特許 6640772 コンデンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6640772

(24)【登録日】2020年1月7日

(45)【発行日】2020年2月5日

(54)【発明の名称】コンデンサ

(51)【国際特許分類】

   H01G 2/10 20060101AFI20200127BHJP

   H01G 4/224 20060101ALI20200127BHJP

   H01G 4/228 20060101ALI20200127BHJP

   H01G 4/32 20060101ALI20200127BHJP

   H01G 4/38 20060101ALI20200127BHJP

【ＦＩ】

   H01G2/10 600

   H01G4/224 200

   H01G4/228 Q

   H01G4/228 S

   H01G4/32 531

   H01G4/32 540

   H01G4/38 A

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-37980(P2017-37980)

(22)【出願日】2017年3月1日

(65)【公開番号】特開2018-147909(P2018-147909A)

(43)【公開日】2018年9月20日

【審査請求日】2018年10月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】390022460

【氏名又は名称】株式会社指月電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100100044

【弁理士】

【氏名又は名称】秋山 重夫

(74)【代理人】

【識別番号】100205888

【弁理士】

【氏名又は名称】北川 孝之助

(72)【発明者】

【氏名】石田 真教

(72)【発明者】

【氏名】岡部 勇太

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 二紀

【審査官】 木下 直哉

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−０３９９８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００４−２３５４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０５８６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２１３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２３４０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０９１６９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１５５１３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ ２／１０

Ｈ０１Ｇ ４／２２４

Ｈ０１Ｇ ４／２２８

Ｈ０１Ｇ ４／２３６

Ｈ０１Ｇ ４／３２

Ｈ０１Ｇ ４／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のコンデンサ素子（２）をケース（６）に収納し樹脂を充填してなるコンデンサであって、
複数のコンデンサ素子（２）は、リード線接続片（４ｄ、５ｄ）が設けられた電極板（３）によって接続されており、
リード線接続片（４ｄ、５ｄ）に接続されたリード線（８）が、ケース側壁（６ｂ）に設けられた引き出し口（６ｄ）から、引き出し口（６ｄ）を閉塞する閉塞部材（７）を介して外部に引き出されており、
前記引き出し口（６ｄ）が、ケース（６）の内面と、複数のコンデンサ素子（２）のＲ部との間に生じたデッドスペース（Ｄ）に位置し、
前記リード線接続片（４ｄ、５ｄ）が、ケース（６）の内面と、複数のコンデンサ素子（２）のＲ部との間に生じたデッドスペース（Ｄ）に位置していることを特徴とするコンデンサ。

【請求項2】

コンデンサ素子（２）の軸方向から見たとき、リード線接続片（４ｄ、５ｄ）からケース（６）内面までの距離が、コンデンサ素子（２）のケース（６）内面に最も近い部分からケース（６）内面までの距離よりも長い、請求項１記載のコンデンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、コンデンサ素子をケースに収納し樹脂を充填してなるコンデンサに関する。

【背景技術】

【0002】

コンデンサ素子をケースに収納し樹脂を充填してなる、いわゆる樹脂モールド型コンデンサにおいて、外部機器と接続するための外部接続端子としてリード線を用いる場合、例えば特許文献１に示すように、ケース上方に設けられた開口からリード線を引き出すのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−２３５４８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、ケース上方の開口からリード線を引き出した場合、外部機器と接続するにあたってリード線の引き回しに必要なスペースをケース上方に設ける必要がある。そのため、コンデンサを組み込む装置の大型化を招くことがあった。

【0005】

そこで本発明は、コンデンサを組み込む装置の小型化を図ることができるコンデンサの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のコンデンサは、コンデンサ素子２をケース６に収納し樹脂を充填してなるコンデンサ１であって、コンデンサ素子２に接続されたリード線８が、ケース側壁６ｂに設けられた引き出し口６ｄから、引き出し口６ｄを閉塞する閉塞部材７を介して外部に引き出されていることを特徴とする。

【0007】

また、引き出し口６ｄがケース６の内面とコンデンサ素子２のＲ部との間に生じたデッドスペースＤに位置していることが好ましい。

【発明の効果】

【0008】

本発明のコンデンサは、リード線が、ケース側壁に設けられた引き出し口から、引き出し口を閉塞する閉塞部材を介して外部に引き出されているため、ケース上方にリード線を引き回すためのスペースを設ける必要が無い。そのため、コンデンサを組み込む装置の小型化を図ることができる。

【0009】

また、引き出し口がケースの内面とコンデンサ素子のＲ部との間に生じたデッドスペースに位置していれば、リード線とコンデンサ素子とを接続するためのスペースを別途確保する必要が無く、ケースの小型化を図ることができる。また、引き出し口を設けるとその部分の耐湿性能が低下するが、デッドスペースは他の部分に比べて樹脂の厚みが厚く、耐湿性能が向上しているため、耐湿性能を確保するためにケースのサイズを大きくする必要が無く、装置の小型化に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】この発明の一実施形態に係るコンデンサを示す斜視図である。

【図2】コンデンサの平面図である。

【図3】コンデンサの分解斜視図である。

【図4】閉塞部材と引き出し口を示す斜視図である。

【図5】別の閉塞部材を用いたコンデンサの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、この発明のコンデンサの一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明のコンデンサ１は、図１〜３に示すように、複数のコンデンサ素子２と、これらコンデンサ素子２に接続される電極板３と、コンデンサ素子２と電極板３とを収納する、側壁６ｂに引き出し口６ｄが設けられたケース６と、側壁６ｂの引き出し口６ｄを閉塞する閉塞部材７と、コンデンサ素子２（電極板３）に接続されるとともに閉塞部材７を介してケース６外に引き出されるリード線８とを備えている。また、図示はしていないが、ケース６内にはコンデンサ素子２をモールドするための樹脂が充填される。以下、各構成部材について説明していく。

【0012】

コンデンサ素子２は、例えば絶縁性のフィルム上に金属が蒸着された金属化フィルムを巻回することでなるフィルムコンデンサであって、軸方向両端部には、金属を溶射してなるメタリコン電極２ａ、２ｂが形成されている。このコンデンサ素子２は、軸方向の両端面の形状が長円状（２本の平行な直線とその両端同士を繋ぐ半円：陸上競技のトラック状）とされており、側面には、「２本の平行な直線」に該当する部分に平坦面２ｃが形成され、「半円」に該当する部分に、外側に凸な湾曲面（Ｒ部）２ｄが形成されている。

【0013】

電極板３は、コンデンサ素子２の一方のメタリコン電極２ａに接続される第１電極板４と、コンデンサ素子２の他方のメタリコン電極２ｂに接続される第２電極板５とからなる。電極板３の材質としては例えば銅やアルミニウムを用いるが、これに限らず、導電性であれば種々の材質のものを使用可能である。

【0014】

第１電極板４は、図３に示すように、複数並設されたコンデンサ素子２のメタリコン電極２ａを覆うことができる大きさとされた基板部４ａと、基板部４ａの長辺から上方に向かって延出された３つの外部接続部４ｂとを備えている。基板部４ａには、コンデンサ素子２のメタリコン電極２ａとはんだ付けし易いように舌状の接続片４ｃが設けられている。また、基板部４ａの外部接続部４ｂが延設された側とは反対側の長辺には、リード線８と接続するための舌状のリード線接続片４ｄが設けられている。このリード線接続片４ｄは、複数のコンデンサ素子２と第１電極板４とを接続させた状態において、平面視、互いに隣接するコンデンサ素子２のＲ部間に位置するよう設けられている（図２参照）。

【0015】

第２電極板５は、図３に示すように、コンデンサ素子２の下側に配置されるため、第１電極板４と異なり、基板部５ａが側面視略Ｌ字状とされている。ただ、その他の構成については、第１電極板４と略同様であるため、同添え字を付して詳細な説明は省略する。

【0016】

ケース６は、矩形状の底部６ａと、底部６ａの４辺からそれぞれ立ち上がる側壁６ｂとを備えており、全体としては、上方に開口部６ｃを有する中空の略直方体状である。また、１つの側壁６ｂには閉塞部材７を嵌め込むための切欠（引き出し口６ｄ）が設けられている。この切欠は、ケース６内に複数のコンデンサ素子２を収納した場合において、ケース６の内面とコンデンサ素子のＲ部との間に生じたデッドスペース、具体的には、互いに隣接するコンデンサ素子２のＲ部間に位置する（対向する）ように設けられている（図２参照）。切欠の幅Ｗは、互いに隣接するコンデンサ素子２の中心間距離Ｃよりも少なくとも小幅となるように、好ましくは１／４以下となるように設定する。切欠の形状は、下端から上方に向かって徐々に幅が広がりつつも上端近傍が窄んだ形状とされており、この窄んだ部分で、切欠からの閉塞部材７の抜けが規制できるようになっている。このケース６は例えば硬質の合成樹脂からなるが、コンデンサ素子２や電極板３との絶縁性を確保できるのであれば金属製であっても良い。

【0017】

閉塞部材７は、例えばゴムや軟質で可撓性を有する合成樹脂など、切欠の形状に合わせてある程度変形することが可能な材質のものからなり、切欠に嵌め込むことで切欠からの樹脂漏れを規制できるようになっている（切欠と閉塞部材７との間に意図した隙間を生じないようになっている）。この閉塞部材７は、図４に示すように、切欠よりも大きな一対の板状体７ａ、７ａと、板状体７ａ、７ａの間に位置し、切欠に嵌め込まれる嵌め込み部７ｂと、板状体７ａと嵌め込み部７ｂとを貫通する挿通孔７ｃとを備えている。

【0018】

板状体７ａは略矩形状であって、ケース６の外側に位置する外体７ａ１と、ケース６の内側に位置する内体７ａ２とからなり、外体と内体とがケース６の側壁６ｂの厚みと同じ若しくはやや小さな幅を開けて互いに対向している。

【0019】

嵌め込み部７ｂは切欠の形状と略同形状であって、下端から上方に向かって徐々に幅が拡がりつつも上端近傍で狭幅とされている。大きさは、切欠と同じか若しくは切欠よりもやや大きめにすることが、樹脂漏れ防止の観点から好ましい。

【0020】

挿通孔７ｃは、互いに異極となる２本のリード線８を挿通するために、２つ設けられている。ただ、リード線８の本数に合わせて適宜設ける数を変更しても良い。径としてはリード線８と同じか若しくはリード線８よりやや小さめにすることが、樹脂漏れ防止の観点から好ましい。

【0021】

閉塞部材７に挿通されるリード線８は、銅やアルミニウムといった導電性材料の単線又は撚り線の表面を、可撓性を有する合成樹脂で被覆した、いわゆる被覆リード線である。但し、被覆リード線に限らず、無被覆のリード線を用いても良い。

【0022】

次に、本発明のコンデンサ１の製造方法について説明する。まず、複数のコンデンサ素子２を、メタリコン電極２ａ、２ｂが上下方向に向くように、且つ平坦面２ｃ同士が互いに対向するようにして並設する。

【0023】

次に、各コンデンサ素子２の一方（図３において上方）のメタリコン電極２ａを第１電極板４で共通接続する。同じように、各コンデンサ素子２の他方（図３において下方）のメタリコン電極２ｂを第２電極板５で共通接続する。接続に際しては、はんだ付けやスポット溶接など、種々の接続方法を採用し得る。

【0024】

次に、２本のリード線８、８をそれぞれ閉塞部材７の挿通孔７ｃ、７ｃに挿通させるとともに、各リード線８を電極板３のリード線接続片４ｄ、５ｄにそれぞれ接続する。これにより、各リード線８は電極板３を介してコンデンサ素子２と接続されることになる。図２に示すように、リード線接続片４ｄ、５ｄは、平面視、互いに隣接するコンデンサ素子２のＲ部間に位置している。そのため、この状態において、閉塞部材７は平面視、互いに隣接するコンデンサ素子２のＲ部間に位置することになる。

【0025】

そして、電極板３の外部接続部４ｂ、５ｂをケース上方の開口部６ｃからケース６外に突出させるようにして、コンデンサ素子２と電極板３をケース６内に収納するとともに、閉塞部材７をケース６の切欠に嵌め込む。その後、コンデンサ素子２や電極板３、リード線８が樹脂面下に位置するまでケース６内に樹脂を充填し硬化させることでコンデンサ１の製造を完了する。

【0026】

上記構成のコンデンサ１は、リード線８をケース側壁６ｂから引き出しているため、リード線８をインバータなどの外部機器と接続するにあたって、リード線８を引き回す空間をケース開口部６ｃ側に設ける必要が無く、コンデンサ１を組み込む装置の小型化を図ることができる。

【0027】

また、ケース側壁６ｂにリード線８を引き出すための引き出し口６ｄを設けているが、引き出し口６ｄを設ける位置を、ケース６の内面とコンデンサ素子２のＲ部との間のデッドスペースＤ、すなわち、ケース６の内面とコンデンサ素子２の側面とが他の部分に比べて離れている位置であって、樹脂の厚みが他の部分よりも厚くなっている部分としているため、樹脂のみで十分な耐湿性能を確保することができる。そのため、引き出し口６ｄを設けたことによる耐湿性能の低下を補うためにケース６をサイズアップする必要も無い。加えて、樹脂のみで十分な耐湿性能を確保できることから、閉塞部材７として透湿性の高い材質のものを使用することもでき、可撓性やシール性といった他の性能に重点をおいた材質選択が可能となる。特に軟質な材質を採用すれば、ケース外に引き出されたリード線８の根元（閉塞部材７）近傍での断線を抑制することができる。

【0028】

以上に、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施形態では、引き出し口６ｄとして上端が開放した切欠を設けていたが、図５に示すように孔を設けても良い。この場合であっても、孔の位置をコンデンサ素子２のＲ部間（デッドスペースＤ）に設けることで、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。孔の形状については丸に限らず、矩形状や多角形状など種々の形状を採用し得る。閉塞部材７の形状は孔の形状に合わせれば良い。また、閉塞部材７は孔に挿し込むことで取り付けられるが、挿し込み側の先端に「かえし」を設けて、孔から抜けを規制するようにしても良い。

【0029】

また、上記実施形態では、メタリコン電極２ａ、２ｂを上下方向に向けて並設させていたが、左右方向に向けても良い。また、引き出し口６ｄを設ける位置をＲ部間ではなく、側壁６ｂとＲ部との間や底部６ａとＲ部との間のデッドスペースＤにしても良い。コンデンサ素子２の数も複数である必要は無く、１つであっても良い。また、電極板３は必ずしも設ける必要は無く、コンデンサ素子２とリード線８とを直接接続しても良い。

【0030】

閉塞部材７の材質としては、硬質な合成樹脂や金属などを用いても良い。引き出し口６ｄとの間に隙間が生じる場合は、別途、樹脂や接着剤などで埋めるようにしても良い。ケース６内に充填される樹脂としては、エポキシ樹脂に限らず、ウレタン樹脂など種々の合成樹脂を使用可能である。

【0031】

コンデンサ素子２としては、フィルムコンデンサに限らず、電解コンデンサやセラミックコンデンサなど公知の種々のコンデンサを使用可能である。また、軸方向両端面の形状についても、長円状に限らず円形や楕円形、矩形の角部にＲ部が形成された形状であっても良い。要はケース６に収納した際、ケース６の内面から所定量以上離れる面を部分的に備えていれば良い。ケース６の内面形状についても、矩形状（直方体状）の他に、コンデンサ素子２のＲ部と曲率の異なるＲ部を備えていても良い。

【符号の説明】

【0032】

１ コンデンサ
２ コンデンサ素子
２ａ 一方のメタリコン電極
２ｂ 他方のメタリコン電極
２ｃ 平坦面
２ｄ 湾曲面（Ｒ部）
３ 電極板
４ 第１電極板
４ａ 基板部
４ｂ 外部接続部
４ｃ 接続片
４ｄ リード線接続片
５ 第２電極板
５ａ 基板部
５ｂ 外部接続部
５ｃ 接続片
５ｄ リード線接続片
６ ケース
６ａ 底部
６ｂ 側壁
６ｃ 開口
６ｄ 引き出し口
７ 閉塞部材
７ａ 板状体
７ａ１ 外体
７ａ２ 内体
７ｂ 嵌め込み部
７ｃ 挿通孔
８ リード線
Ｗ 切欠の幅
Ｃ 隣接するコンデンサ素子の中心間距離
Ｄ デッドスペース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】