JP4671891B2

JP4671891B2 - Capacitor sealing plate

Info

Publication number: JP4671891B2
Application number: JP2006067444A
Authority: JP
Inventors: 淳櫻井; 隆渡辺; 清治山口; 菅原　　良一; 晴紀星; 敦平山; 隆司松尾
Original assignee: AAFC Energy Technology Inc.; Hitachi AIC Inc
Current assignee: AAFC Energy Technology Inc.; Hitachi AIC Inc
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2026-03-13
Also published as: JP2007243116A

Description

本発明は，コンデンサに用いられる外部端子をインサート樹脂モールドした封口板に関する。 The present invention relates to a sealing plate in which an external terminal used for a capacitor is insert resin molded.

図５は、一般的なアルミ電解コンデンサ、特に外部接続端子がネジ接続の構造を示している。１０はコンデンサ素子である。このコンデンサ素子１０は陽極箔と陰極箔とを電解紙を介して積層し、巻回してリード１１を引き出した構造になっている。陽極箔はエッチングした高純度のアルミ箔等の弁作用金属箔に酸化皮膜を形成したものである。また、陰極箔は、エッチングしたアルミ箔等の弁作用金属箔を用いる。電解紙はマニラ紙やクラフト紙などを用いる。また、コンデンサ素子１０としては、他にコンデンサ紙やプラスティックフィルムに亜鉛などを真空蒸着等した金属化紙や金属化フィルムを巻回し、両端面にメタリコンを設け、このメタリコンにリード線を接続した構造のものを用いてもよい。
ケース１２は、アルミ等の金属材からなり、外観的に円筒状に形成されている。そしてケース１２の底部の中心部には溝状の防爆機構１３を設ける場合もある。ケース１２には絶縁性チューブ１６を被覆している。
そして、１４は従来型のコンデンサ用封口板であり、ポリプロピレン・ポリフェニリンサルファイド・フェノール等のモールド用絶縁樹脂で、３〜３０ｍｍ程度の厚さであり、ケースの近傍の内周面に設けた突起１７に載せられ、従来型のコンデンサ用封口板１４の最外周には、段面が三角形状の突起１８が設けられ、ゴム等の弾性材からなる弾性体１９が配置されている。そしてこの弾性体１９にカーリングによるケース１２の屈曲した先端をくい込ませて密閉性を向上している。
また、従来型のコンデンサ用封口板１４には、陽極と陰極の従来型ネジ端子１５を設けている。そして従来型ネジ端子１５とリード１１をリベット止めや超音波溶接法により接続する。
従来コンデンサ用封口板の作成方法としてはインサート樹脂モールド等で行い、予め端子を成形金型にセットし、形締め、金型を加熱、絶縁材料からなるモールド樹脂材を溶融させ一定の圧力で流し込むことで一体的に成形を行っている。 FIG. 5 shows a structure in which a general aluminum electrolytic capacitor, particularly an external connection terminal is screw-connected. Reference numeral 10 denotes a capacitor element. The capacitor element 10 has a structure in which an anode foil and a cathode foil are laminated via electrolytic paper and wound to draw out the leads 11. The anode foil is obtained by forming an oxide film on a valve metal foil such as an etched high-purity aluminum foil. The cathode foil is a valve metal foil such as an etched aluminum foil. As the electrolytic paper, Manila paper or craft paper is used. In addition, the capacitor element 10 has a structure in which metallized paper or metallized film obtained by vacuum-depositing zinc or the like is wound around capacitor paper or plastic film, metallicon is provided on both end surfaces, and lead wires are connected to the metallicon. May be used.
The case 12 is made of a metal material such as aluminum and is formed in a cylindrical shape in appearance. A groove-shaped explosion-proof mechanism 13 may be provided at the center of the bottom of the case 12. The case 12 is covered with an insulating tube 16.
Reference numeral 14 denotes a conventional capacitor sealing plate, which is an insulating resin for molding such as polypropylene, polyphenylin sulfide, phenol, etc., having a thickness of about 3 to 30 mm, and provided on the inner peripheral surface in the vicinity of the case. A protrusion 18 having a triangular stepped surface is provided on the outermost periphery of the conventional capacitor sealing plate 14 placed on the protrusion 17, and an elastic body 19 made of an elastic material such as rubber is disposed. The elastic body 19 is inserted into the bent end of the case 12 by curling to improve the sealing performance.
The conventional capacitor sealing plate 14 is provided with conventional screw terminals 15 of anode and cathode. Then, the conventional screw terminal 15 and the lead 11 are connected by riveting or ultrasonic welding.
Conventionally, a sealing plate for a capacitor is prepared by insert resin molding or the like, terminals are set in advance in a mold, clamped, the mold is heated, and a mold resin material made of an insulating material is melted and poured at a constant pressure. In this way, molding is performed integrally.

コンデンサ用封口板に求められる機能としては、1つめとして、外部電極との接続を目的としたネジ部を有すること・基板などへの半田接続可能な端子を有すること・溶接可能な端子を有すること、２つ目としては、それぞれ端子間を絶縁して配設する、3つめとしては密閉のための蓋の機能が要求される。密閉のための蓋の機能があるため、端子とモールド樹脂材の界面部分の気密性は必須事項となるが、インサートモールド時に、モールド樹脂材の溶融温度と端子の温度(＝金型温度)に差があり、また、成形後の放熱性においても金属と絶縁材料に差がでるため、端子と絶縁材料の界面部分での冷却時の収縮性に影響を及ぼし界面の気密性を悪化させる場合がある。これを防ぐために気密性を向上させる成形方法並びに端子の絶縁材料にて被覆される部分の形状や表面積を多くとることで気密性を確保しており、後者の影響が大きい。
気密性を向上させる方法として、たとえば特開平１０−２７５７４４公報のように、外部端子の、埋め込み部分の胴部の深さ方向にテーパ状に幅が広がる溝を設ける例もある。
特開平１０−２７５７４４公報 The first requirement for a capacitor sealing plate is to have a threaded part for connection to an external electrode, to have a terminal that can be soldered to a substrate, etc. Secondly, the terminals are required to be insulated from each other, and the third is to have a lid function for sealing. Since there is a lid function for sealing, the airtightness of the interface part between the terminal and the mold resin material is essential, but at the time of insert molding, the melting temperature of the mold resin material and the temperature of the terminal (= mold temperature) There is a difference, and also in the heat dissipation after molding, there is a difference between the metal and the insulating material, which may affect the shrinkage during cooling at the interface part between the terminal and the insulating material and deteriorate the air tightness of the interface. is there. In order to prevent this, the molding method for improving the airtightness and the shape and surface area of the portion covered with the insulating material of the terminal increase the airtightness, and the effect of the latter is great.
As a method for improving the airtightness, there is an example in which a groove having a taper-like width extending in the depth direction of the body portion of the embedded portion of the external terminal is provided as disclosed in JP-A-10-275744.
JP-A-10-275744

解決しようとする問題点は、端子とモールド樹脂の界面の気密性を確保するために、端子形状・大きさに制限され、コンデンサ用封口板の小形化の隘路となる点である。
The problem to be solved is that in order to ensure the airtightness of the interface between the terminal and the mold resin, it is limited to the shape and size of the terminal and becomes a bottleneck for downsizing the capacitor sealing plate.

本発明は、コンデンサに用いられる外部端子をインサート樹脂モールドする封口板において、前記外部端子の埋め込み部分の胴部が二段径となっており、小径段差部分に、内側穴が前記外部端子の小径部に合致する形状とするゴムリングとリング状成型体を、続けてはめこみ、前記リング状成型体で、前記ゴムリングを押し込んで、前記ゴムリングが圧縮された状態で、インサート樹脂モールドした封口板を提供する。
また、コンデンサに用いられる外部端子をインサート樹脂モールドする封口板において、前記外部端子の埋め込み部分の胴部が二段径となっており、小径段差部分に、内側穴が前記外部端子の小径部に合致する形状とするゴムリングとツバを有するリング状成型体を、続けてはめこみ、前記リング状成型体で、前記ゴムリングを押し込んで、前記ゴムリングが圧縮された状態で、インサート樹脂モールドした封口板を提供する。
The present invention provides a sealing plate in which an external terminal used in a capacitor is insert-resin-molded. A rubber ring and a ring-shaped molded body that are shaped to match the part are continuously fitted, and the rubber ring is pushed in with the ring-shaped molded body, and the rubber ring is compressed, and the sealing plate is molded with an insert resin. I will provide a.
Further, in the sealing plate for insert resin molding the external terminal used for the capacitor, the body portion of the embedded portion of the external terminal has a two-step diameter, and the inner hole is in the small diameter step portion of the small diameter step portion. A ring-shaped molded body having a matching rubber ring and collar is continuously inserted, and the rubber ring is pushed in with the ring-shaped molded body, and the rubber ring is compressed, and an insert resin-molded seal Provide a board.

本発明は、上記の課題を解決するために、インサートモールドを行う際に、ゴムリング、リング状成形体をはめた端子を成形金型に配置し、成形金型を閉じた時にゴムリングが圧縮された状態にて成形することにより、端子周囲とモールド材料の界面部分の気密性を向上させたことを特徴する。
本発明のコンデンサ用封口板は、端子形状が簡便かつ長さも短くしても周囲と樹脂の界面部分の気密性を満足できため、コンデンサ用封口板の小形化ができるという利点を持つ。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is arranged such that when insert molding is performed, a terminal fitted with a rubber ring and a ring-shaped molded body is placed in a molding die, and the rubber ring is compressed when the molding die is closed. By molding in such a state, the airtightness of the interface portion between the periphery of the terminal and the mold material is improved.
The sealing plate for a capacitor of the present invention has an advantage that the sealing plate for a capacitor can be downsized because the airtightness at the interface between the periphery and the resin can be satisfied even if the terminal shape is simple and the length is shortened.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のコンデンサ用封口板の全体像(断面図)を示している。
図２は、ゴムリングの断面図（図２（ａ））と上面図（図２（ｂ））で、図３は、ゴムリングの断面形状の例を示している。
１は、インサートモールド用樹脂で、ポリプロピレン・ポリフェニリンサルファイド・フェノール・PBT等からなる。
２は、ネジ端子で、アルミ、鉄、銅などの導電性の金属材料となり、切削・転造・鋳造など金属加工に用いる一般的な加工方法により作成される。モールド樹脂に埋め込まれる部分が大径部５と小径部６の二段となっているが、これはゴムリングを挟み潰すため受けとなる簡単な段差部７が必要となっている。
３は、ゴムリングで、EPDM・ブチルゴム・シリコンゴム・SBRなどの耐熱性のある弾性体からなり、シート状よりの切削加工、射出成形などにより製作される。形状としては、図３に示すように、角リング(正方形、長方形)・Oリング(円、楕円、突起付き)など端子の周囲を覆う形状であればよい。ゴムリングの内径に関してはネジ端子２の小径部の周囲とほぼ同寸法とし、密着させるのが理想的である。
４は、リング状成型体で、内径に関してはネジ端子２の小径部６にはまる寸法とし、外径外観としては特に円柱であることはないが、ツバ部または溝部などの凹凸部８を設けると、インサートモールド用樹脂１からぬけずらくなり、また、インサートモールド用樹脂１との気密性においても好ましい。また材質としては、インサートモールド用樹脂と同材のポリプロピレン・ポリフェニリンサルファイド・フェノール・PBT等の絶縁樹脂のほか、アルミ、鉄、銅などの導電性の金属材料用い、切削・転造・鋳造などにより作成される。
インサートモールド用樹脂１と同種類の樹脂が、気密性において融着性が期待できるので好ましい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall image (cross-sectional view) of a sealing plate for a capacitor according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view (FIG. 2A) and a top view (FIG. 2B) of the rubber ring, and FIG. 3 shows an example of the cross-sectional shape of the rubber ring.
1 is a resin for insert molding, which is made of polypropylene, polyphenylin sulfide, phenol, PBT, or the like.
A screw terminal 2 is a conductive metal material such as aluminum, iron, or copper, and is formed by a general processing method used for metal processing such as cutting, rolling, and casting. The portion embedded in the mold resin has two steps of a large-diameter portion 5 and a small-diameter portion 6, but this requires a simple step portion 7 to be received in order to sandwich and crush the rubber ring.
A rubber ring 3 is made of a heat-resistant elastic material such as EPDM, butyl rubber, silicon rubber, SBR, and is manufactured by cutting from a sheet or injection molding. As shown in FIG. 3, the shape may be any shape that covers the periphery of the terminal, such as a square ring (square, rectangular), an O-ring (with a circle, an ellipse, or a protrusion). Ideally, the inner diameter of the rubber ring should be approximately the same as the circumference of the small diameter portion of the screw terminal 2 and be in close contact.
Reference numeral 4 denotes a ring-shaped molded body that has a size that fits into the small-diameter portion 6 of the screw terminal 2 with respect to the inner diameter, and is not particularly a cylinder in terms of the outer diameter. The insert mold resin 1 is difficult to remove, and airtightness with the insert mold resin 1 is also preferable. In addition to insulating resin such as polypropylene, polyphenylin sulfide, phenol, PBT, etc., the same material as the resin for insert molding, conductive metal materials such as aluminum, iron, copper, etc., cutting, rolling, casting Etc.
A resin of the same type as the resin 1 for insert mold is preferable because it can be expected to be fusible in airtightness.

図４は、本発明のコンデンサ用封口板のインサート成形方法を示している。
通常の射出成形におけるインサート成形を用いるが、ゴムリング３をネジ端子２の小径部の端部から段差部まで挿入し、続いて同じくリング状成型体４を挿入してネジ端子２を成形金型７にセットする（図４（ａ））。続いて、ゴムリング３を押し付けするようにして成形金型にて押さえつけた状態で、インサートモールド用樹脂を、圧力をかけながら流し込み、樹脂成形を行う（図４（ｂ））。図４（c）は、樹脂を固化後、成形金型７をはずした後のコンデンサ用封口板の斜視図を示している。
FIG. 4 shows an insert molding method for a capacitor sealing plate of the present invention.
Insert molding in normal injection molding is used, but the rubber ring 3 is inserted from the end of the small diameter portion of the screw terminal 2 to the step portion, and then the ring-shaped molded body 4 is also inserted to form the screw terminal 2 as a molding die. 7 (FIG. 4A). Subsequently, in a state where the rubber ring 3 is pressed and pressed by the molding die, the resin for insert molding is poured while applying pressure to perform resin molding (FIG. 4B). FIG. 4C shows a perspective view of the capacitor sealing plate after the molding die 7 is removed after the resin is solidified.

本発明の実施の形態の断面図(ネジ付き端子封口板例)を示す。1 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention (an example of a screwed terminal sealing plate). 本発明の実施の形態の断面図(ゴムリング例)を示す。Sectional drawing (example of rubber ring) of embodiment of this invention is shown. 本発明の実施の形態の断面図(ゴムリング断面形状例)を示す。Sectional drawing (example of rubber ring cross-sectional shape) of embodiment of this invention is shown. 本発明の実施の形態の断面図と斜視図(ネジ付き端子封口板成形方法例)を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional view and a perspective view of the embodiment of the present invention (an example of a method for forming a screwed terminal sealing plate). 従来の実施の形態の断面図(コンデンサ用封口板を用いたコンデンサ)を示す。A sectional view of a conventional embodiment (a capacitor using a capacitor sealing plate) is shown.

Explanation of symbols

１…インサートモールド用樹脂、２…ネジ端子、３…ゴムリング、４…リング状成型体、５…大径部、６…小径部、７…段差部、８…凹凸部、９…成形金型、１０…コンデンサ素子、１１…リード、１２…ケース、１３…防爆機構、１４…従来型のコンデンサ用封口板、１５…従来型ネジ端子、１６…絶縁チューブ、１７…ケースの近傍の内周面に設けた突起、１８…三角形状の突起、１９…弾性体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Resin for insert molding, 2 ... Screw terminal, 3 ... Rubber ring, 4 ... Ring-shaped molded object, 5 ... Large diameter part, 6 ... Small diameter part, 7 ... Step part, 8 ... Uneven part, 9 ... Mold DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Capacitor element, 11 ... Lead, 12 ... Case, 13 ... Explosion-proof mechanism, 14 ... Conventional capacitor sealing plate, 15 ... Conventional screw terminal, 16 ... Insulating tube, 17 ... Inner peripheral surface in the vicinity of the case Protrusions provided on 18, 18 ... Triangular protrusions, 19 ... Elastic body.

Claims

In the sealing plate that insert resin molds the external terminal used for the capacitor, the body portion of the embedded portion of the external terminal has a two-step diameter, and the inner hole matches the small diameter portion of the external terminal at the small diameter step portion. A sealing plate molded by insert resin molding in a state in which a rubber ring and a ring-shaped molded body to be formed are continuously fitted, and the rubber ring is pressed with the ring-shaped molded body, and the rubber ring is compressed.

In the sealing plate that insert resin molds the external terminal used for the capacitor, the body portion of the embedded portion of the external terminal has a two-step diameter, and the inner hole matches the small diameter portion of the external terminal at the small diameter step portion. A sealing plate molded by insert resin molding in a state in which a rubber ring and a ring-shaped molded body having a collar to be shaped are continuously fitted, and the rubber ring is pressed with the ring-shaped molded body, and the rubber ring is compressed.