JP5330137B2 - Electrolytic capacitors, circuit boards and electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電解コンデンサ、回路基板および電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electrolytic capacitor, a circuit board, and an electronic device.
電解コンデンサは電解液を含有するコンデンサ素子を金属ケース内に収納している。そして、この電解コンデンサに定格よりも高い電圧が印加されるなどにより電解コンデンサが故障すると、ガス(水素ガス)が発生したり電解液が蒸気化したりすることにより金属ケースの内圧が上昇する。内圧が急上昇すると電解コンデンサが爆発することがあり、これを防ぐために、電解コンデンサには、内圧が所定の閾値を超えた場合に開弁する安全弁が設けられる。 In the electrolytic capacitor, a capacitor element containing an electrolytic solution is housed in a metal case. And when a voltage higher than a rating is applied to the electrolytic capacitor, the internal pressure of the metal case increases due to generation of gas (hydrogen gas) or evaporation of the electrolytic solution. When the internal pressure suddenly increases, the electrolytic capacitor may explode. To prevent this, the electrolytic capacitor is provided with a safety valve that opens when the internal pressure exceeds a predetermined threshold.
一方、内圧上昇により電解コンデンサの外部に放出される蒸気化した電解液等は、白煙や異臭を伴う傾向にあるため、安全弁から蒸気化した電解液等が放出されると電解コンデンサを備えた電子機器等を利用するユーザーに不安を与える。これに加えて、安全弁が開くと、電解コンデンサの外部に放出された電解液が、基板や他の電子部品に付着してしまうという問題もある。このような問題を解決するために、安全弁が開いて放出されるガスや蒸気化した電解液等を、電解コンデンサの外側に取り付けたキャップなどの封止部材中に封入して、電解コンデンサの周囲に飛散しないようにする技術が提案されている(特許文献1、2参照) On the other hand, the vaporized electrolyte etc. released to the outside of the electrolytic capacitor due to the increase in internal pressure tend to be accompanied by white smoke and off-flavor, so when the electrolyte etc. vaporized from the safety valve is released, the electrolytic capacitor is provided. Gives anxiety to users who use electronic devices. In addition to this, when the safety valve is opened, there is a problem that the electrolyte discharged to the outside of the electrolytic capacitor adheres to the substrate and other electronic components. In order to solve such problems, the gas released by opening the safety valve, vaporized electrolyte, etc. are sealed in a sealing member such as a cap attached to the outside of the electrolytic capacitor to surround the electrolytic capacitor. Have been proposed (see Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、特許文献1,2に示された電解コンデンサでは、封止部材と電解コンデンサ本体とのシール部分の強度が不十分である。このため安全弁から放出され、かつ、封止部材中に封入された蒸気化した電解液等による圧力が高圧となった場合に、シール部分の破壊が生じたり、最悪の場合は、封止部材が電解コンデンサ本体から吹き飛ばされることなどにより、蒸気化した電解液等が外部に漏れる可能性がある。 However, in the electrolytic capacitors disclosed in Patent Documents 1 and 2, the strength of the sealing portion between the sealing member and the electrolytic capacitor main body is insufficient. For this reason, when the pressure by the vaporized electrolyte or the like released from the safety valve and sealed in the sealing member becomes high, the seal portion is broken or, in the worst case, the sealing member is Vaporized electrolyte or the like may leak to the outside due to being blown off from the electrolytic capacitor body.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、安全弁から放出され、かつ、封止部材中に封入された蒸気化した電解液等からなるガスの圧力が高圧となっても、ガスが外部に漏れるのを確実に抑制できる電解コンデンサ、ならびに、これを用いた回路基板および電子機器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and even when the pressure of a gas made of vaporized electrolyte or the like discharged from a safety valve and sealed in a sealing member becomes high, the gas is not It is an object of the present invention to provide an electrolytic capacitor capable of reliably suppressing leakage to the outside, and a circuit board and an electronic device using the same.
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、
本発明の電解コンデンサは、電解コンデンサ素子と、電解コンデンサ素子を内部に収容する筒状ケースと、筒状ケースの外周面にその周方向に沿って設けられた環状凹部と、筒状ケースの外面であってかつ環状凹部と重複しない位置に設けられた安全弁と、を有する電解コンデンサにおいて、開口部を1つ有し、少なくとも筒状ケースの外面に設けられた安全弁およびその周囲を外部大気から遮断するように筒状ケースを覆うと共に、開口部側が少なくとも環状凹部に密着した状態で筒状ケースの外面に固定される膨張可能な封止部材と、環状凹部に沿って配置され、封止部材の開口部側を、環状凹部との間で挟持するように筒状ケースの周方向に、巻回数が1回を超えるように巻回させたコイルバネと、を備え、封止部材のうち、コイルバネにより環状凹部に密着して固定されている部分近傍の厚みよりも、当該部分近傍よりも前記開口部側の部分の厚みがより厚く、且つ、封止部材のうち、前記コイルバネにより前記環状凹部に密着して固定されている部分近傍の厚みよりも、当該部分近傍に対して前記開口部と反対側の部分の厚みがより薄いことを特徴とする。
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention. That is,
The electrolytic capacitor of the present invention includes an electrolytic capacitor element, a cylindrical case that accommodates the electrolytic capacitor element therein, an annular recess provided on the outer peripheral surface of the cylindrical case along the circumferential direction, and an outer surface of the cylindrical case An electrolytic capacitor having a safety valve provided at a position that does not overlap with the annular recess, and having at least one opening and shutting off at least the safety valve provided on the outer surface of the cylindrical case and its surroundings from the external atmosphere An inflatable sealing member that is fixed to the outer surface of the cylindrical case with the opening side in close contact with the annular recess, and is disposed along the annular recess. the opening side, in the circumferential direction of the cylindrical case so as to sandwich between the annular recess, e Bei and a coil spring which is wound as the number of turns exceeds one, of the sealing member, Koiruba The thickness of the portion on the opening side is thicker than the vicinity of the portion that is in close contact with and fixed to the annular recess, and the coil spring of the sealing member causes the annular recess to The thickness of the part on the opposite side to the said opening part is thinner with respect to the said part vicinity than the thickness of the part vicinity fixed closely .
本発明の電解コンデンサの一実施態様は、コイルバネの巻回数が2回以上5回以下であることが好ましい。 In one embodiment of the electrolytic capacitor of the present invention, the number of turns of the coil spring is preferably 2 to 5 times.
本発明の電解コンデンサの他の実施態様は、コイルバネを構成するコイル線の両端部のうち、少なくとも安全弁側により近い端部が、封止部材の外面から離間した位置に配置されていることが好ましい。 In another embodiment of the electrolytic capacitor of the present invention, it is preferable that at least the end portion closer to the safety valve side among the both end portions of the coil wire constituting the coil spring is disposed at a position separated from the outer surface of the sealing member. .
本発明の電解コンデンサの他の実施態様は、封止部材の内面全てが実質的に筒状ケースの外面に密着していることが好ましい。 In another embodiment of the electrolytic capacitor of the present invention, it is preferable that the entire inner surface of the sealing member is in close contact with the outer surface of the cylindrical case.
本発明の回路基板は、本発明の電解コンデンサを備えたことを特徴とする。 The circuit board of the present invention includes the electrolytic capacitor of the present invention.
本発明の電子機器は、本発明の電解コンデンサを備えたことを特徴とする。 An electronic apparatus according to the present invention includes the electrolytic capacitor according to the present invention.
本発明によれば、安全弁から放出され、かつ、封止部材中に封入された蒸気化した電解液等からなるガスによる圧力が高圧となっても、ガスが外部に漏れるのを確実に抑制できる電解コンデンサ、ならびに、これを用いた回路基板および電子機器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the pressure by the gas which consists of vaporized electrolyte solution etc. which were discharge | released from the safety valve and was enclosed in the sealing member becomes high pressure, it can suppress reliably that gas leaks outside. An electrolytic capacitor, and a circuit board and an electronic device using the same can be provided.
以下、本発明の実施形態について、各図に基づいて説明する。
図1および図2は本実施形態の電解コンデンサの一例を示す図であり、図1が電解コンデンサを側面から見た場合の外観図であり、図2が図1に示す電解コンデンサの断面図である。電解コンデンサ10は、主に電解コンデンサ本体20と、蒸気化した電解液等からなるガス(以下、単に「ガス」と略す場合がある)などを封止する封止部材40と、コイルバネ60とから構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are views showing an example of the electrolytic capacitor of the present embodiment. FIG. 1 is an external view when the electrolytic capacitor is viewed from the side. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrolytic capacitor shown in FIG. is there. The
電解コンデンサ本体20は、電解コンデンサ素子22と、電解コンデンサ素子22を内部に収容する底付き円筒状の筒状ケース24と、筒状ケース24の側面の外周面24Aにその周方向に沿って環状に設けられた環状凹部26と、筒状ケース24の底側の外面に設けられた安全弁28と、電解コンデンサ素子22を筒状ケース24中に密閉する封口部材30とを有する。なお、図1、図2に示す例では、安全弁28は、筒状ケース24の底面側となる端面24B側に設けられているが、環状凹部26と重複しない位置であれば、外周面24Aに設けてもよい。また、筒状ケース24の端面24Bと対向する側は開口部24Cが設けられている。ここで、電解コンデンサ素子22は、筒状ケース24Aの開口部24C側に配置された封口部材30によって、筒状ケース24内に密閉した状態で収容される。
The
電解コンデンサ素子22は、陽極箔と電解紙と陰極箔とをこの順に積層した積層シートを巻回することで構成されている。ここで、陽極箔は、粗面化したアルミ箔の表面に、誘電体として機能する酸化アルミニウム膜を有する。陰極箔は、アルミ箔からなる。電解紙は、有機溶媒を用いた電解液を含浸させた紙基材であり、陽極箔と陰極箔とが接触することを防止する。また、電解コンデンサ素子22には、2本のリード端子32A、32Bが電気的に接続されており、一方のリード端子32Aが陽極箔に接続され、他方のリード端子32Bが陰極箔に接続されている。これら、2本のリード端子32A、32Bは、封口部材30を貫通して電解コンデンサ本体20の外部に露出している。
The
筒状ケース24の外面に設けられる安全弁28は、電解コンデンサ10の故障時において、筒状ケース24内に発生したガスのガス圧が一定の閾値以上となった場合に、筒状ケース24外へとガスを放出できる構造を有するものであれば特に限定されない。通常、この安全弁28は、図2に示すように筒状ケース24の端面24Bに、周囲よりも肉薄とした溝状に形成される。これにより、筒状ケース24内の内圧が高まった場合に、安全弁28が破裂することで、筒状ケース24外へとガスを放出すると共に、電解コンデンサ本体20が破裂するのを防止する。
The
封止部材40は、膨張可能なように延伸変形の容易な材料で構成されている。この封止部材40は、図2および図3に示すように開口部42を1つ有し、少なくとも筒状ケース24の外面に設けられた安全弁28およびその周囲を外部大気から遮断するように筒状ケース24を覆うと共に、開口部42側が少なくとも環状凹部26に密着した状態で筒状ケース24の外面に固定される。なお、図3は、図2に示す電解コンデンサ本体20に取り付ける前の封止部材40の断面図を示したものである。図1および図2に示す例では、封止部材40は、筒状ケース24の端面24Bおよび外周面24Aの全面を略密着した状態で覆っている。このため、故障時に電解液が気化したガスが安全弁28から放出された際に、封止部材40が膨張して、電解コンデンサ本体22と封止部材40との間にガスが外部に漏れないように封じ込めることができる。
The sealing
なお、封止部材40を構成する材料としては、安全弁28からガスが放出されることで封止部材40の内面46側から引張り張力が加わった際に延伸変形が容易な材料が用いられ、具体例としては、シリコーンゴム、天然ゴムなどのゴム材料や、ビニル系樹脂などの樹脂材料を用いることができる。なお、これら2種類の材料のうちでは、故障時に一旦膨張した封止部材40が時間の経過と共に、元の状態に戻るゴム材料がより好ましい。また、筒状ケース24の外面には、通常、電解コンデンサ10の製造元、型番、静電容量など、電解コンデンサ10に関する各種の情報が印刷される。このため、電解コンデンサ本体20が、封止部材40に覆われた状態でこれらの情報の確認を容易とするために、封止部材40を構成する材料は、透明又は半透明であることが好適である。以上に説明した延伸変形性や内部の視認性などを考慮すると封止部材40を構成する材料としては、シリコーンゴムが特に好適である。また、蒸気化した電解液の温度は、150℃〜200℃程度にも及ぶと推定されるため、このような高温に対する耐熱性を有する点でもシリコーンゴムが好適である。
The material constituting the sealing
また、コイルバネ60は、環状凹部26に沿って配置され、封止部材40の開口部42に近い側を、環状凹部26との間で挟持するように筒状ケース24の周方向に、巻回数が1回を超えるように巻回させられる。よって、封止部材40には、コイルバネ60により環状凹部26の周方向全てにおいて隙間なく均一な押し付け力が作用する。このため、封止部材40は、環状凹部26の周方向全てに対して均一かつ隙間なく強く密着して固定される。それゆえ、安全弁28から放出され、かつ、封止部材40により閉じ込められたガスのガス圧が大幅に上昇して高圧になり、封止部材40が大きく膨らんだとしても、封止部材40が外れることなく、ガスが外部に漏れるのを防ぐことができる。また、コイルバネは、環状凹部26に沿って配置されるため、コイルバネ60が環状凹部26に引っ掛かり、電解コンデンサ本体20の軸方向にスライドするのを防止できる。さらに、環状凹部26は、内容物を封止するために電解コンデンサ本体20を組み立てる際に、通常、筒状ケース24の絞り加工によって設けられる絞り加工部である。このため、コイルバネ60が、電解コンデンサ本体20の軸方向にスライドしないように筒状ケース24の外周面に新たに突起や凹みを設ける必要も無い。
The
なお、封止部材40を環状凹部26に密着して固定する方法としては、コイルバネ60を用いる方法以外にも、たとえば、(1)Oリングを用いる方法や、(2)環状凹部26の外周長よりもやや長めのワイヤーを巻回させた後に、ワイヤーの両端を絡げる方法なども有効な方法と考えられる。しかしながら、上記(1)および上記(2)に示す方法は、いずれも実用性に欠け、使用に耐え無い。
In addition to the method of using the
この理由は以下の通りである。まず、上記(1)に示す方法では、Oリングの経時劣化が発生する。このため、故障が発生する可能性の高い長時間経過後では、Oリングは、封止部材40を環状凹部26に密着して固定する機能を喪失しているか、当該機能が大幅に劣化することになる。また、ガス圧が上昇して高圧になった場合、Oリングの締め付け力では、ガス漏れを完全に防ぐことはできない。それゆえ、上記(1)に示す方法は実用性に欠ける。また、上記(2)に示す方法では、ワイヤーの両端を絡げるなどして、両端部分を結合させた箇所では、封止部材40を環状凹部26に押し付ける力が弱くなる。このため、安全弁28から放出され、かつ、封止部材40により閉じ込められたガスのガス圧が大幅に上昇して、高圧になった場合、ワイヤーによる押し付け力が弱くなった部分では、封止部材40と環状凹部26との密着界面に、容易にガスが侵入してリーク経路が形成され、外部へのガス漏れが起こり易くなる。それゆえ、上記(2)に示す方法も実用性に欠ける。
The reason is as follows. First, in the method shown in (1) above, O-ring deterioration with time occurs. For this reason, after a long time when there is a high possibility that a failure will occur, the O-ring loses the function of closely sealing and fixing the sealing
コイルバネ60の巻回数は、取り付け後の状態で最低でも1回を超えることが必要である。巻回数を1回を超えるものとすることにより、上記(1)に示す方法と同様の問題の発生を確実に防止できるためである。なお、経時的な締め付け力の低下などによるコイルバネ60の緩みの発生を考慮すると、マージンを確保する意味で、巻回数は1.1回以上とすることが好ましく、1.3回以上とすることより好ましい。しかしながら、巻回数は、図1および図2に示すように2回以上とすることが特に好ましい。巻回数を2回以上とすることにより、封止部材40と環状凹部26とが、コイルバネ60による押し付け力によって密着している面積が巻回数に比例して増大する。このため、安全弁28から放出され、封止部材40の内側に閉じ込められたガスのガス圧が高圧になっても、封止部材40と環状凹部26との密着界面にリーク経路が形成され難く、ガスが外部に漏れるのをより確実に防止できる。なお、巻回数の上限は特に限定されないが、環状凹部26の幅や、電解コンデンサ10の生産性確保等の実用上の観点からは、5回以下が好ましく、3回以下がより好ましい。また、取り付け前の状態のコイルバネ60の巻回数は、取り付け後の状態で上述した範囲内の巻回数が実現できるのであれば特に限定されないが、扱いやすさや実用上の観点などからは2回〜3回の範囲内とすることが好ましい。
The number of windings of the
また、図1および図4に示すように、コイルバネ60を構成するコイル線62の両端部62A、62Bのうち、少なくとも安全弁28側により近い端部62Aが、封止部材40の外面48から離間した位置に配置されていることが好ましい。なお、図4は、図1および図2中に示すコイルバネ60を、図1および図2中において、安全弁28が配置された側(以下、「上側」と称す場合がある)から見た場合の平面図である。ここで、コイルバネ60の両端部62A、62Bは、コイル線62の巻回方向Rよりも外側を向くように配置される。すなわち、両端部62A、62Bは、電解コンデンサ10を組み立てた際に封止部材40と接触することになるバネコイル60の内周面64からは離れた位置にある。すなわち、電解コンデンサ10を組み立てた場合には、両端部62A、62Bは、封止部材40の外面48から離間した位置に配置されることになる。それゆえ、上述した構成を採用することにより、安全弁28から放出されたガスにより、コイルバネ60よりも上側に位置する封止部材40が膨張した際に、コイル線の端部62Aが封止部材40の外面48に食い込んで、封止部材40を傷つけてしまうことが無い。また、コイルバネ60を取り付ける際にも同様な裂傷を封止部材40に発生させる恐れが少なくなる。このため封止部材40の裂傷に起因するガス漏れを確実に防止できる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, at least the
なお、上述した効果を得る上では、両端部62A、62Bのうち、安全弁28側により近い端部62Aのみが、封止部材40の外面48から離間した位置に配置されていればよい。しかしながら、組み立て作業の容易性の確保など実用上の観点からは、図4に示すように、両端部62A、62B共に、コイル線62の巻回方向Rよりも外側を向くように配置することで、電解コンデンサ10を組み立てた場合に両端部62A、62Bが、封止部材40の外面48から離間した位置に配置させるのが好適である。
In order to obtain the above-described effects, only the
封止部材40の厚みとしては、安全弁28からガスが放出された際に、封止部材40が圧力に応じて適度に膨張すると共に、破裂しない範囲で適宜選択される。この厚みを決定する場合は、封止部材40を構成する材料の強度や延伸特性なども考慮して適宜決定される。ここで、封止部材40の厚みは、図3に例示するように封止部材40を構成する各々の部位に応じて厚みを変える。なお、図3において、符号44Aおよび44Bで示される部分は、開口部42側の部分であり、この部分のうち、コイルバネ60が外面48に配置され環状凹部26に密着して固定される部分近傍がコイルバネ受け止め部分44Bを構成し、コイルバネ受け止め部分44Bよりも開口部42側の部分が開口部近傍部分44Aを構成する。また、コイルバネ受け止め部分44Bに対して開口部42と反対側の部分が上側部分44Cを構成する。
The thickness of the sealing
本実施形態の電解コンデンサ10では、図3に示すように、封止部材40のうち、コイルバネ60により環状凹部26に密着して固定される部分近傍(コイルバネ受け止め部分44B)の厚みよりも、開口部42側の部分(開口部近傍部分44A)の厚みを、より厚くする。なお、ここで言う「厚み」とは、電解コンデンサ10を組み立てる前の厚み(図3に示す状態における厚み)を意味する。このような構成を採用することにより、安全弁28から放出されたガスのガス圧がより高圧になって、封止部材40を上側に引っ張るような力が作用しても、開口部近傍部分44Aが、コイルバネ60と環状凹部26との間で引っ掛かることになる。それゆえ、電解コンデンサ本体20から封止部材40が抜け落ちて、ガスが外部に漏れるのを防止できる。
In the
また、コイルバネ60が、図4に示すように両端部62A、62Bが、コイル線62の巻回方向Rよりも外側を向いている場合、両端部62A、62Bは、図5に示すように電解コンデンサ10の直径方向において、封止部材40の開口部近傍部分44Aにおける外面48A(図5中の2点鎖線)よりも内側に位置するように配置されることが好ましい。ここで、図5は、本実施形態の電解コンデンサの直径方向におけるコイルバネの両端部と、封止部材の開口部近傍部分における外面との位置関係の一例を示す模式図であり、図5中において、これら以外の部材の記載については省略してある。これにより工場から電解コンデンサ10を出荷する場合に、封止部材40を傷つけるのを確実に防止できる。この理由は以下の通りである。まず、工場で製造された電解コンデンサ10を、ユーザーへ移送する場合、個々の電解コンデンサ10のリード端子32A、32Bの向きを揃えた上で、電解コンデンサ10の外周面同士が近接または接触するように電解コンデンサ10を密集配置した状態で梱包されるのが一般的である。このため、コイルバネ60の両端部62A、62Bが、コイル線62の巻回方向Rよりも外側を向いていると、隣接する電解コンデンサ10の封止部材40を傷つけてしまう恐れがある。しかし、上述した構成を採用した場合は、電解コンデンサ10は、封止部材40の開口部近傍部分44A同士が接触することで、互いのスペースが保たれる。このため、上述したような問題の発生を抑制できる。
Further, when the
以上に説明したように、図4に示す構成と図5に示す構成とを組み合わせて採用することで、ガスが封止部材40内に放出された場合や、電解コンデンサ10の移送時に封止部材40が傷つけられるのを確実に防止できる。なお、同様の効果は、コイルバネ70の両端部72A、72Bを、当該部分の内周面74が、巻回しているコイル線72の巻回方向Rに沿ってコイル線72の外周面76のみと密着するように配置した構成を採用した場合においても得ることができる(図6)。ここで、図6は、本実施形態の電解コンデンサに用いられるコイルバネの他の例を示す模式図であり、図6の上段がコイルバネの平面図を、下段が側面図を示したものである。この場合、両端部72A、72Bは、コイル線72の外周面76のみと接触することになるため、ガスが封止部材40内に放出された場合に封止部材40が膨張しても、封止部材40表面を傷つけることが無い。これに加えて、両端部72A、72Bは、コイル線72の巻回方向に沿ってその外周面76と密着しており、コイル線72の巻回方向の外側を向いていない。このため、電解コンデンサ10の直径方向において、コイルバネ70の両端部72A,72Bが、図5に例示したように封止部材40の開口部近傍部分44Aにおける外面48Aよりも内側に位置しない場合でも、電解コンデンサ10の移送時に、両端部72A、72Bが隣接する電解コンデンサ10の封止部材40の表面に喰い込むように接触するのを防止できる。それゆえ、電解コンデンサ10の移送時において、封止部材40を傷つけるのを抑制することもできる。
As described above, by adopting a combination of the configuration shown in FIG. 4 and the configuration shown in FIG. 5, when the gas is released into the sealing
また、本実施形態の電解コンデンサ10では、図3に示すように、封止部材40のうち、コイルバネ60により環状凹部26に密着して固定されている部分近傍(コイルバネ受け止め部分44B)の厚みよりも、当該部近傍に対して開口部42と反対側の部分(上側部分44C)の厚みをより薄くする。なお、ここで言う「厚み」とは、電解コンデンサ10を組み立てる前の厚み(図3に示す状態における厚み)を意味する。これにより、安全弁28からガスが放出された際に、封止部材40と電解コンデンサ本体20との間に封じ込められたガスのガス圧が高圧になっても、ガスが外部に漏れるのをより確実に防止することができる。
Moreover, in the
この理由は以下の通りである。すなわち、一般的に、電解コンデンサ本体20を構成する筒状ケース24は、環状凹部26も含めて、その軸方向と直交する断面が円形状であるが、厳密には真円形状ではなく、多少の歪みを持った円形状である場合が多い。このため、封止部材40の厚みが薄すぎる場合は、コイルバネ60によって封止部材40を環状凹部26に押し付けても、封止部材40と環状凹部26との間で部分的に密着性が低下し、この部分で隙間が生じたり、隙間が生じなくても高圧が加わった場合に、ガスのリーク経路が形成され易くなる。この意味では、封止部材40の厚みは厚い方が望ましい(第一のニーズ)。
The reason is as follows. That is, generally, the
一方、安全弁28から放出され、封止部材40と電解コンデンサ本体20との間に封じ込められたガスは、高圧になると、コイルバネ60により互いに密着している環状凹部26と封止部材40との密着面を突き破って、外部に漏れやすくなる。このようなガス漏れを防止するためには、封止部材40と電解コンデンサ本体20との間に封じ込められたガスのガス圧が高圧になる前に封止部材40が速やかに膨張できることが必要である。この意味では、封止部材40の厚みは膨張時に破裂を引き起こさない範囲で薄ければ薄いほどよい(第二のニーズ)。これに加えて、回路基板に電解コンデンサ10を配置する際に、他の部品との位置関係や配置する空間の広さなどの都合により、電解コンデンサ10のサイズが制約される場合が多い。この点からも封止部材40の厚みは薄ければ薄い方がよい(第三のニーズ)。
On the other hand, when the gas discharged from the
したがって、いずれかのニーズを満たそうとして、封止部材40全体の厚みを決定すると、他方のニーズを満たし難くなり、結果としてガス漏れが生じ易くなる場合がある。しかしながら、上述したように、コイルバネ受け止め部分44Bの厚みよりも、上側部分44Cの厚みを相対的により薄くすれば、上述した全てのニーズをバランスよく両立させることができる。このため、結果として、電解コンデンサ10の大型化を防止しつつ、ガスが外部に漏れるのをより確実に防止することができる。
Therefore, if the thickness of the entire sealing
また、封止部材40は、コイルバネ60により環状凹部26に密着するように押し付けられている部分を除けば、封止部材40の内面46と電解コンデンサ本体20(筒状ケース24)の外面とは離間していてもよい。しかしながら、図2に示すように、封止部材40の内面46の全てが実質的に筒状ケース24の外面に密着していることが特に好ましい。このような構成を採用した場合、ガス漏れ防止用の封止部材を備えない通常の電解コンデンサと比べて、その体積が、電解コンデンサ本体20の大きさに封止部材40の厚みを加えた分しか増大しないので、電解コンデンサ10の大型化を阻止できる。これに加えて、特許文献1、2に例示されるような、電解コンデンサ本体に封止部材として蛇腹状の伸縮部を備えたキャップや、袋状の部材を取り付けた場合と比べると大幅に小型化できる。ここで、「封止部材40の内面46の全てが実質的に筒状ケース24の外面に密着する」とは、(1)内面46の全てが隙間なく筒状ケース24の外面に完全に密着している場合以外にも、(2)筒状ケース24の外面に、環状凹部26を除いて部分的に凹凸部(たとえば、図2中の溝状に形成された安全弁28など)が形成されている場合において、封止部材40の内面46が筒状ケース24の外面に隙間なく密着するように、電解コンデンサ本体20に対して封止部材40に張力を加えながら覆いかぶせるように取り付けたとしても当該凹凸部やその周辺では微小な隙間が生じてしまう場合も意味する。
In addition, the sealing
−回路基板および電子機器−
以上に説明した本実施形態の電解コンデンサ10は、コンデンサを少なくとも1つ以上備えた回路基板用のコンデンサとして利用できる。このような回路基板では、ガスの外部漏れを防止できると共にガスが発生したコンデンサを容易に発見できる。また、ガスや電解液が周囲に飛散して回路基板上のその他の電子部品に悪影響を与えない。それゆえ、回路基板上の故障した電解コンデンサのみを交換することで、回路基板を修理・再利用することが可能である。また、本実施形態の電解コンデンサ10は、コンデンサを少なくとも1つ以上備えた電子機器用のコンデンサとしても利用できる。この場合、電子機器には、本実施形態の電解コンデンサ10を備えた回路基板を用いることもできる。このような電子機器としては、コンデンサを利用する公知の電子機器であれば特に限定されないが、たとえば、複写機などの各種OA機器や、携帯電話などの各種通信機器、液晶ディスプレイなどの各種表示デバイス、コンピューター、照明機器などを挙げることができる。このような電子機器では、電解コンデンサが故障した際に、電子機器からのガスの発生を防止でき、火事と間違えられることが無くなる。これに加えて、電子機器内のどの電子部品が故障したのかが一目で発見できる。
-Circuit boards and electronic equipment-
The
上述した本発明の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々変更実施可能である。たとえば、上述した例では、環状凹部26を有する電解コンデンサ10を示したが、環状凹部26が無く、単なる円筒状のケースの場合にも封止部材40とコイルバネ60とを使用できる。また、コイルバネ60の代わりに、針金や紐などの線状部材を環状凹部26に沿って2回以上巻回させてもよい。この場合、線状部材の両端は、これを捩じったり結んだりするなどにより固定される。このように線状部材を2回以上巻回させた場合、線状部材が少なくとも1回分巻回している部分では、線状部材が封止部材40を強く締め付けることになる。このため、蒸気化した電解液が外部に漏れるのを防止できる。また、電解コンデンサ10は円筒状のものとしているが、他の形態の電解コンデンサにも適用することができる。また、電解コンデンサ以外にも、コンデンサ内部の内容物が外部に放出される危険性を有するコンデンサにも本発明は適用可能である。
The above-described embodiment of the present invention is a preferred example of the present invention, but various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, although the
10 電解コンデンサ
20 電解コンデンサ本体
22 電解コンデンサ素子
24 筒状ケース
24A 外周面
24B 端面
24C 開口部
26 環状凹部
28 安全弁
30 封口部材
32A、32B リード端子
40 封止部材
42 開口部
44A 開口部近傍部分
44B コイルバネ受け止め部分
44C 上側部分
46 内面
48、48A 外面
60 コイルバネ
62 コイル線
62A、62B 端部
64 内周面
70 コイルバネ
72 コイル線
72A、72B 端部
74 内周面
76 外周面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
開口部を1つ有し、少なくとも上記筒状ケースの外面に設けられた上記安全弁およびその周囲を外部大気から遮断するように上記筒状ケースを覆うと共に、上記開口部側が少なくとも上記環状凹部に密着した状態で上記筒状ケースの外面に固定される膨張可能な封止部材と、
上記環状凹部に沿って配置され、上記封止部材の開口部側を、上記環状凹部との間で挟持するように上記筒状ケースの周方向に、巻回数が1回を超えるように巻回させたコイルバネと、
を備え、
前記封止部材のうち、前記コイルバネにより前記環状凹部に密着して固定されている部分近傍の厚みよりも、当該部分近傍よりも前記開口部側の部分の厚みがより厚く、且つ、
前記封止部材のうち、前記コイルバネにより前記環状凹部に密着して固定されている部分近傍の厚みよりも、当該部分近傍に対して前記開口部と反対側の部分の厚みがより薄いことを特徴とする電解コンデンサ。 An electrolytic capacitor element, a cylindrical case that accommodates the electrolytic capacitor element therein, an annular recess provided on an outer peripheral surface of the cylindrical case along a circumferential direction thereof, an outer surface of the cylindrical case, and In an electrolytic capacitor having a safety valve provided at a position not overlapping with the annular recess,
Covers the cylindrical case so as to cut off at least the safety valve provided on the outer surface of the cylindrical case and its surroundings from the outside atmosphere, and the opening side closely contacts at least the annular recess. An inflatable sealing member fixed to the outer surface of the cylindrical case
Winding so that the number of windings exceeds one in the circumferential direction of the cylindrical case so as to be disposed along the annular recess and sandwich the opening side of the sealing member with the annular recess. Coil springs,
Bei to give a,
Of the sealing member, the thickness of the portion on the opening side is greater than the thickness in the vicinity of the portion that is in close contact with and fixed to the annular recess by the coil spring, and
Of the sealing member, the thickness of the portion on the side opposite to the opening with respect to the vicinity of the portion is thinner than the thickness near the portion that is closely fixed to the annular recess by the coil spring. Electrolytic capacitor.
前記コイルバネの巻回数が2回以上5回以下であることを特徴とする電解コンデンサ。 The electrolytic capacitor according to claim 1,
The electrolytic capacitor is characterized in that the coil spring is wound two to five times.
前記コイルバネを構成するコイル線の両端部のうち、少なくとも前記安全弁側により近い端部が、前記封止部材の外面から離間した位置に配置されていることを特徴とする電解コンデンサ。 The electrolytic capacitor according to claim 1 or 2,
The electrolytic capacitor characterized in that at least an end portion closer to the safety valve side among the both end portions of the coil wire constituting the coil spring is disposed at a position separated from the outer surface of the sealing member.
前記封止部材の内面全てが実質的に前記筒状ケースの外面に密着していることを特徴とする電解コンデンサ。 In the electrolytic capacitor as described in any one of Claims 1-3 ,
The electrolytic capacitor characterized in that the inner surface of the sealing member is substantially in close contact with the outer surface of the cylindrical case.
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