JP4747447B2

JP4747447B2 - コンデンサの封口構造

Info

Publication number: JP4747447B2
Application number: JP2001199186A
Authority: JP
Inventors: 宏次芦野; 光夫神田
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: JP2003017371A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長円形電解コンデンサ等の長円形筒体の外装ケースを用いたコンデンサの封口構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
偏平円柱状のコンデンサ素子を用いた電解コンデンサは、真円柱状のコンデンサ素子のものに比較し、同体積比率で許容リップル電流を大きく取れる等の利点がある。従来、この種の電解コンデンサでは、体積効率を高めるため、偏平形のコンデンサ素子に合致した長円形筒体からなる外装ケースが用いられ、この外装ケースにはアルミニウムの成形品が用いられている。
【０００３】
例えば、図７及び図８に示すように、コンデンサ素子を収納する外装ケース２００の封口にはその開口部２０２の形状に対応して長円形の封口板２０４が用いられてきた。即ち、この封口板２０４及び外装ケース２００には、一対の平坦部Ａ及び湾曲部Ｂが備えられている。封口板２０４には、機械的な強度を維持する要請から硬質合成樹脂板が用いられ、その上面側周縁部に形成された凹部２１０に封止部材であるゴムリング２１２が取り付けられている。
【０００４】
そして、外装ケース２００の開口部２０２に挿入された封口板２０４には、その上面側に張り出させた外装ケース２００の開口縁部２１４を内側に加締め、即ち、湾曲成形処理（カーリング処理）により、ゴムリング２１２に開口縁部２１４を食い込ませて外装ケース２００の封口及び封止が行われてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、長円形の封口板２０４に対して長円形筒体である外装ケース２００の開口縁部２１４に均等な加圧力で加締め処理を施すと、その湾曲部Ｂに比較して平坦部Ａの強度が低いため、加締め状態が弱く、ゴムリング２１２の圧縮力が平坦部Ａ側で低下する。即ち、平坦部Ａ側と湾曲部Ｂ側とではゴムリング２１２に対する開口縁部２１４の食い込み量に差異が生じ、平坦部Ａ側のゴムリング２１２に対する開口縁部２１４の食い込み量が少なくなるため、外装ケース２００の開口縁部２１４の加締め状態が悪化する。
【０００６】
周知のように、電解コンデンサでは、通電時、外装ケース２００内にコンデンサ素子から発生するガスが充満し、その内圧上昇をもたらす。この内圧上昇は外装ケース２００に膨れを生じさせ、封止強度が低い平坦部Ａ側に気密不良を発生させる原因になる。換言すれば、外装ケース２００における気密耐圧、即ち、封止強度は、外装ケース２００の平坦部Ａ側のゴムリング２１２の圧縮力に依存し、その圧縮力が小さいと、気密耐圧が低下することとなる。
【０００７】
このような不都合を改善するため、加締め処理の加圧力を高めると、平坦部Ａ側で加圧力が増大した分だけ、湾曲部Ｂでの加締力が過大となるため、ゴムリング２１２が損傷し、湾曲部Ｂ側の気密性を低下させる原因になる。また、加締め処理における加圧力を湾曲部Ｂと平坦部Ａとで異ならせるような加締め制御は、容積の異なる多種の外装ケース２００に対応することや、加圧力の部分制御は非常に厄介であり、現実的でない。
【０００８】
そこで、本発明は、簡単な構造で封止強度を高めたコンデンサの封口構造を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンデンサの封口構造は、平坦部（Ａ）と湾曲部（Ｂ）とからなる長円形筒体からなる外装ケース（２）の開口縁部（３４）を封口部材（８）側に湾曲させて封止するコンデンサの封口構造であって、前記封口部材の少なくとも封止部（４２）の前記平坦部側を前記湾曲部側より厚くして成ることを特徴とする。ここで、封口部材の封止部とは、封口部材と外装ケースの開口縁部とが接触ないし湾曲処理された外装ケースの開口縁部と密着する外装ケースの封止機能部分を指している。この封止部の平坦部側を湾曲部側より厚くすることで、外装ケースの開口縁部の加締め時、封止部材に対する開口縁部の食い込み量が湾曲部と平坦部とでほぼ同等となり、湾曲部及び平坦部に同等の封止強度を実現することができる。
【００１０】
本発明のコンデンサの封口構造は、前記外装ケースと密着させる封止部材（１４）と、この封止部材を取り付ける封口基体（１２）とを備え、前記封止部材の前記平坦部側を前記湾曲部側より厚くして成ることを特徴とする。即ち、外装ケースを封口及び封止する封口部材は、硬質合成樹脂板等からなる封口基体と、外装ケースの開口縁部とを密着させる封止部材とから構成されている。そこで、本発明では、封止部材の平坦部側を湾曲部側より厚くすることで、封口部材の平坦部側を厚くしたものである。
【００１１】
本発明のコンデンサの封口構造は、前記外装ケースと密着させる前記封止部材と、この封止部材を取り付ける前記封口基体とを備え、前記封口基体の前記平坦部側を前記湾曲部側より厚くして成ることを特徴とする。即ち、封口基体の平坦部側を湾曲部側より厚くすることで、封口部材の平坦部側を厚くしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明及びその実施の形態を図面に示した実施例を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図３は本発明のコンデンサの封口構造の第１実施例を示し、図１の（Ａ）は電解コンデンサの封止前の封口部材及び外装ケースの平面構造、図１の（Ｂ）は図１の（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線断面、図２は図１の（Ａ）のII−II線断面、図３は外装ケースの封止処理を示している。
【００１５】
このコンデンサの封口構造には、例えば、アルミニウム等の成形性金属材料で形成された外装ケース２が用いられ、この外装ケース２は、長円形柱体に形成されたコンデンサ素子４を内蔵するため、対向面を平坦部Ａ及び湾曲部Ｂからなる長円形の開口部６を持つ有底長円形筒体である。この外装ケース２の開口部６を封口する手段として封口部材８が用いられ、この封口部材８は、外装ケース２に挿入されるとともに、外装ケース２の中間部に設けられた係止段部１０に係止されている。
【００１６】
そして、この封口部材８は、外装ケース２の開口部６の形状に合致する平坦部Ａと湾曲部Ｂとからなる長円形状であって、硬質合成樹脂板等の気密性のある補強部材等で形成された封口基体１２と、封止手段としてのゴムリング等の気密性弾性材料等で形成された封止部材１４とを接合したものである。
【００１７】
封口部材８の中心部には、外装ケース２に充満するガスを放出させる手段として安全弁１６が設けられ、この安全弁１６を挟んで陽極側及び陰極側の端子１８、２０が取り付けられ、外装ケース２の内面側に突出させた各端子１８、２０のリベット部２２、２４にはコンデンサ素子４から引き出された陽極側及び陰極側の各タブ２６、２８が同極同士でリベット部２２、２４の加締めによって接続されている。
【００１８】
そして、封口基体１２の周縁部にはこの実施例の場合、平坦部Ａ側を平行、湾曲部Ｂ側を同心円状に形成された段部３０が設けられ、この段部３０に沿って環状の封止部材１４が取り付けられている。この封止部材１４の平坦部Ａ側は湾曲部Ｂ側より厚く設定され、この実施例の場合、湾曲部Ｂ側から平坦部Ａ側に緩やかに傾斜して厚みが増加するように形成されているとともに、平坦部Ａ側は同一の厚さに設定される。段部３０の上面には、断面山形の係止部３２が突出し、この係止部３２上に弾性を有する封止部材１４が係止されている。
【００１９】
このように構成された封口部材８が挿入された外装ケース２の開口縁部３４の加締めには、図３に示すように、湾曲した成形面３６を備えた加締めゴマ３８が用いられ、この加締めゴマ３８には、その軸４０に取り付けられた図示しない回転手段から所定の回転力Ｎとともに、加圧力Ｆが付与される。即ち、加締めゴマ３８を回転させながら、その成形面３６が外装ケース２の開口縁部３４に押し付けられると、外装ケース２の素材が成形性により成形面３６に沿って湾曲し、開口縁部３４が封止部材１４を巻き込みながら封止部材１４内に食い込むことで封止が行われ、封止部４２が形成される。このとき、封口部材８は、外装ケース２の内側に押さえ付けられる結果、外装ケース２の開口縁部３４と係止段部１０との間に強固に挟み込まれて固定される。
【００２０】
そして、封口部材８の平坦部Ａ側が湾曲部Ｂ側より厚くされているので、外装ケース２の平坦部Ａ側の加締めは湾曲部Ｂ側と同様に行われ、封止部材８の平坦部Ａ側の圧縮状態は湾曲部Ｂ側と同様になる。即ち、平坦部Ａ側の封止部４２の封止強度が湾曲部Ｂ側と同等になり、封止された外装ケース２の気密耐圧を向上させることができる。
【００２１】
次に、図４は、本発明のコンデンサの封口構造の第２実施例を示している。第１実施例では、封口基体１２の段部３０側の厚みを一定にしたが、この第２実施例では、段部３０側又は封口基体１２の平坦部Ａ側の厚みを湾曲部Ｂより厚くし、この封口基体１２に一定の厚みを持つ封止部材１４を取り付けたものである。このように構成しても、封口部材８の平坦部Ａ側を湾曲部Ｂ側より厚くでき、第１実施例と同様に平坦部Ａ側の封止部材１４の封止強度を高め、外装ケース２の気密耐圧を向上させることができる。
【００２２】
そして、第１実施例又は第２実施例の外装ケース２において、図５に示すように、加締め前に平坦部Ａ側の開口縁部３４を内側に傾斜させ、又は、図６に示すように、加締め前に平坦部Ａ側の開口縁部３４を内側に湾曲させる等、変形させてもよい。図５において、４４は傾斜部、図６において、４６は湾曲部である。このように、加締め前に外装ケース２の開口縁部３４側を傾斜部４４や湾曲部４６の形成により変形させておけば、加締め時、外装ケース２の平坦部Ａに加わる応力を軽減させることができ、加締め処理の容易化とともに、成形性を高めることができる。
【００２３】
なお、実施例では、封口部材８の封止部４２の厚みを選択的に厚く設定したが、このような封止部４２を含んで封口部材８の全体を平坦部Ａ側で厚く設定しても同様の効果が得られるものであり、本発明は実施例の外装ケース２の封口構造に限定されるものではない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
ａ封口部材の封止部の平坦部側を湾曲部側より厚くするという極めて簡単な構造によって外装ケースの開口縁部の加締め時、封止部材に対する開口縁部の食い込み量が湾曲部と平坦部とでほぼ同等となり、湾曲部及び平坦部に同等の封止強度を実現でき、外装ケースの気密耐圧を向上させることができる結果、コンデンサの信頼性及び寿命特性を高めることができる。
ｂ封止部材にゴムリングを用いて平坦部及び湾曲部が同等の圧縮状態を得ることができ、気密耐圧を向上させることができる。
ｃ平坦部側の開口縁部を封止処理前に内側に変形させた外装ケースを用いれば、加締め時の湾曲変形が容易化し、過大な応力から封口部材の平坦部側を防護できるので、外装ケースの平坦部側の封止強度の低下を防止でき、コンデンサの信頼性及び寿命特性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンデンサの封口構造の第１実施例を示し、（Ａ）は外装ケースの加締め前の状態を示す平面図、（Ｂ）はそのＩＢ−ＩＢ線断面図である。
【図２】図１の（Ａ）のII−II線断面図である。
【図３】外装ケースの加締め処理を示す断面図である。
【図４】本発明のコンデンサの封口構造の第２実施例を示す縦断面図である。
【図５】外装ケースの加締め前の処理の一例を示す断面図である。
【図６】外装ケースの加締め前の処理の他の例を示す断面図である。
【図７】電解コンデンサを示す斜視図である。
【図８】外装ケースの加締め前の状態を示す平面図である。
【符号の説明】
２外装ケース
Ａ平坦部
Ｂ湾曲部
８封口部材
１２封口基体
１４封止部材
３４開口縁部
４２封止部

Claims

平坦部と湾曲部とからなる長円形筒体からなる外装ケースの開口縁部を封口部材側に湾曲させて封止するコンデンサの封口構造であって、
前記封口部材の少なくとも封止部の前記平坦部側を前記湾曲部側より厚くして成ることを特徴とするコンデンサの封口構造。
前記外装ケースと密着させる封止部材と、この封止部材を取り付ける封口基体とを備え、前記封止部材の前記平坦部側を前記湾曲部側より厚くして成ることを特徴とする請求項１記載のコンデンサの封口構造。
前記外装ケースと密着させる前記封止部材と、この封止部材を取り付ける封口基体とを備え、前記封口基体の前記平坦部側を前記湾曲部側より厚くして成ることを特徴とする請求項１記載のコンデンサの封口構造。