(57)【要約】【課題】蟻の食い破りやリード等の侵入による防爆弁の破損を防止することができると共に、外装ケースをかしめた際に防爆弁が膨らまないようにすることができる電解コンデンサを提供する。【解決手段】外装ケース３１と、外装ケース３１内に収容されて電解液が含浸されたコンデンサ素子３２と、外装ケース３１の開口側端部を封口する封口体３４とを具備し、封口体３４が外装ケース３１にかしめられて固定される電解コンデンサ３０において、封口体３４には、厚さ方向に肉薄となる防爆弁４０が、その表面が防爆弁４０の周囲の所定範囲の表面と同一平面となるように形成され、防爆弁４０の周囲の所定範囲を除いた部位に、その表面が防爆弁４０の表面よりも突出する肉厚部４８が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装ケースと、外装ケース内に収容されて電解液が含浸されたコンデンサ素子と、外装ケースの開口側端部を封口する封口体とを具備し、封口体が外装ケースにかしめられて固定される電解コンデンサにおいて、
前記封口体には、
厚さ方向に肉薄となる防爆弁が、その表面が該防爆弁の周囲の所定範囲の表面と同一平面となるように形成され、
該防爆弁の周囲の所定範囲を除いた部位に、その表面が防爆弁の表面よりも突出する肉厚部が形成されていることを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項２】
前記肉厚部は、
前記防爆弁の周囲の所定範囲を除いた部位において、防爆弁の径よりもその内径が大径となるように防爆弁を囲んでいる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】
前記肉厚部は、
前記防爆弁の周囲の所定範囲を除いた部位において、防爆弁の周囲の一部を囲んで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電解コンデンサ。
【請求項４】
前記肉厚部は、
封口体の上面に位置する面のみに形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載の電解コンデンサ。
【請求項５】
前記肉厚部は、
防爆弁の周囲の所定範囲の表面よりも０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍだけ突出していることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項記載の電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外装ケースの開口側端部に防爆弁が形成された封口体が、外装ケースにかしめにより固定されて成る電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサへ電圧を印加すると、電解液を含んでいるコンデンサ素子内で水素ガスが発生するが、過電圧が印加された場合には水素ガスが多量に発生するので、爆発の危険がある。そこで、従来より電解コンデンサには、内圧が上昇した場合に作動し電解コンデンサ内の圧力を抜くための防爆構造が設けられている。
防爆構造としては、電解コンデンサの外装ケースの底面に防爆溝として形成されたものや、外装ケースを封口する封口体に防爆弁として形成されたもの等がある。
【０００３】
以下、封口体に防爆弁を形成した、従来の電解コンデンサについて説明する。図７に従来の電解コンデンサの断面図を示す。
電解コンデンサ１０は、コンデンサ素子１１と、コンデンサ素子１１の陽極箔と陰極箔とにそれぞれ接続された陽極用リード１２と陰極用リード１３とを備えている。コンデンサ素子１１は、陽極箔と陰極箔との間に、電解液を含浸させたセパレータ紙を介在させ、これらを巻回して構成されている。
【０００４】
コンデンサ素子１１は、陽極用リード１２及び陰極用リード１３が開口部から突出するように有底筒状の外装ケース１４内に収納される。外装ケース１４の開口部は、封口体１６で閉塞される。
【０００５】
従来の封口体１６の構造を図８及び図９に示す。
封口体１６は、ゴム等の弾性部材で構成されているものであり、コンデンサ素子１１が挿入される外装ケース１４の開口部に配置され、外装ケース１４ごと径方向にかしめられて固定される。封口体１６は、陽極用リード１２が貫通するリード孔１８と、陰極用リード１３が貫通するリード孔１９とが形成されている。
【０００６】
封口体１６の所定の箇所には、防爆構造が形成されている。ここで示す防爆構造としては、封口体１６の厚さ方向に肉薄な箇所を形成しておき、電解コンデンサ内の内圧が高まったら破断する構造である。この肉薄な箇所が防爆弁２０となる（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
防爆弁２０としては、図９に示すように、封口体１６の厚さ方向のほぼ中央に形成されることにより、封口体１６の上面と下面には、中央の防爆弁２０に向けて凹む凹部２１，２２が形成される。
【０００７】
【特許文献１】特公平４−４０８５４号公報
【特許文献２】実開昭５１−７７５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したような従来の電解コンデンサでは、防爆弁を有する封口体１６の上面には凹部２１が形成される。
ところが、この凹部２１に蟻が入り込み、防爆弁を食い破るおそれがあることが判明した。この蟻は、体長１ｍｍ〜２ｍｍほどのヒメアリやイエヒメアリであり、特に家庭内の電子機器などにも入り込む可能性もある。
【０００９】
本発明者等は、蟻がなぜ電解コンデンサの防爆弁２０を食い破るのかを検討したところ、電解コンデンサ１０の凹部２１は蟻にとって営巣本能を刺激する大きさであるからではないか、という仮定を得た。そこで、凹部２１を閉塞してみたところ、蟻は、電解コンデンサ１０に何ら害をあたえるようなことはなかった。
つまり、図１０に示すように、封口体１６における薄肉状の防爆弁２０を封口体１６の最上面に形成し、電解コンデンサ１６の上面に表れる防爆弁の凹部２１を無くすことで蟻による被害を防ぐことができるということが判明した。
【００１０】
さらに、封口体１６の上面に凹部２１が形成された場合、製造時や輸送時にリード等が凹部２１内に引っかかるおそれもある。このように、リード等が凹部２１に引っかかると防爆弁２０が破損することも考えられるため、リードによる防爆弁２０の破損を防止すべく、電解コンデンサ１０の上面に表れる防爆弁２０の凹部２１を無くすことが好ましいと考えられる。
【００１１】
しかし、防爆弁２０を封口体１６の最上部に位置させることにより、封口体１６を外装ケース１４とともにかしめる際、防爆弁２０が上方に膨らんでしまうというおそれがあるという課題がある。
近年、電解コンデンサは、小型化の要請に応えて長さ方向をなるべく短くするようにしてきたが、防爆弁が上方に膨らんでしまうと、その分長さ方向を短縮化させる要請に応えることができない。
【００１２】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、蟻の食い破りやリード等の侵入による防爆弁の破損を防止することができると共に、外装ケースをかしめた際に防爆弁が膨らまないようにすることができる電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明にかかる電解コンデンサによれば、外装ケースと、外装ケース内に収容されて電解液が含浸されたコンデンサ素子と、外装ケースの開口側端部を封口する封口体とを具備し、封口体が外装ケースにかしめられて固定される電解コンデンサにおいて、前記封口体には、厚さ方向に肉薄となる防爆弁が、その表面が該防爆弁の周囲の所定範囲の表面と同一平面となるように形成され、該防爆弁の周囲の所定範囲を除いた部位に、その表面が防爆弁の表面よりも突出する肉厚部が形成されていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、防爆弁の表面が、周囲の表面と同一平面となるように形成されるので、封口体の上面には凹部が表れないようにすることができる。また、この防爆弁の周囲の所定範囲外には肉厚部が存在することで、かしめによる力が肉厚部によって防爆弁の表面に加わらないようにして防爆弁の膨らみを防止できる。
【００１４】
また、前記肉厚部は、前記防爆弁の周囲の所定範囲を除いた部位において、防爆弁の径よりもその内径が大径となるように防爆弁を囲んでいることを特徴としてもよい。
この構成によれば、防爆弁の周囲の所定範囲外を肉厚部が囲んでおり、かしめによる力が肉厚部によって防爆弁の表面に加わらないようにして防爆弁の膨らみを防止できると共に、肉厚部の防爆弁を囲む内径は防爆弁の径よりも大径として、蟻の営巣本能を刺激するような大きさの凹部にならないようにすることができる。
【００１５】
さらに、前記肉厚部は、前記防爆弁の周囲の所定範囲を除いた部位において、防爆弁の周囲の一部を囲んで形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、防爆弁の周囲を全て肉厚部で囲んでしまうと、結局防爆弁が形成された箇所が凹部になってしまい蟻の営巣本能を刺激するおそれもあるが、周囲の一部のみを囲んでいることで、蟻にとっては営巣本能を刺激する凹部とは認識させないようにすることができる。
【００１６】
さらに、前記肉厚部は、封口体の上面に位置する面のみに形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、電解コンデンサの製造時に、封口体の表裏を見分けやすくなり、製造時のミスを低減させることができる。
【００１７】
また、前記肉厚部は、防爆弁の周囲の所定範囲の表面よりも０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍだけ突出していることを特徴としてもよい。
肉厚部の突出長をこのような高さとすることにより、外装ケースの上端部を内側にカールさせたカール部分よりも肉厚部が上方に突出しないようにすることができると共に、かしめの際の防爆弁の膨らみも十分に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電解コンデンサによれば、防爆弁を蟻が食い破ったりリード等による防爆弁の破損を防止でき、且つ防爆弁が膨らまないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に本実施形態の電解コンデンサの全体構成を示す。
本実施形態の電解コンデンサ３０は、アルミニウム等の金属で形成された有底筒状の外装ケース３１の内部にコンデンサ素子３２が配置され、外装ケース３１の開口部を封口体３４で閉塞されて構成されている。
また、外装ケース３１の外側には、コンデンサの性能表示が印刷されたスリーブ３５が被覆されている。
【００２０】
コンデンサ素子３２の詳細な構造については図示しないが、コンデンサ素子３２は、陽極箔と陰極箔との間に、電解液を含浸させたセパレータ紙を介在させ、これらを巻回して構成されている。
陽極箔と陰極箔には、それぞれ陽極用リード３６及び陰極用リード３８が接続されている。陽極用リード３６と陰極用リード３８は、外装ケース３１の開口部から突出して配置される。
【００２１】
図２〜図５に封口体の斜視図、平面図、断面図を示し、以下に封口体の構造について説明する。
封口体３４は、弾性部材で構成されたほぼ円柱状の部材であり、外装ケース３１の開口部の外周側からかしめられて外装ケース３１に固定される。
封口体３４の材料としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンターポリマー（ＥＰＴ）、イソブチレンイソプレンゴム（ＩＩＲ）などを採用することができる。
【００２２】
封口体３４には、陽極用リード３６及び陰極用リード３８を貫通させるための貫通穴４２ａ，４２ｂが厚さ方向に貫通して形成されている。
さらに、封口体３４には、防爆弁４０が形成されている。防爆弁４０は、コンデンサ内部の圧力が上昇したときに破断して圧力を逃がすために設けられており、他の部位と比較して肉薄な部位である。防爆弁４０の上面が、防爆弁４０の周囲の所定範囲内の表面と同一平面となるように、防爆弁４０は封口体３４の最上部に形成されている。
【００２３】
このように肉薄の防爆弁４０の上面が、防爆弁４０の周囲の所定範囲の表面と面一になるようにしたので、封口体３４の上面には防爆弁４０に連通する凹部が形成されず、蟻の進入やリードの進入を防止することができる。ここで、防爆弁４０の周囲の所定範囲とは、少なくとも蟻が凹部であると認識されない程度の広さを有する範囲をいう。
【００２４】
また、防爆弁４０を封口体３４の最上部に設けたことにより、防爆弁４０の下方には封口体３４の下面と連通する凹部４４が形成される。
さらに、防爆弁４０は封口体３４の上面に形成されるので、封口体３４を製造する際の加工精度を上げることができる。したがって、凹部４４の径を従来よりも小径とすることができる。凹部４４の径をなるべく小径とすることで、吸湿による水分侵入を抑制することができ、封口体３４の特性劣化を防止できる。また、非常に小型の電解コンデンサであっても封口体３４に防爆弁４０を形成することができる。
【００２５】
なお、防爆弁４０の厚さとしては、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍが好ましい。
防爆弁４０が０．２ｍｍよりも薄いと、製造時に防爆弁４０が膨らんでしまうおそれがある。また、防爆弁４０が薄いとコンデンサの内圧が低い場合でも弁作動してしまうおそれもあり、防爆弁の本来の機能を発揮することができない。
なお、防爆弁４０の厚さが１．０ｍｍよりも大きい場合には、コンデンサの内圧が高くなっても防爆弁が動作しなくなり、封口体３４が膨れたり、外装ケース３１から封口体３４が飛び出してしまうといったおそれがある。
【００２６】
なお、凹部４４の径（防爆弁４０の弁孔直径）は、０．８ｍｍ〜４．０ｍｍであることが好ましい。
【００２７】
封口体３４の上面には、防爆弁４０が設けられた部位を囲むように、肉厚部４６が形成されている。
本実施形態における肉厚部４６は、防爆弁４０が設けられた部位の全周を囲むのではなく、一部を囲まないように切欠かれた切欠部４７が形成されている。
【００２８】
本実施形態では、防爆弁４０は封口体３４の円の中心から外れた位置に設けられており、全体として平面視円形の肉厚部４６の中心から外れた位置で、肉厚部４６よりも小径の円形が肉厚部４６の外周縁に接して切欠かれた形状となっている。すなわち、この肉厚部４６は平面視するとほぼＣ字状を成している。
【００２９】
また、陽極用リード３６及び陰極用リード３８を貫通させるための貫通穴４２ａ，４２ｂは、封口体３４の上面においては、肉厚部４６上に形成されている。なお、貫通穴４２ａ，４２ｂは、それぞれ封口体３４の円の中心に対して対称となる位置に形成されている。
本実施形態における防爆弁４０は、両貫通穴４２ａ，４２ｂと、平面視すると二等辺三角形を形成する位置に形成されている。
【００３０】
なお、図３に示すように、封口体３４の下面には肉厚部４６は形成されておらず、平坦な表面として形成されている。また、封口体３４を下面から見ると、貫通穴４２ａ，４２ｂと、防爆弁４０の下方に形成された凹部４４とが表れている。
このように、封口体３４の上面には他の部位よりも上方に突出する肉厚部４６を形成し、下面は平面状に形成したことにより、封口体３４の上面と下面との識別が容易となった。このため、電解コンデンサ３０の製造時に封口体の上面と下面とを間違えて組み付けるようなミスが低減できる。
【００３１】
封口体３４は、外装ケース３１にかしめられることによって、外装ケース３１および封口体３４が径方向に凹み、外装ケース３１の開口部を封口する。
このように外装ケース３１をかしめることにより、封口体３４は弾性力によって外方に膨らもうとし、封口体３４と外装ケース３１の内壁面が密着される。
さらに、外装ケース３１をかしめることにより、貫通穴４２ａ，４２ｂが圧縮され、貫通穴４２ａ，４２ｂの内壁面と陽極用リード３６及び陰極用リード３８との間の隙間が圧縮され、貫通穴４２ａ，４２ｂは封止される。
【００３２】
なお、外装ケース３１の上端部は、内側に折り曲げられる（図１参照）。
折り曲げられる上端部は、一旦電解コンデンサの中心方向に向かい、その後封口体３４の上面に当接するようにカール状に折り曲げられ、カール部分３１ａを形成する。
ここで、封口体３４の肉厚部４６は、外装ケース３１の上端部のカール部分３１ａよりも上方に突出しない程度の高さに形成されている。
【００３３】
具体的には、肉厚部４６の高さは、肉厚部４６が形成されていない他の部位よりも０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍであることが好ましい。
すなわち、肉厚部４６の厚さが０．０５ｍｍ未満であると、封口体３４の上面下面の判断が困難となり、封口体３４を外装ケース３１に装着する際に上下逆に取り付けてしまうおそれもあるからである。
また、肉厚部４６の高さを０．６ｍｍよりも高くしてしまうと、外装ケース３１のカール部分３１ａよりも肉厚部４６が上方に突出してしまう可能性がある。もし、肉厚部４６がカール部分３１ａよりも上方に出てしまうようなケースでは、カール部分３１ａをさらに盛り上げる封口が必要であり、これにより防爆弁４０へかかるかしめの力がさらに大きくなって、結局防爆弁４０が上方に膨らんでしまうという問題がある。
【００３４】
次に図６に基づいて、封口体３４の他の実施形態について説明する。
上述した実施形態では、封口体３４の肉厚部４６は、防爆弁４０が形成された周囲を平面視Ｃ字状に囲んだものについて説明した。
しかし、肉厚部４６の形状としてはこのようなものに限定することはなく、図６に示すように、防爆弁４０が形成された部位の周囲を完全に囲んでしまってもよい。かかる場合には、防爆弁４０が形成されている部位の周囲の肉厚部４６の内径Ｒを、少なくとも、蟻が営巣本能を刺激しない程度に、防爆弁４０の径ｒよりも大きくすることが必要である。この内径Ｒに該当する範囲が、特許請求の範囲で言う防爆弁４０の周囲の所定範囲に該当する。
【００３５】
上述してきた各実施形態では、防爆弁４０の厚みは一定の厚みであるものを図示したが、特に防爆弁４０の厚みについては一定の厚みであることに限定されない。
例えば、防爆弁の中心部を厚くして外周縁を薄くしたり、中心部を半円形にしてもよい。このように、防爆弁４０の厚さを不均一にすることで、薄い部分に内圧を集中させて効率よく防爆弁４０を破断させることができる。
【００３６】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明にかかる電解コンデンサの側面からの断面図である。
【図２】封口体の上方からみた斜視図である。
【図３】封口体の下方からみた斜視図である。
【図４】封口体の平面図である。
【図５】封口体の断面図である。
【図６】他の実施形態にかかる封口体の平面図である。
【図７】従来の電解コンデンサの側面からの断面図である。
【図８】従来の封口体の平面図である。
【図９】従来の封口体の断面図である。
【図１０】防爆弁を最上面に位置させた従来の封口体の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
３０  電解コンデンサ
３１ａ  カール部分
３１  外装ケース
３２  コンデンサ素子
３４  封口体
３５  スリーブ
３６  陽極用リード
３８  陰極用リード
４０  防爆弁
４２ａ，４２ｂ  貫通穴
４４  凹部
４６  肉厚部
４７  切欠部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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