JP5548424B2

JP5548424B2 - コンデンサ

Info

Publication number: JP5548424B2
Application number: JP2009247243A
Authority: JP
Inventors: 健二石井; 栄一野上; 真教石田
Original assignee: Shizuki Electric Co Inc
Current assignee: Shizuki Electric Co Inc
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2029-10-28
Also published as: JP2011096750A

Description

この発明は、コンデンサ素子をケースに収納し樹脂を充填したコンデンサに関する。

ケースにコンデンサ素子を収納し樹脂を充填したコンデンサにおいて、ケース側壁の貫通孔を介して外部接続用端子を導出し、そのケース側壁をケース基体に嵌合させて樹脂を充填し樹脂封止するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

特公平３−６７３３２号公報

この場合、ケース側壁とケース基体の嵌合部に生じた僅かな隙間から樹脂が漏出する虞があった。このため、嵌合部のつなぎ目に沿って接着剤を塗布する等、樹脂漏れ防止を別途行う必要があり、コスト増を招いていた。

そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、充填樹脂の漏れを確実に防止できるコンデンサを提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明のコンデンサは、対向する両側部に開口部１１、１２を有するケース１０と、このケース１０に収納されるコンデンサ素子４０と、このコンデンサ素子４０に接続された端子３０が挿通され、ケース１０の一方の開口部１２に嵌合される端子板２０と、この端子板２０とケース１０の嵌合部５０に形成された溝部１５、９０とを具備し、溝部１５、９０は、ケース１０と端子板２０との当接面を、ケース１０の内側から溝部１５、９０までと溝部１５、９０からケース１０の外部までとに分断するように、且つ溝部１５、９０からケース１０の外部に至る当接面の溝部１５、９０側の端部が、溝部１５、９０の上方に位置するようにして設けられており、溝部１５、９０の容量より少ない容量の第１の樹脂６０をケース１０の内側からケース１０と端子板２０とに跨るようにして嵌合部５０近傍に注入し硬化した後、第２の樹脂８０をケース１０に充填するよう構成している。

また、溝部１５は、ケース１０の開口部１２の周囲に環状に形成されている。

さらに、溝部１５は、端子板２０に形成されている。

さらにまた、ケース１０の下方側に位置する開口部１２の周囲に環状に、且つ上方に開口を向けるようにして形成された凹部９１に対して、端子板２０の外周端に沿って環状に、且つ下方に向かって延設され、凹部９１の溝部より狭幅とされた凸部９２が挿入されることで、凹部９１の開口部１２側の内壁面９１ａと、凸部９２の開口部１２側の外壁面９２ａとの間に形成される空間を溝部９０としている。

本発明のコンデンサの製造方法は、対向する両側部に開口部１１、１２を有するケース１０と、このケース１０に収納されるコンデンサ素子４０と、このコンデンサ素子４０に接続された端子３０が挿通され、ケース１０の一方の開口部１２に嵌合される端子板２０と、この端子板２０とケース１０の嵌合部５０に形成された溝部１５、９０とを備え、溝部１５、９０は、ケース１０と端子板２０との当接面を、ケース１０の内側から溝部１５、９０までと溝部１５、９０からケース１０の外部までとに分断するように、且つ溝部１５、９０からケース１０の外部に至る当接面の溝部１５、９０側の端部が、溝部１５、９０の上方に位置するようにして設けられており、この端子板２０とケース１０の嵌合部５０に溝部１５、９０を形成し、溝部１５、９０の容量より少ない容量の第１の樹脂６０をケース１０の内側からケース１０と端子板２０とに跨るようにして嵌合部５０近傍に注入し硬化した後、第２の樹脂８０をケース１０に充填することを特徴としている。

この発明のコンデンサにおいては、端子板とケースとの嵌合部に溝部を形成しているため、嵌合部に注入され、嵌合部に生じた僅かな隙間を通じて、ケース外部へと漏出しようとする第１の樹脂を溝部に溜める（トラップさせる）ことができる。また、第１の樹脂の容量を、溝部の容量よりも少ない量としているため、第１の樹脂が溝部から溢れてケース外部へと漏出することは無い。また、第１の樹脂を予め注入し硬化させた後、すなわち、嵌合部の僅かな隙間を第１の樹脂によって塞いだ後に、第２の樹脂をケースに充填するため、第２の樹脂が嵌合部を通じてケース外部へと漏出するのを防止することができる。

また、溝部が開口部の周囲に環状に形成されていることによって、嵌合部に浸入した第１の樹脂が確実に溝部に溜められることとなり、嵌合部からの樹脂の漏出を確実に防止することができる。また、端子板に溝部を形成することによって、第１の樹脂の注入できる容量を多くすることができる。

さらに、凹部の開口部側の内壁面と、凸部の開口部側の外壁面との間に形成される空間を溝部とすることで、ケースから溝部へと至る隙間の開口が、溝部の下方に、すなわち、溝部に溜まった第１の樹脂の液面よりも低くなるように位置されることとなり、毛細管現象によって、開口側から隙間内に第１の樹脂を浸入させることができ、確実に隙間を塞ぐ（シールする）ことができる。また、僅かな隙間に、第１の樹脂を浸入させることができなくとも、溝部に溜まった第１の樹脂によって開口が塞がれることとなるため、第２の樹脂が嵌合部から漏出することを確実に防止することができる。

この発明の実施形態に係るコンデンサを示した分解斜視図である。コンデンサの断面図である。ケースと端子板との嵌合部を拡大した断面図である。参考例のコンデンサのケースと端子板との嵌合部を拡大した断面図である。異なる実施形態のコンデンサのケースと端子板との嵌合部を拡大した断面図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係るコンデンサは、図１に示すように、開口部１１、１２の形成されたケース１０と、このケース１０に収納されるコンデンサ素子４０と、このコンデンサ素子４０と外部の電子機器等を接続するための一対の端子３０、３０と、ケース１０の開口部１２を封止する端子板２０とから構成されている。

ケース１０は、例えば中空立方体に形成された樹脂製の筐体であって、対向する上下両側部に開口部１１、１２が設けられている。ケース１０の上方に設けられた開口部１１は、ケース１０内に収納されるコンデンサ素子４０と、ケース１０の下方に設けられた開口部１２を封止するための端子板２０とが挿通可能な大きさとされている。また、ケース１０の下方に設けられた開口部１２は、ケース側壁１３・・の端部からケース１０の内方に向かって延出された顎部１４に囲まれた状態であり、ケース１０の上方の開口部１１に比べて、顎部１４の突出幅分だけ小さく形成されている。また、図１及び図２に示すように、顎部１４の上面１４ａ側には、幅１〜数ミリメートル程の溝部１５が形成されている。この溝部１５は、ケース側壁１３・・からケース１０の内方側に僅かに離れた位置で、ケース側壁１３・・に沿うようにして形成されており、ケース１０の下方の開口部１２の周囲を囲んだ平面視略環状となっている。

端子板２０は、ケース１０の下方の開口部１２と略同等な大きさに形成された本体部２１の四方側端面２１ａ・・から、ケース１０の顎部１４と略同幅の突出量をもって掛け部２２が延出された樹脂製の板材であって、その断面は凸字を上下反転した形態となっている。そして、ケース１０の顎部１４と端子板２０の掛け部２２を重ね合わせることで、ケース１０の下方の開口部１２を封止できるようになっている。また、端子板２０の掛け部２２の下面２２ａ、すなわち、ケース１０の顎部１４の上面１４ａと対向する面には、顎部１４の溝部１５と対向する位置に、溝状の水切り部２３が形成されている。また、端子板２０の中央部近傍には、一方端部がケース１０の内方へ、他方端部がケース１０の外方に露出されるようにして、一対の端子３０、３０が埋め込まれている。

端子３０は、例えば銅等の金属板からなり、略Ｚ字状に折曲形成されている。端子３０、３０を端子板２０に埋め込むには、端子板２０の金型に予め端子３０、３０を配設して、そこに樹脂を充填して端子３０、３０と端子板２０とを一体に成形するのが好ましいが、これに限らず、端子板２０に孔を開けてこの孔に端子３０、３０を挿通させるようにしても良い。端子板２０の孔と端子３０、３０との間の密着度が低いときは、別途、接着剤を充填する等、樹脂漏れ防止を施しても良い。なお、端子３０の形状は、略Ｚ字状に限らず、コンデンサ素子４０の形状や大きさ等に合わせて適宜変更可能である。

コンデンサ素子４０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、軸方向両端部に金属を溶射してなるメタリコン電極部４１、４１が形成されている。なお、コンデンサ素子４０としては、フィルムコンデンサに限らず、種々のものが使用可能である。

このコンデンサの製造においては、まず、端子板２０に埋め込まれ、一体となった一対の端子３０、３０と、コンデンサ素子４０の両端部のメタリコン電極部４１、４１とを半田付け等で接続する。そして、コンデンサ素子４０が上方に位置するように、すなわち、端子板２０とケース１０の下方の開口部１２とが対向するようにして、端子板２０とコンデンサ素子４０とをケース１０の上方の開口部１１からケース１０内に収納する。そして、端子板２０の掛け部２２と、ケース１０の顎部１４とを重ね合わせるようにして、端子板２０をケース１０の下方の開口部１２に嵌合させる。この際、端子板２０の掛け部２２の側端面２２ｂとケース内側面１３ａとがほぼ密着するとともに、端子板２０の本体部２１の側端面２１ａと顎部１４の側端面１４ｂともほぼ密着した状態となる。

この状態において、図３に示すように、ケース１０の上方の開口部１１から、端子板２０とケース１０の下方の開口部１２との嵌合部５０近傍に、例えばエポキシ樹脂等からなる第１の樹脂６０を注入する。第１の樹脂６０の注入量は、ケース１０の顎部１４に形成された溝部１５の容量より少ない量とする。嵌合部５０近傍に注入された第１の樹脂６０は、毛細管現象によって、端子板２０とケース１０との間の僅かな隙間７０に浸入する。そして、端子板２０とケース１０との間の僅かな隙間７０を満たし終え、余った第１の樹脂６０は、ケース１０の顎部１４の溝部１５に溜まる（トラップされる）こととなる。この際、第１の樹脂６０の注入量が、溝部１５の容量より少ない量とされていることから、第１の樹脂６０が溝部１５から溢れ出して、ケース１０の外部へと漏出することは無い。また、端子板２０の掛け部２２に水切り部２３が形成されているため、第１の樹脂６０が端子板２０の掛け部２２を伝い流れて、ケース１０の下方の開口部１２からケース１０の外方に漏れ出すことは無く、確実に顎部１４の溝部１５に留めておくことができる。

第１の樹脂６０が硬化した後、例えばエポキシ樹脂等からなる第２の樹脂８０を、ケース１０の上方の開口部１１からケース１０内に充填して、コンデンサ素子４０を樹脂モールドすることにより、コンデンサの製造を完了する。この際、端子板２０とケース１０との嵌合部５０に生じた僅かな隙間７０は、第１の樹脂６０によってシールされているため、第２の樹脂８０が嵌合部５０を通じて、ケース１０の外方に漏れ出すことは無い。なお、図３は、端子板２０とケース１０との間の僅かな隙間７０を視覚化するため、隙間７０の幅を誇張して描いている。

次に、参考例について説明する。この参考例のコンデンサは、図４に示すように、端子板２０のケース１０と接する面、すなわち、端子板２０の掛け部２２の下面２２ａに、ケース１０の下方の開口部１２の外周を囲むようにして環状に溝部１５を形成している。この場合、溝部１５を挟んで、端子板２０の本体部２１側に位置する掛け部２２の下面２２ａを、ケース１０側の掛け部２２の下面２２ａよりも下方に突出させた状態とし、端子板２０やコンデンサ素子４０の自重によって、ケース１０の顎部１４の上面１４ａと、端子板２０の本体部２１側の掛け部２２の下面２２ａとが隙間無く密着するように形成している。

このように、端子板２０側に溝部１５を設けることによって、別途水切り部２３を形成する必要が無くなるとともに、容量の大きな溝部１５とすることができる。また、端子板２０の掛け部２２とともにケース１０の顎部１４にも溝部１５を形成すれば、より容量の大きな溝部１５を形成することができる。溝部１５の容量を大きくすれば、第１の樹脂６０の注入量を増やすことが可能となり、その結果、嵌合部５０に満遍なく、第１の樹脂６０を注入することができ、第２の樹脂８０の漏れを確実に防止することができる。なお、溝部１５の形成場所以外に、上記実施例との差異はなく、効果も同一であることから、同一符号を付し説明を省略する。また、図４は、端子板２０とケース１０との間の僅かな隙間７０を視覚化するため、隙間７０の幅を誇張して描いている。

次に、本発明の異なる実施形態について説明する。この実施形態に係るコンデンサは、図５に示すように、ケース１０の顎部１４の上面１４ａ端部が、開口部１２に沿って環状に、且つ上方に向かって延出されて、上方に開口した凹部９１が形成されているとともに、端子板２０の掛け部２２の下面２２ａ端部に沿って環状に、凹部９１の溝幅より狭幅な凸部９２が下方に向かって延出されている。そして、顎部１４と掛け部２２とを互いに掛け合わせるようにして、凹部９１に凸部９２を挿入し、端子板２０をケース１０の下方の開口部１２に嵌合させることで、凹部９１の開口部１２側（図５における右側）の内壁面９１ａと、凸部９２の開口部１２側（図５における右側）の外壁面９２ａとの間に、第１の樹脂６０を溜めるための溝部（トラップ）９０を形成している。従って、ケース１０から溝部９０へと至る隙間７０の溝部９０側の開口９３が、溝部９０の下方に位置し、溝部９０からケース１０外方へと至る隙間７０の溝部９０側の開口が、溝部９０の上方に位置することとなる。

このように、ケース１０から溝部９０へと至る隙間７０の開口９３を、溝部９０の下方に、すなわち、溝部９０に溜まった第１の樹脂６０の液面よりも低くなるように位置させることで、例えば、嵌合部５０の上方のみが密着し、下方は隙間７０を有しているような箇所に対しても、毛細管現象によって、開口９３側から隙間７０内に第１の樹脂６０を浸入させることができ、確実に隙間７０を塞ぐ（シールする）ことができる。また、例え、僅かな隙間７０に、第１の樹脂６０を浸入させることができなくとも、溝部９０に溜まった第１の樹脂６０によって開口９３が塞がれることとなるため、第２の樹脂８０が嵌合部５０から漏出することは無い。さらに、ケース１０の下側の開口部１２と端子板２０とを嵌合させる以前に、第１の樹脂６０を凹部９１に注入しておき、注入された第１の樹脂６０が硬化する前に、ケース１０の下側の開口部１２と端子板２０とを嵌合させるといった工程にすることも可能である。この場合も、少なくとも凹部９１に注入された第１の樹脂６０によって、隙間７０（開口９３）は塞がれているため、第２の樹脂８０がケース外部へと漏出することは無い。なお、顎部１４及び掛け部２２の形状、すなわち凹部９１と凸部９２以外に、上記実施例との差異はなく、効果も同一であることから、同一符号を付し説明を省略する。また、図５は、端子板２０とケース１０との間の僅かな隙間７０を視覚化するため、隙間７０の幅を誇張して描いている。

以上に、この発明の具体的な実施の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、第１の樹脂６０及び第２の樹脂８０として、エポキシ樹脂を用いたが、エポキシ樹脂に限らず、種々の樹脂が使用可能である。また、第１の樹脂６０と第２の樹脂８０が同一の樹脂である必要は無く、夫々異なる樹脂を用いて良い。

１０・・ケース、１１・・ケースの上方の開口部、１２・・ケースの下方の開口部、１５、９０・・溝部、２０・・端子板、３０・・端子、４０・・コンデンサ素子、５０・・嵌合部、６０・・第１の樹脂、８０・・第２の樹脂、９１・・凹部、９１ａ・・凹部の開口部側の内壁面、９２・・凸部、９２ａ・・凸部の開口部側の外壁面、９３・・隙間の開口

Claims

対向する両側部に開口部（１１）（１２）を有するケース（１０）と、このケース（１０）に収納されるコンデンサ素子（４０）と、このコンデンサ素子（４０）に接続された端子（３０）が挿通され、ケース（１０）の一方の開口部（１２）に嵌合される端子板（２０）と、この端子板（２０）とケース（１０）の嵌合部（５０）に形成された溝部（１５）（９０）とを具備し、溝部（１５）（９０）は、ケース（１０）と端子板（２０）との当接面を、ケース（１０）の内側から溝部（１５）（９０）までと溝部（１５）（９０）からケース（１０）の外部までとに分断するように、且つ溝部（１５）（９０）からケース（１０）の外部に至る当接面の溝部（１５）（９０）側の端部が、溝部（１５）（９０）の上方に位置するようにして設けられており、溝部（１５）（９０）の容量より少ない容量の第１の樹脂（６０）をケース（１０）の内側からケース（１０）と端子板（２０）とに跨るようにして嵌合部（５０）近傍に注入し硬化した後、第２の樹脂（８０）をケース（１０）に充填するよう構成したことを特徴とするコンデンサ。
溝部（１５）は、ケース（１０）の開口部（１２）の周囲に環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
溝部（１５）は、端子板（２０）に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサ。
ケース（１０）の下方側に位置する開口部（１２）の周囲に環状に、且つ上方に開口を向けるようにして形成された凹部（９１）に対して、端子板（２０）の外周端に沿って環状に、且つ下方に向かって延設され、凹部（９１）の溝部より狭幅とされた凸部（９２）が挿入されることで、凹部（９１）の開口部（１２）側の内壁面（９１ａ）と、凸部（９２）の開口部（１２）側の外壁面（９２ａ）との間に形成される空間を溝部（９０）としたことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
対向する両側部に開口部（１１）（１２）を有するケース（１０）と、このケース（１０）に収納されるコンデンサ素子（４０）と、このコンデンサ素子（４０）に接続された端子（３０）が挿通され、ケース（１０）の一方の開口部（１２）に嵌合される端子板（２０）と、この端子板（２０）とケース（１０）の嵌合部（５０）に形成された溝部（１５）（９０）とを備えたコンデンサの製造方法であって、溝部（１５）（９０）は、ケース（１０）と端子板（２０）との当接面を、ケース（１０）の内側から溝部（１５）（９０）までと溝部（１５）（９０）からケース（１０）の外部までとに分断するように、且つ溝部（１５）（９０）からケース（１０）の外部に至る当接面の溝部（１５）（９０）側の端部が、溝部（１５）（９０）の上方に位置するようにして設けられており、溝部（１５）（９０）の容量より少ない容量の第１の樹脂（６０）をケース（１０）の内側からケース（１０）と端子板（２０）とに跨るようにして嵌合部（５０）近傍に注入し硬化した後、第２の樹脂（８０）をケース（１０）に充填することを特徴とするコンデンサの製造方法。