(57)【要約】【課題】車載用等に使用されるケースモールド型コンデンサに関し、印加電流により音鳴りが発生するという課題を解決し、音鳴りを抑制することが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する。【解決手段】複数のコンデンサ素子１を一端に外部接続用の端子部を設けたバスバーで接続し、これをケース４内に収容して少なくとも上記バスバーの端子部を除いて樹脂モールドしたケースモールド型コンデンサにおいて、上記樹脂モールドを行うモールド樹脂３がエポキシ樹脂を主体とし、これに中空で球状の無機物を３〜２５ｗｔ％添加した構成により、この無機物によってコンデンサ素子１から発生する音を抑制して小さくすることができるようになり、かつ、軽量化も図れるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンデンサ素子を一端に外部接続用の端子部を設けたバスバーで接続し、これをケース内に収容して少なくとも上記バスバーの端子部を除いて樹脂モールドしたケースモールド型コンデンサにおいて、上記樹脂モールドを行うモールド樹脂がエポキシ樹脂を主体とし、これに中空で球状の無機物を３〜２５ｗｔ％添加したものであるケースモールド型コンデンサ。
【請求項２】
エポキシ樹脂に添加する無機物が酸化ケイ素系物質である請求項１に記載のケースモールド型コンデンサ。
【請求項３】
エポキシ樹脂に添加する無機物が酸化アルミニウム系物質である請求項１に記載のケースモールド型コンデンサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のケースモールド型コンデンサを平滑用に用いたインバータ回路。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一つに記載のケースモールド型コンデンサを平滑用に用いた車両駆動用モータの駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電気機器、産業用、電力用等に使用され、特に、車載用として最適なケースモールド型コンデンサ及びこれを用いたインバータ回路、車両駆動用モータの駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点からあらゆる電気機器がインバータ回路で制御され、省エネルギー化、高効率化が進められており、中でも、自動車業界においては電動アシスト自動車（以下、ＨＥＶという）等が市販され、省エネルギー化、高効率化に関する技術の開発が盛んに行われている。
【０００３】
このようなＨＥＶ用として使用される分野においては、使用電圧領域が数百ボルトと高いこと、電流が非常に大きいことから、高耐圧で低損失の電気特性を有する金属化フィルムコンデンサが注目されており、さらに、市場におけるメンテナンスフリー化の要望からも、極めて寿命が長い金属化フィルムコンデンサを採用する傾向が目立っている。
【０００４】
また、このような金属化フィルムコンデンサは、樹脂フィルム上に金属を蒸着した金属化フィルムから構成されており、金属蒸着膜の厚さは２０〜３０ｎｍと極めて薄いために耐湿性等に課題を有している。このために、ＨＥＶ用として使用する場合には、この金属化フィルムコンデンサを樹脂製のケースに入れて樹脂モールドして使用する方法が一般に用いられ、これにより耐湿性等の耐環境性能を確保するようにしているものであった。
【０００５】
図６はこの種の従来のケースモールド型コンデンサの構成を示した分解斜視図、図７は図６のＡ−Ａ線における断面図であり、図６と図７において、１０はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子１０はポリプロピレンからなる誘電体フィルムの片面または両面に金属蒸着電極を形成した金属化フィルムを一対の金属蒸着電極が誘電体フィルムを介して対向するように巻回し、両端面に亜鉛を溶射したメタリコン電極を形成することによって陽極電極と陰極電極を夫々設けて構成されたものである。
【０００６】
１１は陽極バスバー、１１ａはこの陽極バスバー１１の一端に設けられた外部接続用の陽極端子であり、この陽極バスバー１１は上記コンデンサ素子１０を複数個密着して並べた状態で各コンデンサ素子１０の一方の端面に形成された陽極電極と夫々接合され、また、陽極端子１１ａはこのコンデンサ素子１０の上方へ引き出され、後述するケース１３から表出するようにしているものである。
【０００７】
１２は陰極バスバー、１２ａはこの陰極バスバー１２の一端に設けられた外部接続用の陰極端子であり、この陰極バスバー１２も上記陽極バスバー１１と同様に、上記コンデンサ素子１０を複数個密着して並べた状態で各コンデンサ素子１０の他方の端面に形成された陰極電極と夫々接合され、また、陰極端子１２ａはこのコンデンサ素子１０の上方へ引き出され、後述するケース１３から表出するようにしており、これにより、複数個のコンデンサ素子１０が連結されているものである。
【０００８】
１３はポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳという）樹脂製のケース、１４はこのケース１３内に充填されたモールド樹脂であり、このモールド樹脂１４は上記陽極バスバー１１と陰極バスバー１２により接続された複数個のコンデンサ素子１０をケース１３内に樹脂モールドしたものである。
【０００９】
このように構成された従来のケースモールド型コンデンサは、コンデンサ素子１０を耐熱性、耐湿性、耐絶縁性に優れたモールド樹脂１４にてケース１３内にモールドし、かつ、ケース１３の材料として、機械的強度、耐熱性、耐水性に優れ、過酷な使用条件にも耐えうるＰＰＳを用いたことにより、従来よりも高信頼性のケースモールド型コンデンサを提供することができるというものであった。
【００１０】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１４６７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら上記従来のケースモールド型コンデンサでは、印加電流による電磁機械力によりコンデンサ素子１０を形成する金属化フィルムが振動して音を発生する、いわゆる音鳴りと呼ばれる現象があり、この現象はインバータ制御時にコンデンサ素子１０に流れる矩形波電圧印加時に大きくなるという課題があった。
【００１２】
従って、従来はこのような音鳴りを制御する手段として、例えば、特開昭６３−２６８４０１号公報や特開平５−２９１７８号公報に記載の技術のように、金属化フィルム自体の振動を抑制、あるいは防止することによって音鳴りを制御するようにした提案がなされていた。
【００１３】
また、別の課題として、ＨＥＶ用として使用される分野においては、地球環境保護の観点から軽量化が大きな課題であり、重量増加は許されないという課題も有していた。
【００１４】
本発明はこのような従来の課題を解決し、音鳴りを抑制して良好な性能を発揮することができるケースモールド型コンデンサ及びこれを用いたインバータ回路、車両駆動用モータの駆動回路を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために本発明は、複数のコンデンサ素子を一端に外部接続用の端子部を設けたバスバーで接続し、これをケース内に収容して少なくとも上記バスバーの端子部を除いて樹脂モールドしたケースモールド型コンデンサにおいて、上記樹脂モールドを行うモールド樹脂がエポキシ樹脂を主体とし、これに中空で球状の無機物を３〜２５ｗｔ％添加したものであるという構成にしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によるケースモールド型コンデンサは、モールド樹脂に中空で球状の無機物を添加したことにより、この無機物によってコンデンサ素子から発生する音を抑制して小さくすることができるようになり、かつ、軽量化も図れるようになるという効果が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態によるケースモールド型コンデンサの構成を示した断面図であり、図１において、１はコンデンサ素子、２はこのコンデンサ素子１の両端面に接続された外部接続用のリード端子、４はＰＰＳ製のケース、３はこのケース４内にコンデンサ素子１と共に充填されたモールド樹脂である。
【００１９】
図２はこのようなケースモールド型コンデンサから発生する音を測定するための試験装置を示した概念図であり、図２において、５はケースモールド型コンデンサ、６は高周波電源、７は騒音計、８はフーリエ変換器（ＦＦＴアナライザ）であり、騒音計７のマイクロフォンはケースモールド型コンデンサ５から１００ｍｍ離した位置に設置するようにしたものである。
【００２０】
以下、具体的な実施例を説明する。
【００２１】
（実施例１）
厚さ３．５μｍのポリプロピレン（ＰＰ）製の金属化フィルムを用いて、静電容量が１００μＦのコンデンサ素子を作製した。このコンデンサ素子の両端面に一対のリード端子を接続し、ＰＰＳ樹脂（東ソー（株）製、サスティールＰ−６０：ガラス繊維４０％含有）製のケース（縦×横×高さ：１００×５０×７５ｍｍ）に入れて、モールド樹脂としてのエポキシ樹脂で封止することによりケースモールド型コンデンサを作製した。このエポキシ樹脂は、主剤がサンユレック社製Ｈ−３９９、無機充填物として住友３Ｍ社製グラスバブルズＳ２２（真密度；０．２２０±０．０３ｇ／ｃｍ3、カサ密度；０．１３５ｇ／ｃｍ3、５０％粒径分布；３５μｍ）をエポキシ樹脂に対して１０重量％添加したものである。
【００２２】
（実施例２）
無機充填物として、アクシーズケミカル社製シラスバルーンＷＢ６０１を用いた以外は実施例1と同様にしてケースモールド型コンデンサを作製した。
【００２３】
（比較例１）
無機充填物として、球状の酸化アルミ系物質をエポキシ樹脂に対して6０重量％添加したものを用いた以外は実施例１と同様にしてケースモールド型コンデンサを作製した。
【００２４】
このようにして作製された実施例１，２および比較例１のケースモールド型コンデンサに、上記図２に示した試験装置を用いて１０ｋＨｚの電流を矩形波で５０Ａrms印加し、発生した１０ｋＨｚの音圧（ｄＢ）を測定した結果（ｎ＝５）を図３に示す。
【００２５】
図３から明らかなように、モールド樹脂として、中空で球状の無機物を添加した本実施の形態による実施例１，２は、比較例に比べて音圧が１０ｄＢ程度低下し、その効果が現れていることが分かる。
【００２６】
図４は、上記実施例１で示した中空で球状の無機充填物である、住友３Ｍ社製グラスバブルズＳ２２（５０％粒度分布；３５μｍ）のエポキシ樹脂に対する添加量とケースモールド型コンデンサから発生する音圧の関係を測定した結果（ｎ＝３）を示したものであり、測定条件は上記図３で説明したものと同様である。
【００２７】
図３から明らかなように、無機充填物の添加量が３重量％以上で音圧の抑制効果が認められ、特に、１０重量％以上で顕著な効果が認められる。但し、添加量が２０重量％を超えると樹脂の粘度が大きくなり、量産性が低下する。特に、２５重量％以上では樹脂の粘度が極めて高くなる。従って、無機充填物の添加量としては３〜２５重量％、好ましくは５〜１５重量％の範囲が最も好ましいものである。
【００２８】
また、図５は上記実施例１，２と比較例１のケースモールド型コンデンサの重量を測定した結果を示したものであり、図５から明らかなように、中空で球状の無機物を添加した本実施の形態による実施例１，２は、比較例に比べて重量が大幅に軽くなり、その効果が現れていることが分かる。
【００２９】
以上のように本発明によるケースモールド型コンデンサは、モールド樹脂に添加した中空で球状の無機物によりコンデンサ素子から発生する音を抑制し、かつ、軽量化を図ることができるようになるものである。
【００３０】
従って、このように構成された本発明によるケースモールド型コンデンサをインバータ回路の平滑用に用いたり、車両駆動用モータの駆動回路の平滑用に用いることにより、より大きな効果が得られるものである。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、中空で球状の無機物としてガラスを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、酸化アルミ等の無機物であれば同様の効果を得ることができるものである。
【００３２】
また、中空で球状の無機充填物の大きさを音圧の周波数によって変えることにより、特定の周波数の音圧を小さくすることもできるものである。
【００３３】
また、本実施の形態においては、モールド樹脂としてエポキシ樹脂を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シリコン樹脂やウレタン樹脂等、中空で球状の無機充填物が混合できる樹脂であればどのような樹脂であっても良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によるケースモールド型コンデンサは、コンデンサ素子から発生する音を抑制し、かつ、軽量化を図ることができるという効果を有し、特に、車載用のインバータ回路の平滑用、車両駆動用モータの駆動回路の平滑用等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態によるケースモールド型コンデンサの構成を示した断面図
【図２】同音圧試験装置を示した概念図
【図３】同音圧試験結果を示した特性図
【図４】同無機充填物の添加量と音圧の関係を示した特性図
【図５】同ケースモールド型コンデンサの重量を示した特性図
【図６】従来のケースモールド型コンデンサの構成を示した分解斜視図
【図７】図６のＡ−Ａ断面図
【符号の説明】
【００３６】
１  コンデンサ素子
２  リード端子
３  モールド樹脂
４  ケース
５  ケースモールド型コンデンサ
６  高周波電源
７  騒音計
８  フーリエ変換器
【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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【図７】
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