(57)【要約】【課題】金属化フィルムを使用したコンデンサ素子と、これを収容する、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端子とを有する金属化フィルムコンデンサにあって、耐湿性と耐振動性を維持しながら、外部引き出し端子と外部端子との接続のところで発生する不具合を解消させ、大電流を扱える金属化フィルムコンデンサを得ることを目的にしている。【解決手段】外部端子と接続する引き出し端子の接続部分に、その引き出し端子の先端部から一体に延設された延設部を設けていて、その延設部は、外部端子の底部外周よりも内側に設けられていて、なおかつ、外部端子と接続する引き出し端子の接続部分に、切り欠き部または貫通穴部を設ける。【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、外表面と内表面とを有する封口体と、この封口体の外表面から内表面間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端子とを有する金属化フィルムコンデンサにあって、前記外部端子と接続する前記引き出し端子の接続部分には、その引き出し端子の先端部から一体に延設された延設部を設けていて、その延設部は、前記外部端子の接続端部の外周よりも内側に設けられていて、なおかつ、前記外部端子と接続する前記引き出し端子の接続部分には、切り欠き部または貫通穴部が設けられている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】
従来、金属化フィルムコンデンサは、コンデンサ素子の両端の電極に引き出し端子を接続し、樹脂ケースに収納した後、樹脂ケース内を絶縁樹脂で充填していた。そして、絶縁樹脂よりはみ出した引き出し端子部分を外部と接続する外部端子として使用していた。
【０００３】
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、このインバータ回路の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るようになってきた。
そのため、従来のような、引き出し端子の先の部分を外部端子として使用する代わりに、特許文献１には、ケースの開口部に封口体を設けて耐湿性を改善させ、またこの封口体に外部端子を設けて、引き出し端子と接続することにより耐振動性を改善する技術が開示されている。
【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、上記の様なインバータ回路においても、車載等の移動体などの用途では、大電流を扱うことが多く、この場合、引き出し端子と外部端子との接続のところで、接続容量不足のため発熱問題を生じやすい。
【０００６】
本発明は、ケース付き金属化フィルムコンデンサの耐湿性と耐振動性を維持しながら、外部引き出し端子と外部端子との接続のところで発生する不具合を解消させ、大電流を扱える金属化フィルムコンデンサを得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に、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、外表面と内表面とを有する封口体と、この封口体の外表面から内表面間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端子とを有する金属化フィルムコンデンサにあって、前記外部端子と接続する前記引き出し端子の接続部分には、その引き出し端子の先端部から一体に延設された延設部を設けていて、その延設部は、前記外部端子の接続端部の外周よりも内側に設けられていて、なおかつ、前記外部端子と接続する前記引き出し端子の接続部分には、切り欠き部または貫通穴部が設けられている金属化フィルムコンデンサを提案するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ケース付き金属化フィルムコンデンサの耐湿性と耐振動性を維持しながら、引き出し端子と外部端子との接続のところで発生する不具合を解消させ、大電流に耐える金属化フィルムコンデンサを提供することができる。
【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外部端子と引き出し端子との接続部分を示している。
【図２】本発明に係る金属化フィルムコンデンサの断面図を模式的に示している。
【図３】発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の外部端子と引き出し端子との接続部分を示している。
【図４】本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の断面図を模式的に示している。
【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、フィルムを介して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、下記に示す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、銅、亜鉛、アルミニウム、錫、はんだ等の金属または合金からなり、溶射によって形成されたコンデンサ素子の端面に設けた電極で、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る。場合によっては、メタリコン電極の表面にめっきを施してもよい。
【００１２】
本発明のケースは、上端面に開口部のある有底筒状の容器で、一般的にフィルムコンデンサに使用しているもので、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。
【００１４】
本発明の外部端子は、外部との接続用の端子で、封口体の外表面から内表面間を貫通する。形状は、単純な柱状体のほか、封口体からぬけないように、封口体の内表面と接するように柱状体の胴部に鍔部を設けてもよい。そして、この鍔部と、封口体の外表面と接する側に設けた留め具とで封口体を挟むようにすると、外部端子が封口体に固定される。留め具はたとえば柱状体の胴部に設けた溝部等の所に差し込まれる。また、外部とは、ボルトにより接続できるような、外部端子の胴部の鍔部とは反対側に設けたネジ加工部等により接続される。
外部端子本体の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、はんだ等をめっきする場合もある。胴部は、直径が１ｍｍから３０ｍｍ程度の柱状形でその大きさは流れる電気量により決定する。胴部または鍔部の外周形は、多角形または非円形とすると、外部端子の軸方向に回転を防止するために好ましい。最終的には注入される絶縁樹脂により鍔部の外周が充填により回転が固定される。一般的には６角形または４角形で、楕円形、波状の円形でもよい。鍔部がない場合には、胴部の外周形特に封口体部分またはそれよりケース内側が多角形または非円形とすると、外部端子の軸方向に回転するのを防止するために好ましい。
【００１５】
本発明の引き出し端子は、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。変形可能な金属の箔、薄板が使用でき、はんだ接続、溶接、圧接可能なものが使用できるが、広い接続面積が可能で、そのため大電流が扱える点ではんだ接続が好ましい。特に電気的良導体として銅または銅合金が好ましく、表面に錫やはんだ等のめっき設けてもよい。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。
外部端子と接続する引き出し端子の接続部分には、その引き出し端子の先端部から一体に延設された延設部を設けていて、その延設部は、外部端子の接続端部の外周よりも内側に設けられていて、なおかつ、外部端子と接続する引き出し端子の接続部分には、切り欠き部または貫通穴部が設けられている。
【００１６】
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外部端子と引き出し端子との接続部分を示している。図１では、はんだ付け等による接続の前の状態を示している。また、接続部分が見やすいように、通常の表示とは逆さまとなっている。
引き出し端子１には、その先端部から一体に延設された延設部２を設けていて、その延設部２は、柱状の外部端子３との接続部分の端部外周よりも内側に設けられていて、なおかつ、外部端子３と接続する引き出し端子１の接続部分には、貫通穴部４が設けられている。図１では、外部端子３と引き出し端子１との接続は、半分が貫通穴部４のある引き出し端子１の本体部分と、残り半分が延設部２とで接続している。貫通穴部４により、熱経路が分断されるので、貫通穴部４より先と延設部２とが加熱しやすくなる。そして、はんだによる接続の場合、外部端子３と引き出し端子１との接続は、延設部２と貫通穴部４の所を重点的にはんだ付けにより行う（図省略）。
引き出し端子１の幅は、流れる電流密度により設計されるが、外部端子３との接続部分で、外部端子３の直径よりも幅が広いと、外部端子３が、封口体９から抜き出るのを防止することができる点で好ましい。
【００１７】
ところで、延設部２と貫通穴部４とがそれらと接続する外部端子３の端面外周よりも外側まで大きいと、はんだが外部端子３と引き出し端子１との接続面よりも外部端子３の側面側にはみ出しやすくなり、外部端子３が封口体９に設けた外部端子用の穴を貫通し難くなり好ましくない。
また、必ずしも必要ではないが、引き出し端子１と外部端子３との接続部分には、外部端子３の端部に設けた突起５と、その突起５を貫通する位置決め用穴６が引き出し端子１に設けられている。突起５と位置決め用穴６は、断面が円形のほか、多角形にすると外部端子３の軸回転を防止することができる。また、突起５を外部端子３の軸からずらすことによっても、外部端子３の軸回転を防止することができる。
【００１８】
図２は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの断面図を模式的に示している。
上方に開口部を有するケース７内に、コンデンサ素子８を収納し、開口部を封口体９で封口した構造になっている。
外部端子３は、図１で示すように、引き出し端子１の一方の端とはんだ等により接続されている。また、引き出し端子１のもう一方の端とは、コンデンサ素子８の両端に設けたメタリコン電極１０とそれぞれ接続されている。また、外部端子３は、封口体９の外表面から突き出すように設けている。また、封口体９に設けた注入孔１０より、ケース７内部に絶縁樹脂１１を注入し、なおかつ注入孔１０より外表面にはみ出した絶縁樹脂１１をせき止めるダム形状の周回体１２を封口体９に設けている。はみ出した絶縁樹脂１１は、注入孔１０を埋めるだけではなく、絶縁樹脂１１が外部端子３と封口体９とのすき間を埋めるので、外部端子３と封口体９との間の気密性も向上する。また、絶縁樹脂１１の量は、周回体１２の高さ以下であればよく、ばらつきがある程度あってもよい。
絶縁樹脂１１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。
【００１９】
図３は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の外部端子と引き出し端子との接続部分を示している。図３では、はんだ付け等による接続の前の状態を示している。また、接続部分が見やすいように、通常の表示とは逆さまとなっている。
引き出し端子１には、その先端部から一体に延設された延設部２を設けていて、その延設部２は、外部端子３との接続部分の外周よりも内側に設けられていて、なおかつ、外部端子３と接続する引き出し端子１の接続部分には、切り欠き部１３が設けられている。そして、外部端子３と引き出し端子１との接続は、延設部２と切り欠き部１３の所を重点的にはんだ付け等により行う。
【００２０】
図４は、本発明に係る金属化フィルムコンデンサの別の断面図を模式的に示している。
図２との違いは、封口体９の内表面と接する外部端子３の胴部に設けた鍔部１４と、封口体９の外表面と接する側に留め具１５とで、封口体９を挟む構造にした点で、留め具１５を固定するための胴部には、溝部１６を設ける。溝部１６の溝穴方向は、留め具１５の板面が封口体９の外表面と面接触することができるように、外部端子３の胴部の長さ方向に対して垂直方向に設ける。
また、貫通孔１０よりケース７内部に絶縁樹脂１１を注入し、留め具１５を埋没させるまで設ける。
【符号の説明】
【００２１】
１…引き出し端子、２…延設部、３…外部端子、４…貫通穴部、５…突起、６…位置決め用穴、７…ケース、８…コンデンサ素子、９…封口体、１０…メタリコン電極、１１…絶縁樹脂、１２…ダム形状の周回体、１３…切り欠き部、１４…鍔部、１５…留め具、１６…溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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