(57)【要約】【課題】  断面長円形などの長辺部と湾曲部とからなる外装ケースの加締め加工をより容易かつ確実に行い、信頼性の高い封口状態を達成する電解コンデンサの製造方法の提供を目的とする。【解決手段】  対向する一対の長辺部と該長辺部と連続した湾曲部を有する断面長円形の有底筒状の外装ケースにコンデンサ素子を収納するとともに、外装ケースの開口部に封口部材を挿入し、外装ケースの開口部全周に加締め加工を行う電解コンデンサの製造方法において、前記加締め加工は、外装ケースの湾曲部の加締め加工と、外装ケースの長辺部の加締め加工を個別に行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の長辺部と該長辺部と連続した湾曲部を有する断面長円形の有底筒状の外装ケースにコンデンサ素子を収納するとともに、外装ケースの開口部に封口部材を挿入し、外装ケースの開口部全周に加締め加工を行う電解コンデンサの製造方法において、
前記加締め加工は、外装ケースの湾曲部の加締め加工と、外装ケースの長辺部の加締め加工を個別に行う電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記加締め加工は、外装ケースの湾曲部の加締め加工の後に、外装ケースの長辺部の加締め加工を行う請求項１に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記断面長円形の外装ケースは、その短辺側と長辺側との寸法比率が１：３以上のものである請求項１又は２に記載の電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有底筒状からなり、対向する長辺部と、この長辺部に連続した湾曲部とを有する外装ケース、すなわち断面形状が長円形の外装ケースにコンデンサ素子を収納する電解コンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、偏平型の電解コンデンサが使用されているが、この電解コンデンサは、たとえば、図６に示すように、楕円形あるいは長円形に形成されたコンデンサ素子１などを用いて構成され、そのコンデンサ素子１の形状に合わせて形成された金属性の外装ケース２にコンデンサ素子１とともに封口部材３を挿入して、その開口部を封口する。封口部材３には、コンデンサ素子１の端面から引き出された棒状のリード端子４を貫通させ、かつ、保持するための貫通孔が形成される。そして、封口部材３は、外装ケース２の封口に先立って、コンデンサ素子１の端面部にリード端子４を貫通させて固定しておく。
【０００３】
このような長辺部と湾曲部とを備えた長円形の外装ケース２を加締め加工する場合、長辺部と湾曲部とでは当然に曲率半径が異なるので、回転式の成形体を押し付けて成形圧力を加えても、その形状から成形力を均等に加えることが難しく、必要な気密性を得るための成形状態が得られない。
【０００４】
そのため、このような外装ケース２の封口について、長円形に形成された外装ケース２の開口部に合致する案内面を持ち、かつ、この案内面を延長して内側に湾曲させた成形面を備えた成型型を用いて、確実なる封口を実現した封口方法についての出願を行っている。
【０００５】
【特許文献１】特公平３−７１７６４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特公平３−７１７６４号に開示したような封口方法においては、外装ケース２の寸法や硬度によっては、なお充分な封口強度が得られない場合がある。すなわち、長円形の外装ケース２の開口部に合致する案内面及び成形面を有する成型型を、外装ケース２の開口部に押しつけた場合、つまり、成型型において、各々対応する外装ケース２の長辺部と湾曲部を加締める成型面が同一面に形成されているため、この成型型により加締めた場合、外装ケース２の湾曲部では、加締め加工によって開口部が円弧状に変形し、湾曲部の内側面に応力が集中するため、開口部が伸長し、封口部材３に充分に圧着することになるが、外装ケース２の長辺部においてはこのような現象が生じないため、伸長しづらい長辺部と伸長する湾曲部の境界付近に、加締めシワが発生し、密封性が損なわれる場合がある。
【０００７】
また、上記の様に外装ケース２の長辺部と湾曲部を同一面にて同時に加締めても、長辺部は伸長しづらいため、外装ケース２の外観形状の見かけ上の寸法は長辺部、湾曲部とも均一になるものの、封口強度において不均一となってしまう。このような封口強度の不均一は、外装ケース２の硬度が高い場合に特に生じやすい。
【０００８】
上記長円形の外装ケース２を成型型により加締める際に、前記湾曲部と長辺部との境界付近への加締めシワの発生や、該湾曲部と長辺部とでの封口強度の不均一は、特に長円形の外装ケース２の短辺側と長辺側との寸法比率が１：３を超えた外装ケース２を用いて加締める際に上記問題が生じやすい。
【０００９】
なお、加締め用成型型での加締めに代えて、回転式の成型型を外装ケース２の開口部に押しつけても同様に、長辺部と湾曲部の境界付近にシワが発生し、また長辺部での加締め不足により密封性が損なわれる場合がある。
【００１０】
この発明は、断面長円形などの長辺部と湾曲部とからなる外装ケース２の加締め加工をより容易かつ確実に行い、信頼性の高い封口状態を達成する電解コンデンサの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記した問題を解決するために、本発明の電解コンデンサの製造方法は、対向する一対の長辺部と該長辺部と連続した湾曲部を有する断面長円形の有底筒状の外装ケースにコンデンサ素子を収納するとともに、外装ケースの開口部に封口部材を挿入し、外装ケースの開口部全周に加締め加工を行う電解コンデンサの製造方法において、前記加締め加工は、外装ケースの湾曲部の加締め加工と、外装ケースの長辺部の加締め加工を個別に行うことを特徴としている。また、前記加締め加工は、外装ケースの湾曲部の加締め加工の後に、外装ケースの長辺部の加締め加工を行うことを特徴としている。また前記断面長円形の外装ケースは、その短辺側と長辺側との寸法比率が１：３以上のものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、外装ケースの開口部全周に加締め加工を行う際に、開口部が十分に伸長し封口部材に密着する外装ケースの湾曲部と、開口部が伸長しづらく且つ前記湾曲部と比較して脆弱な外装ケースの長辺部とを、その加締め加工を個別に行うことで、前記外装ケースの湾曲部と長辺部との境界付近の成形精度を高めることができため、該境界付近に発生するシワを防ぐことができるとともに、前記外装ケースの開口部の湾曲部と長辺部とでの成型型による加締め力を個別に管理できるため、該湾曲部及び長辺部湾にそれぞれ適した加締め力にて、それぞれ成型型により加締め加工できるため、湾曲部及び長辺部での封口部材への封口強度（密着性）を均一にできる。
【００１３】
そして外装ケースの湾曲部と長辺部のうち、円弧状の湾曲部は、ほぼ直線の長辺部に比べて強度を有し、また外装ケースの開口部が十分に伸長するため加締め加工を行いやすいことから、外装ケースの湾曲部の加締め加工を先に行い該湾曲部に加締めを形成し、その後、外装ケースの長辺部の加締め加工を行うことが好ましい。この外装ケースの湾曲部が先ず加締められることにより、外装ケース全体の加締め加工時の強度が高められ、つまり前記湾曲部の加締めが、ほぼ直線であるため加締め加工時の加締め力に対して脆弱な長辺部を補強することができ、該長辺部の加締め加工が容易に且つ精度良く行えるため、外装ケースの湾曲部と長辺部との境界付近の加締めシワや該湾曲部と長辺部とでの密封性の不均一を解消できる。
【００１４】
また、断面長円形の外装ケースの短辺側と長辺側との比率が１：３以上のものに対して、つまり外装ケースの長辺側が比較的長いものであっても、精度良く密封性の優れた封止構造を容易に達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１ないし図５はこの発明の実施例を示す。図１は本発明の実施例における電解コンデンサを示す斜視図であり、図２は本発明の湾曲部の加締め加工を示す断面図であり、図３は本発明の湾曲部が加締められた電解コンデンサの開口部の示す断面図であり、図４は本発明の長辺部の加締め加工を示す断面図であり、図５は本発明の断面視長円形の外装ケースを示す図である。
【実施例】
【００１７】
本発明の実施例は、図１に示すように、外装ケース２はアルミニウム、またはアルミニウム、マンガンなどのアルミニウム合金からなり、対向する長辺部６と、この長辺部６に連続した湾曲部５とを備えた長円形に形成された有底筒状からなる。即ち、外装ケース２は、平面状に平行またはほぼ平行に対向する一対のほぼ直線の長辺部６と湾曲部５とから形成され、断面長円形をなしている。そして、開口部付近の側面部には、封口部材３を固定するために金属ケース４の底面部とほぼ平行に張り出し部１３が形成されている。なおこの張り出し部１３に代えて封口部材３の固定用に開口部付近に横溝を設けた外装ケースを用いてもよい。この長円形の外装ケース２は、その短辺側と長辺側との寸法比率が１：３のものを用いている。また、外装ケース２の厚みは、０．３５ｍｍのものを用いている。
【００１８】
実施例において、コンデンサ素子１は、アルミニウム等からなる両極電極箔を、セパレータを介して巻回して形成されている。封口部材３は、ゴムなどの弾性力を備え、気密性を保持可能な材料からなるものや、弾性ゴムと合成樹脂板とを積層したもののほか、合成樹脂板の外周部に弾性ゴム等からなるＯリングを嵌め込んだものなどが使用されている。また、封口部材３には、中央部付近にコンデンサ素子１から導出したリード端子４を貫通する貫通孔が形成されたものや、外部接続用端子を固着したものなどを使用されている。
【００１９】
そして、この外装ケース２に、図２に示すように、コンデンサ素子１とともに封口部材３を挿入する。封口部材３はゴムなどの弾性力を備え、気密性を保持可能な材料で構成されており、その形状は外装ケース２の開口形状に合致している。なお、密封性を高めるため、封口部材３の側面において外装ケースへの挿入側を狭く、外部側を外装ケースの開口形状より広くしたテーパ状としてもよい。この封口部材３には、そのほぼ中央部付近にリード端子用の２つの貫通孔が形成され、コンデンサ素子１から引き出されたリード端子４を貫通させ、封口部材３の外面部にそのリード端子４を突出させておく。
【００２０】
このように封口部材３が装着された外装ケース２を、張り出し部１３において嵌合するように、保持型１２に固定保持させる。
【００２１】
次に、第１の成型型７を矢印ａの方向から押しつけ、図３に示すように封口処理を行う。第１の成型型７は、図５に示すように、外装ケース２の開口部における対向する一対の長辺部６から連続した湾曲部５の加締め加工を行うものであり、テーパ面からなる第１の案内面９が形成されているとともに、この案内面９に連続して第２の案内面１０が形成され、また、この案内面１０に連続して成形面１１が形成されて、その中央には、リード端子４を逃がすための透孔１４が形成されている。すなわち、第１の案内面９は外装ケース２の開口形状より大きく、上方に行くに従って狭まる形態を成し、第２の案内面１０は、外装ケース２の開口形状に合致する形状とする。そして、成形面１１は、案内面１０から延長されて外装ケース２に所望の加締め形状を得るために、たとえば、湾曲面を成している。図２は、外装ケース２の湾曲部５の加締め前断面形状及び湾曲部５の第１の成型型７の案内面９、１０および成形面１１の断面形状を示す。なお、成形面１１の曲率半径をＬ／２とし、その深さＤを（Ｌ／２）±αとすると、αは封口部材３の形状に対応して補正し、最適値を設定するものとする。
【００２２】
このような外装ケース２の湾曲部５を加締める第１の成型型７を外装ケース２の開口部に押し付けると、外装ケース２の湾曲部５は、案内面９、１０によって案内されて成形面１１に臨み、加圧力に従って成形面１１の形状に沿って湾曲し、湾曲部５の加締め加工が行われ、図３に示すように、外装ケース２の湾曲部５が成形される。なお、この際に、図５に示す外装ケース２の湾曲部５と長辺部６との境界付近となる波線付近に、つまり曲率の小さい部分の４箇所に、加締め加工が行われた湾曲部５の加締め位置から連続して未加締めである長辺部６の高さ位置まで徐々に立ち上がった加締め部が形成されている。
【００２３】
なお、前記湾曲部５を加締める第１の成型型７の成型面を、該成型型７を前記湾曲部５に押し付けた際に、該湾曲部５と長辺部６との前記境界付近の加締め部を形成しやすいように、該成型型７の長辺部６との境界付近に、前記成型面から連続して外装ケース２の開口部外側に向かう傾斜を設けることで、該傾斜に沿って前記境界付近の加締め部を精度よく形成できる。
【００２４】
次いで、図４に示すように、前記第１の成型型７で湾曲部５が加締められた外装ケース２を保持型１２に固定保持したまま、外装ケース２の長辺部６の加締めを行う第２の成形型で矢印ｂ方向から押しつけ、ふたたび封口処理を行う。この長辺部６の加締めを行う第２の成形型は、長辺部６及び湾曲部５と長辺部６との境界付近の加締めを行うものであり、テーパ面からなる第１の案内面９が形成されているとともに、この案内面９に連続して第２の案内面１０が形成され、また、この案内面１０に連続して成形面１１が形成されて、その中央には、リード端子４を逃がすための透孔１４が形成されている。すなわち、第１の案内面９は外装ケース２の開口形状より大きく、上方に行くに従って狭まる形態を成し、第２の案内面１０は、外装ケース２の開口形状に合致する形状とする。そして、成形面１１は、案内面１０から延長されて外装ケース２に所望の加締め形状を得るために、たとえば、湾曲面を成している。図２は、外装ケース２の湾曲部５の加締め前断面形状及び湾曲部５の第１の成型型７の案内面９、１０および成形面１１の断面形状を示す。なお、成形面１１の曲率半径をＬ／２とし、その深さＤを（Ｌ／２）±αとすると、αは封口部材３の形状に対応して補正し、最適値を設定するものとする。
【００２５】
このような外装ケース２の長辺部６を加締める第２の成型型８を外装ケース２の開口部に押し付けると、外装ケース２の長辺部６は、案内面９、１０によって案内されて成形面１１に臨み、加圧力に従って成形面１１の形状に沿って湾曲し、長辺部６の加締め加工が行われ、外装ケース２の長辺部６が成形され、これで外装ケース２の全周が加締められる。なお、外装ケース２の湾曲部５を第１の成型型７にて加締め加工を行った際に、この長辺部６を加締める第２の成型型８の長さ寸法を外装ケース２の長辺部６及び前記境界付近を含む寸法とすることで、該湾曲部５と長辺部６との境界付近に形成された加締め部も同時に加締められ、かつ前記湾曲部５と長辺部６との加締め加工時の伸長の差により発生する加締めシワの発生を、湾曲部５を加締める第１の成型型７により予め形成した前記境界付近の加締め部により吸収されるため、該加締めシワの発生が抑制される。
【００２６】
なお、加締め加工時に外装ケース２の長辺部６は伸長しづらいため、封口部材３に密着させるために外装ケース２の湾曲部５の加締め加工と比べて比較的強い加締め力にて行うことが好ましく、この場合、外装ケース２が加締められた最終形状は、図１に示すように、外装ケース２の長辺部６は湾曲部５と比べて強く加締められて封口部材３に食い込み、湾曲部５と長辺部６とに段差を有する形状となっている。
【００２７】
以上のように、外装ケース２の開口部の湾曲部５と長辺部６との加締め加工を個別に行っているため、前記湾曲部５と長辺部６との境界付近に発生する加締めシワを防ぎ、密封性を高め、且つ前記湾曲部５と長辺部６とをそれぞれ封口部材３への密着具合にあわせて加締め力をそれぞれ適宜設定して加締め留ことができるため、外装ケース２の長辺部６及び湾曲部５は封口部材３に十分に圧着し、密封性の優れた封口構造を達成できる。
【００２８】
そして、長円形外装ケース２の短辺側と長辺側との比率が１：３以上の場合には、従来のような外装ケース２の開口部全周を成型型にて一工程にて行う加締め方法では、外装ケース２の湾曲部５と長辺部６との境界付近に加締めシワが発生したり、封口部材３への密着性が不均一になる問題が生じていたが、本発明によると、前記長円形外装ケース２の短辺側と長辺側との比率が１：３以上であっても、外装ケース２の湾曲部５と長辺部６との加締め工程を個別に行っているため、前記加締めシワや封口部材３への密着性の不均一性は低減され、また、コンデンサ素子１の外装ケース２への収納効率を高めるために外装ケース２の厚みを０．３５ｍｍ以下と薄くしたものであっても、このような薄い外装ケース２は加締め加工に対する強度が低いが、密着性の優れた封口構造を達成できる。なお、外装ケース２の長辺部の強度を高めるため、外装ケース２の長辺部の開口部付近に溝やリブなどを設けてもよい。
【００２９】
なお、実施例では、封口部材３が装着された外装ケース２を、開口部付近に形成した張り出し部１３において嵌合するように保持型１２に固定保持させているが、このように、張り出し部１３に加締め加工用の治具（保持型１２）を配置することで加締め加工時における加圧力を、外装ケース２の開口部に集中させることができ、外装ケース２のほかの部位への不要な機械的ストレスを軽減できる。
【００３０】
以上、本発明を図面に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更や追加があっても本発明に含まれることは言うまでもない。
【００３１】
例えば、前記実施例では、外装ケース２の湾曲部５の加締め加工の後に外装ケース２の長辺部６の加締め加工を行ったものを示したが、これに限らず、外装ケース２の長辺部６の加締め加工の後に湾曲部５の加締め加工を行ってもよい。
【００３２】
また、前記外装ケースの湾曲部の加締め加工又は長辺部の加締め加工の前処理として、予備加締め加工を行っても良い。この予備加締め加工は、外装ケースの開口部の湾曲部又は長辺部を予め外装ケースの内側に所定角度折り曲げることで、成型型の成型面と外装ケースの開口面との間に発生する摩擦力が低減され、本加締め工程となる外装ケースの湾曲部又は長辺部のそれぞれの加締め加工を容易に且つ精度よく実施させることができる。特に加締め加工の際に長辺部は伸長しづらく、封口部材へ密着させにくいため、該長辺部での予備加締めの効果は大きい。また、外装ケースの湾曲部の加締め加工と、外装ケースの長辺部の予備加締め加工とを同時に行うこともでき、製造工程の簡略化が図れる。
【００３３】
また、前記実施例では、アルミニウム等からなる両極電極箔を、セパレータを介して巻回して形成される巻回型のコンデンサ素子１を用いたものを示したがこれに限らず、両電極箔をセパレータを介して交互に積層して形成される積層型のコンデンサ素子を用いても良い。また、電気化学素子を用いたものとして、集電体に活性炭などを主体とする分極性電極を形成して成る電気２重層コンデンサ素子を用いたコンデンサの封口処理に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例における電解コンデンサを示す斜視図。
【図２】本発明の湾曲部の加締め加工を示す断面図。
【図３】本発明の湾曲部が加締められた電解コンデンサの開口部の示す断面図。
【図４】本発明の長辺部の加締め加工を示す断面図。
【図５】本発明の断面視長円形の外装ケースを示す図。
【図６】長円形の電解コンデンサを示す部分斜視図。
【符号の説明】
【００３５】
１    コンデンサ素子
２    外装ケース
３    封口部材
４    リード端子
５    湾曲部
６    長辺部
７    第１の成型型
８    第２の成型型
９    第１の案内面
１０  第２の案内面
１１  成型面
１２  保持型
１３  張り出し部
１４  透孔
【図１】
2005251942.tif 000003
【図２】
2005251942.tif 000004
【図３】
2005251942.tif 000005
【図４】
2005251942.tif 000006
【図５】
2005251942.tif 000007
【図６】
2005251942.tif 000008