(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサ素子の外周を覆う有底の外筒とコンデンサ素子を貫通する内筒とが一体に形成されたコンデンサ用ケースにおいて、
内底面に、外筒側よりも内筒側が厚くなる段差が設けられていることを特徴とするコンデンサ用ケース。
【請求項２】
前記内底面には、外筒側よりも内筒側が厚くなる傾斜が設けられていることを特徴とする請求項１記載のコンデンサ用ケース。
【請求項３】
前記内底面における外筒側と内筒側との段差が、０．１〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコンデンサ用ケース。
【請求項４】
ケース材料に接触させたプレス型を、プレス機によって加圧することにより、コンデンサ素子の外周を覆う有底の外筒とコンデンサ素子を貫通する内筒とを一体に形成するコンデンサ用ケースの製造方法において、
前記コンデンサ用ケースの内底面に、外筒側よりも内筒側が厚くなる段差が形成されるように、ケース材料との接触面に段差を有するプレス型を用い、ケース材料の内筒への流量を増加させることを特徴とするコンデンサ用ケースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱性を高めるためにコンデンサ素子の巻芯となる内筒を備えた中空形のコンデンサ用ケースに係り、特に、内筒と外筒とを一体に成形したコンデンサ用ケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路に多数組み込まれているコンデンサは、コンデンサ自体の発熱と周囲の温度によって、劣化が早まる場合がある。例えば、電子回路に組み込まれて使用状態にある電解コンデンサにおいて、交流成分が印加直流に重畳された高いリプル電流が流れ、コンデンサ素子の抵抗分（等価直列抵抗）によって熱が発生する。そして、周囲の部材や機器が高温になっている場合には、コンデンサ素子自体の発熱と相俟って、コンデンサが高温となる。このような現象が生じた電解コンデンサでは、コンデンサ素子の中心部において他の部分より早く劣化することになる。
【０００３】
かかる高温による劣化を防止するために、従来から、高温となるコンデンサ素子の中心を中空にし、この中空部によって放熱効果を高める技術が知られている。例えば、有底の円筒形容器である外筒の中心軸上に、金属パイプである内筒を貫通するように取り付けたコンデンサ用ケースが提案されている。このコンデンサ用ケースには、コンデンサ素子が、その中心に内筒が貫通するように収容され、上部開口が封口板によって密閉されている。
【０００４】
また、図８に示すように、外筒２と内筒３とを一体に形成したコンデンサ用ケース１も提案されている。このコンデンサ用ケース１は、一般的には、アルミニウムのインパクトプレス加工によって形成されている。すなわち、プレス型としては、図９に示すように、円筒形状のプレス上型４と、中央に円柱状の突出部５ａを有するプレス下型５を用いる。
【０００５】
一方、ケース材料としては、図１０に示すように、予めドーナツ円盤形状のアルミスラグ６を形成しておく。そして、アルミスラグ６をプレス下型５にセットして、この上からプレス上型４によってプレス機でインパクトプレス加工して、、外筒２と内筒３を有するコンデンサ用ケース１を形成する。
【０００６】
以上のような中空構造のコンデンサ用ケースとすれば、コンデンサ素子の中心部は、内筒を通る空気によって冷却されるので、放熱効果が高まり、コンデンサの温度を一定に保つことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のコンデンサ用ケースには、以下のような問題点がある。すなわち、外筒内に金属パイプである内筒を取り付ける場合には、内筒と外筒とは別部材なので、その接続部分において密封性を高めることが困難であるとともに、外力が加わった場合に内筒の支持が不安定となりやすい。
【０００８】
一方、図８に示すように、外筒２と内筒３とを一体に形成する場合には、密封性と安定性に優れているが、インパクトプレスによる成形時に、外筒２側へのアルミニウムの流量に比べて、内筒３側へのアルミニウムの流量が少なくなるので、図１１（Ａ）に示すように、成形品は内筒３の長さ（図中ｈ１で示す）が外筒２の長さ（図中Ｈで示す）の０．６倍程度と短くなる。このため、外筒２と内筒３との長さがほぼ等しいコンデンサ用ケース１とするためには、内筒３の長さに合わせて外筒２の余分な部分を大幅に切断しなければならず、材料の無駄が多かった。
【０００９】
特に、長尺のコンデンサ用ケース１を作成するためには、外筒２の切断分を考慮してより一層長く成形する必要があるが、成形品の外筒２の長さＨは、図９に示すように、インパクトプレス機のストローク（図中Ｓで示す）によって定まるため、ストロークの上限を考えると、長尺のコンデンサ用ケース１を作ることは困難であった。例えば、通常のプレス機の最大ストロークは３００ｍｍ程度であるため、内筒３がこの０．６倍程度になるとすると、１８０ｍｍよりも長いコンデンサ用ケース１を作ることができなくなる。
【００１０】
これに対処するため、図１２に示すように、コンデンサ用ケース１の内底面７の内筒３側が、外筒２側よりも厚いテーパ面となるように、プレス型を工夫することによって、プレス時における内筒３側へのアルミニウムの流量を増加させることも考えられる。しかし、かかる方法によっても、図１１（Ｂ）に示すように、内筒３の長さ（図中ｈ２で示す）を、外筒２の長さＨの０．８倍よりも長くすることはできないので、内筒３の伸びは不十分であり、上記の問題は解決できなかった。
【００１１】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、材料の無駄が少なく、容易に長尺なものを形成できるコンデンサ用ケース及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【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、請求項１記載の発明は、コンデンサ素子の外周を覆う有底の外筒とコンデンサ素子を貫通する内筒とが一体に形成されたコンデンサ用ケースにおいて、内底面に、外筒側よりも内筒側が厚くなる段差が設けられていることを特徴とする。
以上のような請求項１記載の発明では、内底面の段差によって、プレス時における内筒側へのケース材料の流量が増加するので、成形品の内筒の長さが、外筒の長さに接近する。従って、内筒の長さに対応させるための外筒の切断量が減少し、材料の無駄が少なくなる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のコンデンサ用ケースにおいて、前記内底面には、外筒側よりも内筒側が厚くなる傾斜が設けられていることを特徴とする。
以上のような請求項２記載の発明では、内底面に内筒側が厚くなる傾斜が設けられているので、プレス時におけるケース材料の内筒側への流れがさらに良好となり、内筒の長さを外筒の長さにより近付けることができ、材料の無駄がより一層少なくなる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のコンデンサ用ケースにおいて、前記内底面における外筒側と内筒側との段差が、０．１〜１．０ｍｍであることを特徴とする。
以上のような請求項３記載の発明では、内底面の段差が最適な値となっているので、内筒へのケース材料の流量が増加される一方、プレス型の割れの防止、ケース内へのコンデンサ素子の安定収容が可能となる。
【００１５】
また、請求項４記載の発明は、ケース材料に接触させたプレス型を、プレス機によって加圧することにより、コンデンサ素子の外周を覆う有底の外筒とコンデンサ素子を貫通する内筒とを一体に形成するコンデンサ用ケースの製造方法において、前記コンデンサ用ケースの内底面に、外筒側よりも内筒側が厚くなる段差が形成されるように、ケース材料との接触面に段差を有するプレス型を用い、ケース材料の内筒への流量を増加させることを特徴とする。
以上のような請求項４記載の発明では、ケース材料に接触させたプレス型をプレス機によって加圧すると、プレス型の段差によって、ケース材料の外筒側への流れが阻害され、結果として内筒側への流れが促進されるので、内筒の長さを外筒の長さに接近させることができる。従って、内筒の長さに対応させるための外筒の切断量が減少し、材料の無駄が少なくなるとともに、プレス機のストロークはそのままでも、より長尺のコンデンサ用ケースを製造することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に従って以下に説明する。なお、図８〜１２に示した従来技術と同様の部材は同一の符号を付し、説明を一部省略する。
【００１７】
（１）実施の形態の構成
本実施の形態のコンデンサ用ケース１の構成は、以下の通りである。すなわち、図１に示すように、外筒２と内筒３とがアルミニウムによって一体に形成されたコンデンサ用ケース１は、その内底面８に、外筒２側よりも内筒３側が厚くなる段差９が形成されている。そして、内底面８の外筒２側及び内筒３側は、それぞれ内筒３側が厚くなるように傾斜したテーパ面８ａ，８ｂとなっている。
【００１８】
（２）実施の形態の作用
以上のような構成を有する本実施の形態の作用を、その製造工程に従って説明する。すなわち、図２に示すように、プレス型における円筒形状のプレス上型１０には、ケース材料との接触面１１に、コンデンサ用ケース１の内底面８を形成するための段差１２と傾斜面１１ａ，１１ｂが形成されている。一方、プレス下型５及びケース材料となるアルミスラグ６は、図９及び図１０に示した従来技術と同様である。
【００１９】
そして、プレス下型５にアルミスラグ６をセットして、この上からプレス上型１０によってプレス機でインパクトプレス加工をすると、アルミスラグ６の外周と中心穴が筒状に上方に伸びて、外筒２と内筒３が形成される。このとき、プレス上型１０の段差１２と傾斜面１１ａ，１１ｂによって、アルミニウムの内筒３側への流れが促進され、外筒２側への流れが抑制されるので、図１１（Ｃ）に示すように、成形品の内筒３の長さ（図中ｈ３で示す）が、外筒２の長さＨの０．９倍程度となる。さらに、内筒３の長さに合わせて外筒２を切断して、図１に示すようなアルミニウム用ケース１を完成させる。
【００２０】
（３）実施の形態の効果
以上のような本実施の形態によれば、インパクトプレス加工時の内筒３と外筒２との長さが、従来技術と比べて著しく接近しているので、外筒２の切断分を少なくすることができ、ケース材料であるアルミニウムの無駄を防止して効率良く使用することができる。
【００２１】
また、インパクトプレス機のストロークが従来と同様であっても、内筒３の伸びが従来技術以上に期待できるので、全体として長尺のコンデンサ用ケース１を容易に作成することができる。
【００２２】
（４）他の実施の形態
本発明は、上記のような実施の形態に限定されるものではなく、コンデンサ用ケース１の材質や大きさ、内底面８における段差９の高さやテーパ面８ａ，８ｂの傾斜角度等は適宜変更可能である。例えば、ケース材料は、一体成形加工に適したものであれば、アルミニウムに限らずどのような材料であってもよい。
【００２３】
また、段差９の高さは、その効果が期待できる０．１ｍｍ以上として、プレス型の割れや、ケース内へのコンデンサ素子の収容に支障を来さないように１．０ｍｍ以下とすることが最も望ましいが、必ずしもこの数値に限定する必要はない。段差９の数も、一つには限定されず、複数であってもよい。
【００２４】
また、図３に示すように、段差９が設けられた内底面１３を、テーパ状とせずに、水平面１３ａ，１３ｂとしても、ケース材料の内筒３側への流れが促進され、外筒２側への流れが抑制されるので、材料の節約、長尺のケースの作成が容易となる。
【００２５】
また、図４に示すように、外筒２の周囲に溝部２ａを形成して、開口部を塞ぐ封口板１４を内筒３が貫通する構成とする場合には、内筒３を外筒２よりも長く形成することが必要となるが、かかる場合にも、本発明によれば、内筒３の伸びが期待できるので、材料の節約、長尺のケースの作成が容易となる。
【００２６】
【実施例】
本発明の実施例と従来技術による比較例との比較試験データを以下に説明する。この試験は、実施例と比較例のそれぞれのインパクトプレス加工時における外筒と内筒の長さを測定し、その比を求めたものである。
【００２７】
（１）試験条件
実施例と比較例のそれぞれの設定は以下の通りである。なお、インパクトプレス機の加重はいずれも一定の３３０ｔとした。
【００２８】
（実施例）
本実施例は、図１に示すように、内底部に段差及びテーパ面を設けたものである。そして、図５及び図６に示すように、ケースの外筒の外径は８９ｍｍとし、内底面の段差は０．３ｍｍ、テーパ面の角度は５°とした。
【００２９】
（比較例）
比較例は、図１２に示すように、内底部にテーパ面のみを有し段差を有しないものである。そして、ケースの外筒の外径は８９ｍｍ、テーパ面の角度は５°とした。
【００３０】
（２）試験結果
以上のような設定で試験を行った結果を、図７に示す。なお、図７の横軸は、同一ケースの異なる部位での厚さを示す。この試験結果によれば、実施例では、外筒の長さに対する内筒の長さは、比較例よりも常に２０％程度長くなり、内筒を外筒の９０％程度まで接近させられることがわかった。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、材料を無駄にすることなく、容易に長尺なものを形成できるコンデンサ用ケース及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンデンサ用ケースの一つの実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明のコンデンサ用ケースの製造方法に用いるプレス型の一つの実施の形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明のコンデンサ用ケースの他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図４】本発明のコンデンサ用ケースの他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】本発明のコンデンサ用ケースの一つの実施例を示す径方向断面図である。
【図６】図３の実施例の縦断面図である。
【図７】図３の実施例と従来技術による比較例との比較試験の結果を示すグラフである。
【図８】従来のコンデンサ用ケースの一例を示す縦断面図である。
【図９】従来のコンデンサ用ケースの製造方法に用いるプレス型の一例を示す縦断面図である。
【図１０】コンデンサ用ケースの材料となるアルミスラグの一例を示す斜視図である。
【図１１】コンデンサ用ケースのインパクトプレス加工時の外筒と内筒の高さを示す縦断面図であり、（Ａ）は内底面が平面である従来例、（Ｂ）は内底面がテーパ面である従来例、（Ｃ）は本発明の実施の形態を示す。
【図１２】従来のコンデンサ用ケースの内底面をテーパ面とした一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…コンデンサ用ケース
２…外筒
２ａ…溝部
３…内筒
４，１０…プレス上型
５…プレス下型
５ａ…突出部
６…アルミスラグ
７，８，１３…内底面
８ａ，８ｂ…テーパ面
９，１２…段差
１１…接触面
１１ａ，１１ｂ…傾斜面
１３ａ，１３ｂ…水平面
１４…封口板
【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】
0004058796.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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