电容器的制作方法

电容器
相关申请的援引
1.本技术以2019年10月2日申请的日本专利申请2019-181861号为基础，在此援引其记载内容。
技术领域
2.本公开涉及一种电容器。


背景技术：

3.在专利文献1中公开了一种电容器，该电容器包括：电容器壳体，上述电容器壳体在一面具有开口部；多个电容器元件，上述多个电容器元件被收容在电容器壳体内；一对母线，一对上述母线分别连接到各电容器元件的一对电极面；以及密封件，上述密封件从开口部填充到电容器壳体内，并且对电容器元件进行密封。现有技术文献专利文献
4.专利文献1：日本专利特开2013-161864号公报


技术实现要素：

5.在专利文献1所记载的电容器中，从提高电容器的强度的观点出发还存在改善的余地。近年来，要求电容器的扁平化、即电容器的厚度变薄，但是，随着电容器的扁平化，电容器的强度有可能会容易降低。因此，为了满足近年的电容器的扁平化的要求，也期望容易确保电容器强度的结构。
6.本公开提供一种容易确保强度的电容器。
7.本公开的一个方式是一种电容器，上述电容器包括：电容器元件，上述电容器元件包括一对电极面；一对母线，一对上述母线分别连接到上述电容器元件的一对上述电极面；电容器壳体，上述电容器壳体将上述电容器元件和一对上述母线配置于内侧；以及密封件，上述密封件填充在上述电容器壳体内，并且对上述电容器元件进行密封，上述电容器壳体具有从其一部分向上述电容器壳体的内侧延伸设置的肋部，作为至少一个上述母线的固定母线具有被直接固定于上述肋部的直接固定部。
8.上述方式的电容器的电容器壳体具有从其一部分向电容器壳体的内侧延伸设置的肋部。因此，容易提高电容器壳体的强度。而且，作为至少一个母线的固定母线具有直接固定于肋部的直接固定部。由此，固定母线被固定于电容器壳体中的相对容易确保强度的部位，并且电容器壳体被固定于该电容器壳体的固定母线加强，从而能够确保作为电容器整体的强度。
9.如上所述，根据上述方式，能够提供一种容易确保强度的电容器。
另外，权利要求书中记载的括号内的符号表示与后述实施方式中记载的具体元件的对应关系，并不对本公开的技术范围进行限定。
附图说明
10.参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。图1是实施方式中的电容器的俯视图。图2是图1的ii-ii线向视剖视图。图3是实施方式中的去除了密封件后的电容器的俯视图。图4是实施方式中的电容器壳体和固定母线的俯视图。图5是实施方式中的电容器壳体和固定母线的肋部和直接固定部附近的放大俯视图。图6是实施方式中的电容器壳体和固定母线的肋部和直接固定部附近的放大立体图。
具体实施方式
11.(实施方式)使用图1～图6，对电容器的实施方式进行说明。如图1、图2所示，本实施方式的电容器1包括电容器元件2、一对母线3p、3n、电容器壳体4和密封件5。另外，在图1中，用虚线表示电容器元件2的外轮廓位置。
12.如图2所示，电容器元件2包括一对电极面21p、21n。一对母线3p、3n连接到电容器元件2的一对电极面21p、21n。电容器壳体4将电容器元件2和一对母线3p、3n配置于内侧。密封件5被填充在电容器壳体4内。密封件5对电容器元件2进行密封。
13.如图5、图6所示，电容器壳体4具有从其一部分朝向电容器壳体4的内侧延伸设置的肋部40。作为母线3p、3n中的一个的固定母线3p具有直接固定于肋部40的直接固定部33。直接固定部33与肋部40直接抵接并固定于肋部40。以下，对本实施方式进行详细说明。
14.电容器1例如能够构成电力转换装置的一部分。电力转换装置能够设为装设于电动汽车、混合动力车等车辆的车载用电力转换装置。电力转换装置配置在未图示的直流电源与三相交流电动机之间。电容器1使从直流电源侧施加的直流电压平滑化，并将平滑后的直流电压向开关电路侧输出。通过开关电路将直流电压转换为交流电压。电力转换装置将这样得到的交流电压施加于三相交流电动机。
15.电容器元件2例如能够设为卷绕金属化膜而形成的薄膜电容器，上述薄膜电容器在其卷绕轴方向的两端部包括由金属合金形成的电极面21p、21n。本实施方式的电容器1包括多个电容器元件2。而且，如图2、图3所示，本实施方式的电容器1是对多个电容器元件2的配置进行改进而实现了电容器1整体的扁平化(即，使厚度变薄)的电容器。
16.如图2、图3所示，在本实施方式的电容器1中，多个电容器元件2使成为负极的电极面21n彼此沿电容器1的短边方向相对，并且沿电容器1的长边方向排列成两列。电容器元件2容易在其一对电极面21p、21n的相对方向上成为长条，因此，通过采用这样的配置，能够实
现电容器1的扁平化。另外，以下，将电容器1的厚度方向称为z方向，将电容器1的长边方向称为x方向，将电容器1的短边方向称为y方向。多个电容器元件2被收容在电容器壳体4内。
17.如图2、图4所示，电容器壳体4形成为在z方向的一侧开口的箱状。电容器壳体4例如由具有电绝缘性的热塑性的树脂构成。电容器壳体4具有底壁41和从底壁41立设的侧壁42，在侧壁42的与底壁41相反的一侧包括开口部43。底壁41呈将长边方向设为x方向且将短边方向设为y方向的长方形板状。侧壁42从底壁41的周缘向z方向的一侧立设，具有作为彼此沿y方向相对的壁部的一对相对壁部和作为彼此沿x方向相对的壁部的一对相对壁部。以下，将侧壁42中的彼此沿y方向相对的相对壁部称为长侧壁421，将彼此沿x方向相对的相对壁部称为短侧壁422。长侧壁421形成为沿x方向延伸，短侧壁422形成为沿y方向延伸。长侧壁421的x方向的长度比短侧壁422的y方向的长度长。
18.如图1～图4所示，在侧壁42上设置有向电容器壳体4的外侧突出的被固定部44。被固定部44具有将电容器壳体4安装于其他构件的作用。例如，电容器1通过被固定部44与构成电力转换装置的外轮廓的未图示的装置壳体螺栓紧固。
19.如图1、图3、图4所示，在本实施方式中，电容器1具有六个被固定部44。六个被固定部44在一个长侧壁421上设置两个，在另一个长侧壁421上设置三个，在一个短侧壁422上设置一个。在本实施方式中，将一对长侧壁421中的形成有两个被固定部44的长侧壁421称为第一长侧壁421a，将设置有三个被固定部44的长侧壁421称为第二长侧壁421b。另外，将作为y方向的一侧的相对于第二长侧壁421b的第一长侧壁421a侧称为y1侧，将相对于第一长侧壁421a的第二长侧壁421b侧称为y2侧。设置于短侧壁422的被固定部44形成于短侧壁422中的y1侧端部。
20.如图5、图6所示，在第一长侧壁421a上形成有凹部423。凹部423通过与第一长侧壁421a中的沿x方向相邻的壁部相比更朝向y方向的外侧(即，y1侧)突出而使内表面凹陷。凹部423形成于第一长侧壁421a中的设置有被固定部44的部位。凹部423形成于z方向上的第一长侧壁421a的整体的范围内。
21.而且，在凹部423内形成有肋部40。即，电容器壳体4的内侧的面中的形成有肋部40的面部(即，凹部423的内表面)以比与该面部邻接的部位更向电容器壳体4的外侧突出的方式弯曲形成。另外，肋部40形成于电容器壳体4中的形成有被固定部44的壁部的内侧的面。
22.肋部40与第一长侧壁421a和底壁41一体地形成。即，肋部40在电容器壳体4的成形时与底壁41、侧壁42等同时形成。肋部40形成为沿x方向具有厚度的板状。
23.如图6所示，肋部40局部地形成于z方向上的第一长侧壁421a的底壁41侧的端部。此外，肋部40的形成部位并不限定于此。另外，如图2、图3所示，肋部40形成于在y方向上与电容器元件2相对的位置。即，肋部40的至少一部分配置于沿y方向与电容器元件2的至少一部分重叠的位置。另外，在图2中，用虚线表示将肋部40的外轮廓和直接固定部33的外轮廓沿x方向投影后的形状。而且，如上所述，固定母线3p直接地固定于肋部40。
24.如图2所示，固定母线3p是与电容器元件2中的成为正极的一侧的电极面21p电连接的正极的母线。此外，也可以将与电容器元件2中的成为负极的一侧的电极面21n电连接的负极的母线设为固定母线。如图2、图4所示，固定母线3p包括：以沿着电容器壳体4的底壁41的方式形成的母线底面部31；以及从母线底面部31的一端向z方向上的电容器壳体4的开口侧延伸设置的母线侧面部32。
25.如图2所示，母线底面部31夹设在电容器壳体4的底壁41与多个电容器元件2之间。母线底面部31被配置成隔着些许间隙与电容器壳体4的底壁41相对。由此，在母线底面部31与电容器壳体4的底壁41之间的微小区域中也配置有密封件5。尽管省略图示，但是在母线底面部31与各电容器元件2的负极侧的电极面21n之间配置有绝缘片等绝缘件等而保证了电绝缘性。如图4～图6所示，直接固定部33从固定母线3p的母线底面部31向y1侧延伸设置。
26.直接固定部33通过将电容器壳体4的肋部40压入该直接固定部33中，从而相对于肋部40直接固定。直接固定部33形成为与母线底面部31中的邻接的部位相比更向y1侧突出。直接固定部33的至少一部分在z方向上与电容器元件2的一部分相对。即，直接固定部33的至少一部分配置于沿z方向与电容器元件2重叠的位置。
27.如图5、图6所示，在直接固定部33的y1侧端部设置有从直接固定部33的x方向的两端部向y1侧延伸设置的一对第一部位331和从各第一部位331的y1侧端部向彼此相向的一侧延伸设置的第二部位332。一对第二部位332形成为设置间隙而彼此沿x方向相对。而且，肋部40被压入到一对第二部位332的间隙中，由此固定母线3p和肋部40被彼此直接地固定。
28.在母线底面部31中的与x方向的肋部40的两侧邻接的部位，设置有以母线底面部31的y1侧的端缘朝向y2侧凹陷的方式形成的狭缝34。通过形成狭缝34，例如在对平板状的板金进行弯曲加工来形成固定母线3p时，在将与直接固定部33邻接的母线侧面部32和母线底面部31的边界部弯折时，能够防止直接固定部33追随而变形。
29.如图2、图4所示，形成于y方向的两侧的一对母线侧面部32中的形成于y1侧的母线侧面部32与第一长侧壁421a的内表面相对，形成于y2侧的母线侧面部32与第二长侧壁421b的内表面相对。由此，如图2所示，固定母线3p中的母线底面部31和y方向的两侧的母线侧面部32从x方向观察时的形状为u形。
30.如图2、图3所示，y1侧的母线侧面部32与构成排列成两列的电容器元件2中的y1侧的列的电容器元件2即第一列元件组201的各个y1侧的电极面21p连接。y2侧的母线侧面部32与构成排列成两列的电容器元件2中的y2侧的列的电容器元件2即第二列元件组202的各个y2侧的电极面21p连接。另外，与母线侧面部32不同，直接固定部33并未连接到电容器元件2。
31.如图4所示，从y2侧的母线侧面部32延伸设置有用于将固定母线3p与电力转换装置内的开关电路的开关元件电连接的母线端子部35p。即，当从z方向上的电容器壳体4的开口侧观察时，母线端子部35p形成于与形成有直接固定部33的一侧相反一侧的区域。如图2所示，母线端子部35p向z方向上的电容器壳体4的开口侧突出，并且形成为比电容器壳体4更靠y2侧。
32.如图2所示，在构成各电容器元件2的负极侧的电极面21n(即，构成第一列元件组201和第二列元件组202的电容器元件2的电极面21p、21n中的与对方侧的列的电容器元件2相对的一侧的电极面21n)上连接有负极母线3n。在本实施方式中，配设有两个负极母线3n。一个负极母线3n与构成第一列元件组201的多个电容器元件2的各个负极侧的电极面21n连接，另一个负极母线3n与构成第二列元件组202的多个电容器元件2的各个负极侧的电极面21n连接。
33.两个负极母线3n配置成在第二列元件组202的z方向上的电容器壳体4的开口侧的位置处彼此沿z方向重叠。
34.在各负极母线3n中的与电容器元件2连接的一侧相反的一侧，形成有用于将各负极母线3n与开关元件电连接的母线端子部35n。母线端子部35n向z方向上的电容器壳体4的开口侧突出，并且形成为比电容器壳体4更靠y2侧。各负极母线3n包括两个母线端子部35n，各负极母线3n的母线端子部35n配置成彼此沿z方向重叠。
35.如图3所示，肋部40和直接固定部33位于以一对长侧壁421的相对方向(即，y方向)上的一对长侧壁421的中央位置c为边界的两侧的区域中的针对外部构件的固定点6较少的一侧的区域。在本实施方式中，在中央位置c的y1侧的区域中存在用于将电容器壳体4固定于电力变换装置的装置壳体的三个被固定部44。另一方面，在中央位置c的y2侧的区域中，除了形成有三个被固定部44之外，还在四个部位形成有用于将各母线3p、3n与其他构件(例如用于将电容器1和开关元件连接的未图示的母线)连接的母线端子部35p、35n。即，在中央位置c的y2侧的区域中，在七个部位存在用于将电容器1固定于其他构件的固定点6。而且，在本实施方式中，肋部40和直接固定部33配置于比中央位置c更靠y1侧的区域中。
36.尽管省略了图示，但是在固定母线3p和负极母线3n电接近的区域(例如固定母线3p的母线端子部35p与负极母线3n的母线端子部35n之间)中，配设有用于确保固定母线3p与负极母线3n之间的电绝缘性的绝缘件。如图1、图2所示，在电容器壳体4内填充有密封件5。
37.密封件5例如由具有电绝缘性的热固性树脂构成。密封件5在具有流动性的低温状态下填充在电容器壳体4内，之后通过加热而固化。密封件5中的电容器壳体4的开口侧的端部形成于与电容器壳体4的开口部43相同的位置。密封件5对多个电容器元件2进行密封，并且确保各电容器元件2的耐湿性。
38.另外，如图3、图4所示，在各母线(即，固定母线3p和两个负极母线3n)上形成有用于使具有流动性的密封件5通过的多个通孔30。即，填充到电容器壳体4中时的密封件5具有一定程度的粘性，但是通过在各母线3p、3n中设置贯通孔30，容易使密封件5分散于整个电容器壳体4内。
39.接着，对本实施方式的作用效果进行说明。本实施方式的电容器1的电容器壳体4具有从其一部分向电容器壳体4的内侧延伸设置的肋部40。因此，容易提高电容器壳体4的强度。而且，作为至少一个母线3p、3n的固定母线3p具有直接固定于肋部40的直接固定部33。由此，固定母线3p被固定于电容器壳体4中的相对容易确保强度的部位，并且电容器壳体4被固定于该电容器壳体4的固定母线3p加强，从而能够确保作为电容器1整体的强度。另外，在固定母线3p与电容器壳体4之间设有密封件5，由此，能够提高由固定母线3p实现的电容器壳体4的加强程度。同时，固定母线3p被直接固定于电容器壳体4，由此电容器元件2能够相对于电容器壳体4准确地定位。
40.另外，肋部40形成于电容器壳体4中的被固定部44的内侧的面。因此，容易将电容器元件2的热量向电容器壳体4外散热。即，在使用电容器1的状态下，电容器元件2的热量容易经由固定母线3p、固定母线3p的直接固定部33、肋部40和电容器壳体4的一部分从被固定部44向电容器1外部散热。此外，电容器壳体4中的形成有被固定部44的部位相对容易确保强度，因此，通过在该部位设置用于对固定母线3p的直接固定部33进行固定的肋部40，容易更牢固地将固定母线3p固定于电容器壳体4。由此，能够进一步确保作为电容器1整体的强度。
41.另外，电容器壳体4的内侧的面的形成有肋部40的面部以比与该面部邻接的部位更向外侧突出的方式弯曲形成。因此，容易提高电容器壳体4中的形成有肋部40的壁部的刚性，能够进一步牢固地将固定母线3p固定于电容器壳体4。由此，能够进一步确保作为电容器1整体的强度。而且，由于肋部40设置于向电容器壳体4的外侧突出形成的凹部423内，因此，不会阻碍电容器元件2收纳在电容器壳体4内。
42.另外，电容器壳体4的侧壁42具有彼此相对的一对长侧壁421，至少一个长侧壁421具有用于将电容器壳体4固定于其他构件的被固定部44。而且，肋部40和直接固定部33位于以一对长侧壁421的相对方向(即，y方向)上的一对长侧壁421的中央位置c为边界的两侧的区域中的针对外部的构件的固定点6较少的一侧的区域。在此，以中央位置c为边界的两侧的区域中的针对外部构件的固定点6较少的一侧的区域相对难以确保强度。因此，在电容器1中的相对难以确保强度的区域中，通过将固定母线3p直接固定于电容器壳体4的肋部40，容易提高该区域中的电容器1的刚性。由此，容易确保电容器1的整体的强度。
43.另外，从电容器壳体4的开口侧观察时，直接固定部33位于固定母线3p中的与形成有母线端子部35p的一侧相反一侧的区域。因此，固定母线3p的一端的母线端子部35p固定于其他构件，另一端的直接固定部33固定于电容器壳体4的肋部40。由此，提高了固定母线3p整体的强度，伴随于此，容易通过固定母线3p进一步加强电容器1整体。
44.另外，固定母线3p以沿着电容器壳体4的底壁41的方式配置。由此，能够通过固定母线3p来加强电容器1的底壁41，容易确保作为电容器1整体的强度。
45.此外，固定母线3p具有沿着电容器壳体4的底壁41的母线底面部31和从母线底面部31延伸设置且沿着电容器壳体4的侧壁42的母线侧面部32。由此，容易加强电容器壳体4整体，容易进一步确保作为电容器1整体的强度。
46.另外，肋部40和直接固定部33中的至少一个设置于与电容器元件2相对的位置。因此，容易缩短从电容器元件2到肋部40与直接固定部33之间的热距离，容易将电容器元件2的热量经由固定母线3p和肋部40向电容器壳体4散热。
47.如上所述，根据本实施方式，能够提供一种容易确保强度的电容器。
48.(变形方式)本公开并不限定于上述各实施方式，能在不脱离本公开主旨的范围内应用于各种实施方式。例如，在上述实施方式中，将正极侧的母线设为固定母线，但是也可以将负极侧的母线(上述实施方式中的负极母线3n)设为固定母线。此外，也可以将正极侧的母线和负极侧的母线这两方均设为固定母线。另外，在上述实施方式中，在z方向上的第一长侧壁的底壁侧的端部局部地形成有肋部，但是不限定于此，也可以在z方向上的第一长侧壁的整体的范围内形成肋部。此外，也可以仅在侧壁或仅在底壁上形成肋部。另外，只要固定母线被直接固定于肋部(即，只要固定母线具有直接固定部即可)即可，肋部和固定母线的形状没有限制。例如，也可以在肋部上形成以相对于固定母线在z方向上的电容器壳体的开口侧相对的方式配设的部位。在这种情况下，肋部能够形成例如钥匙状(倒l字状)、t字状等。在这种情况下，能够防止在向电容器壳体填充密封件时固定母线浮起。
49.虽然根据实施方式对本公开进行了记述，但是应当理解为本公开并不限定于该实施方式、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步在此基础上包括有仅单个要素、其以上或以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。