(57)【要約】【課題】より一層、低インダクタンス化を図ることができるコンデンサを提供する。【解決手段】端面に電極部５、６を有するコンデンサ素子４と、一方側がコンデンサ素子４の一方の電極部５に接続され、他方側がコンデンサ素子４の側面に沿って他方の電極部６側に延設される素子電極板８とを有する単位コンデンサ２を、コンデンサ素子４、４間に素子電極板８が位置するようにして複数並設するとともに、第１の電極板１４をコンデンサ素子４の他方の電極部６に接続し、第２の電極板１５を第１の電極板１４に対向させながら素子電極板８の他方側に接続している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する端面に電極部（５）（６）を有するコンデンサ素子（４）と、一方側がコンデンサ素子（４）の一方の電極部（５）に接続され、他方側がコンデンサ素子（４）の側面に沿ってコンデンサ素子（４）の他方の電極部（６）側に延設される素子電極板（８）とを有する単位コンデンサ（２）を、コンデンサ素子（４）（４）間に素子電極板（８）が位置するようにして複数並設するとともに、第１の電極板（１４）をコンデンサ素子（４）の他方の電極部（６）に接続し、第２の電極板（１５）を第１の電極板（１４）に対向させながら素子電極板（８）の他方側に接続していることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
複数並設されたコンデンサ素子（４）のうち、端部に位置され、素子電極板（８）が一方側面にのみ存するコンデンサ素子（４）の他方側面に、第２の電極板（１５）の延設部（１７）を沿わせるとともに、この延設部（１７）をコンデンサ素子（４）の一方の電極部（５）に接続していることを特徴とする請求項１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、複数のコンデンサ素子を並設し電極板で接続したコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用インバータ等に用いられるコンデンサは、半導体素子のスイッチング時に生じる急峻な電流を吸収するため、低インダクタンス化を図る必要がある。そこで、従来、複数のコンデンサ素子を並設し電極板で各コンデンサ素子を接続してなるコンデンサにおいては、例えば特許文献１、２に開示されているように、電極板同士を近接させる等、電極板の配置や形状を工夫することで低インダクタンス化を図っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６０１８０号公報
【特許文献２】特開平１０−１３５０７５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、近年、インバータのスイッチングの高速化が進んでおり、更なる低インダクタンス化が求められている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に開示されているコンデンサでは、十分にインダクタンスを低減できているとは言い難く、要望に応えることが困難であった。具体的に説明すると、特許文献１に開示されているコンデンサは、コンデンサ素子との接続に供される電極板の接続部を互いに近接させることで低インダクタンス化を図っているが、接続部全体を互いに近接させるのではなく、端辺のみを互いに近接させる構成であるため、接続部同士で十分にインダクタンスを相殺させることができない。また、特許文献２に開示されているコンデンサは、コンデンサ素子の一方側では電極板（銅箔）を互いに対向させているものの、他方側では対向させていないため、特許文献１のコンデンサと同様、十分にインダクタンスを相殺させることができない。そのため、上記構成のコンデンサでは、コンデンサ素子の増加に伴って電極板の長さを長くすると、インダクタンスの著しい増加を招くことになっていた。
【０００６】
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、より一層、低インダクタンス化を図ることができるコンデンサの提供を目的とする。
【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、互いに対向する端面に電極部５、６を有するコンデンサ素子４と、一方側がコンデンサ素子４の一方の電極部５に接続され、他方側がコンデンサ素子４の側面に沿ってコンデンサ素子４の他方の電極部６側に延設される素子電極板８とを有する単位コンデンサ２を、コンデンサ素子４、４間に素子電極板８が位置するようにして複数並設するとともに、第１の電極板１４をコンデンサ素子４の他方の電極部６に接続し、第２の電極板１５を第１の電極板１４に対向させながら素子電極板８の他方側に接続していることを特徴としている。
【０００８】
また、複数並設されたコンデンサ素子４のうち、端部に位置され、素子電極板８が一方側面にのみ存するコンデンサ素子４の他方側面に、第２の電極板１５の延設部１７を沿わせるとともに、この延設部１７をコンデンサ素子４の一方の電極部５に接続している。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のコンデンサでは、互いに対向する端面に電極部を有するコンデンサ素子と、一方側がコンデンサ素子の一方の電極部に接続され、他方側がコンデンサ素子の側面に沿ってコンデンサ素子の他方の電極部側に延設される素子電極板とを有する単位コンデンサを、コンデンサ素子間に素子電極板が位置するようにして複数並設するとともに、第１の電極板をコンデンサ素子の他方の電極部に接続し、第２の電極板を第１の電極板に対向させながら素子電極板の他方側に接続しているため、第１の電極板と第２の電極板とでインダクタンスを相殺させることができることは勿論のこと、コンデンサ素子と素子電極板とにおいてもインダクタンスを相殺させることができ、コンデンサの低インダクタンス化を図ることができる。特に、コンデンサ素子間に素子電極板が位置するようにしている、換言すれば、一対の素子電極板でコンデンサ素子を挟んだ状態としているため、一方側面にのみ素子電極板を設ける場合に比べて、低インダクタンス化を図りやすく、また、厚みのあるコンデンサ素子であっても十分にインダクタンスを相殺させることができる。
【００１０】
また、複数並設されたコンデンサ素子のうち、端部に位置され、素子電極板が一方側面にのみ存するコンデンサ素子の他方側面に、第２の電極板の延設部を沿わせるとともに、この延設部をコンデンサ素子の一方の電極部に接続しているため、端部においても、素子電極板と延設部とでコンデンサ素子を挟んだ状態となり、他の部分と同様に、インダクタンスを相殺させることができる。このように、第１、第２の電極板、素子電極板、コンデンサ素子のそれぞれが、電流の向きが逆となるもの同士で漏れなく近接、対向配置されていることから、コンデンサ素子の数が増え、電極板が長くなった場合においても、インダクタンスの増加を招くことはなく、コンデンサの更なる低インダクタンス化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンデンサのコンデンサユニットであって、（ａ）は正面側から見た場合、（ｂ）は背面側から見た場合の斜視図である。
【図２】単位コンデンサの分解斜視図である。
【図３】コンデンサユニットの分解斜視図である。
【図４】コンデンサユニットの下端部近傍を示す要所断面図である。
【図５】コンデンサユニットを並設した状態を示す斜視図である。
【図６】コンデンサユニット同士の接続状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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は、図１（ａ）、（ｂ）に示すコンデンサユニット１を単数、または複数纏めた状態においてケース内に収納し樹脂や絶縁油等で封止することで構成されるものである。
【００１３】
コンデンサユニット１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、複数の単位コンデンサ２・・を一列に並設するとともに、これら単位コンデンサ２、２同士を電極板３によって並列接続することで構成されている。以下、これらコンデンサユニット１の構成部品について個々に説明していく。
【００１４】
単位コンデンサ２は、図２に示すように、コンデンサ素子４と素子電極板８とから構成されている。
【００１５】
コンデンサ素子４は、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、その互いに対向する両端面に金属を溶射してなる電極部５、６が形成されている。また、断面形状は扁平円形とされており、端面と直交する側面には平坦部７、７が設けられている。
【００１６】
素子電極板８は、平板状の基板部９と、この基板部９の両端部から、基板部９と略直交する方向に向かって延出された第１、第２接続部１０、１１とからなり、その形状は略コ字状とされている。また、第１、第２接続部１０、１１間の幅、すなわち、基板部９の幅は、コンデンサ素子４の軸方向の長さよりも大とされている。
【００１７】
そして、この素子電極板８を、素子電極板８の基板部９とコンデンサ素子４の平坦部７とが互いに対向するようにしてコンデンサ素子４に沿わせる（重ね合わせる）とともに、素子電極板８の一方側に設けられた第１接続部１０とコンデンサ素子４の一方の電極部５とをはんだ１２等で接続し、素子電極板８の他方側に設けられた第２接続部１１をコンデンサ素子４の他方の電極部６に接続させることなく、他方の電極部６との間に隙間を形成するようにして、他方の電極部６を越えて延出（突出）させることで単位コンデンサ２を構成している。なお、他方の電極部６には、素子電極板８の基板部９との接続を避ける目的で絶縁紙１３が設けられる。ただ、絶縁紙１３によって他方の接続部６を全て覆ってしまうと、電極板３（後述する第１の電極板１４）との接続に支障をきたすことから、上側に設けられた絶縁紙１３の略中央部に切欠部１３ａが設けられている。また、絶縁紙１３に合わせて、素子電極板８の第２接続部１１にも、絶縁紙１３の切欠部１３ａと対向する位置に切欠部１１ａが設けられている。
【００１８】
次に電極板３について詳細に説明する。電極板３は、図３に示すように、第１の電極板１４と、第２の電極板１５とから構成されている。
【００１９】
第１の電極板１４は、コンデンサ素子４の他方の電極部６に接続されるものであって、絶縁紙１３に設けられた切欠部１３ａや素子電極板８の第２接続部１１に設けられた切欠部１１ａより狭幅な短冊状とされており、素子電極板８の第２接続部１１に接することなく、コンデンサ素子４の他方の電極部６に接続できるようになっている。
【００２０】
第２の電極板１５は、コンデンサ素子４の一方の電極部５に接続された素子電極板８の第２接続部１１に接続されるものであって、基板部１６と、基板部１６の一方端部から、基板部１６と略直交する方向に延設された延設部１７とからなり、その形状は略Ｌ字状とされている。また、基板部１６は、第１の電極板１４や素子電極板８の第２接続部１１に設けられた切欠部１１ａよりも広幅とされており、切欠部１１ａによって二股に分かれた第２接続部１１の先端の双方に接続できるようになっている。
【００２１】
上記構成の単位コンデンサ２と電極板３とは、以下の工程を経てコンデンサユニット１とされる。コンデンサユニット１の組立にあたっては、まず、図３に示すように、複数の単位コンデンサ２・・を、互いに隣接するコンデンサ素子４、４の平坦部７、７間に素子電極板８の基板部９が位置するようにして並設する、換言すれば、互いに隣接する一対の素子電極板８、８でコンデンサ素子４を挟むようにして並設する。
【００２２】
次に、図４に示すように、絶縁紙１３の切欠部１３ａから露出したコンデンサ素子４の他方の電極部６に対して、第１の電極板１４をはんだ１２等によって接続する。その後、第２の電極板１５の基板部１６を、第１の電極板１４に近接、対向させながら、素子電極板８の第２接続部１１にはんだ等によって接続する。また、図３及び図４において、並設された複数のコンデンサ素子４・・のなかで最下端に位置するコンデンサ素子４であって、上下２個の平坦部７、７のうち、上側の平坦部７のみに素子電極板８が設けられているコンデンサ素子４の下側の平坦部７に、第２の電極板１５の延設部１７を沿わせる（重ね合わせる）とともに、延設部１７の先端をこのコンデンサ素子４の一方の電極部５に接続することで、コンデンサユニット１の組立を完了する。
【００２３】
そして、上述したように、上記構成のコンデンサユニット１を単数、または複数纏めた状態においてケース内に収納し、第１の電極板１４の上方端部（後述する外部接続部１４１）や第２の電極板１５の上方端部（後述する外部接続部１５１）が突出するようにして、絶縁樹脂や絶縁油等で封止することでコンデンサを形成する。なお、第１の電極板１４と第２の電極板１５の基板部１６との間に形成された隙間には、絶縁樹脂や絶縁油等が介在するため、これら絶縁樹脂や絶縁油等の絶縁耐電圧に応じて、第１の電極板１４と第２の電極板１５の基板部１６との間隔を狭くしたり広くしたりと適宜調節しても良い。
【００２４】
上記構成のコンデンサにおいては、外部機器等に接続され、通電が行われると、互いに近接、対向するコンデンサ素子４と素子電極板８とで電流の向きが逆となるため、磁束を打ち消し合うことができ、結果、インダクタンスを低減させることができる。また、第１の電極板１４と第２の電極板１５の基板部１６においても、互いに近接、対向しており、また、電流の向きが逆となるため、磁束を打ち消し合うことができ、結果、インダクタンスを低減させることができる。さらに、最下端に設けられたコンデンサ素子４の下側の平坦部７に、第２の電極板１５の延設部１７を近接、対向させているため、この部分においても磁束の打ち消し合いが生じ、インダクタンスが低減される。このように、電極板３、コンデンサ素子４、素子電極板８のそれぞれが、電流の向きが逆となるもの同士で漏れなく近接、対向配置されていることから、コンデンサの更なる低インダクタンス化を図ることができる。
【００２５】
また、コンデンサユニット１を複数纏めてコンデンサを形成する際に、例えば、図５に示すように、コンデンサユニット１の向きが交互になるように配置すれば、隣接するコンデンサユニット１、１のコンデンサ素子４、４同士でインダクタンスを相殺させることができ、低インダクタンス化を図ることができる。また、この際、絶縁紙１８を介してコンデンサユニット１、１同士を近接させれば、インダクタンスの低減効果を高めることができる。さらに、絶縁樹脂や絶縁油等に封止されることなく外部に突出する第１の電極板１４の外部接続部１４１や、第２の電極板１５の外部接続部１５１には、通常、外部機器等との接続を行うための外部接続用端子が直接接続されたり、又は外部接続用端子が一体的に形成されたりするが、コンデンサユニット１を複数並設する場合には、図６に示すように、例えば、外部接続用端子２０ａ、２１ａを有する一対の電極板２０、２１を新たに設け、これら一対の電極板２０、２１を絶縁紙（図示しない）を介して互いに重ね合わせるとともに、第１の電極板１４の外部接続部１４１同士を一対の電極板２０、２１のうち一方の電極板２０に交互に接続し、第２の電極板１５の外部接続部１５１同士を一対の電極板２０、２１のうち他方の電極板２１に交互に接続するようにしても良い。この場合、一対の電極板２０、２１間でも、磁束の打ち消し合いが生じるため、インダクタンスの低減を図ることができる。
【００２６】
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、コンデンサ素子４の他方の電極部６を覆う絶縁紙１３のうち、上側に設けられた絶縁紙１３にのみ切欠部１３ａを設けていたが、下側に設けられた絶縁紙１３に切欠部を設けるようにしても良い。また、上記実施例においては、絶縁紙によって絶縁を確保していたが、絶縁紙に変えて絶縁フィルムを使用しても良い。また、図５や図６においては、２個のコンデンサユニット１、１を並設していたが、３個以上のコンデンサユニット１・・を並設しても良い。また、コンデンサを形成するにあたって、ケースを用いることなく、コンデンサユニット１を樹脂で覆い、成形するようにしても良い。
【符号の説明】
【００２７】
１・・コンデンサユニット、２・・単位コンデンサ、４・・コンデンサ素子、５・・一方の電極部、６・・他方の電極部、８・・素子電極板、１４・・第１の電極板、１５・・第２の電極板、１７・・第２の電極板の延設部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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