特開 2023-162418 コンデンサ

(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】P2023162418

(43)【公開日】2023-11-08

(54)【発明の名称】コンデンサ

(51)【国際特許分類】

   H01G 2/02 20060101AFI20231031BHJP

   H01G 2/10 20060101ALI20231031BHJP

   H01G 4/224 20060101ALI20231031BHJP

   H01G 4/228 20060101ALI20231031BHJP

   H01G 4/32 20060101ALI20231031BHJP

【ＦＩ】

H01G2/02 101E

H01G2/10 600

H01G4/224 200

H01G4/228 Q

H01G4/228 S

H01G4/32 301F

H01G4/32 540

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023144278

(22)【出願日】2023-09-06

(62)【分割の表示】P 2019104406の分割

【原出願日】2019-06-04

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111383

【弁理士】

【氏名又は名称】芝野 正雅

(74)【代理人】

【識別番号】100170922

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 誠

(72)【発明者】

【氏名】吉川 寛之

(57)【要約】

【課題】コンデンサ素子の熱損傷が生じにくいコンデンサを提供する。
【解決手段】フィルムコンデンサ１は、第１端面電極および第２端面電極を有するコンデンサ素子と、コンデンサ素子が収容されるケース４００と、第１端面電極および第２端面電極にそれぞれ接続される第１バスバー２００および第２バスバー３００と、を備える。第１バスバー２００および第２バスバー３００は、ケース４００の外部に配置され、第１外部端子へ接続可能な外側接続端子部２３０、３３０と、ケース４００の外に出て外側接続端子部２３０、３３０へ繋がる中継端子部２４０、３４０と、を含む。中継端子部２４０、３４０は、その表面がケース４００の前側面部４０２と対向するように当該前側面部４０２に沿わされる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極および第２電極を有するコンデンサ素子と、
前記コンデンサ素子が収容されるケースと、
前記第１電極および前記第２電極にそれぞれ接続される第１バスバーおよび第２バスバーと、を備え、
前記第１バスバーおよび前記第２バスバーのうち少なくとも一方のバスバーは、
前記ケースの外部に配置され、第１外部端子へ接続可能な第１接続端子部と、
前記ケースの外に出て前記第１接続端子部へ繋がる露出部と、を含み、
前記露出部は、その表面が前記ケースの側面部と対向するように当該側面部に沿わされる、
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、
前記第１バスバーおよび前記第２バスバーの双方が、前記第１接続端子部と前記露出部とを含み、
前記第１バスバーの前記露出部と前記第２バスバーの前記露出部は、前記側面部の正面において絶縁部材を介して互いに重なり合う部分を有する、
ことを特徴とするコンデンサ。

【請求項3】

請求項１または２に記載のコンデンサにおいて、
前記ケースに充填される充填樹脂を、さらに備え、
前記少なくとも一方のバスバーは、前記充填樹脂から露出し、第２外部端子が接続される第２接続端子部を、さらに含み、
前記第１接続端子部は、前記第１外部端子を介して電源装置に接続され、
前記第２接続端子部は、前記第２外部端子を介して半導体装置に接続され、
前記露出部は、前記第１接続端子部と前記第２接続端子部とを結ぶ経路を構成する、
ことを特徴とするコンデンサ。

【請求項4】

請求項３に記載のコンデンサにおいて、
前記少なくとも一方のバスバーは、
前記露出部と前記第１端子接続部とを有する第１部材と、
前記充填樹脂に埋没し、前記第１電極および前記第２電極のうち、対応する電極に接続される電極接続部と、前記第２接続端子部とを有し、前記第１部材に連結される第２部材と、
を含む、
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、バスバーの一端が接続されたコンデンサ素子をケース内に収納し、バスバーの他端に設けられた外部接続用の端子をケースの開口から外部へ引き出すようにしたコンデンサが知られている（たとえば、特許文献１参照）。外部接続用の端子には、外部装置から延びる外部端子が接続される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－２５２９３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のコンデンサのように、外部接続用の端子がケースの開口の近くに位置するような構成の場合、バスバーの多くの部分がケースの内部に存在することになる。このような構成では、外部端子が発熱し、その熱がバスバーに伝わった場合、あるいはバスバー自身が発熱した場合、その熱はバスバーにおいて放熱されにくく、そのままコンデンサ素子へと伝わりやすいため、コンデンサ素子が熱損傷を受けてしまうことが懸念される。

【0005】

かかる課題に鑑み、本発明は、コンデンサ素子の熱損傷が生じにくい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】

【0006】

本発明の主たる態様に係るコンデンサは、第１電極および第２電極を有するコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子が収容されるケースと、前記第１電極および前記第２電極にそれぞれ接続される第１バスバーおよび第２バスバーと、を備える。ここで、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーのうち少なくとも一方のバスバーは、前記ケースの外部に配置され、第１外部端子へ接続可能な第１接続端子部と、前記ケースの外に出て前記第１接続端子部へ繋がる露出部と、を含む。前記露出部は、その表面が前記ケースの側面部と対向するように当該側面部に沿わされる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、コンデンサ素子の熱損傷が生じにくいコンデンサを提供できる。

【0008】

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】

【0009】

【図1】図１は、実施の形態に係る、フィルムコンデンサの斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る、フィルムコンデンサの分解斜視図である。

【図3】図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係る、第１内側部材および第１外側部材の斜視図である。

【図4】図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係る、第２内側部材および第２外側部材の斜視図である。

【図5】図５は、実施の形態に係る、フィルムコンデンサが、インバータ装置と電源装置に接続された状態を模式的に示す図である。

【図6】図６は、変更例に係る、フィルムコンデンサの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

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、インバータ装置２が、特許請求の範囲に記載の「半導体装置」に対応する。さらに、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内側部材２００ａおよび第２内側部材３００ａが、特許請求の範囲に記載の「第２部材」に対応する。さらに、第１外側部材２００ｂおよび第２外側部材３００ｂが、特許請求の範囲に記載の「第１部材」に対応する。さらに、内側接続端子部２２０、３２０が、特許請求の範囲に記載の「第２接続端子部」に対応する。さらに、外側接続端子部２３０、３３０が、特許請求の範囲に記載の「第１接続端子部」に対応する。さらに、中継端子部２４０、３４０が、特許請求の範囲に記載の「露出部」に対応する。さらに、前側面部４０２が、特許請求の範囲に記載の「側面部」に対応する。さらに、第２絶縁シート７００が、特許請求の範囲に記載の「絶縁部材」に対応する。

【0012】

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。

【0013】

図１は、フィルムコンデンサ１の斜視図である。図２は、フィルムコンデンサ１の分解斜視図である。

【0014】

フィルムコンデンサ１は、４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、ケース４００と、充填樹脂５００とを備える。第１バスバー２００は、第１内側部材２００ａと第１外側部材２００ｂとで構成され、第２バスバー３００は、第２内側部材３００ａと第２外側部材３００ｂとで構成される。

【0015】

４つのコンデンサ素子１００と、第１内側部材２００ａと、第２内側部材３００ａとが一体となるように組み付けられて、ケース４００内に収容される。充填樹脂５００は、熱硬化性樹脂、たとえば、エポキシ樹脂であり、ケース４００内に充填される。４つのコンデンサ素子１００と、第１内側部材２００ａおよび第２内側部材３００ａの大部分とが充填樹脂５００の中に埋没し、ケース４００および充填樹脂５００によって湿気や衝撃から保護される。

【0016】

第１外側部材２００ｂと、第２外側部材３００ｂとが組み合わされて、ケース４００の前面に装着される。これにより、第１バスバー２００において、第１内側部材２００ａと第１外側部材２００ｂとが連結され、第２バスバー３００において、第２内側部材３００ａと第２外側部材３００ｂとが連結される。

【0017】

以下、フィルムコンデンサ１について詳細に説明する。

【0018】

図２を参照し、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、扁平な長円柱に近い形状を有する。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１０２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。４つのコンデンサ素子１００は、両端面１０１、１０２が前後方向を向く状態で、上下に２段であって各段に２つずつ配置され、この状態で、これらコンデンサ素子１００に第１バスバー２００の第１内側部材２００ａおよび第２バスバー３００の第２内側部材３００ａが接続される。

【0019】

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。

【0020】

上述のように、第１バスバー２００は、第１内側部材２００ａと第１外側部材２００ｂとを含む。

【0021】

図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、第１内側部材２００ａおよび第１外側部材２００ｂの斜視図である。

【0022】

図３（ａ）に示すように、第１内側部材２００ａ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、電極端子部２１０と３つの内側接続端子部２２０とが一体となった構成を有する。

【0023】

電極端子部２１０は、側面部２１１と、側面部２１１の上端部から後方に垂直に折れ曲がる上面部２１２とを含む。側面部２１１は、右下の角部が欠けた長方形の形状を有する。上面部２１２は、細長い方形状を有し、その後端部２１２ａが上方に立ち上がる。

【0024】

電極端子部２１０には、側面部２１１の上部に、左右方向に並ぶ４つの方形状の開口部２１３が形成され、各開口部２１３の上縁に接続ピン２１４が形成される。また、電極端子部２１０には、側面部２１１の下端部に、左右方向に並ぶ４つの接続ピン２１４が形成される。さらに、電極端子部２１０には、左右方向における中央部に、側面部２１１の下端部を半円状に切り欠くようにして流通開口２１５が形成され、側面部２１１と上面部２１２とに跨るように上下に長い流通開口２１６が形成される。

【0025】

３つの内側接続端子部２２０は、方形状を有し、電極端子部２１０の上端部、即ち上面部２１２の後端部２１２ａから上方へ延びる。３つの内側接続端子部２２０は、等間隔で左右方向に並ぶ。各内側接続端子部２２０には、円形の貫通孔２２１が形成される。

【0026】

図３（ｂ）に示すように、第１外側部材２００ｂ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、外側接続端子部２３０と中継端子部２４０とが一体となった構成を有する。

【0027】

外側接続端子部２３０は、方形状を有する。外側接続端子部２３０には、円形の貫通孔２３１が形成される。

【0028】

中継端子部２４０は、端子本体部２４１と、第１連結部２４２と、３つの第２連結部２４３とを含む。端子本体部２４１は、右側が下方に折れ曲った鉤形の形状を有する。端子本体部２４１の右上角部は、ケース４００の取付ボス（後述する）を避けるために、円弧状に切り欠かれている。

【0029】

第１連結部２４２は、端子本体部２４１の右下端部から右方に延びた後に屈曲して後方へと延び、外側接続端子部２３０に繋がる。３つの第２連結部２４３は、等間隔で左右方向に並ぶように端子本体部２４１の上端部に設けられる。各第２連結部２４３は、上方に延びた後に屈曲し後方へと延び、さらに屈曲して、その先端部２４３ａが上方へと延びる。第２連結部２４３の先端部２４３ａには、円形の貫通孔２４４が形成される。第２連結部２４３の先端部２４３ａの左右の幅および貫通孔２４４の内径は、第１内側部材２００ａの内側接続端子部２２０の左右の幅および貫通孔２２１の内径と等しくされる。

【0030】

第１連結部２４２は、外側接続端子部２３０における第１連結部２４２、即ち中継端子部２４０に繋がる基端部２３０ａの幅（上下方向の幅）Ｗ１と同じ幅で端子本体部２４１まで延びている。一方で、端子本体部２４１の上下方向の幅Ｗ２は、一定ではなく、右側で広く左側で狭くなっているものの、基端部２３０ａの幅Ｗ１よりも広くされている。さらに、端子本体部２４１の左右方向の幅Ｗ３は、一定ではなく下側で狭く上側で広くなっているものの、基端部２３０ａの幅Ｗ１よりも広くされている。つまり、端子本体部２４１は、図３（ｂ）の一点鎖線に示すような、外側接続端子部２３０の基端部２３０ａの幅Ｗ１と等しい幅で左方および上方へと延びるような構成とはなっておらず、広い面積が確保されている。

【0031】

上述のように、第２バスバー３００は、第２内側部材３００ａと第２外側部材３００ｂとを含む。

【0032】

図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、第２内側部材３００ａおよび第２外側部材３００ｂの斜視図である。

【0033】

図４（ａ）に示すように、第２内側部材３００ａ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、電極端子部３１０と３つの内側接続端子部３２０とが一体となった構成を有する。

【0034】

電極端子部３１０は、側面部３１１と、側面部３１１の上端部から前方に垂直に折れ曲がる上面部３１２とを含む。側面部３１１は、右下の角部が欠けた長方形の形状を有する。上面部３１２は、長方形状を有し、その前端部３１２ａが上方に立ち上がる。

【0035】

電極端子部３１０には、側面部３１１の中央部に、左右方向に並ぶ４つの方形状の開口部３１３が形成され、各開口部３１３の上縁に接続ピン３１４が形成される。また、電極端子部３１０には、側面部３１１の下端部に、左右方向に並ぶ４つの接続ピン３１４が形成される。さらに、電極端子部３１０には、左右方向における中央部に、円形の流通開口３１５と、側面部３１１と上面部３１２とに跨る上下に長い流通開口３１６とが形成される。

【0036】

３つの内側接続端子部３２０は、方形状を有し、電極端子部３１０の上端部、即ち上面部３１２の前端部３１２ａから上方へ延びる。３つの内側接続端子部３２０は、等間隔で左右方向に並ぶ。各内側接続端子部３２０には、円形の貫通孔３２１が形成される。

【0037】

図４（ｂ）に示すように、第２外側部材３００ｂ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、外側接続端子部３３０と中継端子部３４０とが一体となった構成を有する。

【0038】

外側接続端子部３３０は、方形状を有する。外側接続端子部３３０には、円形の貫通孔３３１が形成される。

【0039】

中継端子部３４０は、端子本体部３４１と、第１連結部３４２と、３つの第２連結部３４３とを含む。端子本体部３４１は、右側が下方に折れ曲った鉤形の形状を有する。端子本体部３４１の左上角部および右上角部は、ケース４００の取付ボス（後述する）を避けるために、それぞれ円弧状および方形状に切り欠かれている。

【0040】

第１連結部３４２は、端子本体部３４１の右下端部から右方に延びた後に屈曲して後方へと延び、外側接続端子部３３０に繋がる。３つの第２連結部３４３は、等間隔で左右方向に並ぶように端子本体部３４１の上端部に設けられる。各第２連結部３４３は、上方に延びた後に屈曲し後方へと延び、さらに屈曲して、その先端部３４３ａが上方へと延びる。第２連結部３４３の先端部３４３ａには、円形の貫通孔３４４が形成される。第２連結部３４３の先端部３４３ａの左右の幅および貫通孔３４４の内径は、第２内側部材３００ａの内側接続端子部３２０の左右の幅および貫通孔３２１の内径と等しくされる。

【0041】

第１連結部３４２は、外側接続端子部３３０における第１連結部３４２、即ち中継端子部３４０に繋がる基端部３３０ａの幅（上下方向の幅）Ｗ４と同じ幅で端子本体部３４１まで延びている。一方で、端子本体部３４１の上下方向の幅Ｗ５は、一定ではなく、右側で広く左側で狭くなっているものの、基端部３３０ａの幅Ｗ４よりも広くされている。さらに、端子本体部３４１の左右方向の幅Ｗ６は、一定ではなく下側で狭く上側で広くなっているものの、基端部３３０ａの幅Ｗ４よりも広くされている。つまり、端子本体部３４１は、図４（ｂ）の一点鎖線に示すような、外側接続端子部３３０の基端部３３０ａの幅Ｗ４と等しい幅で左方および上方へと延びるような構成とはなっておらず、広い面積が確保されている。

【0042】

図２に示すように、第１内側部材２００ａの電極端子部２１０が４つのコンデンサ素子１００の第１端面電極１１０を前方から覆い、第２内側部材３００ａの電極端子部３１０が４つのコンデンサ素子１００の第２端面電極１２０を後方から覆う。各コンデンサ素子１００の第１端面電極１１０に対して電極端子部２１０の２つの接続ピン２１４が接触し、各接続ピン２１４が、対応する第１端面電極１１０に半田付け等の接合方法で接合される。同様に、各コンデンサ素子１００の第２端面電極１２０に対して電極端子部３１０の２つの接続ピン３１４が接触し、各接続ピン３１４が、対応する第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１バスバー２００が４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、第２バスバー３００が４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。

【0043】

４つのコンデンサ素子１００、第１内側部材２００ａおよび第２内側部材３００ａが一体化された状態において、第１内側部材２００ａの３つの内側接続端子部２２０と第２内側部材３００ａの３つの内側接続端子部３２０とが左右方向に交互に並ぶ。

【0044】

第１内側部材２００ａおよび第２内側部材３００ａとの間に第１絶縁シート６００が挟み込まれる。第１絶縁シート６００は、絶縁紙や、アクリル、シリコン等の電気的な絶縁性を有する樹脂材料により形成される。第１絶縁シート６００により第１内側部材２００ａと第２内側部材３００ａとの間の絶縁距離、第２内側部材３００ａとコンデンサ素子１００の第１端面電極１１０との間の絶縁距離などが確保される。

【0045】

同じく図２に示すように、第１外側部材２００ｂと第２外側部材３００ｂは、それらの中継端子部２４０、３４０、即ち端子本体部２４１、３４１が第２絶縁シート７００を介して互いに重なる部分を有するように、前後に重ね合される。第２絶縁シート７００は、絶縁紙や、アクリル、シリコン等の電気的な絶縁性を有する樹脂材料により形成される。第２絶縁シート７００により、２つの中継端子部２４０、３４０の間の絶縁距離などが確保される。

【0046】

第１外側部材２００ｂと第２絶縁シート７００との間が両面テープ（図示せず）により固定され、第２外側部材３００ｂと第２絶縁シート７００との間が両面テープ（図示せず）により固定される。これにより、第１外側部材２００ｂ、第２外側部材３００ｂおよび第２絶縁シート７００の三者が固定される。

【0047】

第１外側部材２００ｂおよび第２外側部材３００ｂが一体化された状態において、第１外側部材２００ｂの３つの第２連結部２４３と第２外側部材３００ｂの３つの第２連結部３４３とが左右方向に交互に並ぶ。また、第１外側部材２００ｂの外側接続端子部２３０と第２外側部材３００ｂの外側接続端子部３３０とが上下方向に並ぶ。

【0048】

図２を参照し、ケース４００は、樹脂製であり、たとえば、熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）により形成される。ケース４００は、ほぼ直方体の箱状に形成され、底面部４０１と、底面部４０１から立ち上がる前側面部４０２、後側面部４０３、左側面部４０４および右側面部４０５とを有し、上面が開口する。ケース４００は、上段および下段において２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、４つのコンデンサ素子１００の両端面が向く前後方向が短手方向となる。

【0049】

ケース４００には、左側面部４０４の上部と、右側面部４０５の上部と、底面部４０１の左右の端部とに、取付タブ４１０が設けられる。各取付タブ４１０には、貫通孔４１１が形成される。貫通孔４１１には、孔の強度を上げるために金属製のカラー４１２が嵌め込まれる。これら取付タブ４１０は、フィルムコンデンサ１がインバータ装置等の外部装置の設置部に固定される際に用いられる。

【0050】

ケース４００の右側面部４０５には、取付タブ４１０の下に、上下に連なるように第１端子台４２０と第２端子台４３０が設けられる。上側の第１端子台４２０は、第１バスバー２００の外側接続端子部２３０のための端子台であり、下側の第２端子台４３０は、第２バスバー３００の外側接続端子部３３０のための端子台である。第１端子台４２０の取付面４２１と第２端子台４３０の取付面４３１は、リブ４４０により仕切られている。

【0051】

第１端子台４２０の取付面４２１には、金属製のナット４２２が埋め込まれる。また、第１端子台４２０の取付面４２１には、上部に下向きの爪部４２３が形成される。第２端子台４３０の取付面４３１には、金属製のナット４３２が埋め込まれる。また、第２端子台４３０の取付面４３１には、下部に上向きの爪部４３３が形成される。

【0052】

ケース４００の前側面部４０２には、中央部と４つの角部の合計５か所に取付ボス４５０が設けられる。各取付ボス４５０には、金属製のナット４５１が埋め込まれる。また、ケース４００の前側面部４０２には、左上の角部の近傍に右向きの爪部４６１が形成され、下端部の右端寄りに上向きの爪部４６２が形成される。

【0053】

４つのコンデンサ素子１００と、第１内側部材２００ａと、第２内側部材３００ａとからなるユニットが、上面の開口部４００ａを通じてケース４００内に収容される。その後、ケース４００内に液相状態の充填樹脂５００が注入される。このとき、充填樹脂５００が、第１内側部材２００ａの流通開口２１５、２１６および第２内側部材３００ａの流通開口３１５、３１６を通ることにより、第１内側部材２００ａと第２内側部材３００ａの内側である４つのコンデンサ素子１００の部分に充填樹脂５００が行き渡りやすくなる。充填樹脂５００が開口部４００ａの近傍までケース４００内に満たされ、充填樹脂５００の注入が完了すると、ケース４００が加熱される。これにより、ケース４００内の充填樹脂５００が硬化する。

【0054】

その後、第１外側部材２００ｂと第２外側部材３００ｂとからなるユニットがケース４００に装着される。この際、第１外側部材２００ｂの外側接続端子部２３０が第１端子台４２０の取付面４２１に取り付けられ、第２外側部材３００ｂの外側接続端子部３３０が第２端子台４３０の取付面４３１に取り付けられる。外側接続端子部２３０の貫通孔２３１が、第１端子台４２０のナット４２２と整合し、外側接続端子部３３０の貫通孔３３１が、第２端子台４３０のナット４３２と整合する。

【0055】

第１外側部材２００ｂの中継端子部２４０の端子本体部２４１と第１外側部材２００ｂの中継端子部２４０の端子本体部２４１が、それらの表面が前側面部４０２に対向するように、前側面部４０２に沿わされる。２つの端子本体部２４１、３４１同士が、前側面部４０２の正面において第２絶縁シート７００を介して重なり合う。また、第１外側部材２００ｂの３つの第２連結部２４３が前方からそれぞれに対応する第１内側部材２００ａの内側接続端子部２２０に重ね合され、第２外側部材３００ｂの３つの第２連結部３４３が前方からそれぞれに対応する第２内側部材３００ａの内側接続端子部３２０に重ね合される。各第２連結部２４３、３４３の貫通孔２４４、３４４と、各内側接続端子部２２０、３２０の貫通孔２２１、３２１とが整合する。

【0056】

第１外側部材２００ｂの外側接続端子部２３０が第１端子台４２０の爪部４２３に係合し、第２外側部材３００ｂの外側接続端子部３３０が第２端子台４３０の爪部４３３に係合する。また、第２外側部材３００ｂの端子本体部３４１が前側面部４０２の２つの爪部４６１、４６２と係合する。これにより、第１外側部材２００ｂと第２外側部材３００ｂとからなるユニットがケース４００に対して固定される。

【0057】

こうして、図１のように、フィルムコンデンサ１が完成する。

【0058】

フィルムコンデンサ１は、たとえば、電気自動車において、電気モータを駆動するためのインバータ装置に搭載され得る。

【0059】

図５は、フィルムコンデンサ１が、インバータ装置２と電源装置３に接続された状態を模式的に示す図である。

【0060】

インバータ装置２には、電源装置３（バッテリー）から直流の電力が供給される。インバータ装置２は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar transistor）を含むインバータ回路を備え、直流の電力を３相交流の電力に変換し、電気モータ（図示せず）へ供給する。このように、インバータ装置２は、電力の変換を行うための半導体装置（パワー半導体装置）である。

【0061】

フィルムコンデンサ１では、第１バスバー２００の外側接続端子部２３０が、それに対応する第１外部端子１１に接続され、第１外部端子１１を介して、外側接続端子部２３０と同じ極性の電源装置３側の端子３ａに接続される。また、第２バスバー３００の外側接続端子部３３０が、それに対応する第１外部端子１２に接続され、第１外部端子１２を介して、外側接続端子部３３０と同じ極性の電源装置３側の端子３ｂに接続される。この際、第１バスバー２００の外側接続端子部２３０と第１外部端子１１とが、重ね合された状態で、ナット４２２へのネジ止めにより第１端子台４２０に取り付けられる。同様に、第２バスバー３００の外側接続端子部３３０と第１外部端子１２とが、重ね合された状態で、ナット４３２へのネジ止めにより第２端子台４３０に取り付けられる。

【0062】

さらに、フィルムコンデンサ１では、第１バスバー２００の３つの内側接続端子部２２０が、それぞれに対応する第２外部端子１３に接続され、第２外部端子１３を介して、内側接続端子部２２０と同じ極性のインバータ装置２側の端子２ａに接続される。また、第２バスバー３００の３つの内側接続端子部３２０が、それぞれに対応する第２外部端子１４に接続され、第２外部端子１４を介して、内側接続端子部３２０と同じ極性のインバータ装置２側の端子２ｂに接続される。この際、第１内側部材２００ａの内側接続端子部２２０と第１外側部材２００ｂの第２連結部２４３と第２外部端子１３との三者が、ネジ（図示せず）とナット（図示せず）により締め付けられて固定される。同様に、第２内側部材３００ａの内側接続端子部３２０と第２外側部材３００ｂの第２連結部３４３と第２外部端子１４との三者が、ネジ（図示せず）とナット（図示せず）により締め付けられて固定される。

【0063】

このように、内側接続端子部２２０と第２外部端子１３の接続と、第１内側部材２００ａと第１外側部材２００ｂの固定とが、一度のネジでの締結により行える。同様に、内側接続端子部３２０と第２外部端子１４の接続と、第２内側部材３００ａと第２外側部材３００ｂの固定とが、一度のネジでの締結により行える。よって、ネジの削減とネジ止め工程の削減が図れる。また、第１内側部材２００ａおよび第２内側部材３００ａに、第２連結部２４３、３４３と連結するための連結部を設けなくてよくなる。

【0064】

インバータ装置２によって電気モータが駆動され、フィルムコンデンサ１に通電されると、第１バスバー２００において、外側接続端子部２３０と内側接続端子部２２０とを結ぶ経路を構成する中継端子部２４０には、電源装置３による大きな直流の電流が流れ得る。また、中継端子部２４０には、電源装置３による大きな直流により第１外部端子１１で発生した熱が、外側接続端子部２３０を介して伝わり得る。同様に、第２バスバー３００において、外側接続端子部３３０と内側接続端子部３２０とを結ぶ経路を構成する中継端子部３４０には、電源装置３による大きな直流の電流が流れ得る。また、中継端子部３４０には、電源装置３による大きな直流により第１外部端子１２で発生した熱が、外側接続端子部３３０を介して伝わり得る。

【0065】

しかしながら、これら中継端子部２４０、３４０は、ケース４００の外、特に、充填樹脂５００の外に露出している。さらに、これら中継端子部２４０、３４０は、端子本体部２４１、３４１がケース４００の前側面部４０２に沿わされており、前側面部４０２の領域からはみ出さない限り、フィルムコンデンサ１のサイズを増加させにくい。このため、これら中継端子部２４０、３４０には、端子本体部２４１、３４１に、広い面積が確保されている。よって、これら中継端子部２４０、３４０は、電気抵抗が小さく、また、放熱性も良いため、これら中継端子部２４０、３４０に大きな電流が流れても、自身が発熱しにくく、これら中継端子部２４０、３４０に熱が伝わってきても、その熱が放出されやすい。

【0066】

また、第１バスバー２００および第２バスバー３００は、それらの中継端子部２４０、３４０の端子本体部２４１、３４１同士が、前側面部４０２の正面において第２絶縁シート７００を介して重なり合う。これにより、ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）が低減される。

【0067】

＜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。

【0068】

フィルムコンデンサ１は、第１バスバー２００および第２バスバー３００が、ケース４００の外部に配置され、第１外部端子１１、１２へ接続可能な外側接続端子部２３０、３３０と、ケース４００の外に出て外側接続端子部２３０、３３０へ繋がる中継端子部２４０、３４０と、を含み、中継端子部２４０、３４０は、その表面がケース４００の前側面部４０２と対向するように当該前側面部４０２に沿わされる。

【0069】

この構成によれば、中継端子部２４０、３４０は、ケース４００の前側面部４０２に沿わされた部分（端子本体部２４１、３４１）に広い面積を確保することができるので、電気抵抗が小さくなり、また、放熱性が良くなる。このため、中継端子部２４０、３４０に電流が流れたときに中継端子部２４０、３４０自身が発熱しにくく、また、第１外部端子１１、１２で発生した熱が外側接続端子部２３０、３３０を介して伝わってきても、その熱が中継端子部２４０、３４０で放熱されやすい。よって、第１バスバー２００および第２バスバー３００を通じてコンデンサ素子１００へ伝わる熱を低減できるので、コンデンサ素子１００の熱損傷を生じにくくすることができる。

【0070】

また、第１バスバー２００の中継端子部２４０と第２バスバー３００の中継端子部３４０は、前側面部４０２の正面において第２絶縁シート７００を介して互いに重なり合う部分を有する。

【0071】

この構成によれば、ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）の低減を図ることができる。

【0072】

さらに、第１バスバー２００および第２バスバー３００は、充填樹脂５００から露出し、第２外部端子１３、１４が接続される内側接続端子部２２０、３２０を、さらに含む。外側接続端子部２３０、３３０は、第１外部端子１１、１２を介して電源装置３に接続され、内側接続端子部２２０、３２０は、第２外部端子１３、１４を介してインバータ装置２に接続される。そして、中継端子部２４０、３４０は、外側接続端子部２３０、３３０と内側接続端子部２２０、３２０とを結ぶ経路を構成する。

【0073】

この構成によれば、中継端子部２４０、３４０に電源装置３による大きな電流が流れても、中継端子部２４０、３４０自身が発熱しにくい。また、第１外部端子１１、１２が電源装置３による大きな電流により発熱し、その熱が伝わってきても、中継端子部２４０、３４０において良好に放熱できる。よって、電源装置３の大きな電流に起因する熱がコンデンサ素子１００へ伝わることを抑制できるので、コンデンサ素子１００の熱損傷を生じにくくすることができる。

【0074】

さらに、第１バスバー２００は、中継端子部２４０と外側接続端子部２３０とを有する第１外側部材２００ｂと、充填樹脂５００に埋没し第１端面電極１１０に接続される接続ピン２１４と、内側接続端子部２２０とを有し、第１外側部材２００ｂに連結される第１内側部材２００ａと、を含む。また、第２バスバー３００は、中継端子部３４０と外側接続端子部３３０とを有する第２外側部材２３０ｂと、充填樹脂５００に埋没し第２端面電極１２０に接続される接続ピン３１４と、内側接続端子部３２０とを有し、第２外側部材３００ｂに連結される第２内側部材３００ａと、を含む。

【0075】

上記の構成によれば、コンデンサ素子１００に第１内側部材２００ａおよび第２内側部材３００ａを接続してなるユニットをケース４００内に収容して充填樹脂５００の充填を行った後に、第１外側部材２００ｂと第２外側部材３００ｂとをケース４００に装着して、第１外側部材２００ｂと第１内側部材２００ａと連結させ、第２外側部材３００ｂと第２内側部材３００ａとを連結させることができる。これにより、フィルムコンデンサ１を、容易に組み立てることが可能となる。

【0076】

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。

【0077】

たとえば、上記実施の形態では、第１バスバー２００の外側接続端子部２３０が取り付けられる第１端子台４２０と第２バスバー３００の外側接続端子部３３０が取り付けられる第２端子台４３０が、第１バスバー２００および第２バスバー３００の中継端子部２４０、３４０が沿わされる前側面部４０２とは異なる右側面部４０５に設けられた。しかしながら、図６に示すように、中継端子部２４０、３４０が沿わされる側面部と同じ前側面部４０２に、第１端子台４２０と第２端子台４３０が設けられ、これら端子台４２０、４３０に、それぞれ第１バスバー２００の外側接続端子部２３０と第２バスバー３００の外側接続端子部３３０が取り付けられるようにしてもよい。この場合、中継端子部２４０、３４０において、第１連結部２４２、３４２は、端子本体部２４１、３４１の下端部から下方に延びた後に屈曲して前方へと延び、外側接続端子部２３０、３３０に繋がる。また、第１端子台４２０および第２端子台４３０において、取り付けられた外側接続端子部２３０、３３０には、上向きの爪部４２３、４３３が係合する。

【0078】

また、第１バスバー２００および第２バスバー３００の中継端子部２４０、３４０が、ケース４００の前側面部４０２以外の側面部に沿わされるようにしてもよい。この場合、中継端子部２４０、３４０は、前側面部４０２と同じく左側面部４０４および右側面部４０５よりも面積の広い後側面部４０３に沿わされることが望ましい。

【0079】

さらに、上記実施形態では、第１バスバー２００と第２バスバー３００の双方に、ケース４００の前側面部４０２に沿わされる中継端子部２４０、３４０が含まれた。しかしながら、第１バスバー２００のみに中継端子部２４０が含まれるか、第２バスバー３００のみに中継端子部３４０が含まれる構成が採られてもよい。

【0080】

さらに、上記実施の形態では、第１外側部材２００ｂの第２連結部２４３が、第１内側部材２００ａの内側接続端子部２２０に連結され、第２外側部材３００ｂの第２連結部３４３が、第２内側部材３００ａの内側接続端子部３２０に連結された。しかしながら、第１外側部材２００ｂの第２連結部２４３が、第１内側部材２００ａに別途設けられた連結部に連結されてもよく、第２外側部材３００ｂの第２連結部３４３が、第２内側部材３００ａに別途設けられた連結部に連結されてもよい。

【0081】

さらに、上記実施の形態では、第１バスバー２００が、第１内側部材２００ａと第１外側部材２００ｂの２つの部材により構成され、第２バスバー３００が、第２内側部材３００ａと第２外側部材３００ｂの２つの部材により構成された。しかしながら、第１バスバー２００および第２バスバー３００が１つの部材により構成されてもよい。

【0082】

さらに、上記実施の形態では、フィルムコンデンサ１に４個のコンデンサ素子１００が備えられた。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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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】

【0087】

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】

【0088】

１ フィルムコンデンサ（コンデンサ）
２ インバータ装置（半導体装置）
３ 電源装置
１１ 第１外部端子
１２ 第１外部端子
１３ 第２外部端子
１４ 第２外部端子
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
２００ａ 第１内側部材（第２部材）
２００ｂ 第１外側部材（第１部材）
２２０ 内側接続端子部（第２接続端子部）
２３０ 外側接続端子部（第１接続端子部）
２４０ 中継端子部（露出部）
３００ 第２バスバー
３００ａ 第２内側部材（第２部材）
３００ｂ 第２外側部材（第１部材）
３２０ 内側接続端子部（第２接続端子部）
３３０ 外側接続端子部（第１接続端子部）
３４０ 中継端子部（露出部）
４００ ケース
４０２ 前側面部（側面部）
５００ 充填樹脂
７００ 第２絶縁シート（絶縁部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2023-10-02

【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】

第１電極および第２電極を有するコンデンサ素子と、
前記第１電極および前記第２電極にそれぞれ接続される第１バスバーおよび第２バスバーと、を備え、
前記第１バスバーおよび前記第２バスバーのうち少なくとも一方のバスバーは、第１部材と、前記第１部材に連結される第２部材と、を含み、
前記第１部材は、第１外部端子へ接続される第１接続端子部と、前記第１接続端子部へ繋がる中継部と、を有し、
前記第２部材は、第２外部端子へ接続される第２接続端子部と、前記第１電極および前記第２電極のうち、対応する電極に接続される電極接続部と、を有し、
前記中継部は、前記第１接続端子部と前記第２接続端子部とを結ぶ経路を構成する、
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、
前記第１接続端子部は、前記第１外部端子を介して電源装置に接続され、
前記第２接続端子部は、前記第２外部端子を介して半導体装置に接続される、
ことを特徴とするコンデンサ。

【請求項3】

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が収容されるケースと、
前記ケースに充填される充填樹脂と、を備え、
前記第１部材は、前記ケースの外部に配置され、
前記電極接続部は、前記充填樹脂に埋没し、
前記２接続端子部は、前記充填樹脂から露出する、
ことを特徴とするコンデンサ。

【請求項4】

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が収容されるケースを、さらに備え、
前記中継部は、その表面が前記ケースの側面部と対向するように当該側面部に沿わされる、
ことを特徴とするコンデンサ。

【請求項5】

請求項１に記載のコンデンサにおいて、
前記第１バスバーおよび前記第２バスバーの双方が、前記第１接続端子部と前記中継部とを含み、
前記第１バスバーの前記中継部と前記第２バスバーの前記中継部は、絶縁部材を介して互いに重なり合う部分を有する、
ことを特徴とするコンデンサ。

【請求項6】

請求項１に記載のコンデンサにおいて、
前記第１部材は、複数の連結部を有し、
前記第２部材は、前記第２接続端子部を複数有し、
前記複数の連結部は、前記複数の第２接続端子部とそれぞれ連結されている、
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】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

本発明の主たる態様に係るコンデンサは、第１電極および第２電極を有するコンデンサ素子と、前記第１電極および前記第２電極にそれぞれ接続される第１バスバーおよび第２バスバーと、を備える。ここで、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーのうち少なくとも一方のバスバーは、第１部材と、前記第１部材に連結される第２部材と、を含む。前記第１部材は、第１外部端子へ接続される第１接続端子部と、前記第１接続端子部へ繋がる中継部と、を有する。前記第２部材は、第２外部端子へ接続される第２接続端子部と、前記第１電極および前記第２電極のうち、対応する電極に接続される電極接続部と、を有する。前記中継部は、前記第１接続端子部と前記第２接続端子部とを結ぶ経路を構成する。