JP2011014665A - コンデンサ用ケース - Google Patents

Abstract

【課題】 コンデンサ用ケースに係るものであって、特に金属板にて形成され、底面部に防爆弁を設けたコンデンサ用ケースを提供する。
【解決手段】 側壁部から立ち上がる底面部の内周縁部を肉厚部とし、肉厚部より内径方向であって、底面部の内面を圧潰して形成する肉薄部と、底面部の外面に防爆弁を備えるコンデンサ用ケースにおいて、側壁部と底面部と平坦部はインパクト成形にて形成され、肉薄部となる平坦部を底面部の中心に形成し、防爆弁は開口弁と補助弁から構成され、開口弁は底面部の中心から放射状に２本の溝から形成され、両者が形成する角度は９０度乃至１８０度とされ、夫々が平坦部における半径と略同等の長さを有してなり、補助弁は開口弁の交点から前記角度又は対角を２等分するようにして形成され、開口弁の長さの略５分の１とすることを特徴とするコンデンサ用ケース。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンデンサ用ケースに係るものであって、特にアルミニウムをインパクト成形にて形成し、底面部に防爆弁を設けたコンデンサ用ケースに関するものである。

従来から、電解コンデンサの使用中における爆発による様々な障害を回避すべく、底面部に防爆弁を設けたコンデンサ用ケースが知られている。一般的には、アルミニウム板のコンデンサ用ケースにおける底面部の中心部に防爆弁の交点を設けたものが公知である。

しかし、係る構造においては、防爆時における開裂箇所は当該交点に集中する為、機械的強度が弱いものであった。これらを解消する為に、防爆弁の交点を底面部における中心からずらしたコンデンサ用ケースが公知である（例えば、特許文献１、２、３参照）。

実開昭５９−１８４２６号公報 実開昭５９−５６７３４号公報 実開昭６０−５２６１７号公報

しかし、これらのコンデンサ用ケースはプレス加工により形成されたものである為、防爆弁の交点を底面部における中心からずらした場合であっても所定の効果を奏するものであるが、特に、インパクト成形により形成されたコンデンサ用ケースにおいては、成形時に生じた応力が底面部に残留し易く、防爆弁の交点を底面部における中心からずらしただけでは所定の効果を得ることができず、作動圧力にバラつきが生じ、正常に作動しないコンデンサ用ケースも多く見られた。

そこで、本発明はこのような問題点を解決するものであって、コンデンサ用ケースに係るものであって、特にアルミニウムをインパクト成形にて加工し、底面部に設けた防爆弁を一定圧力下若しくはそれ以下で作動させるとともに、底面部の膨れ量を低減させ、商品価値の高いコンデンサ用ケースを提供することを課題とする。

前記問題点を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明のコンデンサ用ケースは、側壁部から立ち上がる底面部の内周縁部を肉厚部とし、肉厚部より内径方向であって、底面部の内面を圧潰して形成する肉薄部と、底面部の外面に防爆弁を備えるコンデンサ用ケースにおいて、側壁部と底面部と平坦部はインパクト成形にて形成され、肉薄部となる平坦部を底面部の中心に形成し、防爆弁は開口弁と補助弁とを備え、開口弁は底面部の中心から放射状に２本の溝から形成され、両者が形成する角度は９０度乃至１８０度とされ、夫々が平坦部における半径と略同等の長さを有してなり、補助弁は開口弁の交点から前記角度又は対角を２等分するようにして形成され、開口弁の長さの略５分の１とすることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載の発明のコンデンサ用ケースは、請求項１に記載のコンデンサ用ケースにおいて、肉厚部と肉薄部の境界は段状に形成され、肉薄部は肉厚部の６５〜８０％の厚さとし、且つ底面部に対して３５〜６０％の範囲とするものである。

また、本発明の請求項３に記載の発明のコンデンサ用ケースは、請求項１又は請求項２に記載のコンデンサ用ケースにおいて、防爆弁は底面部の中心側に溝の略半分の幅とされる細溝を備えるものである。

本発明の請求項１及び請求項２のコンデンサ用ケースでは、インパクト成形にて肉薄部となる平坦部を底面部の中心に形成するので、インパクト成形時に底面部に発生する残留応力を低減若しくは分散させることができる。これにより、コンデンサ用ケース内に圧力が付加された場合であっても、底面部に発生した残留応力が防爆の助力となることを防止することができるので、底面部の全面が膨張するのを抑制することができる。更に、所定の圧力までは肉厚部にて底面部の膨張を抑制することができる。

また、開口弁が形成する角度を９０度乃至１８０度未満とし、補助弁を開口弁の交点から前記角度又は対角を２等分するようにして形成したので、底面部を広面積側と狭面積側とに分割し、コンデンサ用ケース内に圧力差を生じさせ、且つ補助弁にて底面部の中心に圧力を集中させることができる。これにより、防爆弁の作動性を向上させ、開口弁を容易に開裂させることができる。また、容易に開裂させ得る構造とすることから、底面部における肉厚を十分に確保することができるようになり、底面部の膨張を抑制することができる。

更に、開口弁が形成する角度を１８０度とした際には、開口弁により底面部は同面積に２等分されるが、いずれかの底面部を２等分する補助弁が設けられていることから、底面部の中心に圧力を集中させ易くなり、同様にして作動性を向上させることができる。

本発明の請求項３のコンデンサ用ケースでは、底面部の中心側に溝の略半分の幅とされる細溝を設けたことから、防爆弁における交点の応力集中を増大させることができるので、請求項１及び請求項２における作動性よりも更に作動性を向上させることができる。

本発明の実施例１におけるコンデンサ用ケースの平面図である。 本発明の実施例１におけるコンデンサ用ケースの（ａ）一部省略Ａ―Ａ断面図、（ｂ）一部省略Ｂ―Ｂ拡大断面図である。 本発明の実施例１におけるコンデンサ用ケースにおける開口弁が成す角度を変位させた際の作動圧力のグラフである。 本発明の実施例２におけるコンデンサ用ケースの平面図である。 本発明の実施例３におけるコンデンサ用ケースの平面図である。 本発明におけるコンデンサ用ケースの更に別仕様例の平面図である。

以下、本発明の実施の形態におけるコンデンサ用ケースを図面に基づいて説明する。

本発明に係るコンデンサ用ケース１は、図１、図２、図４乃至図６に示すように、アルミニウム等の金属がインパクト成形にて略円筒形状に加工され、側壁部２及び底面部３とを備えてなる。当該コンデンサ用ケース１の内部にはコンデンサを収納する収納空間９が設けられ、底面部３には防爆弁４が設けられている。

実施例１に係るコンデンサ用ケース１では、当該コンデンサ用ケース１の底面部３の外面には、図１に示すように、底面部３の略中心から放射状に３本の溝からなる防爆弁４が形成されている。当該防爆弁４は、２本の開口弁４ａ及び１本の補助弁４ｂとから構成される。

隣接する２本の開口弁４ａは、両者が成す角度θが９０度乃至１８０度となるように形成される。当該開口弁４ａは、例えば０．２ｍｍの幅、弁圧０．０８ｍｍ程度を残した分の深さを有してなり、後述する平坦部６の半径と略同等の長さを有してなる。一方、補助弁４ｂは、開口弁４ａと略同様の幅、深さを有してなり、当該角度θの対角を２等分するようにして形成され、開口弁４ａの長さの略５分の１程度とされる。

また、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、底面部３は側壁部２から立ち上がる底面部３の内周縁部に例えば０．４ｍｍ程度の肉厚部７を備え、当該肉厚部７より内径方向であって、且つ底面部３の略中心部に底面部３を収納空間９側から圧潰して形成される肉薄部８を備えてなる。

当該肉薄部８は、肉厚部７からコンデンサ用ケース１の鉛直方向と略同方向に形成される段部５を介し、底面部３と略同様の平坦部６を有して形成される。当該段部５は、０．１ｍｍ程度であることが望ましい。段部５を設けることにより、インパクト成形時に底面部３に発生する残留応力を低減若しくは分散させることができるので、底面部３の膨張を抑制することができる。一方、当該段部５を設けるのではなく、肉厚部７から肉薄部８にかけてテーパ部（図示しない）を設けることは、肉厚部７側におけるテーパ部の端部を基点として、底面部３が大きく膨張する為、好ましくない。

また、平坦部６は底面部３に対して３５％〜６０％の範囲に形成されることが望ましい。３５％未満の範囲においては、肉厚部７の範囲が多くなる為、肉薄部８が薄くなりすぎ、底面部３の膨張を抑制することができないので好ましくない。また、６０％より大きい範囲においては、肉薄部８の範囲が多くなる為、底面部３は膨張する範囲が広くなり、且つ、当該箇所がなだらかに膨張することから作動性が低下し、結果として、底面部３の膨張を抑制することができないので好ましくない。更に、肉薄部８は肉厚部７の６５％〜８０％の厚さを有するように形成されることが望ましい。６５％未満の範囲においては弁強度が下がりすぎ、８０％より大きい範囲では弁強度が上がりすぎるので好ましくない。

ここで、角度θを変位させたコンデンサ用ケース１について、油圧試験機を用いて防爆弁４の作動圧力を測定した。図３に示すように、角度θが１８０度の際に、作動圧力がより低い圧力で作動することが明らかとなった。すなわち、２本の開口弁４ａが一直線となり、平坦部６における直径と略同等となったときに、作動性が良好となった。図示しないが、角度θが９０度未満及び１８０度より大きい範囲では、作動圧力が高くなり作動性が悪くなった。

次に、油圧試験時における防爆弁４の作動について説明する。防爆弁４の交点は底面部３の中心に位置することから、コンデンサ用ケース１内の圧力は当該交点に集中する。係る際において、底面部３の全面が膨張し、当該交点から開裂しようとするが、インパクト成形によって段部５を介して設けた平坦部６により底面部３に発生した残留応力を低減若しくは分散させることができ、当該応力が防爆の助力となるのを防止することができる。また、肉厚部７が設けられているので、所定の圧力までは肉厚部７にて底面部３の膨張が抑制される。

さらに圧力が付加されると、徐々に肉薄部８が膨張していく。このとき、防爆弁４における２本の開口弁４ａの成す角度θが９０度以上１８０度未満の際には、当該開口弁４ａにより底面部３は広面積側と狭面積側とに分割される。係る際には、両者に圧力差が生じるので、等分割した場合と比較して作動性が向上し、開口弁４ａを容易に開裂させることができる。開口弁４ａは平坦部６における直径と略同等であるので、より効果的に作用する。更に、広面積側の底面部３を２等分する補助弁４ｂが設けられているので、底面部３の中心に圧力が集中し易くなり、より作動性が向上するので、さらに容易に開裂させることができる。

一方、角度θが１８０度の際には、開口弁４ａにより底面部３は同面積に２等分されるが、いずれかの底面部３を２等分する補助弁４ｂが設けられていることから、底面部３の中心に圧力が集中し易くなり、同様にして作動性が向上する。

以上、説明した本発明に係るコンデンサ用ケース１によれば、底面部３の内面に段部５を介して平坦部６を設けたので、インパクト成形時に底面部３に発生する残留応力を低減若しくは分散させることができる。これにより、コンデンサ用ケース１内に圧力が付加された場合であっても、底面部３に発生した残留応力が防爆の助力となることを防止することができるので、底面部３の全面が膨張するのを抑制することができる。更に、所定の圧力までは肉厚部７にて底面部３の膨張を抑制することができる。
また、開口弁４ａ及び補助弁４ｂを設けることにより、コンデンサ用ケース１内に圧力差を生じさせ、防爆弁４の作動性を向上させる構造としたことから、所定の作動圧力を維持した状態で、底面部３における肉厚、特に肉薄部８の肉厚を十分に確保することができるようになるので、結果として底面部３の膨張を抑制することができる。

実施例２に係るコンデンサ用ケース１ａは、実施例１に係るコンデンサ用ケース１と略同様のものであるが、防爆弁４における補助弁４ｂの位置が相違する。

図４に示すように、本実施例における補助弁４ｂは、開口弁４ａが成す角度θを２等分するようにして形成される。このとき、防爆弁４における２本の開口弁４ａの成す角度θが９０度以上１８０度未満の際には、実施例１と同様にして、当該開口弁４ａにより底面部３は広面積側と狭面積側とに分割され、作動性は、実施例１と略同等の作動性を有する。

一方、角度θが１８０度の際には、開口弁４ａにより底面部３は同面積に２等分されるので、実施例１と略同等の作動性を有する。

実施例３に係るコンデンサ用ケース１ｂは、実施例１に係るコンデンサ用ケース１と略同様のものであるが、防爆弁４における開口弁４ａに細溝４ｃを設けた点が相違する。

図５に示すようにして、細溝４ｃは、底面部３における防爆弁４の交点から例えば０．１ｍｍの幅、開口弁４ａと略同等の深さを有してなり、長さは１ｍｍ以上形成されていればよいものである。また、平坦部６の半径と略同等の長さとしてもよいものである。更に、細溝４ｃにおける断面形状は、作動性を向上させる為に略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状が望ましい。これにより、防爆弁４における交点の応力集中を増大させることができるので、実施例１における作動性よりも更に作動性を向上させることができる。

また、上記の実施例に限られず、図６（ａ）に示すように、開口弁４ａにおける角度θ側、すなわち狭面積側であって、防爆弁４の交点を通るようにして、新たな１本以上の分割弁１０にて狭面積を等分割してもよいものである。更に、同図（ｂ）に示すように、開口弁４ａによって等分割された底面部３のいずれかを新たな１本以上の分割弁１０にて等分割してもよいものである。また、同図（ｂ）のコンデンサ用ケースにおいては、図３において、角度θが１８０度の際、１６２×１０^４Ｐａであった作動圧力を１５６×１０^４Ｐａに低減することができ、略４％程度作動性を向上することができる。いずれの場合であっても、角度θを形成する２本の開口弁４ａが開裂されるものである。これにより、上述の実施例よりも更にコンデンサ用ケース１内に圧力差を生じさせることができるので、防爆弁４の作動性を向上させることができる。当該分割弁１０を多く設けることで、より作動性が向上することは勿論である。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ コンデンサ用ケース
２ 側壁部
３ 底面部
４ 防爆弁
４ａ 開口弁
４ｂ 補助弁
４ｃ 細溝
５ 段
６ 平坦部
７ 肉厚部
８ 肉薄部
９ 収納空間
１０ 分割弁

Claims (3)

1. 側壁部から立ち上がる底面部の内周縁部を肉厚部とし、
   肉厚部より内径方向であって、底面部の内面を圧潰して形成する肉薄部と、
   底面部の外面に防爆弁を備えるコンデンサ用ケースにおいて、
   側壁部と底面部と平坦部はインパクト成形にて形成され、
   肉薄部となる平坦部を底面部の中心に形成し、
   防爆弁は開口弁と補助弁とを備え、
   開口弁は底面部の中心から放射状に２本の溝から形成され、両者が形成する角度は９０度乃至１８０度とされ、夫々が平坦部における半径と略同等の長さを有してなり、
   補助弁は開口弁の交点から前記角度又は対角を２等分するようにして形成され、開口弁の長さの略５分の１とすることを特徴とするコンデンサ用ケース。
2. 肉厚部と肉薄部の境界は段状に形成され、肉薄部は肉厚部の６５〜８０％の厚さとし、且つ底面部に対して３５〜６０％の範囲とする請求項１に記載のコンデンサ用ケース。
3. 防爆弁は底面部の中心側に溝の略半分の幅とされる細溝を備える請求項１又は請求項２に記載のコンデンサ用ケース。

Images