(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解紙を介して両極の電極箔を巻回し両極の電極箔にそれぞれ電気的に接続されたタブが端面から引き出されるコンデンサ素子と、ねじ穴を設けた一対の外部端子を固着する封口板と、該封口板の内面側に配置され先端に開口部を有する筒部材と、一端が開口し底面に前記筒部材の開口部と噛み合う凹部を形成する金属ケースとで構成し、前記コンデンサ素子は、前記封口板に突出して形成した筒部に同軸に嵌合されて連結された前記筒部材に収納固定され、前記筒部材が前記金属ケースの底面に形成した凹部と噛み合い構造を形成し回転不能に固定されたことを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項２】
前記封口板は内面の中央部に筒部が突出し該筒部の内周面には軸方向の嵌合溝を複数設けて嵌合壁面に形成され、前記筒部材は外周面に軸方向に複数の嵌合段部を外面に設けた嵌合筒部が端部に形成され、前記嵌合筒部を前記嵌合壁面に嵌め込んで前記筒部材を前記封口板の内面側に同軸に突出して固定したことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
【請求項３】
前記噛み合い構造は前記封口板の内面側に突出して設けられ先端に矩形の突出係合部が複数隣接して断続的に形成された筒部材と、一端が開口し底面に前記突出係合部の突出係合部係合溝が形成された金属ケースとで構成したことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
【請求項４】
前記噛み合い構造は前記封口板の内面側に突出して設けられ先端に矩形の突出係合部が複数隣接して断続的に形成された筒部材と、一端が開口し前記筒部材の先端に設けられた複数の突出係合部と係合する複数の突出係合部係合溝を内周面に形成した凹部が底面の中央に形成された金属ケースとで構成したことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
【請求項５】
前記噛み合い構造は前記封口板の内面側に突出して設けられ先端に矩形の突出係合部が複数隣接して断続的に形成された筒部材と、一端が開口し前記筒部材の先端に設けられた複数の突出係合部と係合する複数の突出係合部係合溝を外周面に形成した突出部が底面の中央に形成された金属ケースとで構成したことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
【請求項６】
前記噛み合い構造は前記封口板の内面側に突出して設けられ先端に矩形の突出係合部が複数隣接して断続的に形成された筒部材と、一端が開口し前記筒部材の先端に設けられた複数の突出係合部と係合する複数の突出係合部係合溝が底面の上面に軸と交差方向に形成された金属ケースとで構成したことを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明はねじ穴を設けた外部端子を固着する封口板を使用した電解コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図10において、コンデンサ素子２は陽極箔および陰極箔の各々を電解紙を介して巻回し周面に樹脂性の巻き止めテープ９を巻き付けて形成されている。コンデンサ素子２は、電解液を含浸して有底筒状の金属ケース３に収納される。コンデンサ素子２のタブ４は、陽極箔および陰極箔の各々と電気的に接続されコンデンサ素子２の端面から引き出される。円筒形の封口板５は、外周に環状の段差を有している。封口板５には、ねじ穴（図示しない）を設けた一対の外部端子６が貫通固定されている。タブ４は円筒形の封口板５を貫通する外部端子６に接合されている。コンデンサ素子２が振動しないように金属ケース３とコンデンサ素子２間の隙間の部分に素子固定剤７が充填されている。
【０００３】
素子固定剤７はコールタール等のように予め熱により溶融させた状態で充填し、冷めて固まらせる熱可塑性のものが使用される。また、素子固定剤７は、エポキシ樹脂等のように充填した後に熱により硬化させる熱硬化性のものを使用してもよい。金属ケース３に充填した素子固定剤７が固まると金属ケース３の開口部に封口板５が嵌め込まれる。そして、封口板５の環状の段差部分には角リング形のゴム８が配置され、この状態で金属ケース３の開口部を加締めて金属ケース３に封口板５が固定され、電解コンデンサ１が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
大型の電解コンデンサは重量が重く、コンデンサバンクのように複数個を組み合わせて使用される場合には、ブスバーに固定される外部端子も大型化する。そして、外部端子に対してねじの締め付けトルクを大きくして、ブスバーに大型の電解コンデンサを強固に固定することが要求されている。ねじを締めて大型の電解コンデンサをブスバーに固定する際に封口部には過大なストレスが加わる。この場合、金属ケースに対して封口板が回転し封口部の気密性が損なわれる恐れがあり改善が望まれていた。
【０００５】
この発明は、ねじ穴を設けた外部端子を固着する封口板を使用した大型の電解コンデンサにおいて、外部端子に対するねじの締め付けトルクが大きい場合に、封口部に過大なストレスが加わらない構造の電解コンデンサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の電解コンデンサは、電解紙を介して両極の電極箔を巻回し両極の電極箔にそれぞれ電気的に接続されたタブが端面から引き出されるコンデンサ素子と、ねじ穴を設けた一対の外部端子を固着する封口板と、該封口板の内面側に配置され先端に開口部を有する筒部材と、一端が開口し底面に前記筒部材の開口部と噛み合う凹部を形成する金属ケースとで構成し、前記コンデンサ素子は、前記封口板に突出して形成した筒部に同軸に嵌合されて連結された前記筒部材に収納固定され、前記筒部材が前記金属ケースの底面に形成した凹部と噛み合い構造を形成し回転不能に固定されたことを第１の特徴とする。
【０００７】
前記封口板は内面の中央部に筒部が突出し該筒部の内周面には軸方向の嵌合溝を複数設けて嵌合壁面に形成され、前記筒部材は外周面に軸方向に複数の嵌合段部を外面に設けた嵌合筒部が端部に形成され、前記嵌合筒部を前記嵌合壁面に嵌め込んで前記筒部材を前記封口板の内面側に同軸に突出して固定したことを第２の特徴とする。
【０００８】
前記噛み合い構造は前記封口板の内面側に突出して設けられ先端に矩形の突出係合部が複数隣接して断続的に形成された筒部材と、一端が開口し底面に前記突出係合部の突出係合部係合溝が形成された金属ケースとで構成したことを第３の特徴とする。
【０００９】
前記噛み合い構造は前記封口板の内面側に突出して設けられ先端に矩形の突出係合部が複数隣接して断続的に形成された筒部材と、一端が開口し前記筒部材の先端に設けられた複数の突出係合部と係合する複数の突出係合部係合溝を内周面に形成した凹部が底面の中央に形成された金属ケースとで構成したことを第４の特徴とする。
【００１０】
前記噛み合い構造は前記封口板の内面側に突出して設けられ先端に矩形の突出係合部が複数隣接して断続的に形成された筒部材と、一端が開口し前記筒部材の先端に設けられた複数の突出係合部と係合する複数の突出係合部係合溝を外周面に形成した突出部が底面の中央に形成された金属ケースとで構成したことを第５の特徴とする。
【００１１】
前記噛み合い構造は前記封口板の内面側に突出して設けられ先端に矩形の突出係合部が複数隣接して断続的に形成された筒部材と、一端が開口し前記筒部材の先端に設けられた複数の突出係合部と係合する複数の突出係合部係合溝が底面の上面に軸と交差方向に形成された金属ケースとで構成したことを第６の特徴とする。
【００１２】
【実施例】
以下、この発明を図１、図２、図３、図４の（ａ）、（ｂ）、図５の（ａ）、（ｂ）、図６、図７及び図８、図９に示す図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施例を示す断面図、図２は同実施例に使用した金属ケースを開口部から見た底面図、図３は同実施例に使用した封口板と筒部材との連結状態を示す正面図、図４の（ａ）は同実施例に使用した封口板の正面図、図４の（ｂ）は（ａ）に示す封口板を開口側から見た底面図、図５の（ａ）は筒部材の上面図、図５の（ｂ）は筒部材の正面図である。図６は本発明の第２の実施例を示す断面図、図７は同実施例に使用した金属ケースを開口部から見た底面図である。図８は本発明の第３の実施例を示す断面図、図９は同実施例に使用した金属ケースを開口部から見た底面図である。また、各実施例に使用されている同符号は同じものを示している。
【００１３】
図１において、コンデンサ素子12は陽極箔および陰極箔の各々を電解紙を介して巻回し周面に樹脂性の巻き止めテープ19を巻き付けて形成されている。コンデンサ素子12の端面からは両極の電極箔にそれぞれ電気的に接続されたタブ14が引き出されている。封口板15には、ねじ穴を設けた一対の外部端子16が貫通して固着されている。封口板15の内面側では中央部分に先端に開口を有する筒部22が突出して形成されている。筒部22の内部には、封口板15に固着された外部端子16にタブ14が溶接または加締め等により接続されている。筒部材28は筒部22より僅かに径の細く両端が開口している。筒部材28は一端で筒部22に挿入し、筒部22と回転不能に同軸に嵌合されて連結されている。
【００１４】
次に、封口板15と筒部材28との連結状態を示す図３を参照する。図３において、筒部材28の外周面には嵌合側の端部から略等しい外周線上に一定の幅を持つ複数（図では４個）の係合溝24が設けられている。そして、各係合溝24の位置に対応して筒部22の先端部分には複数の係合部25が形成されている。図３では、複数の係合部25の爪（図では４個）が係合溝24に差し込まれて係合し、筒部22は筒部材28に連結されている。筒部22に筒部材28を連結した状態で筒部材28内にコンデンサ素子12が収納固定されている。
【００１５】
筒部材28の径に比べてコンデンサ素子12が小さく、筒部材28内とコンデンサ素子12間の隙間が大きい場合には、この隙間の部分に素子固定剤17が充填され、筒部材28内にコンデンサ素子12が強固に固定される。さて、筒部材28の先端部分には一定の幅、一定の長さで軸方向に矩形に突出する突出係合部27が断続的に隣接して複数形成されている。一方、図２に示すように金属ケース13の内側の底面の中央部分には凹部10が形成され、この凹部10の内周面には突出係合部27と略同じ幅を持つ軸方向の突出係合部係合溝29が断続的に隣接して複数設けられている。
【００１６】
図１の実施例では、金属ケース13の内側の底面の中央部分に形成される凹部10に対応する金属ケース13の外側の底面の中央部分は外側に突出して突出部26を形成しているが、金属ケース13に厚みのあるものを使用して、金属ケース13の内側の底面の中央部分に凹部10を形成しても凹部10に対応する金属ケース13の外側の底面に突出部26は形成されず外側の底面は平坦である。
【００１７】
さて、金属ケース13の底面に形成した凹部10には筒部材28が差し込まれると、筒部材28の先端部分に形成された複数の突出係合部27が凹部10の内周面に設けた複数の突出係合部係合溝29に係合し、筒部材28は金属ケース13の底面に形成した凹部10と噛み合い構造を形成し回転不能に固定される。こうして、金属ケース13の開口部に封口板15が嵌め込まれ、封口板15の環状の段差部分に角リング形のゴム18を配置して、この状態で金属ケース13の開口部を加締めて金属ケース13に封口板15が固定して電解コンデンサ11が形成される。
【００１８】
次に、筒部22より僅かに径の細い筒部材28を筒部22と回転不能に同軸に嵌合して連結する構造について図４の（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図４の（ａ）において、封口板15には、ねじ穴を設けた一対の外部端子16が貫通して固着されている。封口板15の内面側の中央部分には筒部22が突出して形成されている。図４の（ｂ）に示すように筒部22の内周面には軸方向の嵌合溝35が複数、略平行に設けられて嵌合壁面32を形成し、筒部22の先端部分には係合用の爪を有する係合部25が複数箇所に形成されている。
【００１９】
次に、図５の（ａ）、（ｂ）を参照する。筒部材28は筒部22より僅かに径が細く形成されている。筒部材28は、外周面に突出し軸方向に所定長に形成した嵌合段部37を外周面に断続的に隣接して複数設けた嵌合筒部34を一端に形成している。さて、筒部材28を筒部22と連結する前に、封口板15の外部端子16にコンデンサ素子12のタブ14を溶接または加締め等により接続しておく。この状態で嵌合筒部34を嵌合壁面32に嵌め込んで筒部材28を筒部22に回転不能に同軸に嵌合固定して筒部材28を封口板15の内面側に突出する筒部22に同軸に回転不能に連結する。筒部22に筒部材28をより強固に固定したい場合には、筒部材28内とコンデンサ素子12間の隙間の部分に素子固定剤17を充填して筒部材28内にコンデンサ素子12を確実に固定すればよい。
【００２０】
図６は本発明の第２の実施例で、金属ケースの形状が第１の実施例と異なっているのみで、他の部分は同じ構成である。図６において、金属ケース23の内側の底面の中央部分には突出部20が形成されている。突出部20の外周面には突出係合部27と略同じ幅を持つ軸方向の突出係合部係合溝39が断続的に隣接して複数設けられている。図６の実施例では、金属ケース23の内側の底面の中央部分に形成される突出部20に対応する金属ケース23の外側の底面の中央部分は凹部36となっているが、金属ケース23に厚みがあれば、金属ケース23の内側の底面の中央部分に突出部20を形成しても、突出部20に対応する金属ケース13の外側の底面に凹部36は形成されず外側の底面は平坦である。
【００２１】
次に、図７を参照する。金属ケース23に筒部22と連結した筒部材28が差し込まれると、金属ケース23の底面に形成した突出部20と係合する。即ち、筒部材28の先端部分に形成された複数の突出係合部27を突出部20の外周面に設けた複数の突出係合部係合溝39に嵌まり込んで係合し、筒部材28は金属ケース23の底面に形成した突出部20と噛み合い構造を形成し回転不能に固定される。この状態で、金属ケース23の開口部に封口板15が嵌め込まれ、封口板15の環状の段差部分に角リング形のゴム18を配置して、金属ケース23の開口部を加締めて金属ケース23に封口板15が固定され、電解コンデンサ21が形成される。
【００２２】
図８は本発明の第３の実施例で、金属ケースの形状が第１の実施例と異なっているのみで、他の部分は同じ構成である。図８において、金属ケース33の内側の底面の周囲部分には環状に突出した係合底面30が形成されている。この係合底面30に対応する金属ケース33の外側の底面の周囲部分は、図示の如く環状に凹部が形成され底面の中央部分が突出する形状となっている。そして、係合底面30の上面には突出係合部27と略同じ幅を持ち、軸と交差方向の突出係合部係合溝49が複数設けられている。図８の実施例では、係合底面30に対応する金属ケース33の外側の底面の中央部分が突出する形状となっているが、金属ケース33に厚みがあれば、金属ケース33の外側の底面は環状の凹部が形成されず（底面の中央部分が突出する形状とはならず）外側の底面は平坦である。
【００２３】
次に、図９を参照する。金属ケース33に筒部22と連結した筒部材28が差し込まれると、金属ケース33の底面に形成した係合底面30と係合する。即ち、筒部材28の先端部分に形成された複数の突出係合部27を係合底面30の上面に設けた複数の突出係合部係合溝49に嵌まり込んで係合し、筒部材28は金属ケース33の底面の周囲部分に環状に突出して形成した係合底面30と噛み合い構造を形成し回転不能に固定される。この状態で、金属ケース33の開口部に封口板15が嵌め込まれ、封口板15の環状の段差部分に角リング形のゴム18を配置して、この状態で金属ケース33の開口部を加締めて金属ケース33に封口板15が固定され、電解コンデンサ31が形成される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明では、ねじ穴を設けた外部端子を固着する封口板の内面側に突出して先端に開口部を有するように筒部材を設けている。一端が開口した金属ケースに筒部材を収納すると筒部材の開口部は、金属ケースの底面と噛み合い構造を形成した状態となり封口される。したがって、外部端子に対するねじの締め付けトルクが大きい場合に加わる過大なストレスは筒部材と金属ケースとの噛み合い構造による接合部に加わることになり、直接、封口部に過大なストレスが加わらなくなる。そのため、外部端子に強くねじを締め付けても金属ケースに対して封口板が回転することは防止され封口部の気密性が損なわれる恐れが改善される等実用的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図である。
【図２】同実施例に使用した金属ケースを開口部から見た底面である。
【図３】同実施例に使用した封口板と筒部材との連結状態を示す正面図である。
【図４】（ａ）は図１に使用した封口板の正面図である。（ｂ）は同封口板を開口側から見た底面図である。
【図５】（ａ）は（ｂ）に示す筒部材の上面図である。（ｂ）は図１に使用した筒部材の正面図である。
【図６】本発明の第２の実施例を示す断面図である。
【図７】同実施例に使用した金属ケースを開口部から見た底面図である。
【図８】本発明の第３の実施例を示す断面図である。
【図９】同実施例に使用した金属ケースを開口部から見た底面図である。
【図10】従来の電解コンデンサの断面図である。
【符号の説明】
１ 電解コンデンサ
２ コンデンサ素子
３ 金属ケース
４ タブ
５ 封口板
６ 外部端子
７ 素子固定剤
８ ゴム
９ 巻き止めテープ
10 凹部
11 電解コンデンサ
12 コンデンサ素子
13 金属ケース
14 タブ
15 封口板
16 外部端子
17 素子固定剤
18 ゴム
19 巻き止めテープ
20 突出部
21 電解コンデンサ
22 筒部
23 金属ケース
24 係合溝
25 係合部
26 突出部
27 突出係合部
28 筒部材
29 突出係合部係合溝
30 係合底面
31 電解コンデンサ
32 嵌合壁面
33 金属ケース
34 嵌合筒部
35 嵌合溝
36 凹部
37 嵌合段部
39 突出係合部係合溝
49 突出係合部係合溝
【図１】
0004154544.tif 000002
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１０】
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【図２】
0004154544.tif 000007
【図６】
0004154544.tif 000008
【図７】
0004154544.tif 000009
【図８】
0004154544.tif 000010
【図９】
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