(57)【要約】【課題】従来、高温下で使用するコンデンサー用外部端子は、外周に添って縦断面コ状の環状溝やアリ溝を設け、外部端子と封止板の間からコンデンサーないの電解液が漏出しないように工夫したが、溝の縦断面の直角或は鋭角な底面と壁面の角に気泡状の気体が溜り、所期の目的を達せなかった。本発明は、外部端子外周の溝内に気体溜り防止構造を設けることによりコンデンサー内の電解液漏出を防止できるコンデンサー用外部端子及びコンデンサーを提供することを目的としている。【解決手段】本発明のコンデンサー用外部端子は、ケース２の開口を密封する封止板５の表裏を貫通する外部端子４であって、該外部端子４の外周に添って設けた環状溝１２と、該環状溝１２の縦断面の底面１３と壁面１４の間に設けた気体溜り防止構造としての弧状面１５或は傾斜面１６と、を備えていることを特徴とする。【選択図】  図１
2004235340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースの開口を密封する封止板の表裏を貫通する端子であって、
該端子の外周に添って設けた溝と、
該溝内に設けた気体溜り防止構造と、
を備えていることを特徴とするコンデンサー用外部端子。
【請求項２】
前記溝が、環状溝であり、前記気体溜り防止構造が、環状溝の縦断面における底面と壁面の間に設けた弧状面であることを特徴とする請求項１記載のコンデンサー用外部端子。
【請求項３】
前記溝が、環状溝であり、前記気体溜り防止構造が、環状溝の縦断面における底面と壁面の間に設けた傾斜面であることを特徴とする請求項１記載のコンデンサー用外部端子。
【請求項４】
前記溝が、環状溝であり、前記気体溜り防止構造が、環状溝の縦断面における底面と鈍角に設けた傾斜した壁面であることを特徴とする請求項１記載のコンデンサー用外部端子。
【請求項５】
一端に開口を有するケースと、
該ケースの開口を密封する封止板と、
該封止板の表裏を貫通する請求項１乃至４の内１項記載のコンデンサー用外部端子と、
を備えていることを特徴とするコンデンサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサー用外部端子及びコンデンサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電解液をケース内に密封したコンデンサーは、ケースの開口に合成樹脂製封止板を取付けていた。この封止板には、電極として２個の金属製外部端子（以下単に端子と言う）が、合成樹脂のインサート成形により表裏を貫通して取り付けられている。このような端子を有する封止板によりケースの開口を密封したコンデンサーを例えば自動車に取付けた場合、走行中の自動車のエンジンルーム内は、コンデンサーの雰囲気温度が１５０℃以上に達する。こうした高温下において封止板は熱膨張するが、端子の熱膨張率より合成樹脂の熱膨張率が大きいため、端子と合成樹脂の間にミクロン単位の間隙が生ずる。当然、ケース内の電解液も熱膨張により体積が増えており、ケース内の圧力が高まり前記端子と合成樹脂間の間隙から電解液が漏れ出すことになる。
【０００３】
こうした高温下の電解液漏出防止策として端子の外周に環状溝を施したものがある（特開平８―１４８３９０号：特許文献１、特開平１０―２７５７４４号：特許文献２、参照）。
【０００４】
以下、図６乃至８により従来のコンデンサーの端子について説明する。図６は特許文献１に記載されたコンデンサー１００の断面図であり、拡大部分はコンデンサー１００の陽極又は陰極の外部端子１０１のリベット１０２の外周に設けた２つのフランジ状突起１０３間の溝１０４を示している。リベット１０２の外周に設けた溝１０４の縦断面形状は、コ状となっている。この縦断面コ状の溝１０４の底面１０５と壁面１０６の角部Ａの角度は直角即ち９０度に形成してある。図７に示すように、このリベット１０２を使ってコンデンサー１００の封口体１０７をインサート成形する際、白抜き矢印の方向から合成樹脂が、先端が弧状を描いて溝１０４内に流入する。しかしながら、溝１０４内の９０度に形成した底面１０５と壁面１０６の角部Ａに合成樹脂が十分に入り切れず微量の気体が気泡１０８として残り易い。１０９は陽極又は陰極の内部端子、１１０は円筒部、１１１はケースである。
【０００５】
図８は特許文献２に記載された端子１２０の外周に合成樹脂製封口板１２１を取り付けた状態の要部拡大縦断面図であり、拡大部分は、端子１２０の外周のつば部１２２間の切り溝１２３（アリ溝状）を示している。この切り溝１２３の底面１２４と壁面１２５の角部Ｂの角度は鋭角に形成してあり、切り溝１２３内に流入した熱膨張率の大きな合成樹脂が温度上昇により膨張しても、切り溝１２３の内部より開口が狭いため抑制力が働き端子１２０と合成樹脂製封口板１２１の間に隙間が生じ難い。しかしながら、切り溝１２３の底面１２４と壁面１１５の角部Ｂが鋭角となっているため、前記９０度で形成した底面１０５と壁面１０６の角部Ａよりも気泡１０８が残り易い。１２６はねじ穴、１２７は接続部である。
【０００６】
何れの場合も、物質固有の熱膨張率の違いから、高温時に、封口体１０７或は合成樹脂製封口板１２１に隙間が生じないように、リベット１０２或は端子１２０の外周に溝１０４や切り溝１２３を設けたものである。この溝１０４や切り溝１２３は、リベット１０２や端子１２０が封口体１０７や封口板１２１から抜け落ちないためであると共にリベット１０２や端子１２０の外周表面と合成樹脂で成形した封口体１０７や封口板１２１の接着面を延伸し接着力を強化するためのものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平８―１４８３９０号公報  図１
【特許文献２】特開平１０―２７５７４４号公報  図１（ａ）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記２つの特許文献１，２のリベットと端子を使った封口体又は封口板によりケースの開口を密封し試作品を５個づつ計１０個つくり、ケース内に約０．４ＭＰａの内圧を加え繰返しテストしたが、何れの試作品もリベット或は端子と封口体或は封口板の間から電解液漏出の原因となる僅かなエアー漏れを避けられなかった。しかも、同一封口体或は封口板であってもテストの度にエアー漏れ位置が変わることが分かった。
【０００９】
溝内に合成樹脂が流入する際、図７の白抜き矢印方向に流入するが、金型の形状や射出成形時の樹脂の温度或は樹脂を金型内に注入する湯口の位置や金型の形状或は射出圧力等により合成樹脂の流入方向が千変万化する。そして、上記の漏れの状態を種々検討した結論は、インサート成形時にコ状の溝１０４或は切り溝１２３の角部に大気や合成樹脂から発生するガスなどの僅かな量が気泡１０８として残存するのが原因であると考えられた。すなわち、この気泡１０８が高温時に膨張して外部端子と合成樹脂の間に隙間を生じさせるのである。
【００１０】
一方、高温下ではケース１１１内の電解液も膨張し、ケース１１１内が高圧状態になり、前述のリベット１０２や端子１２０と合成樹脂製の封口体１０７或は封口板１２１の間に隙間があれば、そこから電解液が漏出することになる。特に、雰囲気温度が１５０℃以上の高温に達する場合、角部Ａ，Ｂに気泡１０８として残った気体が、金属製のリベット１０２や端子１２０、合成樹脂製の封口体１０７や封口板１２１よりも膨張率が高いため大きく膨張する（図７の３本の→方向に膨張する）。従って、リベット１０２或は端子１２０と封口体１０７或は封口板１２１の間をミクロン単位で僅かに押し広げ、広がった隙間から電解液が漏出することとなる。
【００１１】
本発明は、常温時は言うに及ばず高温下であっても外部端子と合成樹脂製の封止板の間から電解液が漏出しないようにリベットや端子の外周の溝の縦断面形状を工夫し、インサート成形時に溝内に合成樹脂をスムースに流入させ、溝内、特に溝の底面と壁面との角部に気体が気泡として残らない形状のコンデンサー用外部端子及びコンデンサーを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンデンサー用外部端子は、ケースの開口を密封する封止板の表裏を貫通する端子であって、該端子の外周に添って設けた溝と、該溝内に設けた気体溜り防止構造と、を特徴とする。
【００１３】
前記溝を環状溝とし、前記気体溜り防止構造を環状溝の縦断面における底面と壁面の間に設けた弧状面や傾斜面としたり、底面と鈍角に設けた壁面とすることもできる。
【００１４】
本発明のコンデンサーは、一端に開口を有するケースと、該ケースの開口を密封する封止板と、該封止板の表裏を貫通する前記各種コンデンサー用外部端子と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施例を図面に従って説明する。図１に示すように、コンデンサー１は、一端に開口を有する有底のケース（一般には金属製）２内にコンデンサー素子３と図示しない電解液を収納し、開口は外部端子（一般に金属製で、アルミ端子が多用されている。以下、単に端子と言う）４が表裏を貫通する封止板５で密封してある。密封手段は、一般にケース２の開口近傍をカールさせ、封止板５の外周に取付けたゴム等環状の弾性体で形成したパッキン６と共にカール部１１を緊圧縮している。
【００１６】
ケース２内のコンデンサー素子３には、一般に、リード箔７の一端が取付けてあり、リード箔７の他端は、環状の端部７ａとして形成され、前記外部端子４の下端の突起９に外挿され、更にワッシャー８が外挿された上で、突起９の先端９ａをカシメることにより固定してある。外部端子４の上端には、一般に雌ネジ穴１０が設けてあり、図示しない外部導体を取付けられるようになっている。
【００１７】
外部端子４の下方部の外周に添って１或は複数の環状溝１２（図では３個）を設ける。封止板５は、外周に添って環状溝１２を有する外部端子４を用いインサート成形により外部端子４の外周に合成樹脂で成形する。この外部端子４の溝内には、成形時に合成樹脂が流入し封止板５と外部端子４が密着し取外せないようになっている。環状溝１２の縦断面は、コ状に形成してあり、環状溝１２の底面１３と壁面１４の間に気体溜り防止構造としての弧状面１５或は傾斜面１６を形成する。
【００１８】
図２乃至図５により気体溜り防止構造としての弧状面１５、傾斜面１６、壁面（立上り面）２０を環状溝１２，１７，２２の縦断面形状により更に詳述する。
【００１９】
図２に示すように、環状溝１２の底面１３と壁面（立上り面）１４の間に弧状面１５を設ける。この弧状面１５は、小径の円弧状面１５ａであっても良く、大径の円弧状面１５ｂであっても良い。更に、弧状面１５は、放物線やその他の弧状面であっても良く、底面１３と壁面１４とが滑らかに連続した面として形成してあれば良い。又、弧状面１５と壁面１４の縦断面が放物線を描く一体の弧状面であっても良い。
【００２０】
図３に示すように、弧状面１５の代わりに傾斜面１６とすることもできる。弧の傾斜面１６は、底面１３と壁面１４の両者と４５度の角度で形成した傾斜面１６ａとしたり、６０度或は３０度の角度で形成したり、その他任意の角度で形成した傾斜面１６ｂとすることもできる。即ち、底面１３と壁面１４の角度を直角や鋭角ではなく、鈍角に形成することが重要である。
【００２１】
以上縦断面コ状の環状溝１２について説明したが、図４に示すように、環状溝１２がアリ溝１７の場合であってもアリ溝１７の底面１８と壁面１９の間に傾斜面１６ａ，１６ｂを設けることができる。傾斜面１６ａ，１６ｂ代えて前述の弧状面１５ａ，１５ｂとしてもよい。
【００２２】
更に、図５に示すように、環状溝１２が壁面即ち立上り面２０が外周に向って拡開する傾斜面２０（２０ａ，２０ｂ）の場合も底面２１と立上り面２０の角度が鈍角となるので、縦断面台形の環状溝２２であっても良い。
【００２３】
上記構成の気体溜り防止構造としての弧状面１５、傾斜面１６、壁面（立上り面）２０を有する環状溝１２，１７，２２付端子４は、封止板５をインサート成形する際、合成樹脂が環状溝１２，１７，２２内にスムーズに流入し、図７により説明した従来例の外部端子の円筒部１１０の溝１０１のように、内部に気体（大気）が気泡Ａとして残らない。従って、高温下に使用されたときのコンデンサー１の外部端子４外周の環状溝１２，１７，２２内の残留気泡Ａの膨張による外部端子４と封止板５の剥離が起こらず、隙間が生じない。このように、隙間がないからコンデンサー１内の電解液が漏出することもない。
【００２４】
尚、図では、環状溝を縦断面コ状、アリ溝、及び、縦断面台形状の３形状で示しているが、縦断面半円形など他の形状であっても良く、環状溝の縦断面に直角或は鋭角な角がなければ、如何なる縦断面形状の溝であっても良い。
【００２５】
【実施例】
上記構成の実施の形態のうち図２及び図３の構成の底面１３と壁面１４の角が弧状面１５である端子４と、角が傾斜面１６である端子４の直径が５０φ，６０φ，７０φ，８０φ，９０φを夫々２０個づつ合計２００個つくり、これらの端子を有する合成樹脂製封止板を試作した。続いて、これらの封止板によりケースの開口を密封し、ケース内に０．４ＭＰａの圧力を加え水中に沈下したが、エアー漏れする物がなかった。
【００２６】
【発明の効果】
本願発明に係るコンデンサー用外部端子は、端子の外周に添って設けた溝内に気体溜り防止構造を設けたので、端子を使ってインサート成形により合成樹脂製封止板を成形する際、溝内に合成樹脂がスムーズに流入し、溝内に気体が気泡として残らなくなった。従って、高温下において、気体が膨張して端子と封止板の間を押し広げ隙間を生ずることがないから、端子と封止板の間からコンデンサー内の電解液が漏出することがない。
【００２７】
前記溝が環状溝であり、気体溜り防止構造が、環状溝の縦断面の底面と壁面（立上り面）の間に設けた弧状面或は傾斜面であり、底面と壁面（立上り面）が直角或は鋭角になっていないので、環状溝に合成樹脂がスムーズに流入し気体が気泡として残らなくなった。その結果、前記効果と同様、高温下に気泡状の気体が膨張し端子と封止板の間を押し広げることがなく、前述の場合と同様、コンデンサー内の電解液が漏出しない。又、環状溝がアリ溝の場合や立上り面が外周に向って拡介する壁面の場合も同様である。
【００２８】
本発明のコンデンサーは、上記効果を有するコンデンサー用外部端子を備えているので、コンデンサーを高温下で使用しても、外部端子と封止板間に気体である気泡が存在しないから、外部端子と封止板の間を押し広げて隙間を生じさせるする要素がない。従って、高温下で膨張した電解液が隙間のない外部端子と封止板の間から漏出することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンデンサーの要部拡大図付要部拡大縦断面図である。
【図２】本発明に係るコンデンサー用外部端子の要部拡大縦断面図である。
【図３】本発明に係るコンデンサー用外部端子の要部拡大縦断面図である。
【図４】本発明に係るコンデンサー用外部端子の要部拡大縦断面図である。
【図５】本発明に係るコンデンサー用外部端子の要部拡大縦断面図である。
【図６】従来例のコンデンサー用リベットの要部拡大縦断面図付断面図である。
【図７】従来例のコンデンサー用外部端子の溝に合成樹脂が入る状態を示す要部拡大縦断面図である。
【図８】従来例のコンデンサー用端子の要部拡大縦断面図付断面図である。
【符号の説明】
１      コンデンサー
２      ケース
３      コンデンサー素子
４      外部端子
５      封止板
６      パッキン
７      リード箔
７ａ    リード箔の環状端部
８      ワッシャー
９      端子下端の突起
９ａ    端子の押し潰した先端
１０    雌ネジ穴
１１    カール部
１２    環状溝
１３    環状溝の底面
１４    環状溝の壁面（立上り面）
１５    弧状面
１５ａ  小径の円弧状面
１５ｂ  大径の円弧状面
１６    傾斜面
１６ａ  ４５度の傾斜面
１６ｂ  他の角度の傾斜面
１７    アリ溝
１８    底面
１９    壁面
２０    壁面（立上り面）
２０ａ  外周に向って拡開する傾斜面
２０ｂ  外周に向って拡開する傾斜面
２１    底面
２２    環状溝
【図１】
2004235340.tif 000003
【図２】
2004235340.tif 000004
【図３】
2004235340.tif 000005
【図４】
2004235340.tif 000006
【図５】
2004235340.tif 000007
【図６】
2004235340.tif 000008
【図７】
2004235340.tif 000009
【図８】
2004235340.tif 000010