説明

コンデンサ

【課題】コンデンサの軽量化を図ることができるとともに、コンデンサ素子への熱影響を軽減することができるコンデンサを提供する。
【解決手段】端部に外部接続部4cを設けた電極板4と、複数のコンデンサ素子3・・の電極部3a・・とを接続したコンデンサであって、上記電極板4は、第1の電極板5と第2の電極板6とからなり、上記外部接続部4cに近い第1のコンデンサ素子7に第1の電極板5を接続し、上記外部接続部4cから遠い第2のコンデンサ素子8に第2の電極板6を接続し、且つ第1の電極板5と第2の電極板6とが一部重なるように構成している。

【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たコンデンサに関する。
【背景技術】
【0002】
複数のコンデンサ素子12・・をケース11に収納し、樹脂を充填したコンデンサ10において、複数のコンデンサ素子12・・を電極板13、13で接続し、電極板13、13の端部13a、13aを外部接続用としてケース11の外部に引き出す構成のものは、夫々のコンデンサ素子12・・の電極部12a・・と接続可能な大きさ(面積)、すなわち、夫々のコンデンサ素子12・・の電極部12a・・の少なくとも一部を覆う大きさの電極板13、13が必要となる。そのため、コンデンサ素子12の数が多くなると、電極板13、13の大きさを大きくする必要があった(例えば特許文献1、図4及び図5参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−245170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、複数のコンデンサ素子12・・が接続された電極板13は、通常、電極板13の外部接続部13aに近い部分は流れる電流が大きく、電極板13の外部接続部13aから遠い部分では流れる電流が小さい。そのため、電極板13の外部接続部13aに近い部分では電極板13の厚みを厚くする必要があるが、電極板13の外部接続部13aから遠い部分では、電極板13の厚みを厚くする必要は無い。
【0005】
しかしながら、従来のコンデンサ10に使用されていた電極板13は、外部接続部13a、すなわち電流が最大となる箇所に必要な厚みの金属板(例えば1mm厚の銅板)を打ち抜いて形成されているため、図4及び図5に示すように、電極板13の厚みが均一で、外部接続部13aから遠い部分では流れる電流に対して過剰な厚みとなり、コンデンサ10の軽量化を阻害していた。
【0006】
また、電極板13とコンデンサ素子12の電極部12aとを接続するためのコンデンサ素子接続部13bは、電極板13を打ち抜く際に一体的に形成されるため、その厚みは外部接続部13aと同厚(例えば1mm厚)となり、電極板13のコンデンサ素子接続部13bと、コンデンサ素子12の電極部12aとを半田付けする場合、半田鏝の温度を高く設定するとともに、コンデンサ素子接続部13bと、コンデンサ素子12の電極部12aとに半田鏝を長時間当接させる必要があり、コンデンサ素子12への熱影響が大きくなっていた。
【0007】
そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、コンデンサの軽量化を図ることができるとともに、コンデンサ素子への熱影響を軽減することができるコンデンサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、本発明のコンデンサは、端部に外部接続部4cを設けた電極板4と、複数のコンデンサ素子3・・の電極部3a・・とを接続したコンデンサであって、上記電極板4は、第1の電極板5と第2の電極板6とからなり、上記外部接続部4cに近い第1のコンデンサ素子7に第1の電極板5を接続し、上記外部接続部4cから遠い第2のコンデンサ素子8に第2の電極板6を接続し、且つ第1の電極板5と第2の電極板6とが一部重なるように構成したことを特徴としている。
【0009】
また、第2の電極板6は、第1の電極板5の第1のコンデンサ素子7の電極部3a側とは反対側で、第1の電極板5と重ねて配設されているとともに、端部が延設され、この延設部分6eと第2のコンデンサ素子8とを接続するように構成している。
【0010】
さらに、第1の電極板5の端部と第2の電極板6の端部を重ねて外部接続部4cを構成している。
【発明の効果】
【0011】
この発明のコンデンサによれば、第1の電極板の厚みを、第1のコンデンサ素子との接続に必要な厚みで形成し、第2の電極板の厚みを、第2のコンデンサ素子との接続に必要な厚みで形成することができ、1枚で電極板を形成する場合に比べて、第1及び第2の電極板の厚みを薄くすることができる。また、第1の電極板と第2の電極板とを一部重ねるだけであるから、第1の電極板と第2の電極板とが重ならない部分は、従来の電極板の厚みに比べて薄くすることができ、コンデンサの軽量化を図ることができる。
【0012】
また、第1及び第2の電極板の厚みを薄くすることができるため、電極板の半田付けに必要な熱量が少なくなり、その結果、電極板とコンデンサ素子との半田付け部に与える熱量を従来に比べて少なく、具体的には、半田鏝の温度を低くすることができ、コンデンサ素子への熱影響を低減させることができる。また、半田鏝の温度を従来と同様とした場合には、半田付けの時間を短縮することが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
【0013】
さらに、第1の電極板の端部と、第2の電極板の端部を重ねることで外部接続部を構成していることから、外部接続部においては、従来と同等程度の厚みを確保することができ、従来のコンデンサと同様の接続性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】この発明の実施形態に係るコンデンサを示した断面図である。
【図2】同じくその平面図である。
【図3】同じくその分解斜視図である。
【図4】従来のコンデンサを示した断面図である。
【図5】同じくその平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係るコンデンサ1は、図1乃至図3に示すように、ケース2と、複数のコンデンサ素子3・・と、電極板4と、ケース2内に充填される樹脂(図示しない)とから構成されている。
【0016】
ケース2は、例えば中空立方体に形成された樹脂性の筐体であって、上方に開口部2aが設けられている。開口部2aは、ケース2内に収納される複数のコンデンサ素子3・・と電極板4とが挿通可能な大きさとされている。
【0017】
また、ケース2の一方側壁2bには、切欠部が形成されているとともに、この切欠部を封止する封止板が配設されている。そして、この封止板には、後述する電極板4の外部接続部4aを挿通可能な挿通孔2cが形成されている。
【0018】
コンデンサ素子3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、軸方向両端部に金属を溶射してなるメタリコン電極部3a、3aが形成されている。なお、コンデンサ素子3としては、フィルムコンデンサに限らず、種々のものが使用可能である。
【0019】
電極板4は、第1の電極板5と、第2の電極板6とを部分的に重ね合わせることで構成されている。
【0020】
第1の電極板5は、流れる電流に応じた厚さ(例えば0.5mm厚)の銅等の金属板からなり、基体5aは、平面視、6個のコンデンサ素子3・・のメタリコン電極部3a・・の少なくとも一部と重なる大きさ(面積)とされている。また、基体5aの両側面からは、コンデンサ素子3のメタリコン電極部3aと接続するためのコンデンサ素子接続部5bがそれぞれ3本ずつ延出されている。
【0021】
また、基体5aの一方端部には、ケース2の挿通孔2cを挿通し、ケース2外方へと突出する外部接続部5cが設けられている。また、外部接続部5cには、電気機器等との接続を容易にするための貫通孔5dが穿設されている。
【0022】
第2の電極板6は、第1の電極板5と同様に、流れる電流に応じた厚さ(例えば0.5mm厚)の銅等の金属板からなり、基体6aは、平面視、10個のコンデンサ素子3・・のメタリコン電極部3a・・の少なくとも一部と重なる大きさ(面積)とされている。また、基体6aの両側面からは、コンデンサ素子3のメタリコン電極部3aと接続するためのコンデンサ素子接続部6bがそれぞれ2本ずつ延出されている。
【0023】
また、基体6aの一方端部には、ケース2の挿通孔2cを挿通し、ケース2の外方へと突出する外部接続部6cが、第1の電極板5の外部接続部5cと同じ位置(すなわち、重なり合う位置)に設けられている。また、外部接続部6cには、電気機器等との接続を容易とするための貫通孔6dが穿設されている。
【0024】
従って、第2の電極板6は、第1の電極板5を延設して、全て(計10個)のコンデンサ素子3・・のメタリコン電極部3a・・の少なくとも一部と重なるようにし、この延設部分6e(すなわち、第1の電極板5と第2の電極板6とを外部接続部5c、6cを揃えるようにして重ね合わせた場合に重ならない部分)の両側面からのみ、コンデンサ素子3・・のメタリコン電極部3a・・と接続するためのコンデンサ素子接続部6b・・が延出された形状であるとも言える。なお、説明の簡単のために、平面視、第1の電極板5と第2の電極板6とを外部接続部5c、6cを揃えるようにして重ね合わせた場合に重なる部分を既設部分6fと称す。
【0025】
また、第2の電極板6の既設部分6fは、延設部分6eに比べて狭幅とされている。
【0026】
樹脂は、例えばエポキシ樹脂からなり、ケース2内に充填されることで、コンデンサ素子3・・を密閉するものである。なお、樹脂の種類は、エポキシ樹脂に限らず、種々の樹脂を使用可能である。
【0027】
次に、本発明のコンデンサ1の組み立てについて詳細に説明する。本発明のコンデンサ1を組み立てるにあたっては、図3に示すように、コンデンサ素子3を10個と、第1の電極板5を2枚と、第2の電極板6を2枚と、ケース2と、充填樹脂とを揃えておく。
【0028】
そして、まず、第1の電極板5と、第2の電極板6の既設部分6fとを、第1の電極板5のコンデンサ素子3・・側の面と、第2の電極板の延設部分6eのコンデンサ素子3・・側の面とが面一となるように、且つそれぞれの外部接続部5c、6cが重なり合った状態となるようにして重ね合わせて、電極板4を形成する。この際、電極板4は、基体4aの両側面からそれぞれ5本ずつ、コンデンサ素子接続部4b・・を延出した状態となる。また、残りの第1の電極板5と、第2の電極板6も同様に重ね合わせ、2組の電極板4、4を形成する。
【0029】
次に、計10個のコンデンサ素子3・・を、横2列縦5列に配設する。
【0030】
次に、一方の電極板4を、コンデンサ素子3・・の一方のメタリコン電極部3a・・に重ね合わせ、電極板4のコンデンサ素子接続部4b・・とコンデンサ素子3・・の一方のメタリコン電極部3a・・とを半田付けによって接続する。また、他方の電極板4の外部接続部4cが、一方の電極板4の外部接続部4cと同方向に向くようにして、他方の電極板4を、コンデンサ素子3・・の他方のメタリコン電極部3a・・に重ね合わせ、電極板4のコンデンサ素子接続部4b・・とコンデンサ素子3・・の他方のメタリコン電極部3a・・とを半田付けによって接続する。これにより、2組の電極板4、4によって、コンデンサ素子3・・が挟まれた状態となる。この状態において、電極板4の第1の電極板5から延出された計6本のコンデンサ素子接続部5b・・と接続されたコンデンサ素子3・・が第1のコンデンサ素子7となり、電極板4の第2の電極板6から延出された計4本のコンデンサ素子接続部6b・・と接続されたコンデンサ素子3・・が第2のコンデンサ素子8となる。従って、第1のコンデンサ素子7は、外部接続部4cに近く、第2のコンデンサ素子8は、外部接続部4cから遠い状態となる。換言すれば、第1のコンデンサ素子7は、外部接続部4cからメタリコン電極部3aまでの距離が短く、第2のコンデンサ素子8は、外部接続部4cからメタリコン電極部3aまでの距離が長いと言える。また、第1のコンデンサ素子7の容量をCf、第2のコンデンサ素子8の容量をCeとすると、Cf≧Ceに設定して、既設部分6fが分担する容量(Cf)を、延設部分6eが分担する容量(Ce)以上にしている。さらに、既設部分6fと延設部分6eのそれぞれのインダクタンス成分と分担する容量で決まる共振点を合わせておくのがよい。
【0031】
この状態において、一体となった2組の電極板4、4と、第1及び第2のコンデンサ素子7、8とを、電極板4がケース2の底面と対向するようにして、ケース2の開口部2aからケース2内に収納する。そして、外部接続部4cを挿通孔2cからケース2外方へと突出させるとともに、ケース2の開口部2aから充填樹脂をケース2内に充填することにより、コンデンサ1の組み立てを完了する。なお、組み立ての手順としては、上記の他に、ケース側壁2bから封止板を取り外し、外部接続部4cを挿通孔2cに挿通させた状態で、一体となった2組の電極板4、4と、第1及び第2のコンデンサ素子7、8とをケース2内に収納するようにしてもよい。また、コンデンサ1を電気機器等と接続する場合には、外部接続部4cに穿設された貫通孔4dにナット等を締め込み、第1及び第2の電極板5、6の外部接続部5c、6c同士が密着し、電気的に接続された状態として使用する。
【0032】
このように、第1の電極板5を第1のコンデンサ素子7に、第2の電極板6を第2のコンデンサ素子8に接続することによって、第1及び第2の電極板5、6の厚みを、それぞれ第1のコンデンサ素子7や第2のコンデンサ素子8との接続に必要な厚みとすることができ、厚みの均一な1枚の電極板で第1のコンデンサ素子7及び第2のコンデンサ素子8と接続する場合に比べて、第1及び第2の電極板5、6の厚みを薄くすることができる。また、第1の電極板5と第2の電極板6とが重なる部分は、厚みの均一な1枚の電極板と略同様の厚みとなるが、第1の電極板5と第2の電極板6とが重ならない部分、すなわち、第2の電極板6の延設部分6eは、第2の電極板6の厚みのみとなるため、コンデンサ1の軽量化を図ることができる。また、コンデンサ1の軽量化を図るために、1枚の電極板の厚みを薄くした場合は、外部接続部近傍(すなわち、流れる電流が大きい箇所)の発熱が大きくなってしまうが、上記実施例においては、外部接続部4c近傍は、第1の電極板5と第2の電極板6が重なり合っているため、電極板4からの発熱を抑えることができる。
【0033】
また、第1及び第2の電極板5、6の厚みを薄くすることができるため、コンデンサ素子接続部5b、6bの厚みが薄くなり、コンデンサ素子接続部5b、6bの半田付けに必要な熱量が少なくなる。その結果、半田付けの際にコンデンサ素子接続部部5b、6bと、メタリコン電極部3aとの半田付け部に与える熱量を従来に比べて少なく、具体的には、半田鏝の温度を低くすることができ、コンデンサ素子3への熱影響を低減させることができる。また、半田鏝の温度を従来と同様とした場合には、半田付けの時間を短縮することが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
【0034】
さらに、第1の電極板5の外部接続部5cと、第2の電極板6の外部接続部6cとを重ねて外部接続部4cを構成していることから、外部接続部4cにおいては、従来と同等程度の厚みを確保することができ、従来のコンデンサと同様の接続性を得ることができる。
【0035】
以上に、この発明の具体的な実施の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、上記実施例で示したコンデンサ素子3や電極板4等の数量は、あくまで例示であり、その数量や配列に限定されることは無く、コンデンサ素子3の静電容量や配列等に合わせて適宜変更可能である。また、上記実施例においては、2組の電極板4、4でコンデンサ素子3・・を挟み込むように構成していたが、コンデンサ素子3・・のいずれか一方のメタリコン電極3a・・側に、2組の電極板4、4の両方を配設し、電極板4、4をケース2の開口部2a側若しくはケース2の底面側で絶縁体を挟んで対向させるように構成しても良い。また、コンデンサ素子3・・のメタリコン電極部3a・・をケース側壁2bに対向させ、電極板4、4をケース側壁2bに対向させるように構成しても良い。なお、いずれの場合においても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。また、電極板4の外部接続部4cは、上記実施例のように、ケース2の挿通孔2cから突出される形態に限らず、ケース2の開口部2aからケース2外方に突出される形態であってもよい。この場合、封止板や挿通孔2cを形成する手間が省けるといった効果を得ることができる。
【符号の説明】
【0036】
3・・コンデンサ素子、3a・・メタリコン電極部、4・・電極板、4c・・外部接続部、5・・第1の電極板、6・・第2の電極板、6e・・延設部分、7・・第1のコンデンサ素子、8・・第2のコンデンサ素子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
端部に外部接続部(4c)を設けた電極板(4)と、複数のコンデンサ素子(3)・・の電極部(3a)・・とを接続したコンデンサであって、上記電極板(4)は、第1の電極板(5)と第2の電極板(6)とからなり、上記外部接続部(4c)に近い第1のコンデンサ素子(7)に第1の電極板(5)を接続し、上記外部接続部(4c)から遠い第2のコンデンサ素子(8)に第2の電極板(6)を接続し、且つ第1の電極板(5)と第2の電極板(6)とが一部重なるように構成したことを特徴とするコンデンサ。
【請求項2】
第2の電極板(6)は、第1の電極板(5)の第1のコンデンサ素子(7)の電極部(3a)側とは反対側で、第1の電極板(5)と重ねて配設されているとともに、端部が延設され、この延設部分(6e)と第2のコンデンサ素子(8)とを接続するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項3】
第1の電極板(5)の端部と第2の電極板(6)の端部を重ねて外部接続部(4c)を構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載のコンデンサ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2011−155138(P2011−155138A)
【公開日】平成23年8月11日(2011.8.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−15604(P2010−15604)
【出願日】平成22年1月27日(2010.1.27)
【出願人】(390022460)株式会社指月電機製作所 (99)
【Fターム(参考)】