(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端面に電極部（２）（２）を有するコンデンサ素子（１）と、このコンデンサ素子（１）の電極部（２）（２）に一方の端部が接続されたリード端子（３）（４）と、このリード端子（３）（４）の他方の端部との接続に供される透孔部（８）（１６）が並設された電極板（５）（１３）とを具備するコンデンサにおいて、上記透孔部（８）（１６）の周りの電極板（５）（１３）の一部には突起部（１１）（１９）が設けられているとともに、上記リード端子（３）（４）の他方の端部を上記透孔部（８）（１６）に挿通させた状態で上記突起部（１１）（１９）側に移動させれば自ずと上記突起部（１１）（１９）に当接するように、上記電極板（５）（１３）の板面方向において上記突起部（１１）（１９）に向かって収束する案内部（９）（１７）が設けられており、さらに、この案内部（９）（１７）は、上記並設された透孔部（８）（１６）間に、電極部（２）（２）が対向する各コンデンサ素子（１）（１）に接続され互いに対向する同極のリード端子（３）（４）同士を隔て、これらリード端子（３）（４）を上記各突起部（１１）（１９）へとそれぞれ導く細長の案内部（９）（１７）を有しており、上記各突起部（１１）（１９）は上記細長の案内部（９）（１７）を介して互いに対向するように設けられ、上記対向するリード端子（３）（４）のうち、一方のリード端子（３）（４）を、上記細長の案内部（９）（１７）の両側に位置する透孔部（８）（１６）の一方側に挿入し、上記対向するリード端子（３）（４）のうち、他方のリード端子（３）（４）を、上記細長の案内部（９）（１７）の両側に位置する透孔部（８）（１６）の他方側に挿入し、上記対向するリード端子（３）（４）を上記突起部（１１）（１９）側に向かって移動させることで、上記突起部（１１）（１９）に、上記対向するリード端子（３）（４）の他方の端部をそれぞれ当接させて、上記対向するリード端子（３）（４）の他方の端部同士を上記細長の案内部（９）（１７）を介して互いに対向させ、この状態で上記突起部（１１）（１９）と上記リード端子（３）（４）とを接続するように構成したことを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
両端面に電極部（２）（２）を有し、ケース内に収納された複数のコンデンサ素子（１）・・と、これらコンデンサ素子（１）の電極部（２）（２）に一方の端部が接続されるリード端子（３）（４）と、絶縁体（２１）を介して重ねられコンデンサ素子（１）の電極部（２）（２）と上記リード端子（３）（４）を介して接続される第１、第２の電極板（５）（１３）とを有するコンデンサにおいて、上記第１、第２の電極板（５）（１３）は、上記リード端子（３）（４）の他方の端部との接続に供される透孔部（８）（１６）が並設されているとともに、上記第２の電極板（１３）が上記コンデンサ素子（１）と第１の電極板（５）との間に位置するように配置され、また、上記透孔部（８）（１６）の周りの電極板（５）（１３）の一部には突起部（１１）（１９）が設けられているとともに、上記リード端子（３）（４）の他方の端部を上記透孔部（８）（１６）に挿通させた状態で上記突起部（１１）（１９）側に移動させれば自ずと上記突起部（１１）（１９）に当接するように、上記電極板（５）（１３）の板面方向において上記突起部（１１）（１９）に向かって収束する案内部（９）（１７）が設けられており、この案内部（９）（１７）は、さらに、上記並設された透孔部（８）（１６）間に、電極部（２）（２）が対向する各コンデンサ素子（１）（１）に接続され互いに対向する同極のリード端子（３）（４）同士を隔て、これらリード端子（３）（４）を上記各突起部（１１）（１９）へとそれぞれ導く細長の案内部（９）（１７）を有しており、上記各突起部（１１）（１９）は上記細長の案内部（９）（１７）を介して互いに対向するように設けられ、上記対向するリード端子（３）（４）のうち、一方のリード端子（３）（４）を、上記細長の案内部（９）（１７）の両側に位置する透孔部（８）（１６）の一方側に挿入し、上記対向するリード端子（３）（４）のうち、他方のリード端子（３）（４）を、上記細長の案内部（９）（１７）の両側に位置する透孔部（８）（１６）の他方側に挿入し、上記対向するリード端子（３）（４）を上記突起部（１１）（１９）側に向かって移動させることで、上記突起部（１１）（１９）に、上記対向するリード端子（３）（４）の他方の端部をそれぞれ当接させて、上記対向するリード端子（３）（４）の他方の端部同士を上記細長の案内部（９）（１７）を介して互いに対向させ、この状態で上記突起部（１１）（１９）と上記リード端子（３）（４）とを接続するように構成したことを特徴とするコンデンサ。
【請求項３】
上記突起部（１１）（１９）と上記リード端子（３）（４）の他方の端部とを溶接により接続するように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサ。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンデンサ素子の端面の電極部と電極板とをリード端子を介して接続するコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置等で用いられるＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）でのインダクタンスはスイッチングロスの要因となるため、ＩＧＢＴに接続されるフィルタ用コンデンサやスナバ用コンデンサには、低インダクタンス化が要求される。そのため、コンデンサ素子が接続された一対の電極板を、絶縁体を介して互いに重ね合わせ、電極板に発生する磁束を互いに打ち消し合わせることで低インダクタンス化を図っていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４５１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、コンデンサ素子の端部の電極部と電極板との接続には、接続作業の容易性や電極板の加工容易性を考慮し、通常、リード線が用いられることが多い。この場合、リード線の一方の端部がコンデンサ素子の端面電極部に接続され、リード線の他方の端部が電極板に半田等によって接続されることとなるが、半田付け箇所が多くなると電極板全体が加熱され、コンデンサ素子や絶縁紙の許容温度を上回り、コンデンサ素子や絶縁紙が損傷する虞がある。特に近年では、環境保護の観点から、従来の半田に比べて溶融点の高い鉛フリー半田を使用することが多く、そのため、半田の熱を冷ましながら接続作業を行う等の工夫が必要となる等、作業が煩雑で時間を要し生産性の劣るものとなっていた。
【０００５】
また、半田の場合、半田付け箇所に引け巣（クラック）が発生し易く、目視において不良か否かの判断が困難であるとともに、半田付け箇所の経年変化や接続信頼性の低下等、種々の問題を抱えていた。
【０００６】
そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、コンデンサ素子と電極板との接続が容易であるとともに、接続信頼性が高く、さらにコンデンサ素子への熱影響を防ぐことができるコンデンサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のコンデンサは、端面に電極部２、２を有するコンデンサ素子１と、このコンデンサ素子１の電極部２、２に一方の端部が接続されたリード端子３、４と、このリード端子３、４の他方の端部との接続に供される透孔部８、１６が並設された電極板５、１３とを具備するコンデンサにおいて、上記透孔部８、１６の周りの電極板５、１３の一部には突起部１１、１９が設けられているとともに、上記リード端子３、４の他方の端部を上記透孔部８、１６に挿通させた状態で上記突起部１１、１９側に移動させれば自ずと上記突起部１１、１９に当接するように、上記電極板５、１３の板面方向において上記突起部１１、１９に向かって収束する案内部９、１７が設けられており、さらに、この案内部９、１７は、上記並設された透孔部８、１６間に、電極部２、２が対向する各コンデンサ素子１、１に接続され互いに対向する同極のリード端子３、４同士を隔て、これらリード端子３、４を上記各突起部１１、１９へとそれぞれ導く細長の案内部９、１７を有しており、上記各突起部１１、１９は上記細長の案内部９、１７を介して互いに対向するように設けられ、上記対向するリード端子３、４のうち、一方のリード端子３、４を、上記細長の案内部９、１７の両側に位置する透孔部８、１６の一方側に挿入し、上記対向するリード端子３、４のうち、他方のリード端子３、４を、上記細長の案内部９、１７の両側に位置する透孔部８、１６の他方側に挿入し、上記対向するリード端子３、４を上記突起部１１、１９側に向かって移動させることで、上記突起部１１、１９に、上記対向するリード端子３、４の他方の端部をそれぞれ当接させて、上記対向するリード端子３、４の他方の端部同士を上記細長の案内部９、１７を介して互いに対向させ、この状態で上記突起部１１、１９と上記リード端子３、４とを接続するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
また、両端面に電極部２、２を有し、ケース内に収納された複数のコンデンサ素子１・・と、これらコンデンサ素子１の電極部２、２に一方の端部が接続されるリード端子３、４と、絶縁体２１を介して重ねられコンデンサ素子１の電極部２、２と上記リード端子３、４を介して接続される第１、第２の電極板５、１３とを有するコンデンサにおいて、上記第１、第２の電極板５、１３は、上記リード端子３、４の他方の端部との接続に供される透孔部８、１６が並設されているとともに、上記第２の電極板１３が上記コンデンサ素子１と第１の電極板５との間に位置するように配置され、また、上記透孔部８、１６の周りの電極板５、１３の一部には突起部１１、１９が設けられているとともに、上記リード端子３、４の他方の端部を上記透孔部８、１６に挿通させた状態で上記突起部１１、１９側に移動させれば自ずと上記突起部１１、１９に当接するように、上記電極板５、１３の板面方向において上記突起部１１、１９に向かって収束する案内部９、１７が設けられており、この案内部９、１７は、さらに、上記並設された透孔部８、１６間に、電極部２、２が対向する各コンデンサ素子１、１に接続され互いに対向する同極のリード端子３、４同士を隔て、これらリード端子３、４を上記各突起部１１、１９へとそれぞれ導く細長の案内部９、１７を有しており、上記各突起部１１、１９は上記細長の案内部９、１７を介して互いに対向するように設けられ、上記対向するリード端子３、４のうち、一方のリード端子３、４を、上記細長の案内部９、１７の両側に位置する透孔部８、１６の一方側に挿入し、上記対向するリード端子３、４のうち、他方のリード端子３、４を、上記細長の案内部９、１７の両側に位置する透孔部８、１６の他方側に挿入し、上記対向するリード端子３、４を上記突起部１１、１９側に向かって移動させることで、上記突起部１１、１９に、上記対向するリード端子３、４の他方の端部をそれぞれ当接させて、上記対向するリード端子３、４の他方の端部同士を上記細長の案内部９、１７を介して互いに対向させ、この状態で上記突起部１１、１９と上記リード端子３、４とを接続するように構成したことを特徴としている。
【０００９】
さらに、上記突起部１１、１９と上記リード端子３、４の他方の端部とを溶接により接続している。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のコンデンサにおいては、リード端子の端部と突起部とを接続するため、電極板と離れた位置で接続作業が行え、接続時の熱が電極板全体に広がることなく、コンデンサ素子や絶縁体の熱による損傷を防止することができる。また、リード端子の端部を突起部に導くための案内部が形成されていることから、リード端子の端部を突起部に配設する作業が容易となり、作業効率を向上させることができる。
【００１２】
また、第１電極板と第２電極板とを、絶縁体を介して重ね合わせることによって、第１電極板と第２電極板とに発生する磁束が打ち消し合い、低インダクタンス化を図ることができる。
【００１３】
さらに、電極板の突起部とリード線とを溶接によって接続することによって、溶接部は突起部とリード線との合金となり、半田による接着に比べて、溶接部の強度、接続信頼性が格段に向上する。また、溶接部は球状となるため、溶接状態を確認し易くなり、溶接不良や溶接し忘れ等を防止することができる。
【００１４】
さらにまた、電極板の一部を折曲して突起部を形成することで、突起部を容易に形成することができるとともに、電極板と一体であるから、突起部を別体で形成し、電極板に取り付ける場合と比べて、接続信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施形態に係るコンデンサを示した断面図である。
【図２】同じくその平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係るコンデンサは、図１及び図２に示すように、絶縁体２１を介して重ね合わせた第１電極板５と第２電極板１３とを有し、これら電極板５、１３に複数のコンデンサ素子１・・を、第１リード端子３及び第２リード端子４を介して接続するとともに、これをケース（図示しない）内に収納し、ケース内に樹脂を充填、硬化させることにより形成される。
【００１７】
コンデンサ素子１は、その軸方向両端部に電極部２、２が設けられている。また、このコンデンサ素子１は、図２に示すＡ方向に対して、相隣接する電極部２、２同士を相互に対向させた状態で、例えば３個並設されてコンデンサ素子列が構成され、このコンデンサ素子列がＢ方向に例えば４列、同一面上に並設されてコンデンサ素子群が構成される。コンデンサ素子列においては、各コンデンサ素子１・・の相対向する電極部２、２が同電位とされているとともに、コンデンサ素子１が極性を有する場合は、相隣接する電極部２、２の極性が同一となるように配置される。また、コンデンサ素子１の電極部２、２には、一方（例えば＋極）に第１リード端子３が、他方（例えば−極）に第２リード端子４が、それぞれ２本ずつスポット溶接等で接続されている。なお、各リード端子３、４は、銅線、角ピン、銅板金から打ち抜き成形された端子等からなるが、これに限らず導電性のものであれば良い。また、コンデンサ素子１の電極部２、２への第１及び第２リード端子４の接続本数は２本に限らず、コンデンサ素子１の静電容量に応じて適宜変更可能である。
【００１８】
第１電極板５は、例えば銅板からなり、図２に示すように、平板状の本体部６と、本体部６の外周３箇所から延出され、略Ｌ字状に折曲された端子部７とからなる。第１電極板５の本体部６には、図１（ａ）に示すように、第１リード端子３が貫通可能な透孔部８と、図１（ｂ）に示すように、第２リード端子４と第１電極板５とが接続することなく挿通可能な大きさに形成されたリード端子逃し孔１２が設けられている。
【００１９】
透孔部８は、図２に示すように、略台形の底辺両端から第１リード端子３の幅より広幅のスリット部１０、１０が形成された略ハット型に形成されている。ハットの部位で表す腰の部分は、天からツバに向かって傾斜をもった案内部９であり、コンデンサ素子１の電極部２、２に接続され、透孔部８に挿通された２本の第１リード端子３、３は、その２本が互いに離反する方向に付勢されることで、案内部９の傾斜に従ってツバ（スリット部）１０、１０に導かれることとなる。スリット部１０、１０の端部には、第１電極板５を略９０度折り曲げてなる突起部１１、１１が形成されており、スリット部１０に導かれた第１リード端子３は、突起部１１と当接した状態となる。また、透孔部８は、コンデンサ素子群に接続された第１リード端子３に対向する位置に設けられ、図２に示すＢ方向に４つ並設されるとともに、第１リード端子３、３同士が相隣接する箇所においては、透孔部８は、略台形の底辺を向かい合わせた状態で並設され、透孔部８、８の間には、橋状の案内部９が形成される。なお、橋状の案内部９は、第１リード端子３を確実にスリット部１０の端部に形成された突起部１１に導くためのものであるが、橋状の形態をなす必要はなく、橋状の略中央部が切欠された片持ち状であっても良い。
【００２０】
リード端子逃し孔１２は、第２リード端子４に対向する位置に設けられ、透孔部８と同様に、図２に示すＢ方向に４つ並設されている。なお、リード端子逃し孔１２は、第２リード端子４及び第２電極板１３の突起部１９と、第１電極板５との電気的な接続を防止するためのものであるから、平面視丸型や四角形等、形状は適宜変更可能である。
【００２１】
第２電極板１３は、例えば銅板からなり、図２に示すように、平板状の本体部１４と、本体部１４の外周２箇所から延出され、略Ｌ字状に折曲された端子部１５とからなる。なお、本体部１４から延出される端子部１５は、第１電極板５の端子部７と平面視重なり合わない位置から延出されている。第２電極板１３の本体部１４には、図１（ｂ）に示すように、第２リード端子４が貫通可能な透孔部１６と、図１（ａ）に示すように、第１リード端子３と第２電極板１３とが接続することなく挿通可能な大きさに形成されたリード端子逃し孔２０が設けられている。
【００２２】
透孔部１６は、図２に示すように、略台形の底辺両端から第２リード端子４の幅より広幅のスリット部１８、１８が形成された略ハット型に形成されている。ハットの部位で表す腰の部分は、天からツバに向かって傾斜をもった案内部１７であり、コンデンサ素子１の電極部２、２に接続され、透孔部１６に挿通された２本の第２リード端子４、４は、その２本が互いに離反する方向に付勢されることで、案内部１７の傾斜に従ってツバ（スリット部）１８、１８に導かれることとなる。スリット部１８、１８の端部には、第２電極板１３を略９０度折り曲げてなる突起部１９、１９が形成されており、スリット部１８に導かれた第２リード端子４は、突起部１９と当接した状態となる。また、透孔部１６は、コンデンサ素子群に接続された第２リード端子４に対向する位置に設けられ、図２に示すＢ方向に４つ並設されるとともに、第２リード端子４、４同士が相隣接する箇所においては、透孔部１６は、底辺を向かい合わせた状態で並設され、透孔部１６、１６の間には、橋状の案内部１７が形成される。なお、橋状の案内部１７は、第２リード端子４を確実にスリット部１８の端部に形成された突起部１９に導くためのものであるが、橋状の形態をなす必要はなく、橋状の略中央部が切欠された片持ち状であっても良い。
【００２３】
リード端子逃し孔２０は、第１リード端子３に対向する位置に設けられ、透孔部１６と同様に、図２に示すＢ方向に４つ並設されている。なお、リード端子逃し孔２０は、第１リード端子３と、第１電極板５との電気的な接続を防止するためのものであるから、平面視丸型、四角形等、形状は適宜変更可能である。
【００２４】
すなわち、第２電極板１３は、端子部１５の延出箇所及び延出数と、透孔部１６及びリード端子逃し孔２０の位置が異なる他は、第１電極板５と略同様に形成されている。
【００２５】
絶縁体２１は、その大きさが各電極板５、１３より僅かに大に形成された、例えば絶縁紙からなり、各リード端子３、４と対向する位置に、各リード端子３、４及び突起部１９を挿通可能であり、且つ各電極板５、１３に形成されたリード端子逃し孔１２、２０より小となる大きさの貫通孔２２が形成されている。なお、絶縁体２１は、絶縁紙に限らず絶縁フィルム等、絶縁性のものであれば良い。
【００２６】
上記のように構成された第１電極板５と第２電極板１３及び絶縁体２１を、第１電極板５と第２電極板１３との間に絶縁体２１を介在させた状態で重ね合わせる。この際、第１電極板５の透孔部８と、第２電極板１３のリード端子逃し孔２０と、絶縁体２１の貫通孔２２がそれぞれ対向するように、且つ第１電極板５のリード端子逃し孔１２と、第２電極板１３の透孔部１６と、絶縁体２１の貫通孔２２がそれぞれ対向するようにして重ね合わせる。そして、第２電極板１３とコンデンサ素子群とを対向させ、一方の端部が、各コンデンサ素子１の電極部２、２にスポット溶接等で接続された第１リード端子３の他方端部を、第２電極板１３のリード端子逃し孔２０に、第２リード端子４の他方端部を、第２電極板１３の透孔部１６に挿通させながら、第２電極板１３とコンデンサ素子群とを重ね合わせる。この際、第２電極板１３のリード端子逃し孔２０を挿通した第１リード端子３の他方端部は、第２電極板１３の上面に絶縁体２１を介して重ね合わされた第１電極板５の透孔部８に挿通されることとなる。
【００２７】
この状態において、コンデンサ素子１の電極部２、２にそれぞれ２本ずつ接続された第１リード端子３及び第２リード端子４を、この２本が互いに離反する方向に付勢することで、透孔部８、１６の案内部９、１７に導かせながら突起部１１、１９に当接させる。そして、各リード端子３、４と突起部１１、１９との当接部分を、例えばパルス式ＹＡＧレーザー溶接等のエネルギー密度の極めて高い機器により非接触で短時間、局所的に溶接を行い、各リード端子３、４と各電極板５、１３とを接続する。各リード端子３、４と突起部１１、１９との当接部分は、本体部６、１４から突出した状態であるとともに、熱容量が本体部６、１４に比べて極めて小さいから、レーザー溶接のように高密度の熱エネルギーを局部的に且つ瞬時に与えられる溶接方法に適した形状である。また、溶接にあたっては、第１電極板５にリード端子逃し孔１２が設けられているため、第１電極板５の上方から、第２電極板１３と第２リード端子４との溶接が行え、接続作業の効率が向上する。
【００２８】
各リード端子３、４と各電極板５、１３との接続の後、一体に接続されたコンデンサ素子群と、第１電極板５と、第２電極板１３と、絶縁紙２１とを、各電極板５、１３の端子部７、１５が外部に延出されるようにして、ケース内に収納し、さらに樹脂モールドしてコンデンサが得られる。
【００２９】
上記構成のコンデンサによれば、各リード端子３、４と各電極板５、１３の突起部１１、１９との溶接部分が、銅合金となり、半田による接着に比べて、強度、接続信頼性が向上する。また、各リード端子３、４と各電極板５、１３の突起部１１、１９の先端部を溶接するため、溶接後の形状が球状となって溶接状態を確認し易くなり、溶接不良や溶接し忘れ等を防止することができる。さらに、溶接が瞬時になされるため、各リード端子３、４と各電極板５、１３の接続作業を短時間で行うことができるとともに、溶接による熱が各リード端子３、４と突起部１１、１９との当接部分に局所的に与えられるため、各電極板５、１３への熱影響が極めて少なく、コンデンサ素子１や絶縁体２１にも影響を殆ど与えない。また、半田付けによって接続する場合は、各リード端子３、４及び突起部１１、１９に対して、半田との接続性を確保させるためのメッキ処理が必要となるが、溶接では、各リード端子３、４と突起部１１、１９とを溶融し両者を直接、接合するためメッキを施す必要はなく、コスト削減を図ることができる。
【００３０】
以上にこの発明の具体的な実施の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、透孔部８、１６の形状は略ハット型とされていたが、透孔部８、１６周辺に形成される突起部１１、１９に各リード端子３、４を導くことができる形状であれば良く、従って、半円形や三角形などでも良い。これに伴い、案内部９、１７の傾斜も適宜変更可能である。また、各電極板５、１３、各リード端子３、４の材質は、銅または黄銅以外でも導電性を有するものであれば良い。さらに、各リード端子３、４を突起部１１、１９に当接する際、各リード端子３、４が透孔部８、１６に挿通された後に、各リード端子３、４を離反する方向に付勢する他にも、コンデンサ素子１に各リード端子３、４を接続する際に、電極部２に２本ずつ接続される各リード端子３、４の間隔を透孔部８、１６より大とし、透孔部８、１６に挿通する際に、互いに近接する方向に付勢して挿通し、挿通後、解放することによって各リード端子３、４が突起部１１、１９に導かれるようにしても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１・・コンデンサ素子、２・・電極部、３・・第１リード端子、４・・第２リード端子、５・・第１電極板、８、１６・・透孔部、９、１７・・案内部、１１、１９・・突起部、１３・・第２電極板、２１・・絶縁体
【図１】
0005421686.tif 000002
【図２】
0005421686.tif 000003