(57)【要約】【課題】コンデンサ素子を収容し、開口部に封口部材が装着されるコンデンサ用外装ケースの収容空間の利用率を高めるとともに開口端部での安定した封止状態を実現する。【解決手段】封口板７を固定する所定部位の外装ケース６外周面に溝部１１を形成するとともにこの溝部１１を縦方向に圧縮して外装ケース６内周面に突起部１２を形成し、この突起部１２が、封口板７を外装ケース６の開口部に装着した際に、封口板７を外装ケース６の開口端面とほぼ平行に配置する載置部１４となるので、安定した封止状態を実現することができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子を収容し、開口部に封口部材が装着されるコンデンサ用外装ケースであって、封口部材を固定する所定部位の外周面に溝部を形成するとともにこの溝部を縦方向に圧縮することにより外装ケース内周面に突起部を形成し、この突起部が、封口部材を外装ケースの開口部に装着した際に、封口部材を外装ケースの開口端面とほぼ平行に配置する載置部を備えるコンデンサ用外装ケース。
【請求項２】
前記突起部が外装ケースの開口端面方向に突出した請求項１記載のコンデンサ用外装ケース。
【請求項３】
前記突起部を含む外装ケース側面部の厚さ寸法がほぼ均一である請求項１又は２記載のコンデンサ用外装ケース。
【請求項４】
コンデンサ素子を収容する外装ケースの開口部に封口部材が装着されるコンデンサにおいて、封口部材を固定する所定部位の外装ケース外周面に溝部を形成し、この溝部を縦方向に圧縮して外装ケースの内周面に突起部を形成し、この突起部に形成された載置部に封口部材を載置するとともに外装ケースの開口部をカーリング処理したコンデンサ。
【請求項５】
前記突起部が外装ケースの開口端面方向に突出した請求項４記載のコンデンサ。
【請求項６】
前記外装ケースの開口端面方向に突出した突起部と外装ケースとの間に形成される凹部に充填された接着剤を介して該外装ケースと封口部材を固定した請求項４又は５記載のコンデンサ。
【請求項７】
前記外装ケースの開口端面方向に突出した突起部と封口部材との間にシーリング材を配した請求項４又は５記載のコンデンサ。
【請求項８】
封口部材が硬質部材と弾性部材との接合板からなる封口部材である請求項４乃至７いずれかに記載のコンデンサ。
【請求項９】
コンデンサ素子を収容する外装ケースの開口部に封口部材が装着されるコンデンサの製造方法において、封口部材を固定する所定部位の外装ケース外周面に溝部を形成し、この溝部をコンデンサ素子を収容した後に縦方向に圧縮して外装ケースの内周面に突起部を形成し、この突起部に形成された載置部に封口部材を載置するとともに、外装ケースの開口部をカーリング処理するコンデンサの製造方法。
【請求項１０】
封口部材を固定する所定部位の外装ケース外周面に形成する溝部を、外装ケースにコンデンサ素子を収容する前に形成する請求項９記載のコンデンサの製造方法。
【請求項１１】
封口部材を固定する所定部位の外装ケース外周面に形成する溝部を、外装ケースにコンデンサ素子を収容した後に形成する請求項９記載のコンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電解コンデンサなどのコンデンサに用いる外装ケースならびにその外装ケースを用いたコンデンサおよびその製造方法に係り、特に外装ケースの成形処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンデンサ、例えば電解コンデンサは、図４に示すように、コンデンサ素子２の端面から引き出した電極用タブ３Ａ、３Ｂと外部端子４Ａ、４Ｂとを端子リベット５を用いて、外装ケース６を封口するための封口板７に固定する。この場合、コンデンサ素子２は、陽極側および陰極側の電極箔とセパレータとを重ね合わせて巻回し、また、封口板７は、合成樹脂板などの硬質部材９とゴム板などの弾性部材８とを接合している。
【０００３】
コンデンサ素子２を収容する外装ケース６は、通常、成形加工が可能なアルミニウム板などで筒状に形成され、その開口部の近傍内部に封口板７を固定するための段部１０が外周面の巻締め加工によって形成されている。
【０００４】
そして、外装ケース６に対してコンデンサ素子２とともに封口板７を挿入し、封口板７を段部１０に置き、外装ケース６の開口部をその内側に巻き込むような成形処理、いわゆるカーリング処理を施して封止を行い、電解コンデンサとして完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなコンデンサの製造方法において、小型大容量化を必要とするコンデンサでは、外装ケース６の内径Ｌ１に対してコンデンサ素子２の外径Ｌ２が僅かに小さい程度となる。このため、コンデンサ素子２の封入前に外装ケース６に段部１０を形成すると、段部１０の突出によってコンデンサ素子２が挿入できる外装ケース６の内径Ｌ１がＬ３に狭まり、外径Ｌ２（＞Ｌ３）のコンデンサ素子２が封入できないことになり、挿入可能なコンデンサ素子２の大きさに制限が生じるとともに、外装ケース６の収容空間の利用率が低下する。
【０００６】
また、封口板７を外装ケース６の段部１０に置く場合、封口板７は、その外径が外装ケース６の内径Ｌ１に対して若干の余裕がある。そして、段部１０は、図５（ａ）に示すような断面台形状、あるいは図５（ｂ）に示すような断面円弧状に形成されている。これは、外装ケース６が主に柔軟なアルミニウムからなり、段部１０の成形において外装ケース６が変形しやすいためであり、極端な場合、外装ケース６の開口部と段部１０付近の径寸法が著しく異なることがある。
【０００７】
そのため、封口板７が段部１０に対して傾いた状態で置かれたり（図５（ａ）、図５（ｂ））、封口板７が段部１０以外で係止したりすることがあり、外装ケース６の開口部をカーリング処理しても均一な封止状態を実現することが困難となって、結果として安定した電気的特性を得ることができなくなることがあった。
【０００８】
更には、段部１０の形成において、段部１０の肉厚が部分的に減少し、外装ケース６の強度が低下するおそれもあった。
【０００９】
この発明は、外装ケースの収容空間の利用率を高めるとともに、開口端部での安定した封止状態を実現するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、コンデンサ素子を収容し、開口部に封口部材が装着されるコンデンサ用外装ケースであって、封口部材を固定する所定部位の外周面に溝部を形成するとともにこの溝部を縦方向に圧縮することにより外装ケース内周面に突起部を形成し、この突起部が、封口部材を外装ケースの開口部に装着した際に、封口部材を外装ケースの開口端面とほぼ平行に配置する載置部を備えることを特徴としている。
【００１１】
また前記突起部を外装ケースの開口端面方向に突出させることで、該突起部の強度を高め、ケース底面方向への加圧力、つまり封口部材を載置してカーリング処理する際の圧力に対して十分な強度を維持でき、封止性が向上する。
【００１２】
また、コンデンサ用外装ケースにあっては、前記突起部を含む外装ケース側面部の厚さ寸法はほぼ均一であることが望ましく、また外装ケースの開口部の径寸法と、封口部材を固定する所定部位の径寸法とがほぼ等しいことが望ましい。
【００１３】
さらにこの発明は、コンデンサ素子を収容する外装ケースの開口部に封口部材が装着されるコンデンサにおいて、封口部材を固定する所定部位の外装ケース外周面に溝部を形成し、この溝部を縦方向に圧縮して外装ケースの内周面に突起部を形成し、この突起部に形成された載置部に封口部材を載置するとともに外装ケースの開口部をカーリング処理したことを特徴としている。この封口部材は、硬質部材と弾性部材との接合板からなる封口部材であってもよい。
【００１４】
また、前記突起部を外装ケースの開口端面方向に突出させることで、該突起部の強度を高め、ケース底面方向への加圧力、つまり封口部材を載置してカーリングする際の圧力に対して十分な強度を維持でき、開口端部での安定した封止状態を達成できるとともに、突出部の幅が小さいため収納するコンデンサ素子の大きさが制限されにくく収納効率も向上する。さらに、前記外装ケースの開口端面方向に突出させた突起部と外装ケースとの間に形成される凹部に接着剤を充填し、該接着剤を介して該外装ケースと封口部材を固定することで、封止状態は更に向上する。また前記外装ケースの開口端面方向に突出させた突起部と封口部材との間にシーリング材を配してカーリング処理することで、該シーリング材が封口部材と外装ケースの載置部との間で圧着され、封止状態は更に向上する。
【００１５】
また、コンデンサ素子を収容する外装ケースの開口部に封口部材が装着されるコンデンサの製造方法において、封口部材を固定する所定部位の外装ケース外周面に溝部を形成し、この溝部をコンデンサ素子を収容した後に縦方向に圧縮して外装ケースの内周面に突起部を形成し、この突起部に形成された載置部に封口部材を載置するとともに、外装ケースの開口部をカーリング処理することを特徴としている。
【００１６】
この製造方法において、封口部材を固定する所定部位の外装ケース外周面に形成する溝部は、外装ケースにコンデンサ素子を収容する前に形成するとよいが、外装ケースにコンデンサ素子を収容した後に形成することもできる。また、この発明によるコンデンサと同様に、封口部材が硬質部材と弾性部材との接合板からなる封口部材であってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
この発明によるコンデンサ用外装ケースは、主にアルミニウム等の金属からなる有底筒状のものが用いられ、平板状のアルミニウムの深絞り加工などにより形成されるが、これに限定されるものではない。
【００１８】
そして、封口板７を固定する所定部位の外装ケース６の外周面に巻締め加工などにより溝部１１を形成し、この外装ケース６を、例えばプレスなどの手段を用いて溝部１１を縦方向、すなわち外装ケース６の開口端面と底面を圧縮する方向にプレスすると、溝部１１が座屈して閉じるように変形し、図１に示すように、外装ケース６内周面に突起部１２を形成する。
【００１９】
この突起部１２は、従来例の段部１０に見られたような断面台形状でも円弧形状でもなく、例えば図３（ａ）に示したような円環形状を示し、この円環形状の突起部１２の上部（外装ケース開口端面側の頂部）１４によって囲まれる面は、溝部１１がほぼ一様に座屈するためにほぼ水平な面、すなわち外装ケース６の開口端面とほぼ平行な面となる。この突起部１２の上部が載置部１４であり、この載置部１４に封口板７を置けば、封口板７を外装ケース６の開口端面とほぼ平行に配置することができるようになる。また突出部１２の形状は、図３（ｃ）に示したような外装ケース６の開口端面方向に突出した円環形状でもあり、この突起部１２は外装ケース６の開口端面とほぼ平行な面となり、該突起部１２の上部（外装ケース開口端面方向の頂部）が載置部１４となる。そしてこの外装ケース６の開口端面方向に突出した突起部１２には、図３（ｅ）に示すように、外装ケース６の側面部との間に凹部１５があり、この凹部１５に接着剤１７を充填することで、封口板７と突起部１２の載置部１４とを接着封止が可能であり、また図３（ｆ）に示すように、該封口板７と突起部１２の載置部１４との間にシーリング材１８を介してカーリング処理すると、該シーリング材１８が封口板７と外装ケース６の載置部１４との間で圧着され、封口板７による封止性は向上する。
【００２０】
また、突起部１２の形成、すなわち溝部１１の圧縮においては、外装ケース６の厚み方向へのストレスは殆どない。そのため、外装ケース６を厚み方向に変形させることなく封口板７の載置部１４を形成することができる。
【００２１】
また、外装ケース６に突起部１２の加工を施す前にコンデンサ素子２を挿入でき、外装ケース６の収容空間を有効に利用できる。
【００２２】
【実施例】
この発明の実施例を電解コンデンサを例にして説明する。図２（ａ）に示すように、陽極側および陰極側の電極箔とセパレータとを重ね合わせて巻回したコンデンサ素子２を形成し、このコンデンサ素子２の端面から引き出した電極用タブ３Ａ、３Ｂと外部端子４Ａ、４Ｂとを端子リベット５を用いて、外装ケース６を封口するための封口部材としての封口板７に固定する。封口板７は、実施例のように合成樹脂板などの硬質部材９とゴムなどの弾性部材８との接合板、または、ゴム単体などで形成する。
【００２３】
コンデンサ素子２を収容する外装ケース６は、成形加工が可能なアルミニウム板などを深絞り加工等により筒状に成形する。次いで、外装ケース６の、封口板７を固定する所定部位の外周面に溝部１１を形成する。この溝部１１は通常の巻締め加工でも、外装ケース６の内外に治具を配置してのプレス加工でもよい。またこの溝部１１の深さは、通常の電解コンデンサの側面に見受けられるような深い絞り加工である必要はなく、例えば外装ケース６の側面部の厚さが１ｍｍであれば、深さ０．５〜１．５ｍｍ程度の溝部１１を形成すればよい。このような浅い絞り加工であれば、外装ケース６の肉厚が部分的に薄くなることを抑えることができ、ほぼ均一の厚さ寸法のままで外装ケース６の強度を維持することができる。この実施例では、外装ケース６の厚さ１ｍｍに対して深さ０．５ｍｍの断面台形状の溝部１１を形成した。
【００２４】
次いで、図２（ｂ）に示すように、外装ケース６の内部に、コンデンサ素子２および封口板７を挿入する。このとき、外装ケース６に形成した溝部１１は浅く形成されているため、外装ケース６の内径寸法とほぼ同程度の外形寸法に形成されたコンデンサ素子２を収容することができる。
【００２５】
そして、外装ケース６をチャック等に保持させて、たとえば、矢印Ｘの方向、すなわち外装ケース６の開口端面と底面を圧縮する方向にプレスすると、溝部１１が座屈して閉じるように変形し、図２（ｃ）に示すような、外装ケース６の内周面に突出した突起部１２を形成する。この突起部１２は、例えば図３（ａ）に示したような円環形状を示し、この円環形状の突起部１２の上部（外装ケース開口端面側の頂部）１４によって囲まれる面は、溝部１１がほぼ一様に座屈するためにほぼ水平な面、すなわち外装ケース６の開口端面とほぼ平行な面となり、この突起部１２の上部を載置部１４として封口板７を置く。
【００２６】
そして、外装ケース６の開口端面に通常のカーリング処理を施すと、外装ケース６の開口端面が封口板７の弾性部材８側に食い込んで巻締めされ、突起部１２と巻締めされた開口端面との間に強固に固定された封口板７によって外装ケース６が封止され、図１に示したような製品としての電解コンデンサが得られる。
【００２７】
なお、この実施例では、コンデンサ素子２を外装ケース６に収容する前に予め外装ケース６の溝部１１を形成する例で説明したが、外装ケース６にコンデンサ素子２を収容した後に所定深さの溝部１１を形成してもよい。この場合であっても。溝部１１を浅く形成することによって外装ケース６の変形を抑えることができる。
【００２８】
また、この実施例では、溝部１１が座屈して形成される突起部１２を、外装ケース６にコンデンサ素子２を収容した後に形成しているが、封口板７を固定する所定部位の外周面に溝部１１を形成するとともにこの溝部１１を縦方向に圧縮して外装ケース６内周面に突起部１２を形成し、この突起部１２が、封口板７を外装ケース６の開口部に装着した際に、封口板７を外装ケース６の開口端面とほぼ平行に配置する載置部１４を備えるコンデンサ用外装ケースを予め用意し、この外装ケース６にコンデンサ素子２を収容してもよい。この場合、外装ケース２に予め突起部１２が形成されているため、収容するコンデンサ素子２の外径寸法は、外装ケース６の突起部１２の内径寸法による制約を受けることになる。しかし、コンデンサ素子２を収納した状態で外装ケース６の溝部１１を圧縮して突起部１２を形成する場合と比較して、溝部１１を圧縮する際の外装ケース６のバリなどが外装ケース６内部に混入することを防ぐことができる。
【００２９】
図３（ｂ）は、外装ケース５の溝部１１が、先の実施例（図３（ａ））とは異なり、断面三角状の溝部１１を外装ケース６に形成し、この溝部１１を圧縮した場合の突起部１３を示している。この突起部１３では、先の実施例で見られたような円環状の突起部１２とはならず、ややなだらかに傾斜する突起部１３となるが、このような突起部１３であっても突起部１３の根元付近にあたる載置部１４によって囲まれる面は、外装ケース６の開口端面とほぼ平行な面となり、従来の断面台形状の段部などと比べると封口板７を置きやすくなる。このように、突起部の形状は、溝部１１の形状、深さ寸法などの調整により各種の形状に形成することができるが、少なくとも突起部１２、１３の載置部１４によって囲まれる面が、外装ケース６の開口端面とほぼ平行な面となり、封口板７を外装ケース６の開口部に装着した際に、封口板７を外装ケース６の開口端面とほぼ平行に配置する形状であることが必要である。
【００３０】
また、他の実施例としては、図３（ｃ）に示すように、外装ケース６に溝部１１を形成し、この溝部１１を圧縮して該外装ケース６の開口端面方向に突出した場合の突起部１２の形状を示している。この突起部１２は外装ケース６の開口端面方向に突出してなり、この突起部１２の上部（外装ケースの開口端面方向の頂部）１４によって囲まれる面は、溝部１１がほぼ一様に座屈するためにほぼ水平な面、すなわち外装ケース６の開口端面とほぼ平行な面となり、この突起部１２の上部を載置部１４として封口板７を置く。この実施例における突起部１２は、外装ケース６の開口端面方向に突出させることで、図３（ａ）および図３（ｂ）のような開口端面と水平方向に突出した突起部１２に比べて、その突出部１２の幅は小さいため、コンデンサ素子２を収納する際のコンデンサ素子２の寸法が制限されにくく、また封口板７を載置してカーリング処理する際に加わる圧力に対しては、この加圧方向とほぼ同軸の方向に突起部１２が突出されているため、十分な強度を有し、安定して封口板７を載置し、カーリング処理することができる。
【００３１】
この外装ケース６の開口端面方向に突出した突出部１２は、図３（ｄ）に示すように、外装ケース６の、封口板７を固定する所定部位の外周面に断面台形状の溝部１１を設け、この溝部１１は外装ケース６の開口端面方向の段差１６の角度を外装ケース６の底面方向の段差１６の角度より鋭角に設定する。そしてこの溝部１１を縦方向に（矢印Ｘの方向）プレスすることで該溝部１１が座屈し、外装ケース６の開口端面方向に突出する突出部１２が形成される。なお、溝部１１が座屈する際に、溝部１１の段差１６同士を接触させると、この接触により外装ケース６の縦方向への圧縮が止まり、また封口板６を載置してカーリング処理する際の加圧力を該接触により突起部１２の載置部１４の形状を強固に維持可能となり、より安定した封止状態を達成できる。またこの突出部１２は、前記溝部１１の開口端面方向および底面方向の段差１６の角度を調整することで、適宜突出方向を変えることができるが、外装ケース６の開口端面方向の段差１６を薄くして弱点部とし、縦方向へのプレス時に応力を該薄い段差１６に集中させることで、突出部１２を外装ケース６の開口端面方向に突出させることもできる。なお、突出方向は、封口板７を載置してカーリング処理する際に加わる加圧の方向（矢印Ｘの方向）とほぼ同軸の方向が好ましいが、少なくとも外装ケース６の開口端面方向に突出していればよい。
【００３２】
また、図３（ｃ）に示す外装ケース６の突出部１２において、該突起部１２と外装ケース６の側面部との間に形成される凹部１５に熱可塑性樹脂やホットメルトからなる接着剤１７を塗布し、該突起部１２の載置部１４に封口板７を載置して外装ケース６の開口端面をカーリング処理することで、該外装ケース６と封口板７を該接着材１７により強固に固定することができ封止状態は更に向上する。また該図３（ｃ）に示す外装ケース６の突出部１２の載置部１４上に弾性体からなるシーリング材１８を配して封口板７を載置し、外装ケース６の開口端面をカーリング処理することで、該シーリング材１８が封口板７と外装ケース６の載置部１４との間で圧着され、封止状態は向上する。このシーリング材１８は、封口板７としてその下面側に予め一体形成してもよく、また別部材としてカーリング処理する際に配してもよい。なお、このシーリング材１８とその当接する外装ケース６の載置部１４との間や、該シーリング材１８とその当接する封口板６の間に接着剤１７を配して固定強度を高めてもよい。
【００３３】
また、硬質部材９に弾性部材８を接合した封口板７を用いた電解コンデンサについての突起部の形成を示したが、この発明は、ゴムなどの弾性部材のみで封口部材が形成される電解コンデンサにおいて、その封口部材を固定するために封口部材の一部に食い込むように外装ケースに突起部を形成する場合にも適用できる。
【００３４】
また、実施例では、電解コンデンサを例に取って説明したが、この発明は、電解コンデンサ以外のコンデンサに適用しても同様の効果が期待できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、突起部の上部となる載置部によって囲まれる面は、溝部がほぼ一様に座屈するためにほぼ水平な面、すなわち外装ケースの開口端面とほぼ平行な面となる。この載置部に封口部材を置けば、封口部材を外装ケースの開口端面とほぼ平行に配置することができるようになり、安定した封止状態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるコンデンサの実施例を示す断面図である。
【図２】この発明の実施例によるコンデンサの製造方法を示す図面である。
【図３】この発明の実施例によるコンデンサを示す拡大断面図である。
【図４】従来のコンデンサの製造方法を示す図である。
【図５】従来のコンデンサを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
２　　コンデンサ素子
６　　外装ケース
７　　封口板
１０　段部
１１　溝部
１２　突起部
１３　突起部
１４　載置部（突起部頂部）
１５　凹部
１６　段差
１７　接着剤
１８　シーリング材
【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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