CN1049758C - 可变电容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可变电容器，其电容量由转动动片加以调节。把容纳转动动片工具的部分做成通孔。这样，可以使动片免受来自工具的压力，从而不使动片和定片之间的间隙发生变化。结果，这样做可以稳定处在调节中的电容量，并可以减少设置偏差，即当工具与动片脱离时，减小已调节好的电容量产生的不利改变。

Description

可变电容器

本发明涉及可变电容器，特别涉及基于动片转动而改变电极有效面积的可变电容器。

图14和15示出一种与本发明有关的通常的可变电容器1。例如，日本公开特许公报No.5-299294(1993)揭示了一种与这种可变电容器1基本相似的可变电容器。示于图14和15的可变电容器1是表面安装型的。

可变电容器1包括定片2、动片3和盖4。定片2包括一陶瓷介质零件5。动片3由诸如黄铜等金属制成，而盖4由诸如不锈钢或铜合金等金属制成。

定片2在其介质零件5的内部做出了一个定片电极6。外部电极7和8分别做在介质零件5的两个端部，这样外部电极7与定片电极6在电气上相连。

动片3位于上述定片2的上表面的上方，在动片的下表面上做出一个大体上为半圆形的动片电极9，该电极由一个凸出的阶梯部分确定，如图16和17清楚地所示。在动片3的下表面还有一个与动片电极9齐平的突起物10，从而使动片3避免因构成动片电极9而造成的倾斜。另一方面，在动片3的上表面还开有一个螺丝刀槽11，用以容纳使动片3转动的螺丝刀。例如，如图14所示，该螺丝刀槽是十字形的，并且是有槽底的。

盖4具有这样的形状，使该盖能转动容纳动片3。在盖4的上壁开有一个调节孔12，以露出螺丝刀槽11。此盖4还有一对由相向位置向下延伸的接合片13和14。此盖4还有一个向下延伸的动片端15。

在把一弹簧垫圈16放在动片3的上表面之后，把前述的盖4盖在动片3上。用金属制成的弹簧垫圈16是圆环形的。这样来弯折盖4上的各个接合片13和14的端部，使它们互相靠近，并与定片2的下表面相贴。动片端15与外部电极8相接触。

在这种可变电容器1中，定片电极6与外部电极7在电气上相连，而做有动片电极9的动片3通过弹簧垫圈16与盖4在电气上相连，而做在盖4上的动片端15与外部电极8在电气上相连。这样，由可变电容器1提供的电容量由外部电极7与外部电极8或动片端15得出。为调节这一电容量，将一把螺丝刀插入螺丝刀槽11并加以转动，就可使动片转动。由于动片3的这种转动，使定片电极6和动片电极9的有效相向区域改变，从而改变了由定片电极6和动片电极9构成的电容量。

当进行前述的电容量调节时，要把螺丝刀抵紧动片3，而不与螺丝刀槽11脱离。在已获得的数值中，这一压力通常为100至300克力。这一压力将把动片3压向定片2，并使由动片3和定片2确定的极小的间隙暂时缩窄了。另一方面，当调节后螺丝刀脱离螺丝刀槽11时，由于去除了前述的压力，因而与调节时相比，动片2和定片3之间的间隙增宽了。

众所周知，当定片电极6与动片电极9之间的距离减小时，电容量增加，反之亦然。前述的定片2和动片3之间间隙的改变使定片电极6与动片电极9之间的距离发生改变，因而改变了电容量。因此，藉助于将螺丝刀插入螺丝刀槽11并转动动片3而得到的电容量的所需值在螺丝刀脱离螺丝刀槽11时会不利地偏离所需值(设置偏离)。例如，当去除由螺丝刀施加的300克力大小的压力时，电容量约减小2％。这样，就很难调节可变电容器1的电容量。

再者，当用手工操作螺丝刀时，难于把由螺丝刀施加给动片3的力保持在一不变的值上。这样，当转动动片3时，被调节的电容量是不稳定的。

因此，本发明的一个目的是提供一种能解决前述问题的可变电容器。

由本发明将得出这样一种可变电容器，它包括具有定片电极的定片、具有与定片相向的动片电极的动片、插在定片电极与动片电极之间的介质材料以及相对于定片转动地保持动片的手段。按照本发明，为解决前述问题而改进了动片的结构。即，把在动片中容纳工具的部分由通孔来确定，这样当转动与动片相配合的工具时，动片就会转动。

这样，按照本发明，将工具插入通孔，由此，来自工具的压力将施加在定片上，而不是在动片上。这样，由动片与定片之间确定的间隙几乎不会受到由工具施加的压力的影响。结果，可以避免调节后的电容量偏移(设置偏移)，还可以避免调节中电容量不稳定。所以，不需要严格控制由工具施加的压力，由此本发明不仅适于电容量的手工调节也适于电容量的机器自动调节。

本发明可用于不同形式的可变电容器。在应用本发明的某种可变电容器中，定片包括一介质零件，而定片电极做在该介质零件的内部，而插在定片电极与动片电极之间的介质材料由这一介质零件的一部分确定。在此情形中，动片最好用金属制成，而动片电极由做在该动片的一个表面上的凸出部分确定。

在另一种形式的可变电容器中，定片包括一电绝缘零件，而定片电极做在该零件的表面上。在此情形中，动片最好包括一介质零件，而动片电极做在该零件的内部，而插在定片电极与动片电极之间的介质材料由这个介质零件的一部分确定。

转动地保持动片的手段最好包括一个能转动容纳动片并且与定片相接合的盖，此盖有一开口，以容许工具插入动片的通孔。

可以把一弹簧垫圈放在动片和盖之间。此弹簧垫圈使动片弹性的压向定片。

按照本发明，如前面所描述，动片上有一通孔，用作容纳转动动片工具的一部分。如下面所描述的，这将能做出一种可从两侧中的任一侧来调节的可变电容器。为了制作这样一种可从两侧中的任一侧来调节的可变电容器，要在定片上做出第二个通孔，该孔与做在动片上的第一个通孔成一直线排列，以确定一组通向外部的通道口。该第二个通孔具有的尺寸可以让容纳在第一个通孔内的工具穿过并转动。由于有了做在定片上的第二个通孔，使得转动动片用的工具可以从第一个通孔两侧中的任一侧插入，由此可以从任一侧来调节可变电容器。

通过下面结合附图对本发明所作的详细描述，可以使本发明的前述的和其他的目的、特色、外形以及优点等更为明显。

图1示出的是按照本发明的第一个实施例的一种可变电容器的纵截面图；

图2单独示出的是示于图1的可变电容器用的动片的透视图；

图3示出的是按照本发明的第二个实施例的一种可变电容器的纵截面图；

图4单独示出的是示于图3的可变电容器用的动片的透视图；

图5示出的是按照本发明的第三个实施例的一种可变电容器的平面图；

图6是示于图5的可变电容器的纵截面图；

图7是示于图5的可变电容器的底部平面图；

图8单独示出的是示于图5的可变电容器用的盖的透视图；

图9单独示出的是示于图5的可变电容器用的动片的透视图；

图10是示出由图9所示的动片的下表面的透视图；

图11是示出由图5所示的可变电容器用的定片的透视图：

图12是示出由图11所示的定片的下表面的透视图；

图13示出的是按照本发明的第四个实施例的一种可变电容器的纵截面图；

图14示出的是使本发明感兴趣的一种通常的可变电容器的平面图；

图15是沿图14XV-XV线的截面图；

图16单独示出的是示于图14的可变电容器用的动片的透视图；以及

图17是示出由图16所示的动片的下表面的透视图。

参看图1，可变电容器21包括定片22、动片23、盖24以及弹簧垫圈25。把图1和15作相互比较可以明白，在可变电容器21内设置的定片22、盖24和弹簧垫圈分别与在可变电容器1中设置的定片2、盖4以及弹簧垫圈16大体上相同。因此，前面有关可变电容器1的定片2、盖4以及弹簧垫圈16的描述也适用于定片22、盖24以及弹簧垫圈25，从而可省去多余的描述。简单地说，定片22包含一陶瓷介质零件，而把定片电极27做在陶瓷零件内部。外部电极28和29做在介质零件26的两侧部分，使得外部电极28在电气上与定片电极27相连。盖24有一调节孔30，它还有一对接合片(图1只以虚线示出了一接合片31)和一动片端32。

可变电容器21与1仅仅在动片23与3的结构上有实质的区别。图2单独地示出了动片23。

动片23用诸如黄铜等金属制成，并在该片的中央开有一正方形截面的通孔33。代替在前述可变电容器1中设置的螺丝刀槽11，而以通孔33容纳诸如螺丝刀34等工具(在图1中以虚拟线示出)来转动动片23。与动片3相似，在动片23的下表面上做出一个大体呈半圆形的动片电极35，它由凸出的阶梯部分确定，在下表面上还有一个与动片电极35齐平的突起物36。

如图1所示，当把螺丝刀插入这种可变电容器21的动片23的通孔33时，螺丝刀34的前端部分穿过通孔33，而与定片22的上表面相接触。所以，当转动动片23时，由螺丝刀34所施加的向下的力基本上不会对动片23产生作用。

因此，来自螺丝刀34的压力几乎不会改变定片22与动片23之间的间隙，从而它可以防止调节时电容量的不稳定以及调节后电容量的偏移(设置偏移)。

虽然在示于图1的可变电容器21中采用了弹簧垫圈25，但可以把盖24中的调节孔30的边沿部分做成盘形或类似形状，使之具有弹性，从而可以省去弹簧垫圈25。

动片电极35不限于半圆形平面形状(即，具有圆心角为180°的扇形)，例如，可以改成诸如具有圆心角不为180°的扇形等另一种形状。再者，突出物36并不限于图2的圆柱形，而可以具有其他形状。举例来说，这个突出物36可以用一个弓形的突出物来替代，该弓形突出物沿动片23的外侧表面的下部延伸，并与动片电极35无关。此外，通孔33、动片电极35和突出物36之间的位置关系不限于所画出的那种。再者，通孔33不限于示于图2的方形截面的孔，只要动片23能随着诸如螺丝刀34等工具的转动而转动，通孔可以取任何形状。由于这个缘故，可以推出，通孔33可以具有除了圆形截面形状之外的任何截面形状。

参看图3，按照本发明的第二个实施例的可变电容器41包括一个用电绝缘树脂做成的外壳42。这个外壳分别固定地容纳定片43和转动地容纳动片44。在外壳42上还装有一个定片端45和一个动片端46，每个端分别采用具有弹性的金属制成。定片端45与弹簧部分47构成整体，该弹簧部分与定片43的下表面接触。另一方面，动片端46与多个弹簧部分48构成整体，这些弹簧部分与动片44的上表面弹性接触，用以把动片压向定片43。

定片43包括一电绝缘零件49，举例来说，该零件是用氧化铝制成的。在绝缘零件49的上表面上做出一个大体上呈半圆形的定片电极50。从绝缘零件49的侧面向下表面延伸，做出引线电极51，该引线电极与定片电极在电气上相连。定片端45的弹簧部分47与引线电极51相接触。

图4单独地示出动片44，它包括一个陶瓷介质零件52。在这个介质零件52的内部做出一个大体上呈半圆形的动片电极53。从介质零件52的侧面延伸到它的上表面，做出一个引线电极54。引线电极54与动片电极53于介质零件52的侧面在电气上相连。引线电极具有在介质零件52的上表面延伸为环形的部分，它大体上呈盘形。因此，当动片44转动时，动片端46的弹簧部分48能够始终与延伸成环形的引线电极54的部分相接触。

在动片44的中央部分开着具有方形截面的通孔55。用这个通孔55来容纳诸如螺丝刀等工具(图中未示出)以转动动片44。穿过做在外壳42上的开口52，把这一工具插进通孔55。

这样，在可变电容器41中，定片电极50通过引线电极51以及弹簧部分47与定片端45在电气上相连。另一方面，动片电极53通过引线电极54以及弹簧部分48与动片端46在电气上相连。因此，由定片电极50和动片电极53构成的电容量由定片端45和动片端46得出。通过将工具插入通孔55并转动动片44，可以调节这个电容量。由于对电容量做这样的调节，该可变电容器具有与前述的可变电容器21大体上相似的优点。

考虑分别示于图15、1和3中的可变电容器1、21和41中的动片3、23和44所需的厚度。在图15所示的动片3中，要这样来选取螺丝刀槽11的深度A，使之能与诸如螺丝刀等工具相配合。因此，在图1和3所示的动片23和44中，通过选取通孔33和55的轴向尺寸至少等于螺丝刀槽11的深度A，就能可靠地把工具插入通孔33和35。通孔33和55的轴向尺寸大体上等于其动片23和44的厚度，因此，虽然没有那样画，但与动片3的厚度相比，动片23和44的厚度可以减小。这样，也就可以减小可变电容器21和41的总厚度，这对于希望减小高度的小型电子器件来说是有利的。在下面的实施例中也将利用到这一优点。

参看图5至12，现在来描述按照本发明的第三个实施例的一种可变电容器61。这种可变电容器可以从两侧中的任一侧来调节。可变电容器61在结构上类似于图1所示的可变电容器21。

可变电容器61包括定片62、动片63以及盖64。定片62包括一陶瓷介质零件65。动片63用诸如黄铜等金属制成，而盖64用诸如不锈钢或铜合金等金属制成。在介质零件65的内部，做出定片62的第一和第二定片电极66和67。在介质零件的两个端部做出第一和第二外部电极68和69，这两个外部电极分别与第一和第二定片电极66和67在电气上相连。再者，除了在两个端部做出外部电极68和69之外，在定片62的下表面还有一个凹入部分70。此外，例如在定片62的中央部分还开着一个圆形通孔71。这样，定片62具有对称的结构。因此，在装配可变电容器61的步骤中，就不必考虑它的定片62的方向问题。

动片63与图2所示的动片23在结构上大体上相似，在动片的下表面做出一个大体上为半圆形的动片电极72，它由凸出的阶梯部分确定，在下表面上还有一个与动片电极72齐平的突出物73。再者，例如在动片63的中央部分还开着一个具有方形截面的通孔74。

与图1所示的盖24相类似，在盖64的上表面上开着一个调节孔75，该盖还包括一对向下延伸的接合片76和77以及一个动片端78。把图1和6作相互比较可以明白，在可变电容器61中不包括与图1所示的弹簧垫圈25相应的零件。作为替代，调节孔75的边缘部分朝孔的中心向下倾斜，从而得出了起弹簧作用的部分79。

用如下的方法，把定片62、动片63和盖64组装成可变电容器61：首先，把动片63置于定片62之上，并将盖64盖住动片63。接着，把盖64压向定片62，使动片63与定片62成压力接触，而盖64上的接合片76和77的各个端部分别向内弯折。这样，使接合片76和77分别贴住定片62下表面上的凹入部分70。

这样，可变电容器61就完全装配好了。在装配时，定片62中的通孔71与动片63中的通孔74要排成一直线，从而确定通向外部的一系列通路口。定片62的通孔71具有的尺寸容许由动片63的通孔74容纳的诸如螺丝刀等工具通过该孔并可转动。因此，按照这种可变电容器61的结构，既可以从上方通过盖64上的调节孔75把诸如螺丝刀等工具插入动片63的通孔74，也可以从下方通过定片62的通孔71把工具插入动片63的通孔74。这样，为转动动片63，可以用同一把工具从可变电容器61两侧中的任一侧插入动片63的通孔74。

由于动片63作了上述转动，可以调节由可变电容器61提供的电容量。这个电容量是由第一定片电极66与动片电极72形成的。用以消除如上所述的定片62方向性的第二定片电极67，在可变电容器61装配好之后就成了一个假电极(dummy electrode)。第一定片电极66与第一外部电极68在电气上相连，而动片电极72既与盖64(该盖与动片63相接触)上的动片端78在电气上相连，也与第二外部电极69(该电极与动片端78相接触)在电气上相连。因此，电容量由第一外部电极68与动片端78或第二外部电极69得出。

参看图13，现在来描述按照本发明的第四个实施例的一种可变电容器81。可变电容器81具有与图3所示的可变电容器41极其相似的结构，而它所包含的零件与可变电容器41所包含的零件相同。因此，与图3中的零件相应的图13中的零件用类似的参照号码标出，以省略多余的描述。

在示于图13的可变电容器81中，在定片43a的中央部分开着一个通孔82。把这个通孔82与动片44中的通孔55排成一直线，以确定通向外部的一系列通路口。通孔82具有的尺寸容许由动片44中的通孔55容纳的工具通过该孔并转动。

再者，在可变电容器81中，为了能使工具能通过通孔82和55并转动，在弹簧部分47a有开口83和84，该弹簧部分与定片端45a做成了一个整体。

虽然已对本发明做了详细的描述和图示，但显然可以明白，这些仅仅是为说明和举例用的，而不能当作限制，本发明的范围只能由所附的权利要求书中所列的条款来限定。

Claims (6)

1.一种可变电容器，包括：

具有定片电极的定片；

具有动片电极的动片，所述动片电极与所述定片电极相向，在所述动片中有一个第一通孔，用以容纳转动动片的工具；

插在所述定片电极与所述动片电极之间的介质材料；以及

相对于所述定片，能转动地保持动片的装置，

其特征在于，在所述定片中有一个第二通孔，所述第二通孔与所述动片中的第一通孔对齐，用以确定通向外部的一系列通路口，所述第二通孔的尺寸容许由所述第一通孔容纳的所述工具通过，从而可从所述可变电容器的上下两侧中的任一侧将所述工具插入，以转动所述动片。

2.如权利要求1所述的可变电容器，其特征在于，所述定片包括一个介质零件，而把所述定片电极做在所述介质零件的内部，所述介质材料由所述介质零件的一部分确定。

3.如权利要求1所述的可变电容器，其特征在于，所述动片用金属制成，所述动片电极由在所述动片的一个表面上做出的凸出部分构成。

4.如权利要求1所述的可变电容器，其特征在于，所述定片包括一个电气绝缘零件，而把所述定片电极做在所述电气绝缘零件的表面上。

5.如权利要求1所述的可变电容器，其特征在于，所述动片包括一个介质零件，而把所述动片电极做在所述介质零件的内部，所述介质材料由所述就介质零件的一部分确定。

6.如权利要求1所述的可变电容器，其特征在于，用以转动地保持所述动片的所述装置包括一个盖，所述盖与所述定片贴合而转动地容纳所述动片，所述盖有一个开口，容许把所述工具插入所述第一通孔。

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