WO2018159230A1 - コンデンサの製造方法 - Google Patents

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capacitor
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武志 今村
三浦　寿久
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H01G13/006—Apparatus or processes for applying terminals

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a capacitor.
  • Patent Document 1 describes a configuration in which the sealing plates are joined so that the terminal portions for external connection of the pair of bus bars are pulled out of the case through the sealing plates.
  • the case is formed by injection molding instead of the configuration described in Patent Document 1, and at that time, the terminal portion is integrally formed with the case by insert molding.
  • the bus bar is electrically connected to the terminal portion. In such a configuration, there is no need to worry about leakage of the mold resin from between the sealing plate as in Patent Document 1 and the cutout portion of the case.
  • the mold is heated to a temperature of 130 ° C. to 150 ° C., and a molten resin is injected into the heated mold to form a case.
  • burrs may occur in the molded case at the position of the mating surface (separation surface) of the mold. Therefore, it is necessary to perform burr processing on the molded case.
  • blast polishing is usually performed in which a fine abrasive such as glass beads or scrubbing is blown to remove burrs.
  • the terminal part is insert-molded in the case as described above, since the abrasive is easily sprayed on the terminal part in blast polishing, the surface of the terminal part is roughened, and the terminal part and the external terminal are connected. Sometimes the electrical resistance between the surfaces of the terminals increases, making it difficult for current to flow to the external terminals. Further, when the strength of the terminal portion is relatively small, the terminal portion is deformed by the spraying force of the abrasive, and the positional accuracy of the terminal portion is deteriorated, and there is a possibility that smooth connection with the external terminal cannot be performed. .
  • an object of the present invention is to provide a capacitor manufacturing method that can eliminate the operation of burr processing by suppressing the occurrence of burr on the case due to molding.
  • a main aspect of the present invention includes a step of manufacturing a case in which a terminal portion to which an external terminal is connected is integrally formed, and a step of accommodating a capacitor element in which the terminal portion is electrically connected in the case.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a capacitor.
  • a mold having a mold part formed in the shape of the case inside is not higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin used as the material of the case.
  • the molten thermoplastic resin is injected into the mold portion and the case It is characterized by forming.
  • FIG. 1A is a perspective view of a film capacitor according to the embodiment
  • FIG. 1B is a perspective view of the film capacitor according to the embodiment from which a filling resin is omitted.
  • FIG. 2A is a perspective view of the capacitor unit according to the embodiment
  • FIG. 2B is a perspective view of the capacitor unit upside down according to the embodiment.
  • FIG. 3A is a perspective view of the case according to the embodiment
  • FIG. 3B is a perspective view of the case upside down according to the embodiment.
  • Fig.4 (a) is a perspective view of the metal mold
  • FIG.5 (a) is side surface sectional drawing of the metal mold
  • FIG.5 (b) is the 2nd connection pin terminal based on Embodiment. It is side surface sectional drawing of the metal mold
  • FIG. 6 is a diagram showing a flow of a manufacturing process of a case by injection molding according to the embodiment.
  • FIG. 7A is a graph showing the relationship between the mold temperature during molding and the length of burrs generated in the case according to the embodiment, and FIG. 7B is related to the embodiment.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the mold temperature during molding and the breaking strength of the case.
  • FIG.7 (c) is a figure for demonstrating the measurement method of the burr
  • FIG.7 (d) is a measurement of the fracture strength of a case based on Embodiment. It is a figure for demonstrating a method.
  • the mounting tab 420 corresponds to the “mounting portion” described in the claims.
  • the first connection pin terminal 440 and the second connection pin terminal 450 correspond to a “terminal portion” described in the claims.
  • the film capacitor 1 is manufactured by a capacitor manufacturing method according to the present embodiment described later.
  • FIG. 1A is a perspective view of the film capacitor 1 according to the present embodiment
  • FIG. 1B is a perspective view of the film capacitor 1 according to the present embodiment from which the filling resin 30 is omitted.
  • It is. 2A is a perspective view of the capacitor unit 10 according to the present embodiment
  • FIG. 2B is a perspective view of the capacitor unit 10 in an upside down state according to the present embodiment.
  • FIG. 3A is a perspective view of the case 20 according to the present embodiment
  • FIG. 3B is a perspective view of the case 20 upside down according to the present embodiment.
  • the film capacitor 1 includes a capacitor unit 10, a case 20, and a filling resin 30.
  • the capacitor unit 10 includes two capacitor elements 100, a first bus bar 200, and a second bus bar 300.
  • the capacitor element 100 is formed by stacking two metallized films obtained by vapor-depositing aluminum on a dielectric film, winding or laminating the stacked metallized films, and pressing them flatly.
  • a first end face electrode 101 is formed on the upper end face by spraying a metal such as zinc
  • a second end face electrode 102 is also formed on the lower end face similarly by blowing a metal such as zinc. Is done.
  • the two capacitor elements 100 are accommodated in the case 20 side by side in the left-right direction with their both end faces facing up and down.
  • the capacitor element 100 of the present embodiment is formed of a metallized film in which aluminum is vapor-deposited on a dielectric film, but in addition to this, metallization in which other metals such as zinc and magnesium are vapor-deposited. It may be formed by a film. Or the capacitor
  • the first bus bar 200 is formed by appropriately cutting and bending a conductive material, for example, a copper plate, and includes two first electrode terminals 201, a first connection terminal 202, and a first relay terminal 203.
  • the two first electrode terminals 201 are electrically connected to the first end face electrode 101 of the capacitor element 100 corresponding to each of the first electrode terminals 201 by a connection method such as soldering.
  • the first connection terminal 202 projects forward at the upper position of the left capacitor element 100.
  • a circular attachment hole 202a is formed in the first connection terminal 202, and an external terminal (not shown) is connected to the first connection terminal 202 by screwing using the attachment hole 202a.
  • the first relay terminal 203 projects forward at the lower position of the right capacitor element 100.
  • the second bus bar 300 is formed by appropriately cutting and bending a conductive material, for example, a copper plate, and includes two second electrode terminals 301, a second connection terminal 302, and a second relay terminal 303.
  • the two second electrode terminals 301 are electrically connected to the second end face electrodes 102 of the corresponding capacitor element 100 by a connection method such as soldering.
  • the second connection terminal 302 projects forward so as to face the first connection terminal 202 at a lower position of the left capacitor element 100.
  • a circular attachment hole 302a is formed in the second connection terminal 302, and an external terminal (not shown) is connected to the second connection terminal 302 by screwing using the attachment hole 302a.
  • the second relay terminal 303 projects forward so as to be adjacent to the first relay terminal 203 at a lower position of the right capacitor element 100.
  • the case 20 is made of a polyphenylene sulfide (PPS) resin, which is a thermoplastic resin and a crystalline resin, and includes a case body 410 and three attachment tabs 420.
  • the case main body 410 has a substantially rectangular parallelepiped box shape, and the front surface is opened.
  • Each mounting tab 420 is formed on the left side, right side, and rear side of the case body 410.
  • the attachment tab 420 is formed with a circular attachment hole 421 penetrating in the vertical direction.
  • a cylindrical collar 430 made of a metal material is embedded inside the mounting hole 421 by insert molding.
  • a rectangular parallelepiped terminal block 411 is formed on the lower surface of the case body 410 at a position on the right side of the center.
  • the first connection pin terminal 440 and the second connection pin terminal 450 are integrally formed on the case 20 by insert molding.
  • the first connection pin terminal 440 and the second connection pin terminal 450 have a pin shape bent into an L shape, and gold plating is applied to the surface of the base made of nickel.
  • connection pin terminal 440 projects downward from the terminal block 411 as a connection end 441 with an external terminal (not shown), and the other end serves as a relay end 442 on the front surface of the case body 410. Protrusively forward from the opening edge.
  • the second connection pin terminal 450 has one end projecting downward from the terminal block 411 as a connection end 451 with an external terminal, and the other end serving as a relay end 452 that is an opening on the front surface of the case body 410. Project forward from the edge.
  • the first connection pin terminal 440 has a relay end 442 electrically connected to the first relay terminal 203 of the first bus bar 200 by a connection method such as soldering
  • the second connection pin terminal 450 has a relay end 452 connected to the first connection pin terminal 440. It is electrically connected to the second relay terminal 303 of the second bus bar 300 by a connection method such as soldering.
  • the filling resin 30 is made of a thermosetting resin such as an epoxy resin, injected into the case 20 in a molten state, and cured when the case 20 is heated. Filling resin 30 covers capacitor element 100 and part of first bus bar 200 and second bus bar 300 in capacitor unit 10 and protects them from moisture and impact.
  • FIG. 4A is a perspective view of a mold 500 used for injection molding of the case 20 according to the present embodiment
  • FIG. 4B is a spool 521 and a runner 522 according to the present embodiment. It is plane sectional drawing of the metal mold
  • FIG. 5A is a side cross-sectional view of a mold 500 cut at a central position in the left-right direction according to the present embodiment
  • FIG. 5B is a second cross-sectional view according to the present embodiment.
  • 5 is a side cross-sectional view of a mold 500 cut at a position of a connection pin terminal 450.
  • the case 20 is formed by injection molding.
  • a mold 500 for forming the case 20 is made of steel, and includes a front first member 501, a rear upper second member 502, a rear lower third member 503, a first member 501, and a first member 501.
  • a fourth member 504 inserted from above is connected between the two members 502 and is configured.
  • a mold part 510 formed in the shape of the case 20 is formed, and a spool 521 and two runners 522 through which a melted PPS resin injected into the mold part 510 flows are formed. Is done.
  • a gate 523 serving as an inlet into the mold 510 is formed at each part 511 of the mold 510 corresponding to the three attachment tabs 420 (see FIG. 4B).
  • the upper second member 502 and the lower third member 503 are coupled at the positions of the spool 521 and the runner 522.
  • the three collars 430, the first connection pin terminal 440, and the second connection pin terminal 450 are inserted at predetermined positions in the mold portion 510 before the members 501, 502, 503, and 504 are combined. (See FIGS. 5A and 5B).
  • FIG. 6 is a diagram showing a flow of a case manufacturing process by injection molding according to the present embodiment.
  • a mold heating process is first performed (S1). That is, the mold 500 is heated to a predetermined temperature by a heater (not shown) and is maintained at a substantially predetermined temperature.
  • the predetermined temperature can be set to a temperature in the range of 60 ° C. to 90 ° C., for example, 80 ° C.
  • a resin injection process is performed in a state where the temperature of the mold 500 is maintained at a predetermined temperature (S2). That is, the melted PPS resin is injected into the mold part 510 from the gate 523 through the spool 521 and the runner 522 and filled into the mold part 510.
  • the temperature of the molten PPS resin can be set to 320 ° C., for example.
  • the PPS resin is injected from each part 511 of the mold part 510 corresponding to the three attachment tabs 420 and flows toward the part 512 of the mold part 510 corresponding to the case main body 410.
  • the PPS resin does not merge at the tip portion of the mounting tab 420, and this portion The occurrence of welds is prevented.
  • a cooling process is performed (S3). That is, after the injection of the PPS resin into the mold part 510 is stopped, the mold 500 is left to stand for a predetermined time, that is, several tens of seconds while being maintained at a substantially predetermined temperature. The case 20 is naturally cooled.
  • an extraction process is performed (S4), the mold 500 is separated, and the case 20 is extracted from the inside.
  • the removed case 20 is subjected to a gate cut process, and the resin portions corresponding to the spool 521 and the runner 522 are cut out.
  • the capacitor unit 10 that is, the two capacitor elements 100, the first bus bar 200, and the second bus bar 300 are included in the manufactured case 20 in the subsequent process. And the two capacitor elements 100 are electrically connected to the first connection pin terminal 440 and the second connection pin terminal 450 through the first bus bar 200 and the second bus bar 300.
  • the filling resin 30 is filled in the case 20 and cured, the film capacitor 1 is completed.
  • FIG. 7A is a graph showing the relationship between the mold temperature during molding and the length of burrs generated in the case
  • FIG. 7B is a diagram showing the present embodiment. It is the figure which graphed the relationship between the metal mold
  • FIG.7 (c) is a figure for demonstrating the measurement method of the burr
  • FIG.7 (d) is the fracture strength of the case based on this Embodiment. It is a figure for demonstrating the measuring method.
  • the mold temperature at the time of molding is changed in increments of 10 ° C. from 40 ° C. to 170 ° C., and the case is molded with PPS resin at each mold temperature.
  • the result of measuring the length is shown.
  • the clearance (gap) of the mating surface (separation surface) of the mold 500 at the time of molding is set to 20 ⁇ m or less which can be allowed in normal injection molding.
  • a thin plate-like burr can be generated in the case so as to extend from the mating surface at a position corresponding to the mating surface of the mold 500.
  • the dimension of the generated burr extending in the direction extending from the mating surface is measured using a magnifying glass or the like, and the maximum length is represented as a burr length in the graph of FIG.
  • the occurrence of burrs on the case is suppressed by setting the mold temperature during molding to a temperature of 90 ° C. or lower. That is, almost no burrs are generated in the case.
  • 90 ° C. corresponds to the glass transition temperature of the PPS resin.
  • the mold temperature is lower than the glass transition temperature, burrs are hardly generated because a small amount of PPS resin that tries to penetrate into the gap of the mating surface comes into contact with the mold surface of the mating surface part. It is thought that the temperature is immediately lowered to the glass transition temperature or less and the fluidity is greatly lost, so that it cannot enter the gap between the mating surfaces.
  • the mold temperature at the time of molding is changed from 20 ° C. to 170 ° C. in increments of 10 ° C.
  • the case is molded with PPS resin at each mold temperature, and each case is destroyed.
  • the result of measuring the strength is shown.
  • the measurement of the breaking strength is based on a tensile test using a universal testing machine manufactured by Amsler.
  • a jig is fixed to mounting tabs formed on the left and right side surfaces of the case, and the breaking strength of the case when it is pulled in the opposite direction by these jigs is measured.
  • the ratio (percentage) of the fracture strength of the case formed at each mold temperature to the fracture strength of the case formed at a mold temperature of 150 ° C. is shown in the graph of FIG.
  • the fracture strength equivalent to the fracture strength at the mold temperature at the time of conventional injection molding higher than 90 ° C. Can be secured.
  • the reason why the fracture strength cannot be maintained when the mold temperature is 50 ° C. or less is considered to be that the crystallization of the PPS resin is insufficient for maintaining the fracture strength at 50 ° C. or less.
  • the mold temperature when molding the case 20 with the PPS resin that is a thermoplastic resin is a temperature of 90 ° C. or less that is the glass transition temperature of the PPS resin. Since it is made to become, it can suppress that a burr
  • connection pin terminal 440 and the second connection pin terminal 450 from being deformed by the spraying force of the abrasive material, thereby deteriorating the positional accuracy and preventing smooth connection with the external terminal.
  • the first connection pin terminal 440 or the second connection pin terminal 440 Burr is likely to occur in the vicinity of the two connection pin terminals 450, and when such a burr is to be removed, the abrasive is likely to be sprayed onto the first connection pin terminal 440 and the second connection pin terminal 450. Therefore, in the case of such a configuration, if the capacitor manufacturing method of the present embodiment is applied, it will be extremely useful.
  • the first connection pin terminal 440 or the second connection pin terminal 450 is gold-plated, there is a risk that the gold-plating may be peeled off by the spraying of the abrasive, and in this case, the electric resistance at the connection portion with the external terminal is increased. The current can be further increased, and the current can hardly flow.
  • burr processing by blast polishing is not required, it is possible to prevent poor conduction between the first connection pin terminal 440 and the second connection pin terminal 450 and the external terminal due to peeling of the gold plating. It becomes.
  • the mold temperature at the time of molding is set to a temperature of 60 ° C. or higher, it is possible to suppress a decrease in the breaking strength of the case 20 and to appropriately Destructive strength can be secured. Thereby, even if the case 20 expands or contracts due to a rapid temperature change in the use environment, it is possible to prevent the mounting tab 420 and the like from being damaged in the case 20.
  • the gate 523 is provided at the position of the part 511 of the mold part 510 corresponding to the three attachment tabs 420 of the case 20, so that the case main body is separated from the part 511 of the mold part 510 corresponding to the attachment tab 420. Since the PPS resin flows to the part 512 of the mold part 510 corresponding to 410, the joining of the PPS resin does not occur at the tip part of the mounting tab 420, and a weld may occur in this part. Is prevented. This prevents the strength of the mounting tab 420 from being reduced.
  • the case 20 is made of PPS resin.
  • the case 20 may be formed of a thermoplastic resin other than the PPS resin, such as a polybutylene terephthalate (PBT) resin.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • the capacitor manufacturing method of the above embodiment can be used.
  • the mold 500 has a temperature equal to or lower than the glass transition temperature of the resin as a material, and is equal to the fracture strength of the case formed of the mold 500 heated to a temperature higher than the glass transition temperature. It can be heated to a temperature above the temperature at which strength is ensured.
  • the thermoplastic resin used as the material of the case 20 may contain a filler and various other additives.
  • the mold 500 in the manufacturing process of the case 20, the mold 500 is heated after the mold 500 is assembled.
  • the members 501 to 504 are heated before the mold 500 is assembled. Also good.
  • connection terminals that are insert-molded in the case 20 do not have to be pin-shaped like the first connection pin terminal 440 and the second connection pin terminal 450 of the above-described embodiment, and may be, for example, a flat plate shape. . Further, the surface of the connection terminal may not be plated with gold.
  • the collar 430 is embedded in the mounting tab 420 of the case 20 inside the mounting hole 421 by insert molding.
  • a configuration in which the collar 430 is inserted into the mounting hole 421 after the case 20 is molded may be employed.
  • the number of capacitor elements 100 included in the film capacitor 1 is not limited to that of the above embodiment, and can be changed as appropriate according to the required electric capacity. That is, in the above embodiment, the two capacitor elements 100 are arranged in the case 20, but the present invention is not limited to this, and other numbers of capacitor elements 100 may be arranged in the case 20.
  • the capacitor element 100 is formed by stacking two metallized films obtained by vapor-depositing aluminum on a dielectric film and winding or laminating the stacked metallized films.
  • the capacitor element 100 may be formed by stacking a metallized film in which aluminum is vapor-deposited on both sides of the dielectric film and an insulating film, and winding or laminating them.
  • the case 20 in which the capacitor unit 10 is accommodated is filled with the filling resin 30, but the case 20 is sealed by closing the opening of the case 20, so that the case 20 is sealed.
  • the filling resin 30 may not be filled.
  • the capacitor manufactured by the capacitor manufacturing method of the present invention is not limited to the film capacitor 1 as in the above embodiment, and may be a capacitor other than the film capacitor 1.
  • the terms indicating directions such as “upward” and “downward” indicate relative directions that depend only on the relative positional relationship of the constituent members, and include vertical and horizontal directions. It does not indicate the absolute direction.
  • the present invention is useful for manufacturing capacitors used for various electronic devices, electrical devices, industrial devices, vehicle electrical equipment, and the like.

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Abstract

第１接続ピン端子および第２接続ピン端子が一体形成されたケースを製造する工程と、ケース内に第１接続ピン端子および第２接続ピン端子が電気的に接続されるコンデンサ素子を収容させる工程とを含むコンデンサの製造方法において、ケースの製造工程では、ケースの形状に形作られた型部を内部に有する金型を、ケースの材料となるポリフェニレンサルファイド樹脂のガラス転移温度以下の温度に加熱し、ガラス転移温度以下の温度に加熱されるとともに型部内に第１接続ピン端子および第２接続ピン端子がインサートされた金型において、型部内に溶融状態のポリフェニレンサルファイド樹脂を注入してケースを形成する。

Description

コンデンサの製造方法
　本発明は、コンデンサの製造方法に関する。
　素子および一対のバスバーの一部を樹脂モールドした状態でケース内に収容するようにしたケースモールド型コンデンサにおいて、ケースの側面の一部に切り欠き部を形成し、切り欠き部にこれを封止するように封止板を結合し、一対のバスバーの外部接続用の端子部を、封止板を貫通させてケースの外側に引き出すようにした構成が、特許文献１に記載されている。
特開２０１４－１１６４４５号公報
　外部接続用の端子部をケースの側面位置で外側に引き出す場合、上記特許文献１のような構成ではなく、ケースを射出成形により形成し、その際に、インサート成形により端子部をケースと一体形成するような構成を採ることができる。この場合、素子とバスバーとがケースに収納された後に、バスバーが端子部に電気的に接続される。このような構成とした場合には、上記特許文献１のような封止板とケースの切欠部との間との間からのモールド樹脂の漏れを懸念しなくてよくなる。
　ところで、成形時には金型が１３０℃から１５０℃の温度に加熱され、加熱された金型内に溶融した樹脂が注入されてケースが形成される。この場合、成形後のケースには、金型の合わせ面（分離面）の位置等において、バリが発生し得る。そこで、成形後のケースにはバリ処理を施す必要がある。バリ処理を自動で行う方法として、通常、ガラスビース、スクラブ等の微細な研磨材を吹き付けてバリを落とすブラスト研磨が行われる。
　しかしながら、上記のようにケースに端子部がインサート成形された場合、ブラスト研磨において端子部に研磨材が吹き付けられやすくなるので、端子部の表面が荒らされ、端子部と外部端子とが接続されたときに端子表面間での電気抵抗が増加し、外部端子へ電流が流れにくくなる虞がある。また、端子部の強度が比較的小さい場合には、研磨材の吹付力によって端子部の変形が生じ、端子部の位置精度が悪化して、外部端子との円滑な接続が行えなくなる虞もある。
　かかる課題に鑑み、本発明は、成形によるケースへのバリの発生を抑えることによりバリ処理の作業を無くすことができ得るコンデンサの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の主たる態様は、外部端子が接続される端子部が一体形成されたケースを製造する工程と、前記ケース内に前記端子部が電気的に接続されるコンデンサ素子を収容させる工程とを含むコンデンサの製造方法に関する。本態様に係るコンデンサの製造方法は、前記ケースの製造工程では、前記ケースの形状に形作られた型部を内部に有する金型を、前記ケースの材料となる熱可塑性樹脂のガラス転移温度以下の温度に加熱し、前記ガラス転移温度以下の温度に加熱されるとともに前記型部内に前記端子部がインサートされた前記金型において、前記型部内に溶融状態の前記熱可塑性樹脂を注入して前記ケースを形成することを特徴とする。
　本発明によれば、成形によるケースへのバリの発生を抑えることによりバリ処理の作業を無くすことができ得るコンデンサの製造方法を提供できる。
　本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
図１（ａ）は、実施の形態に係る、フィルムコンデンサの斜視図であり、図１（ｂ）は、実施の形態に係る、充填樹脂が省略されたフィルムコンデンサの斜視図である。 図２（ａ）は、実施の形態に係る、コンデンサユニットの斜視図であり、図２（ｂ）は、実施の形態に係る、上下逆さまの状態のコンデンサユニットの斜視図である。 図３（ａ）は、実施の形態に係る、ケースの斜視図であり、図３（ｂ）は、実施の形態に係る、上下逆さまの状態のケースの斜視図である。 図４（ａ）は、実施の形態に係る、ケースの射出成形に用いられる金型の斜視図であり、図４（ｂ）は、実施の形態に係る、スプールおよびランナーの位置で切断された金型の平面断面図である。 図５（ａ）は、実施の形態に係る、左右方向における中央の位置で切断された金型の側面断面図であり、図５（ｂ）は、実施の形態に係る、第２接続ピン端子の位置で切断された金型の側面断面図である。 図６は、実施の形態に係る、射出成形によるケースの製造工程の流れを示す図である。 図７（ａ）は、実施の形態に係る、成形時の金型温度とケースに発生するバリの長さとの関係をグラフ化した図であり、図７（ｂ）は、実施の形態に係る、成形時の金型温度とケースの破壊強度との関係をグラフ化した図である。図７（ｃ）は、実施の形態に係る、ケースのバリの長さの測定方法について説明するための図であり、図７（ｄ）は、実施の形態に係る、ケースの破壊強度の測定方法について説明するための図である。
　以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。便宜上、各図には、適宜、前後、左右および上下の方向が付記されている。なお、図示の方向は、あくまでフィルムコンデンサ１等の相対的な方向を示すものであり、絶対的な方向を示すものではない。
　本実施の形態において、取付タブ４２０が、特許請求の範囲に記載の「取付部」に対応する。また、第１接続ピン端子４４０および第２接続ピン端子４５０が、特許請求の範囲に記載の「端子部」に対応する。
　ただし、上記記載は、あくまで、特許請求の範囲の構成と実施形態の構成とを対応付けることを目的とするものであって、上記対応付けによって特許請求の範囲に記載の発明が実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
　＜フィルムコンデンサの構成＞
　まず、本実施の形態に係るフィルムコンデンサ１について説明する。フィルムコンデンサ１は、後述する本実施の形態に係るコンデンサの製造方法により製造される。
　図１（ａ）は、本実施の形態に係る、フィルムコンデンサ１の斜視図であり、図１（ｂ）は、本実施の形態に係る、充填樹脂３０が省略されたフィルムコンデンサ１の斜視図である。図２（ａ）は、本実施の形態に係る、コンデンサユニット１０の斜視図であり、図２（ｂ）は、本実施の形態に係る、上下逆さまの状態のコンデンサユニット１０の斜視図である。図３（ａ）は、本実施の形態に係る、ケース２０の斜視図であり、図３（ｂ）は、本実施の形態に係る、上下逆さまの状態のケース２０の斜視図である。
　フィルムコンデンサ１は、コンデンサユニット１０と、ケース２０と、充填樹脂３０とを備える。コンデンサユニット１０は、２つのコンデンサ素子１００と、第１バスバー２００と、第２バスバー３００とで構成される。
　コンデンサ素子１００は、誘電体フィルム上にアルミニウムを蒸着させた２枚の金属化フィルムを重ね、重ねた金属化フィルムを巻回または積層し、扁平状に押圧することにより形成される。コンデンサ素子１００には、上側の端面に、亜鉛等の金属の吹付けにより第１端面電極１０１が形成され、下側の端面に、同じく亜鉛等の金属の吹付けにより第２端面電極１０２が形成される。２つのコンデンサ素子１００は、その両端面が上下方向を向く状態で、左右方向に並んでケース２０内に収容される。
　なお、本実施の形態のコンデンサ素子１００は、誘電体フィルム上にアルミニウムを蒸着させた金属化フィルムにより形成されたが、これ以外にも、亜鉛、マグネシウム等の他の金属を蒸着させた金属化フィルムにより形成されてもよい。あるいは、コンデンサ素子１００は、これらの金属のうち、複数の金属を蒸着させた金属化フィルムにより形成されてもよいし、これらの金属どうしの合金を蒸着させた金属化フィルムにより形成されてもよい。
　第１バスバー２００は、導電性材料、たとえば、銅板を適宜切り抜き、折り曲げることによって形成され、２つの第１電極端子２０１と、第１接続端子２０２と、第１中継端子２０３とを含む。２つの第１電極端子２０１は、それぞれに対応するコンデンサ素子１００の第１端面電極１０１に半田付け等の接続方法によって電気的に接続される。第１接続端子２０２は、左側のコンデンサ素子１００の上部位置において、前方に張り出す。第１接続端子２０２には、円形の取付孔２０２ａが形成され、この取付孔２０２ａを用いたねじ止めにより、第１接続端子２０２に外部端子（図示せず）が接続される。第１中継端子２０３は、右側のコンデンサ素子１００の下部位置において、前方に張り出す。
　第２バスバー３００は、導電性材料、たとえば、銅板を適宜切り抜き、折り曲げることによって形成され、２つの第２電極端子３０１と、第２接続端子３０２と、第２中継端子３０３とを含む。２つの第２電極端子３０１は、それぞれに対応するコンデンサ素子１００の第２端面電極１０２に半田付け等の接続方法によって電気的に接続される。第２接続端子３０２は、左側のコンデンサ素子１００の下部位置において、第１接続端子２０２と向き合うようにして前方に張り出す。第２接続端子３０２には、円形の取付孔３０２ａが形成され、この取付孔３０２ａを用いたねじ止めにより、第２接続端子３０２に外部端子（図示せず）が接続される。第２中継端子３０３は、右側のコンデンサ素子１００の下部位置において、第１中継端子２０３に隣接するようにして前方に張り出す。
　ケース２０は、熱可塑性樹脂であって結晶性樹脂であるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂により形成され、ケース本体４１０と、３つの取付タブ４２０とを含む。ケース本体４１０は、ほぼ直方体の箱状を有し、前面が開口する。ケース本体４１０の左側面、右側面および後面に、各取付タブ４２０が形成される。取付タブ４２０には、上下方向に貫通する円形の取付孔４２１が形成される。取付孔４２１の内側には、金属材料からなる円筒状のカラー４３０が、インサート成形により埋め込まれる。ケース本体４１０の下面には、中央よりも右側の位置に、横に細長い直方体形状の端子台４１１が形成される。
　ケース２０には、第１接続ピン端子４４０と第２接続ピン端子４５０がインサート成形により一体形成される。第１接続ピン端子４４０および第２接続ピン端子４５０は、Ｌ字に折り曲げられたピン形状を有し、ニッケルからなる下地の表面に金メッキが施されている。
　第１接続ピン端子４４０は、その一端部が、外部端子（図示せず）との接続端部４４１として端子台４１１から下方に突き出し、その他端部が、中継端部４４２としてケース本体４１０の前面の開口縁から前方に突き出す。同様に、第２接続ピン端子４５０は、その一端部が、外部端子との接続端部４５１として端子台４１１から下方に突き出し、その他端部が、中継端部４５２としてケース本体４１０の前面の開口縁から前方に突き出す。第１接続ピン端子４４０は、中継端部４４２が半田付け等の接続方法によって第１バスバー２００の第１中継端子２０３に電気的に接続され、第２接続ピン端子４５０は、中継端部４５２が半田付け等の接続方法によって第２バスバー３００の第２中継端子３０３に電気的に接続される。
　充填樹脂３０は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなり、溶融状態でケース２０内に注入され、ケース２０が加熱されることにより硬化する。充填樹脂３０は、コンデンサユニット１０におけるコンデンサ素子１００と第１バスバー２００および第２バスバー３００の一部とを覆い、これらを湿気や衝撃から保護する。
　＜フィルムコンデンサの製造方法＞
　次に、フィルムコンデンサ１の製造方法について説明する。
　図４（ａ）は、本実施の形態に係る、ケース２０の射出成形に用いられる金型５００の斜視図であり、図４（ｂ）は、本実施の形態に係る、スプール５２１およびランナー５２２の位置で切断された金型５００の平面断面図である。図５（ａ）は、本実施の形態に係る、左右方向における中央の位置で切断された金型５００の側面断面図であり、図５（ｂ）は、本実施の形態に係る、第２接続ピン端子４５０の位置で切断された金型５００の側面断面図である。
　フィルムコンデンサ１の製造工程に含まれるケース製造工程において、ケース２０が射出成形により形成される。ケース２０を形成するための金型５００は、鋼材により形成され、前側の第１部材５０１と、後上側の第２部材５０２と、後下側の第３部材５０３と、第１部材５０１と第２部材５０２との間に上方から挿入される第４部材５０４とが結合されることにより構成される。
　金型５００の内部には、ケース２０の形状に形作られた型部５１０が形成されるとともに、型部５１０内に注入される溶融状態のＰＰＳ樹脂が流れるスプール５２１と２つのランナー５２２とが形成される。型部５１０内への注入口であるゲート５２３は、３つの取付タブ４２０に対応する型部５１０の各部位５１１に形成される（図４（ｂ）参照）。上側の第２部材５０２と下側の第３部材５０３とは、スプール５２１およびランナー５２２の位置で結合される。型部５１０内の所定の位置には、各部材５０１、５０２、５０３、５０４が結合される前に、３つのカラー４３０と第１接続ピン端子４４０および第２接続ピン端子４５０とがインサートされる（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
　図６は、本実施の形態に係る、射出成形によるケース製造工程の流れを示す図である。
　金型５００内でケース２０の成形を行う際には、まず、金型加熱工程が行われる（Ｓ１）。即ち、金型５００が、図示しないヒータによって所定温度まで加熱され、ほぼ所定温度に維持される。ここで、所定温度は、６０℃以上９０℃以下の範囲の温度、たとえば、８０℃に設定され得る。
　次に、金型５００の温度がほぼ所定温度に維持された状態で、樹脂注入工程が行われる（Ｓ２）。即ち、溶融状態のＰＰＳ樹脂が、スプール５２１およびランナー５２２を通じてゲート５２３から型部５１０内に注入され、型部５１０内に充填される。溶融状態のＰＰＳ樹脂の温度は、たとえば、３２０℃とされ得る。
　このとき、ＰＰＳ樹脂は、３つの取付タブ４２０に対応する型部５１０の各部位５１１から注入され、ケース本体４１０に対応する型部５１０の部位５１２へ向かって流れる。これにより、ケース本体４１０に対応する部位５１２から取付タブ４２０に対応する部位５１１に向かってＰＰＳ樹脂が流れる構成と違って、取付タブ４２０の先端部分でＰＰＳ樹脂の合流が生じず、この部分にウェルドが発生することが防止される。
　型部５１０内にＰＰＳ樹脂が行き渡り、ケース２０が形成されると、冷却工程が行われる（Ｓ３）。即ち、型部５１０内へのＰＰＳ樹脂の注入が停止された後、金型５００がほぼ所定温度に維持されたまま、所定時間、即ち数十秒程度の時間、放置されることにより、形成されたケース２０が自然冷却される。
　次に、取出工程が行われ（Ｓ４）、金型５００が分離されて中からケース２０が取り出される。取り出されたケース２０には、ゲートカットの処理が行われ、スプール５２１とランナー５２２に対応する樹脂部分が切除される。
　このようにして、第１接続ピン端子４４０および第２接続ピン端子４５０がインサートされたＰＰＳ樹脂製のケース２０が完成する。
　このようにして、ケース製造工程においてケース２０が製造されると、その後の工程において、製造されたケース２０内にコンデンサユニット１０、即ち２つのコンデンサ素子１００と第１バスバー２００および第２バスバー３００とが収容され、２つのコンデンサ素子１００が、第１バスバー２００および第２バスバー３００を通じて第１接続ピン端子４４０および第２接続ピン端子４５０に電気的に接続される。その後の更なる工程において、ケース２０内に充填樹脂３０が充填されて硬化すると、フィルムコンデンサ１が完成する。
　図７（ａ）は、本実施の形態に係る、成形時の金型温度とケースに発生するバリの長さとの関係をグラフ化した図であり、図７（ｂ）は、本実施の形態に係る、成形時の金型温度とケースの破壊強度との関係をグラフ化した図である。図７（ｃ）は、本実施の形態に係る、ケースのバリの長さの測定方法について説明するための図であり、図７（ｄ）は、本実施の形態に係る、ケースの破壊強度の測定方法について説明するための図である。
　図７（ａ）のグラフは、成形時の金型温度を４０℃から１７０℃まで１０℃刻みで変化させ、各金型温度においてＰＰＳ樹脂によりケースを成形し、それぞれのケースに発生したバリの長さを測定した結果を示したものである。成形時における金型５００の合わせ面（分離面）のクリアランス（隙間）は、通常の射出成形において許容され得る２０μｍ以下に設定される。図７（ｃ）のように、ケースには、金型５００の合わせ面に相当する位置に、合わせ面から延びるように薄い板状のバリが発生し得る。発生したバリにおける合わせ面から延びる方向の寸法が拡大鏡等を用いて測定され、その最大長さがバリ長さとして図７（ａ）のグラフに表されている。
　図７（ａ）のグラフによれば、成形時の金型温度を９０℃以下の温度とすることにより、ケースへのバリの発生が抑制される。即ち、ケースにバリがほぼ発生しなくなる。
　９０℃は、ＰＰＳ樹脂のガラス転移温度に相当するものである。金型温度がガラス転移温度以下にされた場合に、バリがほぼ発生しなくなるのは、合わせ面の隙間に侵入しようとする微量なＰＰＳ樹脂が、合わせ面部分の金型表面に接触し、その温度が直ちにガラス転移温度以下に下げられて大きく流動性が失われることで、合わせ面の隙間に入り込めなくなるからではないかと考えられる。
　次に、図７（ｂ）のグラフは、成形時の金型温度を２０℃から１７０℃まで１０℃刻みに変化させ、各金型温度においてＰＰＳ樹脂によりケースを成形し、それぞれのケースの破壊強度を測定した結果を示したものである。破壊強度の測定は、アムスラー社の万能試験機での引張試験によるものである。図７（ｄ）のように、ケースの左右の側面に形成された取付タブに治具が固定され、これら治具で相反する方向に引っ張れたときのケースの破壊強度が測定される。金型温度１５０℃で形成されたケースの破壊強度に対する各金型温度で形成されたケースの破壊強度の割合（百分率）が、破壊強度として図７（ｂ）のグラフに表されている。
　図７（ｂ）のグラフによれば、成形時の金型温度を６０℃以上の温度とすることにより、９０℃より高い従来の射出成形時の金型温度での破壊強度と同等な破壊強度を確保することができる。なお、金型温度が５０℃以下で破壊強度が保てなくなるは、５０℃以下ではＰＰＳ樹脂の結晶化が破壊強度を維持するうえで不十分となるからではないかと考えられる。
　＜実施の形態の効果＞
　以上のように、本実施の形態のコンデンサの製造方法では、熱可塑性樹脂であるＰＰＳ樹脂によりケース２０を成形する際の金型温度が、ＰＰＳ樹脂のガラス転移温度である９０℃以下の温度となるようにされているので、成形後のケース２０にバリが発生するのを抑制できる。これにより、バリを除去するためにブラスト研磨によるバリ処理を行わなくて良くなるので、ケース２０にインサート成形された第１接続ピン端子４４０や第２接続ピン端子４５０の表面が研磨材により荒らされ、外部端子との接続部分での接触面積が減って電気抵抗が増加し、電流が流れにくくなる、ということを防止できる。また、第１接続ピン端子４４０や第２接続ピン端子４５０が研磨材の吹付力で変形して、その位置精度が悪化し、外部端子との円滑な接続が行えなくなる、ということも防止できる。
　特に、本実施の形態のケース２０のように、第１接続ピン端子４４０や第２接続ピン端子４５０のインサート部分の近傍が金型５００の合わせ面となる場合、第１接続ピン端子４４０や第２接続ピン端子４５０の近傍でバリが発生しやすく、このようなバリを除去しようとすると、第１接続ピン端子４４０や第２接続ピン端子４５０に研磨材が吹き付けられやすくなる。よって、このような構成の場合に、本実施の形態のコンデンサの製造方法が適用されれば、極めて有用なものとなる。
　また、第１接続ピン端子４４０や第２接続ピン端子４５０に金メッキが施されている場合、研磨材の吹付により金メッキが剥がれる虞があり、こうなると、外部端子との接続部分での電気抵抗が一層増加し、電流が一層流れにくくなり得る。本実施の形態では、ブラスト研磨によるバリ処理が不要となるため、金メッキが剥がれることによる第１接続ピン端子４４０および第２接続ピン端子４５０と外部端子との間の導通不良を防止することが可能となる。
　さらに、本実施の形態のコンデンサの製造方法では、成形時の金型温度が６０℃以上の温度となるようにされているので、ケース２０の破壊強度の低下を抑制することができ、適正な破壊強度を確保できる。これにより、使用環境下での急激な温度変化によりケース２０が膨張したり収縮したりしても、ケース２０において取付タブ４２０等に破損等が生じることを防止できる。
　さらに、金型５００において、ケース２０の３つの取付タブ４２０に対応する型部５１０の部位５１１の位置にゲート５２３が設けられることにより、取付タブ４２０に対応する型部５１０の部位５１１からケース本体４１０に対応する型部５１０の部位５１２へとＰＰＳ樹脂が流れていくようになされているので、取付タブ４２０の先端部分でＰＰＳ樹脂の合流が発生せず、この部分にウェルドが発生することが防止される。これにより、取付タブ４２０の強度が低下することが防止される。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、また、本発明の適用例も、上記実施の形態の他に、種々の変更が可能である。
　たとえば、上記実施の形態では、ケース２０がＰＰＳ樹脂により形成された。しかしながら、ケース２０がポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂など、ＰＰＳ樹脂以外の熱可塑性樹脂により形成されてもよい。この場合も、上記実施の形態のコンデンサの製造方法を用いることができる。この際、金型５００は、材料となる樹脂のガラス転移温度以下の温度であって、そのガラス転移温度よりも高い温度に加熱された金型５００で形成されたケースの破壊強度と同等の破壊強度が確保される温度以上の温度に加熱され得る。なお、ケース２０の材料となる熱可塑性樹脂には、フィラーやその他各種の添加剤が含まれていてもよい。
　また、上記実施の形態では、ケース２０の製造工程において、金型５００が組まれた後に、金型５００が加熱されたが、金型５００が組まれる前に各部材５０１～５０４が加熱されてもよい。
　さらに、ケース２０にインサート成形される接続端子は、上記実施の形態の第１接続ピン端子４４０および第２接続ピン端子４５０のようにピン形状でなくともよく、たとえば、平板形状であってもよい。また、接続端子の表面に金メッキが施されていなくてもよい。
　さらに、上記実施の形態では、ケース２０の取付タブ４２０において、取付孔４２１の内側にカラー４３０がインサート成形により埋め込まれた。しかしながら、ケース２０が成形された後に取付孔４２１にカラー４３０が挿入されるような構成が採られてもよい。
　さらに、フィルムコンデンサ１に含まれるコンデンサ素子１００の個数は、上記実施の形態のものに限られず、必要な電気容量に応じて、適宜、変更できる。すなわち、上記実施の形態では２個のコンデンサ素子１００がケース２０内に配置されたが、これに限られることなく、その他の個数のコンデンサ素子１００がケース２０内に配置されてもよい。
　さらに、上記実施の形態では、コンデンサ素子１００は、誘電体フィルム上にアルミニウムを蒸着させた２枚の金属化フィルムを重ね、重ねた金属化フィルムを巻回または積層することで形成されたものであるが、これ以外にも、誘電体フィルムの両面にアルミニウムを蒸着させた金属化フィルムと絶縁フィルムとを重ね、これを巻回または積層することによりコンデンサ素子１００を形成してもよい。
　さらに、上記実施の形態では、コンデンサユニット１０が収容されたケース２０に充填樹脂３０が充填されたが、ケース２０の開口が塞がれてケース２０内が密閉されることにより、ケース２０内に充填樹脂３０が充填されないようにしてもよい。
　さらに、本発明のコンデンサの製造方法により製造されるコンデンサは、上記実施の形態のようなフィルムコンデンサ１に限られず、フィルムコンデンサ１以外のコンデンサであってもよい。
　この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
　なお、上記実施の形態の説明において「上方」「下方」等の方向を示す用語は、構成部材の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示すものであり、鉛直方向、水平方向等の絶対的な方向を示すものではない。
　本発明は、各種電子機器、電気機器、産業機器、車両の電装等に使用されるコンデンサの製造に有用である。
　１　フィルムコンデンサ
　１０　コンデンサユニット
　２０　ケース
　１００　コンデンサ素子
　４２０　取付タブ（取付部）
　４２１　取付孔
　４４０　第１接続ピン端子（端子部）
　４５０　第２接続ピン端子（端子部）
　５００　金型
　５２３　ゲート

Claims (4)

  1. 　外部端子が接続される端子部が一体形成されたケースを製造する工程と、前記ケース内に前記端子部が電気的に接続されるコンデンサ素子を収容させる工程とを含むコンデンサの製造方法であって、
    　前記ケースの製造工程では、
    　　前記ケースの形状に形作られた型部を内部に有する金型を、前記ケースの材料となる熱可塑性樹脂のガラス転移温度以下の温度に加熱し、
    　　前記ガラス転移温度以下の温度に加熱されるとともに前記型部内に前記端子部がインサートされた前記金型において、前記型部内に溶融状態の前記熱可塑性樹脂を注入して前記ケースを形成する、
    ことを特徴とするコンデンサの製造方法。
  2. 　請求項１に記載のコンデンサの製造方法において、
    　前記熱可塑性樹脂は、ポニフェニレンサルファイド樹脂であり、
    　前記金型は、６０℃以上９０℃以下の範囲の温度に加熱される、
    ことを特徴とするコンデンサの製造方法。
  3. 　請求項１または２に記載のコンデンサの製造方法において、
    　前記ケースは、取付孔を有し前記ケースの取り付けに用いられる取付部を備え、
    　前記金型には、前記取付部に対応する前記型部の部位にゲートが設けられ、
    　前記ゲートから前記型部内に溶融状態の前記熱可塑性樹脂が注入される、
    ことを特徴とするコンデンサの製造方法。
  4. 　請求項１ないし３の何れか一項に記載のコンデンサの製造方法において、
    　前記金型にインサートされる前記端子部の表面に金メッキが施されている、
    ことを特徴とするコンデンサの製造方法。
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