JPH1167611A

JPH1167611A - 保安装置付コンデンサ

Info

Publication number: JPH1167611A
Application number: JP23044697A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yamaguchi; 清治山口
Original assignee: Hitachi AIC Inc
Current assignee: Lincstech Circuit Co Ltd
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】自動化し易く、製造を容易にでき、製造時間
を短縮できるとともに、製造コストを低下でき、安価な
保安装置付コンデンサを提供すること。【解決手段】コンデンサ素子１をケース３に収納して
外側用蓋１０により密閉し、この外側用蓋１０とコンデ
ンサ素子１との間に内側用蓋１１を配置し、この内側用
蓋１１と外側用蓋１０との間に機械的な弱点部８ａ，８
ｂを有する引出用端子７ａ，７ｂを設けるとともに、こ
の引出用端子７ａ，７ｂを外側用蓋１０の箇所で外部用
端子１５ａ，１５ｂに接続し、ケース３内の圧力が増加
して内側用蓋１１と外側用蓋１０との間隔が長くなるこ
とにより引出用端子７ａ，７ｂを切断する保安装置付コ
ンデンサ２６において、内側用蓋１１と外側用蓋１０と
の間に両者の間隔を保持するスペーサ１６を設けること
を特徴とする保安装置付コンデンサ２６。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は保安装置付コンデン
サに関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミ電解コンデンサや金属化紙コンデ
ンサ、含浸型の金属化フィルムコンデンサ等のコンデン
サは、含浸液とともにコンデンサ素子をケースに収納
し、蓋を取付けて密閉した構造になっている。ところ
で、これらのコンデンサは、使用中に発生したガスによ
り内圧が上昇すると、発煙したり破壊し、さらに、含浸
液が漏出して、コンデンサを取付けた基板や周囲の他の
電子部品を損傷し、発火や感電等の事故を生じる恐れが
ある。

【０００３】このような破壊等を防止するために、従
来、図１９に示す通りの保安装置付コンデンサ６０があ
る。この保安装置付コンデンサ６０は、コンデンサ素子
６１をケース６２に収納し、外側用蓋６３を取付けて密
閉するとともに、コンデンサ素子６１と外側用蓋６３と
の間に貫通孔６４を有する内側用蓋６５を設けている。
そして外側用蓋６３と内側用蓋６５との間に、アルミ製
の細いリード線６６とリベット６７とを溶接して一体化
した引出用端子６８を接続している。この引出用端子６
８は、リード線６６を外側用蓋６３の表面で、はと目端
子板からなる外部用端子６９に半田７０接続するととも
に、リベット６７を加工してコンデンサ素子６１から引
き出された内部端子７１に接続している。また、外側用
蓋６３と内側用蓋６５との間のケース６２の側面に蛇腹
状の突起７２を設け、引出用端子６８と合せて保安装置
を形成している。そしてケース６２内の圧力が上昇する
と、突起７２がケース６２の側面方向に伸びて外側用蓋
６３と内側用蓋６５との間の距離が長くなり、ケース６
２の蛇腹状の突起７２が伸びる。このため、引出用端子
６８は、これを引き伸ばす方向の力が加わり、リード線
６６とリベット６７の溶接箇所で切断する。引出用端子
６８が切断すると、保安装置付コンデンサ６０は、組み
込まれた回路から電気的に開放され、通電が遮断される
ため破壊等から免れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の保安装
置付コンデンサ６０は、外側用蓋６３の厚さが薄い場
合、機械的な外力がこの外側用蓋６３に加わると、外側
用蓋６３が容易に変形しる。また、保安装置付コンデン
サ６０を外側用蓋６３の方を向けて絶縁基板等に取付け
た場合、ケース６２の底面に絶縁基板に向かって力が加
わった場合も同様である。そして、これによりリード線
６６が屈曲したり、リベット６７との溶接箇所で切断す
る等の不良を生じる恐れがあり、保安装置の信頼性が低
下する。また、保安装置付コンデンサ６０は、ケース６
２内の圧力が上昇して蛇腹状の突起７２が伸び、引出用
端子６８が切断して、ケース６２内の温度が下がり圧力
が低下すると、突起７２や引出用端子６８による支えが
なくなるため、外側用蓋６３がケース６２内に落ち、傾
斜したりする。そして外側用蓋６３が傾斜すると、ケー
ス６２と外側用蓋６３との間に隙間ができ、ケース６２
内の含浸液が蒸気等になってこの隙間からケース６２外
に漏出する欠点がある。さらに、保安装置付コンデンサ
６０は、リード線６６が１．５mm程度の径であり細いた
め外部用端子６９に溶接等することが非常に困難であ
り、かつはと目端子板である外部用端子６９を密封する
目的のため、リード線６６を外部用端子６９に半田７０
接続しなければならない。そして、この半田７０付け作
業は自動化が非常に困難であり、手作業にしてもコスト
が高くなり、作業時間も長くなる等の欠点がある。ま
た、リード線６６は作業中に屈曲し易く、はと目端子板
に貫通する作業が困難であり、製造し難い欠点がある。

【０００５】本発明は、以上の欠点を改良し、外力によ
る引出用端子の切断等の不良を防止し、保安装置の信頼
性を向上できる保安装置付コンデンサを提供することを
課題とするものである。また、本発明は、保安装置が作
動後等の含浸液の漏出を防止でき、保安機能を向上でき
る保安装置付コンデンサを提供することを課題とするも
のである。さらに、本発明は、自動化し易く、製造を容
易にでき、製造時間を短縮できるとともに、製造コスト
を低下でき、安価な保安装置付コンデンサを提供するこ
とを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
の課題を解決するために、コンデンサ素子をケースに収
納して外側用蓋により密閉し、この外側用蓋と前記コン
デンサ素子との間に内側用蓋を配置し、この内側用蓋と
前記外側用蓋との間に機械的な弱点部を有する引出用端
子を設けるとともに、この引出用端子を前記外側用蓋の
箇所で外部用端子に接続し、前記ケース内の圧力が増加
して前記内側用蓋と前記外側用蓋との間隔が長くなるこ
とにより前記引出用端子を切断する保安装置付コンデン
サにおいて、内側用蓋と外側用蓋との間に両者の間隔を
保持するスペーサを設けることを特徴とする保安装置付
コンデンサを提供するものである。

【０００７】この請求項１の発明は、内側用蓋と外側用
蓋との間に両者の間隔を保持するスペーサを設けてい
る。このため、外側用蓋に力が加わったり、絶縁基板等
に取付け後にケース底面に絶縁基板の方向に力が加わっ
ても、引出用端子はスペーサにより保護され、弱点部等
の箇所で屈曲したり、切断したり等することがなくな
る。

【０００８】また、請求項２の発明は、特に、内側用蓋
と外側用蓋との間に両者の間隔を保持するスペーサを設
けるとともに、内側用蓋と外側用蓋との間のケース側面
に第１の突起及びこの第１の突起よりも高さが低く外側
用蓋を支持する第２の突起を設けている。従って、請求
項１の発明と同様に外力による引出用端子の切断等を防
止できる。そしてケース内の圧力が増加すると、第１の
突起の部分がケースの側面方向に伸びて内側用蓋と外側
用蓋との間隔が長くなる。これにより引出用端子は、伸
ばそうとする力が加わるため、機械的な弱点部で切断す
る。その結果、保安装置付コンデンサは破壊を免れる。
また、ケース内の圧力が増加した場合に、第２の突起の
高さが第１の突起の高さよりも低いため、第２の突起を
伸ばそうとする応力は、第１の突起を伸ばそうとする応
力よりも小さい。従って、第１の突起が伸びて引出用端
子が切断した場合にも、第２の突起は、ほとんど伸びる
ことなく、外側用蓋を支持できる。すなわち、引出用端
子が切断して保安装置が働いた状態になっても、外側用
蓋は第２の突起に支持されて、ケース内に落ち、傾いた
りすることがない。このため、保安装置の作動後も、外
側用蓋によりケースを密閉した状態を維持でき、含浸液
がケースから漏出する等の不良を防止できる。

【０００９】さらに、請求項３の発明は、請求項２の発
明と同様なスペーサ、第１の突起及び第２の突起を設け
るとともに、外部用端子に溶接又はリベット止めして棒
状の引出用端子を設けている。従って、請求項２の発明
と同様な効果が得られる。そして、引出用端子が棒状で
太いため、これを外部用端子に半田接続する代わりに溶
接等できる。この溶接等による接続作業は容易に自動化
できる。また、引出用端子は棒状であり、製造作業時に
比較的に屈曲し難く、外部用端子との接続作業が容易に
なる。そして、引出用端子を外側用蓋及び内側用蓋に取
り付けた後、コンデンサ素子から引き出した内部端子に
接続する際、引出用端子に力が加わっても、スペーサが
あるため引出用端子が変形するのを防止できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】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において、１はコンデンサ素
子であり電解液等を含浸している。このコンデンサ素子
１は、例えば、陽極箔と陰極箔とを電解紙を介して積層
し、巻回し、陽極内部端子２ａと陰極内部端子２ｂとを
引き出した構造になっている。陽極箔は、エッチングし
た高純度のアルミ箔等の弁作用金属箔に酸化皮膜を形成
し陽極内部端子２ａを接続したものである。陰極箔は、
エッチングしたアルミ箔等の弁作用金属箔に陰極内部端
子２ｂを接続したものを用いる。電解紙はマニラ紙やク
ラフト紙等を用いる。また、コンデンサ素子１として
は、他に、コンデンサ紙やプラスチックフィルムに亜鉛
等を真空蒸着等した金属化紙や金属化フィルムを巻回
し、巻回後、両端面にメタリコンを設け、このメタリコ
ンにリード線を接続する構造のものを用いてもよい。

【００１１】そして電解液等の含浸液を含浸したコンデ
ンサ素子１をケース３に互いに底面を接触させて収納し
ている。ケース３は、ほぼ円筒形に形成してあり、アル
ミ等の金属からなり、１５０〜２００℃程度の温度で焼
なまし処理してある。そしてこのケース３には内面を一
周して各々内側に突出した第１の突起４、第２の突起５
及び第３の突起６の３種類の突起を設けている。

【００１２】すなわち、第１の突起４は、断面が台形状
やＲ状の突起を押しつぶした形状であり、蛇腹状等にな
っていて、ケース３の側面に対して斜めに突出してい
る。なお、押しつぶす前の突起の形状はＲ状よりも台形
状の方がよい。すなわち、Ｒ状の突起を押しつぶすと第
１の突起４がケース３の内周に沿って波状に形成され易
い。これに対して、台形状の突起を押しつぶした場合に
は、第１の突起４は波状になり難く、その先端がケース
３の側面方向に対してほぼ同じ高さに形成できる。ま
た、第１の突起４は、ケース３の側面の上下に沿って２
以上設けてもよく、ケース３の大きさ等に合わせて任意
数だけ設けてもよい。さらに、第１の突起４はケース３
の側面に対して垂直である９０度以外の角度、すなわち
斜めに突出しているが、垂直に突出していてもよい。し
かし、斜めに突出した形状の場合には、ケース３内の圧
力の増加に対して、圧力が所定値に達した際に、この第
１の突起４はケース３の側面方向に急に伸びて広がる作
用を有している。そして第１の突起４が急激に伸びる
と、引出用端子７ａ及び７ｂは、弱点部８ａ及び８ｂの
箇所で短時間のうちに切断する。従って、弱点部８ａ及
び８ｂに大電流が流れたり等して異常に発熱したりする
ことなく、コンデンサの発煙や発火等をより効果的に防
止できる。これに対して、第１の突起４は、ケース３の
側面に対して垂直に突出している場合には、ケース３内
の圧力の増加とともに除々に伸びる作用を有している。
従って、引出用端子７ａ及び７ｂは、除々に伸びるよう
な力が加わり、短時間では切断しない。このため、引出
用端子７ａ及び７ｂの弱点部８ａ及び８ｂは、除々に切
断され、大電流が比較的長い時間流れる傾向がある。そ
してこの大電流により、コンデンサが発煙したり発火し
たりし易くなる。従って、第１の突起４がケース３側面
に対して斜めに突出する構造の方が好ましい。そして第
１の突起４は蛇腹状でなくてもよく、第２の突起５より
も高さが高い形状であればよい。

【００１３】また、第２の突起５は、第１の突起４より
もケース３の口９に近い方に設けられていて、断面が台
形状で、高さが第１の突起４よりも低くなっている。な
お、この第２の突起５の断面はＲ状等の他の任意の形状
であってもよい。そしてこの第２の突起５に外側用蓋１
０を載せて、第２の突起５により外側用蓋１０を支持し
ている。

【００１４】さらに、第３の突起６は、ケース３の側面
に沿って第１の突起４よりもケース３の口９からより離
れた位置に設けてあり、断面が台形状で、第２の突起５
とほぼ同一の高さになっている。この場合も、断面はＲ
状等の他の形状であってもよい。そしてこの第３の突起
６に内側用蓋１１を載せて、第１の突起４と合せてこの
内側用蓋１１を表面と裏面とから挟んで固定している。

【００１５】外側用蓋１０は、第２の突起５に支持さ
れ、ケース３の口９を折り曲げて第２の突起５に押し付
けられ、ケース３に固定されている。そして外側用蓋１
０は、ベークやエポキシ樹脂、紙フェノール樹脂等の円
板状の絶縁基板に、同径のエチレン・プロピレン・ター
ポリマーゴム等のゴムやポリプロピレンシート等を張付
けた円板状の積層体からなり、陽極用の引出用端子７ａ
及び陰極用の引出用端子７ｂが貫通する貫通孔１２ａ及
び１２ｂを設けてある。なお、紙フェノール樹脂板等に
はギ酸等の有害な不純物が含まれていて、この不純物が
含浸液中に混入すると、コンデンサ素子１は腐食する。
そして外側用蓋１０には含浸液に接する面にポリプロピ
レンシート等を張付けているため、不純物が含浸液中に
混入するのを防止できる。また、ポリプロピレンシート
等を張付けているためトラッキング電圧ＣＴＩが高く、
含浸液が付着してもトラッキングを発生し難くできる。

【００１６】また、内側用蓋１１は、ベークやエポキシ
樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド、紙フェノール
樹脂等の円板状の絶縁基板に周径のポリプロピレンシー
ト等の高分子シート等を積層した積層体からなり、ガス
透過用の貫通孔１３と、引出用端子７ａ及び７ｂを貫通
して取付けるための貫通孔１４ａ及び１４ｂとを設けて
いる。この内側用蓋１１も、ポリプロピレンシート等を
張付けているため、不純物が含浸液中に混入するのを防
止でき、トラッキングを発生し難くできる。さらに、引
出用端子７ａ及び７ｂの貫通する貫通孔１４ａ及び１４
ｂから離れた周辺にガス透過用の貫通孔１３を設けた場
合には、含浸液は内側用蓋１１の周辺に溜り、引出用端
子７ａ及び７ｂの貫通箇所には溜り難くなる。従ってト
ラッキングの発生を防止し易くなる。

【００１７】引出用端子７ａ及び７ｂは、外部用端子１
５ａ及び１５ｂ、外側用蓋１０、内側用蓋１１並びに外
側用蓋１０と内側用蓋１１との間に配置したスペーサ１
６を貫通している。そして引出用端子７ａ及び７ｂの一
端を外側用蓋１０の表面で外部用端子１５ａ及び１５ｂ
に超音波や電気等により溶接している。また、その他端
を内側用蓋１１の裏面でコンデンサ素子１から引き出し
た陽極内部端子２ａ及び陰極内部端子２ｂにリベット止
めしている。なお、引出用端子７ａ及び７ｂに外部用端
子１５ａ及び１５ｂをリベット止めする構造にしてもよ
い。また、引出用端子７ａ及び７ｂにコンデンサ素子１
の陽極内部端子２ａ及び陰極内部端子２ｂを溶接しても
よい。引出用端子７ａ及び７ｂは、通常の純度のアルミ
金属等からなる各々２個の棒状の金属部材７ａ−１及び
７ａ−２並びに７ｂ−１及び７ｂ−２どうしを超音波や
電気等により溶接して一体化したものである。そしてそ
の一方の金属部材７ａ−１及び７ｂ−１は、一端にツバ
１７ａ及び１７ｂを有し、このツバ１７ａ及び１７ｂの
箇所で外部用端子１５ａ及び１５ｂに溶接しまたはリベ
ット止めし、他端を先細りのテーパー状に形成してい
る。また、他方の金属部材７ａ−２及び７ｂ−２は、一
端を陽極内部端子２ａ及び陰極内部端子２ｂにリベット
止めして接続し、途中にツバ１８ａ及び１８ｂを設けて
内側用蓋１１の裏面に接触し、他端を先細りのテーパー
状に形成している。そして金属部材７ａ−１及び７ｂ−
１と金属部材７ａ−２及び７ｂ−２とをテーパー状の端
部で互いに溶接して一体化している。なお、引出用端子
７ａ及び７ｂは溶接部がテーパー状になっているが、テ
ーパー状に先細りにしないで途中の太い径の箇所と同径
等の棒状にして形成してもよい。そして溶接部をテーパ
ー状としない金属部材を用いる場合、溶接部に孔が形成
される構造にしてもよい。さらに、引出用端子７ａ及び
７ｂを一個の棒状の金属部材で形成してもよく、この場
合、一部を細くしたり、孔を設けたり、あるいはこれら
を組合せることにより機械的な弱点部とする。

【００１８】なお、この溶接部は、ほぼ内側用蓋１１の
貫通孔１４ａ及び１４ｂの箇所に位置している。また、
溶接部は引出用端子７ａ及び７ｂの機械的な弱点部８ａ
及び８ｂとなる箇所であり、どの位置に設けてもよい。
そして特に溶接部を内側用蓋１１や外側用蓋１０の位置
等に設けることにより、製造時に、引出用端子７ａ及び
７ｂがこの弱点部８ａ及び８ｂで変形したり、誤って切
断する等の不良を防止できる。しかし、引出用端子７ａ
及び７ｂが弱点部８ａ及び８ｂで切断したとき、外側用
蓋１０の方を貫通する金属部材７ａ−１及び７ｂ−１の
先端が内側用蓋１１の貫通孔１４ａ及び１４ｂ内やその
近傍に位置した状態にあると貫通孔１４ａ及び１４ｂ内
壁に付着している含浸液を通って、金属部材７ａ−１及
び７ａ−２並びに７ｂ−１及び７ｂ−２間に電流が流れ
たり、トラッキングを生じる恐れがある。従って、第１
の突起４の高さを十分高くしたり等してその伸びが長く
なるようにし、切断後、金属部材７ａ−１及び７ｂ−１
の先端が内側用蓋１１の貫通孔１４ａ及び１４ｂから十
分離隔できるようにする方が好ましい。

【００１９】そして外側用蓋１０と内側用蓋１１との間
に配置したスペーサ１６は、図２にも示す通り、フェノ
ール樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁性の材質からなり、厚
さの厚い円板状で、中央部に一方の端から他方の端に至
る幅の広い溝１９を有し、かつその溝１９の位置に引出
用端子７ａ及び７ｂが貫通する貫通孔２０ａ及び２０ｂ
と、貫通孔２０ａ及び２０ｂの間に位置し溝１９の幅方
向に向って延長した長方形状のスリット２１とを設けた
形状になっている。この場合、スリット２１は、引出用
端子７ａ及び７ｂ間の絶縁性を向上するために、浴面距
離を長くするものである。なお、スペーサ１６は、その
側面にケース３の第１の突起４が接触する程度の外径に
なっているが、第１の突起４との間に空隙を生じる程度
の小さい外径であってもよい。

【００２０】そして引出用端子７ａ及び７ｂを貫通孔２
０ａ及び２０ｂに貫通するとともに、その両端を外部用
端子１５ａ及び１５ｂ並びに陽極内部端子２ａ及び陰極
内部端子２ｂに接続することにより、スペーサ１６を外
側用蓋１０と内側用蓋１１との間に挟んで固定する。

【００２１】また、ワッシャ２２ａ及び２２ｂを引出用
端子７ａ及び７ｂにはめ込み、スペーサ１６の内面に押
し付けている。このワッシャ２２ａ及び２２ｂは、アル
ミ等の金属製で、図３に示す通り、中央部に向って円錐
状に突出した形状であり、スペーサ１６に押し付けるこ
とによって偏平化する。そしてこのワッシャ２２ａ及び
２２ｂにより、引出用端子７ａ及び７ｂの一端を外部用
端子１５ａ及び１５ｂごと外側用蓋１０の表面に食込ま
せてケース３の密閉性を向上し、かつ、引出用端子７ａ
及び７ｂが切断後に外側用蓋１０から抜けるのを防止し
ている。

【００２２】外部用端子１５ａ及び１５ｂは、ＣＥ６９
２形等のほぼＬ字形で、互いに逆向きに配置してあり、
基部１５ａ’及び１５ｂ’に貫通孔２３ａ及び２３ｂを
設け、この貫通孔２３ａ及び２３ｂに引出用端子７ａ及
び７ｂを貫通する構造になっている。なお、ＣＥ６９３
形等のブランク端子等を合せて設けてもよい。

【００２３】そしてケース３の外周の底面には絶縁性の
プレート２４を当てている。また、ケース３の側面全部
と外側用蓋１０及び底面の一部とを絶縁性のチューブ２
５により被覆している。

【００２４】なお、引出用端子及びスペーサとしては、
他に図４〜図９に示す通りの構造のものを用いてもよ
い。この場合、図１と同一のものは同一の符号で表す。
すなわち、図４（イ）に示す棒状の引出用端子３０は、
２個の金属部材３０―１及び３０―２を溶接して一体化
したものである。そして、一方の金属部材３０―１は、
外側用蓋１０の貫通孔１２ａと、スペーサ３１に設けた
貫通孔３２とを貫通し、一端を外部用端子１５ａに溶接
やリベット止めして接続するとともに、他端にツバ３３
を設け、このツバ３３をスペーサ３１の内面に接触して
いる。また、他方の金属部材３０―２は、内側用蓋１１
に設けた貫通孔１４ａを貫通し、一端を先細りのテーパ
ー状にして前記の金属部材３０―１のツバ３３を有する
端に溶接するとともに、途中に内側用蓋１１の裏面に接
するツバ３４を設け、他端を陽極リード線２ａ等にリベ
ット止め等して接続できるように先細りのテーパー状に
している。また、スペーサ３１は、図４（ロ）に示す通
り、円板状で、溝やスリットがなく、貫通孔３２が大径
部３２―１と小径部３２―２の２段になっている。そし
て金属部材３０―１が小径部３２―２を貫通するととも
に、ツバ３３が大径部３２―１の上面に接触している。

【００２５】また、図５に示す引出用端子３５も２個の
金属部材３５―１及び３５―２を溶接して一体化したも
のである。そして一方の金属部材３５―１は、外側用蓋
１０の貫通孔１２ａと、スペーサ３６の貫通孔３７とを
貫通し、一端を外部用端子１５ａに溶接やリベット止め
して接続し、途中にスペーサ３６の内面に接触するツバ
３８を設け、他端を先細りのテーパー状にし内側用蓋１
１の近傍まで延長している。また、他方の金属部材３５
―２は、内側用蓋１１の貫通孔１４ａを貫通し、一端を
先細りのテーパー状にしてもう一方の金属部材３５―１
の端に溶接し、他端にツバ３９を設け内側用蓋１１の裏
面に接触している。なお、スペーサ３６はスペーサ３１
と同形になっている。

【００２６】さらに、図６に示す引出用端子４０は、１
個の金属部材からなり、一端を外部用端子１５ａに溶接
やリベット止めして接続するとともに、途中にスペーサ
４１の内面に接触するツバ４２と、このツバ４２の下方
に位置する貫通孔４３とを各々設け、他端を先細りのテ
ーパー状にして陽極内部端子２ａ等にリベット止め等し
て接続する形状にしている。また、ワッシャ４４をこの
引出用端子４０のテーパー状の端からはめ込んで、内側
用蓋１１の裏面に接触し、押しつけ、引出用端子４０を
固定している。この引出用端子４０はツバ４２の下方に
設けた貫通孔４３の箇所が機械的な弱点部となる。この
場合も、スペーサ４１はスペーサ３１と同形になってい
る。

【００２７】そして図７に示す引出用端子４５は、図１
の引出用端子７と類似した形状であり、途中に溶接箇所
が無く、１個の金属部材からなり、一部を細くして機械
的な弱点部４６としている点が異なっている。この引出
用端子４５は、引出用端子７ａと比較して、溶接箇所が
ないため、製造し難く、切断し難い。

【００２８】また、図８に示す引出用端子４７も、図１
の引出用端子７ａと類似した形状であり、外側用蓋１０
を貫通する方の金属部材４７―１は、金属部材７ａ―１
と同形である。しかし、内側用蓋１１を貫通する方の金
属部材４７―２は、金属部材７ａ―２と異なり、両端が
テーパー状で、途中にツバ１８が無く、ワッシャ４８を
はめ込んでいる。この引出用端子４７は、予め２個の金
属部材４７―１及び４７―２を溶接して一体化し、その
後、外部用端子１５ａに接続し、外側用蓋１０、スペー
サ１６及び内側用蓋１１を貫通してワッシャ４８をはめ
込んで固定でき、図１の保安装置付コンデンサ２６に比
較して製造が容易になる。

【００２９】なお、各引出用端子７ａ，７ｂ，３０，３
５，４０，４５及び４７は、弱点部以外の箇所をほぼ
２．５mm以上の径とする方がよく、折り曲げに対する強
度を大きくでき、取付作業時において屈曲したり、切断
するなどの不良を防止できる。

【００３０】そして、スペーサ５０は、図９に示す通
り、中央部に溝を設けず、ストレートな貫通孔５１を設
けた構造のものを用いてもよい。この場合、このスペー
サ５０を、図１に示す通り、外側用蓋１０と内側用蓋１
１とを貫通する前に予め２個の金属部材７ａ―１及び７
ａ―２並びに７ｂ―１及び７ｂ―２を溶接して一体化で
きない。また、金属部材７ａ―１及び７ｂ―１を外側用
蓋１０に貫通してワッシャ２２ａ及び２２ｂをはめ込ん
で固定する引出用端子７ａ及び７ｂと組み合わせて用い
たとき、溶接部は内側用蓋１１の貫通孔１４ａ及び１４
ｂの箇所に位置する。従って、引出用端子７ａ及び７ｂ
が切断後、金属部材７ａ―１及び７ｂ―１の先端を内側
用蓋１１から十分に離隔させ、それにより内側用蓋１１
に付着した電解液によって導通したり、トラッキングが
生じるのを防止するため、ケース３に設ける第１の突起
４の高さをより高くするなどの構造にする必要がある。

【００３１】次に、本発明の実施の形態の保安装置付コ
ンデンサ２６の製造方法を説明する。先ず、例えばアル
ミ等の弁作用金属をエッチングし、陽極酸化処理をして
酸化皮膜を形成した陽極箔に、陽極内部端子２ａをコー
ルドウェルド法やかしめつけ法等により接続する。ま
た、陰極箔に陰極内部端子２ｂをコールドウェルド法等
により接続する。そしてこの陽極箔と陰極箔とを電解紙
を介して重ね合せて巻回し、コンデンサ素子１を形成す
る。次に、コンデンサ素子１に真空含浸法や真空加圧含
浸法等により電解液を含浸する。

【００３２】また、金属部材７ａ−１及び７ｂ−１を、
外部用端子１５ａ及び１５ｂの貫通孔２２ａ及び２２ｂ
に貫通し、超音波溶接や電気溶接、リベット止め等によ
り互いに溶接する。

【００３３】そしてこの溶接後の金属部材７ａ−１及び
７ｂ−１のテーパー状の端を外側用蓋１０の貫通孔１２
ａ及び１２ｂ並びにスペーサ１１の貫通孔２０ａ及び２
０ｂに貫通する。貫通後、金属部材７ａ−１及び７ｂ−
１にワッシャ２２ａ及び２２ｂを偏平化するほどきつく
はめ込んでスペーサ１６の内面に押し付けるとともに、
外部用端子１５ａ及び１５ｂの基部１５ａ’及び１５
ｂ’を外側用蓋１０の表面にくい込ませる。これによ
り、図１０に示す通り、金属部材７ａ−１及び７ｂ−
１、外部用端子１５ａ及び１５ｂ、外部用蓋１０、スペ
ーサ１６を一体化する。また、図１１に示す通り、他方
の金属部材７ａ−２及び７ｂ−２の端を内側用蓋１１の
貫通孔１４ａ及び１４ｂに貫通する。そして、金属部材
７ａ−１及び７ｂ−１の端と、金属部材７ａ−１及び７
ｂ−２の端とを接触して超音波溶接等して互いに溶接す
る。これにより、図１２に示す通り、引出用端子７ａ及
び７ｂ、外部用端子１５ａ及び１５ｂ、外側用蓋１０、
スペーサ１６及び内側用蓋１１を一体化する。

【００３４】一体化した後、内側用蓋１１から突出して
いる引出用端子７ａ及び７ｂの端に、コンデンサ素子１
の陽極内部端子２ａ及び陰極内部端子２ｂをリベット止
め等して接続する。

【００３５】また、アルミ等の金属板を用い、有底円筒
状のケースを形成する。ケース３を形成後、必要に応じ
てアニール処理をする。このアニール処理によりケース
３は伸びに対する抵抗力が低下する。このため、ケース
３内の圧力が増加した場合に、内側用蓋１１と外側用蓋
１０との間のケース３の側面に設ける蛇腹状等の第１の
突起４が伸び易くなり、引出用端子７ａ及び７ｂが切断
し易くなる。しかし、外側用蓋１０を支持し、密閉性を
維持するために設ける第２の突起５も伸び易くなり、外
側用蓋１０を支持し難くなる。また、ケース３の口９の
部分を折り曲げて外側用蓋１０を取付ける場合に、この
外側用蓋１０を保持する強度が低下する。従って、第１
の突起４の伸び易さと、第２の突起５及びケース３の口
９により外側用蓋１０を支持等できる程度にその形状を
維持する強度のバランスを考慮してアニール条件を決め
る必要がある。このようなアニール温度としては、１５
０〜２００℃の範囲が好ましく、特に１７０℃程度が好
ましい。

【００３６】そして図１３に示す通り、円周状の面の中
央部に突起５２を設けた円板状の治具５３を有底円筒状
のケース５４の外周に押し付け、回転させながら外周に
沿って移動させることにより、ケース５４に内側用蓋１
１を支持するための第３の突起６を形成する。この際、
第３の突起６の肉厚が薄くなるのを防止するために、ケ
ース５４の口５５の部分に押し治具５６を当て、これを
ケース５４の底の方に押しながら、形成作業を行った方
が好ましい。

【００３７】第３の突起６を形成後、図１４に示す通
り、コンデンサ素子１をケース５４に挿入し、外側用蓋
１０等と一体化された内側用蓋１１をこの第３の突起６
の上に載せる。

【００３８】そして内側用蓋１１を第３の突起６の上に
配置した後、この第３の突起６を形成したのと同様な方
法で、図１５に示す通り、内側用蓋１１と外側用蓋１０
との間のケース５４の側面に突起５７を形成する。そし
て図１６に示す通り、この突起５７を押しつぶして蛇腹
状等の第１の突起４を形成する。

【００３９】第１の突起４を形成した後、高温雰囲気中
において、段階的に昇圧しながら最終的に定格電圧以上
の電圧をコンデンサ素子１に印加して、これをエージン
グ処理する。

【００４０】エージング処理後、第３の突起６を形成し
たのと同様な方法で、図１７に示す通り、外側用蓋１０
の裏面に接触して第２の突起５を形成する。この第２の
突起５は、その高さが第１の突起４よりも低く、そのた
め第１の突起４よりも伸び難くなっている。

【００４１】第２の突起６を形成した後、図１に示す通
り、ケース３の口９を折り曲げて、外側用蓋１０の表面
に食込ませ、外側用蓋１０をケース３に固定し、ケース
３を密閉する。ケース３を密閉後、ケース３の底面にプ
レート２４を当て、チューブ２５を被覆して、保安装置
付コンデンサ２６を形成する。

【００４２】上記の通りに形成した保安装置付コンデン
サ２６は、コンデンサ素子１から水素ガス等が発生する
と、内側用蓋１１に設けたガス透過用の貫通孔１３を通
して内側用蓋１１と外側用蓋１０との間の空間にそのガ
スが拡散し、空間の圧力が高くなる。そして図１８に示
す通り、このガス圧により第１の突起４がケース３の側
面方向に伸びて、引出用端子７ａ及び７ｂが弱点部８ａ
及び８ｂの箇所で切断する。引出用端子７ａ及び７ｂが
切断すると、保安装置付コンデンサ２６は、回路から開
放され、電流が流れなくなり、ケース３内の圧力の増加
が止む。すなわち、主としてケース３に設けた第１の突
起４と、機械的な弱点部８ａ及び８ｂを設けた引出用端
子７ａ及び７ｂとからなる保安装置が作動することによ
って、保安装置付コンデンサ２６は破壊を免れることが
できる。

【００４３】そして、保安装置付コンデンサ２６は、内
側用蓋１１と外側用蓋１０との間に両者に接触してスペ
ーサ１６を設けているため、外側用蓋１０等に力が加わ
っても、引出用端子７ａ及び７ｂが変形したり切断する
のを防止でき、保安装置の信頼性が向上する。また、引
出用端子７ａ及び７ｂを外側用蓋１０、スペーサ１６及
び内側用蓋１１に貫通して取付けた後に、コンデンサ素
子１から引き出した陽極内部端子２ａ及び陰極内部端子
２ｂに溶接したりリベット止めして接続する際に、引出
用端子７ａ及び７ｂに機械的な力が加わっても、引出用
端子７ａ及び７ｂが屈曲するのをスペーサ１６により防
止できる。

【００４４】さらに、ケース３に設けた第２の突起５
は、第１の突起４よりも高さが低いため、第１の突起４
が変形して伸びた状態になっても、ほとんど変形しな
い。このため、外側用蓋１０は、引出用端子７ａ及び７
ｂが切断しても、第２の突起５により支持され、ケース
３内で傾斜等することがない。従って、保安装置が作動
後も、外側用蓋１０によってケース３の密閉性を維持で
き、含浸液が漏出する等の不良を防止できる。

【００４５】そして、引出用端子７ａ及び７ｂを棒状に
しているため、外部用端子１５ａ及び１５ｂに接続し易
い。そして溶接やリベット止めして接続することにより
その接続作業を容易に自動化できる。

【００４６】

【実施例】次に、定格４００ＷＶ，２２０μＦで、大き
さが径３０mm、長さ３７mmのアルミ電解コンデンサの実
施例について、保安装置の動作状況及び密閉状態を測定
した。

【００４７】なお、実施例は図１に示す通りの構造とす
る。そしてケース３は、径３０mm、側壁の肉厚が０．４
mm、底面の肉厚が１mmの有底円筒状で、アルミ材からな
り、温度１７０℃でアニール処理をしている。そしてこ
のケース３に突起を押しつぶして形成した高さ２．６mm
の蛇腹状の第１の突起４を設ける。また、外側用蓋１０
を支持する第２の突起５は巾４mm、高さ１mmとする。さ
らに、内側用蓋１１を支持する第３の突起６も巾４mm、
高さ１mmとする。

【００４８】また、外側用蓋１０は、径２９mm、厚さ３
mmの円板状で、紙基材フェノール樹脂板の表面にエチレ
ン・プロピレン・ター・ポリマーゴムを積層し、裏面に
薄いポリプロピレンシートを積層した積層体からなり、
引出用端子７ａ及び７ｂが貫通する径２．６mmの貫通孔
１２ａ及び１２ｂを有している。

【００４９】内側用蓋１１は、径２９mm、厚さ２mmの円
板状で、紙基材フェノール樹脂板の両面に薄いポリプロ
ピレンシートを積層した積層体からなり、引出用端子７
ａ及び７ｂが貫通する径２．６mmの貫通孔１４ａ及び１
４ｂを有するとともに、中心から１３mm離れた３箇所の
位置にガス抜き用の径１mmの貫通孔１３を有している。

【００５０】引出用端子７ａ及び７ｂは、２個のアルミ
製の棒状の金属部材７ａ−１及び７ａ−２並びに７ｂ−
１及び７ｂ−２を超音波溶接して一体化したものとす
る。そして一方の金属部材７ａ−１及び７ｂ−１は、中
心部分が径２．５mmの円筒状で、溶接部の先端が径１．
５mmの形状になっている。また、他方の金属部材７ａ−
２及び７ｂ−２は、中心部分が径２．５mmの円筒状で、
一端の溶接部の先端が径１．５mmになっている。

【００５１】外部用端子１５ａ及び１５ｂは、鉄材を半
田メッキした、ＣＥ６９２形の端子板を用いる。

【００５２】スペーサ１６は、径２４mm、厚さ５mmのフ
ェノール樹脂製の円板状で、中央部を横断する溝１９の
巾を９mm、この溝１９の箇所に設けた貫通孔２０ａ及び
２０ｂを径２．６mm、長さ２mmの大きさとし、互いに中
心から８mm離して２ケ設け、この２ケの貫通孔２０ａ及
び２０ｂの間に巾３mmのスリットを溝１９の巾方向に設
けている。

【００５３】ワッシャ２２ａ及び２２ｂは、引出用端子
７ａ及び７ｂにはめ込んだ状態において、外径が５mm、
内径が２．３mm、厚さが１mmで、引出用端子に０．１mm
食込んでいる。

【００５４】そして各試料に６００ＶＤＣ，７Ａの直流
電源を接続して過電圧を印加し、引出用端子が切断し、
保安装置が動作しても、そのまま１０時間印加する。測
定結果を表１に示した。なお、保安装置が作動すると
は、引出用端子が切断した状態を表わす。また、作動時
間とは過電圧を印加してから引出用端子が切断するまで
の時間を表わす。そして、切断距離とは、引出用端子が
切断した後の離隔した金属部材間の距離を表わす。さら
に、密閉状態は過電圧を１０時間印加後の密閉性を測定
した。

【００５５】

【表１】

【００５６】表１から明らかな通り、過電圧を印加後、
保安装置は正常に作動する。そしてケースの口の折り曲
げ状態が緩んで外側用蓋の取付け状態が不十分になった
り、ケースに亀裂や貫通孔が生じたり、発煙したり、通
電を遮断できなかったりする等の異常は認められなかっ
た。また、切断距離も内側用蓋の厚さ以上あり、かつ、
空隙での絶縁耐圧が１１ＫＶ／mm程度であることを考慮
すると、トラッキング等の恐れもない。さらに、密閉状
態も正常であり、密閉不良は発生しなかった。

【００５７】

【発明の効果】以上の通り、請求項１の発明によれば、
コンデンサ素子をケースに収納して外側用蓋により密閉
し、この外側用蓋とコンデンサ素子との間に内側用蓋を
配置し、この内側用蓋と外側用蓋との間に機械的な弱点
部を有する引出用端子を設けるとともに、この引出用端
子を外側用蓋の箇所で外部用端子に接続し、ケース内の
圧力が増加して内側用蓋と外側用蓋との間隔が長くなる
ことにより引出用端子を切断する保安装置付コンデンサ
において、内側用蓋と外側用蓋との間に両者の間隔を保
持するスペーサを設けているため、外力によって引出用
端子が切断する等の不良を防止でき、保安装置の信頼性
を向上できる保安装置付コンデンサが得られる。

【００５８】また、請求項２の発明によれば、請求項１
と同様なスペーサを設けるとともに、内側用蓋と外側用
蓋との間のケース側面に、第１の突起及びこの第１の突
起よりも高さが低く外側用蓋を支持する第２の突起を設
けているため、請求項１の発明と同様な効果が得られる
とともに、保安装置が作動した後でも密閉状態を維持で
き、含浸液がケースから漏出する等の不良を防止できる
保安装置付コンデンサが得られる。

【００５８】さらに、請求項３の発明によれば、請求項
２と同様なスペーサ、第１の突起及び第２の突起を設け
るとともに、外部用端子に溶接又はリベット止めして棒
状の引出用端子を設けているため、請求項２と同様な効
果が得られるとともに、引出用端子の接続作業が容易に
なり、自動化し易く、製造時間を短縮でき、安価な保安
装置付コンデンサが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の断面図を示す。

【図２】スペーサの斜視図を示す。

【図３】ワッシャの断面図を示す。

【図４】本発明の他の実施の形態に用いる外部用端子、
引出用端子、外側用蓋、スペーサ及び内側用蓋を一体化
した状態の半断面図及びスペーサの斜視図を示す。

【図５】本発明の他の実施の形態に用いる外部用端子、
引出用端子、外側用蓋、スペーサ及び内側用蓋を一体化
した状態の半断面図を示す。

【図６】本発明の他の実施の形態に用いる外部用端子、
引出用端子、外側用蓋、スペーサ及び内側用蓋を一体化
した状態の半断面図を示す。

【図７】本発明の他の実施の形態に用いる外部用端子、
引出用端子、外側用蓋、スペーサ及び内側用蓋を一体化
した状態の半断面図を示す。

【図８】本発明の他の実施の形態に用いる外部用端子、
引出用端子、外側用蓋、スペーサ及び内側用蓋を一体化
した状態の半断面図を示す。

【図９】本発明の他の実施の形態に用いるスペーサの斜
視図を示す。

【図１０】外部用端子、一方の金属部材、外側用蓋及び
スペーサを一体化した状態の半断面図を示す。

【図１１】内側用蓋に金属部材を取付けた状態の半断面
図を示す。

【図１２】外部用端子、引出用端子、外側用蓋、スペー
サ及び内側用蓋を一体化した状態の半断面図を示す。

【図１３】ケースに第３の突起を形成する状態の正面図
を示す。

【図１４】第３の突起を形成したケースにコンデンサ素
子及び一体化された外側用蓋及び内側用蓋を収納した半
断面図を示す。

【図１５】ケースに第１の突起とする前の突起を形成し
た状態の半断面図を示す。

【図１６】ケースに第１の突起を形成した状態の半断面
図を示す。

【図１７】ケースに第２の突起を形成した状態の半断面
図を示す。

【図１８】保安装置が作動した後の本発明の実施の形態
の半断面図を示す。

【図１９】従来の保安装置付コンデンサの半断面図を示
す。

【符号の説明】

１…コンデンサ素子、３…ケース、４…第１の突
起、５…第２の突起、７ａ，７ｂ，３０，３５，４
０，４５，４７…引出用端子、８ａ，８ｂ，４６…弱点
部，１０…外側用蓋、１１…内側用蓋、１５ａ，１５
ｂ…外部用端子、１６，３１，３６，４１，５０…ス
ペーサ、２６…保安装置付コンデンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンデンサ素子をケースに収納して外側
用蓋により密閉し、この外側用蓋と前記コンデンサ素子
との間に内側用蓋を配置し、この内側用蓋と前記外側用
蓋との間に機械的な弱点部を有する引出用端子を設ける
とともに、この引出用端子を前記外側用蓋の箇所で外部
用端子に接続し、前記ケース内の圧力が増加して前記内
側用蓋と前記外側用蓋との間隔が長くなることにより前
記引出用端子を切断する保安装置付コンデンサにおい
て、内側用蓋と外側用蓋との間に両者の間隔を保持する
スペーサを設けることを特徴とする保安装置付コンデン
サ。
【請求項２】コンデンサ素子をケースに収納して外側
用蓋により密閉し、この外側用蓋と前記コンデンサ素子
との間に内側用蓋を配置し、この内側用蓋と前記外側用
蓋との間に機械的な弱点部を有する引出用端子を設ける
とともに、この引出用端子を前記外側用蓋の箇所で外部
用端子に接続し、前記ケース内の圧力が増加して前記内
側用蓋と前記外側用蓋との間隔が長くなることにより前
記引出用端子を切断する保安装置付コンデンサにおい
て、内側用蓋と外側用蓋との間に両者の間隔を保持する
スペーサを設けるとともに、前記内側用蓋と前記外側用
蓋との間のケース側面に第１の突起及びこの第１の突起
よりも高さが低く前記外側用蓋を支持する第２の突起を
設けることを特徴とする保安装置付コンデンサ。
【請求項３】コンデンサ素子をケースに収納して外側
用蓋により密閉し、この外側用蓋と前記コンデンサ素子
との間に内側用蓋を配置し、この内側用蓋と前記外側用
蓋との間に機械的な弱点部を有する引出用端子を設ける
とともに、この引出用端子を前記外側用蓋の箇所で外部
用端子に接続し、前記ケース内の圧力が増加して前記内
側用蓋と前記外側用蓋との間隔が長くなることにより前
記引出用端子を切断する保安装置付コンデンサにおい
て、内側用蓋と外側用蓋との間に設けた両者の間隔を保
持するスペーサと、前記内側用蓋と前記外側用蓋との間
のケース側面に設けた第１の突起及びこの第１の突起よ
りも高さが低く前記外側用蓋を支持する第２の突起と、
外部用端子に溶接又はリベット止めして設けた棒状の引
出用端子とを有することを特徴とする保安装置付コンデ
ンサ。