(57)【要約】【課題】水分の侵入を効果的に阻止するコンデンサを提供する。【解決手段】コンデンサ１は、正極フィルム３ａと負極フィルム３ｂが捲回されているコンデンサ素子２と、正極フィルム３ａと接続されている正電極１０ａと、負極フィルム３ｂと接続されている負電極１０ｂと、コンデンサ素子２の周方向に巻きつけられ、間に樹脂６が設けられている複数枚の金属箔８ａ、８ｂと、を備える。金属箔８ａは、捲回軸方向の一方の端部が正電極１０ａに接合されているとともに、他方の端部が負電極１０ｂから離れている。金属箔８ｂは、捲回軸方向の一方の端部が負電極１０ｂに接合されているとともに、他方の端部が正電極１０ａから離れている。いずれの金属箔も、少なくとも一部が捲回軸方向で別の金属箔と重なっている。コンデンサ素子２の正電極１０ａから負電極１０ｂまで途切れることなくいずれかの金属箔で覆われている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサであって、
正極フィルムと負極フィルムが捲回されているコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の捲回軸方向の一方の端にて前記正極フィルムと接続されている正電極と、
前記コンデンサ素子の捲回軸方向の他方の端にて前記負極フィルムと接続されている負電極と、
前記コンデンサ素子の周方向に巻きつけられている複数枚の金属箔であって、夫々の金属箔の間に絶縁層が設けられている前記複数枚の金属箔と、を備え、
前記複数枚の金属箔のうちの少なくとも１枚の金属箔は、前記捲回軸方向の一方の端部が前記正電極に接合されているとともに、他方の端部が前記負電極から離れており、
前記複数枚の金属箔のうちの別の少なくとも１枚の金属箔は、前記捲回軸方向の一方の端部が前記負電極に接合されているとともに、他方の端部が前記正電極から離れており、
いずれの前記金属箔も、少なくとも一部が前記捲回軸方向で別の前記金属箔と重なっており、
前記コンデンサ素子の前記正電極から前記負電極まで途切れることなくいずれかの前記金属箔で覆われている、コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極フィルムと負極フィルムが捲回されているコンデンサ素子を備えるコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、コンデンサ素子と、コンデンサ素子の外周を包囲する外装体と、を備えるコンデンサが開示されている。コンデンサ素子は、フィルムが捲回されているコンデンサ素子と、コンデンサ素子の捲回軸線方向の一方の端に形成される正電極と、コンデンサ素子の他方の端に形成される負電極と、を備える。外装体は、金属箔と、金属箔全体を覆っている絶縁薄状体と、を備える。外装体は、コンデンサ素子のフィルムを外気の水分から保護するために備えられている。絶縁薄状体は、正電極と負電極のそれぞれに接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０１９２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンデンサ素子の保護は、主に金属箔が担い、絶縁薄状体は、金属箔を正負の電極から絶縁するために備えられている。特許文献１の技術では、各電極と金属箔との間に絶縁薄状体が位置しており、金属箔は各電極には接していない。通常、絶縁薄状体は、金属箔に比べると水分を透過しやすい樹脂等から構成されている。そのため、水分が各電極と金属箔との間の絶縁薄状体を介してコンデンサ素子のフィルムに到達する虞がある。本明細書では、水分の侵入を効果的に阻止するコンデンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示するコンデンサは、正極フィルムと負極フィルムが捲回されているコンデンサ素子と、コンデンサ素子の捲回軸方向の一方の端にて正極フィルムと接続されている正電極と、コンデンサ素子の捲回軸方向の他方の端にて負極フィルムと接続されている負電極と、コンデンサ素子の周方向に巻きつけられている複数枚の金属箔であって、夫々の金属箔の間に絶縁層が設けられている複数枚の金属箔と、を備える。複数枚の金属箔のうちの少なくとも１枚の金属箔は、一方の端部が正電極に接合されているとともに、他方の端部が負電極から離れている。この当該少なくとも１枚の金属箔により、正電極の近傍からは、水分が侵入しにくくなっている。さらに、複数枚の金属箔のうちの別の少なくとも１枚の金属箔は、一方の端部が負電極に接合されているとともに、他方の端部が正電極から離れている。この当該別の少なくとも１枚の金属箔により、負電極の近傍からも、水分が侵入しにくくなっている。一方、正電極に接続されている少なくとも一枚の金属箔と、負電極に接続されている別の少なくとも一枚の金属箔の間に、捲回軸線方向の隙間があるとそこから水分が侵入し易くなってしまう。そこで、本明細書が開示するコンデンサでは、いずれの金属箔も、少なくとも一部が捲回軸方向で別の前記金属箔と重なっており、コンデンサ素子の正電極から負電極まで途切れることなくいずれかの金属箔で覆われている。従って、上記の２個の電極の間のいずれかの位置からコンデンサ内に水分が侵入する場合では、最外側の金属箔表面に達した水分は、その金属箔の端部（電極に接続されていない方の端部）まで移動し、当該金属箔の他方の面側に回り込むことになる。そして、水分は、次層の金属箔の表面に沿ってその次層の金属箔の端部まで移動しないと、さらに次の金属箔には達し得ない。即ち、侵入した水分は、一直線にコンデンサ素子に到達することができない。このように、上記のコンデンサでは、夫々の電極に金属箔が接合しているとともに、水分の侵入経路を長くするための構造（以下ではラビリンス構造と呼ぶ）が採用されている。その結果、水分の侵入が効果的に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施例のコンデンサの斜視図である。
【図２】コンデンサ素子が捲回されている様子を示す図である。
【図３】第１実施例のコンデンサの捲回軸方向における断面図である。
【図４】第１実施例のコンデンサの周方向における断面図である。
【図５】第２実施例のコンデンサの捲回軸方向における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１実施例）
図１〜図４を参照して第１実施例のコンデンサ１を説明する。コンデンサ１は、捲回型のフィルムコンデンサである。コンデンサ１は、コンデンサ素子２と、正電極１０ａと、負電極１０ｂと、を備える。図２に示すように、コンデンサ素子２では、１組の正極フィルム３ａ及び負極フィルム３ｂが巻芯５の周囲に捲回されている。図３に示すように、正極フィルム３ａ及び負極フィルム３ｂがコンデンサ素子２の径方向（即ち図３のＺ軸方向）に交互に重なっている。図示省略しているが、各フィルム３ａ、３ｂは、誘電体フィルムと、当該誘電体フィルムの一方の面に金属蒸着された蒸着膜と、を備える金属化フィルムである。各フィルム３ａ、３ｂは、蒸着膜を備える面が内側に向くように捲回されている。誘電体フィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等で構成されるプラスチィクフィルムである。蒸着膜は、例えば、アルミニウム、亜鉛等で構成される。なお、フィルム３ａ、３ｂの捲回回数は何回でもよい。
【０００８】
各電極１０ａ、１０ｂは、金属溶射によって形成されるメタリコン電極である。正電極１０ａは、コンデンサ素子２の捲回軸方向の一方の端（即ち図３の左側）にて正極フィルム３ａと接続されているが、負極フィルム３ｂとは接続されていない。正電極１０ａは、その形成時に正極フィルム３ａに溶着されることによって、正極フィルム３ａに接続される。このような溶着により、正電極１０ａと正極フィルム３ａとが密着することができる。
【０００９】
負電極１０ｂは、コンデンサ素子２の捲回軸方向の他方の端（即ち図３の右側）に負極フィルム３ｂと接続されているが、正極フィルム３ａとは接続されていない。負電極１０ｂは、その形成時に負極フィルム３ｂに溶着されることによって、負極フィルム３ｂに接続される。このような溶着により、負電極１０ｂと負極フィルム３ｂとが密着することができる。
【００１０】
図３、図４に示すように、コンデンサ１は、さらに、２枚の金属箔８ａ、８ｂを備える。２枚の金属箔８ａ、８ｂは、コンデンサ素子２の周方向に巻きつけられている。各金属箔８ａ、８ｂは、両面が樹脂６によって覆われている。即ち、金属箔８ａ、８ｂの間には、樹脂６が位置している。樹脂６は、金属箔８ａ、８ｂを絶縁する絶縁層である。金属箔８ａは、コンデンサ素子２の捲回軸方向の一方の端部（図３の左側）が正電極１０ａに接合されているとともに、他方の端部（図３の右側）が負電極１０ｂから離れている。金属箔８ａは、正電極１０ａの形成時に、正電極１０ａに溶着されることによって、正電極１０ａに接合される。このような溶着により、金属箔８ａと正電極１０ａとが密着することができる。金属箔８ａにより、正電極１０ａの近傍からは、水分が侵入しにくくなっている。
【００１１】
金属箔８ｂは、金属箔８ａの外側に巻きつけられている。金属箔８ｂは、コンデンサ素子２の捲回軸方向の一方の端部（図３の右側）が負電極１０ｂに接合されているとともに、他方の端部（図３の左側）が正電極１０ａから離れている。金属箔８ｂは、負電極１０ｂの形成時に、負電極１０ｂに溶着されることによって、負電極１０ｂに接合される。このような溶着により、金属箔８ｂと負電極１０ｂとが密着することができる。金属箔８ｂにより、負電極１０ｂの近傍からは、水分が侵入しにくくなっている。なお、変形例では、水分の侵入を防止するための保護フィルムを金属箔８ｂの外側に設けてもよい。
【００１２】
金属箔８ａ、８ｂは、その一部が捲回軸方向で互いに重なっている。金属箔８ａは正電極１０ａに接しているが、負電極１０ｂからは離れている。金属箔８ｂは負電極１０ｂに接しているが、正電極１０ａからは離れている。そして、金属箔８ａと金属箔８ｂは樹脂６により絶縁されている。金属箔８ａはその端部が正電極１０ａと密着しており、金属箔８ｂは負電極１０ｂに密着しているが、金属箔８ａ、８ｂが正電極１０ａと負電極１０ｂを短絡させることはない。
【００１３】
さらに、コンデンサ素子２の正電極１０ａから負電極１０ｂまで途切れることなくいずれかの金属箔８ａ、８ｂで覆われている。金属箔８ａ、８ｂがこのような特徴を有することにより、以下のように、外部からの水分の侵入を抑制することができる。なお、水分は、樹脂６で覆われた金属箔８ａと８ｂの境界から侵入するものとする。
【００１４】
図３において、２個の電極１０ａ、１０ｂの間のうちの左端からコンデンサ１内に水分が侵入する場合では、最初に水分は最外側の金属箔８ａに達する。金属箔８ａの表面に達した水分は、金属箔８ａの端部（正電極１０ａに接続されていない方の端部）まで移動し、金属箔８ａの他方の面側に回り込まないと、コンデンサ素子２に達し得ない。即ち、侵入した水分は、一直線にコンデンサ素子２に到達することができない。
【００１５】
一方、図３において、２個の電極１０ａ、１０ｂの間のうちの左端以外の位置からコンデンサ１内に水分が侵入する場合では、最初に水分は最外側の金属箔８ｂに達する。金属箔８ｂの表面に達した水分は、金属箔８ｂの端部（負電極１０ｂに接続されていない方の端部）まで移動し、金属箔８ｂの他方の面側に回り込むことになる。そして、水分は、次層の金属箔８ａの表面に沿って金属箔８ｂの端部まで移動しないと、コンデンサ素子２に達し得ない。即ち、侵入した水分は、一直線にコンデンサ素子２に到達することができない。このように、コンデンサ１では、夫々の電極１０ａ、１０ｂに金属箔が接合しているとともに、水分の侵入経路を長くするための構造（即ちラビリンス構造）が採用されている。その結果、水分の侵入が効果的に抑制される。
【００１６】
図４に示すように、金属箔８ａは、その一部が周方向で重なっている。同様に、金属箔８ｂも、その一部が周方向で重なっている。これにより、水分の侵入がより効果的に抑制される。なお、図４では、金属箔８ａ、８ｂ及び樹脂６の厚さを便宜上強調して描いており、フィルム３ａ、３ｂが捲回されている様子を省略している。
【００１７】
（第２実施例）
第２実施例では、図５に示すように、コンデンサ１は、金属箔８ａ、８ｂに代えて、金属箔８ｃ、８ｄ、８ｅを備える。金属箔８ｃは、コンデンサ素子２の捲回軸方向の一方の端部（図５の左側）が正電極１０ａに接合されているとともに、他方の端部（図５の右側）が負電極１０ｂから離れている。第１実施例の金属箔８ａと同様に、金属箔８ｃは、正電極１０ａに密着しているので、正電極１０ａの近傍からは、水分が侵入しにくくなっている。
【００１８】
金属箔８ｄは、コンデンサ素子２の捲回軸方向の一方の端部（図５の右側）が負電極１０ｂに接合されているとともに、他方の端部（図５の左側）が正電極１０ａから離れている。第１実施例の金属箔８ｂと同様に、金属箔８ｄは、負電極１０ｂに密着しているので、負電極１０ｂの近傍からは、水分が侵入しにくくなっている。金属箔８ｃ、８ｄは、捲回軸方向に直列に配置されており、金属箔８ｃ、８ｄの間には隙間が設けられている。
【００１９】
金属箔８ｅは、コンデンサ素子２の捲回軸方向の両端部が電極１０ａ、１０ｂから離れている。金属箔８ｅは、その一部が金属箔８ｃと重なっており、別の一部が金属箔８ｄと重なっている。金属箔８ｃ、８ｄの夫々は、その一部が金属箔８ｅと重なっている。コンデンサ素子２の正電極１０ａから負電極１０ｂまで途切れることなくいずれかの金属箔８ｃ、８ｄ、８ｅで覆われている。本実施例のコンデンサ１でも、夫々の電極１０ａ、１０ｂに金属箔が接合しているとともに、ラビリンス構造が採用されている。その結果、水分の侵入が効果的に抑制される。なお、図示省略しているが、本実施例でも、図４と同様に、金属箔８ｃ、８ｄ、８ｅの夫々は、その一部が周方向で重なっている。これにより、水分の侵入がより効果的に抑制される。
【００２０】
（第３実施例）
第１実施例では、コンデンサ１は、一組の金属箔８ａ、８ｂを備える。第３実施例では、図示省略しているが、コンデンサ１は、一組の金属箔８ａ、８ｂの外側に別の一組の金属箔８ａ、８ｂを備える。なお、当該別の一組の金属箔８ａ、８ｂも、両面が樹脂６で覆われている。これにより、第１実施例に比べると、水分の侵入経路がさらに長くなるので、水分の侵入がより効果的に抑制される。なお、変形例では、３組以上の金属箔８ａ、８ｂを備えていてもよい。
【００２１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２２】
１：コンデンサ
２：コンデンサ素子
３ａ：正極フィルム
３ｂ：負極フィルム
５：巻芯
６：樹脂
８ａ〜８ｅ：金属箔
１０ａ：正電極
１０ｂ：負電極
【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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