JP3972882B2 - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents

Description

本発明は金属化フィルムコンデンサの接続端子構造に関するものである。

従来の金属化フィルムコンデンサの多くは、エアコン等に対応した小容量品であったのに対し、近年、金属化フィルムコンデンサは大容量化の要望が強まってきている。

図３は上記従来のフィルムコンデンサを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示し、１０１はコンデンサ素子、１０２は接続端子、１０３は充填樹脂、１０４は外装ケースである。

このような従来のフィルムコンデンサにおいて、コンデンサ素子１０１は金属化フィルムを巻回または積層したものであり、外装ケース１０４に内蔵し、充填樹脂１０３で充填している。またコンデンサ素子の両端部には電極部１０８が設けられており、電極部１０８に端子部１０２が接続され、外装ケース上面の開口部から外部へ出されていた。このように構成された接続端子は、プリント基板等に直接取り付けられるようなピン端子形状であった。
特開２００２−１５１３５２号公報

しかしながら、上記した従来のフィルムコンデンサは、接続端子は、プリント基板等に直接取り付けられるようなピン端子形状であるため、高電圧、大容量で要求されるリップル電流が大電流となる場合には、端子の断面積が小さいため異常発熱が発生し、適用できなかった。また、従来のフィルムコンデンサでは、求められる端子形状に応じて個別にコンデンサを作成しており、耐電圧、容量等の仕様が同一でも、端子形状の違いのために種類が多く発生し、管理上の効率が悪くなっていた。

本発明は、接続端子は大電流に対応した断面積、接続強度、耐震性等を満たした構造で提供することを目的とする。

さらに本発明は、効率的にコンデンサに求められる種々の端子形状に対応できるようにすることを目的とする。

本発明のフィルムコンデンサは、上記課題を解決するために、外装ケースの開口部周縁部に、コンデンサ素子電極部と接続する端子部と、前記端子部と接続する外部接続端子部とを締結するための締結部を備え、この締結部は樹脂製の外装ケースと一体にめねじ部またはおねじ部となるところを成型し、このめねじ部またはおねじ部となるところに金属製のねじ部を圧入したものである。

以上のように、本発明のフィルムコンデンサは、外部接続端子の断面積、接続強度、耐震性等を満たした構造とすることができる。

（実施の形態１）
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１および図２を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態におけるフィルムコンデンサを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図を示す。また、図２は図１で示したフィルムコンデンサにおいて、端子部と外部端子とを接続する部分を拡大した斜視図を示す。

図１において、１はコンデンサ素子に設けた電極部８と接続する端子部、２は外部端子、３は外装ケース開口部周縁部に設けた締結部であるめねじ部、４はコンデンサ素子、５は充填樹脂、６は外装ケース、７は締結部材であるボルトを示す。

以上のように構成された金属化フィルムコンデンサについて説明する。

図１において、金属化フィルムを巻回、または積層した２個のコンデンサ素子４が外装ケース６に内蔵されている。コンデンサ素子４の両側端部には電極部８が設けられており、端子部１の一方の端部は電極部８に接続され、もう一方の端部は外装ケース６に有する開口部６ａから外部に出されている。また、外装ケース６内には充填樹脂５が充填されている。さらに、端子部１は、図２に示すように、外装ケース６の開口部６ａの周縁部６ｂに設けられためねじ部３に、外部端子２とともにボルト７によって締結されている。

端子部１は、コンデンサ素子４に流れるリップル電流に応じた端子幅、厚みを持つ構造とし、コンデンサを設置するための端子形状の要求に応じて複数の種類を有する外部端子を接続することができるようにしている。すなわち本実施の形態における金属化フィルムコンデンサは、外装ケース６の開口部６ａの周縁部６ｂにめねじ部３を設けておくことにより、端子部１との接続をボルト７によって色々な種類の外部端子２を接続できるように汎用的なものとしたことを特徴としている。なお、外部端子２は所定の接続箇所まで伸びており、その形状は要求された端子形状に応じて、何種類も異なる種類を設けることができる。

なお、本実施の形態においては、外装ケースは樹脂製であり、めねじ部３を外装ケースと一体に成型し、めねじ部分となるところに、金属製のねじ部を圧入したものである。あるいは成型時に一体成型としてもよい。

なお、本実施の形態においては、外装ケース６に外部端子２と端子部１とを接続し、締結強度を保つための締結部を備えたことが特徴であり、めねじ部に固執するものではなく、棒状のおねじ部を有するもので、締結部材としてナットを用い、外部端子２と端子部１を接続固定するものであってもよい。

また、端子部１または、外部端子にねじ部を設けて固定する方法でも接続はできるが、溶接等でめねじ部を接合するなどの加工が煩雑であり、コスト面で効率が悪く、本実施の形態のように、外装ケースと一体にしためねじ部を設けた方が、量産時には効果的である。

以上のように、本実施の形態によればコンデンサ素子と接続する端子部と、外部端子と端子幅、厚みが異なる構造でも接続することが可能である。また外部端子が所定の外部接続箇所で締結される際、その締結強度の影響、耐震性、締結位置ずれによる締結時の応力が、コンデンサ素子と接続する端子部１に直接伝わらず、コンデンサの信頼性や充填樹脂の表面にかかる強度等の影響を微少にできる。

さらに本発明は、接続する外部端子は相手側接続部の位置・寸法精度について調整可能な構造とし、コンデンサに求められる種々の端子形状に対応できるように端子部の形状を１種類とした汎用的なものとすることで、同耐電圧、同容量で接続端子の形状のみが異なる場合であっても、コンデンサ素子部は共用でき、外部端子のみを変えて要求される仕様に対応できるコンデンサを作成することができる。

また、本実施の形態では、めねじ部３を複数設けることにより、端子部１と、外部端子との接続を複数組別々にして設けることができ、一層大きな効果が得られる。

本発明の金属化フィルムコンデンサは、ハイブリッド自動車、電気自動車など、特に大容量のモータ駆動用インバータ回路に適用可能であり、その他民生用、産業用電気機器に広く使用できる。

（ａ）本発明の金属化フィルムコンデンサの実施の形態１における平面図（ｂ）本発明の金属化フィルムコンデンサの実施の形態１における正面図 端子部と外部端子とを接続する部分を拡大した金属化フィルムコンデンサの斜視図 （ａ）従来のフィルムコンデンサ接続端子構造を示す平面図（ｂ）従来のフィルムコンデンサ接続端子構造を示す正面図

符号の説明

１ 端子部
２ 外部端子
３ 締結部
４ コンデンサ素子
６ 外装ケース
６ａ 開口部
６ｂ 周縁部
８ 電極部

Claims (2)

1. 金属化フィルムを巻回または積層してなる１つまたは複数個のコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子を内蔵し開口部を有する樹脂製の外装ケースと、前記コンデンサ素子の両側に設けた電極部に接続し、前記外装ケースの開口部から外部に出させてなる端子部とを備える金属化フィルムコンデンサであって、前記外装ケースは、前記開口部の周縁部に、前記端子部と、前記端子部と接続する外部端子とを締結する締結部を備え、前記締結部は前記樹脂製の外装ケースと一体にめねじ部またはおねじ部となるところを成型し、このめねじ部またはおねじ部となるところに金属製のねじ部を圧入したものである金属化フィルムコンデンサ。
2. 前記外装ケースは、複数の締結部を備えた請求項１記載の金属化フィルムコンデンサ。

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