JP7221761B2 - case mold type capacitor - Google Patents
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Description
本発明は、バスバーが引き出されたコンデンサユニットを外装ケースに収容し樹脂モールドしたケースモールド型コンデンサに関する。 The present invention relates to a case-molded capacitor in which a capacitor unit with busbars drawn out is housed in an exterior case and molded with resin.
ケースモールド型コンデンサは、コンデンサ素子の正負一対の電極に外部接続用のバスバーの一方端(基部側)が接続され、コンデンサ素子およびバスバーの大部分が外装ケース内に収容される。外装ケース内に充填固化したモールド樹脂によってコンデンサ素子およびバスバーの一方端が埋入され、他方端がモールド樹脂から引き出され外部接続端子部となっている。一対のバスバーにおける重複部(モールド樹脂に埋入された基部からモールド樹脂外に向けて立ち上げられた立ち上げ板部)どうしは互いに近接して配置され、それら一対のバスバーの重複部の間に絶縁板が挿入介在されている(特許文献1参照)。 In a case mold type capacitor, one end (base side) of a bus bar for external connection is connected to a pair of positive and negative electrodes of a capacitor element, and most of the capacitor element and bus bar are housed in an exterior case. One ends of the capacitor element and the bus bar are embedded in the molded resin filled and solidified in the exterior case, and the other ends are pulled out from the molded resin to form external connection terminal portions. The overlapping portions of the pair of busbars (rising plate portions raised from the base embedded in the mold resin toward the outside of the molding resin) are arranged close to each other, and between the overlapping portions of the pair of busbars. An insulating plate is inserted and interposed (see Patent Document 1).
従来、上記構成のケースモールド型コンデンサにおいて、正負一対のバスバーの外部接続端子部が振動試験や実使用における振動負荷による応力のために折損・破断を生じることが問題となっていた。その原因を探ると、外部接続端子部が銅板などの導電性金属から幅が小さくて薄板舌片状に形成されたものであるので、繰り返し印加される強い振動負荷による応力のために折損・破断を生じやすい、ということが考えられた。 Conventionally, in case mold type capacitors configured as described above, there has been a problem that external connection terminal portions of a pair of positive and negative bus bars are broken or broken due to stress due to vibration loads in vibration tests and actual use. When we investigated the cause, we found that the external connection terminals were made of a conductive metal such as a copper plate and formed into thin plate tongues with a small width. It was thought that
この問題に関して、ただ単に外部接続端子部が小幅薄板舌片状であることのみが原因ではなく、次のような事情が背景にあることを本発明者らは突き止めた。 The inventors of the present invention have found that this problem is not caused only by the fact that the external connection terminal portion is shaped like a tongue of thin thin plate, but that the following circumstances lie in the background.
すなわち、モールド樹脂のもとになる溶融樹脂を外装ケース内に充填する際に、一対のバスバーと絶縁板との間の微小隙間に毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げが生じる。この吸い上げられた溶融樹脂は硬化して樹脂固着部となり、バスバーを絶縁板に強く固定する。本来、外部接続端子部はその可撓性(弾性変形容易性)ゆえに振動負荷を吸収緩和する機能を有しているが、絶縁板との樹脂固着により振動負荷に対する吸収緩和能力が不充分なものになってしまい、外部接続端子部の折損・破断に至る場合があった。 That is, when the exterior case is filled with the molten resin that is the source of the molding resin, the molten resin is sucked up by capillary action in the minute gap between the pair of bus bars and the insulating plate. The sucked-up molten resin hardens to form a resin fixing portion, which strongly fixes the bus bar to the insulating plate. Originally, the external connection terminal part has the function of absorbing and relaxing the vibration load due to its flexibility (easiness of elastic deformation). This may lead to breakage or breakage of the external connection terminals.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、振動負荷に起因する外部接続端子部の折損・破断を防止できるケースモールド型コンデンサを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a case mold type capacitor capable of preventing external connection terminal portions from being broken or broken due to vibration loads.
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.
本発明によるケースモールド型コンデンサは、
コンデンサ素子と、
開口を有し前記コンデンサ素子を収容する外装ケースと、
前記コンデンサ素子の正負一対の電極に一方端が接続されて、他方端に外部接続端子部が設けられ、互いに近接して配置された一対のバスバーと、
前記一対のバスバーの間に挿入介在された絶縁部材と、
前記外装ケース内に充填され前記コンデンサ素子および前記一対のバスバーの一方端を埋入するモールド樹脂とを備えたケースモールド型コンデンサであって、
前記バスバーが前記モールド樹脂に埋入される領域において、前記バスバーと前記絶縁部材とは微小隙間を介して対面する一方、
前記バスバーが前記モールド樹脂から露出している領域の少なくとも一部において、前記微小隙間の隙間寸法を拡張することで当該微小隙間での毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げを制限する隙間拡張部が形成されていることを特徴とする。
A case-molded capacitor according to the present invention comprises:
a capacitor element;
an exterior case having an opening and housing the capacitor element;
a pair of bus bars having one end connected to a pair of positive and negative electrodes of the capacitor element and having an external connection terminal portion provided at the other end and arranged close to each other;
an insulating member inserted between the pair of bus bars;
A case mold type capacitor comprising: a mold resin filled in the outer case and embedding one end of the capacitor element and the pair of bus bars,
In a region where the bus bar is embedded in the mold resin, the bus bar and the insulating member face each other with a minute gap therebetween,
In at least a part of the area where the bus bar is exposed from the mold resin, a gap expansion portion is formed to limit the sucking up of the molten resin due to capillary action in the micro gap by expanding the gap dimension of the micro gap. It is characterized by
本発明の上記の構成によれば、次のような作用が発揮される。 According to the above configuration of the present invention, the following effects are exhibited.
外部接続端子部は、ケースモールド型コンデンサの振動試験や実使用における振動負荷による応力の影響を受けやすい。殊に外部接続端子部における腕の長さが短い場合には、振動負荷による応力の影響が大きく、外部接続端子部が折損・破断を起こすおそれがある。なお、ここで「腕の長さ」とは、振動による外部接続端子部の可動域の長さ寸法のことである。より具体的には、外部端子に接続される外部接続端子部の機械的電気的接続部を締結部とし、毛細管現象に基づく吸い上げ樹脂によってバスバーと絶縁部材とが固着することで形成された固着部を樹脂固着部として、締結部から樹脂固着部までの長さ寸法が「腕の長さ」に相当する。 External connection terminals are susceptible to stress caused by vibration loads during vibration tests and actual use of case mold type capacitors. In particular, when the arm length of the external connection terminal portion is short, the influence of the stress due to the vibration load is large, and the external connection terminal portion may break or break. Here, the "arm length" is the length dimension of the movable range of the external connection terminal portion due to vibration. More specifically, the mechanical and electrical connection portion of the external connection terminal portion connected to the external terminal is used as the fastening portion, and the fixing portion is formed by fixing the bus bar and the insulating member by suction resin based on capillary action. is the resin-fixed portion, and the length from the fastening portion to the resin-fixed portion corresponds to the "arm length".
本発明にあっては、バスバーと絶縁部材とに挟まれた部分に形成されている微小隙間を、その隙間寸法を拡張した隙間拡張部とすることにより、毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げを制限するように構成している。具体的には、樹脂吸い上げ制限用の隙間拡張部をバスバーがモールド樹脂から露出している領域の少なくとも一部に形成している。 According to the present invention, the minute gap formed between the bus bar and the insulating member is formed as a gap expanded portion by expanding the size of the gap, thereby limiting the sucking up of the molten resin due to capillary action. It is configured as follows. Specifically, a gap expanding portion for limiting resin suction is formed in at least a part of the region where the bus bar is exposed from the mold resin.
正負一対の外部接続端子部どうしは、外部電気機器からのケーブル接続端子に対する締結の関係から互いに離間して配設される。つまり、板面に垂直な方向では重ならないように配置される。したがって、立ち上げ板部に繋がる外部接続端子部の根元部付近では絶縁部材との重なりはあっても、外部接続端子部の遊端側(締結部に近い側)では絶縁部材との重なりはなくなる。バスバーがモールド樹脂から露出している領域の少なくとも一部に隙間拡張部を形成し、この隙間拡張部では毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げを制限することにより、樹脂固着部を締結部から遠ざけている。その結果、外部接続端子部の腕の長さが長くなり、振動負荷の影響を緩和して外部接続端子部の折損・破断を防止することが可能となる。 The pair of positive and negative external connection terminal portions are spaced apart from each other due to the fastening relationship with the cable connection terminal from the external electrical equipment. That is, they are arranged so as not to overlap in the direction perpendicular to the plate surface. Therefore, even if there is overlap with the insulating member in the vicinity of the root portion of the external connection terminal portion connected to the rising plate portion, there is no overlap with the insulating member on the free end side (closer to the fastening portion) of the external connection terminal portion. . At least a part of the area where the busbar is exposed from the mold resin is formed with a gap expansion part, and this gap expansion part restricts the absorption of molten resin by capillary action, thereby keeping the resin-adhered part away from the fastening part. . As a result, the length of the arm of the external connection terminal becomes longer, and the influence of the vibration load can be mitigated to prevent breakage or breakage of the external connection terminal.
上記構成の本発明のケースモールド型コンデンサには、次のようないくつかの好ましい態様ないし変化・変形の態様がある。 The case mold type capacitor of the present invention having the above configuration has the following preferred aspects and variations/modifications.
〔1〕前記隙間拡張部は、前記一対のバスバーと前記絶縁部材との間に形成される一対の前記微小隙間のうち少なくともいずれか一方の微小隙間において形成されている、という態様がある。 [1] There is a mode that the gap expanding portion is formed in at least one of the pair of micro gaps formed between the pair of bus bars and the insulating member.
前記の微小隙間としては、正極の外部接続端子部と絶縁部材との間の微小隙間と、負極の外部接続端子部と絶縁部材との間の微小隙間とがある。微小隙間において毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げで形成される樹脂固着部のために、振動負荷による応力に起因して折損・破断を起こすおそれがある外部接続端子部としては、前記正負一対の外部接続端子部の両方の場合もあるし、いずれか一方のみの場合もある。 The minute gaps include a minute gap between the external connection terminal portion of the positive electrode and the insulating member and a minute gap between the external connection terminal portion of the negative electrode and the insulating member. Due to the resin-adhered portion formed by sucking up the molten resin due to capillary action in the minute gap, the external connection terminal portion may break or break due to the stress caused by the vibration load. It may be both of the terminal portions, or may be only one of them.
ケースモールド型コンデンサの仕様などに応じて、振動負荷による応力に起因した折損・破断の防止を要するバスバーに対して隙間拡張部を形成すればよい。すなわち、隙間拡張部については、上記両バスバーのうち正極側の微小隙間の方に形成するのでもよいし、負極側の微小隙間の方に形成するのでもよいし、あるいは両方に形成するのでもよい。 Depending on the specifications of the case mold type capacitor, etc., it is sufficient to form a gap expansion portion for the bus bar that requires prevention of breakage and breakage due to stress due to vibration load. That is, the gap expanding portion may be formed in the positive electrode side minute gap of both bus bars, may be formed in the negative electrode side minute gap, or may be formed in both of them. good.
〔2〕前記隙間拡張部は、前記絶縁部材において、その厚み方向に凹入する凹入部として形成されている、という態様がある。 [2] There is a mode in which the gap expanding portion is formed as a concave portion that is concave in the thickness direction of the insulating member.
隙間拡張部を形成する方式としては、微小隙間を隔てて互いに対向する対の部材である絶縁部材とバスバーのうち、絶縁部材の方での工夫によって隙間拡張部を形成する方式と、バスバーの方での工夫によって隙間拡張部を形成する方式または両方式の併用とが考えられる。 There are two methods for forming the gap expansion part: the insulating member and the busbar, which are a pair of members facing each other with a small gap in between; It is conceivable to use a method of forming the gap expansion portion by devising in , or a combination of both methods.
絶縁部材において、隙間拡張部を必要とする側の板面部に、厚み方向に凹入する凹入部を形成することにより、バスバーに変更を加えることなく容易に隙間拡張部を形成することができる。このような凹入部形成による隙間拡張部は、絶縁部材の両側板面のうちのいずれか一方の板面に形成する場合もあり得るし、両方の板面に形成する場合もあり得る。 In the insulating member, by forming a recess recessed in the thickness direction on the plate surface portion on the side requiring the gap expansion portion, the gap expansion portion can be easily formed without modifying the bus bar. The gap expanding portion formed by forming such a concave portion may be formed on either one of the two side plate surfaces of the insulating member, or may be formed on both plate surfaces.
〔3〕また、前記凹入部としての前記隙間拡張部は、前記絶縁部材において、前記外部接続端子部の幅方向の両側縁より両外側にはみ出す幅領域にわたって形成されている、という態様がある。 [3] Further, there is a mode in which the gap widening portion as the recessed portion is formed over a width region of the insulating member protruding outward from both side edges in the width direction of the external connection terminal portion.
凹入部としての隙間拡張部を絶縁部材に形成する場合において、凹入部の形成領域としては外部接続端子部の占有領域の範囲内であってもよいが、これだと絶縁部材に形成された凹入部が外部接続端子部によって封止されることになることと、凹入部の容積が小さく限定されてしまうこととにより、微小隙間での毛細管現象による吸い上げで浸入してきた溶融樹脂を凹入部(隙間拡張部)の内部に留めるという作用に支障が生じる可能性が残り得る。 In the case of forming the gap expanding portion as the recessed portion in the insulating member, the forming region of the recessed portion may be within the range of the area occupied by the external connection terminal portion. Due to the fact that the entrance part is sealed by the external connection terminal part and the volume of the recessed part is limited to a small size, the molten resin that has entered due to the capillary phenomenon in the minute gap is sucked up into the recessed part (gap There may remain the possibility that the action of clipping inside the extension may be compromised.
これに対して、外部接続端子部の幅方向の両側縁より両外側にはみ出す幅領域にわたって凹入部(隙間拡張部)を形成しておけば、上記の作用が良好に発現され、樹脂固着部を締結部から遠ざけて外部接続端子部の腕の長さを長くし、外部接続端子部の折損・破断の防止効果を確実化することが可能となる。 On the other hand, if recessed portions (gap widened portions) are formed over the width regions that protrude outward from both side edges in the width direction of the external connection terminal portion, the above effect can be favorably exhibited, and the resin fixing portion can be removed. It is possible to increase the length of the arm of the external connection terminal portion by moving it away from the fastening portion, thereby ensuring the effect of preventing breakage and breakage of the external connection terminal portion.
〔4〕また、前記隙間拡張部は、前記バスバーが前記絶縁部材と対向する対向面の一部が前記絶縁部材より離間することにより形成されている、という態様がある。 [4] Further, there is a mode in which the gap expanding portion is formed by separating a part of the facing surface of the bus bar facing the insulating member from the insulating member.
絶縁部材に凹入部を形成すると、絶縁の実効厚さが減少して正負両極一対のバスバー間の絶縁性が劣化する可能性がある。 If the recessed portion is formed in the insulating member, there is a possibility that the effective thickness of the insulation is reduced and the insulation between the pair of positive and negative bus bars is deteriorated.
これに対して、バスバーが絶縁部材と対向する対向面の一部を絶縁部材より離間させることにより、絶縁部材の厚みに変更を加えることなく、隙間拡張部を形成することができる。 On the other hand, by separating a part of the facing surface of the bus bar facing the insulating member from the insulating member, the gap widened portion can be formed without changing the thickness of the insulating member.
〔5〕また、前記一対のバスバーは互いに前記外部接続端子部の腕の長さが異なり、前記外部接続端子部の腕の長さが短い方の前記バスバーと前記絶縁部材との間に前記隙間拡張部が形成されている、という態様がある。 [5] In addition, the pair of busbars may have different arm lengths of the external connection terminal portions, and the gap may be formed between the busbar having the shorter arm length of the external connection terminal portion and the insulating member. In one aspect, an extension is formed.
一対のバスバーに外部接続端子部の腕の長さに違いがある仕様では、振動負荷による応力に起因した折損・破断を起こすおそれのあるバスバーと、そのような折損・破断のおそれのないバスバーとが存在する場合がある。このような場合は、外部接続端子部の腕の長さが短いバスバーに対して隙間拡張部を形成することにより、折損・破断を防止することができる。 For a pair of busbars with different arm lengths for the external connection terminals, there is a busbar that may break or break due to stress caused by vibration load, and a busbar that does not break or break. may exist. In such a case, it is possible to prevent breakage and breakage by forming gap widening portions in the busbars having short arm lengths of the external connection terminal portions.
〔6〕また、前記バスバーは、前記外装ケースと当接しない状態で前記モールド樹脂を介して前記外装ケースに固定されている、という態様がある。 [6] In addition, there is a mode in which the bus bar is fixed to the exterior case via the mold resin in a state in which it does not contact the exterior case.
もし、バスバーを外装ケースと当接させると、外装ケースとバスバーとの間に形成される微小隙間で毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げが発生し、振動負荷による応力のために外部接続端子部が折損・破断するリスクが増大する。 If the busbar were to come into contact with the exterior case, the micro gap formed between the exterior case and the busbar would cause molten resin to be sucked up due to capillary action, and the external connection terminals would break due to the stress caused by the vibration load.・Risk of breakage increases.
これに対して、本項のようにバスバーを外装ケースと当接しない状態でモールド樹脂を介して外装ケースに固定することにより、そのようなリスクを避けることが可能となる。 On the other hand, such a risk can be avoided by fixing the bus bar to the exterior case via the mold resin in a state where the bus bar does not come into contact with the exterior case as described in this section.
本発明によれば、バスバーがモールド樹脂から露出している領域において隙間拡張部を形成しているので、微小隙間での毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げが制限され、もって振動負荷の緩和によりバスバーの折損・破断を防止することができる。 According to the present invention, since the gap widened portion is formed in the area where the bus bar is exposed from the mold resin, the sucking up of the molten resin due to the capillary action in the minute gap is restricted, thereby alleviating the vibration load and thus the bus bar. Breakage and breakage can be prevented.
以下、上記構成の本発明のケースモールド型コンデンサにつき、その実施の形態を具体的な実施例のレベルで詳しく説明する。 Embodiments of the case mold type capacitor of the present invention having the above configuration will be described below in detail at the level of specific examples.
図1~図12において、1はコンデンサ素子、2,3は第1および第2の一対のバスバー、4は絶縁板(本発明の「絶縁部材」に相当)、5は外装ケース、6はモールド樹脂、A1 ,A2 は微小隙間、Bは隙間拡張部である。 1 to 12, 1 is a capacitor element, 2, 3 are a pair of first and second bus bars, 4 is an insulating plate (corresponding to the "insulating member" of the present invention), 5 is an exterior case, and 6 is a mold. Resin, A 1 and A 2 are minute gaps, and B is a gap expanding portion.
コンデンサ素子1は、その軸方向が上下方向となるように置かれている。コンデンサ素子1の軸方向両端面におけるP極(陽極)とN極(陰極)の正負一対の電極1a,1bに第1および第2の一対のバスバー2,3の一方端が接続されている。これら一対のバスバー2,3はそれぞれ、その全体が1枚物の銅板などの導電性金属の薄板で全体的にクランク形を呈するように折り曲げられ、一方端側に基部2a,3a、他方端側に外部接続端子部2c,3cおよび基部2a,3aと外部接続端子部2c,3cとの間に立ち上げ板部2b,3bを有している。立ち上げ板部2b,3bのそれぞれは基部2a,3aに対してほぼ直角に折り曲げられ、外部接続端子部2c,3cのそれぞれは立ち上げ板部2b,3bに対してほぼ直角に折り曲げられている。
第1のバスバー2はその水平姿勢の基部2aがコンデンサ素子1の上面側の電極1aに重ね合わされ、第2のバスバー3はその水平姿勢の基部3aがコンデンサ素子1の下面側の電極1bに重ね合わされ、基部2a,3aから一体的に突出された接続用小突片がはんだ付けにより電極1a,1bに電気的かつ機械的に接続されている。
The
第1のバスバー2の立ち上げ板部2bと第2のバスバー3の立ち上げ板部3bとは互いに平行な鉛直姿勢で対向するように近接配置され、これら一対の立ち上げ板部2b,3bの間には絶縁板4が挿入介在されている。
The rising
絶縁板4は、一対のバスバー2,3において互いに対向する立ち上げ板部2b,3bの重なり領域の全幅範囲を含めてその両サイドまで延在する範囲にわたる状態に配置されている(特に図1~図3、図8参照)。絶縁板4はまた、上位にある第1のバスバー2における立ち上げ板部2bに対して、その上端縁2b1 より高い位置から下端縁より低い位置までにわたる状態で配置されている(図4参照)。絶縁板4としては、樹脂製の板状部材が用いられるが、絶縁板に代えて絶縁紙を用いてもよく、絶縁性を有していれば材質は任意である。絶縁板4としては、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)が用いられる。
The insulating
外装ケース5は直方体を呈して上方への開口5aを有しており、樹脂で成形されている。この外装ケース5の内部に、コンデンサユニットの主要部であるコンデンサ素子1と一対のバスバー2,3の一方端側(外部接続端子部を除く基部の全体と立ち上げ板部の大部分)が収容され、エポキシ樹脂等のモールド樹脂6によって固定化されている。一対のバスバー2,3がモールド樹脂6に埋入される領域においては、一対のバスバー2,3と絶縁板4とは微小隙間を介して対面している。モールド樹脂6は、外装ケース5の開口5aの高さ位置よりやや低い位置まで充填されている。コンデンサ素子1やバスバー2,3の固定化において、コンデンサ素子1の姿勢は外装ケース5に対して図示の通りの所定の平行性、直交性を確保する状態で行われている。
The
ケースモールド型コンデンサにおいて、第1および第2のバスバー2,3は、間接的にはコンデンサ素子1およびモールド樹脂6を介して外装ケース5に固定される。しかし、両バスバー2,3は、外装ケース5によっては直接的に支持されておらず、外装ケース5に直接支持されているモールド樹脂6によって固定されている。したがって、薄板舌片状で振動負荷による応力の影響を受けやすい第1および第2の一対の外部接続端子部2c,3cは、それぞれの近辺にある外装ケース5の側板によっては支持されていない。外部接続端子部2c,3cは外装ケース5とは直接的な結合を有しない状態に構成されている。そのため、両外部接続端子部2c,3cは振動負荷による応力の影響を受けやすいものとなっている。このようなケースモールド型コンデンサの態様が本発明の前提(解決しようとする課題のベース)となっている。
In the case mold type capacitor, first and
一対のバスバー2,3それぞれの立ち上げ板部2b,3bの上端縁2b1 ,3b1 は絶縁板4の上端縁4aより少し低い位置に位置しているが、その立ち上げ板部2b,3bの上端縁2b1 ,3b1 からそれぞれ幅が小さくて薄板状のつまり舌片状の外部接続端子部2c,3cが一体的に突出されている。これら一対の外部接続端子部2c,3cの一方は正極であり、他方は負極であるが、両外部接続端子部2c,3cの間には特には絶縁板は介在されていない。その代りに、両外部接続端子部2c,3cは互いに重ならないように離して水平方向で異なる位置に配置されて絶縁が確保されている。薄板舌片状の外部接続端子部2c,3cは可撓性(弾性変形容易性)を有している。なお、正極、負極について、本実施例では第1のバスバー2が負極、第2のバスバー3が正極となっている。この正極・負極の関係は逆でもよい。
The
両外部接続端子部2c,3cはそれぞれ鉛直姿勢の立ち上げ板部2b,3bから小さな曲率半径で水平姿勢へと折り曲げられている。外部接続端子部2c,3cは、その折り曲げの基部を除いて、立ち上げ板部2b,3bに対してほぼ直角な姿勢となっており、遊端側には外部の電気機器からのケーブル接続端子との締結を行うためのネジ挿通孔(締結孔)2d,3dが形成されている。
Both of the external
図5に示すように、基部3aがより低位にある第2のバスバー3の外部接続端子部3cは、基部2aがより高位にある第1のバスバー2の外部接続端子部2cよりも高位に位置している。これは、図示例の場合、外部の電気機器からのケーブル接続端子との取り合いの関係でそのようになっているだけで、そのようにしなければならないという必然性はない。ただ、そのような取り合い関係の結果、一対の外部接続端子部2c,3cには腕の長さに差が生じ、第1のバスバー2における外部接続端子部2cは、その腕の長さが第2のバスバー3における外部接続端子部3cの腕の長さより短くなっている。
As shown in FIG. 5, the external
第1の外部接続端子部2cは、腕の長さが短いために振動負荷による折損・破断のリスクを受けやすくなる。一方、腕の長さが長い方の第2の外部接続端子部3cは、そのような折損・破断のリスクを受けにくい。
Since the arm length of the first external
ここで腕の長さと振動負荷による折損・破断のリスクの関係について説明しておく。 Here, the relationship between the length of the arm and the risk of breakage or breakage due to vibration load will be explained.
第1の外部接続端子部2cと絶縁板4との間に形成される第1の微小隙間A1 の隙間寸法と第2の外部接続端子部3cと絶縁板4との間の第2の微小隙間A2 の隙間寸法とに実質的な差がないとし、さらに図7に示すように、微小隙間A1 ,A2 での毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げの高さ位置が第1の微小隙間A1 と第2の微小隙間A2 とで実質的に同一高さ位置であると仮定する。つまり、第1の樹脂固着部71 の最上位位置X1 と第2の樹脂固着部72 の最上位位置X2 とが同一高さであるとする。図7において、「×」印の列は樹脂固着部71 ,72 の範囲を示している。
The gap dimension of the first micro gap A1 formed between the first external
第2の外部接続端子部3cは腕の長さが長いことから振動負荷による応力の影響を受けにくく、振動負荷による折損・破断のリスクは小さい。一方、第1の外部接続端子部2cは腕の長さが短いことから振動負荷による応力の影響を受けやすく、振動負荷による折損・破断のリスクが高い。外部接続端子部の単位長当たりにかかる応力は腕の長さが短いほど大きくなり、腕の長さが長くなるほど単位長当たりの応力が小さくなる(応力の吸収緩和性が増える)からである。
Since the second external
そこで、このような観点から、振動負荷による折損・破断のリスクを受けやすい第1の外部接続端子部2cに関して、腕の長さの不足を補うために、次のように構成している。すなわち、図7に示した第1の樹脂固着部71 の最上位位置X1 を図6に示すように下方へ変位させて遊端部の締結部であるネジ挿通孔2dから遠ざけるのであるが、その具体策として、図示のように、絶縁板4と第1の外部接続端子部2cとの間に形成される第1の微小隙間A1 の上端部付近において、絶縁板4にその厚み方向に凹入する凹入部4bを形成することにより、第1の微小隙間A1 の隙間寸法を拡張した隙間拡張部Bを形成している。本実施例では、隙間拡張部Bは絶縁板4に形成した凹入部4bとして実現されている。隙間拡張部Bとしての凹入部4bは、第1のバスバー2がモールド樹脂6から露出している領域(モールド樹脂6の上面より高い領域)、この実施例では外部接続端子部2cの根元部付近において形成されている。
From this point of view, the first external
腕の長さが長い方の第2の外部接続端子部3cにおいては、絶縁板4との間における樹脂固着部である第2の樹脂固着部72 の最上位位置X2 は絶縁板4の上端縁4aとほぼ同一高さ位置となっているのに対して、腕の長さが短い方の第1の外部接続端子部2cにおいては、凹入部4bによる隙間拡張部Bが形成されているため、第1の樹脂固着部71 の最上位位置X1 は凹入部4bの最下位位置に対応し、絶縁板4の上端縁4aより低い位置となっている。つまり、隙間拡張部Bによりモールド樹脂の吸い上がりが抑制されている。凹入部4bは第1のバスバー2における立ち上げ板部2bの上方領域(上端縁2b1 )から下方領域にわたっている。結果として、凹入部4bは、第1の立ち上げ板部2bに対面するだけでなく、第1の外部接続端子部2cの根元部に対面する状態ともなっている。
In the second external
このような隙間拡張部Bの形成により、第1の外部接続端子部2cと絶縁板4とが毛細管現象で吸い上げられた溶融樹脂によって固着された第1の樹脂固着部71 の最上位位置X1 は、図6に示すように、第2の外部接続端子部3cと絶縁板4とが溶融樹脂によって固着された第2の樹脂固着部72 の最上位位置X2 よりも下方へ変位し、第1の外部接続端子部2cにおける腕の長さが延長化(拡張化)されている。これにより、振動負荷による第1の外部接続端子部2cの折損・破断のリスクが良好に抑制される。
Due to the formation of the widened gap portion B, the uppermost position X of the first resin fixing portion 7 1 where the first external
上記において、振動負荷による折損・破断のリスクを回避すべく隙間拡張部Bとしての凹入部4bの形成によって腕の長さの延長化を図ることについて説明したが、その具体的理由を次に説明する。
In the above description, it has been explained that the length of the arm is extended by forming the recessed
毛細管現象により持ち上げられる液面高さhは、表面張力をT、接触角をθ、液体の比重をγ、管半径をrとすると、h=2Tcosθ/(γ・r)と表される。すなわち、持ち上げられる液面高さhは、表面張力Tとcosθとに比例し、比重γと管半径rとに反比例する。rが小さくなるほどhは大きくなる。また、rが小さくなるほどθは0度に近づきcosθは増加して1に近づく。逆に、rが大きくなるほどhは小さくなり、cosθは減少して0に近づく。rが一定の限度を超えて大きくなると、毛細管現象が働かなくなり、液面は上昇しなくなる。 The liquid level height h raised by capillary action is expressed as h=2T cos θ/(γ·r), where T is the surface tension, θ is the contact angle, γ is the specific gravity of the liquid, and r is the tube radius. That is, the lifted liquid level h is proportional to the surface tension T and cos θ, and inversely proportional to the specific gravity γ and the tube radius r. As r becomes smaller, h becomes larger. Further, as r becomes smaller, θ approaches 0 degrees and cos θ increases and approaches 1. Conversely, as r increases, h decreases and cos θ decreases and approaches zero. When r exceeds a certain limit, the capillary action stops working and the liquid level stops rising.
絶縁板4に凹入部4bを形成して隙間寸法を拡張しておくと、次のような現象が起こる。つまり、凹入部4bによる隙間拡張部Bの隙間寸法が一定限度を超えて大きくなると、毛細管現象が生じなくなる。凹入部4bの最下位位置より下方にある第1の微小隙間A1 の領域では毛細管現象が働いて溶融樹脂の吸い上げが起きるが、その吸い上げが凹入部4bまで達すると毛細管現象の発現停止によりそれ以上の吸い上げが止まる。
When the recessed
この実施例では、絶縁板4とバスバー2との間の微小隙間を0.15mmとした場合、隙間拡張部Bの隙間寸法を0.4~0.55mmに拡張(凹入部4bの深さを0.25~0.4mm)することにより、隙間拡張部Bへの溶融樹脂の吸い上がりを抑制することができたが、絶縁板とバスバーとの間の隙間寸法、絶縁板およびモールド樹脂の材質等によって最適化を図ることができる。
In this embodiment, when the minute gap between the insulating
図5、図6の実施例では、隙間拡張部Bとしての凹入部4bの形成につき、図8、図9で示すように、凹入部4bの水平方向の中心線と第1の外部接続端子部2cの幅方向(水平方向)の中心線とが一致し、かつ凹入部4bが第1の外部接続端子部2cの幅方向の両側縁より両外側にはみ出す幅領域にわたって形成されている(特に図8(c)参照)。その結果、凹入部4bはその幅方向両端部で外装ケース5の内方に向かう横側方で空間に開放された状態となっている。また、凹入部4bは絶縁板4の板面に沿った上方向において、絶縁板4の上端縁4aから上方空間に開放された状態で形成されている(特に図9参照)。
In the embodiment of FIGS. 5 and 6, as for the formation of the recessed
このように凹入部4bの空間が外部の空間に連通して開放されているので、凹入部4bの容積が充分に広く確保でき、毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げを凹入部4bにおいて遮断する作用が充分なものとなる。その結果として、上記の通り、第1の樹脂固着部71 の最上位位置X1 を下方の位置に下げて第1の外部接続端子部2cの腕の長さを長くし、外部接続端子部2cの折損・破断の防止効果を確実化することが可能となる。
Since the space of the recessed
上記実施例では、隙間拡張部Bとしての凹入部4bを絶縁板4に形成するのに、第2の立ち上げ板部3bではなく第1の立ち上げ板部2bの方に対して対面する側の絶縁板4の側面に凹入部4bを形成している。しかし、本発明はこれのみに限定されるものではなく、第2の外部接続端子部3cにも振動負荷による折損・破断のリスクがあるのであれば、隙間拡張部としての凹入部4c(図示省略)を絶縁板4に形成するのに、第1の立ち上げ板部2bではなく第2の立ち上げ板部3bの方に対して対面する側の絶縁板4の側面に凹入部4cを形成する。
In the above embodiment, the recessed
また、さらに別の実施例として、絶縁板4の両側面に隙間拡張部Bとしての凹入部4b,4c(図示省略)を形成してもよい。
Further, as another embodiment, recessed
図10に示す実施例は、第1および第2の一対の外部接続端子部2c,3cがそれぞれ第1および第2の立ち上げ板部2b,3bに対してその板面にほぼ沿う姿勢で延長されている。すなわち、両外部接続端子部2c,3cがほぼ真上に延出されている。このような形態のケースモールド型コンデンサにおいても、上記実施例と同様に、絶縁板4の上端縁4aの近傍の側面に隙間拡張部Bとしての凹入部4bを形成することができる。なお、絶縁板4の上端縁4aの近傍の両側面のうち反対側の側面に隙間拡張部Bとしての凹入部4c(図示省略)を形成したり、あるいは両方の側面に凹入部4b,4c(図示省略)を形成してもよい。
In the embodiment shown in FIG. 10, the first and second pairs of external
上記では隙間拡張部Bの形成を絶縁板4に対する凹入部4b(4c)の形成によって構成したが、図11に示すように、第1の立ち上げ板部2bから外部接続端子部2cにかけて、導電性金属板に対するプレス加工や切削加工等により厚み方向に凹入する凹入部2b2 を形成することで隙間拡張部Bとしてもよい。あるいは、第1の外部接続端子部2cに代えて第2の外部接続端子部3cにおいて、プレス等により厚み方向に凹入する凹入部2c2 (図示省略)を形成することで隙間拡張部Bとしたり、さらには第1および第2の一対の外部接続端子部2c,3cの両方に凹入部2c1 ,2c2 (図示省略)を形成してもよい。
In the above description, the gap widening portion B is formed by forming the recessed
また、第1の外部接続端子部2cを絶縁板4の板面から離れる方向に折り曲げることにより隙間拡張部Bを形成してもよい。あるいは、第1の外部接続端子部2cに代えて第2の外部接続端子部3cを絶縁板4の板面から離れる方向に折り曲げることにより隙間拡張部Bを形成してもよい(図示省略)。
Alternatively, the gap expanding portion B may be formed by bending the first external
また、隙間拡張部Bの形成の態様については、種々様々な応用変形が可能であり、図12に示すように、バスバー2bまたは3bが絶縁板4と対向する対向面の一部を絶縁板4より離間させることにより隙間拡張部Bを形成してもよい。例えば、第2の立ち上げ板部3c(または第1の立ち上げ板部2c)を途中でクランク状に屈曲させることで、第2の立ち上げ板部3cの上方側と絶縁板4とを離間させたり(図12(a))、第2の立ち上げ板部3cの下方側と絶縁板4とを離間させてもよい。また、半円形状に第2の外部接続端子部3c(または第1の立ち上げ板部2c)を湾曲させることで絶縁板4から離間させてもよい(図12(c))。さらに、垂直方向に延びる絶縁板4を水平方向に屈曲(ほぼ直角に屈曲)、延設する一方、第2の立ち上げ板部3bと第2の外部接続端子部3cとの間をラウンド状に湾曲させることで、屈曲部において第2のバスバーと絶縁板4とを離間させてもよい。バスバーに凹入部を形成して隙間拡張部とする場合ではバスバーに対してプレス加工や切削加工を施すことが必要となるが、折り曲げ加工であれば比較的簡単に実現することが可能となる。
Further, various application modifications are possible with respect to the mode of forming the gap expanding portion B. As shown in FIG. A gap widening portion B may be formed by further spacing. For example, by bending the second rising
本発明は、ケースモールド型コンデンサに関して、振動負荷に起因する舌片状の外部接続端子部の折損・破断を防止する技術として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a technique for preventing breakage and breakage of tongue-shaped external connection terminals caused by vibration loads in case mold type capacitors.
1 コンデンサ素子
1a,1b 電極
2 第1のバスバー
3 第2のバスバー
2a,3a 基部
2b,3b 立ち上げ板部
2c,3c 外部接続端子部
4 絶縁板
4b 凹入部(隙間拡張部)
5 外装ケース
5a 開口
6 モールド樹脂
A1 ,A2 微小隙間
B 隙間拡張部
REFERENCE SIGNS
5
Claims (5)
開口を有し前記コンデンサ素子を収容する外装ケースと、
前記コンデンサ素子の正負一対の電極に一方端が接続され、他方端に外部接続端子部が設けられ、互いに近接して配置された一対のバスバーと、
前記一対のバスバーの間に挿入介在された絶縁部材と、
前記外装ケース内に充填され前記コンデンサ素子および前記一対のバスバーの一方端を埋入するモールド樹脂とを備えたケースモールド型コンデンサであって、
前記バスバーが前記モールド樹脂に埋入される領域において、前記バスバーと前記絶縁部材とは隙間を介して対面する一方、
前記バスバーが前記モールド樹脂から露出している領域の少なくとも一部において、前記隙間の隙間寸法を拡張することで当該隙間での毛細管現象による溶融樹脂の吸い上げを制限する隙間拡張部が前記絶縁部材においてその厚み方向に凹入する凹入部として形成され、
前記一対のバスバーの他方端側における前記絶縁部材の端面の厚みが、前記凹入部が形成されていない前記絶縁部材の非形成部分の厚みに対して薄くなるように、前記絶縁部材の端面から前記一対のバスバーの一方端側の所定領域に亘って、前記凹入部が形成されていることを特徴とするケースモールド型コンデンサ。 a capacitor element;
an exterior case having an opening and housing the capacitor element;
a pair of busbars having one end connected to a pair of positive and negative electrodes of the capacitor element and having an external connection terminal portion provided at the other end and arranged close to each other;
an insulating member inserted between the pair of bus bars;
A case mold type capacitor comprising: a mold resin filled in the outer case and embedding one end of the capacitor element and the pair of bus bars,
In a region where the bus bar is embedded in the mold resin, the bus bar and the insulating member face each other with a gap therebetween,
In at least a part of the region where the bus bar is exposed from the mold resin, there is provided a gap expanding portion that limits sucking up of the molten resin in the gap due to capillary action by expanding the gap dimension of the gap. formed as a recess recessed in the thickness direction of the insulating member ,
From the end face of the insulating member so that the thickness of the end face of the insulating member on the other end side of the pair of bus bars is thinner than the thickness of the non-formed portion of the insulating member where the recessed portion is not formed. A case mold type capacitor , wherein the recessed portion is formed over a predetermined region on one end side of a pair of bus bars .
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