のコンデンサ素子の他の一実施例の斜視図である。
【図１６】図１６は本発明の実施例における金属化フィルムを展開した状態の正面図で、（ａ）は保安機構のない通常の金属化フィルムの正面図、（ｂ）は保安機構を有する金属化フィルムの正面図（特願平９−１８７４５５に記載した構造）、（ｃ）は保安機構を有する他の金属化フィルムの正面図（特開平６−１６３３１８に開示されている構造）である。
【符号の説明】
１ コンデンサ素子
２ 金属化フィルム
３ 電極引出部
４ 粘着テープ
５ 結線板
５ａ 肩部
５ｂ 丸穴
６ 素体
７ 保護絶縁板
８ 外部引出端子
８ａ 外部接続用穴
９ 絶縁板
９ａ 位置決め穴
１０ 絶縁樹脂材
１１ 凹状ケース
１２ 支持板
１２ａ パンチング構造
１３ 集合体
１４ 難燃性耐熱フィルム
１５ 絶縁シート
１６ 緩衝材
１７ 凹状ケース
１７ａ 突起部
１７ｂ 凸部
１８ 取付足付凹状ケース
１８ａ 突起部
１８ｂ 凸部
１８ｃ 取付足
１８ｄ 取付穴
１９ 絶縁板
１９ａ 位置決め穴
２０ 取付金具
２０ａ 爪部
２０ｂ 取付穴
２０ｃ 開口部
２０ｄ パンチング構造
２０ｅ 緩衝部
２１ 取付金具
２１ａ 取付穴
２１ｂ 固定用穴
２２ ナット
２３ ボルト
２４ ワッシャ
２５ スプリングワッシャ
Claims (7)
- 一対の金属化フィルムを重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部を形成してなるコンデンサ素子を複数個、直列、並列または直並列に電極引出部を介して結線板で結線した素体に外部引出端子を接続してなる乾式金属化フィルムコンデンサにおいて、
上記コンデンサ素子の側面外周部を巻止める粘着テープと、
前記素体の上端部と、前記外部引出端子に当接する結線板の肩部との間に挿入された保護絶縁板と、
位置決め穴が設けられ、前記外部引出端子を前記位置決め穴に挿通した位置決め絶縁板と、
内壁が前記位置決め絶縁板に当接しながら絶縁樹脂材を介して前記素体に被冠される一対の絶縁性凹状ケースと、
爪部を有し、該爪部が前記一対の絶縁性凹状ケースを跨ぐように、前記素体、前記絶縁樹脂材および前記一対の絶縁性凹状ケースからなる集合体の前記外部引出端子側に装着される取付金具と
を備えたことを特徴とする乾式金属化フィルムコンデンサ。 - 上記素体の側面外周部が難燃性耐熱フィルムで被覆されたことを特徴とする請求項１記載の乾式金属化フィルムコンデンサ。
- 上記取付金具をパンチング構造にしたことを特徴とする請求項１記載の乾式金属化フィルムコンデンサ。
- 上記一対の絶縁性凹状ケースの各々と前記取付金具との間に介挿される緩衝材をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の乾式金属化フィルムコンデンサ。
- 一対の金属化フィルムを重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部を形成してなるコンデンサ素子を複数個、直列、並列または直並列に電極引出部を介して結線板で結線した素体に外部引出端子を接続してなる乾式金属化フィルムコンデンサにおいて、
上記コンデンサ素子の側面外周部を巻止める粘着テープと、
前記素体の上端部と、前記外部引出端子に当接する結線板の肩部との間に挿入された保護絶縁板と、
位置決め穴が設けられ、前記外部引出端子を前記位置決め穴に挿通した位置決め絶縁板と、
内壁が前記位置決め絶縁板に当接しながら絶縁樹脂材を介して前記素体に被冠され、前記内壁に前記電極引出部との距離が一定になるように凸部が形成された一対の絶縁性凹状ケースと、
前記凸部にインサート成形したナットを用いて装着される取付金具と
を備えたことを特徴とする乾式金属化フィルムコンデンサ。 - 密着させた前記外部引出端子間に絶縁シートを介挿したことを特徴とする請求項５記載の乾式金属化フィルムコンデンサ。
- 一対の金属化フィルムを重ねて巻回し、巻回端面に金属を溶射して電極引出部を形成してなるコンデンサ素子を複数個、直列、並列または直並列に電極引出部を介して結線板で結線した素体に外部引出端子を接続してなる乾式金属化フィルムコンデンサにおいて、
上記コンデンサ素子の側面外周部を巻止める粘着テープと、
前記素体の上端部と、前記外部引出端子に当接する結線板の肩部との間に挿入された保護絶縁板と、
位置決め穴が設けられ、前記外部引出端子を前記位置決め穴に挿通した位置決め絶縁板 と、
内壁が前記位置決め絶縁板に当接しながら絶縁樹脂材を介して前記素体に被冠され、前記内壁に前記電極引出部との距離が一定になるように凸部が形成された一対の絶縁性凹状ケースと、
を備え、
前記一対の絶縁性凹状ケースの各々に取付足が一体成形されていることを特徴とする乾式金属化フィルムコンデンサ。
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