(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する直線部とこの直線部に連続する曲線部とからなる開口縁部を備えた偏平型の金属ケースにコンデンサ素子を収納して前記金属ケースの開口部に封口部材を挿入し前記開口縁部に成形ローラを当接して移動させることにより加締めて封口する偏平型電解コンデンサの製造方法において、曲線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力よりも直線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力を大きくして封口することを特徴とする偏平型電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
成形ローラ及び／又は金属ケースを上下動可能にすることで、前記成形ローラの金属ケースの直線部の開口縁部及び曲線部の開口縁部への当接力を制御したことを特徴とする請求項１記載の偏平型電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
金属ケースの開口縁部に当接して旋回駆動し前記開口縁部を加締める成形ローラと、前記成形ローラにより加締められる金属ケースを固定する金属ケース支持台と、前記金属ケース支持台を螺合し上下動可能にしたボールネジ機構と、このボールネジ機構を駆動する電子制御モータとを備え、コンデンサ素子を収納し封口部材を挿入した偏平型の金属ケースを前記金属ケース支持台に固定し、対向する直線部とこの直線部に連続する曲線部とからなる前記金属ケースの開口縁部を前記成形ローラにより加締める際に金属ケース支持台の上下位置を前記電子制御モータによるボールネジ機構の駆動により制御し、前記金属ケースの曲線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力よりも前記金属ケースの直線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力を大きくして封口することを特徴とする偏平型電解コンデンサの製造装置。
【請求項４】
金属ケースの開口縁部に当接して旋回駆動して前記開口縁部を加締める成形ローラと、前記成形ローラを螺合し上下可動にしたボールネジ機構と、このボールネジ機構を駆動する電子制御モータと、前記成形ローラにより加締められる金属ケースを固定する金属ケース支持台とを備え、コンデンサ素子を収納して封口部材を挿入した偏平型の金属ケースを前記金属ケース支持台に固定し、対向する直線部とこの直線部に連続する曲線部とからなる前記金属ケースの開口縁部を前記成形ローラにより加締める際に成形ローラの上下位置を前記電子制御モータによるボールネジ機構の駆動により制御し、金属ケースの曲線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力よりも前記金属ケースの直線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力を大きくして封口することを特徴とする偏平型電解コンデンサの製造装置。
【請求項５】
対向する直線部とこの直線部に連続する曲線部とからなる開口縁部を備えた偏平型の金属ケースにコンデンサ素子を収納して前記金属ケースの開口部に封口部材を挿入した偏平型電解コンデンサであって、曲線部からなる開口縁部の封口強度よりも直線部からなる開口縁部の封口強度を大きくしたことを特徴とする偏平型電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、偏平型電解コンデンサの加締めによる封口方法、装置並びに偏平型電解コンデンサに係り、特に偏平型電解コンデンサの形状に即して封口強度を調整することで封口を均一に圧着させる方法、装置並びに偏平型電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子回路等における実装密度の向上と冷却効率の改善を図るために偏平型の電解偏平型電解コンデンサが使用されている。偏平型電解コンデンサは、図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に示すように、開口部８を楕円形あるいは長円形等の非円形に形成した金属製の有底筒状の金属ケース２に、この形状に適合した構成からなるコンデンサ素子１１を収納し、前記金属ケース２の開口部８において適宜コンデンサ素子１１の端子１３、１５を貫通させた封口ゴムからなる封口部材１７を挿入した後、前記金属ケース２の開口縁部４を内側に加締めて、前記封口部材１７を固定したものである。
【０００３】
この偏平型電解コンデンサの封口方法としては、加締め成形ローラを金属ケースの開口縁部に当接させ、前記金属ケースを回転させることで、前記成形ローラを金属ケースの開口縁部の周縁に沿って回転移動させて前記開口縁部を加締めて封口を行う方法が知られている（実公平３−２００２２号）。
【０００４】
しかしながら、このような封口力を同一とする偏平型電解コンデンサの封口方法では封口強度が不均一となる問題を有している。すなわち、偏平型の金属ケースの曲線部２７は、加締め加工によって開口縁部が円弧状に変形し、曲線部２７の内側に応力が集中するので開口縁部が伸張して封口部材に十分圧着されることとなる。この応力は、金属ケースの内側変形で圧縮の応力が発生し、金属ケース外側で引っ張り応力が発生する。しかし、偏平型の金属ケースの直線部２９は前記加締め加工によって円弧状に変形しづらく、応力の集中が発生しないため曲線部２７と比較して圧着が十分でなかった。このため、外観形状の見かけ上の寸法は均一ながら封口強度は不均一となる。特に、金属ケースの硬度が高い場合に特に封口強度が不均一となりやすい。封口強度は、封口体に金属ケースの食いこみ深さで示され、曲線部２７の食いこみ深さは深く、直線部２９の食いこみは浅い状態となっている。この差異は、封止気密性を低下させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、偏平型電解コンデンサの加締めによる封口方法、装置並びに偏平型電解コンデンサに係り、特に偏平型電解コンデンサの形状に即して封口強度を調整することで封口を均一に圧着させる方法、装置並びに偏平型電解コンデンサの提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本願発明に係る偏平型電解コンデンサの製造方法は、対向する直線部とこの直線部に連続する曲線部とからなる開口縁部を備えた偏平型の金属ケースにコンデンサ素子を収納して前記金属ケースの開口部に封口部材を挿入し前記開口縁部に成形ローラを当接して移動させることにより加締めて封口する偏平型電解コンデンサの製造方法において、曲線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力よりも直線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力を大きくして封口することを特徴とする。
【０００７】
成形ローラ及び／又は金属ケースを上下動可能にすることで、前記成形ローラの金属ケースの直線部の開口縁部及び曲線部の開口縁部への当接力を制御することもできる。
【０００８】
本願発明に係る偏平型電解コンデンサの製造装置は、金属ケースの開口縁部に当接して旋回駆動し前記開口縁部を加締める成形ローラと、前記成形ローラにより加締められる金属ケースを固定する金属ケース支持台と、前記金属ケース支持台を螺合し上下動可能にしたボールネジ機構と、このボールネジ機構を駆動する電子制御モータとを備え、コンデンサ素子を収納し封口部材を挿入した偏平型の金属ケースを前記金属ケース支持台に固定し、対向する直線部とこの直線部に連続する曲線部とからなる前記金属ケースの開口縁部を前記成形ローラにより加締める際に金属ケース支持台の上下位置を前記電子制御モータによるボールネジ機構の駆動により制御し、前記金属ケースの曲線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力よりも前記金属ケースの直線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力を大きくして封口することもできる。
【０００９】
本願発明に係る偏平型電解コンデンサの製造装置は、金属ケースの開口縁部に当接して旋回駆動して前記開口縁部を加締める成形ローラと、前記成形ローラを螺合し上下可動にしたボールネジ機構と、このボールネジ機構を駆動する電子制御モータと、前記成形ローラにより加締められる金属ケースを固定する金属ケース支持台とを備え、コンデンサ素子を収納して封口部材を挿入した偏平型の金属ケースを前記金属ケース支持台に固定し、対向する直線部とこの直線部に連続する曲線部とからなる前記金属ケースの開口縁部を前記成形ローラにより加締める際に成形ローラの上下位置を前記電子制御モータによるボールネジ機構の駆動により制御し、金属ケースの曲線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力よりも前記金属ケースの直線部からなる開口縁部に対する前記成形ローラの当接力を大きくして封口することもできる。
【００１０】
本願発明に係る偏平型電解コンデンサは、対向する直線部とこの直線部に連続する曲線部とからなる開口縁部を備えた偏平型の金属ケースにコンデンサ素子を収納して前記金属ケースの開口部に封口部材を挿入した偏平型電解コンデンサであって、曲線部からなる開口縁部の封口強度よりも直線部からなる開口縁部の封口強度を大きくしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における偏平型電解コンデンサの製造方法の実施例につき、その方法を実施する装置との関係において、添付図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明方法を実施する偏平型電解コンデンサの外装のための金属ケース２の開口縁部４を、内側に加締め成形するための加締成形装置６を示す。この加締成形装置６は、中心部に前記金属ケース２を固定して所定高さ位置に位置決めする金属ケース支持台１０を備える。
【００１３】
この金属ケース支持台１０は、支持フレーム台１２上に立設されるボールネジ１４に螺合接続される。ボールネジ１４は、外部支持板１６に支持され、その頂部にボールネジプーリ１８が設けられる。ボールネジプーリ１８は、ボールネジベルト２０を介してボールネジモータ側プーリ２１と接続されて、ボールネジ１４へボールネジ駆動モータ２２の駆動力が伝達されるよう構成される。
【００１４】
一方、支持フレーム台１２に上に立設される支持フレーム柱２４が支持フレーム２６をその上部で接合して支持する。支持フレーム２６下部に固定カム板２８が配置される。
【００１５】
この固定カム板２８は、図２に示すように、回転駆動軸の貫通孔Ｐの周囲部に、ガイドラインとして、前記金属ケース２の開口部８の開口縁部４の形状に対応して曲線部と直線部とを有する非円形軌道溝３０と、その外周に適宜離間させて位置する同様の曲線部と直線部とを有する方向制御溝３２とからなる、内側カム溝および外側カム溝をその下面に刻設する。これら内外２本のカム溝からなる非円形軌道溝３０および方向制御溝３２に対し、それぞれ軌道ローラ３４および制御ローラ３６を嵌合装着する。
【００１６】
また、本実施例において、前記非円形軌道溝（内側カム溝）３０および方向制御溝（外側カム溝）３２は、金属ケース２の開口縁部４の曲線部２７の位置ではそれぞれ相似形の曲線部を形成し、また直線部２９ではそれぞれ相似形の直線部を形成して、軌道ローラ３４および制御ローラ３６を曲線移動および直線移動させることにより、制御ローラ３６が移動中に発生する負荷を軌道ローラ３４を支点として成形ローラ４４の加締め作用点に与えると共に、成形ローラ支持部材４６に支持された成形ローラ４４を金属ケース２の開口縁部４に対しその接線方向と常に直角方向に位置するように、成形ローラ４４の軸の姿勢を適正に規制するよう構成されている。
【００１７】
一方、前記回転駆動レバー５２は、図２に示すように前記成形ローラ支持部材４６を、その本体部５４の上下において挾持するように側面コ字状に構成され、その上片５８と下片５６にそれぞれ対称的にローラ嵌合長溝６０、６２を穿設するとともにその端部Ｐにおいて回転駆動軸７０によって懸吊される。
【００１８】
また、前記成形ローラ支持部材４６は、その本体部５４の下面に回転ローラ６４を取付けると共に、上面に前記ローラ支持アーム４２の直状部３８を嵌合する直線溝６６を刻設する。
【００１９】
このようにして、前記成形ローラ支持部材４６を、前記回転駆動レバー５２に組合せる場合、前記ローラ支持アーム４２の直状部３８には、前記回転駆動レバー５２の上片５８に穿設したローラ嵌合長溝６２に嵌合する回転ローラ６８を、前記成形ローラ支持部材４６の本体部５４の下面に取付けた回転ローラ６４と同軸となるように配置すると共に、この回転ローラ６８の上部に前記固定カム板２８に設けた非円形軌道溝３０に嵌合する軌道ローラ３４を同軸に結合配置する。そして、前記成形ローラ支持部材４６の本体部５４の下面に取付けた回転ローラ６４を、前記回転駆動レバー５２の下片５６に穿設したローラ嵌合長溝６０に嵌合することのより、本実施例に係る加締成形装置が組み立てられる。
【００２０】
回転駆動軸７０は、図１に示されるようにその下端で回転駆動レバー５２を回転駆動可能に固定されて、固定カム板２８を貫通し、支持フレーム２６にベアリング等により回転可能に固定され、その上端に回転駆動軸プーリ７２が設けられる。
【００２１】
回転駆動軸プーリ７２は、回転駆動用ベルト７４を介して回転モータ側プーリ７６と連係される。回転モータ側プーリ７６は、回転駆動モータ軸７８の頂部に設けられ、回転駆動モータ８０に駆動されるよう構成される。
【００２２】
以上の構成において、ボールネジ駆動モータ２２の回転がボールネジベルト２０と前記２つのプーリ１８、２１を介してボールネジ１４に伝達されて、金属ケース支持台１０を上昇させて、金属ケース２の開口部８を成形ローラ４４に当接させる。
【００２３】
ここで、図３に示すように成形ローラ４４の軸心と金属ケース支持台１０の上面の距離を加締寸法とする。成形ローラ４４が金属ケース２の開口部８の直線部２９と当接する際の加締寸法をａとし、成形ローラ４４が金属ケース２の開口部８の曲線部２７と当接する際の加締寸法をｂとする。ここで、常にｂがａよりも大きくなるようにボールネジ駆動モータ２２を制御する。
【００２４】
このように本願発明の装置を使用することで金属ケース２の直線部２９への成形ローラの当接力が金属ケースの曲線部２７への成形ローラ４４の当接力よりも大きく当接できるため、本装置は前記金属ケース２の直線部２９の封口強度の高い偏平型電解コンデンサを生産可能である。
【００２５】
この加締装置２０による加締方法は、この長円状の回転運動で金属ケース２の開口部８の直線部２９に成形ローラ４４を当接させる工程と、金属ケース２の開口部８の曲線部２７に成形ローラ４４を当接させる工程とからなる。
【００２６】
そこで、成形ローラ４４が金属ケース２の開口部８の曲線部２７と直線部２９とが切り替わる時期に同期させてボールネジ駆動モータ２２を駆動させて加締め寸法を切替える。すなわち、金属ケース２の開口部８の直線部２９では加締寸法がａとなり、金属ケース２の開口部８の曲線部２７では加締寸法がｂとなる。このため、製品形態は、外装部の直線部２９が曲線部２７に比べてより強く加締められているため、直線部２９のケースの高さは、曲線部２７に比べて低くなる。このため、曲線部２７ではその内側に応力が集中するので開口縁部が伸張して封口部材に十分圧着されるとともに、直線部２９においても曲線部２７以上に成形ローラ４４が、直線部を押圧するため、結果として均一な圧力による圧着が可能になる。
【００２７】
本実施例では、特に金属ケースを上下動させる実施例を示したが、回転駆動軸をボールネジで構成し、該ボールネジと成形ローラ挟持した回転駆動レバーを連係させて、前記ボールネジを回転駆動モータにより回転させることにより、成形ローラを上下動可能に構成し、金属ケースの直線部及び曲線部での当接を制御することもできる。
【００２８】
さらに本発明では、金属ケース支持台の上下動を電子制御モータによるボールネジ機構の駆動により制御し、金属ケースの開口縁部への成形ローラの当接力を調整しているが、前記金属ケース支持台の上下動をカム機構により制御することもできる。
【００２９】
本装置を使用して作成した偏平型電解コンデンサを図４に示す。円筒形の金属ケースの上部にある開口縁部４ではその当接力を変更しているため、直線部２９と比較して曲線部２７においてその高さが（ｂ−ａ）だけ高い形状となる。
【００３０】
そこで、封口前に予め曲線部２７においてその高さが（ｂ−ａ）だけ短い金属ケースを使用すると、封口後の開口縁部の高さが直線部２９と曲線部２７とで同一でかつ直線部２９の当接強度を高めることもできる。
【００３１】
以上、本発明の偏平型電解コンデンサは、金属ケース２の直線部２９への成形ローラの当接力が金属ケースの曲線部２７への成形ローラ４４の当接力よりも大きくしたため、前記金属ケース２の直線部２９の封口強度は高く、従って、偏平型電解コンデンサの気密性が向上する。
【００３２】
【発明の効果】
以上の本発明の偏平型電解コンデンサ製造方法ならびに製造装置で偏平型電解コンデンサを製造することにより偏平型電解コンデンサの加締めによる封口方法並びに装置において、特に偏平型電解コンデンサの形状に即して封口強度を調整することで封口を均一に圧着させることができるため、非円筒形偏平型電解コンデンサ封止品質が向上するとともに、ケース封止部形状を特殊化することなく、安価なストレート形状ケースで加締品質を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る偏平型電解コンデンサの製造方法を実施する装置の側面図である。
【図２】本願発明に係る偏平型電解コンデンサの製造方法を実施する装置の加締装置の側面図である。
【図３】本願発明に係る偏平型電解コンデンサの製造方法を実施する装置の加締寸法の側面図である。
【図４】本願発明に係る偏平型電解コンデンサの側面図である。
【図５】偏平型電解コンデンサの構成図である。
【符号の説明】
２  金属ケース
４  開口縁部
６  加締成形装置
８  開口部
１０  金属ケース支持台
１１  コンデンサ素子
１２  支持フレーム台
１３  端子
１４  ボールネジ
１５  端子
１６  外部支持板
１７  封口部材
１８  ボールネジプーリ
２０  ボールネジベルト
２１  ボールネジモータ側プーリ
２２  ボールネジ駆動モータ
２４  支持フレーム柱
２６  支持フレーム
２７  曲線部
２８  固定カム板
２９  直線部
３０  非円形軌道溝
３２  方向制御溝
３４  軌道ローラ
３６  制御ローラ
３８  直状部
４０  折曲部
４２  ローラ支持アーム
４４  成形ローラ
４６  成形ローラ支持部材
５２  回転駆動レバー
５４  本体部
５６  上片
５８  下片
６０、６２  ローラ嵌合長溝
６４  回転ローラ
６６  直線溝
６８  回転ローラ
７０  回転駆動軸
７２  回転駆動軸プーリ
７４  回転駆動用ベルト
７６  回転モータ側プーリ
７８  回転駆動モータ軸
８０  回転駆動モータ
【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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