JP2009170755A - 封口部材の製造方法とそれに用いる成形用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】電解コンデンサに用いる封口部材を破れや傷つけることなく高精度に成形する製造方法を提供する。
【解決手段】第一の金型１２の一面に設けられ、成形品８に貫通孔９を形成するための柱状体１４を有する有底の成形用凹部１３に、前記一面を分離面１１として開閉自在に組合された第二の金型１７のゲート部１８より加硫剤などを配合した基材２２を前記成形用凹部１３に注入、充填する注入工程と、加熱することで前記基材２２を加硫した後冷却し成形品８とする成形工程と、この成形品８を成形用凹部１３から離型して取り出す取り出し工程とからなり、前記取り出し工程は、柱状体１４を収納して成形品８から抜き取った後、この柱状体１４を再度突出させて前記成形品８を成形用凹部１３の底面から押し上げることで離型した。
【選択図】図２

Description

本発明は、電解コンデンサに用いる封口部材である封口ゴムの製造方法とそれに用いる成形用金型に関するものである。

アルミ電解コンデンサを代表とする電解コンデンサは、有底の筒状体に巻回した電極箔を挿入した後に電解液を充填し、最後に封口部材を開口部へ挿入し筒状体の外縁部をローリング加工することで内部の電解液が漏れないように封止している。上記の封口部材は、電極箔に接続したＣＰ線と呼ばれる端子を挿通するための貫通孔を有した略円形のゴムなどであり、圧縮成形などにより製造される。

図１０は封口部材の圧縮成形を説明するための断面図である。一方を平板状とした第一の金型１、他方を表面に凹部２と、この凹部２の底面からＣＰ線用の貫通孔を成形するための柱状体３を突出させた第二の金型４を対として用いる。この一対の金型１、４間にコンパウンドに加硫材などを添加したシート材５を挟持し、一定時間の加熱、加圧を行うことで、上記シート材５を加硫し凹部２の形状を転写した成形品６を成形する。そして最後に個々の封口部材７に切り出すものである。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平８−３０６５９５号公報

上記の製造方法は、圧縮成形した成形品６の一部を把持して第二の金型４からめくり上げる様にして離型した後、この成形品６から個々の封口部材７をその外形に沿って切断、分離する。そのため、第二の金型４から離型する際に、凹部２の柱状体３で傷や破れが生じやすく、さらに個々に切断する際にバリなどが発生して外形精度が劣化するという課題があった。

そこで本発明は、封口部材の精度を高めることを目的とする。

そしてこの目的を達成するために本発明は、封口部材の製造方法であって、第一の金型の一面に設けられ、成形品に貫通孔を形成するための柱状体を有する有底の成形用凹部に、前記一面を分離面として開閉自在に組合された第二の金型のゲート部より加硫剤を配合した基材を前記成形用凹部に注入、充填する注入工程と、前記基材を加硫して成形品とする成形工程と、この成形品を成形用凹部から離型して取り出す取り出し工程とからなり、前記取り出し工程は、柱状体を成形品から抜き取った後、この柱状体を再度突出させて前記成形品を成形用凹部の底面から押し上げることで離型させるものとした。

本発明に係る封口部材の製造方法は、底面から突出するように柱状体を設けた成形用凹部に溶融した基材を注入、充填、加硫反応を生じさせることで、ＣＰ線などのリード線を挿通するための貫通孔を有する封口部材を成形する。そして、成形した封口部材を成形用凹部から離型して取り出す際に、柱状体を移動可能とすることで、一旦底面から突出しないように収納して封口部材から柱状体を抜き取った後に、再度底面から突出させることで、封口部材を押し上げて離型するものである。こうすることにより、成形した封口部材に傷を付けたり、破ることなく金型から取り出すことができるので、その結果、封口部材の精度を高めることができる作用効果を奏する。

以下に本発明の一実施の形態を説明する。

図１は、本実施の形態における成形品の一例を説明する斜視図である。

本実施の形態における成形品８は、アルミ電解コンデンサなどの電解コンデンサに用いられるものであり、巻回した箔を浸漬する電解液を有底の筒状体から漏出しないように開口部を封止する封口部材である。巻回した箔からＣＰ線と呼ばれるリード線を取り出すために、貫通孔９が設けられている。筒状体とリード線を封止するために、通常はゴムなどの弾性体で構成されている。この成形品８を次に説明する成形用金型を用いて製造するものである。

図２は、本実施の形態における成形用金型の一例を説明するための断面図である。

矢印Ａを分離面として上下に分離自在に組合された成形用金型であり、この分離面１１を境として、下方に配置された第一の金型１２の一面（天面部）に成形品８（図１）を成形するための有底の成形用凹部１３が設けられている。さらにこの成形用凹部１３の底面から、成形品８に貫通孔９（図１）を形成するための柱状体１４が突出している。この柱状体１４は、第一の金型１２の内部を挿通して上下に摺動可能であり、その底面は固定用プレート１５に固定されている。

また、成形用凹部１３は、第一の金型１２の一面に摺動可能に嵌合された小金型１６に設けられており、この小金型１６はバネなどの機構（図示せず）により常に上方に付勢されている。成形用金型の開放時は、小金型１６の天面、すなわち成形用凹部１３が設けられた一面は分離面１１から一定量突出する構成となっている。

一方、分離面１１を境として上方には第二の金型１７が配置されており、成形用凹部１３に対向して基材の供給口となるゲート部１８、ゲート部１８への流路であるランナー部１９、さらにこれらゲート部１８およびランナー部１９へ基材を供給するための材料供給手段２０が連接して設けられている。この材料供給手段２０は、プランジャーポンプなどから構成されており、一定量の基材を加熱しながら加圧することでランナー部１９、ゲート部１８を経由して成形用凹部１３へ基材を注入するものである。

第二の金型１７の分離面１１側、ゲート部１８の周辺には凹部２１が設けられており、第一、第二の金型１２、１７を組合せたとき、図３に示す図２のＢ部拡大断面図のように、柱状体１４の上端部は前記凹部２１に嵌合、収納される。このように分離面１１を越えて柱状体１４を第二の金型１７に嵌合させることで、加硫成形時に分離面１１から基材が漏出することがなく、バリなどが発生しない成形精度の高い成形品８を成形することができる。

次に成形方法の一実施の形態について説明する。

図４〜図９は、本実施の形態における成形方法の一例を説明するための工程の断面図であり、図２のＢ部を拡大したものである。

まず初めに図４に示すごとく、第一、第二の金型１２、１７（図２）を開放した状態で、コンパウンドに加硫剤や促進剤を配合、混練した基材２２を第二の金型１７の材料供給手段２０へ投入する。このとき、基材２２は材料供給手段２０の内部で、すなわちプランジャーやポットの中で加熱してその粘度を低下させるとともに、圧縮して流動させるものである。

次に図５に示すごとく、第一、第二の金型１２、１７を上下動させて当接し、分離面１１を境に組合せる。このとき、柱状体１４の上端部は、分離面１１を越えて第二の金型１７の凹部２１へ嵌合し収納されるように突出量を調整するとともに、第一の金型１２および第二の金型１７を一定温度（１８０℃前後）に予め加熱しておく。

次に図６に示すごとく、材料供給手段２０であるプランジャーポンプなどを動作させて基材２２を、ランナー部１９、ゲート部１８を介して成形用凹部１３へ注入、充填させる。そして一定時間（１０分程度）放置することにより注入時に巻き込んだ気泡などを、分離面１１を介して成形用金型の外部へ誘導し脱泡するとともに、加硫反応により充填された基材２２を硬化、成形するものである。

尚、上記の脱泡であるが、加熱温度を低くして加硫反応をゆっくり進めることで、加硫反応と脱泡を兼ねて行っても良い。

次に加硫反応を終了して成形を行った後、図７に示すごとく、柱状体１４の突出量を調整し、成形用凹部１３の底面以下となるように下降させ収納することで、成形品８から柱状体１４を抜き取る。この柱状体１４を抜き取る工程は、柱状体１４を独立して動作させることで行っても良いし、図２で説明したように、第一、第二の金型１２、１７を開放する過程で小金型１６を上下動させることで行っても良い。このように小金型１６の付勢機構を利用することで、第一、第二の金型１２、１７の開放動作の中で柱状体１４の抜き取りが可能となるため、同期機構等の必要の無い簡素な構成で成形用金型を構成することができる。

このとき重要なのが、柱状体１４を抜き取った後の貫通孔９の径Ｃと柱状体１４の径Ｄとの関係である。成形品８は、成形用凹部１３に注入、充填されるとともに加硫反応を起こさせることで、その内部に収縮応力を残留させている。そのため、成形終了後に柱状体１４を抜き取ることによりこの収縮応力が解放されて、貫通孔９の径Ｃは柱状体１４の径Ｄより小さくなる。この径Ｃが小さくなることを利用して以降に説明する成形品８を金型から取り出すものである。

次に図８に示すごとく、第一、第二の金型１２、１７を分離面１１より互いに開放しゲート部１８で成形品８を上下に切断、分離する。そして、材料供給手段２０の加圧機構２０ａをさらに上昇させることにより、第二の金型１７に残留した成形品８の一部、すなわちゲート部１８、ランナー部１９およびこれらに連接した成形品残渣８ａを離型して取り除く。

成形品から柱状体１４を抜き取ることにより、貫通孔９の径Ｃは縮小して柱状体１４の直径Ｄより小さくなる。そして、第二の金型１７を分離面１１で開放することにより、第二の金型１７による保持を解放するとともに、若干摺動するので剪断応力により成形用凹部１３の底面からも同時に解放される。こうすることにより成形品８は、成形用凹部１３に嵌合した状態ではあるが、底面から離型しているため成形用凹部１３内で移動可能な状態となる。

そして最後に図９に示すごとく柱状体１４を再度、成形用凹部１３の底面から突出させることで、成形品８を上方へ押圧し成形用凹部１３から取り出す。このとき、上述したように成形品８は、成形用凹部１３の底面から離型しているとともに、貫通孔９の径Ｃが柱状体１４の径Ｄより小さいため、再び貫通孔９に挿入されることはなく、成形品８を押し上げることが可能となるものである。

このように、成形品８に貫通孔９を形成するための柱状体１４を上下移動自在として、柱状体１４の抜き取りによる貫通孔９の収縮を利用することで、成形品８に傷などを付けることなく確実に金型から離型して取り出すことができる。さらに、分離面１１で成形用凹部１３を確実に閉じることができるので、成形品８の精度を高めることができるとともに、離型用の余分な把持部を設ける必要が無い。そのため離型後に打抜き加工などの外形加工を改めて行う必要がなく、基材２２の利用効率を高めることができる。

尚、本実施の形態では金型を上下に配置したが、左右に開放する構成としてもよく、柱状体１４のほかにイジェクターピンなどを追加することで、成形品の取り出しをさらに容易にすることが可能である。また、生産性を高めるため、成形用凹部１３を複数設けて多数個を同時に一括成形してもよい。

本発明に係る封口部材の製造方法は、底面から突出するように柱状体を設けた成形用凹部に溶融した基材を注入、充填、加硫反応を生じさせることで、ＣＰ線などのリード線を挿通するための貫通孔を有する封口部材を成形する。そして、成形した封口部材を成形用凹部から離型して取り出す際に、柱状体を移動可能とすることで、一旦底面から突出しないように収納することで封口部材から柱状体を抜き取り、貫通孔を収縮させる。そして再度底面から突出させることで、封口部材を押し上げて離型するものである。こうすることにより、成形した封口部材に傷を付けたり破ることなく離型することができ、その結果、封口部材の精度を高めることができる作用効果を奏するので、電解コンデンサに用いる封口ゴムの製造方法とそれに用いる金型に有用である。

本実施の形態で成形した成形品の一例を説明する斜視図 本発明の成形用金型の一実施の形態を説明する断面図 図２のＢ部拡大断面図 本発明の製造方法の一実施の形態を説明する要部断面図 本発明の製造方法の一実施の形態を説明する要部断面図 本発明の製造方法の一実施の形態を説明する要部断面図 本発明の製造方法の一実施の形態を説明する要部断面図 本発明の製造方法の一実施の形態を説明する要部断面図 本発明の製造方法の一実施の形態を説明する要部断面図 従来の製造方法を説明する断面図

符号の説明

８ 成形品
９ 貫通孔
１１ 分離面
１２ 第一の金型
１３ 成形用凹部
１４ 柱状体
１７ 第二の金型
１８ ゲート部
２０ 材料供給手段
２１ 凹部
２２ 基材

Claims (4)

1. 第一の金型の一面に設けられ、成形品に貫通孔を形成するための柱状体を有する有底の成形用凹部に、前記一面を分離面として開閉自在に組合された第二の金型のゲート部より加硫剤を配合した基材を前記成形用凹部に注入、充填する注入工程と、前記基材を加硫して成形品とする成形工程と、この成形品を成形用凹部から離型して取り出す取り出し工程とからなり、前記取り出し工程は、柱状体を成形品から抜き取った後、この柱状体を再度突出させて前記成形品を成形用凹部の底面から押し上げることで離型させることを特徴とする封口部材の製造方法。
2. 第一の金型の分離面に凹部を設け、前記凹部に柱状体の上端部を嵌合、収納させた状態で注入工程および成形工程を行う請求項１に記載の封口部材の製造方法。
3. 一面に材料供給手段と連接したゲート部を備えた第一の金型と、成形品に貫通孔を形成するための柱状体を有する有底の成形用凹部を一面に備えた第二の金型を、前記一面を分離面として開閉自在に組合せた一対の成形用金型であって、前記柱状体は、成形用凹部の底面に移動自在に設けられた封口部材の成形用金型。
4. 第一の金型の一面に、柱状体の上端部と嵌合する凹部を設けた請求項３に記載の封口部材の成形用金型。

Images