(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属化フィルムを巻回したコンデンサ素子をケース内に備え、前記コンデンサ素子と接続された一対のリード線をそれぞれ単線とし、前記リード線を前記コンデンサ素子の片方の端面側に前記コンデンサ素子の巻軸方向に突出させ、前記ケースに取付けられた絶縁材にて前記リード線を位置決めした状態で支持したフィルムコンデンサであって、前記絶縁材は、対向する位置にくぼみ部が設けられた二つの絶縁材からなり、このくぼみ部にて前記リード線を挟み込んだことを特徴とするフィルムコンデンサ。
【請求項２】
前記二つの絶縁材は、両端が前記ケースの内周面の上端から巻軸方向に沿って設けられた溝状の嵌合部に嵌合するとともに、前記嵌合部の内面に、前記二つの絶縁材の両端部の上面が当接するように設けられた抜け防止用突起によって固定されている請求項１に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項３】
少なくともリード線突出方向と反対側から引き出された一方のリード線をコンデンサ素子に設けられた巻芯部に通してなる請求項１または２に記載のフィルムコンデンサ。
【請求項４】
一対のリード線の絶縁材より突出した部分を折り曲げ、この折り曲げ部をはんだ付け用端子とした請求項１，２または３に記載のフィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント基板に実装するフィルムコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、市場機器の低価格化、小型化商品要求が強まる中、機械化により作業性の高いプリント基板への実装可能な電子部品の需要、小型化に対する要望が高まっている。また、高密度、大電流機器に対応した高性能なコンデンサ需要、高温環境下での新規用途も増え、対応が望まれていた。
【０００３】
以下、図７および図８を参照しながら従来のコンデンサについて説明する。従来、プリント基板実装用コンデンサは、金属化フィルムを巻回したコンデンサ素子１００、タブ端子１０１、電気接続用金属層１０２、素子と導通接続された電線１０３、ケース１０４、充填絶縁材１０５、端子固定用絶縁材１０６などから構成されている。端子１０１と金属層１０２と電線１０３は溶接にて電気接続されている。端子固定用絶縁材１０６の端子スライド挿入部１０７には端子１０１がスライドして嵌め込まれ、充填樹脂材１０５を充填されている。端子１０１と電線１０３および電線１０３と電気接続用金属層１０２は、それぞれ接続部１１２にて溶接接続されている。端子１０１はプリント基板１０８の穴１０９に挿入され、銅箔で形成されたランド部ではんだ付けされ、フィレット１１０を形成し、電気的な接続部としていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のコンデンサ構成の端子形状はタブ端子形状であり、組立時の電気接続部１１２は１台のコンデンサ当たり、端子１０１と電線１０３および電線１０３と電気接続用金属層１０２にて４カ所あり、それぞれ溶接などの電気接続が必要であった。しかし、接続箇所が多くなり、接続工数がかかるため、コストが高価となり、問題であった。
【０００５】
また、コンデンサの形状が大きくなり、プリント基板実装部品の高さ制限もあり、プリント基板実装可能な容量値に制限があり、機器の小型化、大容量化ができない等の問題となっていた。
【０００６】
また、高密度、大電流機器化に進み、コンデンサに大電流が流れる機器も増えてきている。ここで、電流はプリント基板１０８のフィレット１１０を通し流れるが、電流値が大きくなるにつれフィレット１１０の耐電流密度が高くなり、寒冷地等で使用された場合の熱衝撃性等が発生するという問題があった。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、上記課題を解決するもので、接続箇所が少なく安価な構成で、より小型化を図ることができ、耐電流性能を向上できるプリント基板実装可能なフィルムコンデンサを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためにこの発明の請求項１記載のフィルムコンデンサは、金属化フィルムを巻回したコンデンサ素子をケース内に備え、前記コンデンサ素子と接続された一対のリード線をそれぞれ単線とし、前記リード線を前記コンデンサ素子の片方の端面側に前記コンデンサ素子の巻軸方向に突出させ、前記ケースに取付けられた絶縁材にて前記リード線を位置決めした状態で支持したフィルムコンデンサであって、前記絶縁材は、対向する位置にくぼみ部が設けられた二つの絶縁材からなり、このくぼみ部にて前記リード線を挟み込んだことを特徴とする。
【０００９】
このように、コンデンサ素子と接続された一対のリード線をそれぞれ単線とし、リード線をコンデンサ素子の片方の端面側にコンデンサ素子の巻軸方向に突出させ、ケースに取付けられた絶縁材にてリード線を位置決めした状態で支持したので、接続箇所が少なくなり安価に製造できる。また、リード線間の寸法精度が高く、単線リード線形状の安価なプリント基板に実装可能なコンデンサとすることができる。
【００１０】
また、前記絶縁材は、対向する位置にくぼみ部が設けられた二つの絶縁材からなり、このくぼみ部にて前記リード線を挟み込んだことを特徴とする。このように、二つの絶縁材の対向する位置にくぼみ部を設け、このくぼみ部にてリード線を挟み込んだので、リード線の取付作業性が向上し、単線のリード線構成にてリード線間のピッチ精度を高くすることができる。
請求項２記載のフィルムコンデンサは、請求項１において、二つの絶縁材が、両端がケースの内周面の上端から巻軸方向に沿って設けられた溝状の嵌合部に嵌合するとともに、嵌合部の内面に、二つの絶縁材の両端部の上面が当接するように設けられた抜け防止用突起によって固定されている。
【００１１】
請求項３記載のフィルムコンデンサは、請求項１または２において、少なくともリード線突出方向と反対側から引き出された一方のリード線をコンデンサ素子に設けられた巻芯部に通してなる。このように、少なくともリード線突出方向と反対側から引き出された一方のリード線をコンデンサ素子に設けられた巻芯部に通してなるので、コンデンサ形状を小さくすることができる。
【００１２】
請求項４記載のフィルムコンデンサは、請求項１，２または３において、一対のリード線の絶縁材より突出した部分を折り曲げ、この折り曲げ部をはんだ付け用端子とした。このように、一対のリード線の絶縁材より突出した部分を折り曲げ、この折り曲げ部をはんだ付け用端子としたので、単線のリード線の折り曲げ部をはんだ付けすることで、リード線とプリント基板のはんだ付け接続部の電流密度を低くすることができ、接続部の損失、発熱が抑えられ耐電流強度を向上することができ、信頼性の高いコンデンサ、大電流機器が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態のフィルムコンデンサの断面図、図２はその平面図である。
【００１４】
図１および図２において、１はケース底側のリード線、２はプリント基板側の他のリード線、３はコンデンサ素子、４はケース、５は充填樹脂、６はリード線１と接続された電気接続用金属層、７はリード線２と接続された電気接続用金属層、８，９は嵌合する二つの絶縁材、１０，１１はリード線１，２と電気接続用金属層６，７の接続部、１２，１３は二つの絶縁材８，９に設けられたリード線を支持するくぼみ部、１４，１５は二つの絶縁材８，９とケース４の嵌合部、１６はケース４に設けた抜け防止用突起である。
【００１５】
コンデンサ素子３は、金属化フィルムを巻回したものでケース４内に装備される。一対のリード線１，２はそれぞれ単線とし、接続部１０，１１にてコンデンサ素子３の電気接続用金属層６，７と抵抗接続される。また、リード線１，２をコンデンサ素子３の片方の端面側にコンデンサ素子３の巻軸方向に突出させ、絶縁材８，９にてリード線１，２を位置決めした状態で支持した。この場合、二つの絶縁材８，９は、上記のように、リード線１，２を支持できるように対向する位置にくぼみ部１２，１３を有し、両端がケース４の嵌合部１４，１５に嵌合して取付けられる。嵌合部１４，１５はケース４の内周面の上端から軸方向に沿って設けた溝であり、その内面に抜け防止用突起１６が突設してある。絶縁材８，９は抜け防止用突起１６の周辺が弾性変形することで嵌合部１４，１５に嵌合され、変形した部分が元に復帰することで絶縁材８，９が抜け止めされる。また、リード線１，２は二つの絶縁材８，９のくぼみ部１２，１３にくるように配置し、くぼみ部１２，１３の形状を三角形状の溝とし、リード線１，２を挟み込んでいる。
【００１６】
この形態においては、リード線１，２として線径φ１．０ｍｍのめっき軟銅線とし、ケース４はＰＢＴ樹脂、充填樹脂５はエポキシとしている。嵌合する二つの絶縁材８，９はＰＢＴ樹脂にて形成し、高さｈを７ｍｍとしている。
【００１７】
上記構成のフィルムコンデンサの作用について説明すると、リード線１，２は二つの絶縁材８，９のくぼみ部１２，１３にて挟まれるため、リード線ピッチ寸法が定まり、規制される。さらに、嵌合された二つの絶縁材８，９はリード線１，２を固定したまま、ケース４の嵌合部１４，１５に嵌合され、一旦嵌合されると、ケース４に設けた抜け防止用突起１６にあたり、抜けることなく固定される。また、従来品と比較すると、溶接接続箇所が半分となる。
【００１８】
このように、本実施の形態のコンデンサによれば、リード線間寸法の精度が高く、プリント基板に実装可能で、安価なコンデンサとすることができるものである。
【００１９】
また、単線のリード線のピッチ寸法の規制方法として、絶縁材にあいた円形の穴に挿入する手段が考えられるが、穴径とのクリアランスを小さくしすぎると作業性がわるくなり、大きくしすぎるとピッチ寸法精度がでなくなる等の問題が発生していた。その他、単線のリード線構成にてリード線間のピッチ精度を高くすることは容易でなく、板状端子形状品の絶縁材の所定の位置にスライド挿入方式が一般的だった。しかし、上記の構成によりリード線間のピッチ寸法精度が高く、単線のリード線構成を実現できる。
【００２０】
なお、リード線の単線形状として丸線以外の長方形、楕円、四角形などいずれの形の単線としてもよいが、丸線がコスト的にすぐれている。
【００２１】
この発明の第２の実施の形態を図３および図４に基づいて説明する。図３はこの発明の第２の実施の形態のフィルムコンデンサの断面図、図４はその平面図である。なお、第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図３および図４において、１７はコンデンサ素子の巻芯、１８はケース底側の巻芯を通ったリード線、１９はプリント基板側の他のリード線、２０，２１は巻芯内部でリード線を嵌合支持する二つの絶縁材、２２，２３は二つの絶縁材２０，２１に設けられたリード線を支持するくぼみ部である。
【００２３】
ここで、少なくともリード線突出方向と反対側から引き出された一方のリード線１８はコンデンサ素子の巻芯１７を通って電気接続用金属層６に接続部１０にて抵抗溶接されている。リード線１８，１９は二つの絶縁材２０，２１のくぼみ部２２，２３にくるように配置し、二つの絶縁材２０，２１はリード線１８，１９を支持し、ケース４の嵌合部１４，１５に挿入される。嵌合部１４，１５は、ケース４の内周面の所定位置に設けた凹部であるが、第１の実施の形態と同様に溝にしてもよい。また、他方のリード線１９は一旦コンデンサ素子３の巻芯１７内部へ変形され、引き込まれた後、再び一方のリード線１８と同一方向に配置されている。ここで、リード線１８は電気接続用金属層７と二つの絶縁材２０，２１にて絶縁されている。
【００２４】
この形態においては、リード線１８，１９として線径φ１．０ｍｍのめっき軟銅線とし、嵌合する二つの絶縁材２０，２１はナイロン樹脂にて形成し、高さを巻芯内挿入部ａを５ｍｍ、巻芯外部ｂを３ｍｍとしている。
【００２５】
上記構成のフィルムコンデンサの作用について説明すると、リード線１８は巻芯１７内部を通り、リード線１８，１９は二つの絶縁材２０，２１のくぼみ部２２，２３にて挟まれるため、リード線ピッチ寸法が定まり、規制される。また、コンデンサ素子３の外側にリード線を配した実施の形態１と比較し、同一ケース４に対してより大きな外径のコンデンサ素子を組み込むことができる。さらに、二つの絶縁材２０，２１のリード線１８，１９を支持するくぼみ部２２，２３が巻芯１７内に位置するため、実施の形態１と比較し、形状を小さくできている。
【００２６】
このように、本実施の形態によれば、リード線１８，１９を巻芯１７内部を通すことにより大きな径のコンデンサ素子３をケース４へ挿入可能となり、小型化が図れる。さらに、リード線１８，１９の固定位置をコンデンサ素子３の巻芯部１７に設けたことにより、コンデンサ形状をさらに小さくすることができるものである。
【００２７】
また、ケース底側の巻芯１７を通ったリード線１８にコンデンサ素子３の巻芯１７内で温度ヒューズ、電流ヒューズを接続、配置することにより、異常電圧等の進入時に瞬時に遮断でき、ヒューズをコンデンサ内部に配するため、コンパクトに集合でき、安全となる。また、ヒューズに付随の単線を直接利用することも可能である。なお、リード線１８のみを巻芯１７内部に通す構成にしてもよい。
【００２８】
この発明の第３の実施の形態を図５および図６に基づいて説明する。図５はこの発明の第３の実施の形態のフィルムコンデンサの断面図、図６はその要部拡大図である。なお、第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図５および図６において、２４，２５はリード線で、２６は前記リード線の変形部、２７はプリント基板、２８はプリント基板の穴、２９はフィレットである。
【００３０】
ここで、リード線２４，２５は電気接続用金属層６，７に接続部１０，１１にて抵抗溶接されている。また、一対のリード線２４，２５の絶縁材８，９より突出した部分を折り曲げ、この折り曲げ部（変形部）２６をはんだ付け用端子とした。この場合、リード線が１８０度曲げられており、その先端は充填樹脂５に埋め込まれている。取付状態では変形部２６がプリント基板２７の穴２８に挿入されている。
【００３１】
この形態においては、リード線２４，２５として線径φ０．８ｍｍのめっき軟銅線とし、変形部２６はＲ１．５ｍｍ、１８０度の曲げとしている。
【００３２】
上記構成のフィルムコンデンサの作用について説明すると、はんだ付け用端子の片方につき、リード線２本がプリント基板２７の穴２８に挿入された形となり、はんだとの電気的接触面積が２倍となり、フィレット２９を通過する電流密度が耐電流強度、熱衝撃性が向上する。
【００３３】
このように、本実施の形態によれば、折り曲げた単線のリード線２４，２５の折り曲げ部２６をプリント基板の穴２８に挿入しているので、はんだ付けの電気接触面積を２倍とすることで、従来品と比較して、フィレットを通過する電流密度を低減し、発熱を抑え、より高い信頼性を有する電子部品が得られるものである。また、ここで、折り曲げたリード線２４，２５の先端をコンデンサ素子３と電気接続することにより、導通個所を複数とすることで、従来品と比較して、溶接などの接続部の抵抗を低減し、発熱を抑え、さらに高い信頼性を有する電子部品が得られる。なお、この実施の形態を第２の実施の形態に適用してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
この発明の請求項１記載のフィルムコンデンサによれば、コンデンサ素子と接続された一対のリード線をそれぞれ単線とし、リード線をコンデンサ素子の片方の端面側にコンデンサ素子の巻軸方向に突出させ、ケースに取付けられた絶縁材にてリード線を位置決めした状態で支持したので、接続箇所が少なくなり安価に製造できる。また、リード線間の寸法精度が高く、単線リード線形状の安価なプリント基板に実装可能なコンデンサを供給できる。
【００３５】
また、二つの絶縁材の対向する位置にくぼみ部を設け、このくぼみ部にてリード線を挟み込んだので、リード線の取付作業性が向上し、単線のリード線構成にてリード線間のピッチ精度を高くすることができる。
【００３６】
請求項３では、少なくともリード線突出方向と反対側から引き出された一方のリード線をコンデンサ素子に設けられた巻芯部に通してなるので、コンデンサ形状を小さくすることができ、小型のプリント基板実装可能なコンデンサを供給できる。
【００３７】
請求項４では、一対のリード線の絶縁材より突出した部分を折り曲げ、この折り曲げ部をはんだ付け用端子としたので、単線のリード線の折り曲げ部をはんだ付けすることで、リード線とプリント基板のはんだ付け接続部の電流密度を低くすることができ、接続部の損失、発熱が抑えられ耐電流強度を向上することができ、高耐熱、大電流環境に順応した、信頼性の高いプリント基板実装用コンデンサを供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態のフィルムコンデンサの断面図である。
【図２】図１のリード線引き出し側から見た平面図である。
【図３】この発明の第２の実施の形態のフィルムコンデンサの断面図である。
【図４】図３のリード線引き出し側から見た平面図である。
【図５】この発明の第３の実施の形態のフィルムコンデンサの断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】（ａ）は従来例のフィルムコンデンサの一部破断側面図、（ｂ）はその線引き出し側から見た平面図である。
【図８】従来例のリード線の接続状態の拡大図である。
【符号の説明】
１    ケース底側のリード線
２    プリント基板側の他のリード線
３    コンデンサ素子
４    ケース
５    充填樹脂
６    電気接続用の金属層
７    電気接続用の金属層
８    絶縁材
９    絶縁材
１０    接続部
１１    接続部
１２    絶縁材のくぼみ部
１３    絶縁材のくぼみ部
１４    ケース嵌合部
１５    ケース嵌合部
１６    抜け防止用突起
１７    コンデンサの巻芯
１８    リード線
１９    リード線
２０    絶縁材
２１    絶縁材
２２    絶縁材のくぼみ部
２３    絶縁材のくぼみ部
２４    リード線
２５    リード線
２６    リード線の変形部
２７    プリント基板
２８    プリント基板の穴
２９    フィレット
１００    従来例のコンデンサ素子
１０１    従来例の端子
１０２    従来例の電気接続用金属層
１０３    従来例の電線
１０４    従来例のケース
１０５    従来例の充填樹脂
１０６    従来例の端子固定用絶縁材
１０７    従来例の端子スライド挿入部
１０８    従来例のプリント基板
１１９    従来例のプリント基板の穴
１１０    従来例のフィレット
【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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【図８】
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