(57)【要約】【課題】金属化フィルムを使用し両端にメタリコン電極を設けた単数または複数のコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収容する、上端面に開口部のある有底筒状のケースと、このケースの開口部を封止する封口体と、この封口体を貫通して設けた一対の外部端子と、この外部端子とメタリコン電極との間をそれぞれ接続した引き出しタブと、封口体を貫通する貫通孔と、この貫通孔よりケース内部に絶縁樹脂を注入し、なおかつ貫通孔より封口体の外表面にはみ出した絶縁樹脂をせき止める前記封口体の外表面上の周辺に設けたダム形状の周回体と、を有する金属化フィルムコンデンサであって、外部端子付き金属化フィルムコンデンサの封口体に発生する不具合を解消し、外観不良を解消させることを目的にしている。【解決手段】本発明は、封口体の外表面上に、封口体に平行で、はみ出した絶縁樹脂と接しながらこのはみ出した絶縁樹脂を覆うように設けた覆い板を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属化フィルムを使用し両端にメタリコン電極を設けた単数または複数のコンデンサ素子と、
このコンデンサ素子を収容する、上端面に開口部のある有底筒状のケースと、
このケースの開口部を封止する封口体と、
この封口体を貫通して設けた一対の外部端子と、
この外部端子と前記メタリコン電極との間をそれぞれ接続した引き出しタブと、
前記封口体を貫通する貫通孔と、
この貫通孔よりケース内部に絶縁樹脂を注入し、なおかつ貫通孔より前記封口体の外表面にはみ出した絶縁樹脂をせき止める前記封口体の外表面上の周辺に設けたダム形状の周回体と、
を有する金属化フィルムコンデンサであって、
前記封口体の外表面上に前記封口体と平行で、前記ダム形状の周回体と接着層を介して接しながら、または前記はみ出した絶縁樹脂と接しながら、前記はみ出した絶縁樹脂を覆うように設けた覆い板を有する金属化フィルムコンデンサ。
【請求項２】
前記覆い板には、前記はみ出した絶縁樹脂に浸漬される浸漬部を設けた請求項１の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項３】
前記覆い板の側面には、前記ダム形状の周回体を囲む周辺体を設けた請求項１または２の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項４】
前記覆い板は、前記ケースの開口部の端部面と同じかまたはそれより内側である請求項１、２または３の金属化フィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属化フィルムを使用した単数または複数のコンデンサ素子を、開口部があるケースに収納し、封口体で封止した金属化フィルムコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への配慮から、省エネルギー化、高効率化に適したインバータ回路が採用されているが、使用電圧が高いことから、コンデンサのなかでもフィルムコンデンサを採用する傾向がある。特に車載等の移動体などの用途では、耐湿性や耐振動性など使用される条件が、広い温度範囲で長期にわたり求められている。
【０００３】
ところで、金属化フィルムコンデンサの耐湿性や耐振動性を向上させる技術として、特許文献１には、金属化フィルムコンデンサの有底筒状のケースの開口部に、外部端子付き封口体を設け、封口体に設けた貫通孔より、ケース内部に絶縁樹脂を注入し、なおかつ封口体の貫通孔より外表面にはみ出した樹脂をせき止めるダム形状の周回体を、封口体の外表面に設ける技術が、開示されている。この技術は、封口体に外部端子を設置することにより耐振動性を改善し、ケース開口部を封口体でふさぎ、なおかつ封口体と外部端子とのすき間を絶縁樹脂でふさぐことによりことにより、ケース開口部からの水分の進入を抑制し耐湿性を改善させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７７２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、封口体自体は、樹脂成形体など形状が固定されているが、ケース内部に注入する絶縁樹脂は、封口体の貫通孔より外表面にはみ出すため表面形状がその都度変化しやすい。
【０００６】
本発明は、外部端子付き金属化フィルムコンデンサの封口体に発生する不具合を解消し、外観不良を解消させることを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、課題を解決するための手段として、下記の金属化フィルムコンデンサを提案するものである。
（１）金属化フィルムを使用し両端にメタリコン電極を設けた単数または複数のコンデンサ素子と、
このコンデンサ素子を収容する、上端面に開口部のある有底筒状のケースと、
このケースの開口部を封止する封口体と、
この封口体を貫通して設けた一対の外部端子と、
この外部端子と前記メタリコン電極との間をそれぞれ接続した引き出しタブと、
前記封口体を貫通する貫通孔と、
この貫通孔よりケース内部に絶縁樹脂を注入し、なおかつ貫通孔より前記封口体の外表面にはみ出した絶縁樹脂をせき止める前記封口体の外表面上の周辺に設けたダム形状の周回体と、
を有する金属化フィルムコンデンサであって、
前記封口体の外表面上に前記封口体と平行で、前記はみ出した絶縁樹脂と接しながらこのはみ出した絶縁樹脂を覆うように設けた覆い板を有する金属化フィルムコンデンサ。
（２）前記覆い板には、前記はみ出した絶縁樹脂に浸漬される浸漬部を設けた（１）の金属化フィルムコンデンサ。
（３）前記覆い板の側面には、前記ダム形状の周回体を囲む周辺体を設けた（１）または（２）の金属化フィルムコンデンサ。
（４）前記覆い板は、前記ケースの開口部の端部面と同じかまたはそれより内側である（１）、（２）または（３）の金属化フィルムコンデンサ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、封口体の外表面上に平行あって、はみ出した絶縁樹脂と接しながらこのはみ出した絶縁樹脂を覆うように設けた覆い板を有するため、外部端子付き金属化フィルムコンデンサの封口体に発生する不具合を解消し、外観不良解消させる金属化フィルムコンデンサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る金属化フィルムコンデンサの概略断面図を示している。
【図２】本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
【図３】本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
【図４】本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
【図５】本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
【図６】本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
【図７】本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のコンデンサ素子は、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン等のフィルム表面に、アルミニウムや銅、亜鉛などの金属を蒸着した金属化フィルムや前記金属の箔を重ねて巻回または積層し、両端面に亜鉛、銅、アルミニウムなどの金属を溶射しメタリコン電極を設けた一般的なものである。断面形状は巻回した場合は円形、それをつぶした場合は偏平形、積層したものは四角形となるが、偏平形や四角形の方がその側面が平面となり収納効率、放熱性が向上する。
【００１１】
本発明のメタリコン電極は、一般的にフィルムコンデンサに使用しているものが使用でき、銅、亜鉛、アルミニウム、錫、半田等の金属または合金からなり、溶射によって形成されたものである。場合によっては、電極の表面にメッキを施してもよい。
【００１２】
本発明のケースは、上端面に開口部のある有底筒状の一般的にフィルムコンデンサに使用できる容器で、プラスチックまたは金属により形成することができる。プラスチックであれば、たとえば、ポリエチレンテレフタレート系、ポリブチレンテレフタレート系、ポリカーボネート系、またはポリフェニレンスルフィド系などの樹脂を用いることができる。金属であれば、たとえば、アルミニウム、マグネシウム、鉄、ステンレス、銅またはそれらの合金などを用いることができる。
【００１３】
本発明の封口体は、外表面と内表面と側面を有し、ケースの開口部を封止するもので、ケースの開口部に接着、固着または融着されるものである。ケースの開口端面と開口側面内面のこの直角関係にある二面と両方に接触するのが好ましい。特にケースの開口側面内面との接触面積を大きくするのが好ましい。そのために、封口体の外周端面の面積を増加させるために、封口体の内表面の周辺部に張り出し部を設けるのが好ましい。また、この接続部分には接着剤等を使用するのが、製造容易な点で好ましいが、少なくともこの後ケース内に注入される絶縁樹脂がこの接続部分から流失しない程度にする必要がある。
【００１４】
本発明の外部端子は、外部との接続用の端子で、柱状成形体からなり、外部とはボルトにより接続できるような太さの変形し難い柱状体が好ましい。材質としてはたとえば、銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、ステンレス、燐青銅等の金属または合金からなるもの、表面に錫、半田等をメッキする場合もある。板厚換算で１ｍｍから２０ｍｍ程度まで特に限定なく使用できる。
【００１５】
本発明のダム形状の周回体は、封口体の外表面上の周辺に設ける、封口体の貫通孔より外表面にはみ出した樹脂をせき止めるためのものである。封口体と一体化したものが好ましいが別部品でもよい。また、ダム形状の周回体は、内側の高さが低い階段状の輪または内側の高さが低い二重の輪あってもよい。高さの差は、封口体の厚さと同じかまたはそれよりも大きくすると、外部端子をのぞくコンデンサ高さが安定して確定し好ましい。また、二重の輪の場合は、内側の輪と外側の輪との間に溝ができるので、覆い板を封口体に装着したときに、絶縁樹脂が内側の輪の高さを越えて外部にあふれ出てもその溝に溜めることができる。
【００１６】
本発明の絶縁樹脂は、コンデンサの絶縁充填材で、一般的にフィルムコンデンサの充填用に使用しているものが使用でき、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂にフィラー等を混ぜたものである。フィラーとしては、珪素、チタン、アルミニウム、カルシウム、ジルコニウム、マグネシウム等の水酸化物、酸化物、炭化物、窒化物、これらの複合物などが使用できる。必要があれば、難燃剤、酸化防止剤を添加してもよい。
この絶縁樹脂は、封口体に設けた貫通孔からケース内に注入され、なおかつ貫通孔より外表面にはみ出して、外部端子に設けたＥリングが埋まるように設ける。はみ出した樹脂は、封口体の外表面に設けた、ダム形状の周回体やせき止め溝によりせき止める。封口体と一体化したものが好ましいが別部品でもよい。たとえば、粘着テープをダム形状に周回しておくとか、熱収縮チューブをケース側面外周に設ける場合、外部端子側にはみ出させたりして、はみ出した樹脂をせき止めてもよい。
【００１７】
本発明の引き出しタブは、外部端子とメタリコン電極との間を電気的に接続するものである。金属の箔、薄板、または線など変形可能で、はんだ接続、溶接、圧接可能なものが限定なく使用できる。特に電気的良導体として銅または銅合金が好ましい。また接続部分以外の部分を絶縁物で被覆することもある。
【００１８】
本発明の覆い板は、封口体を貫通する貫通孔からケース内部に絶縁樹脂を注入したときに、貫通孔より封口体の外表面にはみ出した絶縁樹脂を外部から見えないように覆う板で、封口体と平行に設ける。
厚さは、１ｍｍから１０ｍｍ程度で、絶縁樹脂シートを打ち抜いたものまたは絶縁樹脂成形体が使用できる。その要求特性は、それ自体が絶縁物であることと、且つ、上面は平面であり、反りは無きことと、封口体と合わせたときに、絶縁樹脂の盛り上りで斜めにならないことである。
【００１９】
本発明の浸漬部は、覆い板の表面に一体で設けた凸部で、輪状もしくは間欠的な輪またはランダム位置に設ける。封口体を貫通する貫通孔からケース内部に絶縁樹脂を注入したときに貫通孔より封口体の外表面にはみ出した固化する前に絶縁樹脂に少なくとも先頭が浸漬させることにより、固化後、覆い板が封口体に固定される。
【００２０】
本発明の周辺体は、覆い板に設けた、ダム形状の周回体を外側から囲むもので、ケースの外周と同程度の外周となる。
【００２１】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの概略断面図を示している。上端面が開放された開口部を有するケース１内にコンデンサ素子２を収納し、封口体３によりケース１の開口部を封止している。封口体３には、外表面と内表面とを貫通する一対のネジ付きの外部端子４を設け、外部端子４が封口体３固定されるように止めリング５を設けている。また、外部端子４は、コンデンサ素子２の両端に設けたメタリコン電極６と引き出しタブ７介して接続されている金属化フィルムコンデンサの例を示している。
封口体３には、封口体３を貫通する貫通孔８設けていて、この貫通孔８よりケース１内部に絶縁樹脂９を注入し、なおかつ貫通孔８より封口体３の外表面にはみ出した絶縁樹脂９ａをせき止める封口体３の外表面上の周辺に設けたダム形状の周回体１０を設けている。はみ出した絶縁樹脂９ａは、貫通孔８を埋めるだけではなく、止めリング５を埋没させるまで設ける。そのことにより、絶縁樹脂９が外部端子４と封口体３とのすき間を埋めるので、外部端子４と封口体３との間の気密性も向上する。また、絶縁樹脂９の量は、ダム形状の周回体１０の高さの間にあればよく、ばらつきがある程度あってもよい。
また、封口体３と平行に、ダム形状の周回体１０と接着部分１１を介して接しながら、はみ出した絶縁樹脂９ａを覆うように覆い板１２を設けている。なお、覆い板１２は外部端子４のところでくりぬかれている。この場合、覆い板１２には凹凸が必要ないので、板を打ち抜いて加工することができる。覆い板１２とダム形状の周回体１０との接着部分１１は、接着剤、接着シートまたは、超音波融着、圧入など特に限定なく使用できる部分からなる。
【００２２】
図２は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
覆い板１２にはその周辺近傍に浸漬部１２ａを設けた例を示している。浸漬部１２ａの位置は、覆い板１２の端部が引っかかってはずれないように、周辺部が好ましいが、あまり端部だと浸漬部１２ａのはみ出した絶縁樹脂９ａの浸漬時にはみ出した絶縁樹脂９ａがダム形状の周回体１０から外部に流れ出してしまうので好ましくない。そのために、浸漬部１２ａの内側にテーパー部１２ｂを設けることにより、はみ出した絶縁樹脂９ａが外部に流れ出してしまうのを軽減することができて好ましい。
【００２３】
図３は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
封口体３のダム形状の周回体１０を周辺部から少し内側にし、覆い板１２の側面に、ダム形状の周回体１０を囲むように周辺体１２ｃを設けた場合を示している。こうすることにより、はみ出した絶縁樹脂９ａがダム形状の周回体１０から外部に流れ出す経路が増加することにより、浸漬部１２ａのはみ出した絶縁樹脂９ａの浸漬時に、はみ出した絶縁樹脂９ａがダム形状の周回体１０から外部に流れ出してしまうのを軽減することができて好ましい。はみ出した絶縁樹脂９ａを軽減するには、ダム形状の周回体１０の径方向の厚みを増すとより効果的である。
【００２４】
図４は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
図２と比べ、覆い板１２の浸漬部１２ａの数を増やすことにより、接着面積が増加し、覆い板１２の封口体３との接着強度を増加させることができる。また、覆い板１２の浸漬部１２ａをリブ構造とすることによりの補強強度を増加させると、その分、覆い板１２自体の厚さを薄くすることができ小短化できて好ましい。
【００２５】
図５は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
ダム形状の周回体１０が、その内側の高さを低くした階段状の輪の場合を示していて、この内径部分に、覆い板１２を落とし蓋のように設けた場合を示している。階段の高さの差は、封口体３の厚さと同じかまたはそれよりも大きくすると、封口体３全体の長さが安定しやすく好ましい。
【００２６】
図６は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
図２と比べ、ダム形状の周回体１０の内径部分に、覆い板１２を落とし蓋のように設けた場合を示している。この落とし蓋構造により、封口体３全体の長さが安定しやすい点と、ダム形状の周回体１０高さを封口体３の厚さ分増加させることができ、はみ出した絶縁樹脂９ａのはい上がりが、低減しやすくなり好ましい。
【００２７】
図７は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の概略断面図を示している。
ダム形状の周回体１０が、内側の高さが低い二重の輪の場合を示している。この輪の高さの差は、封口体３の厚さと同じかまたはそれよりも大きくすると、封口体３全体の長さが安定しやすく好ましい。また、内側の輪と外側の輪との間に溝１０ａが形成されるので、覆い板１２を封口体３に装着したときに、はみ出した絶縁樹脂９ａが、内側の輪の高さを越えて外部にあふれ出ても、この溝１０ａに溜めることができる。はみ出した絶縁樹脂９ａを軽減するには、周回体１０の径方向の厚みを増すとより効果的である。
【符号の説明】
【００２８】
１…ケース、２…コンデンサ素子、３…封口体、４…外部端子、５…止めリング、６…メタリコン電極、７…引き出しタブ、８…貫通孔、９…絶縁樹脂、９ａ…はみ出した絶縁樹脂、１０…ダム形状の周回体、１０ａ…溝、１１…接着部分、１２…覆い板、１２ａ…浸漬部、１２ｂ…テーパー部、１２ｃ…周辺体
【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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