(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解コンデンサに用いられる円盤状の封口体であって、
樹脂で成型された環状の溝部を有する封口板と、この封口板の環状溝部に一体に充填成型された弾性体とを有し、
前記封口板は、
前記溝部の縁の部分に前記溝部の内面と平行な方向に、前記封口板と一体的に樹脂で形成された隆起部を有し、
前記弾性体が前記溝部に充填され、前記溝部および前記弾性体が冷却される前に、前記隆起部を溝部の中央方向に変形し、前記充填成型された弾性体と係合する突起部を前記環状溝部の内外周の縁にそれぞれ形成したことを特徴とする電解コンデンサ用の封口体。
【請求項２】
前記封口板は、電極が挿通する複数の電極孔を有し、この複数の電極孔の外周に弾性体を充填する電極溝部が設けられ、この電極溝部にはこの弾性体を係止する突起部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電解コンデンサ用の封口体。
【請求項３】
前記樹脂は、シンジオタクチック・ポリスチレン樹脂であり、前記弾性体は、エラストマーであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電解コンデンサ用の封口体。
【請求項４】
前記封口板と、この封口板の溝部に充填成型された弾性体は、二材成型機で成型されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電解コンデンサ用の封口体。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の封口体と、
コンデンサ素子が収容され、前記封口体によって封止されるケースと、を備えていることを特徴とする電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサのケースの開口部を封止するための封口体、及びそのような封口体を使用した電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサは、電解液を含浸したコンデンサ素子を、アルミニウムなどで形成された有底円筒状のケースに収容し、電極を設けた封口体によってこのケースの開口部を封止することで構成される。この封口体には、気密性、耐薬品性、電気絶縁性が要求されるため、封口体とケースとのシール部分にはこれらの特性に優れたゴムなどの弾性体から成る気密部材が使用される。
【０００３】
このような封口体として、従来から、フェノール樹脂板の上面全体に気密用のゴム板を貼り合わせた積層板を、ケース開口部の大きさを合わせて打ち抜いたものが使用されていた。しかし、この種の積層板は、材料の積層工程や打ち抜きなど製造が面倒な上に、気密性を必要としない箇所にまでゴム板を積層するため材料の無駄が大きかった。そのため、気密性を必要とする部分のみに、ゴム製のＯリングなどの気密部材を配置した封口体も提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１において、前記封口体はＯリングを用いて前記ケースを封止している。すなわち、この特許文献１に記載の電解コンデンサ１は、図５に示すとおり、駆動用の電解液を含浸したコンデンサ素子２が、上面が開口部となる有底円筒状のケース３に密封して収容されている。このコンデンサ素子２には、外部の機器などと電解コンデンサ１を接続するための電極としてのリード線３０が設けられている。
【０００５】
前記封口体２０は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂をモールド加工して成型された封口板２１と、封口板２１とケース３とを密封するＯリング２２から構成される。すなわち、封口板２１の外周部分にはリング状の溝部２３が設けられ、この溝部２３にＯリング２２が配置される。前記リード線３０は、封口板２１を貫通するようにして、封口板２１と一体成型される。
【０００６】
このＯリング２２を配置した封口板２１からなる封口体２０は、コンデンサ素子２を収容したケース３の開口部分に挿入される。このケース３の開口端はカーリング加工、すなわち、開口端縁を巻き締めて封口板２１に配置されているＯリング２２を押圧する。この押圧によりケース３の開口端縁がＯリング２２に食い込み気密性を保つ。
【０００７】
一方、特許文献２に記載の封口体は、断面が四角形のゴムリングを用いてケースを封止する。このゴムリングは、前記特許文献１のＯリングと同様に、封口板に設けられた溝部に配置される。このゴムリングは、溝部の内部に予め注入されている液状接着剤を用いて溝部の内面と接着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−７８２９６号公報
【特許文献２】特開２００２−１８４６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、引用文献１のようにＯリングを溝部にはめ込んだだけでは、ケースの封止作業時に、ケース先端の加圧力によりＯリングのずれや変形が発生するという問題がある。
【００１０】
一方、特許文献２に記載の電解コンデンサは、ゴムリングを接着剤で固定しているため、Ｏリングを溝にはめ込む場合よりも、加締め時のずれなどは生じない。しかし、封口板の材質によっては接着剤の効果を発揮できない場合があり、封口板の選定が限定される。また、接着剤の使用は、耐熱性、耐薬品性において問題となる。
【００１１】
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。すなわち、本発明は、電解コンデンサの封口体において、気密性、生産性に優れた電解コンデンサ用の封口体及びこの封口体を用いた電解コンデンサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電解コンデンサ用の封口体は、次のような特徴を有する。
（１） 樹脂で成型された環状の溝部を有する封口板と、この封口板の環状溝部に充填成型された弾性体とを有する。
（２）前記封口板は、前記溝部の縁の部分に前記溝部の内面と平行な方向に、前記封口板と一体的に樹脂で形成された隆起部を有し、前記弾性体が前記溝部に充填され、前記溝部および前記弾性体が冷却される前に、前記隆起部を溝部の中央方向に変形し、前記充填成型された弾性体と係合する突起部を前記環状溝部の内外周の縁にそれぞれ形成している。
【００１３】
また、本発明は、以下の態様も包含する。
（３） 前記封口板は、電極が挿通する複数の電極孔を有し、この複数の電極孔の外周に弾性体を充填する電極溝部が設けられ、この電極溝部にこの弾性体を係止する突起部が設けられている。
（４） 前記樹脂は、シンジオタクチック・ポリスチレン樹脂であり、前記弾性体は、エラストマーである。
（５） 前記封口板と、この封口板の溝部に充填成型される前記弾性体を、二材成型機で成型する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、封口板と弾性体とを成型品により一体化すると共に、弾性体を充填成型する封口板の溝に係止用の突起を設けたため、封口板と弾性体が接着剤を使用することなく、確実に固定される。その結果、弾性体とケースとの加締め作業時における加圧力に対しても弾性体の位置ずれが発生することがなく十分な気密性を確保できると共に、接着剤の不使用に伴う耐熱性、耐薬品性に優れた電解コンデンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１、第２実施形態の電解コンデンサの全体を示す断面図である。
【図２】第１、第２実施形態の封口体を示す平面図である。
【図３】第１実施形態の封口体の断面図で、(a) は封口板単体、(b) は封口板に弾性体を充填成型した状態を示す。
【図４】第２実施形態の封口体の断面図で、(a) は封口板単体、(b) は封口板に弾性体を充填成型した後、隆起部を変形させた状態を示すものである。
【図５】従来の電解コンデンサの全体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の各実施形態について説明する。なお、図５で示した従来技術と同一部分については、説明を省略する。
【００１７】
１．第１実施形態
図１から図３を用いて第１実施形態について説明する。
【００１８】
（構成）
図１に示すとおり、本実施形態の電解コンデンサ１は、コンデンサ素子２、ケース３、外部の機器と接続するための接続端子を有する電極４、及び円盤状の封口体１０から構成されている。封口体１０は、一例として熱可塑性の樹脂をインジェクション成型して成る封口板１１と、同じく熱可塑性の樹脂を二材成型により前記封口板１１に一体成型して成る弾性体１２とを有している。
【００１９】
すなわち、前記封口板１１は、図２に示すように円盤状の熱可塑性の樹脂、シンジオタクチック・ポリスチレン樹脂（ＳＰＳ）で形成されている。このシンジオタクチック・ポリスチレン樹脂は、軽量で、耐スチーム、耐酸、耐アルカリ性、流動性に優れ、型再現性が良好であり、誘電損失が極めて小さく、耐熱性が高いことを特徴としている。なお、このシンジオタクチック・ポリスチレン樹脂としては、出光興産株式会社のザレック（登録商標）がある。
【００２０】
一方、弾性体１２としては、熱可塑性を有する弾性に富む高分子化合物のエラストマーを使用することが望ましい。この熱可塑性を有するエラストマーとしては、ＪＳＲ株式会社のＥＸＣＥＬＩＮＫ（登録商標）がある。
【００２１】
円盤状をした封口板１１の表面には、封口板の外周縁に沿って環状の溝部１４が設けられている。この環状溝部１４は、図３の断面図に示すように、断面が長円形をしている。環状溝部１４の内側と外側の縁には、溝の中央に向けて水平に突出した突起部１６が設けられ、その結果、環状溝部１４の開口部はその幅よりも狭くなっている。また、この突起部１６の表面は、封口板１１の表面と同じ高さになっている。
【００２２】
一方、封口板１１の中央部には、電極４が挿通する電極孔１３とその外周に設けられた電極溝部１５が設けられている。この電極溝部１５の開口部にも、溝の中央に向いた突起部１６が設けられている。
【００２３】
前記弾性体１２は、封口板１１の環状溝部１４と電極溝部１５とに充填成型されることで、封口板１１と一体化されている。この充填成型された弾性体１２は、環状溝部１４と電極溝部１５の開口部に設けられた突起部１６により係止されている。
【００２４】
図３を用いて封口体１０の作製手順について説明する。本実施形態においては、二材成型機を用いて封口体１０を作製する。まず、電極孔１３、環状溝部１４、電極溝部１５及び突起部１６を成型するための金型に、シンジオタクチック・ポリスチレン樹脂が注入され、これを固化させて封口板１１を作製する。なお、二材成型とは、同一金型を用いて、異なる材料を組み合わせて一体に作製する成型である。
【００２５】
この封口板１１は、図３（ａ）に示すような形状である。すなわち、融点まで加熱され軟化した熱可塑性の前記シンジオタクチック・ポリスチレン樹脂が射出され前記金型に注入される。そして、冷却によりこのシンジオタクチック・ポリスチレン樹脂は固化し、電極孔１３、環状溝部１４、電極溝部１５、突起部１６が形成された封口板１１となる。なお、電極４は、上記金型にシンジオタクチック・ポリスチレン樹脂を注入する際に、予め所定の位置に配置しておいて電極孔１３に挿通させるようにするインサート成型で成型しても良い。
【００２６】
次に、図３（ａ）に示すような形状となっている封口板１１は、前記金型に保持された状態で、例えば、この金型が回転などで定められた位置まで移動する。この位置において、融点まで過熱されたエラストマーが射出され、封口板１１に設けられている環状溝部１４及び電極溝部１５に対して注入される。
【００２７】
環状溝部１４及び電極溝部１５に注入されたエラストマーは、冷却され、図３（ｂ）に示すように環状溝部１４と電極溝部１５の内部全体に充填され、かつ、突起部１６により係止され、封口板１１と一体化する。
【００２８】
前記のような構成を有する本実施形態の封口体１０は、コンデンサ素子２が収容されたケース３の開口部を封止するために用いられる。すなわち、ケース３の開口部先端が、図１に示すような形状にカーリング加工される。すなわち、封口体１０の環状溝部１４に充填されている弾性体１２が、開口部の先端で押圧されることによりケース３が封止される。
【００２９】
(効果)
第１実施形態の電解コンデンサ１は、次のような効果を奏する。
（１） 封口体の溝部に突起部を設けたため、溝部内に充填成型された弾性体は固化された後、この突起部に係止される。その結果、ケースの先端部分のカーリング加工時において、弾性体に押圧力が加わっても、そのずれや脱落の発生がなく、密閉度の高い封止ができる。
【００３０】
（２） 封口板と弾性体が突起部を介して密着状態になっており、この密着状態は経年変化に対しても強固な密着常態を維持することができ、信頼性の高い電解コンデンサを提供することができる。
【００３１】
（３） 封口体と弾性体を一体成型したため、両者を接着剤を使用することなく固定できるので、高い耐熱性、耐薬品性を有する封口体を提供することができる。
【００３２】
（４） 封口板の電極が挿通する電極孔においても、電解コンデンサのケースとの封止と同様に、突起部を有する電極溝部に熱可塑性のエラストマーを充填して封止している。すなわち、電極が、電極溝部に充填されたエラストマーと密着し高い密封性を有することができ、かつ、このエラストマーは突起部で係止されていることでずれや脱落がなく、電極と封口板は強固な封止状態を長期に亘り保持することができる。
【００３３】
２．第２実施形態
図４を用いて第２実施形態について説明する。なお、図１、図２に示す構成は、第１実施形態と同様であり説明は省略する。
【００３４】
（構成）
本実施形態の封口板１１は、図４（ａ）に示すように、変形後において突起部となる隆起部１７を、各溝部の縁の部分に設けている。この隆起部１７は、環状溝部１４と電極溝部１５の縁の部分に前記溝部の内面と平行な方向に形成されている。そのため、封口板１１を成型した状態では、前記第１実施形態のように開口部が狭くなったものとは異なり、各溝部１４，１５の開口部は、各溝部１４，１５の幅と等しくなっている。
【００３５】
この隆起部１７を有する本実施形態の封口板１１は、第１実施形態と同様に二材成型機を用いて作製される。まず、電極孔１３、環状溝部１４、電極溝部１５及び隆起部１７を備えた金型に、融点まで加熱され軟化されたシンジオタクチック・ポリスチレン樹脂が注入され、この注入された樹脂を固化させて図４（ａ）に示す封口板１１が作製される。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、電極４は、インサート成型で成型しても良い。この場合、本実施例では、隆起部１７が溝部１４，１５の開口部上方に突出し、溝部の開口部が広くなっており、いわゆるアンダーカットがないため、溝部１４，１５を形成するための金型を溝部内から簡単に取り外すことができる。
【００３６】
次に、第１実施形態と同様に、融点まで過熱されたエラストマーを射出し、環状溝部１４及び電極溝部１５に対して充填する。この場合エラストマーの充填に先立ち、金型の一部で隆起部１７を押し潰すことにより、前記第１実施形態と同様に、環状溝部１４及び電極溝部１５の縁に図４（ｂ）に示すような突起部１６を形成する。
【００３７】
このようにして環状溝部１４及び電極溝部１５に注入されたエラストマーは、第１実施形態と同様に冷却され、図４（ｂ）に示すように、環状溝部１４と電極溝部１５の内面全体を覆い、かつ、突起部１６で係止され、封口板１１と一体化される。なお、前記の隆起部１７を押し潰す処理は、封口板１１に形成された環状溝部１４と電極溝部１５とに充填成型したエラストマーが冷却され固化した後であっても良い。
【００３８】
（効果）
本実施形態においては、各溝部を成型する金型を溝部内から取り外した後に、封口板の隆起部を変形させ突起部を形成している。このように溝部からの金型の取り外し時には、溝部の内部にはアンダーカットとなる突起が存在しないので、金型の形状を単純なものとすることができる。しかも、成型後は、突起部により弾性体をしっかりと係止できるので、エラストマーである弾性体と封口体の強固に一体化することができる。
【００３９】
３．他の実施形態
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような他の実施形態も含有する。
【００４０】
（１）実施形態の封口板は、シンジオタクチック・ポリスチレン樹脂で形成されているがこれに限定されない。
【００４１】
（２）実施形態の弾性体は、エラストマーであるがこれに限定されない。弾性体は、熱可塑性を有する弾性に富む化合物であれば良く、ゴムなども使用できる。
【００４２】
（３）実施形態の封口体の成型は、二材成型機を用いているがこれに限定されない。例えば、封口板の成型と、この封口板の溝部へ弾性体の成型とはそれぞれの成型機を用いて成型してもよい。
【００４３】
（４）実施形態においては、電極溝部を設けて封口板と電極との間の高い密封性を有する構成であるがこれに限定されない。例えば、電極溝部を設けずに封口板と電極を一体的に成型したり、他のシール手段を用いてその気密性を確保しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１…電解コンデンサ
２…コンデンサ素子
３…ケース
４…電極
１０…封口体
１１…封口板
１２…弾性体
１３…電極孔
１４…環状溝部
１５…電極溝部
１６…突起部
１７…隆起部
２０…封口体
２１…封口板
２２…Ｏリング
２３…Ｏリング溝部
３０…リード部
【図１】
0005473078.tif 000002
【図２】
0005473078.tif 000003
【図３】
0005473078.tif 000004
【図４】
0005473078.tif 000005
【図５】
0005473078.tif 000006