(57)【要約】  フィルムコンデンサは、３つのコンデンサ素子、第１バスバー、第２バスバーおよび絶縁板が一体に組み付けられてコンデンサ素子ユニットが構成され、このコンデンサ素子ユニットがケースに収容される。絶縁板には、取付タブが設けられ、ケースには、コンデンサ素子ユニットがケースに対して所定の位置に配置され、且つ、第１バスバーおよび第２バスバーがケースと接触しないように取付タブが取り付けられる取付ボスが設けられる。
2020162138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の両端面に形成される第１電極および第２電極と、
前記第１電極に接続される第１バスバーと、
前記第２電極に接続される第２バスバーと、
前記第１バスバーおよび前記第２バスバーにそれぞれ含まれ、互いに対向する第１領域および第２領域と、
絶縁性を有し、前記第１領域と前記第２領域との間に介在する第１絶縁部材と、
金属製のケースと、を備え、
前記コンデンサ素子、前記第１バスバー、前記第２バスバーおよび前記第１絶縁部材が一体に組み付けられてコンデンサ素子ユニットが構成され、
前記コンデンサ素子ユニットが前記ケースに収容され、
前記第１絶縁部材には、第１取付部が設けられ、
前記ケースには、前記コンデンサ素子ユニットが前記ケースに対して所定の位置に配置され、且つ、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーが前記ケースと接触しないように前記第１取付部が取り付けられる第２取付部が設けられる、
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、
前記コンデンサ素子は、前記第２電極が前記ケースの内底面と対向する向きで前記ケース内に配置され、
前記第２バスバーは、前記第２電極と前記ケースの内底面との間に位置して前記第２電極に接続される電極接続部を含み、
前記第１取付部は、前記電極接続部が前記ケースの内底面に接触しないように前記第２取付部に取り付けられる、
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項３】
請求項２に記載のコンデンサにおいて、
前記第２取付部は、前記ケースの内底面に平行な取付面を含み、
前記第１取付部は、前記第２取付部の取付面に接触する取付面を含み、
前記第２取付部の取付面と前記ケースの内底面との距離が、前記第１取付部の取付面と前記電極接続部における前記ケースの内底面に対向する面との距離よりも大きくされる、
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のコンデンサにおいて、
絶縁性を有し、前記電極接続部と前記ケースの内底面との間に介在する第２絶縁部材をさらに備える、
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のコンデンサにおいて、
前記第１取付部は、ネジにより前記第２取付部に取り付けられる、
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項６】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のコンデンサにおいて、
前記第１取付部は、前記第１取付部および前記第２取付部の一方に設けられた突起と他方に設けられた穴との嵌合により、前記第２取付部に取り付けられる、
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、コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンデンサ素子の両端面に形成された電極のそれぞれにバスバーが接続され、これらバスバーの一部が絶縁板を介して重ね合される構成を有するコンデンサ素子ユニットを備え、このコンデンサ素子ユニットが樹脂製のケース内に収容されるコンデンサが知られている。このようなコンデンサの一例であるフィルムコンデンサが、たとえば、特許文献１に記載されている。【０００３】
特許文献１のフィルムコンデンサでは、コンデンサ素子に接続された下バスバーが、ケースの底面と対向し、下バスバーとケースの底面とに僅かな隙間ができるように、コンデンサユニットが、ケースの底面に形成された複数の支持リブにより支持される。このとき、ケースの一部である支持リブに下バスバーが接触する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０８１８５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、電気自動車の普及に伴い、電気自動車へのコンデンサの使用が始められている。たとえば、電気モータ等を駆動する電源装置にコンデンサが接続される使用形態が採られ得る。この場合、電源装置からコンデンサに大きな電流が流れやすく、コンデンサ素子やバスバーが発熱しやすい。よって、コンデンサの温度が高くなりやすい。【０００６】
そこで、放熱性の高いコンデンサを実現するために、樹脂製のケースに代えて、金属製のケースを用いることが考えられる。【０００７】
しかしながら、このようにケースが金属製とされる場合、特許文献１のフィルムコンデンサのように、コンデンサ素子ユニットがケース内の所定の位置に配置されたときにバスバーがケースと接触するような構成が採られてしまうと、バスバーに流れる電流がケースへ流れてしまうとの課題が生じ得る。【０００８】
かかる課題に鑑み、本発明は、バスバーと金属製のケースとの間の絶縁性を確保しつつコンデンサ素子ユニットをケースに対して所定の位置に配置できるコンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の主たる態様に係るコンデンサは、コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子の両端面に形成される第１電極および第２電極と、前記第１電極に接続される第１バスバーと、前記第２電極に接続される第２バスバーと、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーにそれぞれ含まれ、互いに対向する第１領域および第２領域と、絶縁性を有し、前記第１領域と前記第２領域との間に介在する第１絶縁部材と、金属製のケースと、を備える。前記コンデンサ素子、前記第１バスバー、前記第２バスバーおよび前記第１絶縁部材が一体に組み付けられてコンデンサ素子ユニットが構成され、前記コンデンサ素子ユニットが前記ケースに収容される。前記第１絶縁部材には、第１取付部が設けられ、前記ケースには、前記コンデンサ素子ユニットが前記ケースに対して所定の位置に配置され、且つ、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーが前記ケースと接触しないように前記第１取付部が取り付けられる第２取付部が設けられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、バスバーと金属製のケースとの間の絶縁性を確保しつつコンデンサ素子ユニットをケースに対して所定の位置に配置できる。【００１１】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る、フィルムコンデンサの斜視図であり、図１（ｂ）は、実施の形態に係る、ケース内に充填樹脂が充填される前のフィルムコンデンサの斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、実施の形態に係る、前方上方から見たコンデンサ素子ユニットの斜視図であり、図２（ｂ）は、実施の形態に係る、後方下方から見たコンデンサ素子ユニットの斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、実施の形態に係る、第１バスバーの斜視図であり、図３（ｂ）は、実施の形態に係る、第２バスバーの斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、実施の形態に係る、前方上方から見た絶縁板の斜視図であり、図４（ｂ）は、実施の形態に係る、後方下方から見た絶縁板の斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、実施の形態に係る、ケースの斜視図であり、図５（ｂ）は、実施の形態に係る、ケースの平面図である。
【図６】図６（ａ）は、実施の形態に係る、取付タブと取付ボスとの結合位置で切断された状態のフィルムコンデンサの正面断面図であり、図６（ｂ）は、実施の形態に係る、中央位置で切断された状態のフィルムコンデンサの側面断面図である。
【図７】図７（ａ）は、変更例１に係る、１つの絶縁カバーが外された状態のコンデンサ素子ユニットの斜視図であり、図７（ｂ）は、変更例１に係る、中央位置で切断された状態のフィルムコンデンサの側面断面図である。
【図８】図８（ａ）および（ｂ）は、その他の変更例に係る、フィルムコンデンサについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のコンデンサの一実施形態であるフィルムコンデンサ１について図を参照して説明する。便宜上、各図には、適宜、前後、左右および上下の方向が付記されている。なお、図示の方向は、あくまでフィルムコンデンサ１の相対的な方向を示すものであり、絶対的な方向を示すものではない。また、説明の便宜上、「底面部」、「前側面部」など、一部の構成において、図示の方向に従った名称がつけられる場合がある。
【００１４】
本実施の形態において、フィルムコンデンサ１が、特許請求の範囲に記載の「コンデンサ」に対応する。また、第１端面電極１１０が、特許請求の範囲に記載の「第１電極」に対応し、第２端面電極１２０が、特許請求の範囲に記載の「第２電極」に対応する。さらに、第１本体部２１０が、特許請求の範囲に記載の「第１領域」に対応し、第２本体部３１０が、特許請求の範囲に記載の「第２領域」に対応する。さらに、第２電極端子部３２０が、特許請求の範囲に記載の「電極接続部」に対応する。さらに、絶縁板４００が、特許請求の範囲に記載の「第１絶縁部材」に対応する。さらに、取付タブ４３０が、特許請求の範囲に記載の「第１取付部」に対応する。さらに、取付ボス５２０が、特許請求の範囲に記載の「第２取付部」に対応する。さらに、ボルト７００が、特許請求の範囲に記載の「ネジ」に対応する。
【００１５】
ただし、上記記載は、あくまで、特許請求の範囲の構成と実施形態の構成とを対応付けることを目的とするものであって、上記対応付けによって特許請求の範囲に記載の発明が実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１（ａ）は、フィルムコンデンサ１の斜視図であり、図１（ｂ）は、ケース５００内に充填樹脂６００が充填される前のフィルムコンデンサ１の斜視図である。
【００１７】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、フィルムコンデンサ１は、３つのコンデンサ素子１００と、第１バスバー２００と、第２バスバー３００と、絶縁板４００と、ケース５００と、充填樹脂６００とを備える。３つのコンデンサ素子１００、第１バスバー２００、第２バスバー３００および絶縁板４００が一体となるように組み付けられることにより、コンデンサ素子ユニット１０が構成される。コンデンサ素子ユニット１０がケース５００内に収容され、ケース５００内に充填樹脂６００が充填される。充填樹脂６００は、熱硬化性樹脂、たとえば、エポキシ樹脂である。コンデンサ素子ユニット１０の充填樹脂６００に埋没した部分が、ケース５００および充填樹脂６００によって湿気や衝撃から保護される。
【００１８】
図２（ａ）は、前方上方から見たコンデンサ素子ユニット１０の斜視図であり、図２（ｂ）は、後方下方から見たコンデンサ素子ユニット１０の斜視図である。
【００１９】
コンデンサ素子１００は、誘電体フィルム上にアルミニウムを蒸着させた２枚の金属化フィルムを重ね、重ねた金属化フィルムを巻回または積層し、扁平状に押圧することにより形成される。コンデンサ素子１００は、２つの端面１０１と、これら端面１０１を繋ぐ周面１０２とを含む。周面１０２は、２つの平坦面１０２ａと、これら平坦面１０２ａを繋ぐ２つの円弧面１０２ｂと含み、各円弧面１０２ｂは、その中央部分が平坦面となっている。コンデンサ素子１００は、全体として、扁平な長円柱に近い形態を採る。
【００２０】
コンデンサ素子１００には、一方の端面１０１に、亜鉛等の金属の吹付けにより第１端面電極１１０が形成され、他方の端面１０１に、同じく亜鉛等の金属の吹付けにより第２端面電極１２０が形成される。３つのコンデンサ素子１００は、第１端面電極１１０および第２端面電極１２０が、それぞれ、上方および下方の向き、周面１０２の平坦面１０２ａ同士が隣り合うように左右方向に配列される。このような状態で、３つのコンデンサ素子１００に第１バスバー２００および第２バスバー３００が接続される。
【００２１】
なお、本実施の形態のコンデンサ素子１００は、誘電体フィルム上にアルミニウムを蒸着させた金属化フィルムにより形成されたが、これ以外にも、亜鉛、マグネシウム等の他の金属を蒸着させた金属化フィルムにより形成されてもよい。あるいは、コンデンサ素子１００は、これらの金属のうち、複数の金属を蒸着させた金属化フィルムにより形成されてもよいし、これらの金属どうしの合金を蒸着させた金属化フィルムにより形成されてもよい。
【００２２】
図３（ａ）は、第１バスバー２００の斜視図であり、図３（ｂ）は、第２バスバー３００の斜視図である。
【００２３】
第１バスバー２００は、導電性材料、たとえば、銅板を適宜切り抜き、折り曲げることによって形成され、第１本体部２１０と、３つの第１電極端子部２２０と、３つの第１接続端子部２３０とが一体となった構成を有する。
【００２４】
第１本体部２１０は、左右方向に細長い方形板状の上面部２１１と、上面部２１１の前縁の中央部と左端部と左端部とに設けられ、前縁から垂下する方形板状の３つの前面部２１２とを含む。中央の前面部２１２と左右の前面部２１２との間には、所定の間隔が設けられる。上面部２１１は、２つの前面部２１２の間の前縁部分が後方に凹むように切り欠かれている。上面部２１１には、左端部に円形の貫通穴２１３が形成され、右端部に左右に長い長円形の貫通穴２１４が形成される。
【００２５】
３つの第１電極端子部２２０は、方形の板状を有し、第１本体部２１０の３つの前面部２１２の前縁から前方に延びる。第１電極端子部２２０には、前縁に、２つの接続ピン２２１が左右方向に並ぶように形成される。
【００２６】
３つの第１接続端子部２３０は、方形の板状を有し、第１本体部２１０の上面部２１１の後縁から後方に延びる。３つの第１接続端子部２３０は、互いに所定の間隔を有し、上面部２１１の中央からやや左側にずらされた状態で左右方向に並ぶ。
【００２７】
第２バスバー３００は、導電性材料、たとえば、銅板を適宜切り抜き、折り曲げることによって形成され、第２本体部３１０と、３つの第２電極端子部３２０と、３つの第２接続端子部３３０とが一体となった構成を有する。
【００２８】
第２本体部３１０は、左右方向に細長い方形板状の上面部３１１と、上面部３１１の前縁の中央部と左端部と左端部とに設けられ、前縁から垂下する方形板状の３つの前面部３１２とを含む。中央の前面部３１２と左右の前面部３１２との間には、所定の間隔が設けられる。上面部３１１は、２つの前面部３１２の間の前縁部分が後方に凹むように切り欠かれている。上面部３１１には、左端部に左右に長い長円形の貫通穴３１３が形成され、右端部に円形の貫通穴３１４が形成される。第２本体部３１０の３つの前面部３１２は、第１本体部２１０の３つの前面部２１２よりも上下方向に長い。
【００２９】
３つの第２電極端子部３２０は、方形の板状を有し、第２本体部３１０の３つの前面部３１２の前縁から前方に延びる。第２電極端子部３２０には、前縁に、２つの接続ピン３２１が左右方向に並ぶように形成される。３つの第２電極端子部３２０は、３つの第１電極端子部２２０よりも前後方向に長い。
【００３０】
３つの第２接続端子部３３０は、方形の板状を有し、第２本体部３１０の上面部３１１の後縁から後方に延びる。３つの第２接続端子部３３０は、互いに所定の間隔を有し、上面部３１１の中央からやや右側にずらされた状態で左右方向に並ぶ。
【００３１】
図４（ａ）は、前方上方から見た絶縁板４００の斜視図であり、図４（ｂ）は、後方下方から見た絶縁板４００の斜視図である。
【００３２】
絶縁板４００は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂により形成され、絶縁性を有する。絶縁板４００は、第１絶縁部４１０と、第２絶縁部４２０とを含む。
【００３３】
第１絶縁部４１０は、左右方向に長い方形の板状を有する。第１絶縁部４１０の表面（上面）には、左端部と右端部にそれぞれ円柱状の突起４１１、４１２が形成される。また、第１絶縁部４１０の裏面（下面）には、左端部と右端部にそれぞれ円柱状の突起４１３、４１４が形成される。突起４１１の外径は、第１バスバー２００の貫通穴２１３の内径とほぼ等しく、突起４１２の外径は、第１バスバー２００の貫通穴２１４の短手側の内径とほぼ等しい。突起４１３の外径は、第２バスバー３００の貫通穴３１３の短手側の内径とほぼ等しく、突起４１４の外径は、第２バスバー３００の貫通穴３１４の内径とほぼ等しい。
【００３４】
第２絶縁部４２０は、左右方向に長い方形の板状を有し、第１絶縁部４１０の前縁から下方に延びる。第２絶縁部４２０には、五角形の板状を有する２つの取付タブ４３０が、左右方向に並ぶように設けられる。
【００３５】
２つの取付タブ４３０は、第１絶縁部４１０と平行となるように設けられ、第２絶縁部４２０の上下方向における中央部に位置する。２つの取付タブ４３０の間隔は、ケース５００側の２つの取付ボス（後述する）の間隔と等しくされる。取付タブ４３０には、円形の貫通穴４３１が形成される。取付タブ４３０の裏面（下面）は、取付ボスへの取付面４３２となる。
【００３６】
第２絶縁部４２０は、各取付タブ４３０の下方が開口する。また、第２絶縁部４２０は、各取付タブ４３０の上方が後方に凹み、この凹み部分に、方形状の開口部４２１が形成される。
【００３７】
絶縁板４００の表面には、第１絶縁部４１０の左縁、右縁および後縁と第２絶縁部４２０の左縁および右縁に、これらの縁に沿って延びるリブ４４０が形成される。リブ４４０は、第１バスバー２００の第１接続端子部２３０に対応する部分が途切れている。また、絶縁板４００の裏面には、第１絶縁部４１０の左縁および右縁に、これらの縁に沿って延びるリブ４５０が形成される。
【００３８】
絶縁板４００には、裏面の左縁および右縁のリブ４５０の前側の下端に、それぞれ、位置決めタブ４６０、４７０が、左方および右方に張り出すように設けられる。左右の位置決めタブ４６０、４７０は、第１絶縁部４１０と平行となるように設けられる。位置決めタブ４６０には、左右方向に長い長円形の貫通穴４６１が形成され、位置決めタブ４７０には、円形の貫通穴４７１が形成される。
【００３９】
コンデンサ素子ユニット１０を組み立てる際には、第１バスバー２００が上方から絶縁板４００の表面に重ねられ、第２バスバー３００が下方から絶縁板４００の裏面に重ねられる。この際、第１バスバー２００の貫通穴２１３、２１４に絶縁板４００の突起４１１、４１２が嵌め込まれる。また、第２バスバー３００の貫通穴３１３、３１４に絶縁板４００の突起４１３、４１４が嵌め込まれる。これにより、第１バスバー２００と第２バスバー３００とが絶縁板４００に対して前後左右方向に位置決め固定された状態となる。
【００４０】
３つのコンデンサ素子１００が、第１バスバー２００の３つの第１電極端子部２２０と第２バスバー３００の３つの第２電極端子部３２０との間に装着される。各第１電極端子部２２０が各コンデンサ素子１００の第１端面電極１１０に接触し、各第２電極端子部３２０が各コンデンサ素子１００の第２端面電極１２０に接触する。第１電極端子部２２０の各接続ピン２２１が第１端面電極１１０に半田付け等の接合方法で接合される。これにより、第１バスバー２００が３つのコンデンサ素子１００の第１端面電極１１０に電気的に接続される。同様に、第２電極端子部３２０の各接続ピン２２１が第２端面電極１２０に半田付け等の接合方法で接合される。これにより、第２バスバー３００が３つのコンデンサ素子１００の第２端面電極１２０に電気的に接続される。
【００４１】
第１バスバー２００と第２バスバー３００は、３つのコンデンサ素子１００に接続されることで上下方向に固定された状態となり、絶縁板４００に対して上下方向に外れなくなる。こうして、３つのコンデンサ素子１００と、第１バスバー２００と、第２バスバー３００と、絶縁板４００とが一体化され、図２（ａ）および（ｂ）のように、コンデンサ素子ユニット１０が完成する。
【００４２】
第１バスバー２００の第１本体部２１０と第２バスバー３００の第２本体部３１０（前面部３１２の下部を除く）とが、絶縁板４００を挟んで重なり合う、即ち、対向する。これにより、第１バスバー２００と第２バスバー３００とが有するＥＳＬ（等価直列インダクタンス）を効果的に低減させることができる。
【００４３】
図５（ａ）は、ケース５００の斜視図であり、図５（ｂ）は、ケース５００の平面図である。なお、図５（ｂ）には、ケース５００の説明に用いるため、ケース５００に配置された状態の３つのコンデンサ素子１００が破線で示されている。
【００４４】
ケース５００は、金属製であり、たとえば、アルミダイカストにより形成される。ケース５００は、直方体の箱状に形成され、底面部５０１と、底面部５０１から立ち上がる前側面部５０２、後側面部５０３、左側面部５０４および右側面部５０５とを有し、上面が開口する。ケース５００は、収容される３つのコンデンサ素子１００が並ぶ左右方向が長手方向となり、前後方向が短手方向となる。
【００４５】
ケース５００には、左側面部５０４と後側面部５０３との間の角部の上端と、右側面部５０５と後側面部５０３との間の角部の上端とに、それぞれ円柱状の突起５１１、５１２が形成される。突起５１１の外径は、絶縁板４００の位置決めタブ４６０の貫通穴４６１の短手側の内径とほぼ等しく、突起５１２の外径は、絶縁板４００の位置決めタブ４７０の貫通穴４７１の内径とほぼ等しい。
【００４６】
ケース５００には、底面部５０１の内面、即ち内底面の後部に、左右方向に並ぶように２つの円柱状の取付ボス５２０が設けられる。左側の取付ボス５２０は、左端のコンデンサ素子１００の円弧面１０２ｂと中央のコンデンサ素子１００の円弧面１０２ｂと後側面部５０３とで囲まれる三角状の空間に位置し、右側の取付ボス５２０は、右端のコンデンサ素子１００の円弧面１０２ｂと中央のコンデンサ素子１００の円弧面１０２ｂと後側面部５０３とで囲まれる三角状の空間に位置する。このように、ケース５００内に３つのコンデンサ素子１００を配置したときにできる開き空間を利用して２つの取付ボス５２０が設けられるので、ケース５００のサイズが増加しにくい。また、本来、空き空間に充填される分の充填樹脂６００を減らすことができ、充填樹脂６００の節約に繋がる。
【００４７】
取付ボス５２０の上端面には、雌ネジが形成されたネジ穴５２１が設けられる。取付ボス５２０の上端面は、絶縁板４００の取付タブ４３０が取り付けられる取付面５２２となる。取付面５２２は、ケース５００の内底面と平行となる
取付ボス５２０は、リブ５３１により前側面部５０２と連結され、リブ５３２により後側面部５０３と連結される。双方のリブ５３１、５３２は、取付ボス５２０とほぼ同じ高さを有する。前側のリブ５３１は、隣り合う２つのコンデンサ素子１００の間に設けられた隙間を通される。２つのリブ５３１、５３２により、取付ボス５２０が補強される。
【００４８】
図６（ａ）は、取付タブ４３０と取付ボス５２０との結合位置で切断された状態のフィルムコンデンサ１の正面断面図であり、図６（ｂ）は、中央位置で切断された状態のフィルムコンデンサ１の側面断面図である。なお、図６（ａ）および（ｂ）には、ケース５００内に充填樹脂６００が充填される前の状態にあるフィルムコンデンサ１が示されている。
【００４９】
図１（ｂ）、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、コンデンサ素子ユニット１０は、上方からケース５００に収容される。この際、絶縁板４００の位置決めタブ４６０、４７０の貫通穴４６１、４７１にケース５００の突起５１１、５１２が嵌め込まれる。これにより、コンデンサ素子ユニット１０が、ケース５００に対して前後左右方向に位置決め固定され、ケース５００に対して所定の位置に配置された状態となる。また、絶縁板４００の２つの取付タブ４３０がケース５００の２つの取付ボス５２０に載置された状態となる。取付タブ４３０の取付面４３２が取付ボス５２０の取付面５２２に接触するとともに、取付タブ４３０の貫通穴４３１と取付ボス５２０のネジ穴５２１とが整合する。なお、突起５１１、５１２は、ケース５００の中で剛性が高い角部に形成されているので丈夫である。よって、突起５１１、５１２を用いてコンデンサ素子ユニット１０をしっかりと位置決めできる。
【００５０】
２本のボルト７００が、２つの取付タブ４３０の貫通穴４３１を通されて２つの取付ボス５２０のネジ穴５２１に締結される。このようにして、２つの取付タブ４３０が２つの取付ボス５２０に取り付けられ、２本のボルト７００で固定される。これにより、コンデンサ素子ユニット１０が、絶縁板４００の部分によって、ケース５００に固定される。
【００５１】
図６（ａ）に示すように、取付ボス５２０の取付面５２２とケース５００の内底面（底面部５０１の内面）との距離Ｌ１（取付ボス５２０の高さ）が、取付タブ４３０の取付面４３２と第２バスバー３００の第２電極端子部３２０の外面（ケース５００の内底面に対向する面）３２０ａとの距離Ｌ２よりも大きくされている。これにより、第２バスバー３００の第２電極端子部３２０は、ケース５００の内底面から離れ、内底面に接触しない状態となる。また、図６（ｂ）に示すように、第２電極端子部３２０よりも上方に位置するコンデンサ素子１００の第２端面電極１２０も、ケース５００の内底面に接触しない状態となる。
【００５２】
さらに、図６（ｂ）に示すように、取付ボス５２０のネジ穴５２１の中心からケース５００の後側面部５０３の内面までの距離Ｌ３が、取付タブ４３０の貫通穴４３１の中心から第２バスバー３００の第２本体部３１０の前面部３１２の外面３１２ａまでの距離Ｌ４よりも大きくなっている。これにより、第２バスバー３００の第２本体部３１０の前面部３１２がケース５００の後側面部５０３の内面から離れ、内面に接触しない状態となる。
【００５３】
コンデンサ素子ユニット１０がケース５００内に収容されると、ケース５００内に液相状態の充填樹脂６００が注入される。このとき、ケース５００の中央部側の充填樹脂６００が絶縁板４００の２つの開口部４２１を流通することにより第２バスバー３００とケース５００の後側面部５０３との間に行き渡りやすくなる。充填樹脂６００は、絶縁板４００の２つの取付タブ４３０よりも上方までケース５００内に充填され、コンデンサ素子ユニット１０とケース５００との間が充填樹脂６００で満たされる。充填樹脂６００の注入が完了すると、ケース５００が加熱され、ケース５００内の充填樹脂６００が硬化する。コンデンサ素子ユニット１０は、硬化した充填樹脂６００によってもケース５００に対して固定される。
【００５４】
こうして、図１（ａ）に示すように、フィルムコンデンサ１が完成する。
【００５５】
フィルムコンデンサ１は、たとえば、電気自動車に搭載され、電気モータ等を駆動する直流の電源装置が接続され得る。この場合、電源装置からの一方の極側の３つの外部端子が、半田付けあるは溶接により、第１バスバー２００の３つの第１接続端子部２３０に接続され、他方の極側の３つの外部端子が、半田付けあるは溶接により、第２バスバー３００の３つの第２接続端子部３３０に接続される。なお、第１バスバー２００および第２バスバー３００への外部端子の接続がネジにより行われる場合には、第１接続端子部２３０および第２接続端子部３３０にネジが通される貫通穴が形成される。
【００５６】
フィルムコンデンサ１には、電源装置から大きな直流電流が入力され得る。この場合、大電流が流れることによって、コンデンサ素子１００や第１バスバー２００、第２バスバー３００が発熱しやすくなる。本実施の形態では、ケース５００が金属製であるため、発生した熱がケース５００から放熱されやすい。
【００５７】
＜実施の形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。
【００５８】
コンデンサ素子１００、第１バスバー２００、第２バスバー３００および絶縁板４００が一体に組み付けられてコンデンサ素子ユニット１０が構成され、このコンデンサ素子ユニット１０が金属製のケース５００に収容される。そして、絶縁板４００には、取付タブ４３０が設けられ、ケース５００には、コンデンサ素子ユニット１０がケース５００に対して所定の位置に配置され、且つ、第１バスバー２００および第２バスバー３００がケース５００と接触しないように取付タブ４３０が取り付けられる取付ボス５２０が設けられる。
【００５９】
この構成によれば、ケース５００が金属製であるため、ケース５００からの放熱性が良くなり、フィルムコンデンサ１が高温になりにくくなる。しかも、コンデンサ素子ユニット１０がケース５００に対して所定の位置に配置されたときにケース５００と接触するのは絶縁性を有する絶縁板４００であり、第１バスバー２００および第２バスバー３００はケース５００と接触しないため、第１バスバー２００および第２バスバー３００と金属製のケース５００との間の絶縁性を確保できる。
【００６０】
また、コンデンサ素子１００は、第２端面電極１２０がケース５００の内底面と対向する向きでケース５００内に配置され、第２バスバー３００は、第２端面電極１２０とケース５００の内底面との間に位置して第２端面電極１２０に接続される第２電極端子部３２０を含む。そして、このような場合に、取付タブ４３０は、第２電極端子部３２０がケース５００の内底面に接触しないように取付ボス５２０に取り付けられる。
【００６１】
具体的には、取付ボス５２０は、ケース５００の内底面に平行な取付面５２２を含み、取付タブ４３０は、取付ボス５２０の取付面５２２に接触する取付面４３２を含む。そして、取付ボス５２０の取付面５２２とケース５００の内底面との距離Ｌ１が、取付タブ４３０の取付面４３２と第２電極端子部３２０の外面３２０ａとの距離Ｌ２よりも大きくされる。
【００６２】
この構成によれば、ケース５００の内底面からコンデンサ素子ユニット１０を支持する支持部などを突出させなくても、ケース５００の内底面と第２バスバー３００の第２電極端子部３２０との間に隙間を設けることができる。これにより、第２バスバー３００に流れる電流が支持部などを通じてケース５００に漏れることが防止され、第２バスバー３００と金属製のケース５００との間の絶縁性を確保できる。
【００６３】
さらに、取付タブ４３０がボルト７００により取付ボス５２０に取り付けられるので、絶縁板４００、即ちコンデンサ素子ユニット１０をケース５００に対してしっかりと固定できる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、コンデンサ素子１００の第２端面電極１２０とケース５００の内底面との間の接触も回避できるため、コンデンサ素子１００と金属製のケース５００との間の絶縁性も確保できる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、また、本発明の適用例も、上記実施の形態の他に、種々の変更が可能である。
【００６６】
＜変更例１＞
図７（ａ）は、変更例１に係る、１つの絶縁カバー８００が外された状態のコンデンサ素子ユニット１０の斜視図であり、図７（ｂ）は、変更例１に係る、中央位置で切断された状態のフィルムコンデンサ１の側面断面図である。なお、図７（ｂ）には、ケース５００内に充填樹脂６００が充填される前の状態にあるフィルムコンデンサ１が示されている。
【００６７】
変更例１では、コンデンサ素子ユニット１０に、３つの絶縁カバー８００が備えられる。絶縁カバー８００は、特許請求の範囲に記載の「第２絶縁部材」に対応する。
【００６８】
絶縁カバー８００は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂により形成され、絶縁性を有する。絶縁カバー８００は、底面部８１０と、周面部８２０とを含む。
【００６９】
底面部８１０は、コンデンサ素子１００の端面１０１とほぼ同じ形状およびほぼ同じ大きさを有する。底面部８１０の厚みは、コンデンサ素子ユニット１０がケース５００内に収容された状態で形成される第２バスバー３００の第２電極端子部３２０とケース５００の内底面との間の隙間とほぼ等しくされる。
【００７０】
周面部８２０は、２つの平坦部８２１と、これら平坦部８２１の前端同士を繋ぐ円弧部８２２と含む。円弧部８２２は、その中央部が平坦面となっている。２つの平坦部８２１と円弧部８２２は、中央部がその他の部分よりも上方に延出している。周面部８２０の高さは、平坦部８２１および円弧部８２２の中央部を除き、コンデンサ素子１００の端面方向の寸法の半分程度とされることで、コンデンサ素子１００からの放熱を妨げにくいようになされている。
【００７１】
絶縁カバー８００は、コンデンサ素子１００の下側部分に下方から嵌め込まれる。これにより、コンデンサ素子１００の第２端面電極１２０と第２バスバー３００の第２電極端子部３２０とが絶縁カバー８００の底面部８１０により覆われる。図７（ｂ）に示すように、コンデンサ素子ユニット１０がケース５００に収容された状態において、第２端面電極１２０および第２電極端子部３２０とケース５００の内底面（底面部５０１の内面）との間には、絶縁カバー８００が介在した状態となる。
【００７２】
変更例１の構成によれば、第２バスバー３００と金属製のケース５００とが一層接触しにくくなり、これらの間の絶縁性が一層確保される。
【００７３】
なお、絶縁カバー８００は、コンデンサ素子ユニット１０の剛性やケース５００への取付精度の関係から第２バスバー３００の第２電極端子部３２０とケース５００の内底面との接触が懸念される場合に用いられることが望ましく、そうでない場合は、コンデンサ素子１００の放熱性、製品コスト等を考慮すると、用いられないことが望ましい。
【００７４】
＜その他の変更例＞
上記実施の形態では、絶縁板４００の取付タブ４３０が、ボルト７００によりケース５００の取付ボス５２０に取り付けられた。しかしながら、取付タブ４３０の取付ボス５２０への取付方法は、これに限られるものではない。たとえば、図８（ａ）に示す構成例では、取付タブ４３０に下方に突出する突起４３３が設けられ、取付ボス５２０に突起４３３に対応する穴５２３が設けられる。そして、突起４３３が穴５２３に上方から嵌合されることにより、取付タブ４３０が取付ボス５２０に取り付けられ、絶縁板４００がケース５００に固定される。また、図８（ｂ）に示す構成例では、取付ボス５２０に上方に突出する突起５２４が設けられ、取付タブ４３０に突起５２４に対応する穴４３４が設けられる。そして、突起５２４が穴４３４に下方から嵌合されることにより、取付タブ４３０が取付ボス５２０に取り付けられ、絶縁板４００がケース５００に固定される。
【００７５】
図８（ａ）および（ｂ）の構成とすれば、ネジ止め作業を要せず、取付タブ４３０を取付ボス５２０に容易に取り付けることができる。
【００７６】
また、上記実施の形態では、第１取付部として取付タブ４３０が例示され、第２取付部として取付ボス５２０が例示された。しかしながら、コンデンサ素子ユニット１０がケース５００に対して所定の位置に配置され、且つ、第１バスバー２００および第２バスバー３００がケース５００と接触しなければ、第１取付部および第２取付部の形態は、如何なるものでもよいし、第１取付部および第２取付部が設けられる位置も如何なる位置でもよい。
【００７７】
さらに、上記実施の形態では、コンデンサ素子１００は、ケース５００内において、１つの端面電極（第２端面電極１２０）がケース５００の内底面と対向する向きに配置された。しかしながら、フィルムコンデンサ１は、コンデンサ素子が、ケース内において、２つの端面電極が、ケースの内側面、たとえば、前側面部および後側面部の内面と対向する向きに配置されてもよい。この場合の実施形態として、ケースには、第１端面電極に接続される第１バスバーの第１電極端子部および第２端面電極に接続される第２バスバーの第２電極端子部がそれぞれが対向するケースの内側面に接触しないように絶縁板の取付タブが取り付ける取付ボスが設けられる。
【００７８】
さらに、上記実施の形態では、コンデンサ素子ユニット１０に３個のコンデンサ素子１００が含まれる。しかしながら、コンデンサ素子１００の個数は、１個である場合も含めて、適宜、変更することができる。
【００７９】
さらに、上記実施の形態では、コンデンサ素子１００は、誘電体フィルム上にアルミニウムを蒸着させた２枚の金属化フィルムを重ね、重ねた金属化フィルムを巻回または積層することで形成されたものであるが、これ以外にも、誘電体フィルムの両面にアルミニウムを蒸着させた金属化フィルムと絶縁フィルムとを重ね、これを巻回または積層することにより、これらコンデンサ素子１００が形成されてもよい。
【００８０】
さらに、上記実施の形態では、本発明のコンデンサの一例として、フィルムコンデンサ１が挙げられた。しかしながら、本発明は、フィルムコンデンサ１以外のコンデンサに適用することもできる。
【００８１】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【００８２】
なお、上記実施の形態の説明において「上方」「下方」等の方向を示す用語は、構成部材の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示すものであり、鉛直方向、水平方向等の絶対的な方向を示すものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、各種電子機器、電気機器、産業機器、車両の電装等に使用されるコンデンサに有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１  フィルムコンデンサ（コンデンサ）
１０  コンデンサ素子ユニット
１００  コンデンサ素子
１１０  第１端面電極（第１電極）
１２０  第２端面電極（第２電極）
２００  第１バスバー
２１０  第１本体部（第１領域）
３００  第２バスバー
３１０  第２本体部（第２領域）
３２０  第２電極端子部（電極接続部）
４００  絶縁板（第１絶縁部材）
４３０  取付タブ（第１取付部）
４３２  取付面
４３３  突起
４３４  穴
５００  ケース
５２０  取付ボス（第２取付部）
５２２  取付面
５２３  穴
５２４  突起
７００  ボルト（ネジ）
８００  絶縁カバー（第２絶縁部材）
【図１】
2020162138.tif 000003
【図２】
2020162138.tif 000004
【図３】
2020162138.tif 000005
【図４】
2020162138.tif 000006
【図５】
2020162138.tif 000007
【図６】
2020162138.tif 000008
【図７】
2020162138.tif 000009
【図８】
2020162138.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月30日(2021.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子ユニットと、前記コンデンサ素子ユニットを収容する金属製のケースと、を備え、
前記コンデンサ素子ユニットは、
コンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子の両端面の一方に形成される第１電極と、
前記コンデンサ素子の両端面の他方に形成される第２電極と、
前記第１電極に接続され、第１領域を有する第１バスバーと、
前記第２電極に接続され、前記第１領域に対向する第２領域を有する第２バスバーと、
絶縁性を有し、前記第１領域と前記第２領域との間に介在する第１絶縁部材と、を備え、
前記第１絶縁部材には、第１取付部が設けられ、
前記ケースには、前記コンデンサ素子ユニットが前記ケースに対して所定の位置に配置され、且つ、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーが前記ケースと接触しないように前記第１取付部が取り付けられる第２取付部が設けられる、
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、
前記コンデンサ素子は、前記第２電極が前記ケースの内底面と対向する向きで前記ケース内に配置され、
前記第２バスバーは、前記第２電極と前記ケースの内底面との間に位置して前記第２電極に接続される電極接続部を含み、
前記第１取付部は、前記電極接続部が前記ケースの内底面に接触しないように前記第２取付部に取り付けられる、
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項３】
請求項２に記載のコンデンサにおいて、
前記第２取付部は、前記ケースの内底面に平行な取付面を含み、
前記第１取付部は、前記第２取付部の取付面に接触する取付面を含み、
前記第２取付部の取付面と前記ケースの内底面との距離が、前記第１取付部の取付面と前記電極接続部における前記ケースの内底面に対向する面との距離よりも大きくされる、
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のコンデンサにおいて、
絶縁性を有し、前記電極接続部と前記ケースの内底面との間に介在する第２絶縁部材をさらに備える、
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のコンデンサにおいて、
前記第１取付部は、ネジにより前記第２取付部に取り付けられる、
ことを特徴とするコンデンサ。
【請求項６】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のコンデンサにおいて、
前記第１取付部は、前記第１取付部および前記第２取付部の一方に設けられた突起と他方に設けられた穴との嵌合により、前記第２取付部に取り付けられる、
ことを特徴とするコンデンサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の主たる態様に係るコンデンサは、前記コンデンサ素子ユニットを収容する金属製のケースと、を備える。前記コンデンサ素子ユニットは、コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子の両端面の一方に形成される第１電極と、前記コンデンサ素子の両端面の他方に形成される第２電極と、前記第１電極に接続され、第１領域を有する第１バスバーと、前記第２電極に接続され、前記第１領域に対向する第２領域を有する第２バスバーと、絶縁性を有し、前記第１領域と前記第２領域との間に介在する第１絶縁部材と、を備える。前記第１絶縁部材には、第１取付部が設けられ、前記ケースには、前記コンデンサ素子ユニットが前記ケースに対して所定の位置に配置され、且つ、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーが前記ケースと接触しないように前記第１取付部が取り付けられる第２取付部が設けられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
第１本体部２１０は、左右方向に細長い方形板状の上面部２１１と、上面部２１１の前縁の中央部と左端部と右端部とに設けられ、前縁から垂下する方形板状の３つの前面部２１２とを含む。中央の前面部２１２と左右の前面部２１２との間には、所定の間隔が設けられる。上面部２１１は、２つの前面部２１２の間の前縁部分が後方に凹むように切り欠かれている。上面部２１１には、左端部に円形の貫通穴２１３が形成され、右端部に左右に長い長円形の貫通穴２１４が形成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
第２本体部３１０は、左右方向に細長い方形板状の上面部３１１と、上面部３１１の前縁の中央部と左端部と右端部とに設けられ、前縁から垂下する方形板状の３つの前面部３１２とを含む。中央の前面部３１２と左右の前面部３１２との間には、所定の間隔が設けられる。上面部３１１は、２つの前面部３１２の間の前縁部分が後方に凹むように切り欠かれている。上面部３１１には、左端部に左右に長い長円形の貫通穴３１３が形成され、右端部に円形の貫通穴３１４が形成される。第２本体部３１０の３つの前面部３１２は、第１本体部２１０の３つの前面部２１２よりも上下方向に長い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
２つの取付タブ４３０は、第１絶縁部４１０の上面と平行となるように設けられ、第２絶縁部４２０の上下方向における中央部に位置する。２つの取付タブ４３０の間隔は、ケース５００側の２つの取付ボス（後述する）の間隔と等しくされる。取付タブ４３０には、円形の貫通穴４３１が形成される。取付タブ４３０の裏面（下面）は、取付ボスへの取付面４３２となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
第２絶縁部４２０は、各取付タブ４３０の下方が開口する。また、第２絶縁部４２０は、各取付タブ４３０の上方が後方に凹み、この凹み部分に、長方形状の開口部４２１が形成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
絶縁板４００には、裏面の左縁および右縁のリブ４５０の前側の下端に、それぞれ、位置決めタブ４６０、４７０が、左方および右方に張り出すように設けられる。左右の位置決めタブ４６０、４７０は、第１絶縁部４１０の上面と平行となるように設けられる。位置決めタブ４６０には、左右方向に長い長円形の貫通穴４６１が形成され、位置決めタブ４７０には、円形の貫通穴４７１が形成される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
３つのコンデンサ素子１００が、第１バスバー２００の３つの第１電極端子部２２０と第２バスバー３００の３つの第２電極端子部３２０との間に装着される。各第１電極端子部２２０が各コンデンサ素子１００の第１端面電極１１０に接触し、各第２電極端子部３２０が各コンデンサ素子１００の第２端面電極１２０に接触する。第１電極端子部２２０の各接続ピン２２１が第１端面電極１１０に半田付け等の接合方法で接合される。これにより、第１バスバー２００が３つのコンデンサ素子１００の第１端面電極１１０に電気的に接続される。同様に、第２電極端子部３２０の各接続ピン３２１が第２端面電極１２０に半田付け等の接合方法で接合される。これにより、第２バスバー３００が３つのコンデンサ素子１００の第２端面電極１２０に電気的に接続される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
ケース５００には、底面部５０１の内面、即ち内底面の後部に、左右方向に並ぶように２つの円柱状の取付ボス５２０が設けられる。左側の取付ボス５２０は、左端のコンデンサ素子１００の円弧面１０２ｂと中央のコンデンサ素子１００の円弧面１０２ｂと後側面部５０３とで囲まれる三角柱状の空間に位置し、右側の取付ボス５２０は、右端のコンデンサ素子１００の円弧面１０２ｂと中央のコンデンサ素子１００の円弧面１０２ｂと後側面部５０３とで囲まれる三角柱状の空間に位置する。このように、ケース５００内に３つのコンデンサ素子１００を配置したときにできる開き空間を利用して２つの取付ボス５２０が設けられるので、ケース５００のサイズが増加しにくい。また、本来、空き空間に充填される分の充填樹脂６００を減らすことができ、充填樹脂６００の節約に繋がる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
周面部８２０は、２つの平坦部８２１と、これら平坦部８２１の前端同士を繋ぐ円弧部８２２と含む。円弧部８２２は、その中央部が平坦面となっている。２つの平坦部８２１と円弧部８２２は、中央部がその他の部分よりも上方に延出している。周面部８２０の高さは、平坦部８２１および円弧部８２２の中央部を除き、コンデンサ素子１００の端面方向の寸法(高さ)の半分程度とされることで、コンデンサ素子１００からの放熱を妨げにくいようになされている。
【国際調査報告】
2020162138.tif 000011
2020162138.tif 000012
2020162138.tif 000013
2020162138.tif 000014