JP2017017192A - 端子、封口板、コンデンサ、端子の製造方法及び封口板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電解液の漏れの抑制を図ったアルミニウム製の端子、該端子を備える封口板、該封口板を備えるコンデンサ、端子の製造方法及び封口板の製造方法を提供する。【解決手段】コンデンサ素子３０と電解液５０とを収容するケース２０の開口部を封止する樹脂製の封口板本体１２０に一体成形され、かつコンデンサ素子３０と電気的に接続されるアルミニウム製の端子１１０であって、外周表面のうち封口板本体１２０に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部１１３が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、アルミニウム製の端子、該端子を備える封口板、該封口板を備えるコンデンサ、端子の製造方法及び封口板の製造方法に関する。

ケース内にコンデンサ素子と電解液が収容されるコンデンサにおいては、ケースの開口部を封止する封口板が設けられている。この封口板として、樹脂製の封口板本体にアルミニウム製の端子が一体成形された技術が知られている（特許文献１参照）。図７を参照して、従来例に係る封口板について説明する。図７は従来例に係る封口板の模式的断面図の一部である。

図示のように、封口板５００は、樹脂製の封口板本体５２０にアルミニウム製の端子５１０が一体に設けられている。この端子５１０は、鋳造により得られた円柱状のアルミニウム製線材を鍛造することにより得られる。そして、端子５１０をインサート部品として、インサート成形することによって封口板５００が得られる。以上のように構成される封口板５００において、ケース内に収容される電解液の粘度が低い場合に、封口板５００から電解液が漏れてしまうことがある。

この点について分析した結果、端子５１０の表面にクラックが発生することが漏れの原因と考えられる。すなわち、上記の通り、円柱状のアルミニウム製線材は鋳造により得られる。この線材の鋳造時において、線材表面にアルミニウムの酸化膜などの微小の異物が混入してしまうことがある。この異物によって、鍛造時等において、端子５１０の表面に微小なクラック（深いもので深さ０．４ｍｍ程度）が発生するものと考えられる。図８は従来例に係る端子５１０の正面図である。図８に示す端子５１０のように、端子５１０の一端から他端に至るクラックＸが発生することがある。このような場合に、図７中の矢印Ｙに示すように、端子５１０の表面と封口板本体５２０との密着面に沿って電解液が漏れてしまうと考えられる。これは、インサート成形時において、微小なクラックＸ内には、樹脂材料が入り込まずに、クラックＸの部分には隙間が形成された状態のままになっていることが原因と考えられる。

特開２００４−２３５３４０号公報

本発明の目的は、電解液の漏れの抑制を図ったアルミニウム製の端子、該端子を備える封口板、該封口板を備えるコンデンサ、端子の製造方法及び封口板の製造方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明の端子は、
コンデンサ素子と電解液とを収容するケースの開口部を封止する樹脂製の封口板本体に一体成形され、かつ前記コンデンサ素子と電気的に接続されるアルミニウム製の端子であって、
外周表面のうち前記封口板本体に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の封口板は、
コンデンサ素子と電解液とを収容するケースの開口部を封止する封口板であって、
前記コンデンサ素子と電気的に接続されるアルミニウム製の端子と、
前記端子をインサート部品としてインサート成形により得られる樹脂製の封口板本体と、
を備え、
前記端子は、外周表面のうち前記封口板本体に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部が設けられていることを特徴とする。

また、本発明のコンデンサは、
コンデンサ素子と電解液とを収容するケースと、
前記ケースの開口部を封止する封口板と、
を備えるコンデンサであって、
前記封口板は、
前記コンデンサ素子と電気的に接続されるアルミニウム製の端子と、
前記端子をインサート部品としてインサート成形により得られる樹脂製の封口板本体と、を備え、
前記端子は、外周表面のうち前記封口板本体に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、端子には、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部が設けられている。従って、切削加工が施される前の端子の中間製品において、仮に、その表面にクラックが形成されていても、凹部が切削加工により形成されることで、少なくとも凹部の部位にクラックが存在してしまうことが抑制される。そして、凹部は全周に亘って設けられるため、端子の一端から他端に至るクラックが形成されたままになっていることが抑制される。従って、クラックの部分を伝わるように電解液が漏れてしまうことが抑制される。

前記凹部は、その深さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の環状溝であるとよい。

これにより、凹部の部位にクラックが存在してしまうことを抑制しつつ、インサート成形の際に環状溝内に流れ込む樹脂材料が不十分になってしまうことを抑制することができる。

本発明の端子の製造方法は、
コンデンサ素子と電解液とを収容するケースの開口部を封止する樹脂製の封口板本体に一体成形され、かつ前記コンデンサ素子と電気的に接続されるアルミニウム製の端子の製造方法であって、
円柱状のアルミニウム製線材を鋳造する工程と、
前記アルミニウム製線材を用いてアルミニウム製の端子の中間製品を鍛造する工程と、
前記中間製品の外周表面のうち前記封口板本体に密着する部位の少なくとも一部に、深さが０．５ｍｍ以上の凹部を、全周に亘って切削加工する工程と、
を有することを特徴とする。

これにより、中間製品の表面にクラックが形成されていても、切削加工によって凹部を形成することにより、少なくとも凹部の部位にクラックが存在してしまうことが抑制される。

本発明の封口板の製造方法は、
コンデンサ素子と電解液とを収容するケースの開口部を封止する封口板の製造方法であって、
上記の端子の製造方法により製造された端子をインサート部品として、インサート成形によって、樹脂材料により封口板本体を成形する工程を有することを特徴とする。

なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。

以上説明したように、本発明によれば、電解液の漏れの抑制を図ることができる。

図１は本発明の実施例１に係るコンデンサの模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係る端子の模式的断面図である。 図３は本発明の実施例１に係る線材の斜視図である。 図４は本発明の実施例１に係る端子の中間製品の概略図である。 図５は本発明の実施例１に係る端子の概略図である。 図６は本発明の実施例２に係る端子の概略図である。 図７は従来例に係る封口板の模式的断面図の一部である。 図８は従来例に係る端子の正面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例１に係るアルミニウム製の端子、該端子を備える封口板、該封口板を備えるコンデンサ、端子の製造方法及び封口板の製造方法について説明する。

＜コンデンサ＞
図１を参照して、本実施例に係るコンデンサ全体の構成について説明する。図１は本発明の実施例１に係るコンデンサの模式的断面図である。コンデンサ１０は、有底筒状（本実施例では略有底円筒形状）の金属製のケース２０を備えている。このケース２０には、コンデンサ素子３０と、電解液５０とが収容されている。そして、ケース２０の開口部は、電解液５０が外部に漏れないように、封口板１００によって封止されている。

封口板１００は、コンデンサ素子３０と電気的に接続されるアルミニウム製の端子１１０と、端子１１０をインサート部品としてインサート成形により得られる樹脂（例えばフェルール）製の封口板本体１２０とを備えている。なお、コンデンサ素子３０から伸びる導線４０の端部が端子１１０の端面に溶接されることによって、コンデンサ素子３０と端子１１０は電気的に接続されている。コンデンサ素子３０については、公知技術であるので、その詳細な説明は省略するが、コンデンサ素子３０は一対の電極を備えており、一方の電極と他方の電極のそれぞれに導線４０が設けられている。従って、端子１１０も一対
備えられており、各電極にそれぞれ設けられた導線４０と各端子１１０とがそれぞれ電気的に接続されている。

＜アルミニウム製の端子＞
図２を参照して、本実施例に係るアルミニウム製の端子１１０の構成について説明する。図２は本発明の実施例１に係る端子の模式的断面図である。なお、本実施例に係る端子１１０は回転対称形状である。図２においては、本実施例に係る端子１１０の中心軸線を含む面で端子１１０を切断した断面図を示している。

端子１１０は、導線４０が接続される側とは反対側の端面に開口を有する端子接続用穴１１１が設けられている。この端子接続用穴１１１の内周面にはメネジが形成されている。外部から配線（不図示）をコンデンサ１０に接続する場合には、配線の先端に設けられた不図示の端子（オネジが設けられた端子）を、この端子接続用穴１１１に螺合させることで、簡単に接続することができる。ただし、端子接続用穴１１１の内周面にはメネジを設けずに、不図示の端子（オネジが設けられていない端子）を差し込むことで、電気的に接続させる構成を採用することもできる。また、端子１１０には、その外周面に環状突起１１２が設けられている。この環状突起１１２によって、密着性を向上させると共に、封口板本体１２０から端子１１０が抜け出してしまうことが抑制される。

そして、本実施例に係る端子１１０においては、外周表面のうち封口板本体１２０に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部１１３が設けられている。本実施例に係る凹部１１３は、その深さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の環状溝により構成されている。

＜端子の製造方法＞
図３〜図５を参照して、本実施例に係る端子１１０の製造方法について説明する。まず、鋳造によって、円柱状のアルミニウム製線材１１０Ａが製作される。図３は鋳造によって得られたアルミニウム製線材１１０Ａの斜視図を示している。鋳造自体については公知技術であるので、その説明は省略する。次に、このアルミニウム製線材１１０Ａを用いて、鍛造によって、アルミニウム製の端子１１０の中間製品１１０Ｂが製作される。図４は、この中間製品１１０Ｂの概略図であり、図中左側に正面図を示し、右側に模式的断面図（中心軸線を含む面で中間製品１１０Ｂを切断した断面図）を示している。この中間製品１１０Ｂには、端子接続用穴１１１と環状突起１１２の他、端子１１０の外形の殆どが形成されている。より具体的には、端子１１０における凹部１１３を除く外形が全て形成されている。鍛造自体については公知技術であるので、その説明は省略する。

そして、中間製品１１０Ｂの外周表面のうち封口板本体１２０に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工が施されることにより、深さが０．５ｍｍ以上の凹部１１３が形成される。図５は、この端子１１０の概略図であり、図中左側に正面図を示し、右側に模式的断面図（中心軸線を含む面で端子１１０を切断した断面図）を示している。切削加工自体については公知技術であるので、その説明は省略する。以上の工程により、アルミニウム製の端子１１０が製造される。

＜封口板の製造方法＞
上記のように製造された端子１１０をインサート部品として、インサート成形によって、樹脂材料により封口板本体１２０が成形されることにより、封口板１００が製造される（図１参照）。なお、上記の通り、一つの封口板１００には２つの端子１１０が設けられている。従って、不図示の金型内に２つの端子１１０をセットした状態で、キャビティ内に樹脂材料を流し込んでインサート成形することにより、封口板１００が得られる。なお、インサート成形自体については公知技術であるので、その詳細な説明は省略する。

＜本実施例に係る端子、封口板、コンデンサ、端子の製造方法及び封口板の製造方法の優れた点＞
以上説明したように、本実施例に係る端子１１０には、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部１１３が設けられている。従って、切削加工が施される前の端子１１０の中間製品１１０Ｂにおいて、仮に、その表面にクラックが形成されていても、凹部１１３が切削加工により形成されることで、少なくとも凹部１１３の部位にクラックが存在してしまうことが抑制される。

これについて、図４及び図５を参照して、より具体的に説明する。背景技術の中で説明した通り、アルミニウム製線材１１０Ａの表面に微小の異物が混入していることがある。そのため、鍛造により得られる中間製品１１０Ｂの表面に、図４に示すように、微小なクラックＸが発生することがある。しかしながら、本実施例においては、中間製品１１０Ｂの外周表面に、全周に亘って切削加工により深さが０．５ｍｍ以上の凹部１１３が形成される。従って、凹部１１３の部位において、クラックＸをなくすことができる（図５中、矢印Ｘ１に示す部分参照）。なお、クラックＸの深さは深くても０．４ｍｍ程度であることが分析結果から得られており、深さが０．５ｍｍ以上の凹部１１３を形成することにより、凹部１１３の部位にクラックが存在してしまうことを、ほぼなくすことが可能と考えられる。

以上より、仮に、図４に示すように、中間製品１１０Ｂにおいては、一端から他端に至るクラックＸが形成されていたとしても、凹部１１３が形成された端子１１０においては、一端から他端に至るクラックＸが形成されたままになっていることが抑制される。従って、クラックＸの部分を伝わるように電解液が漏れてしまうことが抑制される。これにより、電解液として、低粘度の電解液を用いることが可能となる。

また、本実施例においては、凹部１１３は、その深さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の環状溝により構成されている。これにより、凹部１１３の部位にクラックが存在してしまうことを抑制しつつ、インサート成形の際に環状溝（凹部１１３）内に流れ込む樹脂材料が不十分になってしまうことを抑制することができる。すなわち、凹部１１３が深すぎると、インサート成形の際に、凹部１１３内に樹脂材料が行き渡らなくなるおそれがある。従って、凹部１１３の深さを１．５ｍｍ以下に設定することで、成形不良の発生を抑制することができる。また、環状溝で構成された凹部１１３については、環状突起１１２と同様に、密着性を向上させると共に、封口板本体１２０から端子１１０が抜け出してしまうことを抑制する機能が発揮される。

（実施例２）
図６には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、凹部が環状溝により構成される場合を示したが、本実施例においては、凹部が環状の切り欠きにより構成される場合を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図６は本発明の実施例２に係る端子の概略図であり、図中左側に正面図を示し、右側に模式的断面図（中心軸線を含む面で端子を切断した断面図）を示している。本実施例に係るアルミニウム製の端子１１０ａも、上記実施例１と同様に、端子接続用穴１１１と環状突起１１２が設けられている。そして、本実施例に係る端子１１０ａにおいても、上記実施例１の場合と同様に、外周表面のうち封口板本体１２０に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部１１４が設けられている。ただし、実施例１の場合には、凹部１１３は環状溝であるのに対して、本実施例の場合には凹部１１４は環状の切り欠きである。本実施例と実施例１では、凹部の
構成のみが異なっている。

本実施例に係る端子１１０ａの製造方法についても、中間製品１１０Ｂの製作工程までは、上記実施例１の場合と同一である。そして、本実施例の場合には、図４に示す中間製品１１０Ｂの外周表面のうち封口板本体１２０に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工が施されることにより、深さが０．５ｍｍ以上の切り欠きである凹部１１４が形成される。以上の工程により、アルミニウム製の端子１１０ａ（図６参照）が製造される。封口板の製造方法やコンデンサ全体の構成等については、上記実施例１の場合と同様であるので、その説明は省略する。

このように、本実施例の場合においても、切削加工が施される前の端子１１０ａの中間製品１１０Ｂにおいて、仮に、その表面にクラックが形成されていても、凹部１１４が切削加工により形成されることで、少なくとも凹部１１４の部位にクラックが存在してしまうことが抑制される。従って、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。なお、本実施例の場合には、凹部１１４は切り欠きであるので、インサート成形を行う際に凹部１１４内に樹脂材料が行き渡り難くなるといった問題はない。従って、上記実施例１の場合のように、凹部１１４の深さを１．５ｍｍ以下にするといった制限はない。

以上のように、切削加工により形成される凹部は、環状溝により構成することもできるし、環状の切り欠きにより構成することもできる。また、凹部が形成される位置については、外周表面のうち封口板本体１２０に密着する部位の少なくとも一部であれば、上記実施例１，２に示すものに限られない。

１０ コンデンサ
２０ ケース
３０ コンデンサ素子
４０ 導線
５０ 電解液
１００ 封口板
１１０，１１０ａ 端子
１１０Ａ アルミニウム製線材
１１０Ｂ 中間製品
１１１ 端子接続用穴
１１２ 環状突起
１１３ 凹部
１１４ 凹部
１２０ 封口板本体
Ｘ クラック

Claims (8)

1. コンデンサ素子と電解液とを収容するケースの開口部を封止する樹脂製の封口板本体に一体成形され、かつ前記コンデンサ素子と電気的に接続されるアルミニウム製の端子であって、
   外周表面のうち前記封口板本体に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部が設けられていることを特徴とする端子。
2. 前記凹部は、その深さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の環状溝であることを特徴とする請求項１に記載の端子。
3. コンデンサ素子と電解液とを収容するケースの開口部を封止する封口板であって、
   前記コンデンサ素子と電気的に接続されるアルミニウム製の端子と、
   前記端子をインサート部品としてインサート成形により得られる樹脂製の封口板本体と、
   を備え、
   前記端子は、外周表面のうち前記封口板本体に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部が設けられていることを特徴とする封口板。
4. 前記凹部は、その深さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の環状溝であることを特徴とする請求項３に記載の封口板。
5. コンデンサ素子と電解液とを収容するケースと、
   前記ケースの開口部を封止する封口板と、
   を備えるコンデンサであって、
   前記封口板は、
   前記コンデンサ素子と電気的に接続されるアルミニウム製の端子と、
   前記端子をインサート部品としてインサート成形により得られる樹脂製の封口板本体と、を備え、
   前記端子は、外周表面のうち前記封口板本体に密着する部位の少なくとも一部に、全周に亘って切削加工により形成される、深さが０．５ｍｍ以上の凹部が設けられていることを特徴とするコンデンサ。
6. 前記凹部は、その深さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の環状溝であることを特徴とする請求項５に記載のコンデンサ。
7. コンデンサ素子と電解液とを収容するケースの開口部を封止する樹脂製の封口板本体に一体成形され、かつ前記コンデンサ素子と電気的に接続されるアルミニウム製の端子の製造方法であって、
   円柱状のアルミニウム製線材を鋳造する工程と、
   前記アルミニウム製線材を用いてアルミニウム製の端子の中間製品を鍛造する工程と、
   前記中間製品の外周表面のうち前記封口板本体に密着する部位の少なくとも一部に、深さが０．５ｍｍ以上の凹部を、全周に亘って切削加工する工程と、
   を有することを特徴とする端子の製造方法。
8. コンデンサ素子と電解液とを収容するケースの開口部を封止する封口板の製造方法であって、
   請求項７に記載の端子の製造方法により製造された端子をインサート部品として、イン
   サート成形によって、樹脂材料により封口板本体を成形する工程を有することを特徴とする封口板の製造方法。

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