CN111919270B - 带座板电容器 - Google Patents

Abstract

带座板电容器具备电容器主体和安装电容器主体的座板。电容器主体包含壳体和封口构件。壳体具有筒部和将筒部的第1端部封闭的底壁。封口构件将筒部的第1端部的相反侧的第2端部封闭。电容器主体以封口构件成为座板侧的方式进行配置。座板具有基部和支承壁。筒部具有：包围筒部的环状的凹部；配置得比凹部更靠底壁侧的第1最大径部；和配置得比凹部更靠第2端部侧的第2最大径部。第1最大径部的直径A、第2最大径部的直径B、和支承壁的内径C在电容器主体未安装于座板的状态下满足A＞C＞B的关系。

Description

带座板电容器

技术领域

本发明涉及考虑了耐震性的带座板电容器。

背景技术

具备电容器主体以及保持该电容器主体的座板的电容器(以下称作带座板电容器)广泛使用在表面安装等用途中。将圆柱状的电容器主体以其轴向与安装面交叉的方式进行安装。为了良好地维持这样的电容器与安装面的连接状态，对电容器要求高的耐振动性。

专利文献1提出：在具备绝缘性支承体的电子部件中，使电子部件的直径c、支承体的部件支承空间的下端的长度s1以及上端的长度s2满足s1＜c＜s2的条件。

专利文献2提出如下方案：在面安装型电容器中，在座板的侧壁的内侧面的最接近电容器主体的中心轴的部位具有按压电容器主体的外周面的2个接触部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2008-130774号公报

专利文献2：JP特开2016-076600号公报

发明内容

发明要解决的课题

伴随电容器的小型化，用于确保高的耐振动性的设计不断变得困难。

用于解决课题的手段

本发明的一侧面涉及的带座板电容器具备：电容器主体；和保持所述电容器主体的座板。所述电容器主体包含壳体和封口构件。所述壳体具有：圆筒状的筒部；和将所述筒部的第1端部封闭的底壁。所述封口构件将所述筒部的所述第1端部的相反侧的第2端部封闭。电容器主体以封口构件成为座板侧的方式进行配置。所述座板具有：基部；和从所述基部沿着所述筒部的周面延伸的支承壁。所述筒部在与所述封口构件接触的部分具有朝向所述封口构件凹陷且包围所述筒部的环状的凹部、配置得比所述凹部更靠所述底壁侧的第1最大径部、和配置得比所述凹部更靠所述第2端部侧的第2最大径部。所述第1最大径部的直径A、所述第2最大径部的直径B、和所述支承壁的内径C在所述电容器主体未安装于所述座板的状态下满足A＞C＞B的关系。

发明效果

根据本发明，能提供耐振动性卓越的简单结构的带座板电容器。

附图说明

图1是仅将本发明的一个实施方式所涉及的带座板电容器的座板设为截面的示意图。

图2是安装电容器主体前的座板的顶视图。

图3是朝向该座板从右侧来看的侧视图。

图4是图2的座板的IV-IV线截面图。

图5是该座板的底视图。

图6是将带座板电容器的座板设为截面来表示电容器主体的端子的另一示意图。

具体实施方式

本发明的一个实施方式所涉及的带座板电容器具备：电容器主体；和保持电容器主体的座板。电容器主体具备圆筒状的壳体。在圆筒状的壳体内收容电容器元件。虽没有特别限定，但具备圆筒状的壳体的电容器主体通常具备卷绕型电容器元件。反之，具备卷绕型电容器元件的电容器主体的壳体通常可被视作圆筒状。在壳体内根据需要收容能包含电解质盐的液体。

电容器主体的种类并没有特别限定，能例示所谓的铝电解电容器、钽电解电容器、具备固体电解质的固体电解电容器、混合电解电容器等。

在圆筒状中包含大致圆筒状。即，壳体不需要是严格意义上的圆筒状，只要与电容器主体的轴向(以下称作Z方向)垂直的截面(例如高度方向的中央的截面)是大致圆形，就可被视作是圆筒状。所谓大致圆形，例如是圆形度为0.95以上、优选为0.99以上的形状。另外，以下将与Z方向垂直的截面称作XY截面。

壳体具备：筒部；和将筒部的一个端部封闭的底壁。筒部的另一个端部(以下称作开口端部)被封口构件封闭，且配置于座板侧。筒部在与封口构件接触的部分具有朝向封口构件凹陷且包围筒部的环状的凹部。环状的凹部通过用于将封口构件固定于壳体的筒部的拉深、开口端部的铆接(卷曲)等加工来形成。圆筒状的壳体一般作为有底金属罐来提供。有底金属罐能由铝、铝合金、不锈钢等金属来形成。在有底金属罐的外表面可以形成具有所期望的功能的表层(例如氧化物层)。

座板具有：基部(或底部)；和从基部沿着壳体的筒部的周面延伸的支承壁。支承壁只要大致在Z方向上延伸即可。支承壁的形状并没有特别限定，支承壁的高度也不需要是一致的。从确保电容器主体的安装的容易度、或使不同极性的端子的区别容易化的观点出发，支承壁可以整体上具有非对称的形状。可以使支承壁的高度根据支承壁的部位而不同。

壳体的筒部具有：配置得比环状的凹部更靠底壁侧的第1最大径部；和配置得比环状的凹部更靠开口端部侧的第2最大径部。即，筒部的直径并不是沿着Z方向设为一致，而是需要使其稍微发生变化。

所谓第1最大径部是指，在比环状的凹部更靠底壁侧，圆形或大致圆形的XY截面的直径(大致圆形的情况下是最大直径)成为最大的部位。另一方面，所谓第2最大径部是指，在比环状的凹部更靠开口端部侧，圆形或大致圆形的XY截面的直径(大致圆形的情况下是最大直径)成为最大的部位。

在比环状的凹部更靠底壁侧，将圆形或大致圆形的XY截面的直径(大致圆形的情况下是最大直径)成为最小的部位(将筒部与底壁的边界除外)定义为最小径部时，第1最大径部的直径A和最小径部的直径D例如满足1.0≤A/D≤1.1。

在此，在未将电容器主体安装于座板的状态下，第1最大径部的直径A、第2最大径部的直径B、和支承壁的内径C满足A＞C＞B。通过满足A＞C，壳体的筒部的第1最大径部从座板的支承壁受到充分大的压力(外力)并得到适度的锚固效应。因而，带座板电容器的耐振动性显著提高。另外，由于存在第1最大径部与支承壁的内表面卡合的锚固效应，因此不对座板要求高的尺寸精度。另一方面，通过满足C＞B，电容器主体向座板的安装就会很容易。

所谓支承壁的内径C是指，在与支承壁的第1最大径部接触的卡合位置测定到的内径。支承壁的内径通过在上述卡合位置测定支承壁的相互正对的部位的内表面间的距离来求取。这样的内表面间的距离以如下方式来求取，即，在XY截面上，使中心角在角度上相等地每隔90°在4处进行测定，将内表面间的距离作为这些测定值的平均值来求取。

所谓支承壁的一部分与另一部分正对的意思是指，在支承壁的XY截面上，支承壁的一部分和另一部分隔着该截面的中心以170～190°的角度对峙。

电容器元件具备：阳极构件；阴极构件；和介于阳极构件与阴极构件之间的隔板；与阳极构件电连接的阳极引线；和与阴极构件电连接的阴极引线。在卷绕型电容器元件的情况下，板状的阳极构件和板状的阴极构件隔着隔板以螺旋状卷绕。

通常从电容器主体的开口端部侧的端面导出阳极引线和阴极引线。在座板的基部可以形成使各引线插通的贯通孔、存放各引线的槽等。具体地，座板的基部例如可以具有：阳极引线插通的第1贯通孔；阴极引线插通的第2贯通孔；从第1贯通孔的周围沿着基部的外表面设置的第1槽以及从第2贯通孔的周围沿着基部的外表面设置的第2槽。这时，阳极引线以及阴极引线分别沿着座板折弯，且沿着第1槽以及第2槽配置。

接下来，从座板的基部的外表面到具有直径A的第1最大径部的距离E、和从第1最大径部到支承壁的前端的距离F优选满足0.1≤F/E≤1.0。在此，所谓支承壁的前端是指，从座板的基部的外表面起的高度最大的部分的支承壁的前端。其中，期望在从座板的基部的外表面起的高度最小的部分的支承壁也形成与第1最大径部的卡合。

通过将F/E比设为0.1以上，可提高支承壁对振动的耐久性，增强主体向座板的安装的稳定性。另一方面，通过将F/E比设为1.0以下，可抑制支承壁自身的振动，增强带座板电容器向安装面的安装的稳定性。若支承壁过高，就会有损座板与电容器之间的平衡，对振动的耐久性会降低，会发生不稳定的状态。为了进一步平衡良好地维持支承壁的耐久性和向安装面的安装的稳定性，优选满足0.2≤F/E≤0.9，更优选满足0.3≤F/E≤0.8。

在电容器主体未安装于座板的状态下，可以使支承壁的前端附近的支承壁的内径C比基部附近的支承壁的内径C小。由此，可显著抑制支承壁自身的振动。另外，电容器主体从支承壁受到更大的压力(外力)，并显现出更大的锚固效应。因而，带座板电容器的耐振动性大幅提高。

这时，为了不损害电容器主体向座板的安装的容易度，支承壁的前端的内径C1在电容器主体未安装于座板的状态下满足C1＞B即可。另外，这里的支承壁的前端是指，从基部的外表面起的高度最小的部位的支承壁的前端。高度最小的部位和与其正对的部位之间的距离是内径C1。

在支承壁的内径C在前端侧更小的情况下，优选Z方向和支承壁所成的角度θ为1°以上且10°以下。在此，角度θ是Z方向与将支承壁的前端附近的最靠近电容器主体的轴的位置和支承壁的根部附近的内表面的最远离电容器主体的轴的位置连起来的直线所成的角度。

支承壁可以是任何结构，但优选例如具有2个以上的支柱的支承壁。2个以上的支柱的形状可以相互不同，各支柱自身也可以是非对称形状。

在支承壁具有2个以上的支柱的情况下，优选在支承壁的XY截面上，相对于该XY截面的中心以点对称或大致点对称的方式配置2个以上的支柱。所谓大致点对称例如是指，各支柱的重心相对于上述中心存在于按角度等价的位置。相邻的支柱的重心彼此所成的中心角在将支柱数设为n时优选是360/n度。支柱数例如是2～10即可。若考虑主体向座板的安装的稳定性和座板的制造的容易度之间的平衡，则支柱数优选2、3或4。

在支承壁具有偶数个支柱的情况下，优选在支承壁的XY截面上，偶数个支柱之内的2个支柱配置成相互正对。

支承壁可以是与电容器主体的开口端部侧的部位嵌合的筒状。换言之，支承壁可以是具有筒状的中空的框状。在该情况下，能遍及整周地以支承壁来支承电容器主体的开口端部侧的部位的周面。由于筒状的支承壁能显著提高电容器主体向座板的安装的稳定性，因此耐振动性有很大提升。

本实施方式所涉及的结构在电容器主体的直径A为10mm以下、进而为8mm以下的小型的带座板电容器中特别有效。伴随近年的电容器的小型化的推进，在带座板小型电容器中正不断期望高的耐振动性。过去认为小型电容器不会以大型电容器的程度受到振动的影响。但是，伴随电容器的小型化，若电容器的端子变小，就容易在端子的弯曲加工中产生偏差等。因此，安装于基板的小型电容器变得易于受到振动的影响。例如，会产生弯曲加工的端子的龟裂或断裂。与此相对，根据上述那样的结构，在小型电容器中也能使耐振动性大幅提升。另外，电容器主体的直径A的下限例如是3mm左右。

壳体的筒部的第1最大径部的直径A与将电容器主体和座板组合后的带座板电容器的总高度H之间的关系并没有特别限定，H/A比例如处于0.5以上且2.0以下的范围内。在此，在H/A比为1以上(特别是1.4以上)的情况下，电容器易于受到振动的影响。根据上述那样的结构，在H/A比为1以上的情况下，能提高电容器的耐振动性。

在H/A比为1以上的情况下，关于从座板的基部的外表面到具有直径A的第1最大径部的距离E与带座板电容器的总高度H之间的关系，优选E/H比为0.2以上且0.5以下，能更加提高电容器的耐振动性。

另外，关于从座板的基部的外表面到具有直径A的第1最大径部的距离E和从第1最大径部到支承壁的前端的距离F之和(E+F)与带座板电容器的总高度H之间的关系，优选(E+F)/H比为0.3以上且0.7以下，能更加提高电容器的耐振动性。这时，F/E虽然可以比1大，但通过设为0.1≤F/E≤1.0的范围，能更加提高耐振动性。

支承壁的厚度受到座板的大小的限制。座板的基部向Z方向的投影面积优选比电容器主体(或壳体)向Z方向的投影面积的100％大且为150％以下。在多数情况下，基部的投影面积为矩形或大致矩形，在其四角设置构成支承壁的4个支柱。因而，支柱的最大厚度优选不足从电容器主体的投影面积突出的基部的四角的最大幅度。所谓大致矩形是指如下形状：周长的至少50％是直线状部，且直线状部至少包含4条线段，4条线段包含2对相互平行的2条线段，一个对和另一个对以85～95度的角度相交。另外，也可以如图2所示那样，四角的至少一部分被倒角或被R加工。

以下，参考附图具体说明本发明的实施方式所涉及的带座板电容器，但本发明并不限定于此。

图1是仅将本实施方式所涉及的带座板电容器30的座板20设为截面的示意图。带座板电容器30具备电容器主体10和保持其的座板20。图2示出安装电容器主体10之前的座板20的顶视图。图1的座板20的截面相当于图2中的I-I线截面。图3是朝向图2的座板20从右侧来看的侧视图。图4是图2的IV-IV线截面图。图5是座板20的底视图。图6是将带座板电容器30的座板20设为截面的另一示意图，示出在图4的座板20安装电容器主体10且将电容器主体10的端子插入到基部的贯通孔中的状态。

电容器主体10具备圆筒状的壳体100。壳体100是具有筒部111和将筒部111的一个端部封闭的底壁112的有底金属罐。筒部111的另一个开口端部被封口构件(未图示)封闭。电容器主体10将开口端部侧的部位安装于座板20。

座板20具有：基部21；和从基部21沿着壳体100的筒部111的周面延伸的支承壁22。

在筒部111的开口端部的附近，通过将开口端部用封口构件封闭时的加工来形成环状的凹部103。在筒部111的比凹部103更靠底壁112侧的部位存在第1最大径部104，在筒部111的比凹部103更靠开口端部侧的部位存在第2最大径部105。第1最大径部104与支承壁22形成最初的接点。

第1最大径部104的直径A、第2最大径部105的直径B、和支承壁22的内径C在未将电容器主体10安装于座板20的状态下满足A＞C＞B的关系。在该情况下，筒部111的比凹部103更靠开口端部侧的部位将第2最大径部105也包含在内地在与支承壁22之间具有间隙。另外，虽然也依赖于支承壁22的构件，但筒部111的比第1最大径部104更靠底壁112侧的部位在与支承壁22之间会形成间隙。

在上述结构中，由于第1最大径部104从支承壁22受到充分大的压力(外力)，因此电容器主体10的耐振动性显著提高。但是，由于会在支承壁22的前端部与壳体100之间形成间隙，因此抑制支承壁22自身的振动很重要。关于这一点，通过使从座板20的基部21的外表面21S到第1最大径部104的距离E和从第1最大径部104到支承壁22的前端22T的距离F满足0.1≤F/E≤1.0，从而支承壁22自身的振动也显著得到抑制。

如作为座板20的顶视图的图2所示那样，支承壁22具备相对于支承壁22的XY截面的中心CP以大致点对称的方式配置的4个支柱22a～d。相邻的支柱的重心彼此所成的中心角大致是90度。在以顶视图来看的情况下能理解如下事项：4个支柱22a～d各自的形状为非对称，但具有2个对称面。如图2以及作为底视图的图5所示那样，为了能容易区别不同极性的端子，座板20的基部21是左右非对称的大致矩形。

4个支柱22a～d当中的2个支柱22c、22d相比另2个支柱22a、22b高度更短，可确保电容器主体10的安装的容易度。在如此地支柱的高度不同的情况下，从第1最大径部104到高度长的2个支柱22a或22b的前端的距离是距离F。另外，高度短的支柱22c或22d和与其正对的高度长的支柱22a或22b的给定的距离是内径C。

在未安装电容器主体10的状态下，支承壁22的内径C有时会越接近支承壁22的前端22T则越稍微变小。即，沿着Z方向，支承壁22的内径C并不是一致的。在支承壁22的与第1最大径部104接触的卡合位置测定内径C。

在基部21设置有使电容器主体10所具备的阳极引线11以及阴极引线12插通的第1贯通孔21ha以及第2贯通孔21hc。另外，在基部21的外表面21S，在第1贯通孔21ha以及第2贯通孔21hc的周围分别设置有第1槽21ga以及第2槽21gc。

阳极引线11以及阴极引线12在小型电容器中均在薄的(例如0.7mm以下的厚度的)基部21内以大的曲率折弯。在图示例中，为了使折弯容易而在阳极引线11以及阴极引线12的屈曲部设置有刻痕11a、12a。阳极引线11以及阴极引线12由线状构件形成。以线状构件的屈曲部的刻痕11a、12a为边界，将线状构件压扁，形成平坦的安装部11b、12b。由于如此弯曲加工的阳极引线11以及阴极引线12易于受到振动的影响，因此提升耐振动性的必要性很大。

封口构件只要是绝缘性物质即可。作为绝缘性物质而优选弹性体。通过使用包含橡胶等弹性体的封口构件，能确保高的密封性。从易于得到高的耐热性的观点出发，优选硅酮橡胶、氟橡胶、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶(Hypalon(商标)橡胶等)、丁基橡胶、异戊二烯橡胶等。

以下，基于实施例以及比较例来具体说明本发明，但本发明并不限定于以下的实施例。

(实施例1)

在本实施例中，制作具有额定电压35V、额定静电容68μF、直径A＝6.5mm、直径B＝6.3mm、带座板电容器的总高度H8.0mm且由丁基橡胶制的封口构件将开口端部封闭的卷绕型的电解电容器A1。

在此，使用具有具备高度长的2个负侧的支柱和高度短的2个正侧的支柱(合计4个支柱)的支承壁的内径C＝6.4mm的座板。从基部的外表面到高度长的支柱的前端(前端22T)的距离(E+F1)是4.5mm，从基部的外表面到高度短的支柱的前端22t的距离(E+F2)是3.7mm。

(耐振动性的评价)

将电解电容器固定于座板，进而将座板固定于振动板，实施将振动数范围5～2000Hz、最大振幅5.0mm、振幅加速度294m/s²的正弦波施加到振动板的振动试验。振动试验在电容器的长轴方向(Z方向)和与其相互垂直的2个方向(X方向以及Y方向)上分别实施。将各振动时间设为2个小时。之后，确认外观的状态和电容变化率。将阳极引线以及阴极引线产生龟裂且带座板电容器自身从基板脱落的情况评价为×，将在阳极引线以及阴极引线确认到龟裂等的情况评价为△，将这以外的情况评价为○。另外，电容变化率以(试验后的电容)/(初始电容)的比来表征。将结果在表1示出。

(嵌合力的评价)

在不将阳极引线以及阴极引线固定于座板的情况下，用数字测力计测定使电容器主体嵌合在座板时将电容器主体压入到座板的力的峰值，设为电容器主体与座板的嵌合力。作为电解电容器与座板的每单位接触长度(mm)的嵌合力，将结果在表1示出。

[表1]

(实施例2～10以及比较例1～6)

如表1所示那样，除了变更各种参数以外，与实施例1同样地制作实施例的电解电容器A2～A10以及比较例的电容器B1～B6，进行评价。将结果在表1示出。

根据表1的结果能理解如下事项：通过满足给定的条件，能提供耐振动性卓越的简单结构的带座板电容器。

产业上的可利用性

本发明能利用在要求耐振动性的电解电容器(电解液型电解电容器、混合型电解电容器、固体电解电容器等)中。

附图标记说明

10：电容器主体

11：阳极引线

11a：刻痕

11b：安装部

12：阴极引线

12a：刻痕

12b：安装部

20：座板

21：基部

21S：基部21的外表面

21ha：第1贯通孔

21hc：第2贯通孔

21ga：第1槽

21gc：第2槽

22：支承壁

22a～22d：支柱

22T：支柱22a、b的前端

22t：支柱22c、d的前端

30：带座板电容器

100：壳体

103：环状的凹部

104：第1最大径部

105：第2最大径部

111：筒部

112：底壁。

Claims (5)

1.一种带座板电容器，具备：

电容器主体；和

安装所述电容器主体的座板，

所述电容器主体包含：

壳体，具有圆筒状的筒部、和将所述筒部的第1端部封闭的底壁；和

封口构件，将所述筒部的所述第1端部的相反侧的第2端部封闭，

所述电容器主体以所述封口构件成为所述座板侧的方式进行配置，

所述座板具有：

基部；和

从所述基部沿着所述筒部的周面延伸的支承壁，

所述筒部在与所述封口构件接触的部分具有朝向所述封口构件凹陷且包围所述筒部的环状的凹部、配置得比所述凹部更靠所述底壁侧的第1最大径部、和配置得比所述凹部更靠所述第2端部侧的第2最大径部，

所述第1最大径部的直径A、所述第2最大径部的直径B、和所述支承壁的内径C在所述电容器主体未安装于所述座板的状态下满足A＞C＞B的关系，

从所述座板的基部的外表面到所述第1最大径部的距离E和从所述第1最大径部到所述支承壁的前端的距离F满足0.43≤F/E≤0.94的关系，

所述第1最大径部的直径A和所述带座板电容器的总高度H满足0.5≤H/A≤1.5。

2.根据权利要求1所述的带座板电容器，其中，

在所述电容器主体未安装于所述座板的状态下，所述支承壁的前端的附近的位置的所述内径C比所述基部的附近的位置的所述内径C小。

3.根据权利要求1或2所述的带座板电容器，其中，

所述支承壁具有2个以上的支柱，

在与所述电容器主体的轴向垂直的所述支承壁的截面上，所述2个以上的支柱相对于所述截面的中心以点对称的方式配置。

4.根据权利要求1或2所述的带座板电容器，其中，

所述支承壁具有偶数个支柱，

在与所述电容器主体的轴向垂直的所述支承壁的截面上，所述偶数个支柱之内的2个支柱配置成相互正对。

5.根据权利要求1或2所述的带座板电容器，其中，

所述直径A为10mm以下。

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