(57)【要約】【課題】コンデンサ素子を金属ケース内に固定した素子固定用樹脂の密着性が悪くて耐振動性が劣るという課題を解決し、耐振動性に優れた製品を得ることができるアルミ電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】金属ケース３内で一度硬化した素子固定用樹脂をアルミ電解コンデンサの開口部側に断熱キャップ８を被せた状態で素子固定用樹脂が溶解を開始する温度以上で再溶解・再硬化させるようにした製造方法により、従来、硬化後の素子固定用樹脂内に発生していた気泡が無くなるばかりでなく、コンデンサ素子と素子固定用樹脂の密着性が向上してコンデンサ素子の固定を十分に行うことができ、しかもゴムリングが熱劣化を起こして亀裂が発生することもないために耐振動性を大幅に向上させることができる。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子を溶融状態にした素子固定用樹脂と共に有底筒状の金属ケース内に収納し、この金属ケースの開口部を封止した後に上記素子固定用樹脂を硬化させることによって金属ケース内にコンデンサ素子を固定するようにしたアルミ電解コンデンサの製造方法において、上記素子固定用樹脂を硬化させて金属ケース内にコンデンサ素子が固定されたアルミ電解コンデンサを素子固定用樹脂が溶解を開始する温度以上に加熱することにより素子固定用樹脂を再溶触し、その後、素子固定用樹脂を硬化させるようにしたアルミ電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
アルミ電解コンデンサを素子固定用樹脂が溶解を開始する温度以上に加熱する際に、断熱性を有した材料からなる断熱キャップでアルミ電解コンデンサの開口部近傍を覆うようにした請求項１に記載のアルミ電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に使用されるアルミ電解コンデンサの中で、特に耐振動性が要求されるアルミ電解コンデンサを製造する際に最適な、アルミ電解コンデンサの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５はこの種の従来のアルミ電解コンデンサの一例として、音響用のアルミ電解コンデンサの構成を示した断面図であり、図５において１０はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子１０は図示しない陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回し、巻き終わり部分に巻き止めテープ１１を貼り付けることによって構成され、さらにこのコンデンサ素子１０には図示しない駆動用電解液が含浸されているものである。
【０００３】
１２は上記コンデンサ素子１０を収納する有底円筒状の金属ケース、１３はこの金属ケース１２内にコンデンサ素子１０を固定するための素子固定用樹脂であり、この素子固定用樹脂１３としてはアタックチック構造、アイソタクチック構造、またはステレオ構造のポリプロピレンの少なくとも１種からなるポリプロピレン系の樹脂が一般的に用いられており、上記金属ケース１２内に素子固定用樹脂１３を溶融状態にして充填すると共にコンデンサ素子１０を収納して後述する端子板を用いて封止した後、素子固定用樹脂１３を硬化させることによって金属ケース１２内にコンデンサ素子１０を固定するようにしているものである。
【０００４】
１４は上記コンデンサ素子１０から引き出された外部引き出し用のリード１５が接続される一対の端子１６を備えて金属ケース１２の開口部に配設され、金属ケース１２の開放端を絞り加工することにより封止を行う端子板、１７はこの端子板１４の上面周縁に配設されて金属ケース１２の開放端を絞り加工する際に同時に締め付け加工されるゴムリングであり、これによりアルミ電解コンデンサの気密性を確保するように構成されたものであった。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−０４５８３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のアルミ電解コンデンサでは、金属ケース１２内にコンデンサ素子１０を固定するための素子固定用樹脂１３に気泡が入って硬化後の量に偏りが発生したり、コンデンサ素子１０との密着性が低下してコンデンサ素子１０の固定が十分にできないという課題を有していた。
【０００８】
従って、このような金属ケース１２内のコンデンサ素子１０の固定状態が悪いアルミ電解コンデンサは耐振動性が劣るために種々の問題が発生し、特に、金属ケース１２内でコンデンサ素子１０が振動するために外部引き出し用のリード１５に大きな負荷が加わって電圧の時間降下率が大きくなり、最悪の場合には外部引き出し用のリード１５が切断してしまうという課題を有していた。
【０００９】
なお、このような課題を解決する手段として、素子固定用樹脂１３が硬化したアルミ電解コンデンサを素子固定用樹脂１３が溶解を開始する温度以上に加熱することにより素子固定用樹脂１３を再溶解させて気泡を除去するということも試みたが、このような方法を採用すると気密性を確保するために用いられたゴムリング１７が熱劣化を起こして亀裂が発生し、気密性が低下するために採用できないという課題を有したものであった。
【００１０】
本発明はこのような従来の課題を解決し、コンデンサ素子と素子固定用樹脂との気密性を高め、耐振動性に優れたアルミ電解コンデンサを安定して生産することができるアルミ電解コンデンサの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、特に、素子固定用樹脂を硬化させて金属ケース内にコンデンサ素子が固定されたアルミ電解コンデンサを素子固定用樹脂が溶解を開始する温度以上に加熱することにより素子固定用樹脂を再溶解し、その後、素子固定用樹脂を硬化させるようにしたアルミ電解コンデンサの製造方法というものであり、この方法により、素子固定用樹脂に発生した気泡を除去して硬化後の量を均一にすると共に、コンデンサ素子との密着性を向上させてコンデンサ素子の固定を十分に行って耐振動性に優れたアルミ電解コンデンサを安定して生産することができるようになるという作用効果を有する。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、アルミ電解コンデンサを素子固定用樹脂が溶解を開始する温度以上に加熱する際に、断熱性を有した材料からなる断熱キャップでアルミ電解コンデンサの開口部近傍を覆うようにしたアルミ電解コンデンサの製造方法というものであり、この方法により、素子固定用樹脂が高温になって再溶解を開始しても、ゴムリングは断熱キャップで覆われているために温度上昇が緩和されて素子固定用樹脂よりも低い温度までしか上昇せず、このためにゴムリングが熱劣化を起こして亀裂が発生して気密性が低下することもなく、気密性に優れたアルミ電解コンデンサを安定して生産することができるようになるという作用効果を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、一実施の形態を用いて、本発明の特に請求項１，２に記載の発明について説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態によるアルミ電解コンデンサの構成を示した斜視図であり、図１において１はコンデンサ素子を示し、このコンデンサ素子１は図示しない陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回し、巻き終わり部分に巻き止めテープ２を貼り付けることによって構成され、さらにこのコンデンサ素子１には図示しない駆動用電解液が含浸されているものである。
【００１５】
３は上記コンデンサ素子１を収納する有底円筒状の金属ケース、４はこの金属ケース３内にコンデンサ素子１を固定するための素子固定用樹脂であり、本実施の形態では素子固定用樹脂４としてＡＰＰ（アタックチックポリプロピレン）を用い、上記金属ケース３内にこの素子固定用樹脂４を溶融状態にして充填すると共にコンデンサ素子１を収納して後述する端子板を用いて封止した後、素子固定用樹脂４を硬化させることによって金属ケース３内にコンデンサ素子１を固定するようにしたものである。
【００１６】
５は上記コンデンサ素子１から引き出された図示しない外部引き出し用のリードが接続される一対の端子６を備えて上記金属ケース３の開口部に配設され、金属ケース３の開放端を絞り加工することにより封止を行う端子板、７はこの端子板５の上面周縁に配設されて金属ケース３の開放端を絞り加工する際に同時に締め付け加工されるゴムリングであり、これによりアルミ電解コンデンサの気密性を確保するように構成されたものである。
【００１７】
次に、このように構成された本実施の形態によるアルミ電解コンデンサの製造方法について説明すると、まず、陽極箔と陰極箔に外部引き出し用のリードを夫々接続した後、陽極箔と陰極箔の間にセパレータを介在させて巻回し、巻き終わり部分に巻き止めテープ２を貼り付けることによりコンデンサ素子１を作製する。
【００１８】
次に、このコンデンサ素子１から引き出されたリードを端子板５に設けられた一対の端子６に夫々接続した後、このコンデンサ素子１に駆動用電解液を含浸させる。
【００１９】
次に、１５０℃に加熱することにより溶融状態にした素子固定用樹脂４を金属ケース３の内部に充填した後、上記駆動用電解液が含浸されたコンデンサ素子１を金属ケース３内に収納し、続いて金属ケース３の開口部に端子板５を配設すると共に、この端子板５の上面周縁にゴムリング７を配置した状態で金属ケース３の開放端を絞り加工することにより金属ケース３の封止を行った後、所定の時間放置することによって上記素子固定用樹脂４を自然冷却により硬化させてアルミ電解コンデンサを作製する。
【００２０】
次に、図２に示すように、上記素子固定用樹脂４が硬化したアルミ電解コンデンサの開口部（端子板５）側にノンアスベスト系断熱材からなる断熱キャップ８を被せた状態で図３に示す恒温槽９内にアルミ電解コンデンサを投入し、素子固定用樹脂４が溶解を開始する温度以上である１７０±５℃、４５±５分の条件でアルミ電解コンデンサを加熱することにより金属ケース３内で硬化した素子固定用樹脂４を再溶解させた後、上記恒温槽９内からアルミ電解コンデンサを取り出して所定の時間放置することによって上記再溶解した素子固定用樹脂４を再硬化させて本実施の形態のアルミ電解コンデンサを作製した。
【００２１】
なお、図４は上記アルミ電解コンデンサの開口部（端子板５）側に被せた断熱キャップ８の構成を示した断面図であり、この断熱キャップ８はガラスクロスが含有された特殊合成樹脂からなるノンアスベスト系の断熱材によって構成されており、その内部にはアルミ電解コンデンサの金属ケース３ならびに一対の端子６が嵌まり込む凹部が設けられており、本実施の形態ではφ６４×Ｌ１０８ｍｍのサイズのアルミ電解コンデンサにφ８５×Ｌ３９のサイズの断熱キャップ８を被せた構成としたものである。
【００２２】
また、この断熱キャップ８をアルミ電解コンデンサの開口部（端子板５）側に被せた状態で恒温槽９内に投入し、所定の条件（１７０℃、４５分）で加熱した際のアルミ電解コンデンサの要部の温度上昇を測定した結果を断熱キャップ８を被せないものと比較して（表１）に示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
この（表１）から明らかなように、素子固定用樹脂４が再溶解を開始する温度以上（１２５℃以上）に上昇しているかどうかを最も近似値で確認できる部分であるコンデンサ素子１の外周面の温度は、断熱キャップ８の有無に拘らず略同様の温度に上昇し、また必要以上（１５０℃）に温度上昇すると熱劣化により亀裂が発生して気密性が低下してしまうゴムリング７は、断熱キャップ８が無い場合と比較して１０℃近く温度上昇が抑えられており、断熱キャップ８による断熱効果が十分に現れていることが分かるものであり、この断熱キャップ８の有無によるゴムリング７の亀裂発生状況を確認した結果を（表２）に示す。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
この（表２）から明らかなように、ゴムリング７の温度上昇による亀裂発生状況は、断熱キャップ８が無い場合は半数以上亀裂が発生するのに対し、断熱キャップ８を被せた場合は皆無となり、このことからも断熱キャップ８による断熱効果が十分に現れていることが分かるものである。
【００２７】
このように、金属ケース３内で一度硬化した素子固定用樹脂４をアルミ電解コンデンサの開口部（端子板５）側に断熱キャップ８を被せた状態で素子固定用樹脂４が溶解を開始する温度以上で再溶解・再硬化させるようにした本実施の形態によるアルミ電解コンデンサは、従来、硬化後の素子固定用樹脂内に発生していた気泡が無くなるばかりでなく、コンデンサ素子１と素子固定用樹脂４の密着性が向上してコンデンサ素子１の固定を十分に行うことができ、しかもゴムリング７が熱劣化を起こして亀裂が発生することもないため、従来の大きな問題であった耐振動性を大幅に向上させることが可能になるものであり、この耐振動性を確認した結果を従来品（再溶解・再硬化なし）と比較して（表３）に示す。
【００２８】
なお、試験条件はＤＣ１０Ｖの電圧を印加した状態で、Ｘ・Ｙ・Ｚ方向に５０Ｇｒｍｓの振動レベルを２４０秒間加振するランダム振動試験を行った。
【００２９】
【表３】
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【００３０】
この（表３）から明らかなように、再加熱を行っていない従来品はコンデンサ素子１の固定が十分でないことから外部引き出し用のリードにストレスがかかり、振動試験中にＸ・Ｙ・Ｚ方向の全てにおいて電圧の時間降下率が大きくなっているのに対し、断熱キャップ８を被せて再加熱を行った本発明品は振動を加えない場合の電圧の時間降下率とＸ・Ｙ・Ｚ方向の振動試験中の電圧の時間降下率に差がないことからコンデンサ素子１の固定が十分に行われており、外部引き出し用のリードにストレスがかからないために不良品の発生は皆無となるものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によるアルミ電解コンデンサの製造方法は、金属ケース内で一度硬化した素子固定用樹脂をアルミ電解コンデンサの開口部（端子板）側に、断熱キャップ８を被せた状態で素子固定用樹脂が溶解を開始する温度以上で再溶解・再硬化させるようにしたことにより、従来、硬化後の素子固定用樹脂内に発生していた気泡が無くなるばかりでなく、コンデンサ素子と素子固定用樹脂の密着性が向上してコンデンサ素子の固定を十分に行うことができ、しかもゴムリングが熱劣化を起こして亀裂が発生することもないため、従来の大きな問題であった耐振動性を大幅に向上させることが可能になるという格別の作用効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるアルミ電解コンデンサの構成を示した斜視図
【図２】同アルミ電解コンデンサに断熱キャップを被せた状態を示した正面図
【図３】同断熱キャップを被せたアルミ電解コンデンサを恒温槽内で加熱する状態を示した斜視図
【図４】同断熱キャップの構成を示した断面図
【図５】従来のアルミ電解コンデンサの構成を示した断面図
【符号の説明】
１　コンデンサ素子
２　巻き止めテープ
３　金属ケース
４　素子固定用樹脂
５　端子板
６　端子
７　ゴムリング
８　断熱キャップ
９　恒温槽
【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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