JP4618418B2 - チップ型アルミニウム電解コンデンサ - Google Patents

Description

本発明は、リード同一方向型（ディスクリート型）のアルミニウム電解コンデンサに耐熱性合成樹脂からなる座板を装着して表面実装可能としたチップ型アルミニウム電解コンデンサに関するものである。

コンデンサのうち、例えばタンタル固体電解コンデンサや導電性高分子を固体電解質として用いる固体電解コンデンサなどは、そのコンデンサ素子の周りに樹脂モールドよりなる外装体を直接的に形成することができるためチップ化に適しており、容易にチップ化することができる。

これに対して、アルミニウム電解コンデンサの場合は、コンデンサ素子を所定の電解液とともに金属ケース内に封入し、その一対のリード端子をケース外に引き出す構成であるため、金属ケースの周りに樹脂外装体を形成することによってチップ化することは可能であるにしても、その分工程が増えコスト的に好ましくないばかりでなく、かえって大型になってしまう。

そこで、アルミニウム電解コンデンサにおいては、例えば特許文献１に記載されているように、座板を用いて簡易的にチップ化することが行われており、その一例の基本的な構成を図６および図７により説明する。

図６に示すように、チップ型アルミニウム電解コンデンサは、有底筒状の金属ケース（通常、アルミニウムケース）１内に一対のリード端子２，２を有するコンデンサ素子３を収納するとともに所定の電解液を注入したのち、金属ケース１の開口部を一対のリード挿通孔４ａ，４ａを備えたゴム封口体４にて封止して、その開口部をかしめてなるコンデンサ本体５と、このコンデンサ本体５の開口部側に取り付けられる耐熱性合成樹脂からなる座板６とを備えている。

座板６は、一対のリード挿通孔７，７を有し、図７に示すように、そのリード挿通孔７，７にリード端子２，２を挿通したのち、リード端子の各先端部２ａ，２ａ側を座板６の底面に沿うように互いに離れる方向に折り曲げることにより、コンデンサ本体５に取り付けられる。なお、リード端子の各先端部２ａ，２ａはプレス加工などにより扁平な板状に形成され、また、図示しないが、座板６の底面には所定深さのリード収納溝が形成される。

特開平４−２８７３０６号公報

このようにして作製されたチップ型アルミニウム電解コンデンサは、図示しないプリント基板のクリームハンダが塗布された所定の電極パッド上に載置され、リフローハンダ付け法によってリード端子の各先端部２ａ，２ａがハンダ付けされる。

しかしながら、上記した従来のチップ型アルミニウム電解コンデンサでは、リード端子の各先端部２ａ，２ａの折り曲げによって座板６をコンデンサ本体５に保持させるようにしているが、折り曲げ加工の精度上、座板６をコンデンサ本体５に隙間なく密着させることが難しく、それらの間にガタツキが生ずることがある。

そうすると、プリント基板へのハンダ付け後において、コンデンサ本体５はリード端子の各先端部２ａ，２ａのハンダ付け部分のみによって支えられることになり、特に激しい振動を受ける車載用途などでは耐振動性能の点で問題が生ずる。

したがって、本発明の課題は、リード端子の折り曲げによってコンデンサ本体に座板を取り付けるようにしたチップ型アルミニウム電解コンデンサにおいて、簡単な構成によってコンデンサ本体と座板との間のガタツキを確実になくすことにある。

上記課題を解決するため、本発明は、一対のリード端子を有するコンデンサ素子を有底筒状の金属ケース内に収納するとともに上記金属ケースの開口部を封口体にて閉塞し、上記一対のリード端子を上記封口体を通して外部に引き出してなるコンデンサ本体と、一対のリード挿通孔を有する耐熱性合成樹脂からなる座板とを含み、上記一対のリード挿通孔に上記一対のリード端子を挿通して上記座板を上記金属ケースの開口部側に配置し、上記一対のリード端子の先端部側を上記座板の底面に沿って互いに離れる方向に折り曲げてなるチップ型アルミニウム電解コンデンサにおいて、上記封口体がゴム弾性体からなり、上記封口体にはゴム弾性体からなるスペーサが上記金属ケースの開口端面からの突出長さを０．０５〜１ｍｍとして一体に形成されており、上記スペーサを圧縮して上記金属ケースの開口端面を上記座板に密着させた状態で、上記各リード端子の先端部側が上記座板の底面に沿って互いに離れる方向に折り曲げられていることを特徴としている。

本発明によれば、封口体と座板との間にゴム弾性体からなるスペーサが圧縮された状態で配置されるため、そのスペーサの反発力によりコンデンサ本体と座板とが一体的に結合され、これにより耐振動性能の向上が図られる。また、スペーサをゴム弾性体からなる封口体と一体に形成することにより、部品点数や組立作業工数を増やすことなく生産することができる。

次に、図１ないし図５により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明によるチップ型アルミニウム電解コンデンサの組立前の状態を示す分解断面図，図２は組立後の状態を示す断面図，図３はゴム封口体を示す底面図，図４はゴム封口体に設けられるスペーサの変形例を示す斜視図，図５はスペーサの別の変形例を示す模式図である。なお、先の図６，図７で説明した上記従来例と実質的に同一である構成要素については、それと同じ参照符号を用いる。

図１を参照して、本発明の実施形態に係るチップ型アルミニウム電解コンデンサにおいても、先の図６，図７で説明した上記従来例と同じく、コンデンサ本体５と耐熱性合成樹脂からなる座板６とを備えている。

コンデンサ本体５には、有底筒状の金属ケース１内に一対のリード端子２，２を有するコンデンサ素子３を収納するとともに所定の電解液を注入したのち、金属ケース１の開口部を一対のリード挿通孔４ａ，４ａを備えたゴム封口体４にて封止して、その開口端縁をかしめてなるアルミニウム電解コンデンサが用いられる。

コンデンサ素子３は、図示しないアルミニウム製の陽極箔と陰極箔とをそれらの間にセパレータを介して渦巻き状に巻回することにより形成される。また、リード端子２，２には、アルミニウムからなる羽子板状の端子板にＣＰ線（ハンダメッキ銅被覆鋼線）を接続したリード端子で、その丸棒部分がゴム封口体４のリード挿通孔４ａ，４ａを介してケース外に引き出される。

座板６は、一対のリード挿通孔７，７を有し、図２に示すように、そのリード挿通孔７，７にリード端子２，２を挿通したのち、リード端子の各先端部２ａ，２ａ側を座板６の底面に沿うように互いに離れる方向に折り曲げることにより、コンデンサ本体５に取り付けられる。

なお、座板６の底面側に引き出されたリード端子の各先端部２ａ，２ａは、折り曲げに先立ってプレス加工などにより扁平な板状に形成され、また、座板６の底面には扁平にされた先端部２ａ，２ａのほぼ板厚分の深さを有するリード収納溝が形成されることが好ましい。

上記のようにして、座板６がコンデンサ本体５に取り付けられるのであるが、本発明では、座板６とコンデンサ本体５との間にガタツキが生じないようにするため、ゴム封口体４と座板６との間に、リード端子の各先端部２ａ，２ａの折り曲げによって座板６をコンデンサ本体５に取り付ける際に圧縮されるゴム弾性体からなるスペーサ１０を配置する。

スペーサ１０が座板６によって圧縮されるためには、図１に示すように、スペーサ１０はゴム封口体４側から見て金属ケース１のかしめによってカールされた開口端面１ａより下方に突出する高さ（長さ）を有することが条件とされる。スペーサ１０の上記開口端面１ａからの突出する高さは０．０５〜１ｍｍの範囲内が好ましい。

スペーサ１０はゴム封口体４とは別体の単品として形成されてもよいが、部品点数や組立作業工数を増やさないようにするため、本発明では、ゴム封口体４と一体に形成するようにしている。

また、スペーサ１０はゴム封口体４と座板６との間で少なくとも１個所に設けられればよいが、この例では、図３に示すように、ゴム封口体４のリード挿通孔４ａ，４ａを結ぶ直径線と直交する直径線上の２個所に配置するようにしている。

スペーサ１０の形状としては、まずその筆頭として円柱状が例示されるが、このほかに図４（ａ）に示す円錐状，図４（ｂ）に示す三角錐状，図４（ｃ）に示す三角柱状，図４（ｄ）に示す四角錐状，図４（ｅ）に示す四角柱状などを採用することができ、また、図５に例示するように、スペーサ１０をある程度の長さをもった円弧状のリブとして形成してもよい。

いずれにしても、本発明によれば、リード端子の各先端部２ａ，２ａを折り曲げて座板６をコンデンサ本体５側に引き寄せて取り付けるに伴って、ゴム弾性体からなるスペーサ１０が圧縮され、その反発力によってコンデンサ本体５と座板６とがガタツキなく一体的に結合されるため、これにより耐振動性能を飛躍的に向上させることができる。なお、本発明には、電解質に例えば導電性高分子を用いたアルミニウム固体電解コンデンサも含まれる。

本発明によるチップ型アルミニウム電解コンデンサの組立前の状態を示す分解断面図。 本発明によるチップ型アルミニウム電解コンデンサの組立後の状態を示す断面図。 本発明におけるゴム封口体を示す底面図。 本発明におけるゴム封口体に設けられるスペーサの変形例を示す斜視図。 本発明におけるスペーサの別の変形例を示す模式図。 従来例によるチップ型アルミニウム電解コンデンサの組立前の状態を示す分解断面図。 上記従来例によるチップ型アルミニウム電解コンデンサの組立状態を示す分解断面図。

符号の説明

１ 金属ケース
２ リード端子
２ａ 先端部
３ コンデンサ素子
４ ゴム封口体
４ａ リード挿通孔
５ コンデンサ本体
６ 座板
７ リード挿通孔
１０ スペーサ

Claims (1)

1. 一対のリード端子を有するコンデンサ素子を有底筒状の金属ケース内に収納するとともに上記金属ケースの開口部を封口体にて閉塞し、上記一対のリード端子を上記封口体を通して外部に引き出してなるコンデンサ本体と、一対のリード挿通孔を有する耐熱性合成樹脂からなる座板とを含み、上記一対のリード挿通孔に上記一対のリード端子を挿通して上記座板を上記金属ケースの開口部側に配置し、上記一対のリード端子の先端部側を上記座板の底面に沿って互いに離れる方向に折り曲げてなるチップ型アルミニウム電解コンデンサにおいて、
   上記封口体がゴム弾性体からなり、上記封口体にはゴム弾性体からなるスペーサが上記金属ケースの開口端面からの突出長さを０．０５〜１ｍｍとして一体に形成されており、上記スペーサを圧縮して上記金属ケースの開口端面を上記座板に密着させた状態で、上記各リード端子の先端部側が上記座板の底面に沿って互いに離れる方向に折り曲げられていることを特徴とするチップ型アルミニウム電解コンデンサ。

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