(57)【要約】【課題】電子部品を収納した樹脂ケースを車輌用分野に用いても、樹脂ケースに一体成型されたフランジ部に亀裂が生じることなく外部取り付け部材に確実に固定保持することができ、樹脂ケースを外部取り付け部材に締結したときの振動を抑制することを目的とする。【解決手段】電子部品を収納する樹脂ケース１１をネジ部品により外部取り付け部材に締結される樹脂ケース１１であって、上記樹脂ケース１１は、樹脂ケース１１と一体成型された複数のフランジ部１２を有し、このフランジ部１２に上記ネジ部品が貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に金属カラー１３と該金属カラー１３の外周側面に緩衝部材１４を配設してフランジ部１２と金属カラー１３が直接接触しないようにしたことを特徴とする電子部品収納用樹脂ケースとするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収納する樹脂ケースをネジ部品により外部取り付け部材に締結される樹脂ケースであって、上記樹脂ケースは、ケースと一体成型された複数のフランジ部を有し、このフランジ部の上下に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に金属カラーと該金属カラーの外周側面に設けた緩衝部材が配設され、金属カラーがフランジ部に直接接触しないようにしたことを特徴とする電子部品収納用樹脂ケース。
【請求項２】
上記金属カラーは、フランジ部の両平面から突出するようにした請求項１に記載の電子部品収納用樹脂ケース。
【請求項３】
上記緩衝部材は、ゴム系、シリコン系、フッ素系、ウレタン系の樹脂のいずれか１種である請求項１に記載の電子部品収納用樹脂ケース。
【請求項４】
上記請求項１〜３のいずれか１の電子部品収納用樹脂ケースを用いたケースモールド型コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動，衝撃，温度変化の激しい環境で使用される電子部品に関するもので、電子部品を収納する樹脂ケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を樹脂ケースに収納するものとして、例えば、特許文献１には、上面に開口部を有する樹脂ケース内に電子部品を収納するとともに、上記樹脂ケース上面に金属製蓋体で開口部を覆うように配置し、かつ樹脂ケース上面と金属製蓋体下面とを接着剤を介して接合して成る電子部品とすることにより、電子部品をマザーボードに実装する際の半田リフロー工程時に加わる熱衝撃や、落下衝撃によって金属製蓋体と接着剤接合界面に剥がれが生じ、キャビティの気密性が失われ、耐湿性の低下、圧電共振素子の電極腐食、更には、圧電共振子の特性の変動もしくは特性不良が発生するといった課題を解決することができるということが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、電子部品を収納した樹脂ケースの取り付け方法として、引出線を有する部品素子と、該素子を収納するケースと、該ケースの開口部に配設され、かつ引出線が挿通する孔または溝を有し、上記ケースより大きい寸法の角形絶縁板とからなり、該絶縁板の略中央部に貫通窓を設け、該窓より樹脂を注入するように構成し、上記絶縁板に外部接続端子をインサート成型により一体化し、かつ、引出線と接続したことにより、耐振性を有し、外部接続端子とプリント基板とのはんだ付けも容易に行うことができ、品質が安定化するということが開示されている。
【０００４】
上記特許文献１は、電子部品収納用樹脂ケースと金属製蓋体とを接着剤で接続するものであり、特許文献２は、樹脂ケースの開口部に設けた外部接続端子をインサート成型した絶縁板をプリント基板へ半田付けにより接続するものである。
【０００５】
一方、樹脂ケースにフランジ部を設けたものとして特許文献３が開示されている。これは、機器に取り付けるためのフランジ部を一体成型したポリフェニレンサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳと略す）製の外装ケースと、これに接着するエポキシ樹脂との接着強度を規定したものであり、このことにより、ＰＰＳの特性である大きい機械的強度、高耐熱温度、耐水性、耐油性を活かして、環境性が高く、軽量のコンデンサを得ることができるとされている。
【０００６】
また、コンデンサを収納した樹脂ケースのフランジ部に金属カラーを配設したものとして特許文献４が開示されている。これは、コンデンサ素子を収容して外部接続用の端子部を除いてモールド樹脂した樹脂ケースと、この樹脂ケースを内部に結合した金属ケースからなるケースモールド型コンデンサにおいて、上記樹脂ケースに舌片状のフランジ部を設け、このフランジ部を金属ケースに設けられたフランジ部上に載置すると共に、樹脂ケースのフランジ部に設けられた取り付け孔内に、このフランジ部の厚さより長い高さ寸法で円筒状に形成された金属製のカラーを配設した状態でボルトを螺合することにより、上記樹脂ケースを金属ケースに結合したものであり、金属ケース内に樹脂ケースを結合しても、樹脂ケースと金属ケースの双方の寸法公差のバラツキを吸収し、双方に歪みが発生することがなく、高い寸法精度を発揮することができるため、小型軽量化を図ることができるという効果が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１９７７９９号公報
【特許文献２】特開２０００−３３１８６１号公報
【特許文献３】特開２００４−１４６７２４号公報
【特許文献４】特開２００９−２５２９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３は、車輌用分野などに使用可能な電子部品で、機器に取り付けるためのフランジ部を一体成型したＰＰＳ製の外装ケースが開示されている。ＰＰＳは機械的強度、耐熱性、耐水性に優れ、過酷な使用条件にも耐える材料であるとされているが、この電子部品を車輌用に取り付ける場合は、そのフランジ部と車輌用の取り付け部材とを金属製のネジで締め付けて固定する必要があり、ＰＰＳに直接金属製のネジを締め付けるとＰＰＳが破損したり、衝撃試験や温度サイクル試験で取り付け部に亀裂が発生したりして、車輌用の取り付け部材との固定に不具合が生じる課題を有している。
【０００９】
また、特許文献４は、樹脂ケースと金属ケースの双方の寸法公差のバラツキを吸収し、双方に歪みが発生することがなく、高い寸法精度を発揮することができるため、小型軽量化を図ることができるという効果が得られるとされているが、車輌用分野に用いた場合、その振動や環境温度の変化により、樹脂ケースに一体成型されたフランジ部に亀裂が生じ、金属ケースとの結合に不具合を生じるという課題を有している。
【００１０】
これらは、樹脂ケースの材料であるＰＰＳが流れ方向（ＭＤ）と直角方向（ＴＤ）で線膨張係数が違うこと、ＰＰＳの線膨張係数と金属の線膨張係数とのアンバランスにより、振動や環境温度変化で機械的強度の弱いフランジ部に亀裂が生じやすくなるためと推測される。
【００１１】
一方、電子部品として金属化フィルムコンデンサを用いた場合、この金属化フィルムコンデンサに電流を流すと、蓄積される電荷によって金属化フィルム間においてクーロン引力が発生する。そして、電流の大きさが変動したり断続電流が流れたりした場合には、このクーロン引力が時間と共に変化し、コンデンサ素子の巻回軸方向に直交する方向にコンデンサ素子が振動し、コンデンサ素子の周囲に充填されたモールド樹脂を通じて樹脂ケースに伝播され、騒音として課題となる場合がある。
【００１２】
特に、このような金属化フィルムコンデンサをＨＥＶ用のインバータ回路の平滑用に用いる場合には、スイッチング周波数が数ｋＨｚ〜１５ｋＨｚという可聴周波数であることから、高い静粛性が要求される自動車用に使用する場合には上記騒音をできるだけ低減することが必要であり、このような高周波領域において発生する騒音を低減する必要がある。
【００１３】
本発明は、電子部品を収納した樹脂ケースを車輌用分野に用いても、樹脂ケースに一体成型されたフランジ部に亀裂が生じることなく外部取り付け部材に確実に固定保持することができ、樹脂ケースを外部取り付け部材に締結したときの振動を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、電子部品を収納する樹脂ケースをネジ部品により外部取り付け部材に締結される樹脂ケースであって、上記樹脂ケースは、ケースと一体成型された複数のフランジ部を有し、このフランジ部の上下に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に金属カラーと該金属カラーの外周側面に設けた緩衝部材が配設され、金属カラーがフランジ部に直接接触しないようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明は、樹脂ケースのフランジ部に設けた貫通孔に金属カラーと該金属カラーの外周側面に緩衝部材を配設してフランジ部と金属カラーが直接接触しないようにすることにより、フランジ部の材料と金属カラーとの線膨張係数の差を緩衝部材で緩衝することができる。これにより、フランジ部の亀裂を防止することができる。
【００１６】
これは、金属カラーよりもフランジ部の材料の線膨張係数が高いので、温度サイクルを与えると、ケース成型時に金属カラーと一体成型しているため、フランジ部の膨張分が金属カラーで押さえ込まれて、フランジ部の応力の弱い部分に亀裂が発生するのを抑制することができる。
【００１７】
また、金属カラーをフランジ部の両面から突出させるようにすることにより、外部取り付け部材がフランジ部に直接接触しないため、電子部品で発生した振動を緩衝部材で吸収して騒音を低減することができ、ボルト締め付け時の応力が直接フランジ部に加わらないので、フランジ部の破損も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態における電子部品収納用樹脂ケースの斜視図
【図２】同樹脂ケースのフランジ部の拡大斜視図
【図３】本実施例１のケースモールド型コンデンサの構成を表す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における電子部品収納用樹脂ケースの斜視図を図１に示す。また、図２は樹脂ケースの外側側面に設けたフランジ部の拡大斜視図である。
【００２０】
図１、図２において、１１はＰＰＳ等の樹脂からなる樹脂ケースで、１２は樹脂ケース１１の開口部付近の外側に配設されたフランジ部である。フランジ部１２には貫通孔が設けられ、この貫通孔に金属カラー１３と、金属カラー１３の外周側面に緩衝部材１４が配設されている。
【００２１】
樹脂ケース１１は、ＰＰＳ等を成型することにより得られる。この成型のときにフランジ部１２も同時に形成される。
【００２２】
フランジ部１２には貫通孔が設けられており、この貫通孔には、金属カラー１３と、金属カラー１３の外周側面に緩衝部材１４が設けられている。このことにより、金属カラー１３は樹脂ケース１１と直接接触することがない。また、金属カラー１３はフランジ部１２の上下平面部より突出するように配設させる。これは、樹脂ケース１１を外部取り付け部材に締結する際、樹脂ケース１１と外部取り付け部材と直接接触しないようにするためである。
【００２３】
金属カラー１３は、一般的に市販されているものを用いることができる。また、緩衝部材１４は、ゴム系、シリコン系、フッ素系、ウレタン系の樹脂からなるシートを用いるのが好ましい。
【００２４】
このような電子部品収納用樹脂ケースとすることにより、フランジ部１２の材料と金属カラー１３との線膨張係数の差を緩衝部材１４で緩衝することができるので、フランジ部１２の亀裂を防止することができる。これは、金属カラー１３よりもフランジ部１２の材料の線膨張係数が高いので、温度サイクルを与えると、樹脂ケース１１の成型時に金属カラー１３と一体成型しているため、フランジ部１２の膨張分が金属カラー１３で押さえ込まれて、フランジ部１２の応力の弱い部分に亀裂が発生するのを抑制することができると推測される。
【００２５】
また、金属カラー１３をフランジ部１２の両面から突出させるようにすることにより、フランジ部１２と外部取り付け部材とが直接接触していないので、電子部品で発生した振動を緩衝部材で吸収することができるので、騒音を低減することができる。
【００２６】
次に本実施の形態における電子部品収納用樹脂ケースを用いた具体的な実施例について説明する。
【００２７】
（実施例１）
図３は、電子部品として金属化フィルムコンデンサを用いたケースモールド型コンデンサの斜視図である。
【００２８】
図３において、樹脂ケース１１とフランジ部１２は、ＰＰＳの樹脂を用いて一体成型したもので、上記実施の形態で説明したものである。
【００２９】
２１は樹脂ケース１１内に収納された金属化フィルムコンデンサ、２２は金属化フィルムコンデンサ２１の両端面にそれぞれ接続した一対のバスバーである（本実施例１では金属化フィルムコンデンサ２１を５個並列に接続した）。
【００３０】
２３は金属化フィルムコンデンサ２１を収納した樹脂ケース１１を取り付ける外部取り付け部材であるアルミニウムの金属ケースである。
【００３１】
樹脂ケース１１のフランジ部１２は、金属ケース２３に設けたフランジ受け台（図示せず）に嵌合させ、ネジ２４で締結させてある。
【００３２】
なお、樹脂ケース１１のフランジ部１２は、図示してないが図２に示したように、金属カラー１３と該金属カラー１３の外周側面に設けた緩衝部材１４が配設され、金属カラー１３がフランジ部１２に直接接触しないようにしている。また、樹脂ケース１１内には一対のバスバー２２に設けた外部接続端子部を除いてモールド樹脂が充填される。
【００３３】
金属カラー１３の外周側面に設けた緩衝部材１４としては、ゴム系のハネナイト（登録商標：内外ゴム（株）製）を用い、ハネナイトを金属カラー１３の外周側面に巻き付けた後、フランジ部１２の貫通孔に配設した。
【００３４】
このようにして作製したケースモールド型コンデンサは、定格電圧６５０ＶＤＣ、容量２０００μＦのもので、使用温度条件は周囲温度−４０℃〜９０℃、高周波リップル電流７０〜１００Ａで使用されるものである。
【００３５】
（実施例２）
上記実施例１において、緩衝部材１４にシリコン系であるシリコーンレジンパウダー（信越化学製）をシート化したものを用いた以外は上記実施例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。
【００３６】
（実施例３）
上記実施例１において、緩衝部材１４にフッ素系であるナフロン（登録商標：ニチアス（株）製）を用いた以外は上記実施例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。
【００３７】
本実施例１〜３のケースモールド型コンデンサについて、正弦波リプル電流１００Ａ（周波数２０ｋＨｚ）を通電したときのアルミケースの外側面に取り付けられた加速度センサー（図３の●印）で振動測定した。その結果を（表１）に示す。
【００３８】
なお、比較例１として、上記実施例１のケースモールド型コンデンサにおいて、フランジ部１２の貫通孔に直接金属カラー１３を設けたもの（緩衝部材無し）を用いた。貫通孔の穴径は金属カラー１３の外径に調整した。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
（表１）から明らかなように、実施例１〜３のケースモールド型コンデンサは、比較例１のものに比べて各測定箇所で約２Ｇ低い結果が得られた。これは、金属ケース２３との接続部である金属カラー１３と樹脂ケース１１の間に緩衝部材１４を設けることにより、緩衝部材１４が振動を吸収し、低減されたことによる。
【００４１】
これらのことから、本実施例によるケースモールド型コンデンサとすることにより、接続された電気機器への振動伝搬が低減され、樹脂ケース１１と金属ケース２３との接合においても、樹脂ケース１１のフランジ部１２に亀裂が生じることなく、金属化フィルムコンデンサ２１の放熱性にも優れ、長寿命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。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明による電子部品収納用樹脂ケースは、電子部品を収納して車輌用分野に用いても、樹脂ケースに一体成型されたフランジ部に亀裂が生じることなく外部取り付け部材に確実に固定保持することができ、樹脂ケースを外部取り付け部材に締結したときの振動を抑制することができ、特にハイブリッド自動車のモータ駆動用インバータ回路の平滑用等に有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１１  樹脂ケース
１２  フランジ部
１３  金属カラー
１４  緩衝部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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