特許 7479752 コンデンサケース及びコンデンサ

(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】

(24)【登録日】2024-04-26

(45)【発行日】2024-05-09

(54)【発明の名称】コンデンサケース及びコンデンサ

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/32 20060101AFI20240430BHJP

   H01G 2/02 20060101ALI20240430BHJP

   H01G 2/10 20060101ALI20240430BHJP

   H01G 4/224 20060101ALI20240430BHJP

【ＦＩ】

H01G4/32 540

H01G2/02 101D

H01G2/02 101E

H01G2/10 C

H01G2/10 K

H01G4/224 200

H01G4/32 301F

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020009440

(22)【出願日】2020-01-23

(65)【公開番号】P2021118228

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-12-02

(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】岡部 勇太

【審査官】鈴木 駿平

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１８１１０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－００９９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０７５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２０６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５３４１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｇ ２／０２

Ｈ０１Ｇ ２／１０

Ｈ０１Ｇ ４／２２４

Ｈ０１Ｇ ４／３２

Ｈ０５Ｋ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケース本体と、ケース本体の壁部の外面に設けられた取付脚と、壁部の内面に設けられ、壁部を介して取付脚の基端部と対向するリブとを備え、リブが互いに隣り合う２つの壁部の内面に跨っており、取付脚の基端部の長さの半分以上、取付脚の基端部とリブとが対向している、コンデンサケースと、
このコンデンサケースに収容された、曲面部を有する複数のコンデンサ素子とを備え、
リブが、２つのコンデンサ素子の曲面部間に配置されている、コンデンサ。

【請求項2】

リブが取付脚の基端部の長手方向と略平行に設けられており、
取付脚の基端部の長手方向の長さの半分以上、取付脚の基端部とリブとが対向している、
請求項１記載のコンデンサ。

【請求項3】

コンデンサケースに樹脂を充填した、請求項１又は２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、取付脚を備えたコンデンサケース及びこのコンデンサケースを用いたコンデンサに関する。

【背景技術】

【0002】

コンデンサ素子を収容するケースとして樹脂製のケースを使用する場合がある。樹脂ケースはその材質の特性上、壁面がケースの内側に向かって反ってしまうことがある。そこで特許文献１では、壁面の反りを抑制するためにリブを設けている。また、特許文献２には、ケース内側にリブ状の位置決め部を設けることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－１５３４１５号公報

【文献】特開２００２－３６７８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところでケースの壁面には、外部機器へケースを固定するための取付脚を設ける場合がある。取付脚は壁面から外側に向かって突出しており、例えば貫通孔を備えている。そしてこの貫通孔と、外部機器に設けられている孔とに跨ってボルト等の固定具を挿通させることで、外部機器に対してケースを取り付けられるようになっている。

【0005】

ただ、壁面が反ってしまうと、取付脚の向きや位置にずれが生じ、取付精度が悪くなったり、そもそも取り付けができなくなるといった不具合を生じる。リブを設ければ、リブを設けない場合と比べて壁面の反りを抑制することができるが、取付脚とリブとの位置関係によっては取付脚のずれを十分に抑制することができない場合もある。

【0006】

そこで本発明は、取付脚による外部機器へのコンデンサの取付精度を確保することができるコンデンサケース及び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】

【0007】

本発明のコンデンサケース７は、ケース本体７１と、ケース本体７１の壁部７１ａの外面に設けられた取付脚７２と、壁部７１ａの内面に設けられ、壁部７１ａを介して取付脚７２の基端部７２ｂと対向するリブ７３とを備え、リブ７３が互いに隣り合う２つの壁部７１ａの内面に跨っており、取付脚７２の基端部７２ｂの長さ（Ｌ１、Ｌ３）の半分以上、取付脚７２の基端部７２ｂとリブ７３とが対向していることを特徴としている。

【0008】

上記コンデンサケース７では、リブ７３が取付脚７２の基端部７２ｂの長手方向と略平行に設けられており、取付脚７２の基端部７２ｂの長手方向の長さＬ１の半分以上、取付脚７２の基端部７２ｂとリブ７３とが対向していることが好ましい。

【0009】

また、本発明のコンデンサは、上記コンデンサケース７にコンデンサ素子２を収容し、樹脂を充填したことを特徴としている。

【発明の効果】

【0010】

本発明のコンデンサケースは、壁部を介して取付脚の基端部と対向するリブを備えているため、取付脚が設けられている部分の壁部の反りを効果的に抑制することができる。特に、取付脚の基端部の長さの半分以上、取付脚の基端部とリブとが対向しているため、反りによる取付脚のずれを抑え、取付脚による外部機器へのコンデンサの取付精度を確保することができる。

【0011】

リブが取付脚の基端部の長手方向と略平行に設けられており、取付脚の基端部の長手方向の長さの半分以上、取付脚の基端部とリブとが対向している場合、取付脚の基端部とリブとが対向する長さを十分に確保することができ、反りによる取付脚のずれを一層抑え、取付脚による外部機器へのコンデンサの取付精度をより確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】この発明の一実施形態に係るコンデンサを示す分解斜視図である。

【図2】コンデンサの斜視図である。

【図3】コンデンサケースの断面図である。

【図4】コンデンサケースの平面図である。

【図5】図５ａが他の実施形態に係るコンデンサケースを示す断面図、図５ｂがそのコンデンサケースの平面図である。

【図6】別の実施形態に係るコンデンサケースを示す断面図である。

【図7】さらに別の実施形態に係るコンデンサケースを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、この発明のコンデンサ１の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明のコンデンサ１は、図１に示すように、複数のコンデンサ素子２と、コンデンサ素子２に接続されるバスバー３（図２参照）と、コンデンサ素子２を収容するコンデンサケース７と、コンデンサケース７内に充填される樹脂（図示しない）とを備えている。以下、上記の各部品について説明していくが、説明における「上下」の概念は、製造時、より具体的には樹脂充填時におけるものであって、必ずしも使用時の上下を規定するものではない。

【0014】

コンデンサ素子２は、絶縁性のフィルムの表面に金属を蒸着し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、軸方向両端面に金属を溶射してなる電極部２ａ、２ｂがそれぞれ形成されている。このコンデンサ素子２は、軸方向から見ると俵状、具体的には４つのコーナー部にＲ（アール）が設けられており、軸方向外周に平坦部２ｃと曲面部２ｄとを有している。

【0015】

上記構成のコンデンサ素子２は、電極部２ａ、２ｂを上下に向けた状態で４つ並べられてコンデンサ素子群２１を形成している。なお、コンデンサ素子群２１におけるコンデンサ素子２の数は、必要な静電容量に合わせて適宜変更可能である。

【0016】

バスバー３は、コンデンサ素子２の上側の電極部２ａに接続される第１バスバー４と、下側の電極部２ｂに接続される第２バスバー５とを備えている。

【0017】

第１バスバー４は、基部４１と、基部４１から延出された外部接続部４２と、基部４１から延出された素子接続部４３とを備えている。基部４１の平面形状は略Ｌ字状である。この基部４１は、コンデンサ素子群２１を構成する４つのコンデンサ素子２の全ての電極部２ａと少なくとも一部が重なり合うよう、その大きさが定められている。外部接続部４２は、基部４１の一辺から上方に向かって延出されている。この外部接続部４２には、外部機器との接続に供する接続孔４２ａが設けられている。素子接続部４３は舌状であって、基部４１の外周から延出されている。

【0018】

第２バスバー５についても、基部５１と、基部５１から延出された外部接続部５２と、基部５１から延出された素子接続部５３とを備えている。第２バスバー５の基部５１は、間にコンデンサ素子２や第１バスバー４を配置させることができるように、側面視略コ字状とされており、上側水平部５１ａと、上側水平部５１ａの長辺から下方に延びる垂直部５１ｂと、垂直部５１ｂの下端から水平方向へ延びる下側水平部５１ｃとに大別される。外部接続部５２は、上側水平部５１ａの、垂直部５１ｂとは反対の辺から上方に向かって延出されている。この外部接続部５２には、外部機器との接続に供する接続孔５２ａが設けられている。素子接続部５３は舌状であって、下側水平部５１ｃの一辺から延出されている。

【0019】

第１バスバー４と第２バスバー５は、例えばアルミニウムや銅などの金属板を適宜打ち抜き加工や折り曲げ加工することで形成されている。

【0020】

ところで、第１バスバー４と第２バスバー５とは、図２に示すように一部が重なり合っている。具体的には、第１バスバー４の基部４１と第２バスバー５の上側水平部５１ａとが、第２バスバー５が上になるようにして重なり合っている。そして第１バスバー４の基部４１と第２バスバー５の上側水平部５１ａとの間には、絶縁部材６が介在している。

【0021】

絶縁部材６は、第２バスバー５の上側水平部５１ａよりも大きく、平面視で第２バスバー５の上側水平部５１ａの周囲からはみ出している。また絶縁部材６は、側面視略Ｌ字状であって、第２バスバー５の垂直部５１ｂの一部までカバーしている。これより、第２バスバー５とコンデンサ素子２の上側の電極部２ａとの絶縁、第２バスバー５と第１バスバー４との絶縁が確保されている。この絶縁部材６は例えば絶縁紙からなる。ただ、絶縁部材６を設けることなく、絶縁距離を確保できる空間を設けるだけでも良い。

【0022】

コンデンサケース７は合成樹脂製であって、ケース本体７１と、取付脚７２と、リブ７３とが一体成型されている。

【0023】

ケース本体７１は５つの壁部７１ａを備えている。具体的には、平面視略矩形状の底壁部７１ａ１と、底壁部７１ａ１の４辺からそれぞれ上方に向かって立ち上がる側壁部７１ａ２とを備えている。ケース本体７１の上端（底壁部７１ａ１と向かい合う面）は開口しており、内部には、コンデンサ素子２とバスバー３とを収容可能な収容空間が形成されている。

【0024】

取付脚７２は、底壁部７１ａ１と、底壁部７１ａ１の短辺から立ち上がる２つの側壁部７１ａ２とにそれぞれ設けられている。底壁部７１ａ１の取付脚７２は、底壁部７１ａ１の外面から下方に向かって突出している。また、側壁部７１ａ２の取付脚７２は、側壁部７１ａ２の外面から水平方向に向かって突出している。これら取付脚７２は、図示しない外部機器にコンデンサケース７を取り付けるためのものであって、取付孔７２ａを備えている。取付脚７２の壁部７１ａ（底壁部７１ａ１、側壁部７１ａ２）側の部分を基端部７２ｂとすると、基端部７２ｂの形状は、壁部７１ａと平行な面において略長方形とされている。図３及び図４に示すように、側壁部７１ａ２の取付脚７２は、基端部７２ｂの長手方向が上下方向に向いており、短手方向は水平方向に向いている。そして取付孔７２ａは水平方向に開口している。すなわち、取付孔７２ａとケース本体７１の開口部７１ｂとは互いに略直交する方向に開口しているといえる。符号７２ｃは、取付孔７２ａの開口方向と平行に設けられた補強板であって、取付孔７２ａの開口方向と同じ方向の剛性を高めている。

【0025】

リブ７３は、厚みが例えば３ｍｍ程度、高さ（壁部７１ａからの突出長さ）が例えば１０ｍｍ程度とされた板状であって、壁部７１ａを介して取付脚７２の基端部７２ｂと対向するようにして壁部７１ａの内面に設けられている。すなわち、図４に示すように、平面視、取付脚７２の基端部７２ｂの短手方向の幅Ｗ１内（補強版を除く）にリブ７３が位置している。このリブ７３は、互いに隣り合う底壁部７１ａ１と側壁部７１ａ２との２面に跨っている。この状態は、リブ７３が、底壁部７１ａ１から側壁部７１ａ２に沿いながら上方（取付脚７２）に向かって延出しているともいえる。リブ７３と取付脚７２の基端部７２ｂとは、取付脚７２の基端部７２ｂの長さの半分以上対向している。より具体的には、リブ７３の延出方向と、取付脚７２の基端部７２ｂの長手方向とが略平行であって、リブ７３と取付脚７２の基端部７２ｂとが、取付脚７２の基端部７２ｂの長手方向の長さの半分以上対向している。従って、取付脚７２の基端部７２ｂの長手方向の長さをＬ１、リブ７３と取付脚７２の基端部７２ｂとの重なり長さをＬ２とすると、以下の式が成り立っている。

【0026】

Ｌ１／２≦Ｌ２

【0027】

このように、リブ７３と取付脚７２とが互いに対向することで、取付脚７２が設けられている部分の壁部７１ａの反りを効果的に抑制することができる。そして壁部７１ａが反ることによる取付脚７２の向きや位置のずれが抑制される結果、取付脚７２による外部機器へのコンデンサケース７の取り付けを精度良く行うことができる。また、リブ７３により取付脚７２や壁部７１ａが補強されるため、振動条件が厳しく取付脚７２や壁部７１ａに大きな応力が加わる場合にも安定した取り付けになる。

【0028】

ところで、図３に示すように、リブ７３はその上角部が斜めに切り欠かれている。具体的には、側壁部７１ａ２との接点から底壁部７１ａ１に向かって三角形状に切り込まれている。これは、ケース本体７１内に収容されるコンデンサ素子２やバスバー３等の収容物を上角部によって傷付けないようにするためである。また、リブ７３は、図４に示すように、ケース本体７１内に生じるデッドスペースＤに配置されている。なお、デッドスペースＤとは、例えばコンデンサ素子２の曲面部２ｄ、２ｄ間、コンデンサ素子２と側壁部７１ａ２との間、コンデンサ素子２と図示しない他の電子部品との間、電子部品と側壁部７１ａ２との間等である。なお、本実施形態では、コンデンサ素子２の曲面部２ｄ、２ｄ間にリブ７３が位置している。このように、リブ７３をデッドスペースＤに位置させることで、コンデンサ全体の小型化に寄与することができる。

【0029】

リブ７３の厚みは、取付脚７２の厚み（短手方向の長さ）より大であってもよい。ただ、厚みが大きいと壁部７１ａにひけが生じる可能性があるため、例えばケース本体の壁部７１ａと同程度の厚みに留めることが好ましい。

【0030】

ケース本体７１内に充填される樹脂は例えばエポキシ樹脂である。ただこれに限らず、ウレタン樹脂など種々の公知の樹脂を使用可能である。

【0031】

次に、コンデンサ１の製造方法について説明する。まず、コンデンサ素子２の上側の電極部２ａに第１バスバー４の基部４１を重ね合わせて、コンデンサ素子２の上側の電極部２ａと第１バスバー４とを電気的に接続する。次に、第１バスバー４の基部４１に絶縁部材６を重ね合わせる。そして、これらコンデンサ素子２、第１バスバー４、絶縁部材６を、略コ字状とされた第２バスバー５内に入れ込むとともに、コンデンサ素子２の下側の電極部２ｂと第２バスバー５とを電気的に接続する。このようにして一体となったコンデンサ素子２、バスバー３、絶縁部材６を、外部接続部４２、５２がケース本体７１の開口部７１ｂから上方に突出するようにして、ケース本体７１内に収容し、ケース本体７１内に樹脂を充填することでコンデンサ１の製造を完了する。

【0032】

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、リブ７３の延出方向と、取付脚７２の基端部７２ｂの長手方向とが略平行である必要はなく、例えば図５ａ、図５ｂに示すように、リブ７３の延出方向と取付脚７２の基端部７２ｂの長手方向とが略直交していてもよい。この場合であっても、取付脚７２の基端部７２ｂの長手方向の幅Ｗ２内にリブ７３が位置し、且つリブ７３と取付脚７２の基端部７２ｂとが、取付脚７２の基端部７２ｂの短手方向の長さの半分以上対向していれば、すなわち、取付脚７２の基端部７２ｂの短手方向の長さをＬ３、リブ７３と取付脚７２の基端部７２ｂとの重なり長さをＬ２としたときにＬ３／２≦Ｌ２が成り立つようにすれば、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

【0033】

また、図６に示すように、底壁部７１ａ１に設けられた取付脚７２とリブ７３とを対向させてもよい。さらに図７に示すように、互いに隣り合う２つの壁面（底壁部７１ａ１と側壁部７１ａ２）にそれぞれ取付脚７２が設けられており、それら取付脚７２の基端部７２ｂにそれぞれ跨るように１つのリブ７３を設けてもよい。また、取付脚７２とリブ７３を設ける位置は、壁部７１ａの水平方向中央付近である必要はなく、左右にずらした位置やケース本体７１の端に設けてもよい。また、リブ７３が、底壁部７１ａ１と側壁部７１ａ２とに跨る他、側壁部７１ａ１と側壁部７１ａ１とに跨っていてもよい。要は、底壁部７１ａ１であるか側壁部７１ａ２であるかを問わず、互いに隣り合う２つの壁部７１ａの内面に跨ってリブ７３が設けられていればよい。

【0034】

また、コンデンサ素子２を４つ用いていたが、これに限らず適宜個数を変えてもよい。また、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、セラミックコンデンサなど種々のコンデンサ素子を用いても良いし、複数種類のコンデンサ素子を組み合わせてもよい。コンデンサ素子の形状についても、円柱状や角柱状など種々の形状を採用し得る。

【符号の説明】

【0035】

１ コンデンサ
２ コンデンサ素子
２ａ 一方（上側）の電極部
２ｂ 他方（下側）の電極部
２ｃ 平坦部
２ｄ 曲面部
２１ コンデンサ素子群
３ バスバー
４ 第１バスバー
４１ 基部
４２ 外部接続部
４２ａ 接続孔
４３ 素子接続部
５ 第２バスバー
５１ 基部
５１ａ 上側水平部
５１ｂ 垂直部
５１ｃ 下側水平部
５２ 外部接続部
５２ａ 接続孔
５３ 素子接続部
６ 絶縁部材
７ コンデンサケース
７１ ケース本体
７１ａ 壁部
７１ａ１ 底壁部
７１ａ２ 側壁部
７１ｂ 開口部
７２ 取付脚
７２ａ 取付孔
７２ｂ 基端部
７２ｃ 補強板
７３ リブ
Ｌ１ 取付脚の基端部の長手方向の長さ
Ｌ２ 取付脚の基端部とリブとが重なり合う部分の長さ
Ｌ３ 取付脚の基端部の短手方向の長さ
Ｗ１ 取付脚の基端部の短手方向の幅
Ｗ２ 取付脚の基端部の長手方向の幅
Ｄ デッドスペース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】