特開2023-142875フィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータおよび電動車両
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023142875
(43)【公開日】2023-10-06
(54)【発明の名称】フィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータおよび電動車両
(51)【国際特許分類】
H01G 4/32 20060101AFI20230928BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20230928BHJP
H01G 4/38 20060101ALI20230928BHJP
【ＦＩ】
H01G4/32 511A
H02M7/48 Z
H01G4/38 B
H01G4/38 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022049997
(22)【出願日】2022-03-25
(71)【出願人】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100075557
【弁理士】
【氏名又は名称】西教 圭一郎
(72)【発明者】
【氏名】神垣 耕世
【テーマコード（参考）】
5E082
5H770
【Ｆターム（参考）】
5E082BC35
5E082CC02
5E082CC12
5E082EE07
5E082EE17
5E082EE24
5E082FF05
5E082FG34
5E082GG10
5E082GG27
5E082JJ02
5E082JJ22
5H770BA02
5H770DA03
5H770DA41
5H770JA11W
5H770QA12
5H770QA22
(57)【要約】
【課題】 寿命の低下が抑制されたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータおよび電動車両を提供する。
【解決手段】 一面に第１金属層を有する第１誘電体フィルムと、一面に第２金属層を有する第２誘電体フィルムとが積層されたフィルム積層体と、フィルム積層体の一対の端面に設けられ、第１金属層および第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含む。第１金属層は、第１帯状金属層と、第２帯状金属層と、第３帯状金属層と、を有し、第２金属層は、第４帯状金属層と、第５帯状金属層と、を有する。第１帯状金属層と第４帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および第２帯状金属層と第５帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、第３帯状金属層と第５帯状金属層とが平面視において重なる第３面積よりも大きい構成とする。
【選択図】 図３
【解決手段】 一面に第１金属層を有する第１誘電体フィルムと、一面に第２金属層を有する第２誘電体フィルムとが積層されたフィルム積層体と、フィルム積層体の一対の端面に設けられ、第１金属層および第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含む。第１金属層は、第１帯状金属層と、第２帯状金属層と、第３帯状金属層と、を有し、第２金属層は、第４帯状金属層と、第５帯状金属層と、を有する。第１帯状金属層と第４帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および第２帯状金属層と第５帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、第３帯状金属層と第５帯状金属層とが平面視において重なる第３面積よりも大きい構成とする。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一面に第１金属層と第１共通金属層とを有する第１誘電体フィルムと、一面に第２金属層と第２共通金属層とを有する第２誘電体フィルムとが積重されたフィルム積層体であって、前記第１共通金属層が、前記第１誘電体フィルムの前記一面で前記フィルム積層体の第１方向の第１縁部に位置し、前記第１誘電体フィルムの前記一面上で前記第１方向に直交する第２方向に延び、前記第２共通金属層が、前記第２誘電体フィルムの前記一面の前記第１方向の第２縁部に位置し、前記第２方向に延び、前記第１誘電体フィルムと前記第２誘電体フィルムとが、平面視で前記第１金属層の一部および前記第２金属層の一部が重なるように、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に積層されており、前記第１方向に垂直な一対の端面を有する、フィルム積層体と、
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層に電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第２共通金属層側に位置する第２帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第２帯状金属層に電気的に接続された第３帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第２共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第２帯状金属層および前記第２帯状金属層に重なる第４帯状金属層と、
前記第２共通金属層と電気的に接続され、平面視において、前記第２帯状金属層に重なる第５帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第４帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第５帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第３帯状金属層と前記第４帯状金属層とが平面視において重なる第３面積よりも大きい、フィルムコンデンサ。
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層に電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第２共通金属層側に位置する第２帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第２帯状金属層に電気的に接続された第３帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第２共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第２帯状金属層および前記第２帯状金属層に重なる第４帯状金属層と、
前記第２共通金属層と電気的に接続され、平面視において、前記第２帯状金属層に重なる第５帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第４帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第５帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第３帯状金属層と前記第４帯状金属層とが平面視において重なる第３面積よりも大きい、フィルムコンデンサ。
【請求項2】
一面に第１金属層と第１共通金属層とを有する第１誘電体フィルムと、一面に第２金属層と第２共通金属層とを有する第２誘電体フィルムとが積重されたフィルム積層体であって、前記第１共通金属層が、前記第１誘電体フィルムの前記一面で前記フィルム積層体の第１方向の第１縁部に位置し、前記第１誘電体フィルムの前記一面上で前記第１方向に直交する第２方向に延び、前記第２共通金属層が、前記第２誘電体フィルムの前記一面の前記第１方向の第２縁部に位置し、前記第２方向に延び、前記第１誘電体フィルムと前記第２誘電体フィルムとが、平面視で前記第１金属層の一部および前記第２金属層の一部が重なるように、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に積層されており、前記第１方向に垂直な一対の端面を有する、フィルム積層体と、
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層と電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第２共通金属層に電気的に接続された第２帯状金属層と、
前記第１共通金属層と前記第２共通金属層との間に位置し、前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁された第３帯状金属層と、
前記第１共通金属層と前記第２共通金属層との間で前記第３帯状金属層と前記第２方向に隣接して位置し、前記第３帯状金属層と電気的に接続された第４帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第１共通金属層に前記第１方向に隣接して位置する第５帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通電極層と電気的に絶縁され、前記第２共通金属層に前記第１方向に隣接して位置する第６帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第１帯状金属層と電気的に接続された第７帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層との間で前記第７帯状金属層と前記第２方向に隣接して位置し、前記第７帯状金属層と電気的に接続された第８帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第５帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第６帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第２帯状金属層と前記第７帯状金属層とが平面視において重なる第３面積、または前記第４帯状金属層と前記第８帯状金属層とが平面視において重なる第４面積よりも大きい、フィルムコンデンサ。
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層と電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第２共通金属層に電気的に接続された第２帯状金属層と、
前記第１共通金属層と前記第２共通金属層との間に位置し、前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁された第３帯状金属層と、
前記第１共通金属層と前記第２共通金属層との間で前記第３帯状金属層と前記第２方向に隣接して位置し、前記第３帯状金属層と電気的に接続された第４帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第１共通金属層に前記第１方向に隣接して位置する第５帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通電極層と電気的に絶縁され、前記第２共通金属層に前記第１方向に隣接して位置する第６帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第１帯状金属層と電気的に接続された第７帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層との間で前記第７帯状金属層と前記第２方向に隣接して位置し、前記第７帯状金属層と電気的に接続された第８帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第５帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第６帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第２帯状金属層と前記第７帯状金属層とが平面視において重なる第３面積、または前記第４帯状金属層と前記第８帯状金属層とが平面視において重なる第４面積よりも大きい、フィルムコンデンサ。
【請求項3】
一面に第１金属層と第１共通金属層とを有する第１誘電体フィルムと、一面に第２金属層と第２共通金属層とを有する第２誘電体フィルムとが積重されたフィルム積層体であって、前記第１共通金属層が、前記第１誘電体フィルムの前記一面で前記フィルム積層体の第１方向の第１縁部に位置し、前記第１誘電体フィルムの前記一面上で前記第１方向に直交する第２方向に延び、前記第２共通金属層が、前記第２誘電体フィルムの前記一面の前記第１方向の第２縁部に位置し、前記第２方向に延び、前記第１誘電体フィルムと前記第２誘電体フィルムとが、平面視で前記第１金属層の一部および前記第２金属層の一部が重なるように、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に積層されており、前記第１方向に垂直な一対の端面を有する、フィルム積層体と、
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層に電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第２共通金属層に電気的に接続された第２帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置する第３帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間で前記第３帯状金属層に前記第２方向に隣接して位置し、前記第３帯状金属層に電気的に接続された第４帯状金属層と、
前記第３帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置する第５帯状金属層と、
前記第４帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第５帯状金属層に電気的に接続された第６帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第１帯状金属層に重なって位置する第７帯状金属層と、
前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第２帯状金属層に重なって位置する第８帯状金属層と、
前記第７帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第７帯状金属層と電気的に接続された第９帯状金属層と、
前記第７帯状金属層と前記第８帯状金属層との間で前記第９帯状金属層に前記第２方向に平行な方向に隣接して位置し、前記第９帯状金属層に電気的に接続された第１０帯状金属層と、
前記第１０帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第１０帯状金属層に電気的に接続された第１１帯状金属層と、
前記第９帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第１１帯状金属層に電気的に接続された第１２帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第７帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第８帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第３帯状金属層と前記第９帯状金属層とが重なる第３面積、前記第４帯状金属層と前記第１０帯状金属層とが重なる第４面積、前記第５帯状金属層と前記第１１帯状金属層とが平面視において重なる第５面積、または前記第６帯状金属層と前記第１２帯状金属層とが平面視において重なる第６面積よりも大きい、フィルムコンデンサ。
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層に電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第２共通金属層に電気的に接続された第２帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置する第３帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間で前記第３帯状金属層に前記第２方向に隣接して位置し、前記第３帯状金属層に電気的に接続された第４帯状金属層と、
前記第３帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置する第５帯状金属層と、
前記第４帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第５帯状金属層に電気的に接続された第６帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第１帯状金属層に重なって位置する第７帯状金属層と、
前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第２帯状金属層に重なって位置する第８帯状金属層と、
前記第７帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第７帯状金属層と電気的に接続された第９帯状金属層と、
前記第７帯状金属層と前記第８帯状金属層との間で前記第９帯状金属層に前記第２方向に平行な方向に隣接して位置し、前記第９帯状金属層に電気的に接続された第１０帯状金属層と、
前記第１０帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第１０帯状金属層に電気的に接続された第１１帯状金属層と、
前記第９帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第１１帯状金属層に電気的に接続された第１２帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第７帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第８帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第３帯状金属層と前記第９帯状金属層とが重なる第３面積、前記第４帯状金属層と前記第１０帯状金属層とが重なる第４面積、前記第５帯状金属層と前記第１１帯状金属層とが平面視において重なる第５面積、または前記第６帯状金属層と前記第１２帯状金属層とが平面視において重なる第６面積よりも大きい、フィルムコンデンサ。
【請求項4】
前記第１金属層は、前記第２帯状金属層と前記第３帯状金属層とを接続する第１接続金属層を有する、請求項１記載のフィルムコンデンサ。
【請求項5】
前記第１金属層は、前記第３帯状金属層と前記第４帯状金属層とを接続する第２接続金属層を有する、請求項２記載のフィルムコンデンサ。
【請求項6】
前記第１金属層は、前記第３帯状金属層と前記第４帯状金属層とを接続する第３接続金属層と、前記５帯状金属層と前記第６帯状金属層とを接続する第４接続金属層と、を有する、請求項３記載のフィルムコンデンサ。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載の複数のフィルムコンデンサと、
該複数のフィルムコンデンサを接続するバスバーと、を備える、連結型コンデンサ。
該複数のフィルムコンデンサを接続するバスバーと、を備える、連結型コンデンサ。
【請求項8】
スイッチング素子により構成されたブリッジ回路と、該ブリッジ回路に接続された容量部とを備え、
前記容量部が、請求項１～６のいずれか１項に記載のフィルムコンデンサを含む、インバータ。
前記容量部が、請求項１～６のいずれか１項に記載のフィルムコンデンサを含む、インバータ。
【請求項9】
電源と、該電源に接続されたインバータと、該インバータに接続されたモータと、該モータにより駆動する車輪と、を備え、
前記インバータが、請求項８に記載のインバータである、電動車輌。
前記インバータが、請求項８に記載のインバータである、電動車輌。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、フィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータおよび電動車両に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術のフィルムコンデンサは、例えば特許文献１に記載されている。この従来技術のフィルムコンデンサは、複数のコンデンサセルが直列に接続されて１つのコンデンサ素子を構成するフィルムコンデンサであって、誘電体フィルムの幅方向中央部に位置するコンデンサセルの電極幅が、幅方向両側部に位置するコンデンサセルの電極幅よりも広い構成とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－２７０３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前述の特許文献１に記載される従来技術では、各コンデンサセルにかかる分担電圧は、各コンデンサセルの静電容量比に逆比例（電圧Ｖ＝電気量Ｑ／静電容量Ｃ）するので、幅方向両側部から進行しやすい吸湿による電極の不活性化によって静電容量が低下した幅方向両側部のコンデンサセルには、設計によって想定した分担電圧よりも高い電圧が生じ、さらには吸湿により電気伝導のキャリアの発生による抵抗の低下等によって、コンデンサセルの寿命、したがってフィルムコンデンサの寿命が低下する場合がある。
【0005】
本開示は、寿命の低下が抑制されたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータおよび電動車両が所望されている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のフィルムコンデンサは、一面に第１金属層と第１共通金属層とを有する第１誘電体フィルムと、一面に第２金属層と第２共通金属層とを有する第２誘電体フィルムとが積重されたフィルム積層体であって、前記第１共通金属層が、前記第１誘電体フィルムの前記一面で前記フィルム積層体の第１方向の第１縁部に位置し、前記第１誘電体フィルムの前記一面上で前記第１方向に直交する第２方向に延び、前記第２共通金属層が、前記第２誘電体フィルムの前記一面の前記第１方向の第２縁部に位置し、前記第２方向に延び、前記第１誘電体フィルムと前記第２誘電体フィルムとが、平面視で前記第１金属層の一部および前記第２金属層の一部が重なるように、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に積層されており、前記第１方向に垂直な一対の端面を有する、フィルム積層体と、
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層に電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第２共通金属層側に位置する第２帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第２帯状金属層に電気的に接続された第３帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第２共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第２帯状金属層および前記第２帯状金属層に重なる第４帯状金属層と、
前記第２共通金属層と電気的に接続され、平面視において、前記第２帯状金属層に重なる第５帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第４帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第５帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第３帯状金属層と前記第４帯状金属層とが平面視において重なる第３面積よりも大きい構成とする。
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層に電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第２共通金属層側に位置する第２帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第２帯状金属層に電気的に接続された第３帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第２共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第２帯状金属層および前記第２帯状金属層に重なる第４帯状金属層と、
前記第２共通金属層と電気的に接続され、平面視において、前記第２帯状金属層に重なる第５帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第４帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第５帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第３帯状金属層と前記第４帯状金属層とが平面視において重なる第３面積よりも大きい構成とする。
【0007】
本開示の他の形態のフィルムコンデンサは、一面に第１金属層と第１共通金属層とを有する第１誘電体フィルムと、一面に第２金属層と第２共通金属層とを有する第２誘電体フィルムとが積重されたフィルム積層体であって、前記第１共通金属層が、前記第１誘電体フィルムの前記一面で前記フィルム積層体の第１方向の第１縁部に位置し、前記第１誘電体フィルムの前記一面上で前記第１方向に直交する第２方向に延び、前記第２共通金属層が、前記第２誘電体フィルムの前記一面の前記第１方向の第２縁部に位置し、前記第２方向に延び、前記第１誘電体フィルムと前記第２誘電体フィルムとが、平面視で前記第１金属層の一部および前記第２金属層の一部が重なるように、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に積層されており、前記第１方向に垂直な一対の端面を有する、フィルム積層体と、
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層と電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第２共通金属層に電気的に接続された第２帯状金属層と、
前記第１共通金属層と前記第２共通金属層との間に位置し、前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁された第３帯状金属層と、
前記第１共通金属層と前記第２共通金属層との間で前記第３帯状金属層と前記第２方向に隣接して位置し、前記第３帯状金属層と電気的に接続された第４帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第１共通金属層に前記第１方向に隣接して位置する第５帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通電極層と電気的に絶縁され、前記第２共通金属層に前記第１方向に隣接して位置する第６帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第１帯状金属層と電気的に接続された第７帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層との間で前記第７帯状金属層と前記第２方向に隣接して位置し、前記第７帯状金属層と電気的に接続された第８帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第５帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第６帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第２帯状金属層と前記第７帯状金属層とが平面視において重なる第３面積、または前記第４帯状金属層と前記第８帯状金属層とが平面視において重なる第４面積よりも大きい構成とする。
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層と電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第２共通金属層に電気的に接続された第２帯状金属層と、
前記第１共通金属層と前記第２共通金属層との間に位置し、前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁された第３帯状金属層と、
前記第１共通金属層と前記第２共通金属層との間で前記第３帯状金属層と前記第２方向に隣接して位置し、前記第３帯状金属層と電気的に接続された第４帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層と電気的に絶縁され、前記第１共通金属層に前記第１方向に隣接して位置する第５帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通電極層と電気的に絶縁され、前記第２共通金属層に前記第１方向に隣接して位置する第６帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第１帯状金属層と電気的に接続された第７帯状金属層と、
前記第１共通金属層および前記第２共通金属層との間で前記第７帯状金属層と前記第２方向に隣接して位置し、前記第７帯状金属層と電気的に接続された第８帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第５帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第６帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第２帯状金属層と前記第７帯状金属層とが平面視において重なる第３面積、または前記第４帯状金属層と前記第８帯状金属層とが平面視において重なる第４面積よりも大きい構成とする。
【0008】
本開示のフィルムコンデンサは、一面に第１金属層と第１共通金属層とを有する第１誘電体フィルムと、一面に第２金属層と第２共通金属層とを有する第２誘電体フィルムとが積重されたフィルム積層体であって、前記第１共通金属層が、前記第１誘電体フィルムの前記一面で前記フィルム積層体の第１方向の第１縁部に位置し、前記第１誘電体フィルムの前記一面上で前記第１方向に直交する第２方向に延び、前記第２共通金属層が、前記第２誘電体フィルムの前記一面の前記第１方向の第２縁部に位置し、前記第２方向に延び、前記第１誘電体フィルムと前記第２誘電体フィルムとが、平面視で前記第１金属層の一部および前記第２金属層の一部が重なるように、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に積層されており、前記第１方向に垂直な一対の端面を有する、フィルム積層体と、
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層に電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第２共通金属層に電気的に接続された第２帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置する第３帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間で前記第３帯状金属層に前記第２方向に隣接して位置し、前記第３帯状金属層に電気的に接続された第４帯状金属層と、
前記第３帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置する第５帯状金属層と、
前記第４帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第５帯状金属層に電気的に接続された第６帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第１帯状金属層に重なって位置する第７帯状金属層と、
前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第２帯状金属層に重なって位置する第８帯状金属層と、
前記第７帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第７帯状金属層と電気的に接続された第９帯状金属層と、
前記第７帯状金属層と前記第８帯状金属層との間で前記第９帯状金属層に前記第２方向に平行な方向に隣接して位置し、前記第９帯状金属層に電気的に接続された第１０帯状金属層と、
前記第１０帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第１０帯状金属層に電気的に接続された第１１帯状金属層と、
前記第９帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第１１帯状金属層に電気的に接続された第１２帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第７帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第８帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第３帯状金属層と前記第９帯状金属層とが重なる第３面積、前記第４帯状金属層と前記第１０帯状金属層とが重なる第４面積、前記第５帯状金属層と前記第１１帯状金属層とが平面視において重なる第５面積、または前記第６帯状金属層と前記第１２帯状金属層とが平面視において重なる第６面積よりも大きい構成とする。
前記フィルム積層体の前記一対の端面に設けられ、前記第１金属層および前記第２金属層に電気的に接続された第１共通電極および第２共通電極と、を含み、
前記第１金属層は、
前記第１共通金属層に電気的に接続された第１帯状金属層と、
前記第２共通金属層に電気的に接続された第２帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置する第３帯状金属層と、
前記第１帯状金属層と前記第２帯状金属層との間で前記第３帯状金属層に前記第２方向に隣接して位置し、前記第３帯状金属層に電気的に接続された第４帯状金属層と、
前記第３帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置する第５帯状金属層と、
前記第４帯状金属層と前記第２帯状金属層との間に位置し、前記第５帯状金属層に電気的に接続された第６帯状金属層と、を有し、
前記第２金属層は、
前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第１帯状金属層に重なって位置する第７帯状金属層と、
前記第１帯状金属層および前記第２帯状金属層と電気的に絶縁され、平面視において、前記第２帯状金属層に重なって位置する第８帯状金属層と、
前記第７帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第７帯状金属層と電気的に接続された第９帯状金属層と、
前記第７帯状金属層と前記第８帯状金属層との間で前記第９帯状金属層に前記第２方向に平行な方向に隣接して位置し、前記第９帯状金属層に電気的に接続された第１０帯状金属層と、
前記第１０帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第１０帯状金属層に電気的に接続された第１１帯状金属層と、
前記第９帯状金属層と前記第８帯状金属層との間に位置し、前記第１１帯状金属層に電気的に接続された第１２帯状金属層と、を有し、
前記第１帯状金属層と前記第７帯状金属層とが平面視において重なる第１面積、および前記第２帯状金属層と前記第８帯状金属層とが平面視において重なる第２面積は、前記第３帯状金属層と前記第９帯状金属層とが重なる第３面積、前記第４帯状金属層と前記第１０帯状金属層とが重なる第４面積、前記第５帯状金属層と前記第１１帯状金属層とが平面視において重なる第５面積、または前記第６帯状金属層と前記第１２帯状金属層とが平面視において重なる第６面積よりも大きい構成とする。
【0009】
本開示の連結型コンデンサは、前記複数のフィルムコンデンサと、該複数のフィルムコンデンサを接続するバスバーと、を備える。
【0010】
本開示のインバータは、スイッチング素子により構成されたブリッジ回路と、該ブリッジ回路に接続された容量部とを備え、前記容量部が、前記フィルムコンデンサを含む。
【0011】
本開示の電動車両は、電源と、該電源に接続されたインバータと、該インバータに接続されたモータと、該モータにより駆動する車輪と、を備え、前記インバータは、本開示に係る前記インバータである。
【発明の効果】
【0012】
本開示によれば、寿命の低下が抑制されたフィルムコンデンサ、連結型コンデンサ、インバータおよび電動車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示の一実施形態の３直列型フィルムコンデンサの第１誘電体フィルムを示す平面図である。
【図2】第２誘電体フィルムを示す平面図である。
【図3】第１誘電体フィルムと第２誘電体フィルムとの積層状態を示す平面図である。
【図4】フィルムコンデンサの断面図である。
【図5】３直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。
【図6】３直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。
【図7】３直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。
【図8】本開示の他の実施形態の４直列型フィルムコンデンサを示す平面図である。
【図9】４直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。
【図10】４直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。
【図11】４直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。
【図12】本開示の６直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。
【図13】本開示の６直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。
【図14】連結型コンデンサの構成を模式的に示した斜視図である。
【図15】インバータの構成を説明するための電気回路図である。
【図16】電動車輌の構成を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照しつつ、本開示のフィルムコンデンサ、インバータおよび電動車両の実施形態について説明する。
【0015】
（３直列型フィルムコンデンサ）
図１は、本開示の一実施形態のフィルムコンデンサの第１誘電体フィルムを示す平面図であり、図２は、第２誘電体フィルムを示す平面図であり、図３は、第１誘電体フィルムと第２誘電体フィルムとの積層状態を示す平面図であり、図４は、フィルムコンデンサの断面図である。なお、以下で参照する各図は、模式的なものであり、必ずしも正確に図示されたものではない。説明の便宜上、第１方向ｘ、第２方向ｙおよび第３方向ｚが直交する直交座標系を想定して説明する。
図１は、本開示の一実施形態のフィルムコンデンサの第１誘電体フィルムを示す平面図であり、図２は、第２誘電体フィルムを示す平面図であり、図３は、第１誘電体フィルムと第２誘電体フィルムとの積層状態を示す平面図であり、図４は、フィルムコンデンサの断面図である。なお、以下で参照する各図は、模式的なものであり、必ずしも正確に図示されたものではない。説明の便宜上、第１方向ｘ、第２方向ｙおよび第３方向ｚが直交する直交座標系を想定して説明する。
【0016】
本実施形態のフィルムコンデンサ１ａは、フィルム積層体１１と、フィルム積層体１１の端面１１ａ，１１ｂに接続された第１共通電極１２および第２共通電極１３とを有する。フィルム積層体１１は、一面４ａに第１金属層３と第１共通金属層８とを有する第１誘電体フィルム４と、一面７ａに第２金属層６と第２共通金属層９とを有する第２誘電体フィルム７とが積層された構成とされる。フィルム積層体１１は、第１共通金属層８が、第１誘電体フィルム４の一面４ａで第１方向ｘの第１縁部（図１の左側）に位置し、第１誘電体フィルム４の一面４ａ上で第１方向ｘに垂直な第２方向ｙに延び、第２共通金属層９が、第２誘電体フィルム７の一面７ａの第１方向ｘの第２縁部（図２の右側）に位置し、第２方向ｙに延び、第１誘電体フィルム４と第２誘電体フィルム７とが、平面視で第１金属層３の一部および第２金属層６の一部が重なるように、第１方向ｘおよび第２方向ｙに直交する第３方向ｚに積層される。フィルム積層体１１は、第１方向ｘに垂直な一対の端面１１ａ，１１ｂを有し、各端面１１ａ，１１ｂには第１金属層３および第２金属層６に電気的に接続された第１共通電極１２および第２共通電極１３が設けられる。
【0017】
第１金属層３は、第１共通金属層８に電気的に接続された第１帯状金属層３１と、第１共通金属層８および第２共通金属層９と電気的に絶縁され、第２共通金属層９側に位置する第２帯状金属層３２と、第２金属層６と電気的に絶縁され、第１帯状金属層３１と第２帯状金属層３２との間に位置し、第２帯状金属層３２に電気的に接続された第３帯状金属層３３と、を有する。
【0018】
第２金属層６は、第１共通金属層８および第２共通金属層９と電気的に絶縁され、平面視において、第１帯状金属層３１および第３帯状金属層３３に重なる第４帯状金属層６１と、第２共通金属層９と電気的に接続され、平面視において、第２帯状金属層３２に重なる第５帯状金属層６２と、を有する。
【0019】
第１金属層３，第２金属層６は、例えば、アルミニウムであってもよい。第１金属層３は、第２帯状金属層３２と第３帯状金属層３３とを接続する第１接続金属層８１を有する。
【0020】
第１金属層３が形成される第１誘電体フィルム４および第２金属層６が形成される第２誘電体フィルム７のベースフィルムの構成材料として、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、シクロオレフィンポリマー等の有機樹脂材料が使用される。
【0021】
誘電体フィルム４，７は、メタリコン電極５Ａ，５Ｂと接続されるフィルムであり、例えばポリプロピレン製である。誘電体フィルム４，７の厚さは、例えば２．８μｍとされる。なお、誘電体フィルム４，７の材質または厚さはこれに限られるものではない。
【0022】
第１帯状金属層３１と第４帯状金属層６１とが平面視において重なる第１面積Ａ１、および第２帯状金属層３２と第５帯状金属層６２とが平面視において重なる第２面積Ａ２は、第３帯状金属層３３と第４帯状金属層６１とが平面視において重なる第３面積Ａ３よりも大きい（Ａ１＝Ａ２＞Ａ３）。
【0023】
第１面積Ａ１および第２面積Ａ２は、第３面積Ａ３よりも該第３面積Ａ３の５％～１０％大きい構成とされる。これらの第１面積Ａ１、第２面積Ａ２および第３面積Ａ３の関係は、第１静電容量Ｃ１、第２静電容量Ｃ２および第３静電容量Ｃ３の関係と比例関係にあるので、第１～第３面積Ａ１～Ａ３の関係を第１～第３静電容量Ｃ１～Ｃ３の関係に置き換えることができる。すなわち、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２は、第３静電容量Ｃ３よりも該第３静電容量Ｃ３の５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第４帯状金属層６１との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第５帯状金属層６２との間の分担電圧を、第４帯状金属層６１と第３帯状金属層３３との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0024】
フィルムコンデンサ１ａの寿命は、吸湿した場合、例えば８５℃の高温雰囲気中で、吸湿無しのフィルムコンデンサの寿命の約１／２～１／５（５０％～２０％）に短くなる。吸湿した状態で吸湿していないフィルムコンデンサの寿命を実現するには、フィルムコンデンサ１ａの各コンデンサセルに印加される負荷電圧を、５．０％～１０．０％小さくするのがよい。高温負荷寿命の電圧依存性から、高温（８５℃）での負荷電圧を５．０％小さくすると、高温負荷寿命は２倍に延び、高温（８５℃）での負荷電圧を１０．０％小さくすると、高温負荷寿命を５倍に増加させることができる。
【0025】
中間領域に位置する第３帯状金属層３３および第４帯状金属層６１間に形成されるコンデンサセルの静電容量または重なり第３面積Ａ３の減少率を１０％よりも大きくした場合、コンデンサ素子全体の容量の減少が大きいため、コンデンサセルの重なり面積が均一なコンデンサセルから成るコンデンサ素子と同等の静電容量を得るためには、コンデンサ素子のサイズを大きくする必要があり、コンデンサ素子を小型化することが困難になってしまう。
【0026】
また中間領域のコンデンサセルの静電容量または重なり第３面積Ａ３の減少率を５．０％未満にした場合、５．０％未満で減少させることによって当然分担電圧を低下させる効果はある。しかし、容量比制御による寿命のリカバリ効果が小さく、寿命のリカバリ量が充分でない。
【0027】
したがって、本実施形態では、第１面積Ａ１および第２面積Ａ２は、第３面積Ａ３よりも該第３面積Ａ３の５％～１０％大きい構成にして、これによって、第１帯状金属層３１と第４帯状金属層６１との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第５帯状金属層６２との間の分担電圧を、第４帯状金属層６１と第３帯状金属層３３との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0028】
図５は、３直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施形態の３直列型フィルムコンデンサ１ｂは、第１帯状金属層３１が第１共通金属層８に電気的に接続され、第２帯状金属層３２と第３帯状金属層３３とが第１接続金属層８１によって電気的に接続され、第４帯状金属層６１と第６帯状金属層６３とが第２接続金属層８２によって電気的に接続され、第５帯状金属層６２が第２共通金属層９に電気的に接続される。
【0029】
このような３直列型フィルムコンデンサ１ｂにおいても、第１面積Ａ１および第２面積Ａ２は、第３面積Ａ３よりも該第３面積Ａ３の５％～１０％大きい構成とされる。これらの第１面積Ａ１、第２面積Ａ２および第３面積Ａ３の関係は、第１静電容量Ｃ１、第２静電容量Ｃ２および第３静電容量Ｃ３の関係と比例関係にあるので、第１～第３面積Ａ１～Ａ３の関係を第１～第３静電容量Ｃ１～Ｃ３の関係に置き換えることができる。すなわち、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２は、第３静電容量Ｃ３よりも該第３静電容量Ｃ３の５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第４帯状金属層６１との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第５帯状金属層６２との間の分担電圧を、第６帯状金属層６３と第３帯状金属層３３との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0030】
図６は、３直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施形態の３直列型フィルムコンデンサ１ｃは、第１帯状金属層３１が第３接続金属層８３によって第１共通金属層８に電気的に接続され、第２帯状金属層３２と第３帯状金属層３３とは第１接続金属層８１によって電気的に接続される。第５帯状金属層６２は、第４接続金属層８４によって第２共通金属層９に接続される。
【0031】
このような３直列型フィルムコンデンサ１ｃにおいても、第１面積Ａ１および第２面積Ａ２は、第３面積Ａ３よりも該第３面積Ａ３の５％～１０％大きい構成とされる。これらの第１面積Ａ１、第２面積Ａ２および第３面積Ａ３の関係は、第１静電容量Ｃ１、第２静電容量Ｃ２および第３静電容量Ｃ３の関係と比例関係にあるので、第１～第３面積Ａ１～Ａ３の関係を第１～第３静電容量Ｃ１～Ｃ３の関係に置き換えることができる。すなわち、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２は、第３静電容量Ｃ３よりも該第３静電容量Ｃ３の５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第４帯状金属層６１との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第５帯状金属層６２との間の分担電圧を、第４帯状金属層６１と第３帯状金属層３３との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0032】
図７は、３直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分に同一の参照符を付す。本実施形態の３直列型フィルムコンデンサ１ｄは、第１帯状金属層３１が第３接続金属層８３によって第１共通金属層８に電気的に接続され、第２帯状金属層３２と第３帯状金属層３３とが第１接続金属層８１によって電気的に接続される。また、第４帯状金属層６１は第２接続金属層８２によって第６帯状金属層６３に電気的に接続される。
【0033】
このような３直列型フィルムコンデンサ１ｄにおいても、第１面積Ａ１および第２面積Ａ２は、第３面積Ａ３よりも該第３面積Ａ３の５％～１０％大きい構成とされる。これらの第１面積Ａ１、第２面積Ａ２および第３面積Ａ３の関係は、第１静電容量Ｃ１、第２静電容量Ｃ２および第３静電容量Ｃ３の関係と比例関係にあるので、第１～第３面積Ａ１～Ａ３の関係を第１～第３静電容量Ｃ１～Ｃ３の関係に置き換えることができる。すなわち、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２は、第３静電容量Ｃ３よりも該静電容量Ｃ３の５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第４帯状金属層６１との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第５帯状金属層６２との間の分担電圧を、第６帯状金属層６３と第３帯状金属層３３との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0034】
（４直列型フィルムコンデンサ）
図８は、本開示の他の実施形態のフィルムコンデンサを示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施形態のフィルムコンデンサ１ｅは、一面４ａに第１金属層３と第１共通金属層８とを有する第１誘電体フィルム４と、一面７ａに第２金属層６と第２共通金属層９とを有する第２誘電体フィルム７とが積層されたフィルム積層体１１であって、第１方向ｘを幅とし、第１方向ｘに直交する第２方向ｙを長さとし、第１方向ｘおよび第２方向ｙに直交する第３方向ｚを厚さとし、第１共通金属層８が、第１誘電体フィルム４の一面４ａで第１方向ｘの第１縁部（図１の左側）に位置し、一面４ａ上で第２方向ｙに延び、第２共通金属層９が、第２誘電体フィルム７の一面７ａの第１方向ｘの第２縁部（図２の右側）に位置し、第２方向ｙに延び、第１誘電体フィルム４と第２誘電体フィルム７とが、平面視で第１金属層３の一部および第２金属層６の一部が重なるように第３方向ｚに積層された、第１方向ｘに垂直な一対の端面１１ａ，１１ｂを有するフィルム積層体１１と、フィルム積層体１１の一対の端面１１ａ，１１ｂに設けられ、第１金属層３および第２金属層６に電気的に接続された第１共通電極１２および第２共通電極１３と、を含む。
図８は、本開示の他の実施形態のフィルムコンデンサを示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施形態のフィルムコンデンサ１ｅは、一面４ａに第１金属層３と第１共通金属層８とを有する第１誘電体フィルム４と、一面７ａに第２金属層６と第２共通金属層９とを有する第２誘電体フィルム７とが積層されたフィルム積層体１１であって、第１方向ｘを幅とし、第１方向ｘに直交する第２方向ｙを長さとし、第１方向ｘおよび第２方向ｙに直交する第３方向ｚを厚さとし、第１共通金属層８が、第１誘電体フィルム４の一面４ａで第１方向ｘの第１縁部（図１の左側）に位置し、一面４ａ上で第２方向ｙに延び、第２共通金属層９が、第２誘電体フィルム７の一面７ａの第１方向ｘの第２縁部（図２の右側）に位置し、第２方向ｙに延び、第１誘電体フィルム４と第２誘電体フィルム７とが、平面視で第１金属層３の一部および第２金属層６の一部が重なるように第３方向ｚに積層された、第１方向ｘに垂直な一対の端面１１ａ，１１ｂを有するフィルム積層体１１と、フィルム積層体１１の一対の端面１１ａ，１１ｂに設けられ、第１金属層３および第２金属層６に電気的に接続された第１共通電極１２および第２共通電極１３と、を含む。
【0035】
第１金属層３は、第１共通金属層８に電気的に接続された第１帯状金属層３１と、第２共通金属層９に電気的に接続された第２帯状金属層３２と、第１帯状金属層３１と第２帯状金属層３２との間に位置し、第１帯状金属層３１および第２帯状金属層３２と電気的に絶縁された第３帯状金属層３３と、第１共通金属層８と第２共通金属層９との間で第３帯状金属層３３と第２方向ｙに隣接して位置し、第３帯状金属層３３と電気的に接続された第４帯状金属層３４と、を有する。
【0036】
第２金属層６は、第１共通金属層８および第２共通金属層９と電気的に絶縁され、第１共通金属層８に第１方向ｘに隣接して位置する第５帯状金属層６２と、第１共通金属層８および第２共通金属層９と電気的に絶縁され、第２共通金属層９に第１方向ｘに隣接して位置する第６帯状金属層６３と、第１帯状金属層３１と第２帯状金属層３２との間に位置し、第１帯状金属層３１と電気的に接続された第７帯状金属層６４と、第１帯状金属層３１および第２帯状金属層３２との間で第７帯状金属層６４と第２方向ｙに隣接して位置し、第７帯状金属層６４と電気的に絶縁された第８帯状金属層６５と、を有する。
【0037】
第１帯状金属層３１と第５帯状金属層６２とが平面視において重なる第１面積Ａ１、および第２帯状金属層３２と第６帯状金属層６３とが平面視において重なる第２面積Ａ２は、第３帯状金属層３３と第７帯状金属層６４とが平面視において重なる第３面積Ａ３、または第４帯状金属層３４と第８帯状金属層６５とが平面視において重なる第４面積Ａ４よりも大きい。
【0038】
このような４直列型フィルムコンデンサ１ｅにおいても、第１面積Ａ１および第２面積Ａ２のそれぞれは、第３面積Ａ３または第４面積Ａ４よりも該第３面積Ａ３または該第４面積Ａ４の５％～１０％大きい構成とされる。これらの第１面積Ａ１、第２面積Ａ２、第３面積Ａ３および第４面積Ａ４の関係は、第１静電容量Ｃ１、第２静電容量Ｃ２、第３静電容量Ｃ３および第４静電容量Ｃ４の関係と同様であるので、第１～第４面積Ａ１～Ａ４の関係を第１～第４静電容量Ｃ１～Ｃ４の関係に置き換えることができる。すなわち、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２は、第３静電容量Ｃ３または第４静電容量Ｃ４よりも該第３静電容量Ｃ３または該第４静電容量Ｃ４の５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第５帯状金属層６２との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第６帯状金属層６３との間の分担電圧を、第３帯状金属層３３と第７帯状金属層６４との間の分担電圧または第８帯状金属層６５と第４帯状金属層３４との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0039】
図９は、４直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施形態のフィルムコンデンサ１ｆは、第５帯状金属層６２と第７帯状金属層６４とが第２接続金属層８２によって電気的に接続され、第６帯状金属層６３と第８帯状金属層６５とが第５接続金属層８５によって電気的に絶縁される。
【0040】
このような４直列型フィルムコンデンサ１ｅにおいても、第１面積Ａ１および第２面積Ａ２のそれぞれは、第３面積Ａ３または第４面積Ａ４よりも該第３面積Ａ３または該第４面積Ａ４の５％～１０％大きい構成とされる。これらの第１面積Ａ１、第２面積Ａ２、第３面積Ａ３および第４面積Ａ４の関係は、第１静電容量Ｃ１、第２静電容量Ｃ２、第３静電容量Ｃ３および第４静電容量Ｃ４の関係と同様であるので、第１～第４面積Ａ１～Ａ４の関係を第１～第４静電容量Ｃ１～Ｃ４の関係に置き換えることができる。すなわち、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２のそれぞれは、第３静電容量Ｃ３または第４静電容量Ｃ４よりも該第３静電容量Ｃ３または該第４静電容量Ｃ４の５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第５帯状金属層６２との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第６帯状金属層６３との間の分担電圧を、第７帯状金属層６４と第３帯状金属層３３との間の分担電圧または第８帯状金属層６５と第３帯状金属層３３との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0041】
図１０は、４直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施形態のフィルムコンデンサ１ｇは、第１帯状金属層３１が第１共通金属層８に電気的に接続され、第２帯状金属層３２が第２共通金属層９に電気的に接続され、第５帯状金属層６２と第７帯状金属層６４とが電気的に接続され、さらに第８帯状金属層６５と第６帯状金属層６３とが電気的に接続される。
【0042】
このような４直列型フィルムコンデンサ１ｇにおいても、第１面積Ａ１および第２面積Ａ２のそれぞれは、第３面積Ａ３または第４面積Ａ４よりも該第３面積Ａ３または該第４面積Ａ４の５％～１０％大きい構成とされる。これらの第１面積Ａ１、第２面積Ａ２、第３面積Ａ３および第４面積Ａ４の関係は、第１静電容量Ｃ１、第２静電容量Ｃ２、第３静電容量Ｃ３および第４静電容量Ｃ４の関係と同様であるので、第１～第４面積Ａ１～Ａ４の関係を第１～第４静電容量Ｃ１～Ｃ４の関係に置き換えることができる。すなわち、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２は、第３静電容量Ｃ３または第４静電容量Ｃ４よりも該第３静電容量Ｃ３または該第４静電容量Ｃ４の５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第５帯状金属層６２との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第６帯状金属層６３との分担電圧を、第７帯状金属層６４と第３帯状金属層３３との間の分担電圧または第８帯状金属層６５と第３帯状金属層３３との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0043】
図１１は、４直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施形態のフィルムコンデンサ１ｈは、第１帯状金属層３１が第１共通金属層８に電気的に接続され、第２帯状金属層３２が第２共通金属層９に電気的に接続される。また第５帯状金属層６２と第７帯状金属層６４とは電気的に接続され、第６帯状金属層６３と第８帯状金属層６５とが電気的に接続される。
【0044】
このような４直列型フィルムコンデンサ１ｈにおいても、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２は、第３静電容量Ｃ３または第４静電容量Ｃ４よりも該第３静電容量Ｃ３または該第４静電容量Ｃ４の５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第５帯状金属層６２との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第６帯状金属層６３との間の分担電圧を、第７帯状金属層６４と第３帯状金属層３３との間の分担電圧または第８帯状金属層６５と第３帯状金属層３３との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0045】
（６直列型フィルムコンデンサ）
図１２は、本開示の６直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施形態のフィルムコンデンサ１ｉは、一面４ａに第１金属層３と第１共通金属層８とを有する第１誘電体フィルム４と、一面７ａに第２金属層６と第２共通金属層９とを有する第２誘電体フィルム７とが積層されたフィルム積層体１１であって、第１方向ｘを幅とし、第１方向ｘに直交する第２方向ｙを長さとし、第１方向ｘおよび第２方向ｙに直交する第３方向ｚを厚さとし、第１共通金属層８が、第１誘電体フィルム４の一面４ａで第１方向ｘの第１縁部に位置し、一面４ａ上で第２方向ｙに延び、第２共通金属層９が、第２誘電体フィルム７の一面７ａの第１方向ｘの第２縁部に位置し、第２方向ｙに延び、第１誘電体フィルム４と第２誘電体フィルム７とが、平面視で第１金属層３の一部および第２金属層６の一部が重なるように第３方向ｚに積層された、第１方向ｘに垂直な一対の端面１１ａ，１１ｂを有するフィルム積層体１１と、フィルム積層体１１の一対の端面１１ａ，１１ｂに設けられ、第１金属層３および第２金属層６に電気的に接続された第１共通電極１２および第２共通電極１３と、を含む。
図１２は、本開示の６直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実施形態のフィルムコンデンサ１ｉは、一面４ａに第１金属層３と第１共通金属層８とを有する第１誘電体フィルム４と、一面７ａに第２金属層６と第２共通金属層９とを有する第２誘電体フィルム７とが積層されたフィルム積層体１１であって、第１方向ｘを幅とし、第１方向ｘに直交する第２方向ｙを長さとし、第１方向ｘおよび第２方向ｙに直交する第３方向ｚを厚さとし、第１共通金属層８が、第１誘電体フィルム４の一面４ａで第１方向ｘの第１縁部に位置し、一面４ａ上で第２方向ｙに延び、第２共通金属層９が、第２誘電体フィルム７の一面７ａの第１方向ｘの第２縁部に位置し、第２方向ｙに延び、第１誘電体フィルム４と第２誘電体フィルム７とが、平面視で第１金属層３の一部および第２金属層６の一部が重なるように第３方向ｚに積層された、第１方向ｘに垂直な一対の端面１１ａ，１１ｂを有するフィルム積層体１１と、フィルム積層体１１の一対の端面１１ａ，１１ｂに設けられ、第１金属層３および第２金属層６に電気的に接続された第１共通電極１２および第２共通電極１３と、を含む。
【0046】
第１金属層３は、第１共通金属層８に電気的に接続された第１帯状金属層３１と、第２共通金属層９に電気的に接続された第２帯状金属層３２と、第１帯状金属層３１と第２帯状金属層３２との間に位置する第３帯状金属層３３と、第１帯状金属層３１と第２帯状金属層３２との間で第３帯状金属層３３に第２方向ｙに隣接して位置し、第３帯状金属層３３に電気的に接続された第４帯状金属層３４と、第３帯状金属層３３と第２帯状金属層３２との間に位置する第５帯状金属層３５と、第４帯状金属層３４と第２帯状金属層３２との間に位置し、第５帯状金属層３５に電気的に接続された第６帯状金属層３６と、を有する。
【0047】
第２金属層６は、第１帯状金属層３１および第２帯状金属層３２と電気的に絶縁され、平面視において、第１帯状金属層３１に重なって位置する第７帯状金属層６４と、第１帯状金属層３１および第２帯状金属層３２と電気的に絶縁され、平面視において、第２帯状金属層３２に重なって位置する第８帯状金属層６５と、第７帯状金属層６４と第８帯状金属層６５との間に位置し、第７帯状金属層６４と電気的に接続された第９帯状金属層６６と、第７帯状金属層６４と第８帯状金属層６５との間で第９帯状金属層６６に第２方向ｙに平行な方向に隣接して位置し、第９帯状金属層６６に電気的に接続された第１０帯状金属層６７と、第１０帯状金属層６７と第８帯状金属層６５との間に位置し、第１０帯状金属層６７に電気的に接続された第１１帯状金属層６８と、第９帯状金属層６６と第８帯状金属層６５との間に位置し、第１１帯状金属層６８と電気的に絶縁された第１２帯状金属層６９と、を有する。
【0048】
第１帯状金属層３１と第７帯状金属層６４とが平面視において重なる第１面積Ａ１、および第２帯状金属層３２と第８帯状金属層６５とが平面視において重なる第２面積Ａ２は、第３帯状金属層３３と第９帯状金属層６６とが重なる第３面積Ａ３、第４帯状金属層３４と第１０帯状金属層６７とが重なる第４面積Ａ４、第５帯状金属層３５と第１１帯状金属層６８とが平面視において重なる第５面積Ａ５、または第６帯状金属層３６と第１２帯状金属層６９とが平面視において重なる第６面積Ａ６よりも大きい。
【0049】
このような６直列型フィルムコンデンサ１ｉにおいても、第１面積Ａ１および第２面積Ａ２のそれぞれは、第３～第６面積Ａ３～Ａ６のそれぞれよりも該第３～第６面積Ａ３～Ａ６のいずかの５％～１０％大きい構成とされる。これらの第１～第６面積Ａ１～Ａ６の関係は、第１～第６静電容量Ｃ１～Ｃ６の関係と同様であるので、第１～第６面積Ａ１～Ａ６の関係を第１～第６静電容量Ｃ１～Ｃ６の関係に置き換えることができる。すなわち、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２は、第３静電容量Ｃ３、第４静電容量Ｃ４、第５静電容量Ｃ５または第６静電容量Ｃ６よりも該第３静電容量Ｃ３、該第４静電容量Ｃ４、第５静電容量Ｃ５または第６静電容量Ｃ６の５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第７帯状金属層６４との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第８帯状金属層６５との間の分担電圧を、第３帯状金属層３３と第９帯状金属層６６との間の分担電圧、または第１０帯状金属層６７と第４帯状金属層３４との間の分担電圧、または第５帯状金属層３５と第１１帯状金属層６８との間の分担電圧、または第６帯状金属層３６と第１２帯状金属層６９との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0050】
図１３は、本開示の６直列型フィルムコンデンサの他の実施形態を示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分に同一の参照符を付す。本実施形態のフィルムコンデンサ１ｊは、第１帯状金属層３１が第１共通金属層８に電気的に接続され、第２帯状金属層３２が第２共通金属層９に電気的に接続される。また、第３帯状金属層３３と第４帯状金属層３４とが電気的に絶縁される。さらに、第７帯状金属層６４と第９帯状金属層６６とが電気的に接続され、第１０帯状金属層６７と第１１帯状金属層６８とが電気的に接続され、第１２帯状金属層６９と第８帯状金属層６５とが電気的に接続される。
【0051】
このような６直列型フィルムコンデンサ１ｊにおいても、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２は、第３～第６静電容量Ｃ３～Ｃ６のいずれよりも該第３～第６静電容量Ｃ３～Ｃ６のいずれかの５％～１０％大きい値となる。これによって、第１帯状金属層３１と第７帯状金属層６４との間の分担電圧、および第２帯状金属層３２と第８帯状金属層６５との間の分担電圧を、第９帯状金属層６６と第３帯状金属層３３との間の分担電圧、第１０帯状金属層６７と第３帯状金属層３３との間の分担電圧、第４帯状金属層３４と第１１帯状金属層６８との間の分担電圧、または第４帯状金属層３４と第１２帯状金属層６９との間の分担電圧よりも低くすることができる。
【0052】
図１４は、連結型コンデンサの構成を模式的に示した斜視図である。図１４においては構成を分かりやすくするために、ケースおよびモールド用の樹脂を省略して記載している。連結型コンデンサＢは、複数個のフィルムコンデンサＡが一対のバスバー２１、２３により並列接続された構成となっている。バスバー２１、２３は、端子部２１ａ、２３ａと、引出端子部２１ｂ、２３ｂと、により構成されている。端子部２１ａ、２３ａは外部接続用であり、引出端子部２１ｂ、２３ｂは、フィルムコンデンサＡのメタリコン電極５Ａ、５Ｂにそれぞれ接続される。
【0053】
図１５は、インバータの構成を説明するための電気回路図である。図１５には、整流後の直流から交流を作り出すインバータＣの例を示している。本実施形態のインバータＣは、図１５に示すように、ブリッジ回路１３１と、容量部３８を備えている。ブリッジ回路１３１は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）のようなスイッチング素子と、ダイオードにより構成される。容量部３８は、ブリッジ回路１３１の入力端子間に配置され、電圧を安定化する。インバータＣは、容量部３８として、上記のフィルムコンデンサ１０，Ａまたは連結型コンデンサＢを含んでよい。
【0054】
なお、このインバータＣの入力は、直流電源の電圧を昇圧する昇圧回路１３５に接続される場合と、直流電源に接続される場合がある。一方、ブリッジ回路１３１は駆動源となるモータジェネレータ（モータＭ）に接続される。
【0055】
【0056】
図１６における電動車輌Ｄは、駆動用のモータ４１、エンジン４３、トランスミッション４５、インバータ４７、電源（電池）４９、前輪５１ａおよび後輪５１ｂを備えている。
【0057】
この電動車輌Ｄは、駆動源としてモータ４１またはエンジン４８、もしくはその両方を備えている。駆動源の出力は、トランスミッション５２を介して左右一対の前輪５１ａに伝達される。電源４９は、インバータ４７に接続され、インバータ４７はモータ４１に接続されている。
【0058】
また、図１６に示した電動車輌Ｄは、車輌ＥＣＵ５３およびエンジンＥＣＵ５７を備えている。車輌ＥＣＵ５３は電動車輌Ｄ全体の統括的な制御を行う。エンジンＥＣＵ５７は、エンジン４８の回転数を制御し電動車輌Ｄを駆動する。電動車輌Ｄは、さらに運転者等に操作されるイグニッションキー５５、図示しないアクセルペダル、及びブレーキ等の運転装置を備えている。車輌ＥＣＵ５３には、運転者等による運転装置の操作に応じた駆動信号が入力される。この車輌ＥＣＵ５３は、その駆動信号に基づいて指示信号をエンジンＥＣＵ５７、電源４９、および負荷としてのインバータ４７に出力する。エンジンＥＣＵ５７は、指示信号に応答してエンジン４８の回転数を制御し、電動車輌Ｄを駆動する。本実施形態のフィルムコンデンサＡ，１０または連結型コンデンサＢを容量部３８として適用したインバータＣを、図１６に示すような電動車輌Ｄに搭載することができる。
【0059】
なお、本実施形態のインバータＣは、上記のハイブリッド自動車（ＨＥＶ）のみならず、電気自動車（ＥＶ）や電動自転車、発電機、太陽電池など種々の電力変換応用製品に適用できる。
【0060】
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【0061】
１ａ、１ｂ、１ｃ フィルムコンデンサ
４ａ 一面
３ 第１金属層
８ 第１共通金属層
４ 第１誘電体フィルム
７ａ 一面
６ 第２金属層
９ 第２共通金属層
７ 第２誘電体フィルム
１１ フィルム積層体
１１ａ，１１ｂ 端面
１２ 第１共通電極
１３ 第２共通電極
３１ 第１帯状金属層
３２ 第２帯状金属層
３３ 第３帯状金属層
３４，６１ 第４帯状金属層
３５，６２ 第５帯状金属層
３６，６３ 第６帯状金属層
６４ 第７帯状金属層
６５ 第８帯状金属層
６６ 第９帯状金属層
６７ 第１０帯状金属層
６８ 第１１帯状金属層
６９ 第１２帯状金属層
８１ 第１接続金属層
８２ 第２接続金属層
８３ 第３接続金属層
８４ 第４接続金属層
８５ 第５接続金属層
ｘ 第１方向
ｙ 第２方向
ｚ 第３方向
４ａ 一面
３ 第１金属層
８ 第１共通金属層
４ 第１誘電体フィルム
７ａ 一面
６ 第２金属層
９ 第２共通金属層
７ 第２誘電体フィルム
１１ フィルム積層体
１１ａ，１１ｂ 端面
１２ 第１共通電極
１３ 第２共通電極
３１ 第１帯状金属層
３２ 第２帯状金属層
３３ 第３帯状金属層
３４，６１ 第４帯状金属層
３５，６２ 第５帯状金属層
３６，６３ 第６帯状金属層
６４ 第７帯状金属層
６５ 第８帯状金属層
６６ 第９帯状金属層
６７ 第１０帯状金属層
６８ 第１１帯状金属層
６９ 第１２帯状金属層
８１ 第１接続金属層
８２ 第２接続金属層
８３ 第３接続金属層
８４ 第４接続金属層
８５ 第５接続金属層
ｘ 第１方向
ｙ 第２方向
ｚ 第３方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
