JP3780975B2 - コンデンサの製造方法およびコンデンサ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脚取り付けタイプのコンデンサに関するものであり、特にモータ駆動のインバータ回路に使用されるコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンデンサはモータ駆動用のインバータ回路などの駆動系動力に対して平滑を目的として使用され、コンデンサ容量の増加とともにインダクタンスを抑えることが求められている。
【０００３】
図３は従来のコンデンサの構成を示す図であり、（ａ）は平面図を断面で示した図、（ｂ）は正面図を断面で示した図である。図３に示すように、従来のコンデンサは、コンデンサ素子２が単数の小容量タイプであり、コンデンサを取り付ける取り付け脚６も単にコンデンサケース１の底面側に取り付けられていた。そして、コンデンサケース１上部は開口部（注型面７）になっており、コンデンサ素子２を固定させる充填樹脂４をこの開口部（注型面７）から注型し、コンデンサ素子２を固定していた。また、コンデンサ素子２の電極部５とを接続した接続金具３は、充填樹脂４を注型する面７から外部に出して外部と接続させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のコンデンサでは、コンデンサケース１の開口部（注型面７）が取り付け脚６と反対側になっており、接続のために外部に出す必要がある接続金具３は、その開口部（注型面７）から出されることとなっていた。そして、外部に出た接続金具３は、使用状況に応じて外部との接続箇所は変わり、接続箇所が注型面７と反対側の取り付け脚６側である場合、経路を引き回す必要があるので、電極部５と外部とを接続する接続金具３をコンデンサケース１の下部まで延長する必要があった。そのためにインダクタンスが大きくなるという課題が生じていた。特に、自動車を駆動するモータの駆動用として、大電圧のインバータ回路の平滑コンデンサとして用いる場合、インダクタンスが大きいと、数百ヘルツから数十キロヘルツの高周波電流のリップルを平滑するのに支障をきたすことになった。
【０００５】
また、自動車を駆動するモータ駆動用インバータ回路に用いる場合のように、コンデンサを大容量にする必要がある場合、複数個のコンデンサ素子をコンデンサケースに内蔵する必要が生じることから、接続金具３を外部接続箇所から遠くにあるコンデンサ素子（図３（ｂ）で一番左のコンデンサ素子）はインダクタンスが大きくなり、これを抑える必要があった。さらに、コンデンサを自動車に搭載する場合、省スペースの要求から取り付け高さを制限されることがある。このような場合、コンデンサケースの取り付け脚と反対側から接続金具を外部に出すことは、コンデンサ高さが全体として高くなり、自動車への搭載ができなくなるという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するものであり、コンデンサの全体高さを高くすることなく、インダクタンスを抑えるコンデンサを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンデンサは、コンデンサ素子を内蔵して内部を樹脂充填し、樹脂の注型面側でかつ各々の対角位置に取り付け脚を備えるコンデンサケースを有するものであり、上記課題を解決するために、充填樹脂を注型する面をコンデンサケースの脚取り付け面と同じ側にすると共に、外部とコンデンサ素子の電極部とを接続する接続金具を、充填樹脂を注型する面から外部に出すようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１において、１は樹脂製のコンデンサケース、２はコンデンサ素子を示す。３ａおよび３ｂは一体に連なる接続金具で、３ａはコンデンサケース１に内蔵される部分、３ｂはコンデンサケースから外部に出ている部分を示す。４はコンデンサ素子を固定するエポキシ樹脂などの充填樹脂、５は電極部、６はコンデンサを外部に取り付けるため樹脂の注型面側でかつ各々の対角位置に取り付けた、取り付け脚、７は充填樹脂を注型する注型面を示す。
【００１０】
そして、コンデンサ素子２は、図示しない金属化フィルムを巻回または積層してなり、電極部５を端面に設けている。そして接続金具３ａを電極部５に接続し、この接続金具３ｂ（３ａと一体につながっている）を外部機器等と接続することで電極部５と外部機器等とを電気的に接続している。また、コンデンサケース１は、コンデンサ素子２全体と、接続金具３ａを内蔵し、内部に充填樹脂４を充填させて固定している。なお、図１において、コンデンサケース１の底部（注型面７）は、樹脂充填する前は開口面であり、この面を、充填樹脂４を注型する面としている。さらに、この注型面７から接続金具３ｂがコンデンサケース１から外部に出ている。
【００１１】
また、コンデンサケース１は、図１に示す様に、取り付け脚６を有しており、外部機器等にビス等で取り付けできるようになっている。コンデンサケース１は、コンデンサ素子２を複数個内蔵するためケース自体が大きく、取り付け脚６はコンデンサ全体の重量および衝撃時の耐用から４箇所設けられ、四方に伸びた形状となっている。
【００１２】
以上のようなコンデンサの製造方法について説明する。
【００１３】
まず、複数のコンデンサ素子２の各電極部５と接続する接続金具３ａを、電極部５に溶接付けもしくは半田付けして組み付ける。この時、接続金具３ａは、電極部５の中で、注型面７に近い箇所（図１（ｂ）で電極部５の下部）に接続する。これは、電極部５と外部接続箇所とを接続する接続金具３ａ、３ｂの長さを極力短くするためである。ここで、接続金具３ａ、３ｂは、コンデンサ素子２と接続金具３との組み付け部品をコンデンサケース１に挿入した時に、コンデンサケース１の開口部（注型面７）から出るような形状にしておく。
【００１４】
さらに、コンデンサケース１に、コンデンサケース１の開口部（注型面７）からコンデンサ素子２と接続金具３ａ、３ｂとの組み付け部品を挿入し、コンデンサケース１の内側に設けているリブで支えて保持した後、注型面７から充填樹脂４を注型して固定する。この時、接続金具３ｂは、注型面７から外部に出た状態となっている。
【００１５】
そして、このようにして製造したコンデンサを、取り付け脚６の取り付け面を外部の取り付け面に合わせ、図示しないネジ等で外部とを固定する。また、外部に出た接続金具３ｂは、図に示すように、取り付け脚６と同じ側で図示しない外部接続端子などと接続する。
【００１６】
このように、コンデンサケースの脚を直接取り付けるタイプのコンデンサで、接続金具と外部との接続箇所を取り付け脚と同じ側にした場合において、コンデンサ素子２をコンデンサケース１に固定するための充填樹脂４を注型する注型面７を取り付け脚６と同じ側にすると共に、接続金具３を注型面７から外部に出すようにすることで、接続金具３ａ、３ｂの外部機器等と接続するまでの距離を短くできる。これにより、接続金具３ａ、３ｂのインダクタンスを抑えることができる。
【００１７】
また、このようにする別の利点として、取り付け脚６の取り付け面を上向き（図１（ｂ）で上下逆）にして製造作業することにより、取り付け脚６のおのおのの高さが異なっていても、コンデンサケース１の平面状の面がベースとなり作業しやすくなる。
【００１８】
また、コンデンサ容量を変える必要があり、コンデンサ素子の高さが変わっても、取り付け脚６の高さを調整することで、接続金具３ａ、３ｂの距離を同じにすることができ、接続金具３ａ、３ｂによるインダクタンスの変化をなくすことができる。
【００１９】
また、図２は、本実施の形態のコンデンサを、車輌駆動用モータを駆動するインバータ回路の平滑用として用いた例を示す図であり、２１は電池などの直流電源、２２は本実施の形態のコンデンサ、２３はインバータ回路、２４はモータ、２５は自動車を示す。
【００２０】
本実施の形態で示したコンデンサは、インバータ回路を用いてモータ駆動する自動車で使用するような、大容量を必要とするコンデンサにおいて、上記で示したように、インダクタンスを抑えることができることから、図３で示すように、車両駆動用モータ２４を駆動するインバータ回路２３に接続し、数百ヘルツから数十キロヘルツの高周波電流のリップル電流等を平滑する平滑用として用い、自動車２５に搭載するのに適している。
【００２１】
なお、本実施の形態では、大容量のコンデンサに対応するために複数のコンデンサを用いる例を示したが、単数のコンデンサにおいても本実施の形態は有効である。
【００２２】
また、本発明のコンデンサが、金属化フィルムを巻回または積層してなる金属化フィルムコンデンサであれば、自動車用の急激な温度変化などの過酷な環境条件に適しているので、さらにインダクタンスを抑える点で本発明による効果は大きい。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、脚取り付けするフィルムコンデンサでコンデンサ素子を複数個とし容量を増加させ、かつインダクタンスを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明の実施の形態におけるコンデンサの平面図を断面で示した図
（ｂ）本発明の実施の形態におけるコンデンサの正面図を断面で示した図
【図２】 本実施の形態のコンデンサを車輌駆動用モータを駆動するインバータ回路の平滑用として用いた構成を示す図
【図３】 （ａ）従来のコンデンサの平面図を断面で示した図
（ｂ）従来のコンデンサの正面図を断面で示した図
【符号の説明】
１ コンデンサケース
２ コンデンサ素子
３ａ、３ｂ 接続金具
４ 充填樹脂
５ 電極部
６ 取り付け脚
７ 注型面
２３ インバータ回路
２４ モータ
２５ 自動車
【発明の属する技術分野】
本発明は脚取り付けタイプのコンデンサに関するものであり、特にモータ駆動のインバータ回路に使用されるコンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンデンサはモータ駆動用のインバータ回路などの駆動系動力に対して平滑を目的として使用され、コンデンサ容量の増加とともにインダクタンスを抑えることが求められている。
【０００３】
図３は従来のコンデンサの構成を示す図であり、（ａ）は平面図を断面で示した図、（ｂ）は正面図を断面で示した図である。図３に示すように、従来のコンデンサは、コンデンサ素子２が単数の小容量タイプであり、コンデンサを取り付ける取り付け脚６も単にコンデンサケース１の底面側に取り付けられていた。そして、コンデンサケース１上部は開口部（注型面７）になっており、コンデンサ素子２を固定させる充填樹脂４をこの開口部（注型面７）から注型し、コンデンサ素子２を固定していた。また、コンデンサ素子２の電極部５とを接続した接続金具３は、充填樹脂４を注型する面７から外部に出して外部と接続させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のコンデンサでは、コンデンサケース１の開口部（注型面７）が取り付け脚６と反対側になっており、接続のために外部に出す必要がある接続金具３は、その開口部（注型面７）から出されることとなっていた。そして、外部に出た接続金具３は、使用状況に応じて外部との接続箇所は変わり、接続箇所が注型面７と反対側の取り付け脚６側である場合、経路を引き回す必要があるので、電極部５と外部とを接続する接続金具３をコンデンサケース１の下部まで延長する必要があった。そのためにインダクタンスが大きくなるという課題が生じていた。特に、自動車を駆動するモータの駆動用として、大電圧のインバータ回路の平滑コンデンサとして用いる場合、インダクタンスが大きいと、数百ヘルツから数十キロヘルツの高周波電流のリップルを平滑するのに支障をきたすことになった。
【０００５】
また、自動車を駆動するモータ駆動用インバータ回路に用いる場合のように、コンデンサを大容量にする必要がある場合、複数個のコンデンサ素子をコンデンサケースに内蔵する必要が生じることから、接続金具３を外部接続箇所から遠くにあるコンデンサ素子（図３（ｂ）で一番左のコンデンサ素子）はインダクタンスが大きくなり、これを抑える必要があった。さらに、コンデンサを自動車に搭載する場合、省スペースの要求から取り付け高さを制限されることがある。このような場合、コンデンサケースの取り付け脚と反対側から接続金具を外部に出すことは、コンデンサ高さが全体として高くなり、自動車への搭載ができなくなるという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するものであり、コンデンサの全体高さを高くすることなく、インダクタンスを抑えるコンデンサを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンデンサは、コンデンサ素子を内蔵して内部を樹脂充填し、樹脂の注型面側でかつ各々の対角位置に取り付け脚を備えるコンデンサケースを有するものであり、上記課題を解決するために、充填樹脂を注型する面をコンデンサケースの脚取り付け面と同じ側にすると共に、外部とコンデンサ素子の電極部とを接続する接続金具を、充填樹脂を注型する面から外部に出すようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１において、１は樹脂製のコンデンサケース、２はコンデンサ素子を示す。３ａおよび３ｂは一体に連なる接続金具で、３ａはコンデンサケース１に内蔵される部分、３ｂはコンデンサケースから外部に出ている部分を示す。４はコンデンサ素子を固定するエポキシ樹脂などの充填樹脂、５は電極部、６はコンデンサを外部に取り付けるため樹脂の注型面側でかつ各々の対角位置に取り付けた、取り付け脚、７は充填樹脂を注型する注型面を示す。
【００１０】
そして、コンデンサ素子２は、図示しない金属化フィルムを巻回または積層してなり、電極部５を端面に設けている。そして接続金具３ａを電極部５に接続し、この接続金具３ｂ（３ａと一体につながっている）を外部機器等と接続することで電極部５と外部機器等とを電気的に接続している。また、コンデンサケース１は、コンデンサ素子２全体と、接続金具３ａを内蔵し、内部に充填樹脂４を充填させて固定している。なお、図１において、コンデンサケース１の底部（注型面７）は、樹脂充填する前は開口面であり、この面を、充填樹脂４を注型する面としている。さらに、この注型面７から接続金具３ｂがコンデンサケース１から外部に出ている。
【００１１】
また、コンデンサケース１は、図１に示す様に、取り付け脚６を有しており、外部機器等にビス等で取り付けできるようになっている。コンデンサケース１は、コンデンサ素子２を複数個内蔵するためケース自体が大きく、取り付け脚６はコンデンサ全体の重量および衝撃時の耐用から４箇所設けられ、四方に伸びた形状となっている。
【００１２】
以上のようなコンデンサの製造方法について説明する。
【００１３】
まず、複数のコンデンサ素子２の各電極部５と接続する接続金具３ａを、電極部５に溶接付けもしくは半田付けして組み付ける。この時、接続金具３ａは、電極部５の中で、注型面７に近い箇所（図１（ｂ）で電極部５の下部）に接続する。これは、電極部５と外部接続箇所とを接続する接続金具３ａ、３ｂの長さを極力短くするためである。ここで、接続金具３ａ、３ｂは、コンデンサ素子２と接続金具３との組み付け部品をコンデンサケース１に挿入した時に、コンデンサケース１の開口部（注型面７）から出るような形状にしておく。
【００１４】
さらに、コンデンサケース１に、コンデンサケース１の開口部（注型面７）からコンデンサ素子２と接続金具３ａ、３ｂとの組み付け部品を挿入し、コンデンサケース１の内側に設けているリブで支えて保持した後、注型面７から充填樹脂４を注型して固定する。この時、接続金具３ｂは、注型面７から外部に出た状態となっている。
【００１５】
そして、このようにして製造したコンデンサを、取り付け脚６の取り付け面を外部の取り付け面に合わせ、図示しないネジ等で外部とを固定する。また、外部に出た接続金具３ｂは、図に示すように、取り付け脚６と同じ側で図示しない外部接続端子などと接続する。
【００１６】
このように、コンデンサケースの脚を直接取り付けるタイプのコンデンサで、接続金具と外部との接続箇所を取り付け脚と同じ側にした場合において、コンデンサ素子２をコンデンサケース１に固定するための充填樹脂４を注型する注型面７を取り付け脚６と同じ側にすると共に、接続金具３を注型面７から外部に出すようにすることで、接続金具３ａ、３ｂの外部機器等と接続するまでの距離を短くできる。これにより、接続金具３ａ、３ｂのインダクタンスを抑えることができる。
【００１７】
また、このようにする別の利点として、取り付け脚６の取り付け面を上向き（図１（ｂ）で上下逆）にして製造作業することにより、取り付け脚６のおのおのの高さが異なっていても、コンデンサケース１の平面状の面がベースとなり作業しやすくなる。
【００１８】
また、コンデンサ容量を変える必要があり、コンデンサ素子の高さが変わっても、取り付け脚６の高さを調整することで、接続金具３ａ、３ｂの距離を同じにすることができ、接続金具３ａ、３ｂによるインダクタンスの変化をなくすことができる。
【００１９】
また、図２は、本実施の形態のコンデンサを、車輌駆動用モータを駆動するインバータ回路の平滑用として用いた例を示す図であり、２１は電池などの直流電源、２２は本実施の形態のコンデンサ、２３はインバータ回路、２４はモータ、２５は自動車を示す。
【００２０】
本実施の形態で示したコンデンサは、インバータ回路を用いてモータ駆動する自動車で使用するような、大容量を必要とするコンデンサにおいて、上記で示したように、インダクタンスを抑えることができることから、図３で示すように、車両駆動用モータ２４を駆動するインバータ回路２３に接続し、数百ヘルツから数十キロヘルツの高周波電流のリップル電流等を平滑する平滑用として用い、自動車２５に搭載するのに適している。
【００２１】
なお、本実施の形態では、大容量のコンデンサに対応するために複数のコンデンサを用いる例を示したが、単数のコンデンサにおいても本実施の形態は有効である。
【００２２】
また、本発明のコンデンサが、金属化フィルムを巻回または積層してなる金属化フィルムコンデンサであれば、自動車用の急激な温度変化などの過酷な環境条件に適しているので、さらにインダクタンスを抑える点で本発明による効果は大きい。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、脚取り付けするフィルムコンデンサでコンデンサ素子を複数個とし容量を増加させ、かつインダクタンスを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明の実施の形態におけるコンデンサの平面図を断面で示した図
（ｂ）本発明の実施の形態におけるコンデンサの正面図を断面で示した図
【図２】 本実施の形態のコンデンサを車輌駆動用モータを駆動するインバータ回路の平滑用として用いた構成を示す図
【図３】 （ａ）従来のコンデンサの平面図を断面で示した図
（ｂ）従来のコンデンサの正面図を断面で示した図
【符号の説明】
１ コンデンサケース
２ コンデンサ素子
３ａ、３ｂ 接続金具
４ 充填樹脂
５ 電極部
６ 取り付け脚
７ 注型面
２３ インバータ回路
２４ モータ
２５ 自動車
Claims (8)
- コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子の端部に設けた電極部と、前記電極部と接続した接続金具と、前記コンデンサ素子を内蔵し、内部を樹脂充填するとともに、樹脂の注型面側でかつ各々の対角位置に取り付け脚を設けたコンデンサケースとを備えるコンデンサの製造方法であって、前記コンデンサケースに充填する樹脂を、前記取り付け脚を取り付ける面と同じ側から注型し、前記接続金具を、前記樹脂を注型する面から外部に出すようにして取り付けて製造するコンデンサの製造方法。
- コンデンサ素子を複数備えたコンデンサを製造する請求項１記載のコンデンサの製造方法。
- コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子の端部に設けた電極部と、前記電極部と接続した接続金具と、前記コンデンサ素子を内蔵し、内部を樹脂充填するとともに、樹脂の注型面側でかつ各々の対角位置に取り付け脚を設けたコンデンサケースとを備えるコンデンサであって、前記コンデンサケースに充填する樹脂の注型面は、前記取り付け脚を取り付ける面と同じ側であるとともに、前記接続金具は前記樹脂注型する面から外部に出すようにしているコンデンサ。
- コンデンサ素子を複数備えた請求項３記載のコンデンサ。
- コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子の端部に設けた電極部と、前記電極部と接続した接続金具と、前記コンデンサ素子を内蔵し、内部を樹脂充填するとともに、樹脂の注型面側でかつ各々の対角位置に取り付け脚を設けたコンデンサケースとを備え、前記コンデンサケースに充填する樹脂の注型面は、前記取り付け脚を取り付ける面と同じ側であるとともに、前記接続金具は前記樹脂注型する面から外部に出すようにしているコンデンサを平滑用として用いた自動車駆動用モータを駆動するインバータ回路。
- コンデンサ素子を複数備えたコンデンサを平滑用として用いた請求項５記載のインバータ回路。
- コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子の端部に設けた電極部と、前記電極部と接続した接続金具と、前記コンデンサ素子を内蔵し、内部を樹脂充填するとともに、樹脂の注型面側でかつ各々の対角位置に取り付け脚を設けたコンデンサケースとを備えるコンデンサであって、前記コンデンサケースに充填する樹脂の注型面は、前記取り付け脚を取り付ける面と同じ側であるとともに、前記接続金具は前記樹脂注型する面から外部に出すようにしているコンデンサを平滑用として用いた自動車駆動用モータを駆動するインバータ回路を搭載した自動車。
- コンデンサ素子を複数備えたコンデンサを平滑用として用いたインバータ回路を搭載した請求項７記載の自動車。
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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- 2002-05-22 JP JP2002147413A patent/JP3780975B2/ja not_active Expired - Fee Related
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