(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子（１）が収容されたコンデンサケース（２）と、コンデンサ素子（１）と中継端子（３）とを電気的に接続する第１のリード板（５）と、中継端子（３）とリベット（４）とを電気的に接続する第２のリード板（６）と、リベット（４）と外部端子（１０）とを電気的に接続する第３のリード板（９）と、前記コンデンサケース（２）の開放端側に固定されて、その内部を密封する封口板（８）と、前記第２のリード板（６）と第３のリード板（９）とを封口板（８）を介して固定する前記リベット（４）が金属リベット（４ａ）と中空リベット（４ｂ）とからなり、
第２のリード板（６）の張設状態を前記コンデンサケース（２）内の内圧上昇による前記封口板（８）の外側に向けての変形により、第２のリード板（６）を切断可能な状態に規定する張設状態規定板（７）を前記封口板（８）の裏面に配した保護装置付電解コンデンサにおいて、
上記中空リベット（４ｂ）に第２のリード板（６）の一端が接続され、張設状態規定板（７）が、中空リベット（４ｂ）間の間隔より幅が狭い貫通孔（７ｂ）を有しており、前記第２のリード板が前記貫通孔に挿通されて、さらに一端が中継端子（３）に接続され、
第２のリード板（６）が切断位置を規定する脆弱箇所となる貫通孔（６ａ）を有し、上記張設状態規定板（７）が貫通孔（７ｂ）に向かって突起部（７ａ）を有しており、
さらに、上記第２のリード板（６）の貫通孔（６ａ）に張設状態規定板（７）の突起部（７ａ）が通されており、
また外部端子を固定する絶縁キャップ（１１）が、コンデンサケースの横カール部にはめ込み固定されていることを特徴とする保安装置付電解コンデンサ。
【請求項２】
コンデンサ素子（１）が収容されたコンデンサケース（２）と、コンデンサ素子（１）と中継端子（３）とを電気的に接続する第１のリード板（５）と、中継端子（３）とリベット（４）とを電気的に接続する第２のリード板（６）と、リベット（４）と外部端子（１０）とを電気的に接続する第３のリード板（９）と、前記コンデンサケース（２）の開放端側に固定されて、その内部を密封する封口板（８）と、前記第２のリード板（６）と第３のリード板（９）とを絶縁板（１６）を介して固定する前記リベット（４）が金属リベット（４ａ）と中空リベット（４ｂ）とからなり、
第２のリード板（６）の張設状態を前記コンデンサケース（２）内の内圧上昇による前記封口板（８）の外側に向けての変形により、第２のリード板（６）を切断可能な状態に規定する張設状態規定板（７）を前記封口板（８）の裏面に配した保護装置付電解コンデンサにおいて、
上記中空リベット（４ｂ）に第２のリード板（６）の一端が接続され、張設状態規定板（７）が、中空リベット（４ｂ）間の間隔より幅が狭い貫通孔（７ｂ）を有しており、前記第２のリード板が前記貫通孔に挿通されて、さらに一端が中継端子（３）に接続され、
第２のリード板（６）に切断位置を規定する脆弱箇所が形成され、また外部端子を固定する絶縁キャップ（１１）が、コンデンサケースの横カール部にはめ込み固定されており、
上記記載の張設状態規定板（７）が貫通孔（７ｂ）を有し、弾性を有する断面がＵ字形の拡張子（１８）が、第２のリード板（６）により先端が狭められた状態で、張設状態規定板（７）の貫通孔（７ｂ）に挿入されていることを特徴とする保安装置付電解コンデンサ。
【請求項３】
上記記載の絶縁キャップ（１１）は、コンデンサ側の開口部の内壁に複数の突起（１１ａ）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保安装置付電解コンデンサ。
【請求項４】
上記記載の張設状態規定板（７）は、その外周輪郭が上記封口板（８）の外周輪郭と同じであり、また、これら張設状態規定板（７）と封口板（８）は、重ね合わされた状態で上記コンデンサケース（２）の開放端側のカール部によって固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保安装置付電解コンデンサ。
【請求項５】
上記記載の封口板（８）の絶縁キャップ側に絶縁板（１６）を設け、上記記載の絶縁キャップ（１１）は、外部端子の裏面側にツメ部またはカド部を先端部に有する突起を設け、かつ該突起に対応する上記記載の絶縁板（１６）の位置にもツメ部またはカド部を先端部に有する突起を設け、保安装置作動時にツメ部とカド部またはツメ部同士が嵌合するよう構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保安装置付電解コンデンサ。
【請求項６】
上記記載の絶縁キャップ（１１）は、外周に固定用取付足（１９）が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保安装置付電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品のコンデンサに関するものであり、特にオープン状態の保安機構を備えた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。
【０００２】
【従来の技術】
電解コンデンサは、陽極箔と陰極箔とをセパレータ紙を介して巻回または積層してなるコンデンサ素子に電解液を含浸し、さらにコンデンサ素子をコンデンサケースに収容し、その開放端側をコンデンサケースの内部を密封状態とするための封口板が、コンデンサケースのカール部によって固定されている。ネジ端子形コンデンサの封口板は、フェノール樹脂などの樹脂板にネジ加工したアルミニウム端子がインサート成形されている。基板端子形コンデンサの封口板は、外側のラバー層と内側のフェノール樹脂板からなる二層構造になっており、封口板の外側に外部端子がリベットにより固定されている。いずれの電解コンデンサにおいても、封口板の内側ではリベットとコンデンサ素子から引き出されたリード板が接続されている。電解コンデンサにおいては、漏れ電流などによる水素ガスの発生や発熱による気体の膨張によりコンデンサケース内の圧力が上昇するという問題がある。この内部圧力の上昇は、封口板の飛び出しやコンデンサケースの破裂の原因となる。そこで従来はコンデンサケースの底面側に肉薄部を形成したり、封口板のフェノール樹脂板に穴を形成し、コンデンサケースの内部圧力が異常に高くなる前に、内部のガスを放出するための保安機構としての防爆弁構造を採用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内部のガスを放出する防爆弁構造では、この弁の作動とともにコンデンサ素子に含浸されていた電解液がミスト状に吹き出してしまう。電解液は導電性であり、可燃性のものも使用されるため、放出された電解液が基板回路や接続ブスバーをショートさせて回路の誤動作、また場合によっては発火源となる危険性があった。
【０００４】
上記理由により、電解コンデンサが寿命に達したとき、あるいは異常が発生したときは、電解コンデンサ自身でオープン状態になるものが望まれていた。この要請に応えるため、実開平４−１１３４３４号、実開平５−５５５３８号、実開平６−１１３４１号公報が開示されている。しかしながら、実開平５−５５５３８号公報に開示されている図７では、外部端子がブスバー等に固定される実装方法では、電解コンデンサの寿命または異常が発生した場合、電解コンデンサの内圧が上昇しても封口板と外部端子がリベットにより固着されているため、図８のように封口板が外側へ変形できないのでリード板が切断されず、オープン状態にならないという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、外部端子をコンデンサケースのカール部で固定した絶縁キャップ上に設け、外部端子と封口板に空間を設けることにより、電解コンデンサの外部端子がブスバー等に固定されていても、電解コンデンサの寿命終了時または異常時に、電解コンデンサ自身がオープン状態となる保安機構を有する保安装置付電解コンデンサである。
【０００６】
すなわち、コンデンサ素子１が収容されたコンデンサケース２と、コンデンサ素子１と中継端子３とを電気的に接続する第１のリード板５と、中継端子３とリベット４とを電気的に接続する第２のリード板６と、リベット４と外部端子１０とを電気的に接続する第３のリード板９と、前記コンデンサケース２の開放端側に固定されて、その内部を密封する封口板８と、前記第２のリード板６と第３のリード板９とを絶縁板１６を介して固定する前記リベット４が金属リベット４ａと中空リベット４ｂとからなり、
第２のリード板６の張設状態を前記コンデンサケース２内の内圧上昇による前記封口板８の外側に向けての変形により、第２のリード板６を切断可能な状態に規定する張設状態規定板７を前記封口板８の裏面に配した保護装置付電解コンデンサにおいて、
上記中空リベット４ｂに第２のリード板６の一端が接続され、張設状態規定板７が、中空リベット４）間の間隔より幅が狭い貫通孔７ｂを有しており、前記第２のリード板が前記貫通孔に挿通されて、さらに一端が中継端子３に接続され、
第２のリード板６が切断位置を規定する脆弱箇所となる貫通孔６ａを有し、上記張設状態規定板７が貫通孔７ｂに向かって突起部７ａを有しており、
さらに、上記第２のリード板６の貫通孔６ａに張設状態規定板７の突起部７ａが通されており、
また外部端子を固定する絶縁キャップ１１が、コンデンサケースの横カール部にはめ込み固定されていることを特徴とする保安装置付電解コンデンサである。
【０００７】
また、コンデンサ素子１が収容されたコンデンサケース２と、コンデンサ素子１と中継端子３とを電気的に接続する第１のリード板５と、中継端子３とリベット４とを電気的に接続する第２のリード板６と、リベット４と外部端子１０とを電気的に接続する第３のリード板９と、前記コンデンサケース２の開放端側に固定されて、その内部を密封する封口板８と、前記第２のリード板６と第３のリード板９とを絶縁板１６を介して固定する前記リベット４が金属リベット４ａと中空リベット４ｂとからなり、
第２のリード板６の張設状態を前記コンデンサケース２内の内圧上昇による前記封口板８の外側に向けての変形により、第２のリード板６を切断可能な状態に規定する張設状態規定板７を前記封口板８の裏面に配した保護装置付電解コンデンサにおいて、
前記中空リベット４ｂに第２のリード板６の一端が接続され、張設状態規定板７が、中空リベット４間の間隔より幅が狭い貫通孔７を有しており、前記第２のリード板が前記貫通孔に挿通されて、さらに一端が中継端子３に接続され、
第２のリード板６に切断位置を規定する脆弱箇所が形成され、また外部端子を固定する絶縁キャップ１１が、コンデンサケースの横カール部にはめ込み固定されており、
上記記載の張設状態規定板７が貫通孔７ｂを有し、弾性を有する断面がＵ字形の拡張子１８が、第２のリード板６により先端が狭められた状態で、張設状態規定板７の貫通孔７ｂに挿入されていることを特徴とする保安装置付電解コンデンサである。
【０００８】
そして、上記記載の絶縁キャップ１１は、コンデンサ側の開口部の内壁に複数の突起１１ａを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保安装置付電解コンデンサである。
【００１０】
さらに、上記記載の張設状態規定板７は、その外周輪郭が上記封口板８の外周輪郭と同じであり、また、これら張設状態規定板７と封口板８は、重ね合わされた状態で上記コンデンサケース２の開放端側のカール部によって固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保安装置付電解コンデンサである。
【００１１】
また、上記記載の封口板８の絶縁キャップ側に絶縁板１６を設け、上記記載の絶縁キャップ１１は、外部端子の裏面側にツメ部またはカド部を先端部に有する突起を設け、かつ該突起に対応する上記記載の絶縁板１６の位置にもツメ部またはカド部を先端部に有する突起を設け、保安装置作動時にツメ部とカド部またはツメ部同士が嵌合するよう構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保安装置付電解コンデンサである。
【００１２】
そして、上記記載の絶縁キャップ１１は、外周に固定用取付足１９が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保安装置付電解コンデンサである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、中継端子とリベットとを切断位置となる脆弱箇所が形成されている第２のリード板で接続し、コンデンサケースのカール部に固定された絶縁キャップに外部端子を固定する。これらの構成により、電解コンデンサの外部端子が固定されていても、外部端子と封口板が直接固定されていないので封口板が変形でき、電解コンデンサの寿命終了時または異常時に封口板が外側に変形し、第２のリード板を脆弱箇所で切断して、オープン状態にすることができる。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
（参考例１）  図１は、保安装置付電解コンデンサを、配線ブスバーに接続固定した状態の断面図である。
陽極箔と陰極箔とをセパレータ紙を介して巻回または積層してなるコンデンサ素子１に、電解液を含浸しコンデンサケース２に収容した。その際、コンデンサ素子をコンデンサケース２内で固定するために、公知の固定剤１５を使用してもよい。コンデンサケース２の開放端側は、封口板８と張設状態規定板７とが重ね合わされた状態で、カーリング加工により封止されている。上記封口板８には成形したアルミニウム板を使用した。
【００１５】
外部端子１０は、第３のリード板９を介してリベット４にて電気的に接続される。また外部端子１０は絶縁キャップ１１に固定されている。さらに絶縁キャップ１１は、該絶縁キャップ１１に設けられた突起部１１ａにて、コンデンサケース２に形成されたカール部にはめ込み固定されている。
【００１６】
また上記張設状態規定板７は、封口板８と外形寸法が同等の円盤状のものであり、その中央部に貫通孔７ｂが形成されている。この張設状態規定板７には、封口板８に固着されたリベット４に対応する位置に中継端子３が固着されている。また、中継端子３と張設状態規定板７の貫通孔７ｂ間に第２のリード板案内用スリットを形成してもよい。
【００１７】
コンデンサ素子１より引き出された第１のリード板５は、中継端子３の下端側にワッシャー加締めなどの方法により固着されている。さらに、中継端子３の下端側から封口板８に固着されたリベット４の下端側に第２のリード板６が電気的に接続されている。第２のリード板６の途中には脆弱箇所が形成されている。また、リベット４の上端から外部端子１０の下端側に第３のリード板が電気的に接続されている。
【００１８】
上記構成による電解コンデンサは、漏れ電流、逆印加電流、過電圧印加等による水素ガスの発生による内部圧力の上昇により、封口板８が外側へ変形する。ここで、絶縁キャップ１１上に外部端子１０が設けられ、外部端子１０と封口板とが直接固定されていないので、外部端子１０が固定されていても封口板８は自由に変形できる。内部圧力がさらに上昇すると封口板８の変形がさらに大きくなり、中継端子３とリベット４とを接続する第２のリード板６への張力が高まり、第２のリード板が脆弱箇所で切断し、電解コンデンサはオープン状態になる。
【００１９】
（実施例２）  図３は本発明による保安装置付電解コンデンサを、配線ブスバーに接続固定した状態の断面図である。
貫通孔を有する第２のリード板６の貫通孔６ａに対応する位置に、張設状態規定板７の貫通孔７ｂ壁面に突起部７ａを設け、該突起部を第２のリード板６の貫通孔６ａに通し、第２のリード板６にて中継端子３の下端とリベット４の下端とを電気的に接続している。その他の構造は参考例１と同様である。
【００２０】
上記構成による本発明の電解コンデンサは、漏れ電流、逆印加電流、過電圧印加等による水素ガスの発生による内部圧力の上昇により、封口板８が外側へ変形する。ここで、絶縁キャップ１１上に外部端子１０が設けられ、外部端子１０と封口板とが直接固定されていないので、外部端子１０が固定されていても封口板８は自由に変形できる。内部圧力がさらに上昇すると封口板８の変形がさらに大きくなり、中継端子３とリベット４とを接続する第２のリード板６への張力が高まり、第２のリード板が脆弱箇所で切断し、電解コンデンサはオープン状態になる。そして、第２のリード板６が張設状態規定板７の突起部にて確実に分離され、切断された第２のリード板が接触することを防ぐことができる。
【００２１】
（実施例３）  図４は本発明による保安装置付電解コンデンサを、配線ブスバーに接続固定した状態の断面図である。
張設状態規定板７の貫通孔７ｂに第２のリード板６を挿入した後、その内側に弾性を有する断面がＵ字形の拡張子１８を挿入した。このとき第２のリード板６の張力により、拡張子１８の先端は内側へ押されている。その他の構造は参考例１と同様である。
【００２２】
上記構成による本発明の電解コンデンサは、漏れ電流、逆印加電流、過電圧印加等による水素ガスの発生による内部圧力の上昇により、封口板８が外側へ変形する。ここで、絶縁キャップ１１上に外部端子１０が設けられ、外部端子１０と封口板とが直接固定されていないので、外部端子１０が固定されていても封口板８は自由に変形できる。内部圧力がさらに上昇すると封口板８の変形がさらに大きくなり、中継端子３とリベット４とを接続する第２のリード板６への張力が高まり、第２のリード板が脆弱箇所で切断し、電解コンデンサはオープン状態になる。そして、第２のリード板６の切断によりその張力がなくなるので、第２のリード板６により押されていた拡張子１８の先端がその弾性力により開き、切断された第２のリード板が接触することを防ぐことができる。
【００２３】
（実施例４）  図５は本発明による保安装置付電解コンデンサを、配線ブスバーに接続固定した状態の断面図である。
絶縁キャップ１１は、外部端子の裏面側に先端部にカド部１１ｂを有する突起を設け、かつ該突起に対応する絶縁板１６の位置に先端部にカド部１１ｂを有する突起を設けた。その他の構造は参考例１と同様である。なお、絶縁板１６の突起部の先端部にカド部を設け、絶縁キャップ１１の突起部の先端部にツメ部を設けてもよく、両方の突起の先端部にツメ部を設けてもよい。
【００２４】
上記構成による本発明の電解コンデンサは、漏れ電流、逆印加電流、過電圧印加等による水素ガスの発生による内部圧力の上昇により、封口板８が外側へ変形する。ここで、絶縁キャップ１１上に外部端子１０が設けられ、外部端子１０と封口板とが直接固定されていないので、外部端子１０が固定されていても封口板８は自由に変形できる。内部圧力がさらに上昇すると封口板８の変形がさらに大きくなり、絶縁板１６の突起部は先端が狭めながら、対応する絶縁キャップ１１の突起部に挿入され、絶縁板１６のツメ部１６ａが絶縁キャップ１１のカド部１６ａを越えると狭められた先端が開く。そして、中継端子３とリベット４とを接続する第２のリード板６への張力が高まり、第２のリード板が脆弱箇所で切断し、電解コンデンサはオープン状態になる。オープン状態になった後電解コンデンサの内圧が低下しても、絶縁板１６のツメ部１６ａと絶縁キャップ１１のカド部１１ｂがはめ合い構造になるため、初期の位置に戻ることがなく、切断された第２のリード板が接触することを防ぐことができる。
【００２５】
また、図６のように絶縁キャップ１１は、その外周部に取付足１９を設けることにより、コンデンサ本体を固定することができる。これにより、従来のように別部品として取付バンドを使用することなく、コンデンサ本体を固定することができる。
【００２６】
なお、上記実施例の構成に限らず、使用すべき各部材の材質、形状、リード部材の数、各部における固着方法などは、電解コンデンサの定格、用途などに応じて最適なものに設計されるべきものである。封口板についても、成形したアルミニウム板を使用したが、他の金属製板、ラバー貼フェノール樹脂板、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂、フェノール樹脂の成型品など、内圧上昇によって外側に向けて反る状態に変形可能なように材質または厚さを設計すればよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明による電解コンデンサは、コンデンサ素子と外部端子の間に、第１のリード板、張設状態規定板に固着された中継端子、脆弱箇所を設けた第２のリード板、封口板に固着されたリベット、第３のリード板、コンデンサケースのカール部で固定された絶縁キャップ、絶縁キャップに固定された外部端子と構成することにより、外部端子が固定されていても、電解コンデンサの寿命終了時または異常時に、電解コンデンサ自身で確実にオープン状態になることができ、工業的価値の大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  保安装置付電解コンデンサの断面図
【図２】図１に示す保安装置付電解コンデンサがオープン状態となった状態の断面図
【図３】  本発明の実施例による保安装置付電解コンデンサの断面図
【図４】本発明の他の実施例による保安装置付電解コンデンサの断面図
【図５】本発明の他の実施例による保安装置付電解コンデンサの断面図
【図６】取付足を設けた本発明の絶縁キャップ
【図７】従来例に開示されている保安装置付電解コンデンサの断面図
【図８】図７に示す従来の保安装置付電解コンデンサがオープン状態となった状態の断面図
【符号の説明】
１  コンデンサ素子
２  コンデンサケース
３  中継端子
４  リベット
４ａ  金属リベット
４ｂ  中空リベット
５  第１のリード板
６  第２のリード板
６ａ  貫通孔
７  張設状態規定板
７ａ  突起部
７ｂ  貫通孔
８  封口板
９  第３のリード板
１０  外部端子
１１  絶縁キャップ
１１ａ  突起部
１１ｂ  カド部
１２  ボルト
１３  弾性パッキン
１４  弾性部材
１５  固定剤
１６  絶縁板
１６ａ  ツメ部
１７  配線ブスバー
１８  拡張子
１９  取付足
【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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【図８】
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