(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサの端子を成形する端子成形方法であって、
端子部材をプレス加工により成形する第一の成形工程と、
前記第一の成形工程を経た前記端子部材から少なくとも次工程の加工エリアの表面層を切除する切除工程と、
前記切除工程により切除された前記加工エリアをプレス加工により成形する第二の成形工程と、
を含むことを特徴とする端子成形方法。
【請求項２】
絶縁性材料で成形加工された封口部材に端子部材を備えるコンデンサの製造方法であって、
前記端子部材をプレス加工により成形する第一の成形工程と、
前記第一の成形工程を経た前記端子部材から少なくとも次工程の加工エリアの表面層を切除する切除工程と、
前記切除工程により切除された前記加工エリアをプレス加工により成形する第二の成形工程と、
を含み、前記端子部材を前記封口部材にインサート成形することを特徴とするコンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層コンデンサなどのコンデンサに用いられる端子に関し、たとえば、プレス加工を用いた端子成形方法およびコンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層コンデンサや電解コンデンサなどのコンデンサでは、コンデンサ素子を収納した外装ケースの封口に封口板が用いられている。この封口板には陽極側および陰極側の端子が設置されている。各端子は、外装ケース内のコンデンサ素子の陽極、陰極を外部に引き出す外部電極であるとともに、コンデンサを外部回路に接続するための接続部材である。
【０００３】
このような端子に関し、コンデンサ素子を収納した外装ケースを封口する封口板に端子を設置することが知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−６９９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、封口板に設置された各端子は所定形状にプレス加工された後、封口板の絶縁部材にインサート成形により固定される。プレス加工には冷間圧造加工や冷間鍛造などが用いられる。所定の大きさに切断された端子材料がプレス加工により所定形状に加工される。複雑な形状を持つ端子では、一回のプレス加工で実現することは不可能であり、最終形状に到達するまで、段階的のプレス加工が施される。
【０００６】
コンデンサの端子ではコンデンサ素子の電極箔と同様に金属材料としてたとえば、アルミニウムが用いられる。このアルミニウムは成形性の良い金属である。反面、プレス加工の際に生じたバリなどの金属片が端子部材や成形型に残留すると、その金属片が端子部材の被成形面を劣化させるという課題がある。つまり、被加工面に金属片が付着していれば、その金属片が次工程で被加工面に押しつけられ、これが加工面を損傷する。また、成形型に付着した金属片が、次工程で押しつけられて被加工面に付着し、または金属片が押しつけられる際に加工面から剥離を生じる。
【０００７】
複数段階にプレス加工が施されると、前工程で生じた金属片などが次工程の成形面に影響し、プレス加工の多重化が成形品の加工精度や品質を低下させるという課題がある。
【０００８】
加工品は洗浄によって清浄化される。しかし、洗浄で除去できない金属片が残留している場合、コンデンサの使用時、振動や応力を受けて離脱し、その金属片がコンデンサの電気的な特性劣化の原因になるという課題もある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、プレス加工で生じるバリなどの金属片の影響を回避し、加工精度や加工品質の高い端子を実現することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、加工精度や加工品質の高い端子を用いたコンデンサの製造方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の端子成形方法は、コンデンサの端子を成形する端子成形方法であって、端子部材をプレス加工により成形する第一の成形工程と、前記第一の成形工程を経た前記端子部材から少なくとも次工程の加工エリアの表面層を切除する切除工程と、前記切除工程により切除された前記加工エリアをプレス加工により成形する第二の成形工程とを含む。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のコンデンサの製造方法は、絶縁性材料で成形加工された封口部材に端子部材を備えるコンデンサの製造方法であって、前記端子部材をプレス加工により成形する第一の成形工程と、前記第一の成形工程を経た前記端子部材から少なくとも次工程の加工エリアの表面層を切除する切除工程と、前記切除工程により切除された前記加工エリアをプレス加工により成形する第二の成形工程とを含み、前記端子部材を前記封口部材にインサート成形する。
【発明の効果】
【００１５】
(1) 本発明の端子成形方法によれば、端子の加工面における割れや剥がれなどの損傷や汚れを防止でき、端子の加工精度を高めることができる。
【００１６】
(2) 本発明によれば、加工精度の高い端子を用いて形成され、品質の良い封口板が得られる。
【００１７】
(3) 本発明のコンデンサの製造方法によれば、加工精度の高い端子を用いた品質の良い封口板で封口されるので、製品品質が高く、信頼性のあるコンデンサを実現できる。
【００１８】
そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】端子の成形加工の一例を示すフローチャートである。
【図２】端子の一例を示す縦断面図である。
【図３】端子材料の切断および一次プレス加工の一例を示す図である。
【図４】切削加工および二次プレス加工の一例を示す図である。
【図５】プレス加工面の切削加工と二次プレス加工の関係を示す図である。
【図６】コンデンサの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図７】封口板の成形加工の一例を示す断面図である。
【図８】コンデンサの一例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜端子の成形加工＞
【００２１】
図１は、端子の加工手順を示している。この加工手順は一例であって、斯かる手順に本発明の端子の成形方法が限定されるものではない。
【００２２】
この加工手順では、端子材料２２（図３）を所定長に切断する（Ｓ１１）。端子材料２２はたとえば、アルミニウムの線状材である。この端子材料２２の切断により、端子２（図２）の端子部材（原形）２４（図３）が形成される。
【００２３】
この端子部材２４に一次プレス加工を施す（Ｓ１２）。一次プレス加工は第一の成形工程の一例であり、この一次プレス加工により、端子部材２４に一次成形面を形成する。この一次成形面は、第一の成形部の一例であり、最終製品である端子２の一部の面部を構成する。
【００２４】
一次プレス加工を経た端子部材２４に切削加工を施す（Ｓ１３）。この切削加工は、端子部材２４の次工程のプレス加工エリアの表面層３６−１、３６−２の少なくとも一部を切除する切除工程の一例である。
【００２５】
この切削加工では、一次プレス加工を経た端子部材２４から次工程のプレス加工エリアの表面層３６−１、３６−２を切除する。この切削には、フライス加工などにより、端子部材２４の表面層３６−１、３６−２を切除する。この切除にはどのような切削法を用いてもよい。これにより、ばりなどの金属片のほか夾雑物が除去され、次工程のプレス加工エリアが清浄化される。
【００２６】
切削加工を経た端子部材２４に二次プレス加工を施す（Ｓ１４）。二次プレス加工は第二の成形工程の一例であり、この二次プレス加工により、端子部材２４に二次成形面を形成する。この二次成形面は、第二の成形部の一例であり、最終製品である端子２の一部の面部が形成される。
【００２７】
そして、端子部材２４にねじ切り加工を施し（Ｓ１５）、封口板４４（図８）のインサート成形前の端子２が形成される。
【００２８】
このように一次プレス加工と二次プレス加工との間に切削加工を置き、次工程の成形面に切削加工を行うので、清浄化された面部に二次プレス加工を施すことができる。これにより、成形精度および製品品質の高い端子２が得られる。
【００２９】
＜端子２＞
【００３０】
図２は、成形加工品の一例である端子２の縦断面を示している。
【００３１】
この端子２は本体部４を備える。この本体部４は封口部材に固定される円柱状の胴部である。この本体部４には、一端面側に段部６を設けて径小部８、他端面側に段部１０を設けて径小部１２が形成されている。この本体部４の周囲面にはローレット加工などにより、粗面化面５が形成されている。
【００３２】
径小部８の頂部には、径小部８より小径の突部１４が形成されている。また、径小部１２の中央には、突部１４の直径より細い円柱状のリベット部１６が形成されている。
【００３３】
突部１４の中央にはねじ孔１８が形成されている。このねじ孔１８は本体部４の長さの２分の１より深く形成されている。
【００３４】
径小部８および径小部１２には、周面から中心方向に一定幅の切削痕２０が形成されている。この切削痕２０は、径小部８または径小部１２のプレス加工前に施された切削加工の痕跡である。端子２の高さをｈ１、本体部４の径小部８、１２間の高さをｈ２、本体部４の高さをｈ３とすると、径小部８、１２間の高さｈ２は切削痕２０の部分では高さｈ２より僅かに小さくなっている。つまり、各切削痕２０の深さをΔｈとすれば、径小部８、１２の切削痕２０間では、ｈ２−２Δｈの高さである。
【００３５】
＜端子２の成形加工＞
【００３６】
図３は、端子材料の切断から一次プレス加工までを示している。図４は、一次プレス加工品の切削加工から二次プレス加工までを示している。
【００３７】
(1) 切断加工（Ｓ１１）
【００３８】
切断加工では、図３のＡに示すように、端子材料２２を既述の高さｈ１に切断する。端子材料２２にはたとえば、アルミニウムの断面円形の線状材が用いられる。この場合、端子材料２２の切断単位は、高さｈ１でもよいし、高さｈ１より大きく設定してもよい。また、後述の一次プレス加工の際に、リベット部１６が伸びるので、端子材料２２の切断単位は、リベット部１６の伸びを見込んで、高さｈ１より小さくすることができる。
【００３９】
図３のＢは、端子材料２２から切り出された円柱体の端子部材２４を示している。この実施の形態では、高さｈ１に設定されている。この端子部材２４には超音波洗浄を施し、加工面を清浄化する。
【００４０】
(2) 一次プレス加工（Ｓ１２）
【００４１】
端子部材２４に対し、図３のＣに示すように、プレス加工治具２６−１、２６−２を用いてプレス加工を施し、一次プレス加工品２８を形成する。このプレス加工では、全長のｈ１に対し、本体部４が既述の高さｈ２に形成される。つまり、この場合、加工途上の本体部４には径小部８、１２の高さ分を含んでいる。
【００４２】
この高さｈ２は既述の切削痕２０の深さΔｈの２倍である２Δｈの高さを含んだ大きさとしてもよい。この場合、プレス加工治具２６−１、２６−２の各キャビティ３０、３２はこれらの高さを見込んだ形状ないし大きさに設定してもよい。
【００４３】
(3) 切削加工（Ｓ１３）
【００４４】
一次プレス加工品２８に対し、図４のＡに示すように、二次プレス加工が予定されている面部に切削加工を施す。この切削加工では、加工途上の本体部４の上面および下面（端面）に対し切削加工治具３４により、その表面層３６−１、３６−２を切除する。各切除は、本体部４を回転させてもよいし、切削加工治具３４を回転させてもよい。この切削加工で表面層３６−１、３６−２の切除により、一次プレス加工面が清浄化され、図４のＢに示す二次プレス加工前の切削加工品３８が得られる。
【００４５】
この切削加工品３８では二次プレス加工エリアの表面層３６−１、３６−２が切除され、本体部４の端面に既述の切削痕２０が形成されている。この切削痕２０の幅Ｗは二次プレス加工幅より大である。
【００４６】
(4) 二次プレス加工（Ｓ１４）
【００４７】
二次プレス加工では、切削加工品３８に対し、図４のＣに示すように、プレス加工治具４０−１、４０−２を用いてプレス加工を施す。これにより、段部６、１０を設けて径小部８、１２が本体部４に形成される。つまり、この二次プレス加工により、図２に示す端子２のうち、ねじ孔１８のない外形形状が成形される。
【００４８】
(5) ねじ切り加工（Ｓ１５）
【００４９】
このねじ切り加工では、二次プレス加工品４２の突部１４の中央にねじ孔１８を形成する。このねじ孔１８はダイスによって形成する。
【００５０】
＜切削加工とプレス加工の関係＞
【００５１】
図５のＡ、ＢおよびＣは、一次プレス加工後の切削加工と二次プレス加工の関係を示している。
【００５２】
図５のＡに示すように、一次プレス加工品２８の本体部４のたとえば、突部１４側の面部（一次プレス加工面）が二次プレス加工面に設定されている。この突部１４側の面部において、幅Ｗ１が切削加工エリア、幅Ｗ２が二次プレス加工エリアである。幅Ｗ１、Ｗ２の大小関係は、Ｗ１＞Ｗ２である。また、ｄは切削深さである。
【００５３】
これにより、表面層３６−１の幅Ｗ１に切削加工を施す。つまり、二次プレス加工エリアの幅Ｗ２より大なる幅Ｗ１で切削する。切削深さｄは、一次プレス加工で生じたバリや金属片を除去できる程度でよい。たとえば、ｄ＝１〔ｍｍ〕以下がよい。これにより、バリや金属片などの夾雑物が切削加工エリアの切削により除去される。切削によって発生する金属片は圧縮空気の噴射などにより除けばよい。
【００５４】
切削加工により表面層３６−１が除去された本体部４に対し、図５のＢに示すように、プレス加工治具４０−１を矢印方向に当て、プレス加工を施す。これにより、切削痕２０の内側にプレス加工が施される。これにより、図５のＣに示すように、本体部４の突部１４側に径小部８が形成される。
【００５５】
切削加工とプレス加工の関係は、以上の通りである。つまり、プレス加工治具の押圧面の端部を超えて切削加工エリアを設定するとよい。これにより、表面層３６−１の剥がれを防止することができる。削り深さは既述の切削深さｄであり、表面層の１〔ｍｍ〕以下が良い。加工エリア全体をプレスする必要はなく、少なくともその加工エリアの一部をプレスすればよいので、切削加工エリア内でプレス加工が行われる。
【００５６】
＜コンデンサの製造工程＞
【００５７】
図６は、端子２の粗面化処理からコンデンサの組立までの手順を示している。この加工手順は一例であり、斯かる手順に本発明が限定されるものではない。
【００５８】
上記工程を経て製造された端子２の本体部４の外面には、封口板の成形前にローレット加工などの粗面化処理を施す（Ｓ２１）。これにより既述の粗面化面５が形成される。この本体部４の外面の粗面化は、成形樹脂との密着性が高まる程度の粗さでよい。これにより、後述の封口板４４へのインサート成形樹脂との密着性を高めることができる。
【００５９】
封口板の成形では、成形型内に既述の端子２を位置決めする（Ｓ２２）。成形型のキャビティ内に樹脂を注入し、封口板本体の成形により、端子２を備える封口板本体のインサート成形を行う（Ｓ２３）。
【００６０】
封口板本体に封止部を結合し（Ｓ２４）、封口板４４を形成する。コンデンサの組立て（Ｓ２５）では、外装ケースにコンデンサ素子を収納し、封口板４４を外装ケースに設置し、外装ケースを封口してコンデンサ６０を完成する。
【００６１】
＜封口板の成形＞
【００６２】
図７は、封口板４４の成形工程を示している。
【００６３】
封口板４４の成形には成形型４６−１、４６−２が用いられる。この実施の形態では、成形型４６−２には、端子２のリベット部１６側を位置決めする位置決め部４８が形成され、成形型４６−１には本体部４の突部１４側を位置決めする位置決め部５０が形成されている。各成形型４６−１、４６−２には封口板４４の封口板本体５２の内形状を持つキャビティ５４が形成されている。これら成形型４６−１、４６−２には、本体部４に粗面化面５を備える端子２が位置決めされる。
【００６４】
端子２が設置されたキャビティ５４には、ポート部５６から樹脂５８が注入され、キャビティ５４に樹脂５８が充填される。この樹脂５８はたとえば、熱硬化性樹脂である。
【００６５】
樹脂５８はキャビティ５４の内形状に成形され、硬化する。これにより、端子２をインサートした成形品である封口板本体５２が成形される。本体部４の周囲部にある粗面化面５には樹脂５８が密着する。端子２の本体部４の粗面化により、封口板４４に対する端子２の固定強度が高められる。
【００６６】
＜コンデンサの組立＞
【００６７】
図８は、コンデンサを示している。このコンデンサ６０は既述の端子２および封口板４４を用いた電気二重層コンデンサである。
【００６８】
封口板４４の封口板本体５２には既述の成形により凹部６２が形成されている。この凹部６２には封止部６４が結合されている。封止部６４はたとえば、封止ゴムで形成されている。
【００６９】
コンデンサ素子６６の素子端面６８には陽極側の電極タブ７０−１、陰極側の電極タブ７０−２が引き出され、封口板４４の端子２にリベット部１６の加締めにより固定、接続されている。この接続によりコンデンサ素子６６と封口板４４とが一体化される。
【００７０】
コンデンサ素子６６は外装ケース７２に収納され、封口板４４が外装ケース７２にある段部７４に設置されている。外装ケース７２はアルミニウムの成形体である。この外装ケース７２の開口縁部７６がカーリング処理により、封止部６４に圧入されている。これにより封口板４４が外装ケース７２に固定され、外装ケース７２が封口板４４により封止される。
【００７１】
以上説明したように、端子２の成形にあっては、端子２の加工面における割れなどの損傷や汚れを防止でき、端子２の加工精度が高められる。
【００７２】
斯かる端子２を用いれば、加工精度の高い端子２により、品質の良い封口板４４が得られる。
【００７３】
そして、コンデンサ６０では、加工精度の高い端子２を用いた品質の良い封口板４４で封口されるので、製品品質が高く、信頼性の高い製品を実現できる。金属片が端子２や封口板４４に残留することがなく、その金属片が電気的な特性を劣化させるおそれがないコンデンサ６０が得られる。
【００７４】
＜他の実施の形態＞
【００７５】
(1)上記実施の形態で述べた成形加工治具にはパンチやダイスなどの各種の加工治具が含まれることは言うまでもない。
【００７６】
(2) 上記実施の形態では外装ケース７２を封口する封口部材に端子２を固定することを例示したが、端子２は外装ケースまたは封口部材である樹脂被覆にインサート成型される構成であってもよい。
【００７７】
以上説明したように、本発明の端子成形方法およびコンデンサの製造方法の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明では、端子のプレス加工による金属片の影響を回避でき、成形精度の高い端子に成形でき、斯かる端子を用いて製品品質を高めることができ、有用である。
【符号の説明】
【００７９】
２  端子
４  本体部
５  粗面化面
６  段部
８  径小部
１０  段部
１２  径小部
１４  突部
１６  リベット部
１８  ねじ孔
２０  切削痕
２２  端子材料
２４  端子部材
２６−１、２６−２  プレス加工治具
２８  一次プレス加工品
３０、３２  キャビティ
３４  切削加工治具
３６−１、３６−２  表面層
３８  切削加工品
４０−１、４０−２  プレス加工治具
４２  二次プレス加工品
４４  封口板
４６−１、４６−２  成形型
４８  位置決め部
５０  位置決め部
５２  封口板本体
５４  キャビティ
５６  ポート部
５８  樹脂
６０  コンデンサ
６２  凹部
６４  封止部
６６  コンデンサ素子
６８  素子端面
７０−１  陽極側の電極タブ
７０−２  陰極側の電極タブ
７２  外装ケース
７４  段部
７６  開口縁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005953837.tif 000009