(57)【要約】【課題】内部リードと外部端子の接続部が接触不良を起こし易いという課題を解決し、信頼性に優れたアルミ電解コンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】内部リード２に設ける貫通孔をアルミリベット５の外径より小さい寸法にすると共に、この貫通孔の周縁を絞り加工して円筒部２ａを一体で設けた構成とすることにより、貫通孔にアルミリベット５を嵌め込んで先端部をかしめる際、円筒部２ａの内周面がアルミリベット５の外周面と接触した状態でかしめられるために内部リード２と外部端子４の電気的な接続が確実に行われるようになって信頼性の高い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。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部リードの一端が夫々接続された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することにより構成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を駆動用電解液と共に収納した有底筒状の金属ケースと、上記内部リードの他端が夫々接続される一対の外部端子を備え、上記金属ケースの開口部に配設されて金属ケースを封止した端子板からなるアルミ電解コンデンサにおいて、上記内部リードの他端に貫通孔を設けると共にこの貫通孔の周縁を絞り加工して円筒部を一体に形成し、この円筒部内に外部端子取り付け用のアルミリベットを嵌め込んで円筒部の内周面とアルミリベットの外周面が接触した状態でアルミリベットの先端部をかしめることにより上記端子板に設けた外部端子と内部リードを電気的に接続したアルミ電解コンデンサ。
【請求項２】
先端に下孔開け部を有したパンチと、このパンチの下孔開け部が嵌まり込む孔を有したダイスを用い、陽極箔ならびに陰極箔に接続されるアルミニウム製の内部リードの一端に上記パンチを下降させて下孔を開け、引き続きパンチを下降させることにより上記下孔を絞り加工して円筒部を一体で形成するようにしたアルミ電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
内部リードに開ける下孔をアルミリベットの外径の４０〜７０％の寸法にした請求項２に記載のアルミ電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
アルミリベットの先端部にテーパを設けた請求項２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外部端子を備えたアルミ電解コンデンサ及びそ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構成を示した断面図、図６は同要部断面図、図７は同かしめ前の要部断面図であり、図５〜図７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はアルミニウム箔を粗面化し、陽極酸化処理により誘電体酸化皮膜層が形成された陽極箔（図示せず）と、アルミニウム箔を粗面化した陰極箔（図示せず）をその間にセパレータ（図示せず）を介在させて巻回することにより構成されたものである。
【０００３】
１１は上記陽極箔と陰極箔に夫々一端が接続されたアルミニウム製の内部リード、１２は端子板、１３はこの端子板１２に設けられた一対の外部端子、１４はアルミリベット、１５はアルミニウム製のスペーサであり、上記アルミリベット１４により外部端子１３を端子板１２に取り付けると共に、この端子板１２を挿通して突出したアルミリベット１４の先端をスペーサ１５を介して内部リード１１の他端に予め設けられた貫通孔に嵌め込んだ後、スペーサ１５を介してアルミリベット１４の先端部をかしめることにより内部リード１１と外部端子１３の電気的な接続を行っているものであり、上記内部リード１１の他端に予め設ける貫通孔φＣは作業性等を考慮してアルミリベット１４の外径φＤよりやや大き目の寸法に形成されているものであった。
【０００４】
１６は上記コンデンサ素子１０を図示しない駆動用電解液と共に収納した有底円筒状の金属ケース、１６ａはこの金属ケース１６の外周面に装着された塩化ビニール製の樹脂スリーブであり、この金属ケース１６の開口部は上記端子板１２を挟み込むように周囲を絞り加工することにより封止されており、これにより一対の外部端子１３を備えたアルミ電解コンデンサが構成されているものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のアルミ電解コンデンサにおいては、コンデンサ素子１０から引き出された一対の内部リード１１と端子板１２に設けられた一対の外部端子１３の電気的な接続は、内部リード１１の他端に予め設けられた貫通孔にアルミリベット１４を嵌め込んだ後にアルミリベット１４の先端部をかしめることにより接続するようにした構成であり、しかも上記貫通孔φＣは作業性等の関係でアルミリベット１４の外径φＤよりやや大き目の寸法に形成されているため、内部リード１１と外部端子１３（アルミリベット１４）の接触は内部リード１１の平面部以外には打ち抜き加工によりアルミニウムが露出した貫通孔の一部のみしか接触していない状態になっていた。
【０００６】
しかしながら上記陽極箔に接続された内部リード１１は陽極酸化処理により表面に誘電体酸化皮膜層が形成されているために内部リード１１の表面部がアルミリベット１４と接触しても電気的な接続が得られ難いという固有の欠点を有しており、さらにアルミ電解コンデンサの使用に伴ってアルミニウムが露出した貫通孔まで浸入した駆動用電解液の化学反応により露出したアルミニウムに酸化皮膜が生成するために益々電気的な接続が得られ難くなり、接触不良による動作不良を引き起こすという問題を有していた。
【０００７】
このために、内部リード１１に設ける貫通孔に代えて十字状の切り込みを入れ、この切り込みにアルミリベット１４を無理矢理嵌め込んでからかしめるという試みも検討したが、このような方法で行うと十字状の切り込みの先端部分が破断し、その破片によってショート不良を誘発するという新たな問題が発生するために採用できず、根本的な解決策が無いという課題を有したものであった。
【０００８】
本発明はこのような従来の課題を解決し、内部リードと外部端子の電気的な接続を確実に行うことができる信頼性に優れたアルミ電解コンデンサを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【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、内部リードの一端が夫々接続された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することにより構成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を駆動用電解液と共に収納した有底筒状の金属ケースと、上記内部リードの他端が夫々接続される一対の外部端子を備え、上記金属ケースの開口部に配設されて金属ケースを封止した端子板からなるアルミ電解コンデンサにおいて、上記内部リードの他端に貫通孔を設けると共にこの貫通孔の周縁を絞り加工して円筒部を一体に形成し、この円筒部内に外部端子取り付け用のアルミリベットを嵌め込んで円筒部の内周面とアルミリベットの外周面が接触した状態でアルミリベットの先端部をかしめることにより上記端子板に設けた外部端子と内部リードを電気的に接続した構成としたものであり、これにより、内部リードに設けられた貫通孔にアルミリベットを嵌め込んだ後にアルミリベットの先端部分をかしめて内部リードと外部端子の電気的な接続を行う際に、絞り加工により貫通孔に一体で形成された円筒部の内周面がアルミリベットの外周面と接触した状態でかしめられるようになり、このために内部リードと外部端子の電気的な接続が確実に行われるようになって信頼性の高い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。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、先端に下孔開け部を有したパンチと、このパンチの下孔開け部が嵌まり込む孔を有したダイスを用い、陽極箔ならびに陰極箔に接続されるアルミニウム製の内部リードの一端に上記パンチを下降させて下孔を開け、引き続きパンチを下降させることにより上記下孔を絞り加工して円筒部を一体で形成す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、極めて容易な方法で内部リードと外部端子の電気的な接続を確実に行うことができるという作用効果を有する。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、内部リードに開ける下孔をアルミリベットの外径の４０〜７０％の寸法にしたという製造方法である。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、アルミリベットの先端部にテーパを設けたという製造方法であり、この方法により、内部リードに設けた貫通孔にアルミリベットを嵌め込む際に嵌め込み易くなって作業性を向上させることができるという作用効果を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に請求項１〜４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断面図、図２（ａ），（ｂ）は同要部のかしめ前の断面図とかしめ後の断面図、図３は同要部断面図であり、図１〜図３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はアルミニウム箔を粗面化し、陽極酸化処理により誘電体酸化皮膜層が形成された陽極箔（図示せず）と、アルミニウム箔を粗面化した陰極箔（図示せず）をその間にセパレータ（図示せず）を介在させて巻回することにより構成されたものである。
【００１５】
２は上記陽極箔と陰極箔に夫々一端が接続されたアルミニウム製の内部リード、２ａはこの内部リード２の貫通孔に一体で設けられた円筒部、３は端子板、４はこの端子板３に設けられた一対の外部端子、５はアルミリベット、６はアルミニウム製のスペーサであり、上記アルミリベット５により外部端子４を端子板３に取り付けると共に、この端子板３を挿通して突出したアルミリベット５の先端部をスペーサ６を介して内部リード２の他端に予め設けられた貫通孔の円筒部２ａ内に嵌め込んだ後、スペーサ６を介してアルミリベット５の先端部をかしめることにより内部リード２と外部端子４の電気的な接続を行っているものである。
【００１６】
７は上記コンデンサ素子１を図示しない駆動用電解液と共に収納した有底円筒状の金属ケース、７ａはこの金属ケース７の外周面に装着された塩化ビニール製の樹脂スリーブであり、この金属ケース７の開口部は上記端子板３を挟み込むように周囲を絞り加工することによって封止されており、これにより一対の外部端子４を備えたアルミ電解コンデンサが構成されているものである。
【００１７】
また、図３に示すように上記内部リード２の他端に予め設ける貫通孔φＡはアルミリベット５の外径φＢより小さい寸法に形成されており、本実施の形態では内部リード２の他端に設けた貫通孔φＡをφ１．０ｍｍ、アルミリベット５の外径φＢをφ２．３ｍｍ、すなわち、内部リード２に設ける貫通孔φＡがアルミリベット５の外径φＢの４３．５％の大きさになる寸法に形成したものである。
【００１８】
また、図４（ａ）〜（ｃ）は本実施の形態による内部リード２に設ける貫通孔と、この貫通孔に円筒部２ａを一体で形成する製造方法を示したものであり、同図において８はパンチであり、このパンチ８は本体部の外径寸法がアルミリベット５の外径φＢと同じ寸法であるφ２．３ｍｍに形成されると共に、テーパを介して先端部には下孔開け部８ａが設けられており、この下孔開け部８ａの外径寸法は上記貫通孔φＡと同じ寸法であるφ１．０ｍｍに形成されている。９は上記パンチ８の下孔開け部８ａが嵌まり込む孔を設けたダイスであり、図４（ａ）に示すようにスペーサ６上に内部リード２を配設し、続いて図４（ｂ）に示すようにパンチ８を下降させて内部リード２に下孔を開け、続いて図４（ｃ）に示すようにパンチ８をさらに下降させて内部リード２に開けた下孔を絞り加工することによって円筒部２ａを一体で形成するようにしたもので、これを連続した一連の動作で行うようにしたものである。
【００１９】
このように上記内部リード２の他端に予め設ける貫通孔φＡをアルミリベット５の外径φＢより小さい寸法に形成すると共に、この貫通孔の周縁を絞り加工して円筒部２ａを一体に設けることにより、この円筒部２ａ内にアルミリベット５を嵌め込んで、アルミリベット５の先端部分をかしめて内部リード２とアルミリベット５の電気的な接続を行う際に、円筒部２ａの内周面がアルミリベット５の外周面と接触した状態でかしめられるために内部リード２と外部端子４（アルミリベット５）の電気的な接続が確実に行われるようになって信頼性の高い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ものである。
【００２０】
なお、上記内部リード２の他端に予め設ける貫通孔φＡの寸法を変化させたアルミ電解コンデンサ（４００Ｖ１００μＦ）を各々１００個作製し、１１０℃リプル重畳負荷試験（３０００ｈ）後の接続の信頼性を評価した結果を（表１）に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
この（表１）から明らかなように、内部リード２に予め設ける貫通孔φＡがアルミリベット５の外径φＢの３０％以下である寸法の場合には、上記図４を用いて説明したように、パンチ８により内部リード２に開けた下孔を絞り加工することによって円筒部２ａを一体で形成する際に貫通孔が破断し、これによって発生する破片によってショート不良を誘発するために好ましくなく、また同比率が８０％以上である寸法の場合には、パンチ８により内部リード２に開けた下孔を絞り加工することによって円筒部２ａを一体で形成する際に絞り加工するための面積が不足しているために貫通孔が不均一に変形して接触不良を誘発するので好ましくなく、最適な範囲は４０〜７０％の範囲となる寸法である。
【００２３】
また、上記アルミリベット５の先端部に、先端部が内部リード２に設けた貫通孔φＡの寸法と同じ、またはそれ以下の大きさになるようなテーパを設けることにより、内部リード２に設けた貫通孔にアルミリベット５を嵌め込む際に嵌め込み易くなって作業性を向上させることができるようになるものである。
【００２４】
【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は、内部リードの他端に予め設ける貫通孔をアルミリベットの外径より小さい寸法に、好ましくは貫通孔をアルミリベットの外径の４０〜７０％の大きさとなる寸法に形成すると共に、この貫通孔の周縁を絞り加工して円筒部を一体に形成することにより、貫通孔にアルミリベットを嵌め込んだ後に先端部をかしめて内部リードと外部端子の電気的な接続を行う際に、円筒部の内周面がアルミリベットの外周面と接触した状態でかしめられるために内部リードと外部端子の電気的な接続が確実に行われるようになって信頼性の高い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という格別の作用効果を奏するものである。
【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断面図
【図２】（ａ）同要部のかしめ前の断面図
（ｂ）同かしめ後の断面図
【図３】同要部断面図
【図４】（ａ）〜（ｃ）同内部リードに設ける貫通孔と円筒部を一体で形成する製造方法を示した製造工程図
【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
【図６】同要部断面図
【図７】同かしめ前の要部断面図
【符号の説明】
１　コンデンサ素子
２　内部リード
２ａ　円筒部
３　端子板
４　外部端子
５　アルミリベット
６　スペーサ
７　金属ケース
７ａ　樹脂スリーブ
８　パンチ
８ａ　下孔開け部
９　ダイス
【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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