(57)【要約】【課題】略平板状をなす金属ケースに金属封口板及びリード端子に取り付けられたコンデンサ素子を挿入する際に、リード端子とコンデンサ素子との接続部の破損や変形を防止できるコンデンサを提供すること。【解決手段】略平板状をなす金属ケース２の開口部３を封止する金属封口板４にリード端子５が絶縁部材６を介して固定され、リード端子５の接続部にコンデンサ素子１４が接続されるとともに、開口部３からコンデンサ素子１４を金属ケース２内に収納し、開口部３の縁部と金属封口板４の縁部とが互いに溶接されたコンデンサ１であって、金属封口板４には、コンデンサ素子１４を金属ケース２に挿入するときに、コンデンサ素子１４を押圧する押圧部２７が取り付けられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平板状をなす金属ケースの開口部を封止する金属封口板にリード端子が絶縁部材を介して固定され、該リード端子の接続部にコンデンサ素子が接続されるとともに、前記開口部から前記コンデンサ素子を該金属ケース内に収納し、前記開口部の縁部と前記金属封口板の縁部とが互いに溶接されたコンデンサであって、
前記金属封口板には、前記コンデンサ素子を前記金属ケースに挿入するときに、該コンデンサ素子を押圧する押圧部材が取り付けられることを特徴とするコンデンサ。
【請求項２】
前記押圧部材は、絶縁性を有する樹脂材で形成されることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記押圧部材は、陽極側及び陰極側の前記リード端子の接続部の間に配置されることを特徴とする請求項２に記載のコンデンサ。
【請求項４】
前記リード端子の接続部は、前記押圧部材の間に配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略平板状をなす金属ケースの開口部を封止する金属封口板にリード端子が絶縁部材を介して固定され、該リード端子の接続部にコンデンサ素子が接続されるとともに、前記開口部から前記コンデンサ素子を該金属ケース内に収納し、前記開口部の縁部と前記金属封口板の縁部とが互いに溶接されたコンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年フラットＬＣＤ・ＬＥＤＴＶは、従来のブラウン管方式に対して大幅に薄型化されており、このような機器に使用される電源についても日増しに小型・薄型に追従する要求が強まっている。現在一般に市販されているフラットＬＣＤ・ＬＥＤＴＶ電源には円筒形のコンデンサが組み込まれており、容量電圧の関係により直径８〜１３ｍｍ程度のコンデンサが多用されている。この場合、電源のＡＳＳＹの高さを低くするために基板に穴をあけてコンデンサを装着する等の複雑な加工を余儀なくされており、このような方法では今後予想されるフラットＴＶの更なる薄型化には対応できなくなる虞がある。
【０００３】
そこで、円筒形のコンデンサに代えて、薄型平板状のコンデンサが検討されているが、このような薄型平板状のコンデンサにおいては、薄型化するほど外装の金属ケースと封口板との封止構造に制限が生じる。つまり、従来の円筒形のコンデンサでは、金属ケースの開口部を封口板で閉塞して、開口部の縁部を加締めることで封止しているが、薄型平板状のコンデンサでは、開口部が略矩形状をなすため、その角部の加締めを行い難く、充分な封止が行えなくなる虞がある。そのため封口板を金属で形成し、この金属封口板の縁部と金属ケースの縁部とを互いにレーザー溶接により封止する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６８４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的にコンデンサの製造の際には、金属ケースにコンデンサ素子を収納する前に、予めリード端子と金属封口板とコンデンサ素子を一体化し、その後、コンデンサ素子を金属ケースに収納するようになっている。しかしながら、特許文献１のような薄型平板状の金属ケースを用いたコンデンサでは、コンデンサ素子を金属ケースの開口部から挿入し難くなっている。特に、挿入作業の始めの頃は、コンデンサ素子を直接押圧して挿入できるが、挿入作業の終わりの頃は、コンデンサ素子の殆どの部位が金属ケースに挿入された状態となり、金属封口板及びリード端子を介してコンデンサ素子を押し込まなければならず、この状態で無理やり押圧し続けると、リード端子とコンデンサ素子との接続部にストレスが加わり、この接続部に破損や変形が生じ、コンデンサの信頼性が低下する問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、略平板状をなす金属ケースに金属封口板及びリード端子に取り付けられたコンデンサ素子を挿入する際に、リード端子とコンデンサ素子との接続部の破損や変形を防止できるコンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明のコンデンサは、
略平板状をなす金属ケースの開口部を封止する金属封口板にリード端子が絶縁部材を介して固定され、該リード端子の接続部にコンデンサ素子が接続されるとともに、前記開口部から前記コンデンサ素子を該金属ケース内に収納し、前記開口部の縁部と前記金属封口板の縁部とが互いに溶接されたコンデンサであって、
前記金属封口板には、前記コンデンサ素子を前記金属ケースに挿入するときに、該コンデンサ素子を押圧する押圧部材が取り付けられることを特徴としている。
この特徴によれば、略平板状をなす金属ケースに金属封口板及びリード端子に取り付けられたコンデンサ素子を挿入する際に、コンデンサ素子の殆どの部位が金属ケースに挿入された状態であっても、金属封口板を押圧することで、その押圧力が押圧部材を介してコンデンサ素子に伝達されるようになり、コンデンサ素子を金属ケース内に押し込むことができ、押圧部材以外のリード端子の接続部等に押圧力によるストレスが加わらずに済み、リード端子の接続部等の破損や変形を防止できる。
【０００８】
本発明のコンデンサは、
前記押圧部材は、絶縁性を有する樹脂材で形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、金属ケースとの溶接対象となっている金属封口板とコンデンサ素子との間の絶縁性を押圧部材自体が確保でき、別途に絶縁性を確保するための部材を設けずに済み、コンデンサの部品点数を低減できる。
【０００９】
本発明のコンデンサは、
前記押圧部材は、陽極側及び陰極側の前記リード端子の接続部の間に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば、押圧部材が陽極側及び陰極側のリード端子の接続部同士の接触を防止して短絡が生じないようにできる。
【００１０】
本発明のコンデンサは、
前記リード端子の接続部は、前記押圧部材の間に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば、押圧部材を介して押圧力がコンデンサ素子に伝達される際に、押圧部材にぐらつきが生じても、リード端子の両側に配置された押圧部材により、リード端子の接続部に押圧力を加えずにコンデンサ素子を押し込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例におけるコンデンサを示す斜視図である。
【図２】封口板側から見たコンデンサを示す正面図である。
【図３】コンデンサの内部構造を示す断面図である。
【図４】コンデンサの内部構造を示す図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】コンデンサ素子を金属ケースに挿入する状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係るコンデンサを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１３】
実施例に係るコンデンサにつき、図１から図５を参照して説明する。図１の符号１は、本発明の適用された電解コンデンサである。この電解コンデンサ１は、略平板状をなす薄い箱型の金属ケース２を有し、金属ケース２の一面に開口部３が形成され、この開口部３を金属封口板４が閉塞している。尚、金属ケース２及び金属封口板４はアルミニウム等の金属材料で形成されている。
【００１４】
図１に示すように、金属ケース２の開口部３の縁部と金属封口板４の縁部とは、金属ケース２の全周に渡ってレーザー照射されてレーザー溶接されることで封止されている。そして、金属封口板４には、陽極及び陰極の２本のリード端子５が絶縁部材６を介して固定されている。尚、リード端子５は、アルミニウム部材７と金属線８とからなり、これらアルミニウム部材７と金属線８とが接続されることで製作される。
【００１５】
図２に示すように、金属封口板４には、金属ケース２内の電解液の急激なガス化や急激な化学反応によるガス化した際に破壊されて金属ケース２内のガスを外部に逃がすための破壊弁９が形成されている。また、金属封口板４には、コンデンサ１の製造時に金属ケース２内に電解液を注入する注液孔１０が形成されている。この注液孔１０は封止ピン１１によって閉塞されている。そして、注液孔１０の縁部と封止ピン１１の縁部とは、全周に渡ってレーザー照射されてレーザー溶接されることで封止されている。（図３参照）。
【００１６】
また、リード端子５のアルミニウム部材７と、このアルミニウム部材７を囲繞する絶縁部材６は、正面視で略正方形状をなしている。絶縁部材６の上下幅寸法は、金属封口板４の上下幅寸法と略同一をなしており、金属封口板４及び金属ケース２の上下幅内に収まるようになっている。
【００１７】
次にコンデンサ１の内部構造を詳述する。図３に示すように、アルミニウムで形成された複数枚の陽極及び陰極の電極箔１２をセパレータ１３を介して巻回したコンデンサ素子１４が金属ケース２に収納されている。コンデンサ素子１４は金属ケース２の内部寸法と略同一寸法をなす略矩形状をなし、コンデンサ素子１４からは金属封口板４に向かって陽極及び陰極のそれぞれの電極箔１２から延設されたタブ１５が突出されている。
【００１８】
また、リード端子５を構成するアルミニウム部材７の一端は、絶縁部材６に囲繞された状態で、金属封口板４に貫通された貫通孔１６に挿設される。金属封口板４の裏面側には、絶縁性のスペーサ部材１７と内部端子１８とが設けられ、アルミニウム部材７の一端は、これらスペーサ部材１７及び内部端子１８に貫通された貫通孔１９，２０に挿設される。
【００１９】
そして、アルミニウム部材７の一端が潰され、さらにアルミニウム部材７と内部端子１８をレーザー溶接することでリード端子５が金属封口板４に固定されるとともに、スペーサ部材１７及び内部端子１８も金属封口板４に固定される。すなわちアルミニウム部材７は、リード端子５、金属封口板４、スペーサ部材１７、内部端子１８を束ねて固定するリベット手段となっている。なお、このレーザーを用いることで、アルミニウム部材７と内部端子１８との接続強度が高まり、また電気接触抵抗を低減させることができる。
【００２０】
図４に示すように、リード端子５を構成する金属線８は略円柱形状をなす棒部材となっている。この金属線８の表面には、金属めっき層としての錫９０％以上からなる錫めっき層、銀９０％以上からなる銀めっき層または金９０％以上からなる金めっき層が形成されている。また、アルミニウム部材７には、金属封口板４の貫通孔１６に挿通される略円筒形状をなす挿通部２２と、金属線８が挿設される穴部２３が形成された略立方体形状をなす保持部２４と、が形成されている。
【００２１】
図３に示すように、内部端子１８は冷間圧接により電極箔１２のタブ１５に接続される。尚、表面に酸化皮膜層が形成された陽極側の電極箔１２のタブ１５は別途取り付けられたアルミタブ１５’を介して内部端子１８に接続される。更に、リード端子５と金属封口板４とコンデンサ素子１４とが一体的に接続された状態で、コンデンサ素子１４は金属ケース２の開口部３から内部に挿入される。
【００２２】
次にコンデンサ素子１４は金属ケース２の開口部３から内部に挿入する際に、コンデンサ素子１４を押圧するスペーサ部材１７について詳述する。スペーサ部材１７は、略矩形状をなす本発明における押圧部材としての３つの押圧部２７を有し、この押圧部２７は互いにフレーム部２８を介して一体的に連結されている。尚、スペーサ部材１７は、弾性及び絶縁性を有する合成樹脂等の材料を一体成型することにより製作されている。
【００２３】
図３において中央の押圧部２７は、陽極側及び陰極側のリード端子５と電極箔１２のタブ１５との接続部の間に配置されており、押圧部２７が陽極側及び陰極側のリード端子５の接続部同士の接触を防止して短絡が生じないようになる。また、各リード端子５の接続部の両側に押圧部２７が配置されるようになっている。更に、図３において左右の押圧部２７は、リード端子５または電極箔１２のタブ１５が金属ケース２に接触されることを防止している。
【００２４】
また、スペーサ部材１７の押圧部２７は、弾性を生じさせる形状に成形されている。つまり押圧部２７には、肉抜きがされた肉抜部２９が設けられ、押圧部２７が弾力性を有するようになっている。尚、この肉抜部２９が形成されることで、スペーサ部材１７の軽量化も図れるばかりか、金属ケース２内に注入される電解液の注入量を増加させることができる。
【００２５】
図４に示すように、スペーサ部材１７のフレーム部２８は、金属封口板４に接触する板部３０と、この板部３０から延設される延設片３１が形成されている。この延設片３１は、フレーム部２８の長手方向に沿って設けられており（図３参照）、延設片３１が内部端子１８の一部を覆うように配置される。
【００２６】
フレーム部２８の板部３０によって、内部端子１８と金属封口板４との接触が防止されて絶縁性が確保されるとともに、フレーム部２８の延設片３１によって、内部端子１８及び電極箔１２のタブ１５と金属ケース２との接触が防止され、絶縁性が確保されるようになっている。
【００２７】
更に、コンデンサ素子１４のタブ１５、アルミタブ１５’及びスペーサ部材１７を全体的に囲繞する絶縁シート３２が巻きつけられている。この絶縁シート３２の裏面には接着剤が塗布されており、絶縁シート３２がコンデンサ素子１４の金属封口板４側の一端に接着されるとともに、絶縁シート３２の端縁がスペーサ部材１７の延設片３１に接着される。なお、この絶縁シート３２は、コンデンサ素子全体を囲繞してもよい。
【００２８】
尚、スペーサ部材１７によって内部端子１８の一部が覆われるため、内部端子１８及び電極箔１２のタブ１５が若干ぐらついても、内部端子１８及び電極箔１２のタブ１５が絶縁シート３２に接触されないようになり、絶縁シート３２の破損等を防止できる。
【００２９】
図５に示すように、コンデンサ素子１４を金属ケース２の開口部３から内部に挿入する際に、挿入作業の始めの頃は、コンデンサ素子１４を直接掴んで挿入できるが、挿入作業の終わりの頃は、コンデンサ素子１４の殆どの部位が金属ケース２に挿入された状態となる。この状態で金属封口板４を押圧すると、その押圧力がスペーサ部材１７の押圧部２７を介してコンデンサ素子１４に伝達されるようになり、コンデンサ素子１４を金属ケース２内に押し込むことができる。
【００３０】
そして、金属封口板４により金属ケース２の開口部３が封止された状態で、注液孔１０から電解液が注入されてコンデンサ素子１４が電解液に含浸され、その後、注液孔１０が封止ピン１１によって閉塞されるようになっている。
【００３１】
以上、本実施例におけるコンデンサでは、略平板状をなす金属ケース２の開口部３を封止する金属封口板４にリード端子５が絶縁部材６を介して固定され、リード端子５の接続部にコンデンサ素子１４が接続されるとともに、開口部３からコンデンサ素子１４を金属ケース２内に収納し、開口部３の縁部と金属封口板４の縁部とが互いに溶接されたコンデンサ１であって、金属封口板４には、コンデンサ素子１４を金属ケース２に挿入するときに、コンデンサ素子１４を押圧する押圧部２７が取り付けられることで、略平板状をなす金属ケース２に金属封口板４及びリード端子５に取り付けられたコンデンサ素子１４を挿入する際に、コンデンサ素子１４の殆どの部位が金属ケース２に挿入された状態であっても、金属封口板４を押圧することで、その押圧力が押圧部２７を介してコンデンサ素子１４に伝達されるようになり、コンデンサ素子１４を金属ケース２内に押し込むことができ、押圧部２７以外のリード端子５の接続部等に押圧力によるストレスが加わらずに済み、リード端子５の接続部等の破損や変形を防止できる。
【００３２】
また、押圧部２７は、絶縁性を有する樹脂材で形成されることで、金属ケース２との溶接対象となっている金属封口板４とコンデンサ素子１４との間の絶縁性を押圧部２７自体が確保でき、別途に絶縁性を確保するための部材を設けずに済み、コンデンサ１の部品点数を低減できる。
【００３３】
また、押圧部２７は、陽極側及び陰極側のリード端子５の接続部の間に配置されることで、押圧部２７が陽極側及び陰極側のリード端子５の接続部同士の接触を防止して短絡が生じないようにできる。
【００３４】
また、リード端子５の接続部は、押圧部２７の間に配置されることで、押圧部２７を介して押圧力がコンデンサ素子１４に伝達される際に、押圧部２７にぐらつきが生じても、リード端子５の両側に配置された押圧部２７により、リード端子５の接続部に押圧力を加えずにコンデンサ素子を押し込むことができる。
【００３５】
尚、押圧部２７は、弾性を生じさせる形状に成形されることで、コンデンサ素子１４における押圧部２７に押圧される部位に加わるストレスを緩和でき、コンデンサ素子１４の変形等を防止できる。
【００３６】
尚、押圧部２７は、弾性を有する樹脂材で形成されることで、コンデンサ素子１４における押圧部材に押圧される部位に加わるストレスを緩和でき、コンデンサ素子の変形等を防止できる。
【００３７】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００３８】
例えば、前記実施例では、コンデンサとして電解コンデンサ例示しているが、本発明が適用されるコンデンサはこれに限らず、電気２重層コンデンサ、電気化学キャパシタなどの各種コンデンサ、キャパシタに適用できる。
【００３９】
また、前記実施例では、金属封口板４に取り付けられるスペーサ部材１７が３つの押圧部２７を有する構成となっていたが、各押圧部２７をそれぞれ別部材にして金属封口板４に取り付けるようにしてもよい。
【００４０】
また、前記実施例では、金属封口板４に取り付けられるスペーサ部材１７が３つの押圧部２７を有する構成となっていたが、押圧部２７は少なくとも中央の１箇所に設けられていればコンデンサ素子１４を押圧することができる。
【００４１】
また、前記実施例では、破壊弁９を金属封口板４に形成しているが、これに限らず、破壊弁９を金属ケース２に設けることもできる。特には、幅が狭い金属ケース２の側面部や底面部が好ましい。
【００４２】
また、前記実施例では、アルミニウム部材７の穴部２３の縁部と金属線８とをレーザー溶接することで、金属線８とアルミニウム部材７とがレーザー溶接により接続され、互いの間の電気接触抵抗を低減させているが、これに限らず、レーザー溶接を行わなくても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１                コンデンサ
２                金属ケース
３                開口部
４                金属封口板
５                リード端子
６                絶縁部材
７                アルミニウム部材
８                金属線
９                破壊弁
１０              注液孔
１１              封止ピン
１２              電極箔
１３              セパレータ
１４              コンデンサ素子
１５              タブ
１５’            アルミタブ
１６              貫通孔
１７              スペーサ部材
１８              内部端子
１９，２０        貫通孔
２２              挿通部
２３              穴部
２４              保持部
２７              押圧部（押圧部材）
２８              フレーム部
２９              肉抜部
３０              板部
３１              延設片
３２              絶縁シート
【図１】
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【図２】
2011216697.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011216697.tif 000006
【図５】
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