JP6184675B2 - コンデンサ - Google Patents

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。

コンデンサ素子等の電気素子をバスバーで接続するとともに、ケースに収納して樹脂を充填した電気部品において、バスバーの外部接続部をケース外方に延出することは、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。

特開２０１０−１２９５７３号公報

ところで、特許文献１に示す電気部品は、外部接続部がケース開口部からケース側壁上面を跨いでケース外方に延出する形態とされている。そのため、外部接続部の突出長さ分だけ横方向に大きくなり、電気部品を取り付けるに必要な面積が大きくなっていた。また、このような構成の電気部品は、外部機器への電気部品の取り付けに外部接続部を用いる、すなわち、外部接続部に電気的接続と機械的接続の両方の用途を持たせることが多いが、外部接続部が平板状であるため、特に板厚方向の剛性が十分でなく、振動や衝撃等によって電気部品がぐらつく等、安定した取り付けを行うことが困難であり、また、外部接続部が振動することによって、樹脂のひび割れを誘発する原因にもなっていた。

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、取付面積を小さくしながらも安定した取り付けを行うことができ、さらに樹脂のひび割れを抑制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は、コンデンサ素子２の端部に設けられた一方及び他方の電極部２ａ、２ａにそれぞれバスバー３１、３４を接続するとともに、上記コンデンサ素子２とこれらバスバー３１、３４とを、各バスバー３１、３４の外部接続部３３、３６がそれぞれケース開口部４３と略直交する方向に突出するようにしてケース４に収納し樹脂５を充填したコンデンサであって、該コンデンサは、さらに、一方側６１が樹脂５に埋設され、他方側６２が樹脂５から突出し、外部の機器や部品と締結されることで、上記各外部接続部３３、３６と一体となる端子台６をコンデンサ素子２の上方に備えており、この端子台６の下方側の側面が上方側の側面よりも後退していることで、上方側の側面を各外部接続部３３、３６に当接させた状態で、上記外部接続部３３、３６と端子台６の下方側の側面との間に、樹脂面５１近傍において空間７が形成されていることを特徴としている。なお、上記外部接続部３３、３６に取付孔３３ａ、３６ａが形成され、上記端子台６の締結部６２に、取付孔３３ａ、３６ａに対向してネジ部６３ａが設けられていることが好ましい。

この発明のコンデンサでは、バスバーの外部接続部がケース開口部と略直交する方向に突出しているため、ケース開口部と略平行な方向への外部接続部の突出がなくなり、コンデンサの取り付けに必要な面積を小さくすることができる。また、外部接続部を支持する端子台を備えているため、外部機器への取り付けに供する部分の剛性が増すことになり、コンデンサを外部機器に対して安定して取り付けることができる。また、外部接続部の振動が抑えられるため、振動に起因する樹脂のひび割れを抑制することもできる。さらに、樹脂面近傍において、外部接続部と端子台との間に空間が形成されているため、外部接続部と端子台との間での樹脂の這い上がりを防止することができる。

本発明の一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を背面側から見た場合の分解斜視図である。 同じくそのコンデンサの断面図である。 端子台の斜視図である。

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３に示すように、コンデンサ素子２と、コンデンサ素子２に接続されるバスバー３と、コンデンサ素子２やバスバー３を収納するケース４と、ケース４内に収納されたコンデンサ素子２やバスバー３を封止する樹脂５と、樹脂５に埋設される端子台６とから構成されている。以下、コンデンサ１の構成部品について個々に説明していく。

コンデンサ素子２は、図２に示すように、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してなるフィルムコンデンサであって、その両端面には金属を溶射してなる電極部２ａ、２ａが形成されている。なお、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、種々のコンデンサを用いても良いし、この形状も円筒状や方形状等、種々の形状であって良い。

バスバー３は、上記コンデンサ素子２の一方の電極部２ａ（例えば陽極となる電極部）と接続される第１バスバー３１と、コンデンサ素子２の他方の電極部２ａ（例えば陰極となる電極部）と接続される第２バスバー３４とを、図３に示すように、絶縁層（空気層）を介して重ね合わせることにより構成されている。

上記第１、第２バスバー３１、３４は、例えば銅板等の金属板からなり、コンデンサ素子２の電極部２ａと接続される電極接続部３２、３５と、この電極接続部３２、３５の端辺（図３において上側の端辺）から上方に向かって延設され、外部の機器や部品等と接続される外部接続部３３、３６とから構成されている。外部接続部３３、３６は、図１に示すように、所定の間隔を開けて２個ずつ設けられ、その先端近傍には取付孔３３ａ、３６ａが穿設されている。また、外部接続部３３、３６は、第１、第２バスバー３１、３４を重ね合わせた状態において、第１バスバー３１の外部接続部３３と、第２バスバー３４の外部接続部３６とが交互となるように延設位置が調整されており、さらに、外部接続部３３、３６同士が同一面上に位置するように、第１バスバー３１の外部接続部３３が第２バスバー３４側に折曲形成されている。

ケース４は、図１乃至図３に示すように、平面視長方形状とされたケース底部４１と、この底部４１の４辺からそれぞれケース底部４１と略直交して上方に延出されたケース側壁４２とから構成されており、ケース底部４１と対向する面には、コンデンサ素子２やバスバー３をケース４の内部空間に収納可能な開口部４３が設けられている。また、ケース側壁４２には、図２に示すように、ケース４を外部の機器や部品等に固定するための取付脚４４が設けられている。

樹脂５は、図１及び図３に示すように、ケース４内に充填され、コンデンサ素子２やバスバー３の電極接続部３２、３５を樹脂モールドするものであって、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等、種々の樹脂を使用可能である。

端子台６は、図１及び図３に示すように、一方側（下方側）６１を樹脂５に埋設、固定し、他方側（上方側）６２を樹脂５から突出させ、バスバー３の外部接続部３３、３６に当接させることにより、バスバー３の外部接続部３３、３６を支持するものである。この端子台６の上方側において、バスバー３の外部接続部３３、３６と当接する面には、図３及び図４に示すように、バスバー３の外部接続部３３、３６に設けられた取付孔３３ａ、３６ａと対向するようにして、一対のナット６３、６３がインサート成形または圧入されている。また、この端子台６の下方側において、バスバー３の外部接続部３３、３６と対向する面は、バスバー３の外部接続部３３、３６から離間するようにして後退している、換言すれば、バスバー３の外部接続部３３、３６と対向する側に切欠が設けられており、その厚みが上方側よりも薄くなっている。なお、この状態は、端子台６の上方側が水平方向に突出しているとも言える。また、この端子台６のバスバー３の外部接続部３３、３６と対向する面（当接する面を含む）には、一対のナット６３、６３を隔てるようにして、上下方向に連続する仕切板６４が突設されている。なお、以下、説明の簡単のために、一対のナット６３、６３が取り付けられた上方側を締結部６２と称し、薄肉とされた下方側６１を固定部と称す。

次に、この発明のコンデンサ１の組立（製造）手順について詳細に説明する。まず、複数のコンデンサ素子２・・を並設するとともに、この並設されたコンデンサ素子２・・の電極部２ａ・・にそれぞれ第１、第２バスバーの電極接続部３２、３５を接続する。なお、電極部２ａと電極接続部３２、３５との接続に際しては、電極部２ａと電極接続部３２、３５とを半田等によって直接接続しても良いし、ＣＰ線等を介して間接的に接続するようにしても良い。

次に、バスバー３の外部接続部３３、３６に対して端子台６の締結部６２を当接させる。この際、外部接続部３３、３６の取付孔３３ａ、３６ａと、端子台６の締結部６２に取り付けられたナット６３、６３のネジ孔６３ａ、６３ａとを対向させる。また、仕切板６４を外部接続部３３、３６に当接させないようにしながら、仕切板６４をバスバー３の外部接続部３３、３６間に介在させて外部接続部３３、３６間の沿面距離を確保する。なお、端子台６がずれないよう、仮固定用のネジを取付孔３３ａ、３６ａとネジ孔６３ａとに螺合したり、クリップ等で端子台６と外部接続部３３、３６とを挟み込んで仮固定するようにしても良い。

そして、コンデンサ素子２とバスバー３とをケース４内に収納するとともに、ケース４内に樹脂５を充填し、コンデンサ素子２とバスバー３の電極接続部３２、３５とを樹脂封止する。この際、バスバー３の外部接続部３３、３６がケース開口部４３から略直交する方向に向かって突出するようにしておく。また、図３に示すように、端子台６のうち、薄肉とされた固定部６１の下端部のみが樹脂面下に位置するように樹脂５を充填し、樹脂面５１の上方において、バスバー３の外部接続部３３、３６と端子台６（固定部６１）との間に水平方向に連通する空間７が形成されるようにする。そして、樹脂５が硬化することにより、コンデンサ１の製造を完了する。

このように構成されたコンデンサ１は、樹脂面５１近傍に空間７が形成されているため、端子台６の締結部６２がバスバー３の外部接続部３３、３６と当接しているにも関らず、毛細管現象による樹脂５の這い上がりを防止することができる。従って、樹脂硬化前において、外部接続部３３、３６と端子台６とのずれを防止する仮固定具等に樹脂５が付着したり、ネジ孔６３ａに樹脂５が流れ込んだりとった不具合が生じることはない。なお、仕切板６４においても、外部接続部３３、３６との間に隙間を形成するようにして外部接続部３３、３６間に介在しているため、仕切板６４を伝って樹脂５が這い上がることもない。

また、外部の機器や部品等との接続を行うに当って、外部接続部３３、３６の取付孔３３ａ、３６ａとナット６３のネジ孔６３ａとにボルトを螺合すれば、外部接続部３３、３６と端子台６とが一体となるため、樹脂５に埋設、固定された端子台６で外部接続部３３、３６を強固に支持することができる。そのため、外部接続端部３３、３６の振動を抑制することができ、振動に起因する樹脂５のひび割れを抑制することができる。また、外部接続部３３、３６を、外部の機器や部品等への取り付けに供した場合でも、振動や衝撃に対して安定した取り付けとすることができる。なお、コンデンサ１の外部の機器や部品等への取り付けに際して、ケース４の取付脚４４を用いれば、さらに安定した取り付けを実現できる。

さらに、外部接続部３３、３６と端子台６とがケース開口部４３と略直交する方向（上方）に向かって延設されているため、コンデンサ１の横方向の大きさを抑えることができ、コンデンサ１の取付面積を小さくすることができる。特に、端子台６をコンデンサ素子２の上方に位置させているため、端子台６を設けたことによるサイズアップを回避することができる。

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、端子台６の固定部６１を薄肉とすることで、外部接続部３３、３６と端子台６との間に樹脂５の這い上がりを抑制するための空間７を形成していたが、外部接続部３３、３６を折曲成形することにより、樹脂面５１の上方において、外部接続部３３、３６と端子台６とを離間させ、上記空間７を形成するようにしても良い。要は、樹脂面５１より上方で且つ締結部６２やナット６３、仮固定具より下方において、外部接続部３３、３６と端子台６との当接状態が上下方向に分断されるようにして空間７が形成されていれば良い。また、上記実施例においては、仕切板６４と外部接続部３３、３６との間に隙間を形成することで、樹脂５の這い上がりを抑制していたが、仕切板６４においても、例えば切欠を形成し、外部接続部３３、３６との間に上記空間７を形成することで、樹脂５の這い上がりを抑制するようにしても良い。

また、上記実施例においては、端子台６にナット６３をインサート成形または圧入することでネジ部６３ａを形成していたが、ボルトをインサート成形または圧入することで雄ネジが突出してなるネジ部を形成しても良い。また、固定部６１の下端部（樹脂埋設部）に突起や孔を設けて、樹脂５からの引抜強度を高めるようにしても良い。また、第１バスバー３１と第２バスバー３４とは重ね合わされた状態で、コンデンサ素子２の側面に配置されていたが、例えばコンデンサ素子２を介して互いに対向するようにして配置しても良い。また、図１乃至図４においては、端子台６による支持がなされていない外部接続部３３、３６があったが、適宜端子台６を設けて良い。

１・・コンデンサ、２・・コンデンサ素子、２ａ・・電極部、３・・バスバー、３３・・第１バスバーの外部接続部、３６・・第２バスバーの外部接続部、４・・ケース、４３・・ケース開口部、５・・樹脂、５１・・樹脂面、６・・端子台、６１・・固定部、６２・・締結部、７・・空間

Claims (1)

1. コンデンサ素子（２）の端部に設けられた一方及び他方の電極部（２ａ）（２ａ）にそれぞれバスバー（３１）（３４）を接続するとともに、上記コンデンサ素子（２）とこれらバスバー（３１）（３４）とを、各バスバー（３１）（３４）の外部接続部（３３）（３６）がそれぞれケース開口部（４３）と略直交する方向に突出するようにしてケース（４）に収納し樹脂（５）を充填したコンデンサであって、該コンデンサは、さらに、一方側（６１）が樹脂（５）に埋設され、他方側（６２）が樹脂（５）から突出し、外部の機器や部品と締結されることで、上記各外部接続部（３３）（３６）と一体となる端子台（６）をコンデンサ素子（２）の上方に備えており、この端子台（６）の下方側の側面が上方側の側面よりも後退していることで、上方側の側面を各外部接続部（３３）（３６）に当接させた状態で、上記外部接続部（３３）（３６）と端子台（６）の下方側の側面との間に、樹脂面（５１）近傍において空間（７）が形成されていることを特徴とするコンデンサ。