(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子を収容し、その一端に開口を有する有底筒状のコンデンサケ−スと、
コンデンサ素子より導出されるリードタブに電気的に接合された第一リベットと、
この第一リベットを移動不能に支持するとともに、前記コンデンサケ−ス内部に連通する開口部を有する第一の固定板と、
前記第一の固定板の外部側に配置され、コンデンサケ−ス内部を密閉するとともに、コンデンサケ−ス内部の圧力上昇によって変形可能とされ、前記第一リベットと同軸に配置されて接合された第二リベットを支持する密閉板と、
前記密閉板の外部側に配置され、前記コンデンサケ−スの開口より外部に露出する両極の外部端子を保持する第二の固定板と、
を具備し、前記第一リベットと第二リベットとの接合が、前記密閉板の変形にて破断可能な保安装置付き電解コンデンサにおいて、前記第二リベットの外側頭部が露出するように前記第二の固定板に貫通孔を設け、この貫通孔以外の位置に外部端子を設けたことを特徴とする保安装置付き電解コンデンサ。
【請求項２】
前記密閉板と第二の固定板との間に絶縁板を配置して成る請求項１に記載の保安装置付き電解コンデンサ。
【請求項３】
前記密閉板の少なくとも第二の固定板側の面に、電気絶縁層を形成して成る請求項１に記載の保安装置付き電解コンデンサ。
【請求項４】
前記外部端子と前記第二リベット頭部との接続後に、前記貫通孔を閉塞部材により塞いで成る請求項１〜３のいずれかに記載の保安装置付き電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、異常時におけるコンデンサ内部の圧力上昇により、電気回路を遮断させて動作を停止する保安装置を備えた電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、これら保安装置付きの電解コンデンサ１’としては、図５に示されるように、外装ケ−ス３’内部に収容されたコンデンサ素子２’より導出されたリードタブ４’に電気的に接合され、コンデンサ内部に連通する連通孔５’を有する第一の固定板７’に移動不能に固定された第一リベット６’と、コンデンサ素子２’が配置されたコンデンサ内部を密閉するとともに、前記第一リベット６’と同軸にて接合された第二リベット１０’を保持し、コンデンサ内部の圧力上昇にて変形する密閉板８’と、前記第二リベット１０’とタブ１１’を介して接続され、前記第一および第二リベットとほぼ同軸上に配置された外部端子１２’を支持する第二の固定板９’とから構成され、前記密閉板８’がコンデンサ内部の圧力上昇に伴い、変形することにより、前記第一リベット６’と第二リベット１０’との接合が切断することで、コンデンサ素子２’への給電が断たれ、動作が停止するようになっているものが実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の保安装置付きの電解コンデンサ１’では、前記外装ケ−ス３’の開口最外部が、前記第二の固定板９’にて覆われることから、この第二の固定板９’に支持された前記外部端子１２’と前記タブ１１’との接続を、前記第二の固定板９’を外装ケ−ス３’に装着した後に実施することが不可能となることから、これら前記外部端子１２’と前記タブ１１’との接続を、前記第二の固定板９’の装着前に実施する必要があり、これらタブ１１’と接続された外部端子１２’を前記第二の固定板９’に挿通させさがら第二の固定板９’を装着すると、これらタブ１１’が破断しやすく、その装着が非常に難しいものとなるという問題があった。
【０００４】
また、外部端子１２’を予め第二の固定板９’の挿通させた状態にて装着する場合においては、前記タブ１１’の長さが短いと、その接続が非常に困難なものとなるとともに、これらタブ１１’の長さを長くすると、前記密閉板８’と第二の固定板９’との間隔を大きくとる必要があることから、電解コンデンサ１’の高さ寸法が大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
よって、本発明は上記した問題点に着目してなされたもので、前記外部端子と前記第二リベットとの接続および前記第二の固定板の装着を容易に実施することのできる保安装置付き電解コンデンサを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した問題を解決するために、本発明の保安装置付き電解コンデンサは、コンデンサ素子を収容し、その一端に開口を有する有底筒状のコンデンサケ−スと、
コンデンサ素子より導出されるリードタブに電気的に接合された第一リベットと、
この第一リベットを移動不能に支持するとともに、前記コンデンサケ−ス内部に連通する開口部を有する第一の固定板と、
前記第一の固定板の外部側に配置され、コンデンサケ−ス内部を密閉するとともに、コンデンサケ−ス内部の圧力上昇によって変形可能とされ、前記第一リベットと同軸に配置されて接合された第二リベットを支持する密閉板と、
前記密閉板の外部側に配置され、前記コンデンサケ−スの開口より外部に露出する両極の外部端子を保持する第二の固定板と、
を具備し、前記第一リベットと第二リベットとの接合が、前記密閉板の変形にて破断可能な保安装置付き電解コンデンサにおいて、前記第二リベットの外側頭部が露出するように前記第二の固定板に貫通孔を設け、この貫通孔以外の位置に外部端子を設けたことを特徴としている。
この特徴によれば、前記第二リベットの外側頭部が貫通孔により露出しているため、前記第二の固定板を装着した後においても、前記第二リベットと前記外部端子との接続を、前記貫通孔を介して、容易に実施できるようになるばかりか、これら接続を第二の固定板を装着した後に実施できることから、第二の固定板の装着も容易に実施できるようになる。
【０００７】
本発明の保安装置付き電解コンデンサは、前記密閉板と第二の固定板との間に絶縁板を配置して成ることが好ましい。
このようにすれば、前記密閉板が導電性を有する素材である場合においても、前記密閉板が変形して両外部端子を短絡することを防止することができる。
【０００８】
本発明の保安装置付き電解コンデンサは、前記密閉板の少なくとも第二の固定板側の面に、電気絶縁層を形成して成ることが好ましい。
このようにすれば、前記密閉板が導電性を有する素材である場合においても、前記密閉板が変形して両外部端子を短絡することを防止することができる。
【０００９】
本発明の保安装置付き電解コンデンサは、前記外部端子と前記第二リベット頭部との接続後に、前記貫通孔を閉塞部材により塞いで成ることが好ましい。
このようにすれば、実装時において前記貫通孔より半田等が侵入して短絡等を生じることを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（実施例）
図１は本実施例の保安装置付き電解コンデンサを示す上面図および側断面図であり、図２は、本実施例の保安装置付き電解コンデンサの保安装置が作動した状態を示す側断面図であり、図３（ａ）は、本実施例における保安装置付き電解コンデンサの第一リベットと第二リベットとの接合部を示す拡大断面図であり、図３（ｂ）は、本実施例における保安装置付き電解コンデンサの第一リベットと第二リベットとの接合部の破断状況を示す拡大断面図である。
【００１２】
前記図１および図２において、１は本実施例の保安装置付き電解コンデンサ、２はコンデンサ素子、３はコンデンサケ−ス、４はコンデンサ素子１より導出されたアルミリードタブ、５はコンデンサケ−ス３内部に連通する開口部、６はアルミリードタブと電気的に接合された第一リベット、７は前記第一リベットを移動不能に固定する第一の固定板、８はコンデンサケ−ス３内部を密閉するアルミ製の密閉板、１０は密閉板８に保持され、密閉板８の変形に伴って移動可能とされ、前記第一リベット７とほぼ同軸上に配置、接続された第二リベット、１１は前記第二リベット１０の外側頭部と外部端子１２とを接続するアルミリードタブ、１２は外部端子、１１は前記外部端子１２を支持する第二の固定板、１３は前記第二リベット１０の外側頭部が露出するように前記第二の固定板１１に設けた貫通孔、１４は前記貫通孔１３を塞ぐゴム製の蓋材、１５は、前記密閉板８と第二リベット１０との間に配置された前記絶縁製のパッキン、１６は前記密閉板８の外側面に配置した絶縁板である。
【００１３】
本実施例の保安装置付き電解コンデンサは、内部にコンデンサ素子２を収納した有底筒状のコンデンサケ−ス３の開口端部において、前記アルミ製の密閉板８を、前記第一および第二の固定板７、９にて挟持することで、前記密閉板８がコンデンサケ−ス３内部を密閉するようになっており、これら第一および第二の固定板７、９と密閉板８は、前記コンデンサケ−ス３の側部に設けられた横溝２０に係止し、コンデンサケ−ス３の開口端部２１をカ−リング加工することで固定されている。
【００１４】
これらコンデンサケ−ス３内部の最内側には、図１に示すように第一リベット６が貫通、嵌合し、この第一リベット６を移動不能に支持、固定とする電気絶縁性を有する樹脂製の第一の固定板７が配置され、この第一の固定板７には、コンデンサ素子２の過度の温度上昇に伴い発生するガス圧力が、前記密閉板８に作用するように、該第一の固定板７の内側と外側とを連通する開口部５が所定位置に設けられている。
【００１５】
前記第一リベット６は、コンデンサ素子２より導出されたアルミリードタブ４と、前記第一の固定板７上にて電気的かつ機械的にかしめ接続されている。
【００１６】
また、前記第二リベット１０は前記密閉板８を貫通し、該密閉板８に電気絶縁製のパッキン１５を介して、前記第一リベット６とほぼ同軸上に保持され、前記密閉板８の変形により移動可能とされており、その外側頭部には前記アルミリードタブ１１が接続される。
【００１７】
本実施例においては、前記密閉板８は、所定の厚みを有するアルミ板にて形成しており、その外側面には前記のように電気絶縁製の絶縁板１６を配設している。
【００１８】
これら密閉板８は、コンデンサ素子２の過熱により生じるガス圧力が、所定の圧力に達した際に所定の変形が生じることが好ましく、本実施例ではアルミを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の材質を用いても良く、その厚みとしては使用する材質の強度等から適宜選択すれば良い。
【００１９】
また前記絶縁板１６として、本実施例では電気絶縁性の樹脂板を使用しているが、その厚みとしては、これが薄すぎると前記密閉板８が変形して外部端子１２同士が短絡してしまい、これが厚すぎると絶縁板１６が前記第二の固定板９に当接して前記密閉板８が変形しずらくなることから、これらのことを考慮した適宜な厚みとすれば良い。
【００２０】
また、本実施例では、前記絶縁板１６を一枚状として配設しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら絶縁板１６を小寸法の多数として、適宜な位置に点在して配設しても良い。
【００２１】
また図４に示すように、前記絶縁板１６に代えて前記アルミ製の密閉板８を絶縁層１７にて覆うようにしても良い。
【００２２】
図４において、これら絶縁層１７を、前記絶縁層１７を該密閉板８の両面に設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも外部端子１２と向き合う外側面に設ければ良い。
【００２３】
また、これら絶縁層１７の材質としては、前記密閉板８は変形することから、これら変形においても、破断することのない適宜な柔軟性を有するものであることが好ましい。
【００２４】
本実施例では、これら第一および第二のリベット６、１０が、当接可能なほぼ同一軸上に配置され、前記第一リベット６の第二リベット１０との接合部には、図３（ａ）に示すように、第一リベット６の外周方向に薄肉の縁部１８が形成されており、この薄肉の縁部１８を超音波溶接することにより、第一リベット６と第二リベット１０とが接合、導通するようになっている。
【００２５】
これら第一リベット６と第二リベット１０との接合部は、前記密閉板８が、コンデンサ素子２の過熱により発生するガス圧力にて変形することにより、前記第二リベット１０が、該変形に伴い外部方向に移動することで、図３（ｂ）に示すように、前記薄肉の縁部１８がその厚み方向である尖断方向に破断して離間し、オ−プン状態が形成されてコンデンサ素子１への給電が停止するようになっている。
【００２６】
本実施例では、前記したように、前記第二の固定板９には、前記第二リベット１０の外側頭部が露出するように設けた貫通孔１３を設けており、図１の上面図に示すように、この貫通孔１３以外の位置である平面方向に９０ずれた位置に、外部端子１２を設けている。
【００２７】
このように、第二リベット１０の外側頭部が露出するような貫通孔１３を前記第二の固定板９に設けることで、予め前記外部端子１２を第二の固定板９に挿通して固定し、これに前記アルミリードタブ１１の一方端を接続した第二の固定板９を装着、固定した後に、前記貫通孔１３を介して第二リベット１０の外側頭部に前記アルミリードタブ１１の他方端を溶接等により接続できるようになり、これら第二の固定板９の装着および第二リベット１０と外部端子１２との接続を容易に実施できるようになる。
【００２８】
また、本実施例では、これら第二リベット１０の外側頭部と前記アルミリードタブ１１との接続後に、前記貫通孔１３をゴム製の蓋材１４にて塞ぐようにしており、このようにすることで、これら貫通孔１３より半田等の異物が侵入して短絡等を生じることを防止できるようになることから好ましい。
【００２９】
また、本実施例では、前記蓋材１４をゴム製としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら蓋材１４の材質や形状は任意とされる。
【００３０】
以上、本発明を図面に基づいて説明してきたが、本発明はこれら前記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】
また、本実施例では、前記第一リベット６に薄肉の縁部１５を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら薄肉の縁部１８を第２リベット１０や双方に設けても良く、更には、その他の破断可能な接続方法を用いても良い。
【００３２】
また、本実施例では、前記接合部における接合を超音波溶接により接合しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、十分な接合強度と導通が得られれば、その他の接合方法による接合を用いるようにしても良い。
【００３３】
また、前記薄肉の縁部１８の肉厚は、適宜な破断が得られるような肉厚とすることが好ましいが、前記本実施例のように、溶接ヘッドに縁部１８が直接接する超音波溶接等を実施する際のハンドリング性を高めるために、図３（ｃ）に示すように、その肉厚をある程度厚くしておき、切断を生じる第一リベット６との境界部を薄肉の弱点部１９として破断に必要とされる力が上昇することを防止するようにしても良い。
【００３４】
なお、前記実施例において、保安装置付きコンデンサがオ−プン状態になる内圧の設定は、前記密閉板８を構成するアルミ板の材質、形状、厚さ、前記接合部の接合強度または薄肉の縁部１８の肉厚または前記弱点部１９の肉厚等の組み合わせにより、電解コンデンサの定格、用途に応じて適宜調整すれば良い。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は次の効果を奏する。
【００３６】
（ａ）請求項１の発明によれば、前記第二リベットの外側頭部が貫通孔により露出しているため、前記第二の固定板を装着した後においても、前記第二リベットと前記外部端子との接続を、前記貫通孔を介して、容易に実施できるようになるばかりか、これら接続を第二の固定板を装着した後に実施できることから、第二の固定板の装着も容易に実施できるようになる。
【００３７】
（ｂ）請求項２の発明によれば、前記密閉板が導電性を有する素材である場合においても、前記密閉板が変形して両外部端子を短絡することを防止することができる。
【００３８】
（ｃ）請求項３の発明によれば、前記密閉板が導電性を有する素材である場合においても、前記密閉板が変形して両外部端子を短絡することを防止することができる。
【００３９】
（ｄ）請求項４の発明によれば、実装時において前記貫通孔より半田等が侵入して短絡等を生じることを防止することができる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における保安装置付き電解コンデンサを示す上面図および側断面図である。
【図２】本発明の実施例における保安装置付き電解コンデンサの保安装置が動作した状況を示す側断面図である。
【図３】（ａ）本発明の実施例における保安装置付き電解コンデンサの第一リベットと第二リベットとの接合部を示す拡大断面図である。
（ｂ）本発明の実施例における保安装置付き電解コンデンサの第一リベットと第二リベットとの接合部の破断状況を示す拡大断面図である。
（ｃ）  本発明の実施例における保安装置付き電解コンデンサの第一リベットと第二リベットとのその他の接合部形状を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例において、その他の構造の密閉板を示す側断面図である。
【図５】従来の保安装置付き電解コンデンサを示す断面図である。
【符号の説明】
ｌ        保安装置付きコンデンサ
２        コンデンサ素子
３        コンデンサケース
４        （アルミ）リードタブ
５        開口部
６        第一リベット
７        第一の固定板
８        密閉板
９        第二の固定板
１０      第二リベット
１１      （アルミ）リードタブ
１２      外部端子
１３      貫通孔
１４      蓋材
１５      パッキン
１６      絶縁板
１７      絶縁層
１８      縁部
１９      弱点部
２０      横溝
２１      開口端部
【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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