JP6096091B2 - Capacitor element - Google Patents
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Description
本発明は、金属化フィルムコンデンサを作製する上で素材となるコンデンサ素子であって、一定以上の体積効率を得るために扁平率を0.6以上とすべきコンデンサ素子にかかわり、扁平成形性、耐圧特性の向上を図るとともに交流印加時の作動音(鳴き)を抑制するための技術に関する。 The present invention relates to a capacitor element that is a raw material for producing a metallized film capacitor, and relates to a capacitor element whose flatness should be 0.6 or more in order to obtain a volume efficiency of a certain level or more. The present invention relates to a technique for improving a pressure resistance characteristic and suppressing an operation sound (squeal) when an alternating current is applied.
産機用、車両用等の金属化フィルムコンデンサの素材であるコンデンサ素子は概略次のような工程を経て作製される。すなわち、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筒状の金属化フィルム巻回体を構成する。次に、この金属化フィルム巻回体に対してさらにその外周部に外装フィルムを巻回し、熱溶着(ヒートシール)によって巻回固定して複合フィルム巻回体を得る。次に、この複合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とする。次に、この扁平柱状体の軸方向両端に金属微粒子の溶射による金属電極を形成してコンデンサ素子を得る。ここで、金属化フィルム巻回体に対して外装フィルムを巻回するのは、コンデンサ素子の絶縁保護と水分浸入防止のためである。また、熱溶着によって外装フィルムを巻回固定するのは、巻き緩み防止のためである。 Capacitor elements, which are materials for metallized film capacitors for industrial machinery and vehicles, are generally manufactured through the following steps. That is, a cylindrical metallized film winding body is formed by winding a metallized film composed of a dielectric film and a metal vapor deposition electrode. Next, an exterior film is further wound around the outer periphery of the metallized film wound body and wound and fixed by heat welding (heat sealing) to obtain a composite film wound body. Next, this composite film wound body is pressed in the diameter direction to form an oblong flat columnar body. Next, metal electrodes are formed by thermal spraying of metal fine particles at both axial ends of the flat columnar body to obtain a capacitor element. Here, the exterior film is wound around the metallized film wound body for the purpose of insulating protection of the capacitor element and preventing moisture from entering. The reason why the exterior film is wound and fixed by heat welding is to prevent winding looseness.
従来、外装フィルムの巻回固定については、外装フィルムの外周面全体にわたる熱溶着とするのが一般的であった。それは次の理由による。扁平柱状体の軸方向両端に金属微粒子を溶射して金属電極を形成するが、このとき溶射した金属微粒子が各フィルム層間(誘電体フィルム−外装フィルム間、外装フィルムの巻回フィルムどうし間)に侵入すると絶縁劣化、短絡不良などのトラブルの原因となる。このような不都合を回避するために、従来では各フィルム層間に隙間(エアギャップ)が生じないようにフィルムの重なり部分どうしを強力に密着させるべく、上記のように外装フィルムの巻回固定において外装フィルムの外周面全体にわたる熱溶着としていた。全外周にわたる熱溶着とすると、外装フィルムの熱収縮によりフィルムの重なり部分どうしが強力に密着され、各フィルム層間の隙間発生が防止され、各フィルム層間への金属微粒子の侵入が確実に防止され、もってコンデンサの絶縁劣化、短絡不良などのトラブルを回避することができる。 Conventionally, with regard to the winding and fixing of the exterior film, it has been common to perform heat welding over the entire outer peripheral surface of the exterior film. The reason is as follows. Metal particles are sprayed on both ends of the flat columnar body in the axial direction to form metal electrodes. At this time, the sprayed metal particles are between the film layers (between the dielectric film and the exterior film, between the wound films of the exterior film). Intrusion may cause troubles such as insulation deterioration and short circuit failure. In order to avoid such inconvenience, conventionally, in order to make the overlapping portions of the films strongly adhere to each other so that no gap (air gap) is generated between the film layers, the exterior film is fixed by winding the exterior film as described above. It was thermal welding over the entire outer peripheral surface of the film. When heat welding over the entire periphery, the overlapping portions of the film are strongly adhered by the heat shrink of the exterior film, the generation of gaps between each film layer is prevented, and the entry of metal fine particles between each film layer is reliably prevented, Therefore, troubles such as capacitor insulation deterioration and short circuit failure can be avoided.
近時、省スペースの観点からコンデンサ素子の扁平率アップに対する強い要請がある。扁平率の高低は体積効率に影響する。デッドスペースをなるべく少なくして体積効率を上げることはコンデンサの大容量化と小型薄型化にとって重要である(例えば特許文献1(特開2007−81007号公報)参照)。 Recently, there is a strong demand for increasing the flatness of capacitor elements from the viewpoint of space saving. The level of flatness affects volumetric efficiency. Increasing volume efficiency by reducing dead space as much as possible is important for increasing the capacity and reducing the thickness and thickness of capacitors (see, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-81007)).
しかし、外装フィルムの熱溶着による巻回固定を外周面全体に対して行うと、金属化フィルム巻回体と外装フィルムからなる複合フィルム巻回体を扁平化成形する際に、フィルムの重なり部分どうしの相対的な滑りがスムーズに行われにくくなり、コンデンサ素子の扁平成形性に悪影響が出るようになった。扁平率が0.6未満のコンデンサ素子を作製するときは、比較的容易に良好な扁平成形性を確保できるのであるが、近時の強い要請のある扁平率0.6以上のコンデンサ素子の作製においては、良好な扁平成形性を確保するのが非常にむずかしいものとなっている。 However, when winding fixing by heat welding of the outer film is performed on the entire outer peripheral surface, when the composite film winding body composed of the metallized film winding body and the outer film is flattened, the overlapping portions of the films are overlapped. The relative slip of the capacitor becomes difficult to perform smoothly, and the oblate shape of the capacitor element is adversely affected. When producing a capacitor element with an aspect ratio of less than 0.6, it is relatively easy to secure a good oblate shape, but the production of a capacitor element with an oblateness of 0.6 or more, which has recently been strongly demanded. In this case, it is very difficult to secure good oblate shape.
すなわち、外装フィルムの熱溶着による巻回固定を外周面全体に対して行っていると、熱溶着による加温にてコンデンサ素子が熱収縮する際に、外装フィルムに過度な熱収縮を引き起こす。過度な熱収縮は誘電体フィルムの外装付近を拘束するため、コンデンサ素子の扁平成形性に劣化が生じやすくなる。そして劣化が生じると、コンデンサ素子の内部にス(鬆)、しわ・歪などの問題が発生するようになる。 That is, when winding fixing by heat welding of the exterior film is performed on the entire outer peripheral surface, excessive shrinkage of the exterior film is caused when the capacitor element is thermally contracted by heating due to heat welding. Excessive heat shrinkage constrains the vicinity of the exterior of the dielectric film, so that the rectangular shape of the capacitor element tends to deteriorate. When the deterioration occurs, problems such as voids, wrinkles and distortion occur inside the capacitor element.
この点を図9を用いて説明する。図9はコンデンサ素子における扁平柱状体9の正面図である。プレスによるコンデンサ素子の扁平化の際あるいは扁平化後に、外装フィルム5が過度な熱収縮を引き起こすと、外装フィルム5の内側にあってコンデンサ素子の大部分をなす中間部の金属化フィルム巻回体6の部分において、小さな空洞であるス(鬆)11が発生し、金属化フィルム巻回体6の巻回各層にしわ・歪12が生じたり、あるいは扁平化された先巻フィルムによる薄肉扁平巻芯部2aに屈折・屈曲13が発生し、扁平成形性が阻害される。そして、このように扁平成形性が阻害されると、コンデンサの耐圧特性が低下(電圧印加時に静電容量が変化)してしまう。また、交流電圧印加時(特に高周波時)にリプル電流(脈流)の発生によりコンデンサ自体に振動を生じ、“鳴き”と称する作動音(うなり)が増大するという問題がある。これらの問題は、体積効率向上のためにコンデンサ素子の扁平率が大きくなるにつれて次第に厳しいものとなる。扁平率が高くなるほどフィルム重なり部分の相対滑りに抵抗が増大し、扁平成形性に支障が出やすいからである。
This point will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a front view of the flat
特許文献2(特開平7−161573号公報)には、線膨張係数および熱収縮率が金属化フィルムよりも大きい外装フィルムを用いる金属化フィルムコンデンサについて記載されている。これによれば、熱エージング工程の昇温時には、外装フィルムの線膨張係数が金属化フィルムより大きいことから外装フィルムが金属化フィルムを締め付け、金属化フィルムの外周部の巻き緩みを抑える。温度を常温に戻す工程では、外装フィルムの熱収縮率が金属化フィルムより大きいために外周のエアーギャップを抑え込み、静電容量の減少を少なくする、としている(段落[0009]、[0010]参照)。 Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-161573) describes a metallized film capacitor using an exterior film having a linear expansion coefficient and a thermal contraction rate larger than those of the metallized film. According to this, since the linear expansion coefficient of an exterior film is larger than a metallized film at the time of temperature rising of a heat aging process, an exterior film clamps a metallized film and suppresses winding looseness of the outer peripheral part of a metallized film. In the process of returning the temperature to room temperature, the outer film has a larger thermal shrinkage than the metallized film, so that the outer air gap is suppressed and the decrease in capacitance is reduced (see paragraphs [0009] and [0010]). ).
しかし、特許文献2においては線膨張係数と熱収縮率についての言及はあるものの、扁平率との相互関係および複合フィルム巻回体の外周全面積に対する外装フィルムの熱溶着領域面積割合については、何も言及していない。
However, in
特許文献3(特開2003−59753号公報)には、フィルム巻回体を加圧成形する際にその巻回終端部表面に凹凸のある巻止溶着部を形成した金属化フィルムコンデンサについて記載されている。これによれば、凹部でのフィルムどうしの密着力が強くなり、巻回終端部の熱接着力のばらつきを吸収できる、としている(段落[0006]、[0007]参照)。 Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-59753) describes a metallized film capacitor in which when a film wound body is pressure-molded, a winding weld portion having irregularities is formed on the surface of the winding end portion. ing. According to this, the adhesive force between the films in the recesses is strengthened, and variations in the thermal adhesive force at the winding end portion can be absorbed (see paragraphs [0006] and [0007]).
しかし、前述した外装フィルムでの熱溶着領域面積割合と扁平率との相互関係については、何も言及していない。 However, nothing is mentioned about the interrelationship between the heat-welded area area ratio and the flatness ratio in the above-described exterior film.
特許文献1(特開2007−81007号公報)には、小判形コンデンサ素子の長径をa、短径をbとして、a/b=3以上(扁平率0.67以下)でa=60mm以上、かつ、巻芯として誘電体フィルム厚の3〜10倍厚のポリプロピレンフィルムを5〜10ターン巻回し、巻芯からコンデンサ素子の外周面までの寸法を14mm以下とした金属化フィルムコンデンサについて記載されている。副次的には、巻芯の終端の少なくとも一部をヒートシールにより溶着するとともに、ヒートシール部に複数の凹部を設けることが開示されている。これによれば、コンデンサ素子の扁平率を大きくしても、巻芯の強度を最適な値に設定するため、大容量で小型薄型化を図って体積効率を向上させ、信頼性に優れたものを実現できる、としている(段落[0013]、[0014]参照)。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-81007), a / b = 3 or more (flatness 0.67 or less) and a = 60 mm or more, where the major axis of the oval capacitor element is a and the minor axis is b. In addition, a metallized film capacitor is described in which a polypropylene film having a thickness of 3 to 10 times the dielectric film thickness is wound as a winding core for 5 to 10 turns, and the dimension from the winding core to the outer peripheral surface of the capacitor element is 14 mm or less. Yes. Secondary, it is disclosed that at least a part of the end of the core is welded by heat sealing, and a plurality of recesses are provided in the heat sealing portion. According to this, even if the flatness of the capacitor element is increased, the core strength is set to an optimum value, so that the volume efficiency is improved by reducing the size and thickness with a large capacity, and the reliability is excellent. (See paragraphs [0013] and [0014]).
しかし、上記はコンデンサ素子における外装フィルムについてではなく、中心部にある巻芯についての改善であって、前述した外装フィルムでの熱溶着領域面積割合と扁平率との相互関係については、何も言及していない。 However, the above is not about the exterior film in the capacitor element, but an improvement on the core in the center, and there is nothing to mention about the interrelationship between the area ratio and the flatness of the heat-welded area in the exterior film described above. Not done.
特許文献4(特開2007−220720号公報(特許第4733533号公報))には、金属化フィルムを重ね巻回し、巻き止めとしてヒートシールを行い、コンデンサ素子をプレスして曲線部分と平坦部分に扁平化した金属化フィルムコンデンサにおいて、フィルムの巻き止め部の位置をプレス面を避けた曲線部分に設定した構成について記載されている。これによれば、ヒートシールヘッドによる凹凸の跡があるフィルムの巻き止め端部を曲線部分に位置決めするもので、フィルムの巻き止め端部をプレス面から外す状態で素子を扁平化できる。したがって、内部の積層体にヒートシールヘッドの凹凸部が波及せず、積層体に歪やしわが発生するのを防止でき、うなり音増加や耐圧特性低下を回避できる、としている(段落[0005]、[0006]参照)。 In Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-220720 (Patent No. 4733533)), a metallized film is lap-wrapped, heat-sealed as a winding stop, and a capacitor element is pressed to be curved and flat. In the flattened metallized film capacitor, a configuration is described in which the position of the film winding stop portion is set to a curved portion avoiding the press surface. According to this, the winding end portion of the film with uneven marks by the heat seal head is positioned at the curved portion, and the element can be flattened in a state where the winding end portion of the film is removed from the press surface. Therefore, the uneven part of the heat seal head does not spill over to the inner laminate, so that the laminate can be prevented from being distorted or wrinkled, and an increase in roaring sound and a decrease in pressure resistance can be avoided (paragraph [0005] [0006]).
しかし、これは外装フィルムの肉厚内だけでの歪・しわ発生の抑制にかかわるものであるに過ぎず、コンデンサ素子の大部分をなす中間部の金属化フィルム巻回体での歪・しわ発生の抑制を課題とするものではない。 However, this is only related to the suppression of distortion and wrinkle generation only within the thickness of the exterior film, and distortion and wrinkle generation in the intermediate metallized film winding body that makes up most of the capacitor element. It is not a problem to suppress this.
本発明はこのような事情に鑑みて創作したものであり、体積効率アップの観点から扁平率が0.6以上とされるコンデンサ素子を対象として、扁平成形性阻害、耐圧特性低下、リプル電流時の作動音の問題に対処すべく、外装フィルムに覆われてコンデンサ素子の内部に巻回状態で存在する金属化フィルム巻回体の部分において、ス(鬆)、しわ・歪が発生しないようにすることを目的としている。 The present invention was created in view of such circumstances, and for capacitor elements having a flatness ratio of 0.6 or more from the viewpoint of increasing volume efficiency, obstruction of oblateness, deterioration of withstand voltage characteristics, ripple current In order to cope with the problem of the operation noise of the metallized film, so as not to generate voids, wrinkles, and distortion in the portion of the metallized film wound body that is covered with the exterior film and exists inside the capacitor element. The purpose is to do.
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.
本発明によるコンデンサ素子は、金属化フィルム巻回体の外周部にさらに外装フィルムを巻回し熱溶着によって巻回固定して複合フィルム巻回体が構成され、この複合フィルム巻回体に対する加圧成形によって扁平柱状体が構成され、この扁平柱状体の軸方向両端に金属電極が形成され、扁平率が0.6以上とされるコンデンサ素子において、さらに次のように構成したものである。すなわち、前記複合フィルム巻回体における外装フィルムの巻回固定は、自己の重なり部分どうしの熱溶着であって周方向で分散配置された複数箇所での熱溶着によって行われ、かつ、前記複合フィルム巻回体の外周全面積において前記複数箇所の熱溶着領域の合計面積が占める面積割合が30パーセント以下に設定されていることを特徴としている。 In the capacitor element according to the present invention, an outer film is further wound around the outer peripheral portion of the metallized film wound body, and the composite film wound body is configured by winding and fixing by thermal welding. In the capacitor element in which a flat columnar body is formed, metal electrodes are formed on both ends in the axial direction of the flat columnar body, and the flatness ratio is 0.6 or more, the following configuration is further provided. That is, the winding fixing of the exterior film in the composite film wound body is performed by heat welding between self-overlapping portions and dispersedly arranged in the circumferential direction, and the composite film An area ratio occupied by the total area of the plurality of heat-welded regions in the entire outer periphery area of the wound body is set to 30% or less.
本発明のコンデンサ素子においては、複合フィルム巻回体における外装フィルムの巻回固定を自己の重なり部分どうしの熱溶着とするものであるが、大前提として扁平率が0.6以上であることが規定されている。その上で、外装フィルムの巻回固定は、周方向で分散配置された複数箇所での熱溶着とし、さらに、その複数箇所の熱溶着領域の合計面積が複合フィルム巻回体の外周全面積において占める面積割合を30パーセント以下に設定したものとなっている。 In the capacitor element of the present invention, the winding fixing of the exterior film in the composite film winding body is heat welding between the overlapping portions of the self, but as a major premise that the flatness is 0.6 or more It is prescribed. In addition, the winding of the outer film is fixed by thermal welding at a plurality of locations dispersed in the circumferential direction, and the total area of the thermal welding regions at the plurality of locations is the total outer circumference of the composite film winding body. The area ratio is set to 30% or less.
すなわち、外装フィルムの熱溶着箇所を複数に分け、かつ熱溶着領域合計面積を全体の30パーセント以下としたので、複合フィルム巻回体を扁平化成形する際のフィルムの重なり部分どうしの相対的な滑りが金属化フィルム巻回体の全領域においてスムーズなものとなる。 That is, since the heat-welded portion of the exterior film is divided into a plurality of portions and the total area of the heat-welded region is 30% or less, the relative portions of the overlapping portions of the film when the composite film roll is flattened are compared. Sliding is smooth over the entire area of the metallized film roll.
熱溶着箇所は外装フィルムが熱収縮するときの抵抗作用の起点となる。この熱収縮に対する抵抗作用起点が周方向でただ1箇所の熱溶着箇所のみであれば、対熱収縮抵抗作用がその1箇所の熱溶着箇所の近傍に集中してしまい、抵抗係数(単位周長当りの摩擦力)が過大かつ周方向で不均等なものとなってしまう。また、複数熱溶着領域の合計の面積割合が30パーセントを超えるときにも抵抗係数が過大となってしまう。その結果、複合フィルム巻回体を扁平化成形する際にフィルムの重なり部分どうし間のスムーズな相対滑りが妨げられることとなる。 The heat-welded location is the starting point for resistance when the exterior film is thermally contracted. If the resistance action starting point for this heat shrinkage is only one heat welding place in the circumferential direction, the resistance action against heat shrinkage is concentrated in the vicinity of the one heat welding place, and the resistance coefficient (unit circumference length) The frictional force) is excessive and uneven in the circumferential direction. Also, the resistance coefficient becomes excessive when the total area ratio of the plurality of heat welding regions exceeds 30%. As a result, when the composite film roll is flattened, smooth relative sliding between the overlapping portions of the films is prevented.
これに対して、本発明のように熱溶着箇所を複数箇所に分散配置し、さらに複数熱溶着領域の合計の面積割合を30パーセント以下に設定した場合には、扁平率を0.6以上とすべきコンデンサ素子において、複合フィルム巻回体を扁平化成形する際のフィルムの重なり部分どうし間の相対滑りがスムーズなものとなり扁平成形性が良好なものとなる。結果、外装フィルムに覆われてコンデンサ素子の内部に巻回状態で存在する金属化フィルム巻回体の全領域において、ス(鬆)、しわ・歪の発生が抑制されることになる。 On the other hand, when the heat welding locations are dispersedly arranged at a plurality of locations as in the present invention, and the total area ratio of the plurality of heat welding regions is set to 30% or less, the flatness ratio is 0.6 or more. In the capacitor element to be used, the relative slip between the overlapping portions of the film when the composite film roll is flattened becomes smooth, and the oblong shape is good. As a result, in all regions of the metallized film wound body that is covered with the exterior film and exists in a wound state inside the capacitor element, generation of soot, wrinkles, and distortion is suppressed.
外装フィルムでの熱溶着領域合計面積の面積割合を30パーセント以下とするのは実験結果に基づくものであり、面積割合が30パーセントを超えた場合には、ス(鬆)、しわ・歪の発生、耐圧特性の劣化や静電容量の低下が認められたことを背景にしている。 The area ratio of the total area of the heat-welded area on the exterior film is set to 30% or less, based on the experimental results. When the area ratio exceeds 30%, the generation of soot, wrinkles and distortion Against this backdrop, the deterioration of the breakdown voltage characteristics and the decrease in the capacitance were recognized.
なお、扁平率(flattening)については、扁平率をf、長径方向の寸法をa、短径方向の寸法をbとして、f=(a−b)/a=1−(b/a)で表される(a,bは図1参照)。 The flattening is expressed as f = (ab) / a = 1- (b / a) where f is the flatness ratio, a is the dimension in the major axis direction, and b is the dimension in the minor axis direction. (Refer to FIG. 1 for a and b).
本発明によれば、体積効率アップの観点から扁平率を0.6以上とすべきコンデンサ素子について、熱溶着箇所を複数箇所に分散配置し、さらに複数熱溶着領域の合計の面積割合を30パーセント以下に設定したので、複合フィルム巻回体を扁平化成形する際のフィルムの重なり部分どうしの相対的な滑りが金属化フィルム巻回体の全領域においてスムーズなものとなる。その結果、コンデンサ素子の扁平成形性が改善され、コンデンサ素子内部の金属化フィルム巻回体の部分でス(鬆)、しわ・歪が発生することを確実に防止でき、併せて耐圧特性を向上させ、静電容量の低下を防止し、さらに、リプル電流時の作動音の発生を防止することができる。 According to the present invention, from the viewpoint of increasing the volumetric efficiency, for the capacitor element that should have an aspect ratio of 0.6 or more, the heat-welded portions are dispersedly arranged at a plurality of locations, and the total area ratio of the plurality of heat-welded regions is 30%. Since it set below, the relative slip of the overlapping part of the film at the time of flattening a composite film winding body will become smooth in the whole area | region of a metallized film winding body. As a result, the oblong shape of the capacitor element has been improved, and it is possible to reliably prevent the occurrence of voids, wrinkles and distortion at the portion of the metallized film wound body inside the capacitor element, and at the same time improve the withstand voltage characteristics. Therefore, it is possible to prevent a decrease in capacitance, and further, it is possible to prevent generation of an operation sound at a ripple current.
上記構成の本発明のコンデンサ素子には、次のようないくつかの好ましい態様がある。 The capacitor element of the present invention having the above configuration has several preferred modes as follows.
前記の複数の熱溶着箇所については、前記扁平柱状体の周方向において等間隔を隔てて均等に配置されているものが好ましい。外装フィルムが熱収縮するときの抵抗作用の起点となる熱溶着箇所が周方向で均等配置されていれば、対熱収縮抵抗作用も各区画(起点と起点との間の領域)で均等化される。その結果、複合フィルム巻回体を扁平化成形する際のフィルムの重なり部分どうしの相対滑りが金属化フィルム巻回体の全領域においてスムーズなものとなる。したがって、金属化フィルム巻回体の全領域におけるス(鬆)、しわ・歪に対する抑制効果が充分なものとなる。 About the said several heat welding location, what is equally arrange | positioned at equal intervals in the circumferential direction of the said flat columnar body is preferable. If the heat-welded locations that are the starting point of the resistance action when the exterior film is thermally shrunk are evenly arranged in the circumferential direction, the resistance to heat shrinkage is also equalized in each section (region between the starting point and the starting point) The As a result, the relative slip between the overlapping portions of the film when flattening the composite film roll is smoothed over the entire region of the metallized film roll. Therefore, the suppression effect with respect to the voids, wrinkles and strains in the entire region of the metallized film winding body is sufficient.
また前記の複数の熱溶着箇所については、前記扁平柱状体の中心軸に関して互いに軸対称の位置に配置されているものが好ましい。複数の熱溶着箇所を軸対称に配置することにより、非対称な配置の場合(1箇所のみの配置も含む)に比べて扁平成形性をより精度の高いものにすることが可能となる。扁平柱状体自体が軸対称な形状をしているので、複数の熱溶着箇所についても軸対称とするのが合理的である。 In addition, the plurality of heat welding locations are preferably arranged at positions that are axisymmetric with respect to the central axis of the flat columnar body. By arranging a plurality of heat welding locations in an axisymmetric manner, it becomes possible to make the oblate shape more accurate than in the case of an asymmetrical arrangement (including the arrangement of only one location). Since the flat columnar body itself has an axisymmetric shape, it is reasonable to make the plurality of heat welding locations also axisymmetric.
また前記の軸対称な複数の熱溶着箇所については、前記扁平柱状体の長径方向に沿った平坦面部において、その長径方向の中央位置の2箇所とするのは好ましい1つの態様である。 In addition, it is a preferable aspect that the plurality of axisymmetric heat welding locations are two locations at the center in the major axis direction in the flat surface portion along the major axis direction of the flat columnar body.
また前記の軸対称な複数の熱溶着箇所については、前記扁平柱状体の長径方向両端部の円弧状曲面部において、その円弧方向の中央位置の2箇所とするのは好ましい1つの態様である。 In addition, it is a preferable aspect that the plurality of axisymmetric heat-welded portions are two central positions in the arc direction in the arcuate curved surface portions at both ends in the major axis direction of the flat columnar body.
また前記の軸対称な複数の熱溶着箇所については、前記扁平柱状体の長径方向に沿った平坦面部において、その長径方向の中央位置の2箇所と、前記扁平柱状体の長径方向両端部の円弧状曲面部において、その円弧方向の中央位置の2箇所との合計4箇所とするのは好ましい1つの態様である。 As for the plurality of axisymmetric heat welding locations, in the flat surface portion along the major axis direction of the flat columnar body, two locations at the central position in the major axis direction and the circles at both ends in the major axis direction of the flat columnar body. In the arc-shaped curved surface portion, it is one preferable mode to have a total of four places including two places at the center position in the arc direction.
また前記の扁平柱状体については、前記金属化フィルム巻回体の内部中央において、その中心軸を通って前記長径方向に延在する薄肉扁平巻芯部を有するものが好ましい。〔発明が解決しようとする課題〕の項で説明したように薄肉扁平巻芯部が屈折・屈曲を生じることも扁平成形性劣化の原因の一つである。そのような扁平成形される薄肉巻芯部を内在する複合フィルム巻回体に本発明を適用することは大いに意義のあることである。 Moreover, about the said flat columnar body, what has the thin flat flat core part extended in the said major axis direction through the center axis | shaft in the internal center of the said metallized film winding body is preferable. As described in the section of [Problems to be Solved by the Invention], the thin flat coiled core portion is bent and bent, which is one of the causes of the deterioration of the oblate shape. It is very significant to apply the present invention to such a composite film wound body having a thin-walled core portion that is flattened.
以下、本発明にかかわるコンデンサ素子の実施例を図面を参照して説明する。図1(a)は扁平柱状体9の正面図、図1(b)は薄肉扁平巻芯部2aの正面図、図2はコンデンサ素子Aの斜視図、図3(a),(b),(c)および図4(a),(b),(c)はコンデンサ素子Aの製造過程を示す正面図である。これらの図において、1は先巻用フィルム、2は巻芯、2aは薄肉扁平巻芯部、3は金属化フィルム、4は金属化フィルム巻回体、5は外装フィルム、6は複合フィルム巻回体、7は熱溶着箇所、8はシールヒータ、9は扁平柱状体、9aは扁平柱状体9における長径方向に沿った平坦面部、9bは扁平柱状体9の幅方向両側の円弧状曲面部、10は金属電極、Aはコンデンサ素子である。
Embodiments of a capacitor element according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A is a front view of a flat
図1および図2に示す薄肉扁平巻芯部2aは元は図3(a)に示す円筒状の巻芯2であったものが図4(a),(b),(c)の過程で扁平化されたものであり、図1(b)に示すようにプラスチックフィルムの重ね巻きの薄肉な扁平体とされたものである。図3(b)に示す金属化フィルム3は誘電体フィルムの片面または両面に金属蒸着電極を形成したもので、これが巻芯2の外周部で多重に巻回されて金属化フィルム巻回体4が構成されている。図1、図2に示す金属化フィルム巻回体4は細長小判状の扁平体に成形されているが、元は図3(b),(c)に示すように、円筒状の巻芯2の外周部に金属化フィルム3を多重に巻回したもので、図4(a),(b),(c)の過程で扁平化されたものである。外装フィルム5は金属化フィルム巻回体4の外周部に多重に巻回されたもので、図1、図2の状態では細長小判状の扁平体をなしている。巻芯2(薄肉扁平巻芯部2a)とその外周の金属化フィルム巻回体4とさらにその外周の外装フィルム5とで複合フィルム巻回体6が構成されている。複合フィルム巻回体6においては、図3(c)の過程でシールヒータ8によって外装フィルム5の巻き終わりの複数箇所が熱溶着されている。この熱溶着は外装フィルム5をそれ自身の重なり部分どうしで巻回固定するものである。図1および図2ではその熱溶着箇所7は2つあり、細長小判状の複合フィルム巻回体6すなわち扁平柱状体9の周方向で分散配置されている。詳しくは、2つの熱溶着箇所7,7は扁平柱状体9の周方向において等間隔を隔てて均等に配置されている。あるいは、2つの熱溶着箇所7,7は扁平柱状体9の中心軸に関して互いに軸対称の位置に配置されている。細長小判状の扁平柱状体9は、上下方向で対向する長径方向に沿った平坦面部9a,9aと幅方向両側の2つの円弧状曲面部9b,9bからなるが、軸対称な2つの熱溶着箇所7,7は扁平柱状体9の上下方向で対向する長径方向に沿った平坦面部9a,9aにおいて、その長径方向の中央位置の2箇所となっている。つまり、本実施例では2つの熱溶着箇所7,7は、周方向で分散配置され、周方向において等間隔を隔てて均等に配置され、扁平柱状体9の中心軸に関して互いに軸対称の位置に配置され、扁平柱状体9の上下の平坦面部9a,9aの中央位置に配置されている。
The thin
細長小判状の扁平柱状体9は図4(a),(b),(c)の過程で複合フィルム巻回体6に対するプレスによって扁平加工されたものである。この扁平加工の際には、それに先立って図3(c)に示すように、シールヒータ8によって周方向の2箇所7,7で熱溶着があらかじめ施されている。この扁平柱状体9は、その扁平率が0.6以上となる条件下で扁平加工されるのであるが、その条件に適合するように、2つの熱溶着箇所7,7での熱溶着領域の合計面積が複合フィルム巻回体6の外周全面積において占める面積割合を30パーセント以下に設定している。それゆえに、図4(a),(b),(c)の過程を経て細長小判状に扁平加工された扁平柱状体9は、扁平化が進行するにつれて、金属化フィルム巻回体4の内部におけるフィルム重なり部分の相対滑りがスムーズなものとなり、その内部の金属化フィルム巻回体4の部分にス(鬆)、しわ・歪や薄肉扁平巻芯部2aの屈折・屈曲などの不具合が発生しないのである。
The elongated oblong flat
以上のようにして高度に良好な扁平成形性のもとに得られた細長小判状の扁平柱状体9は、図2に示すように、その軸方向両端に金属電極10が形成され、これをもって扁平成形性に優れ、高い耐電圧性能をもち、電圧印加時に静電容量の変化がなく、リプル電流時の作動音の発生も抑制されたコンデンサ素子Aが得られる。
As shown in FIG. 2, the oblong oblong flat
次に、図3および図4を用いて製造の過程を説明する。図3(a)〜(c)と図4(a)〜(c)は製造過程の一連の流れを示す。 Next, the manufacturing process will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (c) and FIGS. 4 (a) to 4 (c) show a series of manufacturing steps.
図3(a)に示すように、厚みが6〜25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムなどの先巻用フィルム1を多重に巻回することにより、薄肉円筒状の巻芯2を作製する。次に、図3(b)に示すように、巻芯2の外周に対して厚みが1〜10μmの金属化フィルム3を多重に巻回することにより、厚肉円筒状の金属化フィルム巻回体4を作製する。金属化フィルム3はポリプロピレンフィルムなどの誘電体フィルムの少なくとも片面に金属蒸着電極を形成したものである。金属化フィルム巻回体4はコンデンサ素子Aの主部を形成する。
As shown to Fig.3 (a), the thin-walled
次に、図3(c)に示すように、金属化フィルム巻回体4に対して厚みが10〜25μmの後巻用フィルムであるポリプロピレンフィルムなどの外装フィルム5を多重に巻回することにより、厚肉円筒状の複合フィルム巻回体6を作製する。外装フィルム5はコンデンサ素子Aの絶縁保護機能を有する。複合フィルム巻回体6は巻芯2と金属化フィルム巻回体4と外装フィルム5との複合体である。
Next, as shown in FIG.3 (c), by winding the
複合フィルム巻回体6において、その外装フィルム5は巻き終わり近くでの巻き止めとして熱溶着(ヒートシール)を行う。その熱溶着は外装フィルム5の周方向において均等に分散配置された複数箇所で行われている。図示例の場合は周方向の2箇所すなわち直径方向で対向する2箇所に熱溶着箇所7,7が定められている(図4参照)。この熱溶着は図3(c)に示すように、高温化したシールヒータ8の先端部を回転巻回中の外装フィルム5に突き当てることにより行う。図示例の場合は、一度シールヒータ8を突き当てて1回目の熱溶着を行い、シールヒータ8を退避し、複合フィルム巻回体6が半周回転したタイミングで再びシールヒータ8を突き当てて2回目の熱溶着を行い、再度シールヒータ8を退避させる。この熱溶着については、外装フィルム5の巻回固定を外装フィルム5自身の重なり部分どうしの熱溶着とする。なお、熱溶着箇所7の数は任意に設定可能であり、その数に応じてシールヒータ8の作動タイミングや周期(回数)、突き当て時間を調整する。
In the composite
この熱溶着において、複数箇所(図示例では2箇所)の熱溶着領域の合計面積Saが複合フィルム巻回体6の外周全面積Soにおいて占める面積割合αを30パーセント以下に設定している。すなわち、
α=(Sa/So)×100≦30[パーセント]
である。複数の熱溶着箇所7それぞれの熱溶着領域面積は互いに等しくするのが好ましい。
In this thermal welding, the area ratio α of the total area Sa of the thermal welding regions at a plurality of locations (two locations in the illustrated example) in the total outer peripheral area So of the composite film wound
α = (Sa / So) × 100 ≦ 30 [percent]
It is. It is preferable that the heat-welding region areas of the plurality of heat-
複合フィルム巻回体6において、その外装フィルム5の周方向複数箇所(図示例の場合は2箇所)で巻き止めが行われている。これを図4(a)に示す。それら2箇所の熱溶着箇所7,7は複合フィルム巻回体6の周方向において等間隔を隔てて均等配置となっている。換言すれば、厚肉円筒状の複合フィルム巻回体6の中心軸に関して互いに軸対称の位置に配置されている。
In the composite film wound
次に、図4(a),(b),(c)に示すように、プレス加工により複合フィルム巻回体6に対して直径方向両側から中心軸の方向に向かう押圧力F1,F2を加え、複合フィルム巻回体6を扁平成形する。このとき、2箇所の熱溶着箇所7,7が押圧力F1,F2の作用点となるようにプレス(加圧成形)することが望ましい。プレスにおいては、平行な平板状のプレス板(図示せず)を互いに接近させるようにして行う。図4(a)→図4(b)→図4(c)のようにプレスによる加圧成形が進むにつれて複合フィルム巻回体6の扁平率が次第に大きくなり、細長い小判状の扁平柱状体9が得られる(図4(c)参照)。この扁平柱状体9は加圧成形巻回体であるとも言える。
Next, as shown in FIGS. 4 (a), 4 (b), and 4 (c), pressing forces F1 and F2 are applied to the composite
プレスによる加圧成形は、仕上げられた扁平柱状体9において、その扁平率が0.6以上となるように行われる。この扁平率0.6以上を見越した扁平柱状体9の作製において、扁平成形性の劣化が生じないようにするための対策として、あらかじめ、上記のように、外装フィルム5の巻回固定について、周方向で分散配置された複数箇所(2箇所)での熱溶着とし、さらに、その複数箇所の熱溶着領域の合計面積Saが複合フィルム巻回体6の外周全面積Soにおいて占める面積割合αを30パーセント以下に設定しているのである。この熱溶着領域の合計面積Saの面積割合αを30パーセント以下でなく、30パーセントを超えたものとすると、外装フィルム5に覆われてコンデンサ素子Aの内部に巻回状態で存在する金属化フィルム巻回体4の部分において、ス(鬆)、しわ・歪や薄肉扁平巻芯部2aの屈折・屈曲などが発生することが実験で確かめられたからである。
The pressure forming by pressing is performed so that the flatness of the finished flat
その実験につき、図5および図6を参照しながら次に説明する。コンデンサ素子Aの扁平率つまりは扁平柱状体9の扁平率について、4ポイントのサンプル値0.50と0.60と0.76と0.85を設定した。また、複合フィルム巻回体6の外周全面積Soに対する外装フィルム5での熱溶着領域合計面積Saの面積割合α(=(Sa/So)×100)について、5ポイントのサンプル値20と30と40と50と100(単位は[パーセント])を設定した。供試体(サンプル)の数は合計20である。実験結果を図5、図6に示す。面積割合α=30パーセントの欄は実質的には面積割合αの範囲〔20超〜30以下〕を表し、また面積割合α=40パーセントの欄は実質的には面積割合αの範囲〔30超〜40以下〕を表している。他のパーセンテージにおいても同様である。また、扁平率f=0.60の欄は実質的には扁平率fの範囲〔0.60以上〜0.76未満〕を表し、また扁平率f=0.50の欄は実質的には扁平率fの範囲〔0.00超〜0.60未満〕を表している。他の扁平率においても同様である。
The experiment will be described next with reference to FIGS. For the flatness of the capacitor element A, that is, the flatness of the flat
図5は扁平成形性の良否判定についての実験結果を表し、図6は耐圧特性の良否判定についての実験結果を表している。これらの図において、扁平率0.50の欄では面積割合αの如何にかかわらず、すべて扁平成形性および耐圧特性が良好(○)である。これは、扁平率0.50では、より詳しくは扁平率0.60未満では、扁平柱状体9の金属化フィルム巻回体4の部分における前述のス(鬆)、しわ・歪や薄肉扁平巻芯部2aの屈折・屈曲などの問題はそもそも生じないもので、特別な工夫をしなくて従来の製造方法でも問題なく製造できるものであった。図5、図6で扁平率0.50の欄を設けているのは、このことを明示するためである。
FIG. 5 shows an experimental result regarding the pass / fail determination of the oblate shape, and FIG. 6 shows an experimental result regarding the pass / fail determination of the withstand voltage characteristic. In these figures, the flatness and pressure resistance characteristics are all good (◯) regardless of the area ratio α in the column of the flatness ratio 0.50. This is because when the flatness is 0.50, more specifically, when the flatness is less than 0.60, the above-mentioned gaps, wrinkles / strains and thin flat windings in the portion of the metallized film wound
問題となるのは、〔発明が解決しようとする課題〕の項で説明したように、コンデンサの大容量化・小型薄型化を目指して体積効率の向上を図るべく扁平率を0.6以上の高扁平率とする場合にス(鬆)、しわ・歪や薄肉扁平巻芯部2aの屈折・屈曲などの不具合が不可避的に生じている、ということであり、これを解消するにはどのように対策を講じればよいかを追究している訳である。問題とすべき領域は図5、図6において太枠で囲んだ範囲である。
The problem is that, as explained in the section [Problems to be Solved by the Invention], the flatness ratio is 0.6 or more in order to improve the volume efficiency in order to increase the capacity and size of the capacitor. In case of high flatness, there are unavoidable problems such as spurs, wrinkles / strains and refraction / bending of the thin
さて、図5での扁平成形性の良否判定についての実験においては、その良否判定はコンデンサ素子Aの外観状態の目視確認によっている。扁平柱状体9における金属化フィルム巻回体4の部分にス(鬆)、しわ・歪や薄肉扁平巻芯部2aの屈折・屈曲などがないことが扁平成形性良好(○)の判定条件である。
Now, in the experiment about the quality determination of oblateness in FIG. 5, the quality determination is based on visual confirmation of the appearance of the capacitor element A. In the judgment condition of good flatness (○), the metalized film wound
扁平率fを0.60以上とする場合に面積割合αとの相関関係において扁平成形性が良好(○)となるのは、面積割合αが30パーセント以下のときである。扁平率fが0.60ちょうどの場合には面積割合αが40パーセントでも扁平成形性が良好(○)の結果が出てはいるが、面積割合αが40パーセントの場合に扁平率f=0.76、扁平率f=0.85では扁平成形性につき不適正(×)の結果があり、扁平率fを0.6以上とする高扁平領域で良好な扁平成形性を得るには面積割合αを30パーセント以下とするのが良いと結論できる。 When the flatness ratio f is 0.60 or more, the flatness is good (◯) in the correlation with the area ratio α when the area ratio α is 30% or less. When the flatness ratio f is just 0.60, the result of good oblateness (○) is obtained even when the area ratio α is 40%, but when the area ratio α is 40%, the flatness ratio f = 0. .76, flat rate f = 0.85, there is an inappropriate (×) result for flatness, and area ratio is required to obtain good flatness in a high flat area where flatness f is 0.6 or more. It can be concluded that α should be 30% or less.
次に、図6の耐圧特性試験は室温(RT)で1分間、電界強度400〔V/μm〕の電界を印加するもので、そのときのコンデンサの静電容量変化を見たものである。図6(b)は静電容量変化を定量的に数値(パーセント)で表し、図6(a)は図6(b)の数値に対して良否の判定を加えたものである。耐圧特性良好(○)の判定条件は静電容量が減少しないことである。 Next, the withstand voltage characteristic test of FIG. 6 applies an electric field having an electric field strength of 400 [V / μm] for 1 minute at room temperature (RT), and looks at the change in capacitance of the capacitor at that time. FIG. 6 (b) quantitatively represents the capacitance change as a numerical value (percent), and FIG. 6 (a) is obtained by adding pass / fail judgment to the numerical value of FIG. 6 (b). The determination condition of good withstand voltage characteristics (◯) is that the capacitance does not decrease.
扁平率fを0.60以上とする場合に面積割合αとの相関関係において耐圧特性が良好(○)となるのは、面積割合αが30パーセント以下のときである。扁平率fが0.60ちょうどの場合には面積割合αが40パーセントでも静電容量変化がプラスの0.08パーセントの良好(○)の結果が出てはいるが、面積割合αが40パーセントの場合に扁平率f=0.76、扁平率f=0.85では耐圧特性につき不適正(×)の結果があり、扁平率fを0.6以上とする高扁平領域で良好な耐圧特性を得るには面積割合αを30パーセント以下とするのが良いと結論できる。 When the flatness ratio f is 0.60 or more, the pressure resistance is good (◯) in the correlation with the area ratio α when the area ratio α is 30% or less. When the flatness ratio f is just 0.60, even if the area ratio α is 40%, the capacitance change is positive, a good result of 0.08%, but the area ratio α is 40%. In the case of the flatness ratio f = 0.76 and the flatness ratio f = 0.85, there is a result of inappropriate (×) with respect to the withstand voltage characteristics, and good withstand voltage characteristics in a high flat area where the flatness ratio f is 0.6 or more. In order to obtain the above, it can be concluded that the area ratio α should be 30% or less.
図5の扁平成形性の評価と図6の耐圧特性に評価とを総合すると、扁平率fが0.6以上のコンデンサ素子Aを作製する場合には、二重線の矩形枠で囲み点々の塗りつぶしを施した領域Qに入るように設定することが要件となる。すなわち、複数熱溶着領域の合計の面積割合αを30パーセント以下に設定することが要件となる。 When the evaluation of the oblateness of FIG. 5 and the evaluation of the withstand voltage characteristics of FIG. 6 are combined, when the capacitor element A having an aspect ratio f of 0.6 or more is manufactured, a double-line rectangular frame surrounds the points. It is a requirement to set so as to enter the filled area Q. That is, it is a requirement to set the total area ratio α of the plurality of heat welding regions to 30% or less.
ちなみに、図8は特許文献3(特開2003−59753号公報)において図示されているコンデンサ素子を評価した結果である。特許文献3に示されているコンデンサ素子にあっては、上下一対のプレス板の加圧面に横線状または格子状の凸部を形成して加圧面全体でフィルム巻回体を加圧成形していることから平坦面部全面が熱溶着領域であると認められる。その熱溶着領域の合計面積Saを計算してみると、以下のとおりとなる、例えば、同文献の図5に示されるコンデンサ素子の長径寸法aを16、短径寸法bを6とみなすと(長径aと短径bの比がa:b=16:6となり、扁平率fはf=0.625となる)、Sa=10×2=20となる(軸方向長さを1と仮定する)。扁平柱状体の外周全面積Soは、So=20+π・6≒38.84となり、面積割合αは、α=(20/38.84)×100≒51.2〔パーセント〕となる。この計算と同様にして、熱溶着領域が扁平柱状体の上下の平坦面部全面であることを条件に、扁平率fと面積割合αとのいくつかの組み合わせを求めた結果を示したのが図8(a),(b)である。ここで用いた計算式は、
α=2[(a−b)/{2(a−b)+πb}]×100
b=(1−f)a
の2式であり、これらから面積割合αと扁平率fの関係を求めると、
f=πα/{(π−2)α+200}
となる。これに基づいて図8のデータ値がプロットされている。
Incidentally, FIG. 8 shows the result of evaluating the capacitor element shown in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-59753). In the capacitor element shown in
α = 2 [(ab) / {2 (ab) + πb}] × 100
b = (1-f) a
From these, the relationship between the area ratio α and the flattening ratio f is obtained as follows:
f = πα / {(π−2) α + 200}
It becomes. Based on this, the data values of FIG. 8 are plotted.
図8を参照すると、特許文献3のコンデンサ素子は、扁平率fと面積割合αとの相関関係について、扁平率fが0.6以上でかつ面積割合αが30パーセント以下の領域Qは対象外となっていることが分かる。すなわち、特許文献3には本発明の技術的思想は内在していない。
Referring to FIG. 8, the capacitor element of
本発明の上記実施例の説明では熱溶着箇所7を2つとしたが、これ以外に熱溶着箇所7の数は3つ以上任意である。以下、いくつかの例を説明する。すなわち、図7(a)に示すように、扁平柱状体9の長径方向両端部の円弧状曲面部9b,9bにおいて、その円弧方向の中央位置の2箇所に2つの熱溶着箇所7,7を配置してもよい。
In the description of the above embodiment of the present invention, the number of the heat-welded
また図7(b)に示すように、扁平柱状体9の長径方向に沿った上下の平坦面部9a,9aにおいて、その長径方向の中央位置の2箇所に熱溶着箇所7,7を配置するとともに、扁平柱状体9の長径方向両端部の円弧状曲面部9b,9bにおいて、その円弧方向の中央位置の2箇所に2つの熱溶着箇所7,7を配置するのでもよい。これら4つの熱溶着箇所7…は周方向で均等配置となっている。
Further, as shown in FIG. 7B, on the upper and lower
また図7(c)に示すように、扁平柱状体9の長径方向に沿った上下の平坦面部9a,9aのそれぞれにおいて、その長径方向の中央位置から等間隔隔てた2箇所の合計4箇所に熱溶着箇所7…を配置するとともに、扁平柱状体9の長径方向両端部の円弧状曲面部9b,9bにおいて、その円弧方向の中央位置の2箇所に2つの熱溶着箇所7,7を配置するのでもよい。これら6つの熱溶着箇所7…は周方向で均等配置となっている。
Moreover, as shown in FIG.7 (c), in each of the up-and-down
また図7(d)に示すように、扁平柱状体9の長径方向に沿った上下の平坦面部9a,9aのそれぞれにおいて、その長径方向の中央位置と中央位置から等間隔隔てた3箇所の合計6箇所に熱溶着箇所7…を配置するとともに、扁平柱状体9の長径方向両端部の円弧状曲面部9b,9bにおいて、その円弧方向の中央位置の2箇所に2つの熱溶着箇所7,7を配置するのでもよい。これら8つの熱溶着箇所7…は周方向で均等配置となっている。
Moreover, as shown in FIG.7 (d), in each of the up-and-down
また図7(e)に示すように、図7(c)の場合の長径方向両端部の円弧状曲面部9b,9bでの2つの熱溶着箇所7,7を省略し、上下の平坦面部9a,9aのそれぞれにおいて、その長径方向の中央位置から等間隔隔てた2箇所の合計4箇所に熱溶着箇所7…を配置するのでもよい。これら4つの熱溶着箇所7…は周方向で均等配置となっている。
Further, as shown in FIG. 7 (e), the two
また図7(f)に示すように、図7(d)の場合の長径方向両端部の円弧状曲面部9b,9bでの2つの熱溶着箇所7,7を省略し、上下の平坦面部9a,9aのそれぞれにおいて、その長径方向の中央位置と中央位置から等間隔隔てた3箇所の合計6箇所に熱溶着箇所7…を配置するのでもよい。これら6つの熱溶着箇所7…は周方向で均等配置となっている。
Further, as shown in FIG. 7 (f), the two
以上の図7(a)〜(f)のいずれにあっても、複数の熱溶着箇所7…は周方向において等間隔を隔てて均等に配置され、扁平柱状体9の中心軸に関して互いに軸対称の位置に配置されている。
In any of the above-described FIGS. 7A to 7F, the plurality of
また図7(g)に示すように、扁平柱状体9の長径方向に沿った上側の平坦面部9aにおいて、その長径方向の中央位置から等間隔隔てた2箇所に熱溶着箇所7,7を配置するとともに、下側の平坦面部9aにおいて、その長径方向の中央位置の1箇所に熱溶着箇所7を配置するのでもよい。
Further, as shown in FIG. 7 (g), on the upper
あるいは図7(h)に示すように、扁平柱状体9の長径方向に沿った上側の平坦面部9aにおいて、その長径方向の中央位置から等間隔隔てた2箇所に熱溶着箇所7,7を配置するとともに、下側の平坦面部9aにおいて、その長径方向の中央位置および該中央位置から等間隔隔てた2箇所を合わせた合計3箇所に熱溶着箇所7…を配置するのでもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 7 (h), on the upper
以上の図7(g),(h)のいずれにあっても、複数の熱溶着箇所7…は周方向において等間隔を隔てて均等に配置されている。
7 (g) and 7 (h), the plurality of
上記の実施例では複合フィルム巻回体6の中央部に薄肉扁平巻芯部2aを配置した構成としたが、この薄肉扁平巻芯部2aを省略したコンデンサ素子としてもよい。
In the above-described embodiment, the thin
本発明は、体積効率アップの観点から扁平率0.6以上とするコンデンサ素子について、扁平成形性を改善して素子内部にス(鬆)、しわ・歪が発生することを防止し、耐圧特性の低下防止、リプル電流時の作動音防止を図るための技術として有用である。 The present invention improves the flatness of a capacitor element having a flatness ratio of 0.6 or more from the viewpoint of increasing the volume efficiency and prevents the generation of soot, wrinkles, and distortion inside the element, and has a withstand voltage characteristic. This is useful as a technique for preventing the lowering of noise and the operation noise at the time of ripple current.
1 先巻用フィルム
2 巻芯
2a 薄肉扁平巻芯部
3 金属化フィルム
4 金属化フィルム巻回体
5 外装フィルム
6 複合フィルム巻回体
7 熱溶着箇所
8 シールヒータ
9 扁平柱状体
9a 平坦面部
9b 円弧状曲面部
10 金属電極
A コンデンサ素子
11 ス(鬆)
12 しわ・歪
13 薄肉扁平巻芯部の屈折・屈曲
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film for
12 Wrinkles /
Claims (7)
前記複合フィルム巻回体における外装フィルムの巻回固定は、自己の重なり部分どうしの熱溶着であって周方向で分散配置された複数箇所での熱溶着によって行われ、かつ、前記複合フィルム巻回体の外周全面積において前記複数箇所の熱溶着領域の合計面積が占める面積割合が30パーセント以下に設定されていることを特徴とするコンデンサ素子。 An outer film is further wound around the outer peripheral portion of the metallized film wound body and fixed by heat welding to form a composite film wound body, and a flat columnar body is formed by pressure forming on this composite film wound body. In the capacitor element in which metal electrodes are formed at both axial ends of the flat columnar body and the flatness ratio is 0.6 or more,
The winding fixing of the exterior film in the composite film winding body is performed by heat welding between self-overlapping portions and dispersedly arranged in the circumferential direction, and the composite film winding is performed. The capacitor | condenser element characterized by the area ratio which the total area which the total area of the said several heat welding area | region occupies is set to 30% or less in the outer periphery whole area of a body.
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