(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子から導出されたリードを、封口部材に固定された外部端子のリベットに挿入し、ワッシャを介してこのリベットの頭部を加締めて固定した後、リードの先端部を折り返してリベット頭部に載置し、超音波溶接により接続を行う電解コンデンサの製造方法において、
外部端子の外周角部に段部を形成するとともに、
前記外部端子の先端の外周形状に適合する収納凹部を有し、かつ前記外部端子の段部と当接する上端面に凹凸形状を形成した固定下型により、外部端子を固定して超音波溶接を行う電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
コンデンサ素子から導出されたリードを、封口部材に固定された外部端子のリベットに挿入し、ワッシャを介してこのリベットの頭部を加締めて固定した後、リードの先端部を折り返してリベット頭部に載置し、超音波溶接により接続を行う電解コンデンサの製造方法において、
外部端子の外周角部にテーパ部を形成するとともに、
前記外部端子の先端の外周形状に適合するテーパ状の上端面を形成した収納凹部を有し、かつ前記外部端子のテーパ部と当接する前記テーパ状の上端面に凹凸形状を形成した固定下型により、外部端子を固定して超音波溶接を行う電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記リベットをコンデンサ内部側の封口部材端面より所定寸法高く突出させ、この突出部の外周面を固定治具により固定して超音波溶接を行う請求項１または２に記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
前記ワッシャの外周面を固定治具により固定して超音波溶接を行うことを特徴とする請求項１または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】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、引き出しリードと外部端子のリベットとの金属接合を安定的に行うことのできる電解コンデンサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンデンサ素子の引き出しリード２と封口部材に取付けた外部端子６のリベット７とを接合する方法として、超音波溶接がある（特許登録第２８１１７３２号参照）。この超音波溶接では、円柱状の外部端子６に対応する収納凹部５４を有する固定下型５３に外部端子６を収納して固定し、この状態で、ワッシャを介してリベット頭部１８を加締めて固定されたリード２を折り返して該リベット頭部１８に載置し、超音波加工ホーン２２により加圧しながら超音波振動させて前記リード２とリベット頭部１８との接続を行っている。この超音波溶接では、超音波加工ホーン２２により水平方向に振動力が加わるため、通常外部端子６を固定する固定下型５３の収納凹部５４は外部端子６の外周形状と略同一寸法とすることで、前記超音波溶接時の水平方向への振動を抑え、リベット頭部１８及びリード２の溶接ずれや、それに伴う溶接エネルギーのロスを防止し、安定的な接続を達成させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リベット頭部と引き出しリードとの超音波溶接を安定して行うには、超音波溶接時の水平方向への振動を防ぐために外部端子を固定下型の収納凹部に収納した際に、該外部端子と収納凹部の側壁部との間に僅かな隙間がなく固定された状態にてリードをリベット頭部に載置させて、超音波加工ホーンにより溶接を行うことが好ましい。そこで、固定下型の収納凹部の形状を外部端子の外周形状と対応する寸法とし、外部端子を固定することで安定的な固定状態を達成することができる。そしてこの超音波溶接工程は複雑等の理由から人手に頼っている。
【０００４】
しかしながら、現在コンデンサを含む電子部品は価格競争が激しく、大幅なコスト低減が求められており、これに伴い超音波溶接工程の自動機械化が必須となっている。そしてこの自動機械化を行う際には、安定的な接続状態を達成するために、つまり超音波溶接時の水平方向への振動によるリードとリベットとの溶接ずれや、それに伴う溶接エネルギーのロスを防ぐため、固定下型の収納凹部の形状とリベットの外部端子の外周形状は略同一寸法が望まれるため、前記固定下型の収納凹部に外部端子を移送する場合には、極めて高い移送精度が要求され自動機械自体のコストが高くなってしまう。また移送精度のバラツキが生じた場合には、外部端子の接続端面が固定下型の収納凹部の側壁部に接触して外部端子の接続端面にキズがつき、電解コンデンサの品質を低下させてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、超音波加工ホーンの水平方向への振動によるリードとリベットの溶接ずれや、それに伴う溶接エネルギーのロスを防止し安定した接続を可能とし、移送失敗時にも外部端子の接続端面に傷がつきにくく、自動機械化に容易に対応できる電解コンデンサの製造方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る電解コンデンサの製造方法は、コンデンサ素子から導出されたリードを、封口部材に固定された外部端子のリベットに挿入し、ワッシャを介してこのリベットの頭部を加締めて固定した後、リードの先端部を折り返してリベット頭部に載置し、超音波溶接により接続を行う電解コンデンサの製造方法において、外部端子の外周角部に段部を形成するとともに、前記外部端子の先端の外周形状に適合する収納凹部を有し、かつ前記外部端子の段部と当接する上端面に凹凸形状を形成した固定下型により、外部端子を固定して超音波溶接を行う。
【０００７】
また、本発明に係るさらなる電解コンデンサの製造方法は、コンデンサ素子から導出されたリードを、封口部材に固定された外部端子のリベットに挿入し、ワッシャを介してこのリベットの頭部を加締めて固定した後、リードの先端部を折り返してリベット頭部に載置し、超音波溶接により接続を行う電解コンデンサの製造方法において、外部端子の外周角部にテーパ部を形成するとともに、前記外部端子の先端の外周形状に適合するテーパ状の上端面を形成した収納凹部を有し、かつ前記外部端子のテーパ部と当接する前記テーパ状の上端面に凹凸形状を形成した固定下型により、外部端子を固定して超音波溶接を行う。
【０００８】
さらに、リベットをコンデンサ内部側の封口部材端面より所定寸法高く突出させ、この突出部の外周面を固定治具により固定して超音波溶接を行ってもよい。
【０００９】
そして、ワッシャの外周面を固定治具により固定して超音波溶接を行ってもよい。
【００１０】
【作用】
本発明に係る電解コンデンサの製造方法を用いると、超音波溶接時における外部端子の固定を該外部端子の段部、テーパ部で行っているため、外部端子を収納固定する固定下型の収納凹部の寸法を外部端子の外周形状より大きくすることが可能となり、外部端子を固定下型への自動機による移送収納が容易となり、自動機械化に低コストで対応することができるとともに、外部端子の接続端面ではない部分にて固定下型との固定がなされることで接続端面の傷等の発生が予防され、なおかつ固定下型の凹凸加工された上端面の滑り止め効果により、超音波溶接時の超音波加工ホーンの水平方向への振動による引出しリードとリベットとの溶接のずれや、それに伴う溶接エネルギーのロスを防止して安定した接続を可能とした。
【００１１】
【実施例】
（第１の実施例）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る電解コンデンサ１を示す。ネジ溝からなる外部端子との一体型であるリベット７は、コンデンサ素子１２が内装された有底筒状の外装ケース８の上部にある樹脂製の封口体４に取り付けられてコンデンサ素子から導出された陰極及び陽極リード２と接続される。
【００１２】
図３に基づいて本発明に係る電解コンデンサの製造方法の基本的な流れを示すと、第一にコンデンサ素子から導出された陰極、陽極の各複数枚のリード２を封口部材４（フェノール等の樹脂製）に固定された（インナー成型）外部端子６に挿入する。第２にリード２に重ねてワッシャ９をリベット頭部１８に挿入する。第３にワッシャ９を所定の圧力で加圧しながらリベット頭部１８を圧接してリード２を外部端子６に固定する。第４にリード２の先端部２０を折り返し、圧接されたリベット頭部１８に載置する。第５に固定下型３６で外部端子６を保持し、超音波加工ホーン２２により、リード２とリベット頭部１８を超音波加工ホーン２２で超音波溶接により接続する。第６に封口部材４と一体化したコンデンサ素子を外装ケース８に収納し、外装ケース８の開口端部を加締めることで電解コンデンサを形成する。
【００１３】
外部端子６の外周角部に段部３０，３１を形成し、固定下型３６の収納凹部３４の形状を外部端子６の先端の外周形状に適合する形状に形成する。収納凹部３４の収納寸法は外部端子の接続端面２９と略同一寸法にする必要はなく外部端子６に形成された段部３０，３１に前記固定下型３６の上端面３８が当接する範囲内で収納凹部３４の寸法は設定される。
【００１４】
そして、前記固定下型３６の上端面３８にはローレット加工やサンドブラスト加工などにより凹凸加工が施され、この凹凸加工された上端面３８を外部端子６の段部３０，３１に当接させることで、外部端子６が固定下型３６に該凹凸加工された上端面３８の滑り止め効果により、強固に固定される。従って、超音波加工ホーン２２による水平方向への振動を抑えられ、引出しリード２とリベット頭部１８との溶接時のずれや、それに伴う溶接エネルギーのロスは防止され、安定した超音波溶接が可能となる。
【００１５】
また、図示しない移送装置により封口部材４に固定された外部端子６を固定下型３６の収納凹部３４に移送収納する際には、固定下型３６の収納凹部３４の収納寸法は外部端子６の接続端面２９より大きく設定することができるため、前記移送装置による移送収納は容易となり、高い収納精度は要求されず、低コストで自動機械化に十分に適応させることが可能となる。また固定下型３６の収納凹部３４の収納寸法は大きく設定されているため、外部端子６の接続端面２９は該収納凹部３４の上端面３８や側壁部と接触しにくく、そのため該接続端面２９に傷が付くことはない。
【００１６】
また、固定下型３６による外部端子６の固定は、固定下型３６の凹凸加工された上端面３８と外部端子６の段部３０，３１との当接により固定されているため、外部端子６の接続端面２９は固定下型３６の収納凹部３４の内底面３５に接触しないため、超音波溶接時の溶接エネルギーを支える際の前記収納凹部３４の内底面との接触による傷は、外部端子６の接続端面にはつかず、電解コンデンサの品質を下げることなく製造が可能になる。
【００１７】
また、超音波溶接時の外部端子６の固定を、前述の固定下型３６による固定のほか、該外部端子６と一体成型されたリベット７をコンデンサ内部側の封口部材端面より所定寸法高く突出させ、図２に示すように、この突出部２４の外周面を固定治具すなわちチャッキング治具１６で固定することにより、更に固定強度を高め、超音波溶接時の水平方向への振動による引き出しリード２とリベット頭部１８との接続ずれを防止し、確実に溶接を達成することができる。前記チャッキング治具１６による固定をリベット７の突出部２４の代わりに、引き出しリード２のリベット７への固定を補完するワッシャ９をチャッキング治具１６にて固定することも可能である。
【００１８】
（第２の実施例）
図４に本発明に係る電解コンデンサの製造方法の第２の実施例を示す。外部端子６の外周角部にテーパ部４２，４４を形成し、固定下型４８の収納凹部４５の上端面４６，４７を該外部端子６のテーパ部４２，４４の形状に適合するテーパ形状に形成する。このテーパ形状の上端面４６，４７には、ローレット加工などにより凹凸加工が施され、この凹凸加工された上端面４６，４７を外部端子６のテーパ部４２，４４に当接させることで、外部端子６が固定下型４８に該凹凸加工された上端面４６，４７の滑り止め効果により、強固に固定される。なお、この固定下型４８の上端面４６，４７のテーパ傾斜は、外部端子６の外周角部のテーパ部４２，４４の傾斜に近づける程当接面積が増えるためその固定性は向上する。従って、超音波加工ホーン２２による水平方向への振動を抑えられ引出しリード２とリベット頭部１８との溶接時のずれやそれに伴う溶接エネルギーのロスは防止され、安定した超音波溶接が可能となる。
【００１９】
また、図示しない移送装置により封口部材４に固定された外部端子６を固定下型４８の収納凹部４５に移送収納する際には、固定下型４８の収納凹部４５の収納寸法は外部端子６の接続端面４１より大きく設定することができるため、前記移送装置による移送収納は容易となり、高い収納精度は要求されず、低コストで自動機械化に十分に適応させることが可能となる。また固定下型４８の収納凹部４５の収納寸法は大きく設定されているため、外部端子６の接続端面４１は該収納凹部４５の上端面４６，４７や側壁部と接触しにくく、そのため該接続端面４１に傷が付くことはない。
【００２０】
また、固定下型４８による外部端子６の固定は、固定下型４８のローレット加工された上端面４６，４７と外部端子６のテーパ部４１，４２との当接により固定されているため、外部端子６の接続端面４１は固定下型４８の収納凹部４５の内底面に接触しないため、外部端子６の接続端面４１には傷がつかず、電解コンデンサの品質を下げることなく製造が可能になる。
【００２１】
前記外部端子６を固定下型４８により固定した状態にてリード２とリベット７を超音波溶接で接続した後には、端子押上具５０の押し上げにより前記外部端子６は固定下型４８の固定から解放される。
【００２２】
実施例２におけるテーパ状の上端面を有する固定下型を用いると、外部端子の移送収納時にこのテーパ状の上端面が、外部端子の収納を案内し、所望の位置にて固定できるという効果を有するため、リードとリベットの位置、及びそれらを溶接する超音波溶接ホーンの溶接位置の設定が容易となり、さらに安定した溶接ができるとともに自動機械化に更に容易に適用できる。
【００２３】
また、超音波溶接時の外部端子６の固定を、前述の固定下型４８による固定のほか、該外部端子６と一体成型されたリベット７をコンデンサ内部側の封口部材端面より所定寸法高く突出させ、第１の実施例と同様に、この突出部２４の外周面を固定治具すなわちチャッキング治具１６で固定することにより、更に固定強度を高め、超音波溶接時の水平方向への振動による引き出しリード２とリベット頭部１８との接続ずれを防止し、確実に溶接を達成することができる。前記チャッキング治具１６による固定をリベット７の突出部２４の代わりに、引き出しリード２のリベット７への固定を補完するワッシャ９をチャッキング治具１６にて固定することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係る電解コンデンサの製造方法を用いることで、外部端子の接続端面ではない部分で固定下型との固定を行い接続端面の傷の発生等を予防するとともに、超音波溶接時の超音波加工ホーンの水平方向への振動による引き出しリードとリベットとの溶接のずれやそれに伴う溶接エネルギーのロスを防止して安定した接続を可能とし、なおかつ固定下型への外部端子の移送収納を容易として低コストで自動機械化に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る電解コンデンサの構成図を示す。
【図２】本発明の実施例に係る封口体に組み込まれたリベットにリードを超音波接続するための固定治具の正面図を示す。
【図３】本発明の実施例に係る組み込まれたリベットとリードと固定治具の断面図を示す。
【図４】本発明の第２の実施例に係る組み込まれたリベットとリードと固定治具の断面図を示す。
【図５】従来の組み込まれたリベットとリードと固定治具の断面図を示す。
【符号の説明】
２  リード
４  封口板
６  外部端子
７  リベット
８  外装ケース
９  ワッシャ
１８  リベット頭部
２０  先端部
２２  超音波加工ホーン
２４  突出部
２９，４１  接続端面
３０，３１  段部
３４，４５  収納凹部
３５  内底面
３６，４８  固定下型
３８，４６，４７  ローレット加工
４１  段部端面
４２，４４  テーパ部
４８  テーパー状固定下型
５０  端子押上具
【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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