JPH10163059A

JPH10163059A - 保安装置付コンデンサ

Info

Publication number: JPH10163059A
Application number: JP33467896A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yamaguchi; 清治山口
Original assignee: Hitachi AIC Inc
Current assignee: Lincstech Circuit Co Ltd
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】製造の容易な保安装置付コンデンサを提供す
ること。【解決手段】コンデンサ素子１をケース４に収納して
外側用蓋９により密閉し、この外側用蓋９と前記コンデ
ンサ素子１との間に内側用蓋８を設けるとともに、この
内側用蓋８と前記外側用蓋９との間に機械的な弱点部２
１，２２を有する引出用端子１１，１２を設け、前記ケ
ース４内の圧力が増加して前記内側用蓋８と前記外側用
蓋９との間隔が長くなることにより前記引出用端子１
１，１２を前記弱点部２１，２２で切断する保安装置付
コンデンサ３６において、引出用端子１１，１２の弱点
部２１，２２を被覆する補強用部材３２，３３を設ける
ことを特徴とする保安装置付コンデンサ３６。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は保安装置付コンデン
サに関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミ電解コンデンサや金属化紙コンデ
ンサ、含浸型の金属化フィルムコンデンサ等のコンデン
サは、含浸液とともにコンデンサ素子をケースに収納し
密閉した構造になっている。ところで、これらのコンデ
ンサは、使用中に発生したガスにより内圧が上昇し、発
煙したり破壊する恐れがある。

【０００３】このような破壊を防止するために、従来、
図６に示す通りの保安装置付コンデンサ５０がある。こ
の保安装置付コンデンサ５０は、コンデンサ素子５１を
ケース５２に収納して外側用蓋５３により密閉するとと
もに、コンデンサ素子５１と外側用蓋５３との間に貫通
孔５４を有する内側用蓋５５を設けている。そして外側
用蓋５３と内側用蓋５５との間に、一部を切り欠いて機
械的な弱点部５６としたリード片５７を接続している。
このリード片５７は外側用蓋５３に設けたハトメ端子等
の外部端子５８に接続している。また、外側用蓋５３と
内側用蓋５５との間のケース５２の側面を蛇腹状に形成
している。そしてケース５２内の圧力が上昇すると、外
側用蓋５３と内側用蓋５５との間の空間の体積が増加
し、ケース５２の蛇腹状の突出部９が伸びると、リード
片５７に引き伸ばす方向の力が加わる。この力により、
リード片５７は弱点部５６で切断する。そしてリード片
５７が切断することによって、保安装置付コンデンサ５
０は、回路から開放され、破壊を免れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リード片５７
は細く、特に弱点部５６で曲がり易く、折れ易くなって
いる。このため、リード片５７の運搬作業や洗浄処理、
組み立て作業が困難である欠点がある。また、リード片
５７を外側用蓋５３の外部端子５８等に接続する際に、
リード片５７が少しでも傾いていると、外部端子５８に
通し難くなる等、接続作業が困難になる欠点がある。

【０００５】本発明は、以上の欠点を改良し、製造が容
易で、歩留の高い保安装置付コンデンサを提供すること
を課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、上
記の課題を解決するために、コンデンサ素子をケースに
収納して外側用蓋により密閉し、この外側用蓋と前記コ
ンデンサ素子との間に内側用蓋を設けるとともに、この
内側用蓋と前記外側用蓋との間に、機械的な弱点部を有
する引出用端子を設け、前記ケース内の圧力が増加して
前記内側用蓋と前記外側用蓋との間隔が長くなることに
より前記引出用端子を前記弱点部で切断する保安装置付
コンデンサにおいて、引出用端子の弱点部を被覆する補
強用部材を設けることを特徴とする保安装置付コンデン
サを提供するものである。

【０００７】また、請求項２の発明は、引出用端子の機
械的な弱点部を内側用蓋の位置に配置した保安装置付コ
ンデンサを提供するものである。

【０００８】請求項１の発明によれば、引出用端子の機
械的な弱点部を補強用部材により被覆しているため、運
搬作業や組み立て作業等の際に引出用端子に力が加わっ
ても、弱点部の箇所で引出用端子が曲がったり、折れた
りする等の不良を防止できる。また、引出用端子を所定
の向きに保持し易いため、外側用蓋の外部端子に接続し
易くなり、全体的に製造が容易になる。そして請求項２
の発明によれば、引出用端子の機械的な弱点部を内側用
蓋の位置に配置しているため、引出用端子を所定の向き
に保持し易く、外側用蓋に取り付け易く、補強用部材を
被覆する必要がなく、製造が容易になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】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において、１はコンデンサ素
子である。このコンデンサ素子１は、例えば、陽極箔と
陰極箔とを電解紙を介して積層し、巻回し、陽極リード
線２と陰極リード線３と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、陽極リード線２を接続
したものである。陰極箔は、エッチングしたアルミ箔等
の弁作用金属箔に陰極リード線３を接続したものを用い
る。電解紙はマニラ紙やクラフト紙等を用いる。また、
コンデンサ素子１としては、他に、コンデンサ紙やプラ
スチックフィルムに亜鉛等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する構造のものを用い
てもよい。

【００１０】そしてこのコンデンサ素子１をケース４に
互いに底面を接触させて収納している。ケース４は、ア
ルミ等の金属からなり、円筒形に形成されている。そし
てケース４の口５の近傍に、内側に突出した第１の突出
部６と第２の突出部７とを設けている。特に、第１の突
出部６は台形状やＲ状に形成している。また、第２の突
出部７は、突起を押しつぶした形状で蛇腹状になってい
る。そして第１の突出部６と第２の突出部７との間に内
側用蓋８を配置し、第１の突出部６と第２の突出部７に
より挟んで内側用蓋８を固定し、ケース４に取り付けて
いる。また、第２の突出部７の上に外側用蓋９を載せ、
口５を折り曲げてケース４に取り付けている。なお、ケ
ース４は、予じめ焼なまし処理をしておく方が、その後
に、第１の突出部６や第２の突出部７を形成したり、外
側用蓋９を取り付ける等の加工が容易になる。

【００１１】内側用蓋８は、ベークやエポキシ樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂等の絶縁樹脂等から
なる円板である。この内側用蓋８にはガス透過用の貫通
孔１０と、陽極用の引出用端子１１及び陰極用の引出用
端子１２を貫通して取り付けるための貫通孔１３及び１
４とを設けている。

【００１２】また、外側用蓋９は、ベークやエポキシ樹
脂等の絶縁樹脂製等の円板にゴムを張り付けた円板状の
積層体からなり、引出用端子１１及び１２が貫通する貫
通孔１５及び１６を設けている。

【００１３】引出用端子１１及び１２は、通常の純度か
らなる、アルミ製等のリベット状で、内側用蓋８と外側
用蓋９とを貫通して取り付けられている。また、引出用
端子１１及び１２は、両端と中央部分に各々鍔部１７
ａ，１７ｂ及び１７ｃ並びに１８ａ，１８ｂ及び１８ｃ
を設けていて、かつ中央部の鍔部１７ｂ及び１８ｂを境
に、両端に向ってテーパー状に径が小さくなるように形
成してある。そして、中央部分の鍔部１７ｂ及び１８ｂ
の根元には、周囲に断面が三角形状の切り込み１９及び
２０を形成して径を小さくした機械的な弱点部２１及び
２２を設けている。この弱点部２３としては、他に、図
２に示す通り、周囲に断面が半円状の切り込み２４を形
成して径を小さくした部分としてもよい。さらに、図３
に示す通り、引出用端子２５の周囲に断面が三角形状の
切り込み２６を形成して径を小さくした弱点部２７を、
内側用蓋２８の貫通孔２９の位置に配置してもよい。な
お、引出用端子１１及び１２は、予じめ焼なまし処理を
しておく方がよく、その後の加工作業が容易になる。

【００１４】また、引出用端子１１及び１２の、ケース
４の内側の端に設けた鍔部１７ａ及び１８ａと内側用蓋
８の裏面との間に各々２個の、通常の純度のアルミ製等
のワッシャ３０−１及び３０−２並びに３１−１及び３
１−２を挿入し、かつワッシャ３０−１とワッシャ３０
−２との間に陽極リード線２の先端を、そしてワッシャ
３１−１とワッシャ３１−２との間に陰極リード線３の
先端を各々挟んで取り付けている。

【００１５】そして引出用端子１１及び１２の中央部分
の鍔部１７ｂ及び１８ｂと外側用蓋９の裏面との間に通
常の純度のアルミ製等のワッシャからなる補強用部材３
２及び３３を挿入し、挟んで固定し、各々弱点部２１及
び２２を被覆する。この補強用部材３２及び３３は、は
め込んだ際に、引出用端子１１及び１２との間にすき間
がない方が好ましく、引出用端子１１及び１２が容易に
屈曲したり、折れたりする等の不良を防止できる。従っ
て、補強用部材３２及び３３は、弱点部２１及び２２の
箇所の引出用端子１１及び１２の径にほぼ等しいかある
いは小さめの内径がよい。なお、補強用部材３２及び３
３は、ワッシャの他に、シリコンゴムやブチルゴム、フ
ッ素ゴム等の弾性体あるいはエストラマーを用いてもよ
く、金属製のワッシャに比較して引出用端子１１及び１
２にはめ込み易いが、経時変化が大きく、また、弱点部
２１及び２２が切断した際に、引出用端子１１及び１２
が外れ易く、そのためこの引出用端子１１及び１２に取
り付けた外部用端子３４及び３５が外れることも生じ
る。

【００１６】さらに、外部端子３４及び３５は、ほぼＬ
字状のツメ端子やラグ端子等からなり、外側用蓋９と引
出用端子１１及び１２のケース４の外側の端に設けた鍔
部１７ｃ及び１８ｃとの間に取り付け固定されている。

【００１７】次に、上記の保安装置付コンデンサ３６の
製造方法を説明する。先ず、例えばアルミ等の弁作用金
属をエッチングし、陽極化成処理をして酸化皮膜を形成
した陽極箔に、陽極リード線２をコールドウェルド法や
かしめつけ法等により接続する。また、陰極箔に陰極リ
ード線３をコールドウェルド法等により接続する。そし
てこの陽極箔と陰極箔とを電解紙を介して重ね合せて巻
回し、コンデンサ素子１を形成する。次に、コンデンサ
素子１に真空含浸法や真空加圧含浸法等によって電解液
を含浸する。

【００１８】また、アルミ等の金属板を用い、有底円筒
状のケースを形成する。ケースを形成後、必要に応じて
アニール処理をする。このアニール処理によりケースは
伸び圧力が低下するため、その後に形成する蛇腹状の第
２の突出部７が伸び易くなる。しかし、口の部分を折り
曲げて外側用蓋９を取り付ける場合に、この外側用蓋９
を保持する強度が低下する。従って、第２の突出部７の
伸び易さと、外側用蓋９を保持する強度のバランスを考
慮してアニール処理の条件を決める必要がある。従っ
て、アニール処理の温度は２００℃程度が適当である。

【００１９】さらに、アルミ製の棒を５５０℃程度の温
度で焼なまし処理し、中央部の鍔部１７ｂ及び１８ｂと
切り込み１９及び２０のとを形成するとともにテーパー
加工する。この場合、図４に示す通り、引出用端子３７
に、点線で示す通りの円錐状のワッシャ３８をはめ込
み、押しつけて平ワッシャにしてその中央部分を引出用
端子３７にくい込ませることによって、切り込み３９を
形成するとともに、平ワッシャを補強用部材４０として
取り付けてもよい。

【００２０】そして図５に示す通り、引出用端子１１及
び１２の一端を、鍔部１７ｂ及び１８ｂをストッパーと
して内側用蓋８の貫通孔１３及び１４に貫通する。貫通
後、貫通した一端にワッシャ３０−１及び３０−２並び
に３１−１及び３１−２と、陽極リード線２及び陰極リ
ード線３の端をはめ込む。はめ込み後、引出用端子１１
及び１２の一端を潰し、鍔部１７ａ及び１８ａを形成し
て、これらを内側用蓋８に取り付けるとともに、コンデ
ンサ素子１を引出用端子１１及び１２に接続する。

【００２１】その後、ケース４の口５の近傍に第１の突
出部６を形成する。次に、このケース４にコンデンサ素
子１を収納し、内側用蓋８を第１の突出部６に載せる。
そしてケース４の内側用蓋８の上に内側に突出した第２
の突出部７を形成する。また、引出用端子１１及び１２
の他端に補強用部材３２及び３３をはめ込む。そして、
外側用蓋９を、引出用端子１１及び１２の他端を貫通孔
１５及び１６に貫通して、この第２の突出部７に載せ
る。

【００２２】次に、第１の突出部６を上からの圧力によ
って潰れないように治具によって支えながら、外側用蓋
９を上から下の方に押して第２の突出部７を押し潰し、
蛇腹状にする。この際、外側用蓋９の裏面に補強用部材
３２及び３３の表面が接触するように、補強用部材３２
及び３３並びに鍔部１７ｂ及び１８ｂの厚さを決めてお
くが、補強用部材３２及び３３をより強固に固定できよ
り好ましい。

【００２３】第２の突出部７を形成後、引出用端子１１
及び１２の他端に外部端子３４及び３５の一端を通し、
引出用端子１１及び１２の他端を潰して鍔部１７ｃ及び
１８ｃとし、外部端子３４及び３５を取り付け固定す
る。

【００２４】外部端子３４及び３５を固定後、ケース４
の口５を折り曲げて外側用蓋９を固定して、ケース４を
密閉する。ケース４を密封後、高温雰囲気中において、
段階的に昇圧しながら最終的に定格電圧以上の電圧を印
加してエージング処理する。

【００２５】

【実施例】次に、定格４００ＷＶ，３３０μＦで、大き
さがφ３０×Ｌ４４のアルミ電解コンデンサの実施例に
ついて、保安装置の動作状況を測定した。なお、実施例
は図１に示す通りの構造とする。そしてケース４はアル
ミ製で、温度２００℃で焼なまし処理をしている。内側
用蓋８はベーク板からなる。外側用蓋９はゴム張りベー
ク板からなる。引出用端子１１及び１２は、アルミ製
で、温度５５０℃で焼なまし処理をしている。ワッシャ
３０−１及び３０−２並びに３１−１及び３１−２及び
補強用部材３２及び３３もアルミ製とする。外部端子３
４及び３５はツメ端子とする。そしてこの実施例の保安
装置付コンデンサ３７に対して、イ）逆極性の方向に電
流１０Ａを流す、ロ）直流電圧６００Ｖを印加する、
ハ）交流電圧１００Ｖを印加する、の３通りの処理を行
なった。その結果、蛇腹状の第２の突出部７が伸びて、
引出用端子３４及び３５が弱点部２１及び２２で切断し
た。そして上側用蓋９が外れたり、割れたりすることが
なかった。また、外部端子３４及び３５が外れることも
なかった。さらに、引出用端子１１及び１２が切断した
後に、ＪＩＳＣ５１０２による振動試験を行ったと
ころ、この引出用端子１１及び１２が再導通することも
なかった。

【００２６】

【発明の効果】以上の通り、請求項１の発明によれば、
引出用端子の機械的な弱点部を補強用部材により被覆し
ているため、引出用端子の取り付け作業時の不良を防止
し易く、製造の容易な歩留の高い保安装置付コンデンサ
が得られる。また、請求項２の発明によっても、引出用
端子の弱点部を内側用蓋の位置に配置しているため、引
出用端子を外側用蓋に取り付け易く、製造の容易な歩留
の高いより安価な保安装置付コンデンサが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の断面図を示す。

【図２】本発明の他の実施の形態に用いる引出用端子を
内側用蓋に取り付けた状態の断面図を示す。

【図３】本発明の他の実施の形態に用いる引出用端子を
内側用蓋に取り付けた状態の断面図を示す。

【図４】本発明の他の実施の形態に用いる引出用端子を
内側用蓋に取り付けた状態の断面図を示す。

【図５】本発明の実施の形態の密封前の断面図を示す。

【図６】従来の保安装置付コンデンサの断面図を示す。

【符号の説明】

１…コンデンサ素子、４…ケース、７…第２の突出
部、８…内側用蓋、９…外側用蓋、１１，１２，２
５，３７…引出用端子、２１，２２，２７…弱点部、
３２，３３，４０…補強用部材、３６…保安装置付コン
デンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンデンサ素子をケースに収納して外側
用蓋により密閉し、この外側用蓋と前記コンデンサ素子
との間に内側用蓋を設けるとともに、この内側用蓋と前
記外側用蓋との間に機械的な弱点部を有する引出用端子
を設け、前記ケース内の圧力が増加して前記内側用蓋と
前記外側用蓋との間隔が長くなることにより前記引出用
端子を前記弱点部で切断する保安装置付コンデンサにお
いて、引出用端子の弱点部を被覆する補強用部材を設け
ることを特徴とする保安装置付コンデンサ。
【請求項２】コンデンサ素子をケースに収納して外側
用蓋により密閉し、この外側用蓋と前記コンデンサ素子
との間に内側用蓋を設けるとともに、この内側用蓋と前
記外側用蓋との間に機械的な弱点部を有する引出用端子
を設け、前記ケース内の圧力が増加して前記内側用蓋と
前記外側用蓋との間隔が長くなることにより前記引出用
端子を前記弱点部で切断する保安装置付コンデンサにお
いて、弱点部を内側用蓋の位置に配置した引出用端子を
有することを特徴とする保安装置付コンデンサ。