JP5897918B2 - コンデンサ - Google Patents

Description

この発明は、コンデンサ素子の電極に接続されるバスバーを有するコンデンサに関する。

コンデンサにおいて、相反する極性に接続されたバスバー同士を、絶縁層を介して重ね合わせることにより、磁束を打ち消し合い、インダクタンスの低減を図ることは、例えば特許文献１に開示されているように、従来から行われている。

なお、上記構成のコンデンサにおいて、バスバーの面積が大とされ、バスバー同士の互いに重なり合う面積が大とされれば、インダクタンスの低減効果も大きくなる。そのため、上記構成のコンデンサで用いられるバスバーにおいては、通常、金属基板を打抜き加工する等して平板状に形成される。また、図５に示すように、コンデンサ素子１００を複数並設するとともに、これらコンデンサ素子１００をケース１１０の側壁１１１に沿うようにしてケース１１０に収納する場合には、大きな面積を確保し易いことから、バスバー１２０においても、ケース側壁１１１に沿うようにしてケース１１０に収納されることが多い。そして、このような場合、外部接続用端子１３０は、バスバー１２０のケース開口部１１２側の端部１２１をケース１１０の外方に向かって延設するようにして、バスバー１２０と一体的に設けられるのが一般的である。

特開２０１０−２５８３４３号公報

ところで、外部接続用端子１３０は、コンデンサと接続される装置や部品に応じて、引き出す位置や引き出す方向が変更されることがある。

ところが、バスバー１２０に一体的に設けられた外部接続用端子１３０を、バスバー１２０が設けられた側とは反対側のケース側壁１１３側から引き出そうとすると、図５において点線で示しているように、外部接続用端子１３０の長さが長くなり、低インダクタンス化を阻害する虞があった。また、バスバー１２０が設けられた側のケース側壁１１１と略直交するケース側壁１１４側から引き出そうとすれば、外部接続用端子１３０をバスバー１２０に対して略直交するように形成する必要があり、外部接続用端子１３０の形状が複雑なものとなるとともに、その曲げ加工も複雑なものとなっていた。

そこで、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、外部接続用端子の引き出す位置や引き出す方向に関らず、低インダクタンス化やバスバーの加工容易性を達成することのできるコンデンサの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のコンデンサ１は、端面に電極１１を有するコンデンサ素子１０と、上記コンデンサ素子１０の一方の電極部１１に接続される第１のバスバー３０と、上記コンデンサ素子１０の他方の電極部１１に接続されるとともに、上記第１のバスバー３０と絶縁層を介して重なり合う第２のバスバー４０とを、上記第１、第２のバ
スバー３０、４０がケース側壁７２に対向するようにしてケース７０に収納し樹脂を充填するとともに、外部接続用端子５１、６１をケース７０の外方に引き出したコンデンサであって、該コンデンサは、さらに、ケース７０内において、ケース開口部７３側でケース開口部７３と略平行に配設され、絶縁層を介して互いに重なり合うとともに、上記第１、第２のバスバー３０、４０と接続される第３、第４のバスバー５０、６０を備えており、上記外部接続部用端子５１、６１は、上記第３、第４のバスバー５０、６０の端辺部に一体的に設けられ、上記第１のバスバー３０は、平面視、端辺部よりも内側に設けられた上記第３のバスバー５０の接続孔５３に挿通されることで、上記第３のバスバー５０と接続され、上記第２のバスバー４０は、平面視、端辺部よりも内側に設けられた上記第４のバスバー６０の接続孔６３に挿通されることで、上記第４のバスバー６０と接続されていることを特徴としている。

この発明のコンデンサによれば、外部接続用端子が、ケース開口部側でケース開口部と略平行に配設された第３、第４のバスバーに一体的に設けられている、すなわち、どのケース側壁に対しても、いずれかの辺が略平行となる第３、第４のバスバーから外部接続用端子を引き出すようにしているため、外部接続用端子の引き出し位置が変更されても、その引き出し位置と略平行な辺から外部接続用端子を引き出すようにすれば良く、外部接続用端子をバスバーに対して略直交するように形成する必要はない。そのため、外部接続用端子の形状を簡単なものとすることができ、複雑な曲げ加工を行う必要もなくなる。

また、第３、第４のバスバーが絶縁層を介して互いに重なり合っているので、磁束を打ち消し合わせることができ、低インダクタンス化を図ることができる。さらに、第３、第４のバスバーのうち、引き出し位置に近い箇所から外部接続用端子を引き出すことができるため、外部接続用端子の長さの短縮を図ることができ、より一層の低インダクタンス化を図ることができる。

さらにまた、第１、第２のバスバーと第３、第４のバスバーとが別体とされているため、外部接続用端子の引き出し位置を変更する場合であっても、第３、第４のバスバーを変更するだけでよい。すなわち、第３、第４のバスバー以外の構成部品においては、その形状を変更する必要がなく、第１、第２のバスバーやコンデンサ素子、ケース等を共通して使用することができ、コスト削減を図ることができる。

本発明の実施形態に係るコンデンサを示す斜視図である。 同じくそのコンデンサの分解斜視図である。 同じくそのコンデンサの組立状態を示す斜視図である。 同じくそのコンデンサの組立状態を示す斜視図である。 従来のコンデンサを示す斜視図である。

次に、この発明のコンデンサの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明のコンデンサ１は、図１乃至図４に示すように、複数のコンデンサ素子１０・・と、これらコンデンサ素子１０・・に接続される第１、第２のバスバー３０、４０と、第１、第２のバスバー３０、４０に接続される第３、第４のバスバー５０、６０とを、第１のバスバー３０と第２のバスバー４０とを絶縁層を介して互いに重ね合わせるとともに、第３のバスバー５０と第４のバスバー６０とを絶縁層を介して互いに重ね合わせた状態で、ケース７０に収納し樹脂（図示しない）を充填するとともに、外部接続用端子５１、６１をケース７０外方に引き出すことで構成されている。以下、本発明のコンデンサ１の構成部品について個々に説明する。

コンデンサ素子１０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、軸方向両端面には、図２に示すように、金属を溶射してなるメタリコン電極部１１、１１が形成されている。また、コンデンサ素子１０は扁平状とされ、側面両側に平坦部１２、１２を有している。なお、コンデンサ素子１０としては、フィルムコンデンサに限らず、公知の種々のコンデンサ素子が使用可能である。また、その形状も扁平円筒状に限らず、立方体状等でも良い。

また、コンデンサ素子１０は、図２に示すように、メタリコン電極部１１が相対向するようにして軸方向に４個並設されることでコンデンサ素子列が構成され、このコンデンサ素子列が２列並設されることでコンデンサ素子群Ｃが構成されている。なお、コンデンサ素子１０が極性を有する場合は、軸方向で相対向するメタリコン電極部１１、１１の極性が同一になるように、また軸方向と略直交する方向で相隣接するメタリコン電極部１１、１１の極性においても同一になるように並設される。

また、コンデンサ素子１０のメタリコン電極部１１、１１には、第１、第２のバスバー３０、４０と接続するために、図２に示すように、より線、ＣＰ線、銅箔線等からなるリード端子２０が２本ずつスポット溶接等で接続されている。以下、説明のため、コンデンサ素子１０の一方のメタリコン電極部１１（例えば＋極）に接続され、第１のバスバー３０との接続に供するものを第１リード端子２１、他方のメタリコン電極部１１（例えば−極）に接続され、第２のバスバー４０との接続に供するものを第２リード端子２２と称す。

第１のバスバー３０は、図２に示すように、コンデンサ素子１０の平坦部１２と対向する平板状の本体部３１と、第３のバスバー５０と接続するために本体部３１から延設された端子部３２とから構成されている。

より詳細に説明すると、第１のバスバー３０の本体部３１には、コンデンサ素子群Ｃと対向させた状態において、コンデンサ素子１０の一方のメタリコン電極部１１（具体的には第１リード端子２１）と対向する位置に、第１リード端子２１を挿入可能なリード端子接続孔３３が形成されている。また、このリード端子接続孔３３の両側には、リード端子接続孔３３付近の熱容量を小さくするとともに、熱放散を抑制するためのスリット３４、３４が形成されており、第１リード端子２１をはんだ付けするにあたって予熱時間を少なくし、接続作業を効率的に行えるようになっている。また、コンデンサ素子１０の他方のメタリコン電極部１１（具体的には第２リード端子２２）と対向する位置には、第２リード端子２２や後述する第２のバスバー４０の本体部４１に設けられたリード端子接続孔４３を避けるようにして、リード端子逃がし孔３５が穿設されている。

端子部３２は、図２に示すように、本体部３１の上方側の一辺をコンデンサ素子１０側に向かって略Ｌ字状に折曲するとともに、その先端部から本体部３１と略平行となるようにして上方に向かって接続片３６を延出することで構成されている。なお、相隣接する接続片３６、３６間には、はんだの流れ込みを良好にし、接続作業を効率的に行えるよう、図３に示すように隙間３７が形成されている。

第２のバスバー４０は、図２に示すように、第１のバスバー３０の本体部３１と対向する平板状の本体部４１と、第４のバスバー６０と接続するために本体部４１から延設された端子部４２とから構成されている。

より詳細に説明すると、第２のバスバー４０の本体部４１には、第１のバスバー３０の本体部３１と対向させた状態において、コンデンサ素子１０の他方のメタリコン電極部１１（具体的には第２リード端子２２）と対向する位置に、第２リード端子２２を挿入可能なリード端子接続孔４３が形成されている。また、このリード端子接続孔４３の両側には、第１のバスバー３０と同様にスリット４４、４４が形成されている。また、コンデンサ素子１０の一方のメタリコン電極部１１（具体的には第１リード端子２１）と対向する位置には、第１リード端子２１や第１のバスバー３０の本体部３１に設けられたリード端子接続孔３３を避けるようにして、リード端子逃がし孔４５が穿設されている。そのため、第１リード端子２１は、図３に示すように、第２のバスバー４０と接続されることなく、第２のバスバー４０のリード端子逃がし孔４５から外方に面することとなり、第１のバスバー３０と第１リード端子２１との接続作業を、第２のバスバー４０を重ね合わせた後、第２のバスバー４０側から行うことができるようになっている。

端子部４２は、図２に示すように、本体部４１の上方側の一辺をコンデンサ素子１０とは反対側に向かって略Ｌ字状に折曲するとともに、その先端部から本体部４１と略平行となるようにして上方に向かって接続片４６を延出することで構成されている。なお、相隣接する接続片４６、４６間には、第１のバスバー３０と同様に隙間４７が形成されている。

また、第２のバスバー４０には、第２のバスバー４０と第２リード端子２２との接続にあたって、第２リード端子２２の第２のバスバー４０表面からの外方への突出を抑制する目的で、図４に示すように、リード端子接続孔４３付近を第１のバスバー３０側に向かって没入させてなる凹部４８が形成されている。

第３のバスバー５０は、図２に示すように、第１、第２のバスバー３０、４０の本体部３１、４１と略直交して配設される平板状の本体部５２と、この本体部５２から一体的に延設された外部接続用端子５１とから構成されている。

具体的には、第３のバスバーの本体部５２には、第１、第２のバスバー３０、４０の端子部３２、４２と対向させた状態において、第１のバスバー３０の接続片３６と対向する位置に、第１のバスバー３０の接続片３６を挿入可能な接続孔５３が形成されている。また、この接続孔５３の両側には、第１のバスバー３０と同様にスリット５４、５４が形成されている。また、第２のバスバー４０の接続片４６と対向する位置には、第２のバスバー４０の接続片４６との接続を避けるための接続片逃がし孔５５が穿設されている。外部接続用端子５１は、第３のバスバー５０の本体部５２の両端部から複数（図において３個）延設され、その形状は、上方に向かって引き出された後、下方に向かう逆Ｕ字状とされている。

第４のバスバー６０は、図２に示すように、第３のバスバー５０の本体部５２と対向する平板状の本体部６２と、この本体部６２から一体的に延設された外部接続用端子６１とから構成されている。

具体的には、第４のバスバー６０の本体部６２には、第３のバスバー５０の本体部５２と対向させた状態において、第２のバスバー４０の接続片４６と対向する位置に、第２のバスバー４０の接続片４６を挿入可能な接続孔６３が形成されている。また、この接続孔６３の両側には、第１のバスバー３０と同様にスリット６４、６４が形成されている。また、第１のバスバー３０の接続片３６と対向する位置には、第１のバスバー３０の接続片３６との接続を避けるための接続片逃がし孔６５が穿設されている。そのため、第１のバスバー３０の接続片３６は、図３に示すように、第４のバスバー６０と接続されることなく外方に面することとなり、第１のバスバー３０の接続片３６と第３のバスバー５０との接続作業を、第４のバスバー６０を重ね合わせた後、第４のバスバー６０側から行うことができるようになっている。外部接続用端子６１は、第４のバスバー６０の本体部６２の両端部から複数（図１においては３個）延設され、その形状は、上方に向かって引き出された後、下方に向かう逆Ｕ字状とされている。なお、第３のバスバー５０の外部接続用端子５１と第４のバスバー６０の外部接続用端子６１とは、図１に示すように、第３のバスバー５０と第４のバスバー６０とを重ね合わせた状態において、互いに隣接するようにして延設されており、また、その先端部は、さらに互いに近接する形態とされている。

また、第４のバスバー６０には、第４のバスバー６０と第２のバスバー４０の接続片４６との接続にあたって、接続片４６の第４のバスバー６０表面からの外方への突出を抑制する目的で、図３に示すように、接続孔６３付近を第３のバスバー５０側に向かって没入させてなる凹部６６が形成されている。

ケース７０は、図１に示すように、平面視長方形状のケース底部７１と、このケース底部７１の４辺からそれぞれ立ち上がるケース側壁７２・・とを有しており、ケース底部７１と対向する面にケース開口部７３が形成されている。また、ケース底部７１側にコンデンサ素子群Ｃと第１、第２のバスバー３０、４０とを収納可能な内部空間が形成され、ケース開口部７３側に第３、第４のバスバー５０、６０を収納可能な内部空間が形成されている。なお、第３、第４のバスバー５０、６０は、平面視、コンデンサ素子群Ｃや第１、第２のバスバー３０、４０よりも大とされているため、第３、第４のバスバー５０、６０を収納するために、ケース開口部７３側はケース底部７１側に比べて拡大されている。なお、ケース７０の形状は特に限定されず、円柱形等種々の形状でも良い。ただし、第３、第４のバスバー５０、６０の平面形状とケース開口部７３の形状とが略同一であることが好ましい。

絶縁層は、第１、第２のバスバー３０、４０間や第３、第４のバスバー５０、６０間に絶縁を確保できる隙間（空間）を形成することで構成されている。なお、絶縁層としては、バスバー間に隙間を設ける他に、絶縁紙や絶縁シート等の絶縁体をバスバー間に介在させるようにしても良い。この場合、第１、第２リード端子２１、２２と対向する位置や接続片３６、４６と対向する位置に、リード端子２１、２２や接続片３６、４６を挿通可能な孔を形成しておく。

次に、本発明のコンデンサ１の組立について詳細に説明する。本発明のコンデンサ１の組立にあたっては、まず、図２に示すように、メタリコン電極部１１にリード端子２０が接続されたコンデンサ素子１０を並設してコンデンサ素子群Ｃを構成する。次に、第１のバスバー３０と第２のバスバー４０とを絶縁層を介して重ね合わせるとともに、コンデンサ素子１０の平坦部１２と対向させるようにして、第１のバスバー３０とコンデンサ素子群Ｃとを重ね合わせる。さらに、図３及び図４に示すように、第１のバスバー３０のリード端子接続孔３３に第１リード端子２１を挿通させるとともに、第２のバスバー４０のリード端子接続孔４３に第２リード端子２２を挿通させ、第１、第２リード端子２１、２２と第１、第２のバスバー３０、４０とをはんだによって接続する。

次に、第３のバスバー５０と第４のバスバー６０とを絶縁層を介して重ね合わせるとともに、第１、第２のバスバー３０、４０と略直交するようにして、第３のバスバー５０と第１、第２のバスバー３０、４０の端子部３２、４２とを重ね合わせる。この際、図３及び図４に示すように、第３のバスバー５０の接続孔５３に第１のバスバー３０から延設された接続片３６を挿通させるとともに、第４のバスバー６０の接続孔６３に第２のバスバー４０から延設された接続片４６を挿通させる。

そして、この状態において、第１のバスバー３０の接続片３６と第３のバスバー５０の接続孔５３とをはんだ付けするとともに、第２のバスバー４０の接続片４６と第４のバスバー６０の接続孔６３とをはんだ付けすることによって、第１のバスバー３０と第３のバスバー５０、第２のバスバー４０と第４のバスバー６０とを接続する。

そして、一体とされたコンデンサ素子１０、第１、第２、第３、第４のバスバー３０、４０、５０、６０を、第３、第４のバスバー５０、６０がケース開口部７３側でケース開口部７３と略平行となるように、また、外部接続用端子５１、６１がケース開口部７３からケース７０外方に引き出されるようにしてケース７０内に収納し、ケース７０にエポキシ樹脂等の樹脂を充填し、外部接続用端子５１、６１以外のコンデンサ素子１０や第１、第２、第３、第４のバスバー３０、４０、５０、６０を樹脂によって覆うことでコンデンサ１の製造を完了する。

このようにして製造されたコンデンサ１においては、外部接続用端子５１、６１が、ケース開口部７３側でケース開口部７０と略平行に配設された第３、第４のバスバー５０、６０に一体的に設けられている、すなわち、どのケース側壁７２に対しても、いずれかの辺が略平行となる第３、第４のバスバー５０、６０から外部接続用端子５１、６１を引き出すようにしているため、外部接続用端子５１、６１の引き出し位置が変更されても、その引き出し位置と略平行な辺から外部接続用端子５１、６１を引き出すようにすれば良く、外部接続用端子５１、６１を第１、第２のバスバー３０、４０に対して略直交するように形成する必要はない。そのため、外部接続用端子５１、６１の形状を簡単なものとすることができ、複雑な曲げ加工を行う必要もなくなる。

また、第３、第４のバスバー５０、６０が絶縁層を介して互いに重なり合っているので、磁束を打ち消し合わせることができ、低インダクタンス化を図ることができる。さらに、第３、第４のバスバー５０、６０のうち、引き出し位置に近い箇所（本体部５２、６２の端辺部）から外部接続用端子５１、６１を引き出すことができるため、外部接続用端子５１、６１の長さの短縮を図ることができ、より一層の低インダクタンス化を図ることができる。

さらにまた、第１、第２のバスバー３０、４０と第３、第４のバスバー５０、６０とが別体とされているため、外部接続用端子５１、６１の引き出し位置を変更する場合であっても、第３、第４のバスバー５０、６０を変更するだけでよい。すなわち、第３、第４のバスバー５０、６０以外の構成部品においては、その形状を変更する必要がなく、第１、第２のバスバー３０、４０やコンデンサ素子１０、ケース７０等を共通して使用することができ、コスト削減を図ることができる。

以上に、この発明の具体的な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、上記実施例においては、コンデンサ素子１０が８個とされていたが、これに限らず１個でも複数個であっても良い。また、コンデンサ素子群Ｃが１個とされていたが複数設けても良い。この場合、コンデンサ素子群Ｃに対応して第１、第２のバスバー３０、４０を複数枚設けるとともに、第３、第４のバスバー５０、６０の接続孔５３、６３を、第１、第２のバスバー３０、４０に合わせて増加させれば良い。また、第１、第２、第３、第４のバスバー３０、４０、５０、６０は、銅板等の金属基板を打抜き加工（プレス加工）することで、本体部３１、４１、５２、６２と端子部３２、４２や外部接続用端子５１、６１とが一体的に設けられるようにして形成されることがコスト上望ましいが、端子部３２、４２や外部接続用端子５１、６１を本体部３１、４１、５２、６２とは別体で設け、はんだや溶接等によって一体化するようにしても良い。また、リード端子２０と第１、第２のバスバー３０、４０との接続や、第１、第２のバスバー３０、４０と第３、第４のバスバー５０、６０との接続を、はんだ付けで行っていたが、これに限らず、溶接等種々の接続方法を採っても良い。また、樹脂においても、エポキシ樹脂に限らず、ウレタン樹脂等種々の樹脂を用いても良い。

１・・コンデンサ、１０・・コンデンサ素子、１１・・電極部（メタリコン電極部）、３０・・第１のバスバー、４０・・第２のバスバー、５０・・第３のバスバー、５１・・外部接続用端子、６０・・第４のバスバー、６１・・外部接続用端子、７０・・ケース、７２・・ケース側壁、７３・・ケース開口部

Claims (1)

1. 端面に電極（１１）を有するコンデンサ素子（１０）と、上記コンデンサ素子（１０）の一方の電極部（１１）に接続される第１のバスバー（３０）と、上記コンデンサ素子（１０）の他方の電極部（１１）に接続されるとともに、上記第１のバスバー（３０）と絶縁層を介して重なり合う第２のバスバー（４０）とを、上記第１、第２のバスバー（３０）（４０）がケース側壁（７２）に対向するようにしてケース（７０）に収納し樹脂を充填するとともに、外部接続用端子（５１）（６１）をケース（７０）の外方に引き出したコンデンサであって、
   該コンデンサは、さらに、ケース（７０）内において、ケース開口部（７３）側でケース開口部（７３）と略平行に配設され、絶縁層を介して互いに重なり合うとともに、上記第１、第２のバスバー（３０）（４０）と接続される第３、第４のバスバー（５０）（６０）を備えており、
   上記外部接続部用端子（５１）（６１）は、上記第３、第４のバスバー（５０）（６０）の端辺部に一体的に設けられ、
   上記第１のバスバー（３０）は、平面視、端辺部よりも内側に設けられた上記第３のバスバー（５０）の接続孔（５３）に挿通されることで、上記第３のバスバー（５０）と接続され、
   上記第２のバスバー（４０）は、平面視、端辺部よりも内側に設けられた上記第４のバスバー（６０）の接続孔（６３）に挿通されることで、上記第４のバスバー（６０）と接続されていることを特徴とするコンデンサ。