(57)【要約】【課題】生産コストを削減し、実装基板等に接続しやすくかつ生産しやすいコンデンサを提供することを目的とする。【解決手段】コンデンサ素子１の下面に表出する電極１ｂと接続されかつコンデンサ素子１の中心部を貫通した導電性材料からなるリードコア９と、２つの別々の外部接続用端子４，５を有する封口板３を備え、一方の外部接続用端子４と前記リードコア９とを直接接続した。これによって、内部抵抗が小さいコンデンサにおいて、生産コストを削減し、実装基板等に接続しやすくかつ生産しやすいコンデンサを提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の一対の電極の間にセパレータを介在させかつ各々の電極が互いに逆方向に表出するようにして巻回することにより構成された中空状のコンデンサ素子と、前記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ケースと、前記コンデンサ素子の下面に表出する電極と接続されかつコンデンサ素子の中心部を貫通した導電性材料からなるリードコアと、２つの別々の外部接続用端子を有し前記ケースの開口部を封止する封口板を備え、前記コンデンサ素子の上面に表出する電極と封口板の一方の外部接続用端子を接続し、もう一方の外部接続用端子と前記リードコアとを直接接続したコンデンサ。
【請求項２】
コンデンサ素子の少なくとも一方の電極に集電板を接続し、前記集電板と外部接続用端子とを電気的に接続した請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
コンデンサ素子の下面に表出する電極に接続されている集電板にリードコアの長さ寸法のばらつきを吸収するための固定片を設けた請求項２に記載のコンデンサ。
【請求項４】
リードコアがクラッド構造である請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項５】
リードコアの表面にコンデンサ素子を固定するリブまたは膨らみ部を形成した請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項６】
封口板にリードコアの先端を挿入するための孔または凹部を設けた請求項２に記載のコンデンサ。
【請求項７】
孔または凹部に封口板の下面から上方になるに従って徐々に径が小さくなるテーパー壁面を設けた請求項６に記載のコンデンサ。
【請求項８】
外部接続用端子とリードコアを封口板の上面で接続した請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項９】
外部接続用端子とリードコアを封口板の下面で接続した請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１０】
外部接続用端子とリードコアを封口板の内部で接続した請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項１１】
一方の外部接続用端子に溶接用部位を設け、リードコアの端部を前記溶接用部位に当接させ溶接する構成とし、前記溶接用部位の先端をリードコア側に折り曲げた構成とした請求項８〜１０のいずれか１項に記載のコンデンサ。
【請求項１２】
リードコアの上端面に凹部を設ける若しくはリードコアを中空体にした請求項１又は１０に記載のコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に使用されるコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のコンデンサにおいて、封口板上に陰極、陽極の両方の外部端子部を有するものとしては、コンデンサの低抵抗化を目的としてコンデンサ素子の中央を貫通する金属棒によってコンデンサ素子の下面に表出する電極と外部端子部とが接続されたものがあった（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図１６はその具体的構成を示し、平板状の一対の電極の間にセパレータを介在させかつ各々の電極が互いに逆方向に表出するようにして巻回することにより構成された中空状のコンデンサ素子３１と、前記コンデンサ素子３１を駆動用電解液と共に収納した有底筒状のケース３２と、前記ケース３２の開口部を封止する封口板３３を備え、前記封口板３３は導電性材料からなる集電端子３４を有し、前記集電端子３４はその一部として同軸の外部端子部３５ａ，３５ｂを有しており、かつ前記集電端子３４によって前記外部端子部３５ａ，３５ｂと前記コンデンサ素子３１において逆方向に表出する電極とを電気的に接続させている構成のものが提案されていた。前記コンデンサ素子３１の下面に表出する電極と封口板３３上の外部端子部３５ｂとを電気的に接続させる部材として、リード線等に代えリード棒状の集電端子３４を用いることにより内部抵抗を下げる構成となっている。
【特許文献１】特開２０００−２６０６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では前記外部端子部が同軸となっていることにより、外部端子部間の絶縁性を確保しなければならず、コスト面で不利となり、また、コンデンサの実装基板等への接続の際に、実装基板上で同軸のソケットを作るとなるとその構成が複雑になり、それに伴いコストも高くなるという問題点があった。さらに、集電端子と外部端子部が一体構造となっていることにより、生産工程において封口板を集電端子と一体成型せずに後から集電端子を封口板に挿入する工程となるのでコンデンサの封口性が悪くなる。そこで、封口性を高めるためにＯリング等の部品を増やすと生産工程も増え部品点数も増加してしまい生産コストが高くなる。また、封口板を集電端子と一体成型する構成をとると組み立てにくいという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決したもので、生産コストを削減し、実装基板等に接続しやすくかつ生産しやすいコンデンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のコンデンサは上記目的を達成するために、コンデンサ素子の下面に表出する電極と接続されかつコンデンサ素子の中心部を貫通した導電性材料からなるリードコアと、２つの別々の外部接続用端子を有し前記ケースの開口部を封止する封口板を備え、前記コンデンサ素子の上面に表出する電極と封口板の一方の外部接続用端子を接続し、もう一方の外部接続用端子と前記リードコアとを直接接続したものである。
【０００７】
この構成とすることにより、コンデンサの片側から別々の２端子が出ているので、実装基板等へ接続しやすくなり、封口板を外部接続用端子と共に成形した後に前記外部接続用端子とリードコアを溶接等で接続することができることによりコンデンサの製造が容易になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のコンデンサは、リードコアによって内部抵抗を下げつつ、実装基板等へ接続しやすく、生産工程においてもコンデンサの製造もしやすく、また生産コストを下げることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態は、平板状の一対の電極の間にセパレータを介在させかつ各々の電極が互いに逆方向に表出するようにして巻回することにより構成された中空状のコンデンサ素子と、前記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ケースと、前記コンデンサ素子の下面に表出する電極と接続されかつコンデンサ素子の中心部を貫通した導電性材料からなるリードコアと、２つの別々の外部接続用端子を有し前記ケースの開口部を封止する封口板を備え、前記コンデンサ素子の上面に表出する電極と封口板の一方の外部接続用端子を接続し、もう一方の外部接続用端子と前記リードコアとを直接接続したものである。この構成とすることによって、リードコアによって内部抵抗を下げつつコンデンサの片側から別々の２端子が出ているので、実装基板等へ接続しやすくなり、封口板を外部接続用端子と共に成形した後に前記外部接続用端子とリードコアを溶接等で接続することができることによりコンデンサの生産が容易になり、生産コストを下げることができるという効果がある。
【００１０】
そして、コンデンサ素子の少なくとも一方の電極に集電板を接続し、前記集電板と外部接続用端子とを電気的に接続した。この構成とすることにより接続を容易に行うことができ、接続の信頼性を向上させると共にコンデンサ素子の内部抵抗を減らすことができる。
【００１１】
さらに、コンデンサ素子の下面に表出する電極に接続されている集電板にリードコアの長さ寸法のばらつきを吸収するための固定片を設けた。この構成にすることにより、リードコアの長さ寸法がある程度ばらついても、その寸法ばらつきを吸収することができ、工程内不良率を低減させることができる。またコンデンサ素子をケース内で固定しかつコンデンサに加わる振動を吸収するという効果も奏する。
【００１２】
また、リードコアをクラッド構造にした。例えば、芯部を導電率の高い銅、その周囲部を駆動用電解液に溶けてもよいアルミニウムにすることにより、コンデンサの内部抵抗を下げることができる。
【００１３】
また、リードコアの表面にコンデンサ素子を固定するリブまたは膨らみ部を形成した。そうすることにより、コンデンサ素子を確実にリードコアに固定させることができる。
【００１４】
また、封口板にリードコアの先端を挿入するための孔または凹部を設けた。この構成とすることにより、リードコアと外部接続用端子と溶接する際の位置合わせが容易となる。
【００１５】
さらに、前記孔または前記凹部に前記封口板の下面から上方になるに従って徐々に径が小さくなるテーパー壁面を設けた。この構成とすることにより、封口板に設けられた孔もしくは凹部に対するリードコアの先端部分の挿入を容易にすることができ、かつ、前記挿入において、封口板に設けられた孔もしくは凹部の中心位置とリードコアの中心が少々位置がずれていても挿入により容易に位置合わせができ、生産性の向上を図ることができる。
【００１６】
また、外部接続用端子とリードコアを封口板の上面で接続した。この構成とすることにより、外部接続用端子とリードコアの接続部分がコンデンサの外部に存在するため、接続の状態を目視検査などで容易に行うことができるので、接続の信頼性向上および生産性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、外部接続用端子とリードコアを封口板の下面で接続した。この構成とすることにより、リードコアを挿入するために封口板に孔を設ける必要がなく、封口性を高めることができ、また封口板とリードコアの先端部分の接続部分が製品の外部へ突出することがないため、コンデンサの実装基板等への接続を容易に行うことができる。
【００１８】
また、外部接続用端子とリードコアを封口板の内部で接続した。この構成とすることにより、リードコアと外部接続用端子の接続部がコンデンサの内部へ突出することがないため、ケースの高さ方向いっぱいにコンデンサ素子の長さ寸法をとることができ、コンデンサの容量アップもしくは低背化を図ることができる。
【００１９】
さらに、一方の外部接続用端子に溶接用部位を設け、リードコアの端部を前記溶接用部位に当接させ溶接する構成とし、前記溶接用部位の先端をリードコア側に折り曲げた構成とした。この構成とすることにより、前記溶接用部位の先端にリードコアの端面部を押し当てた際、前記溶接用部位の先端付近の折り曲げ部が変形し、その前記溶接用部位の先端がリードコアの端面部に隙間なく当接し確実に溶接することができ、この接続部分の封口の信頼性も向上させることができる。
【００２０】
また、前記リードコアの上端面に凹部を設ける若しくはリードコアを中空体にした。この構成とすることにより、コンデンサを軽くすることができ、またリードコアの上端部を前記溶接用部位の先端に当接させ溶接させる際に位置決めの効果も奏する。
【００２１】
さらに、コンデンサ素子の下面に接続されリードコアの端部と接続された集電板にリードコアとの接続位置を可変できる可変部を設けた。この構成とすることにより、リードコアの長さ寸法がある程度ばらついても、その寸法ばらつきを吸収することができ、外部接続用端子とリードコアの接続工程内の不良率を低減させることができる。
【実施例】
【００２２】
以下その実施例を添付図面を参照して説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１において、コンデンサ素子１は平板状の一対の電極の間にセパレータを介在させかつ各々の電極１ａ，１ｂが互いに逆方向に表出するようにして巻回することにより構成されたものである。前記平板状の一対の電極は、アルミニウム等の金属箔上に活性炭素と結着剤と導電剤を少なくとも含む混合物から分極性電極が形成されて構成されている。前記コンデンサ素子１を駆動用電解液と共に収納した有底筒状のケース２は例えばアルミニウム等の金属等で構成される。前記ケース２の開口部を封止する封口板３は２つの別々の外部接続用端子４，５を有している。
【００２４】
前記ケース２は前記封口板３を固定するための絞り部６を有し、またケース２の開口端部を内側にカール加工することによりケース２を封口板４によって封口し、さらに密封性を高めるため、カール加工したケース２の開口端部は封口板３に設けられた環状のゴム部７に喰い込んだ構成になっている。
【００２５】
また、前記ケース２の開口端部から少なくとも前記絞り部６までを被覆した電気絶縁樹脂層８を設けている。そうすることにより、封口板３の側面がケース２の内側面に密接することができるので、駆動用電解液がケース２の内側面を伝わるようなことはない。また、ケース２の封口部分が電気絶縁樹脂層８で絶縁されるので、駆動用電解液中の水分の電気化学反応も起こらなくなり、長期使用において封止の信頼性を向上させることができるという作用を有する。
【００２６】
さらに、コンデンサ素子１の中心部を貫通した導電性材料からなるリードコア９により前記コンデンサ素子１の下面に表出する電極１ｂと一方の外部接続用端子４を電気的に接続している。リードコア９の材料は例えばアルミニウム等の金属である。なお、例えば図２に示すように、芯部１０が伝導率のよい銅でその周囲部１１が駆動用電解液に溶けてもよいアルミニウムである構造のリードコア９も考えられる。その場合、駆動用電解液と接する部分がアルミニウムであればよいので、例えば、外部接続用端子４とリードコア９が封口板３の外で接続する場合には上端は銅が露出していてもよいことになる。
【００２７】
また、リードコア９の表面にコンデンサ素子１を固定するリブまたは膨らみ部を有するリードコアも考えられる。そうすることにより、コンデンサ素子１を確実にリードコア９に固定させることができ、コンデンサの耐振性を向上させることができる。
【００２８】
また、前記リードコア９の外表面に絶縁層を形成することにより、前記リードコア９は前記平板状の一対の電極とセパレータを巻回するための巻き芯も兼ねることができる。
【００２９】
封口板３の一方の外部接続用端子５は前記コンデンサ素子１の上面に表出する電極１ａと引出しリード１２で電気的に接続され、もう一方の外部接続用端子４は前記リードコア９と直接接続されている。
【００３０】
リードコア９はコンデンサ素子１の中心部を貫通しているので、コンデンサ素子１の下面に表出する電極１ｂと外部接続用端子４を電気的に接続するリード線もしくはリード棒がコンデンサ素子１の外部を通る構成のコンデンサと比較してケース２内においてコンデンサ素子１の周りのデッドスペースが生じない。よって、ケース２の径方向いっぱいに前記平板状の電極等を巻くことができるので、コンデンサ単位体積あたりの電気容量が大きくなるという効果がある。また、コンデンサの内部抵抗を小さくするためにリードコア９の断面積を大きくしても、リードコア９が素子の中心を通っているのでコンデンサの電気容量減少にはあまり影響しない。
【００３１】
また、コンデンサ素子１の上面に表出する電極１ａとリードコア９は互いに異なる電極であるので、絶縁体１３によりコンデンサ素子１の上面に表出する電極１ａとリードコア９とを絶縁させている。
【００３２】
そして、前記コンデンサ素子１の上面に表出する電極１ａと封口板３の一方の外部接続用端子５を引出しリード１２等を用い電気的に接続し、もう一方の外部接続用端子４と前記リードコア９は電気溶接等で直接接続する構成である。なお、前記直接接続はガス溶接や超音波溶接などの他の接続方法であっても構わない。
【００３３】
この構成とすることによって、リードコア９によって内部抵抗を下げつつコンデンサの片側から別々の２端子が出ているので、実装基板等へ接続しやすくなり、封口板３を外部接続用端子４，５と共に成形した後に前記外部接続用端子４とリードコア９を溶接等で直接接続することができることによりコンデンサの生産が容易になるという効果がある。
【００３４】
また、コンデンサ素子１の上下面に表出する電極１ａ，１ｂに金属製の２つの集電板１４，１５を金属溶射、溶接、ろう接、導電性接着剤を用いた接着の少なくとも一つを用いて接合することにより、電極１ａ，１ｂと引出しリード１２又はリードコア９との接続を容易に行うことができ、接続の信頼性を向上させることができると共にコンデンサ素子１の内部抵抗を減らすことができるという効果を奏する。それぞれの集電板１４，１５は図３に示すように、溶接しやすくするために溶接凸状１６を有し、また駆動用電解液をコンデンサ素子１に含浸させるために電解液通過孔１７を有している。なお、コンデンサ素子１の上面に表出する電極１ａに接続されている集電板１４は図３には示していないが、図３と同様の形状であり、溶接凸状１６が上面側に突出しているものではなく下面側に突出しているものを用いる。
【００３５】
またリードコア９は図４に示すように、集電板１５と接続するための集電板接続部１８を有する。
【００３６】
図３の集電板１５と図４のリードコア９を接続させることにより、図５に示すようなリードコアと集電板の一体ユニット１９ができ上がる。
【００３７】
また、図６に示すように、コンデンサ素子１の下面の電極１ｂに接続されリードコア９の端部と接続された集電板１５にリードコア９との接続位置を可変できるスリット等の可変部２０を設ける。そうすることにより、リードコア９の長さ寸法がある程度ばらついても、その寸法ばらつきを吸収することができ、外部接続用端子４とリードコア９の接続工程での接続不良を低減させることができる。
【００３８】
さらに、コンデンサ素子１の下面側の集電板１５にケース２の内側に当接する固定片２１を設けることによりコンデンサ素子１をケース２に固定する。なお、前記固定片２１により、リードコア９の長さ寸法がある程度ばらついても、その寸法ばらつきを吸収することができ、また、コンデンサ外部から振動が加わった際でも、コンデンサ素子１に対する振動を軽減することができるので、製品の耐振性を向上させることができるという効果も奏する。
【００３９】
なお、コンデンサ素子１の上下面に表出する電極１ａ，１ｂと外部接続用端子４，５を電気的に接続しているのであれば、集電板１４，１５はなくてもよい。例えば、リードコア９の下端に放射状に形成された接続リブ等を設けることにより、コンデンサ素子１の下面に表出する電極１ｂと接続することができる。
【００４０】
また、図７に示すように、封口板３にリードコア９の先端を挿入するための孔または凹部２２を設けた。この構成とすることにより、リードコア９と外部接続用端子４と溶接する際の位置合わせが容易となる。
【００４１】
さらに、図７に示すように、前記孔または凹部２２に前記封口板３の下面から上方になるに従って徐々に径が小さくなるテーパー壁面２３を設けた。この構成とすることにより、封口板３に設けられた孔または凹部２２に対するリードコア９の先端部分の挿入を容易にすることができ、かつ、前記挿入において、封口板３に設けられた孔または凹部２２の中心位置とリードコア９の中心が少々位置がずれていても挿入により容易に位置合わせができるので、確実に溶接することができ、生産性の向上を図ることができる。なお、図８に示すように、リードコア９の端面にテーパー部２４を設けることによっても同様の効果を得られる。
【００４２】
なお、外部接続用端子４とリードコア９との接続構成として、図９〜図１１で示すように封口板の上面、下面、内部で接続するものが考えられる。
【００４３】
図９に示すように、外部接続用端子４とリードコア９とを封口板３の上面で溶接する場合には、外部接続用端子４とリードコア９の接続部分がコンデンサの外部に存在するため、接続の状態を目視検査などで容易に行うことができるので、接続の信頼性向上および生産性の向上を図ることができる。また溶接による熱により封口板３の接続部周辺の樹脂が溶けてリードコア９と溶着するので、封口性は保たれる。
【００４４】
また図１０で示すように、外部接続用端子４とリードコア９を封口板３の下面で溶接する場合には、リードコア９を挿入するために封口板３に孔を設ける必要がなく、コンデンサの封口性を高めることができ、液漏れを防ぐことができる。また封口板３とリードコア９の先端部分の接続部分が製品の外部へ突出することがないため、コンデンサの実装基板等への接続を容易に行うことができるという効果を奏する。
【００４５】
また図１１で示すように、外部接続用端子４とリードコア９を封口板３の内部で溶接する場合には、リードコア９と外部接続用端子４の接続部がコンデンサの内部へ突出することがないため、ケース２の高さ方向いっぱいにコンデンサ素子１の長さ寸法をとることができ、ケース２内にデッドスペースが生じないのでコンデンサの容量アップもしくは低背化を図ることができる。また、外から確認しながら溶接を行うことができ、かつ外部接続用端子４により封口板３の孔が塞がれているので、封口性もよい。
【００４６】
なお、上述したコンデンサはケース２を金属で構成しているが、ケース２を樹脂で構成したコンデンサも考えられる。この場合、樹脂製ケース２と封口板３とを超音波等により溶着させたり化学的に反応させる等の結合方法により封口する。
【００４７】
（実施例２）
外部接続用端子４とリードコア９の接続として、図１２に示すような構成も考えられる。
【００４８】
当該構成について実施例１と異なる構成について図１３及び図１４を用いて説明する。
【００４９】
図１３において、一方の外部接続用端子４に溶接用部位２５を設け、リードコア９の端部を前記溶接用部位２５に当接させ溶接する構成としている。前記溶接用部位２５の先端をリードコア９側に折り曲げている。この構成とすることにより、前記溶接用部位２５の先端にリードコア９の端面部を押し当てた際、前記溶接用部位２５の先端付近の折り曲げ部が変形し、その前記溶接用部位２５の先端がリードコアの端面部に隙間なく確実に当接するため、この当接部分を溶接することで確実な接続が行え、封口の信頼性を向上させることができる。
【００５０】
図１４は図１２における接続部位の拡大図である。折り曲げ部が元に戻ることにより、リードコアが溶接用部位２５に確実に当接し、そこをレーザー等で溶接することにより確実に接続できる。この構成とすることにより接続部位が外から見えるので、接続の状態を目視検査などで容易に行うことができ、接続の信頼性を高めることができることに加え、コンデンサの封口性も高めることができるという効果を奏する。
【００５１】
また、図１５に示すように前記リードコア９の上端面に凹部２６を設ける、もしくはリードコア９を中空体にすることにより、コンデンサを少しでも軽くすることができ、またリードコア９の端部を前記溶接用部位２５の先端に当接させて溶接させる際に位置決めの効果も奏する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように本発明にかかるコンデンサの構造は、素子が巻回型の電子部品において内部抵抗を抑えようとする場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１におけるコンデンサの構成を示す断面図
【図２】クラッド構造のリードコアの斜視図
【図３】コンデンサ素子の下面に表出する電極に接続されている集電板の斜視図
【図４】リードコアの斜視図
【図５】リードコアと集電板の一体ユニットの斜視図
【図６】可変部が設けられた一体ユニットの斜視図
【図７】孔を有する封口板の断面図
【図８】テーパー部を有するリードコアの断面図
【図９】外部接続用端子とリードコアを封口板の上面で接続したコンデンサの構成を示す断面図
【図１０】外部接続用端子とリードコアを封口板の下面で接続したコンデンサの構成を示す断面図
【図１１】外部接続用端子とリードコアを封口板の内部で接続したコンデンサの構成を示す断面図
【図１２】本発明の実施例２におけるコンデンサの構成を示す断面図
【図１３】本発明の実施例２におけるリードコアと溶接前の溶接用部位の拡大断面図
【図１４】本発明の実施例２におけるリードコアと溶接後の溶接用部位の拡大断面図
【図１５】上端部に凹部を設けたリードコアと溶接後の溶接用部位の拡大断面図
【図１６】従来のコンデンサの構成を示す断面図
【符号の説明】
【００５４】
１  コンデンサ素子
１ａ，１ｂ  電極
２  ケース
３  封口板
４，５  外部接続用端子
９  リードコア
１４，１５  集電板
２１  固定片
２２  孔または凹部
２３  テーパー壁面
２５  溶接用部位
２６  凹部
【図１】
2005216879.tif 000003
【図２】
2005216879.tif 000004
【図３】
2005216879.tif 000005
【図４】
2005216879.tif 000006
【図５】
2005216879.tif 000007
【図６】
2005216879.tif 000008
【図７】
2005216879.tif 000009
【図８】
2005216879.tif 000010
【図９】
2005216879.tif 000011
【図１０】
2005216879.tif 000012
【図１１】
2005216879.tif 000013
【図１２】
2005216879.tif 000014
【図１３】
2005216879.tif 000015
【図１４】
2005216879.tif 000016
【図１５】
2005216879.tif 000017
【図１６】
2005216879.tif 000018