(57)【要約】【課題】各コンデンサ素子の電流経路のインピーダンスのばらつきを抑制する。【解決手段】コンデンサ１００は、対向する２つの端面１０ａ，１０ｂにそれぞれ電極が設けられ、各端面１０ａ，１０ｂがそれぞれ同一平面上に位置するように一列に並べて配置された複数のコンデンサ素子１０を備える。各コンデンサ素子１０の同一側面１０ｃ上には、正極バスバー３０ａおよび負極バスバー３０ｂが、各コンデンサ素子１０の配列方向（ｘ方向）に沿って配置される。正極バスバー３０ａおよび負極バスバー３０ｂは、各電極に接続される電極接続部３２ａ，３２ｂ、および各電極を外部と電気的に接続するための外部接続端子３４ａ，３４ｂを有する。さらに、正極バスバー３０ａには、電流を迂回させるためのスリットが外部接続端子３４ａ側から配列方向（ｘ方向）に沿って形成される。【選択図】図１
2009099884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２つの端面にそれぞれ１つずつ電極が設けられ、前記各端面がそれぞれ同一平面上に位置するように一列に並べて配置された複数のコンデンサ素子と、
前記各コンデンサ素子の配列方向に沿って前記各コンデンサ素子の同一側面上に配置され、いずれか一方の端面に設けられた各電極に接続される電極接続部、および前記いずれか一方の端面に設けられた各電極を外部と電気的に接続するための外部接続端子を有する一対のバスバーと、
を備え、
前記一対のバスバーのうちいずれか一方のバスバーに、前記電極接続部と前記外部接続端子との間に流れる電流を迂回させるためのスリットが前記外部接続端子側から前記配列方向に沿って形成されることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
請求項１に記載のコンデンサにおいて、
前記スリットは、前記一方のバスバーの外部接続端子に物理的に電極が近いコンデンサ素子ほど、当該電極から当該外部接続端子に至る電流経路が長くなるように形成される、
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項３】
対向する２つの端面にそれぞれ１つずつ電極が設けられ、前記各端面がそれぞれ同一平面上に位置するように一列に並べて配置された複数のコンデンサ素子と、
前記各コンデンサ素子の配列方向に沿って前記各コンデンサ素子の同一側面上に配置され、いずれか一方の端面に設けられた各電極に接続される電極接続部、および前記いずれか一方の端面に設けられた各電極を外部と電気的に接続するための外部接続端子を有する一対のバスバーと、
を備え、
前記一対のバスバーは、各コンデンサ素子の各電極に向けて放射状に形成されることを特徴とするコンデンサ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載のコンデンサにおいて、
前記各コンデンサ素子における、一方の電極から一方のバスバーの外部接続端子に至る電流経路の長さと、他方の電極から他方のバスバーの外部接続端子に至る電流経路の長さとの合計が互いに等しいことを特徴とするコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用途や車両駆動用途などに用いられる複数のコンデンサ素子を有するコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用途やハイブリッド電気自動車に代表される車両駆動用途などのパワーインバータシステムに用いられる平滑用コンデンサには、大容量で定格電圧が高く、耐電流の大きなコンデンサが要求される。この平滑用コンデンサに用いられるフィルムコンデンサは、定格電圧が高く、耐電流性能に優れるが、コンデンサ素子の容量が小さいため、複数個のコンデンサ素子を並列に接続することによって、必要容量を得ている。
【０００３】
元来、車両駆動用途などにおけるインバータの駆動周波数は、１０ｋＨｚ程度の高周波であるため、コンデンサの配線におけるインダクタンスが重要となる。これはインダクタンスが大きいとサージ電圧を上昇させ、インバータの不具合の原因となるおそれがあるからである。
【０００４】
このインバータにおいて平滑用コンデンサとして用いられる大容量フィルムコンデンサは、複数個のコンデンサ素子をバスバーなどにより電気的に接続している。このようなコンデンサは電流の入出力を行うための外部接続端子を備えるが、電流は外部接続端子付近に集中して流れるため、複数のコンデンサ素子に対するバスバーインダクタンスや経路抵抗が不均一になるとともに、バスバーからの発熱量も不均一になることがある。
【０００５】
特許文献１には、平行平板状の導体を用いた複数相の電力変換装置において、正側導体および負側導体の各相間にスリットを入れることで、並列接続した半導体素子の電流のばらつきを低減する技術が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、中央の電解コンデンサの周りに放射状に、かつ電解コンデンサからほぼ等距離に３相それぞれの直流電源用バスバー、交流側出力端子板、電力変換用半導体素子をレイアウトすることで、電解コンデンサから半導体素子を経て交流出力端子に至るまでの電流経路をＵ，Ｖ，Ｗ各相で均一にして配線インダクタンスのばらつきをなくす技術が開示されている。
【０００７】
特許文献３には、並列接続された各平滑コンデンサを通る複数の電流経路のインピーダンスをほぼ同等とする技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−６０１２６号公報
【特許文献２】特開２００７−６５７１号公報
【特許文献３】特開平１１−２２５４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された技術では、導体に形成される半導体素子（ＩＧＢＴ）を接続するための端子穴の位置によって、当該端子穴からフィルタコンデンサを接続するための端子穴までの電流経路の長さが異なるため、半導体素子ごとにインダクタンスにばらつきが生じる。
【００１０】
特許文献２に開示された技術では、複数のＩＧＢＴ素子を集積したＩＧＢＴモジュールごとの配線インダクタンスのばらつきは低減するかもしれないが、ＩＧＢＴモジュール内のＩＧＢＴ素子ごとの配線インダクタンスは異なる。
【００１１】
特許文献３に開示された技術では、平滑コンデンサごとの電流経路のインピーダンスをほぼ同等とできるかもしれないが、電位バスバーを５枚も必要とし、配線が複雑となる。
【００１２】
本発明は、コンデンサ素子ごとの電流経路のインピーダンスのばらつきの抑制をより簡易に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るコンデンサは、対向する２つの端面にそれぞれ１つずつ電極が設けられ、前記各端面がそれぞれ同一平面上に位置するように一列に並べて配置された複数のコンデンサ素子と、前記各コンデンサ素子の配列方向に沿って前記各コンデンサ素子の同一側面上に配置され、いずれか一方の端面に設けられた各電極に接続される電極接続部、および前記いずれか一方の端面に設けられた各電極を外部と電気的に接続するための外部接続端子を有する一対のバスバーと、を備え、前記一対のバスバーのうち何れか一方のバスバーに、前記電極接続部と前記外部接続端子との間に流れる電流を迂回させるためのスリットが前記外部接続端子側から前記配列方向に沿って形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るコンデンサの１つの態様では、前記スリットは、前記一方のバスバーの外部接続端子に物理的に電極が近いコンデンサ素子ほど、当該電極から当該外部接続端子に至る電流経路が長くなるように形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るコンデンサは、対向する２つの端面にそれぞれ１つずつ電極が設けられ、前記各端面がそれぞれ同一平面上に位置するように一列に並べて配置された複数のコンデンサ素子と、前記各コンデンサ素子の配列方向に沿って前記各コンデンサ素子の同一側面上に配置され、いずれか一方の端面に設けられた各電極に接続される電極接続部、および前記いずれか一方の端面に設けられた各電極を外部と電気的に接続するための外部接続端子を有する一対のバスバーと、を備え、前記一対のバスバーは、各コンデンサ素子の各電極に向けて放射状に形成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るコンデンサの１つの態様では、前記各コンデンサ素子における、一方の電極から一方のバスバーの外部接続端子に至る電流経路の長さと、他方の電極から他方のバスバーの外部接続端子に至る電流経路の長さとの合計が互いに等しいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、コンデンサ素子ごとの電流経路のインピーダンスのばらつきの抑制をより簡易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態と称す）について、以下図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態におけるコンデンサ１００の斜視図である。コンデンサ１００は、例えば、ハイブリッド電気自動車などの電動車両に搭載されるモータ駆動用インバータ回路に入力される電圧を平滑するために用いられる。
【００２０】
図１において、コンデンサ１００は、コンデンサケース２０内に複数のコンデンサ素子１０を並列に配列し収容することで構成される。なお、図１では、便宜上、コンデンサケース２０とコンデンサ素子１０などの部材とを分離して示しているが、実際には、コンデンサ素子１０などの部材をコンデンサケース２０内に収容し、充填樹脂などをコンデンサケース２０内に封入することで、コンデンサ１００を構成する。
【００２１】
コンデンサ素子１０は、幅方向（ｙ方向）の端面１０ａおよび端面１０ｂに正電極あるいは負電極を有する。コンデンサ素子１０は、例えば、誘電体にポリプロピレンフィルムを用いた片面蒸着の２枚の金属フィルムを巻回し、かつ扁平形状に形成したフィルムコンデンサである。
【００２２】
複数のコンデンサ素子１０は、両側面の一方の扁平面１０ｃをコンデンサケース２０の開口部に向けて、かつ端面１０ａ，１０ｂの各電極をコンデンサケース２０の幅方向（ｙ方向）の両側面２０ａ，２０ｂに向けて、各電極がそれぞれ略同一平面上に位置するように、長手方向（ｘ方向）に一列に密接して配列される。
【００２３】
正極バスバー３０ａおよび負極バスバー３０ｂは、各コンデンサ素子１０と外部接続機器（図示せず）などとを接続させるものであり、銅板などからなる。正極バスバー３０ａおよび負極バスバー３０ｂは、コンデンサ素子１０の扁平面１０ｃに、それぞれ端面１０ａ，１０ｂ側に寄せて配置される。上記のように、コンデンサ素子１０の扁平面１０ｃをコンデンサケース２０の開口部側に向けることで、各コンデンサ素子１０が安定する。
【００２４】
バスバー３０ａ，３０ｂは、各コンデンサ素子１０の各電極に接続するために、各電極に向けて引き出された複数の電極接続部３２ａ，３２ｂを有する。さらに、バスバー３０ａ，３０ｂは、コンデンサ素子１０と外部接続機器などに接続するために、コンデンサケース２０の外部へ引き出された外部接続端子３４ａ，３４ｂを有する。外部接続端子３４ａ，３４ｂは、端部に貫通孔３５ａ，３５ｂが形成され、リード線など（図示せず）をビスおよびナットなどで固定できるようになっている。さらに、外部接続端子３４ａ，３４ｂの一部は絶縁を保ちつつ重なっている。このように、外部接続端子３４ａ，３４ｂの一部を対向させることで各バスバーのインダクタンスを小さくすることができる。
【００２５】
さて、このように構成されたコンデンサ１００において、本実施形態では、正極バスバー３０ａに、外部接続端子３４ａ側から長手方向（ｘ方向）にスリット４０を形成することを特徴とする。
【００２６】
図１に示すように、正極バスバー３０ａにスリット４０を形成することで、幅方向（ｙ方向）に流れる電流が抑制される。その結果、外部接続端子３４ａの接続点（貫通孔３５ａ）から端面１０ａ側の電極までの電流経路Ｌａの長さと、端面１０ｂ側の電極から外部接続端子３４ｂの接続点（貫通孔３５ｂ）までの電流経路の長さＬｂとの経路合計Ｌ（＝Ｌａ＋Ｌｂ）が、各コンデンサ素子１０の間で均一化される。つまり、各コンデンサ素子１０の間でインダクタンスが均一化される。
【００２７】
いずれのバスバーにもスリットを形成しない場合、外部接続端子３４に物理的に電極が近いコンデンサ素子１０ほど経路合計Ｌは短くなる。一方、片方のバスバー、例えば正極バスバー３０ａにスリットを形成した場合、スリットが形成された正極バスバー３０ａは、外部接続端子３４ａに物理的に電極が近いコンデンサ素子１０ほど外部接続端子３４ａの接続点から端面１０ａ側の電極までの電流経路Ｌａが長くなる。さらにスロットを形成されていない負極バスバー３４ｂは、外部接続端子３４ｂから物理的に電極が遠いコンデンサ素子１０ほど外部接続端子３４ｂの接続点から端面１０ｂ側の電極までの電流経路Ｌｂが長くなる。その結果、経路合計Ｌは、各コンデンサ素子１０の間で均一化される。よって、外部接続端子３４に近い一部のコンデンサ素子１０の温度が過度に上昇することを抑制することができ、コンデンサ素子の耐久性を向上させることができる。また、一部のコンデンサ１００の過度の温度上昇を抑制するためにバスバー３０の厚みを増大させたり、外部接続端子３４のバスバー３０への接続箇所数を増やしたり、コンデンサ素子１０のフィルム厚を増大させたりする必要が無くなる。よって、コンデンサ１００を小型化できる。さらに、コンデンサ素子１０の発熱が抑制されることで、コンデンサ素子１０を構成するフィルムとして、より低コストのものを用いることができる。その結果、コンデンサ１００の製造コストを抑制することができる。
【００２８】
なお、各コンデンサ素子１０の経路合計の差が小さいほど各コンデンサ素子１０に対するインピーダンスのばらつきを抑制することができる。よって、各コンデンサ素子１０の経路合計が等しくなるようにスリット４０を形成することが望ましい。また、本実施形態では、正極バスバー３０ａにスリット４０を形成する例について説明したが、負極バスバー３０ｂにスリットを形成しても構わない。
【００２９】
さらに、本実施形態では、各コンデンサ素子１０の経路合計のばらつきを抑制するために、一方のバスバー３０にスリット４０を形成する例について説明した。しかし、例えば、図２に示すように、正極バスバー３０ａおよび負極バスバー３０ｂを各コンデンサ素子１０の各端面１０ａ，１０ｂの各電極に向けて放射状に形成してもよい。このように放射状に形成することで、各コンデンサ素子１０の経路合計Ｌが均一化される。その結果、一方のバスバーにスリットを形成する場合と同様に各コンデンサ素子１０のインダクタンスが均一化される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態に係るコンデンサの全体構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係るコンデンサの変形例の全体構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  コンデンサ素子、２０  コンデンサケース、３０ａ  正極バスバー、３０ｂ  負極バスバー、１００  コンデンサ。
【図１】
2009099884.tif 000003
【図２】
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