JP2000182893A

JP2000182893A - トリマーコンデンサ

Info

Publication number: JP2000182893A
Application number: JP10351573A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Toshida; 豊土信田
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1998-12-10
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2000-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】静電容量が、ロータの回転に伴って滑らかに
単調変化するトリマーコンデンサを提供することであ
る。【解決手段】円弧状の固定電極と、この固定電極と向
き合う側の面に、この面から突出する円弧状の可動電極
が設けられた、前記固定電極に積重されるロータとを具
備し、前記ロータを前記固定電極に対して回転させ、前
記固定電極と前記可動電極とが重なり合う面積を増減さ
せることで、静電容量を変化させることができるよう構
成されたトリマーコンデンサであって、前記可動電極
は、この可動電極を前記ロータの仮想回転軸と直交する
平面によって仮想的に切断した際にできる仮想切断面に
おける、前記ロータの回転方向に沿った端部に、角が存
在しないよう構成されてなるトリマーコンデンサ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、最小静電容量が小
さな超小型の可変容量型コンデンサすなわちトリマーコ
ンデンサに関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】昨今の携帯電話機や携
帯型情報端末機器の目覚ましい普及により、これらの機
器に部品として使用される超小型可変容量型コンデンサ
すなわちトリマーコンデンサの需要は、増加の一途をた
どっている。そして、これに加えて、このトリマーコン
デンサには、ますます高い性能が要求されるようになっ
てきている。

【０００３】こうしたトリマーコンデンサの構造は、既
に周知（例えば特願平９−３３３７７４号等）であるか
ら、ここでは詳しく説明しないが、概して言うと、円弧
状の固定電極が設けられたステータ、この固定電極上に
配された誘電体、そしてこの誘電体を介して固定電極と
対向するよう回転可能に設けられたロータからなる。こ
れら主要構成要素のうちロータには、円弧状の凸部が一
体的に形成されており、これが固定電極と対向する可動
電極の役割を果たす。そして、上記トリマーコンデンサ
は、このロータをステータ（したがって固定電極）に対
して回転させ固定電極と可動電極との重なり合う面積を
増減させることで、静電容量を変化させることができる
ようになっている。

【０００４】さて、近頃、こうしたトリマーコンデンサ
にも改善を必要とする点が存在することが判ってきた。
すなわち、トリマーコンデンサの静電容量は、ロータの
回転に伴い、最小値から最大値までの間を、単調に増大
あるいは減少するのが理想である。しかし、実際には、
この理想どおりにトリマーコンデンサが機能することは
極めて稀である。更に詳しく言えば、ロータを回転させ
ていくと、ステータの固定電極とロータの可動電極との
重なり合う面積がゼロになる直前、もしくは両者が重な
り合う直前に、それまで滑らかに単調変化していた静電
容量が、突如、折れ線的に変化する。つまり、ロータ回
転角度に依存する静電容量の１次微係数が不連続にな
る。ゆえに、可動電極と固定電極との位置関係によって
は、静電容量の調整が著しく困難なものとなることがあ
る。

【０００５】こうした傾向は、固定電極、可動電極のい
ずれか一方または両方の面積を十分に小さくすること
で、誘電体として比誘電率の高いものを使用したにもか
かわらず、通常よりも小さな最小静電容量を実現したト
リマーコンデンサにおいて、特に顕著である。しかも、
この場合には、静電容量の最大値と最小量との間に、極
大値および極小値ができることがある。つまり、ロータ
の回転に伴い、それまで滑らかに単調減少（あるいは単
調増大）していた静電容量が、突然、増大（あるいは減
少）し、その角度領域では静電容量の調整が不可能にな
るという問題が発生する。ちなみに、この現象は、ロー
タの回転角度と静電容量との関係を示す図８のグラフに
おいて、α，βで示す変化に対応している。

【０００６】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、静電容量がロータの回転に伴って滑らかに単調変
化するトリマーコンデンサを提供することである。特
に、電極面積を小さくし、誘電体として比誘電率の高い
ものを使用した場合でも、静電容量がロータの回転に伴
って滑らかに単調変化するトリマーコンデンサを提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、円弧状の
固定電極と、この固定電極と向き合う側の面に、この面
から突出する円弧状の可動電極が設けられた、前記固定
電極に積重されるロータとを具備し、前記ロータを前記
固定電極に対して回転させ、前記固定電極と前記可動電
極とが重なり合う面積を増減させることで、静電容量を
変化させることができるよう構成されたトリマーコンデ
ンサであって、前記可動電極は、この可動電極を前記ロ
ータの仮想回転軸と直交する平面によって仮想的に切断
した際にできる仮想切断面における、前記ロータの回転
方向に沿った端部に、角が存在しないよう構成されてな
ることを特徴とするトリマーコンデンサによって解決さ
れる。

【０００８】なお、本発明のトリマーコンデンサにあっ
ては、可動電極をロータの仮想回転軸と直交する平面に
よって仮想的に切断した際にできる仮想切断面におけ
る、前記ロータの回転方向に沿った端部の角に対応する
部位を、前記可動電極の外周半径と内周半径との差の１
／２の曲率半径を有する曲線から構成してなることが好
ましい。これにより、静電容量の変化は、実質上、完全
に滑らかなものとなる。

【０００９】また、上記の課題は、円弧状の固定電極
と、この固定電極と向き合う側の面に円弧状の可動電極
が設けられた、前記固定電極に積重されるロータとを具
備し、前記ロータを前記固定電極に対して回転させ、前
記固定電極と前記可動電極とが重なり合う面積を増減さ
せることで、静電容量を変化させることができるよう構
成されたトリマーコンデンサであって、前記固定電極
は、前記ロータの回転方向に沿った端部に、角が存在し
ないよう構成されてなることを特徴とするトリマーコン
デンサによって解決される。

【００１０】なお、このトリマーコンデンサについて
も、先と同様の理由から、固定電極における、ロータの
回転方向に沿った端部の角に対応する部位を、前記固定
電極の外周半径と内周半径との差の１／２の曲率半径を
有する曲線から構成してなることが好ましい。更に、上
記の課題は、円弧状の固定電極と、この固定電極から延
びる取り出し電極と、前記固定電極と向き合う側の面
に、この面から突出する、円弧状の可動電極および補助
電極が設けられ、かつ、前記補助電極の存在により前記
固定電極に対して平行状態で積重されるロータと、前記
固定電極および前記取り出し電極と、前記ロータとの間
に介在させられる誘電体とを具備し、前記ロータを前記
固定電極に対して回転させ、前記固定電極と前記可動電
極とが重なり合う面積を増減させることで、静電容量を
変化させることができるよう構成されたトリマーコンデ
ンサであって、前記誘電体において、前記ロータを前記
固定電極に対して回転させた際に、前記取り出し電極と
前記補助電極との間に挟まれる部分の少なくとも一部
が、前記取り出し電極と前記補助電極との間に挟まれな
い部分よりも比誘電率の低い材料から構成されてなるこ
とを特徴とするトリマーコンデンサによって解決され
る。

【００１１】なお、このトリマーコンデンサでは、ロー
タを固定電極に対して回転させた際に、取り出し電極と
補助電極との間に挟まれる部分の少なくとも一部を構成
する材料として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、セラミ
ックスからなる群の中から選ばれた一つを挙げることが
できる。さて、本発明がなされるまでの経緯は次のよう
なものである。

【００１２】すなわち、上記課題を解決するべく鋭意研
究を推し進めた結果、本発明者は、固定電極とロータの
可動電極との重なり合う面積がゼロになる直前、もしく
は両者が重なり合う直前に、それまで滑らかに単調変化
していた静電容量が、突如、折れ線的に変化するのは、
可動電極の端部に角が存在するからであることを見出し
た。つまり、こうした状況下では、可動電極端部の角
が、静電容量の滑らかな単調変化に悪影響が生じるよう
作用し、実際の静電容量の変化と、設計時に意図したそ
れとの間に、無視し得ない相違が生じるのである。

【００１３】よって、本発明者は、可動電極の端部形状
を工夫すれば、上記のような不具合は解消されるであろ
うと考えた。そして、更なる研究の結果、可動電極の端
部を面取り加工すれば、正確に言うと、可動電極をロー
タの仮想回転軸と直交する平面によって仮想的に切断し
た際にできる仮想切断面における、ロータの回転方向に
沿った端部に、角が存在しないよう構成すれば良いこと
を見出した。トリマーコンデンサをこのような構造とす
れば、ロータを回転させていった際、このロータ回転角
度に依存する静電容量の１次微係数は連続したものに、
つまり静電容量の変化は滑らかで単調なものとなり、可
動電極と固定電極との位置関係によらず常に静電容量を
正確に調整することが可能となる。

【００１４】更に、本発明者は、こうした事情が固定電
極についても当てはまることを確認した。すなわち、ロ
ータとして可動電極端部が面取りされていないものを採
用する場合でも、固定電極を、ロータの回転方向に沿っ
た端部に角が存在しない形状とすれば、やはり上記１次
微係数は連続したものとなり、その結果、可動電極と固
定電極との位置関係によらず、常に静電容量を正確に調
整することが可能になることを見出した。

【００１５】また、本発明者は、固定電極、可動電極の
いずれか一方または両方の面積を十分に小さくすること
で、誘電体として比誘電率の高いものを使用したにもか
かわらず、通常より小さな最小静電容量を実現したトリ
マーコンデンサにおいて、一時的に静電容量の調整が不
可能になるのは、ロータの水平安定を保つ補助電極の存
在が原因となっていることを突き止めた。つまり、ある
状況下では、この補助電極が、あたかも可動電極のごと
く機能し、静電容量の最大値と最小量との間に極大値お
よび極小値ができるのである。したがって、本発明者
は、誘電体において補助電極と固定電極との間に挟まれ
る部分の少なくとも一部を、その周囲の部分よりも比誘
電率の低い材料から構成すれば、こうした問題は生じな
いであろうとの結論に到達した。そして、実際に、この
ような構成とすれば、静電容量はロータの回転に伴って
滑らかに単調変化し、調整が不可能になるといった不具
合が効果的に抑えられることを確認した。なお、これ
は、補助電極の単位回転角度あたりの静電容量の変化量
が、ロータすなわち可動電極のそれよりも十分に小さく
なるからであると考えられる。

【００１６】上記本発明は、こうした知見および技術思
想に基づいてなされたものである。なお、本明細書で言
う「円弧状の可動電極（固定電極）」とは、半径方向に
沿った幅が比較的小さなもののみを意味するわけではな
い。この「円弧状の可動電極（固定電極）」には、半径
方向に沿った幅が、円周方向に沿った長さ（平均長さ）
に比べて相対的に大きなもの、例えば扇形に近似した形
状等も含まれる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下で本発明の第１実施形態とし
て説明するトリマーコンデンサは、円弧状の固定電極
と、この固定電極と向き合う側の面に、この面から突出
する円弧状の可動電極が設けられた、前記固定電極に積
重されるロータとを具備し、前記ロータを前記固定電極
に対して回転させ、前記固定電極と前記可動電極とが重
なり合う面積を増減させることで、静電容量を変化させ
ることができるよう構成されたものであって、前記可動
電極は、この可動電極を前記ロータの仮想回転軸と直交
する平面によって仮想的に切断した際にできる仮想切断
面における、前記ロータの回転方向に沿った端部に、角
が存在しないよう構成されている。つまり、可動電極端
部の角に面取り加工を施すことで、この角に対応する部
位を曲面から構成している。

【００１８】特に本実施形態では、可動電極をロータの
仮想回転軸と直交する平面によって仮想的に切断した際
にできる仮想切断面における、前記ロータの回転方向に
沿った端部の角に対応する部位を、円弧状の可動電極の
外周半径と内周半径との差の１／２の曲率半径を有する
曲線（曲面）から構成している。次に、図１〜図３を用
いて、本発明の第１実施形態を更に詳しく説明する。な
お、図１は本発明の第１実施形態に係るトリマーコンデ
ンサの断面図、図２は同トリマーコンデンサの平面図、
図３は図１におけるＸ−Ｘ線でのトリマーコンデンサの
断面図である。

【００１９】図１及び図２から判るように、本発明の第
１実施形態に係るトリマーコンデンサ（以下、本トリマ
ーコンデンサと言う）は、ロータ１、ステータ２、この
ロータ１とステータ２との間に介在させた誘電体３、そ
してこれらを一体化させる金属キャップ４を具備してな
る。これら構成要素のうちロータ１は金属製のものであ
って、そのステータ２と対向（したがって後述の固定電
極と対向）する面、すなわち下面には、円周方向に沿っ
て円弧状の可動電極（主電極）５が一体的に形成されて
いる（図３参照）。なお、この可動電極５は、ロータ１
の下面から所定寸法だけ突出した凸状のものである。

【００２０】また、ロータ１は、可動電極５に加えて、
二つの補助電極６ａ，６ｂを有する（図３参照）。水平
断面が三日月状の、この補助電極６ａ，６ｂは、ロータ
１の水平安定性を得るためのものであり、いわば脚とし
て機能する。ちなみに、この補助電極６ａ，６ｂにおけ
るロータ下面からの突出長さは、可動電極５のそれと同
じである。

【００２１】一方、ロータ１の上面には、このロータ１
自身を、マイナスドライバ等の工具を用いて回転させる
際に使用される凹条７が形成されている。このロータ１
と共にトリマーコンデンサを構成するステータ２は、セ
ラミックス製の基板８に、固定電極９、取り出し電極１
０、そして外部電極１１を形成してなるものである。こ
れら電極９，１０，１１は切れ目なく連続しており、本
実施形態では、基板８の上面、側面、そして下面に、例
えば銀・パラジウム合金等からなる金属膜を形成するこ
とで得ている。なお、固定電極９については、その上に
積重されるロータ１の可動電極５に対応して、円弧状に
構成されている。

【００２２】このステータ２と上記ロータ１との間に介
在させた誘電体３は、例えば、（ＭｇＣａ）ＴｉＯ₃等
から構成されている。特に本実施形態では、この誘電体
３をステータ２の基板８よりも小さくしたので、誘電体
３に覆われない部分は、図３に詳しく示すように、レジ
スト１２で被覆している。なお、実際には誘電体３やレ
ジスト１２は、ステータ２から分離不能になっており、
特に誘電体３については、焼成処理によってステータ２
の上面に直接設けられている。

【００２３】上記構成要件を一体化させるための金属キ
ャップ４は、その中央にロータ１の上端部を突出させる
ための円形開口を有する。また、この金属キャップ４の
両端（図１中、左端側の爪は図示せず）には爪１３が設
けられており、この爪１３を折り曲げ、ステータ２の下
面を掛止させることで、ロータ１、ステータ２、及び誘
電体３は一体化されている。なお、外部電極１１及びこ
の爪１３が、実装時のトリマーコンデンサの端子とな
る。但し、図３では、便宜上、この金属キャップ４を省
略している。

【００２４】上記のごとく構成されたトリマーコンデン
サでは、ロータ１をステータ２に対して、したがって固
定電極９に対して、図２や図３中、時計回りあるいは反
時計回りに回転させ、固定電極９と可動電極５とが重な
り合う面積を増減させることで、静電容量を変化（増
減）させることができるようになっている。さて、本実
施形態では、図３において一点鎖線で示すロータ１の可
動電極５の端部に、面取り加工を施している。更に詳し
く言えば、可動電極５は、それをロータ１の仮想回転軸
Ｎ（紙面に対して垂直）と直交する平面によって仮想的
に切断した際にできる仮想切断面（図３において斜線で
示す面）における、ロータ回転方向に沿った端部に、角
が存在しないよう構成されている。つまり、可動電極５
の端部において本来は角が存在する部分を、曲面（仮想
切断面に着目すれば曲線）から構成している。なお、こ
こでは、この曲面（曲線）の曲率半径ρ₁を、全ての位
置で、可動電極５の外周半径Ｒ₁と内周半径Ｒ₂との差
の１／２としている。また、可動電極５における半径方
向に沿った幅Ｂ₁を、固定電極９における同じく半径方
向に沿った幅Ｂ₂よりもいくらか大きくしている。

【００２５】したがって、本トリマーコンデンサでは、
ロータ１を回転させていった際、このロータ１の回転角
度に依存する静電容量の１次微係数は連続したものとな
る。つまり、静電容量の変化は滑らか、かつ、単調なも
のとなり、可動電極５と固定電極９との位置関係によら
ず、常に、静電容量を正確に調整することが可能であ
る。

【００２６】続いて、本発明の第２実施形態について説
明する。本発明の第２実施形態に係るトリマーコンデン
サは、円弧状の固定電極と、この固定電極と向き合う側
の面に円弧状の可動電極が設けられた、前記固定電極に
積重されるロータとを具備し、前記ロータを前記固定電
極に対して回転させ、前記固定電極と前記可動電極とが
重なり合う面積を増減させることで、静電容量を変化さ
せることができるよう構成されたものであって、前記固
定電極は、前記ロータの回転方向に沿った端部に、角が
存在しないよう構成されている。つまり、固定電極にお
いて、本来は角が存在する部位を曲線から構成してい
る。

【００２７】特に本実施形態では、この固定電極端部を
構成する曲線の曲率半径を、固定電極の外周半径と内周
半径との差の１／２としている。以下、図４を用いて、
この第２実施形態のトリマーコンデンサを更に詳しく説
明する。なお、図４は上記第１実施形態の説明で使用し
た図３と同じ位置でのトリマーコンデンサの断面図であ
る。但し、この第２実施形態のトリマーコンデンサにつ
いても、基本構造は上記第１実施形態のものと同じであ
る。よって、以下では、第１実施形態との相違点を中心
に記述する。

【００２８】本発明の第２実施形態に係るトリマーコン
デンサも、第１実施形態と同様、ロータ２１、ステータ
２２、このロータ２１とステータ２２との間に介在させ
た誘電体２３、そして、これらを一体化させる金属キャ
ップ（図４では図示せず）を具備してなる。これら構成
要素のうちロータ２１には、そのステータ２２と対向す
る下面に、円周方向に沿って円弧状の可動電極２４が一
体的に形成されている。但し、この可動電極２４は、ロ
ータ下面から所定寸法だけ突出する凸状のものである。
またロータ２１は、この可動電極２４に加えて、二つの
補助電極２５ａ，２５ｂを有する。

【００２９】一方、このロータ２１と共にトリマーコン
デンサを構成するステータ２２は、基板２６に、固定電
極２７、取り出し電極２８、そして外部電極２９を形成
してなるもので、特に固定電極２７については、その上
に積重されるロータ２１の可動電極２４に対応して、円
弧状に構成されている。さて、本実施形態では、固定電
極２７を、そのロータ２１の回転方向に沿った端部に角
が存在しないよう構成している。つまり、この固定電極
２７において、本来は角が存在する部位を曲線から構成
している。なお、ここでは、この曲線の曲率半径ρ
₂を、全ての位置で、固定電極２７の外周半径Ｒ₃と内
周半径Ｒ₄との差の１／２としている（図４中、Ｎは、
紙面に対して垂直なロータ２１の仮想回転軸）。また、
固定電極２７における半径方向に沿った幅Ｂ₃を、可動
電極２４における、同じく半径方向に沿った幅Ｂ₄より
もいくらか大きくしている。

【００３０】したがって、この第２実施形態のトリマー
コンデンサにあっても、第１実施形態のものと同様、ロ
ータ２１を回転させていった際に、このロータ２１の回
転角度に依存する静電容量の１次微係数は連続したもの
となる。つまり、静電容量の変化は滑らか、かつ、単調
なものとなり、可動電極２４と固定電極２７との位置関
係によらず、常に、静電容量を正確に調整することが可
能である。

【００３１】続いて、本発明の第３実施形態について説
明する。この第３実施形態に係るトリマーコンデンサ
は、円弧状の固定電極と、この固定電極から延びる取り
出し電極と、前記固定電極と向き合う側の面に、この面
から突出する、円弧状の可動電極および補助電極が設け
られ、かつ、前記補助電極の存在により前記固定電極に
対して平行状態で積重されるロータと、前記固定電極お
よび前記取り出し電極と前記ロータとの間に介在させら
れる誘電体とを具備し、前記ロータを前記固定電極に対
して回転させ、前記固定電極と前記可動電極とが重なり
合う面積を増減させることで、静電容量を変化させるこ
とができるよう構成されたものであって、前記誘電体に
おいて、前記ロータを前記固定電極に対して回転させた
際に、前記取り出し電極と前記補助電極との間に挟まれ
る部分の少なくとも一部が、前記取り出し電極と前記補
助電極との間に挟まれない部分よりも比誘電率の低い材
料から構成されている。

【００３２】特に本実施形態では、ロータを固定電極に
対して回転させた際に、取り出し電極と補助電極との間
に挟まれる部分の少なくとも一部を構成する、その他の
部分よりも比誘電率の低い材料としてエポキシ樹脂を用
いている。以下、図５を用いて、この第３実施形態のト
リマーコンデンサを更に詳しく説明する。但し、この図
５も、上記第１実施形態の説明で使用した図３と同じ位
置での断面図である。なお、この第３実施形態のトリマ
ーコンデンサについても、全体構造は、上記第１実施形
態や第２実施形態のものと同じである。よって、以下で
は、第１実施形態や第２実施形態との相違点を中心に記
述する。

【００３３】本発明の第３実施形態に係るトリマーコン
デンサも、第１実施形態や第２実施形態と同様、ロータ
３１、ステータ３２、このロータ３１とステータ３２と
の間に介在させた誘電体３３、そして、これらを一体化
させる金属キャップ（図５では図示せず）を具備してい
る。これら構成要素のうちロータ３１には、そのステー
タ３２と対向する下面に、円周方向に沿って、円弧状の
可動電極３４が一体的に形成されている。但し、この可
動電極３４は、ロータ３１の下面から所定寸法だけ突出
する凸状のものであり、その水平断面積は先の二つの実
施形態のものに比べて相対的に小さい。またロータ３１
は、可動電極３４に加えて、同じくその下面から突出す
る二つの補助電極３５ａ，３５ｂを有する。そして、こ
れら補助電極３５ａ，３５ｂによってロータ３１のステ
ータ３２に対する平行状態が維持される。

【００３４】一方、ステータ３２は、基板３６に、円弧
状の固定電極３７、この固定電極３７から延びる取り出
し電極３８、そして外部電極３９を、それらが連続体と
なるよう形成してなるものである。但し、固定電極３７
の面積は、上記可動電極３４と同様、先の二つの実施形
態のものに比べ相対的に小さく、この結果、本実施形態
のトリマーコンデンサは、最小静電容量が先の二つの実
施形態のそれよりも小さくなっている。

【００３５】上記ロータ３１やステータ３２と共に、本
実施形態のトリマーコンデンサを構成する誘電体３３
は、ステータ３２に固着した状態で、固定電極３７及び
取り出し電極３８と、ロータ３１との間に介在させられ
ている。こうした構造のトリマーコンデンサにあって
も、ロータ３１をステータ３２にしたがって固定電極３
７に対して回転させ、固定電極３７と可動電極３４とが
重なり合う面積を増減させることで、静電容量を変化さ
せることができるようになっている。

【００３６】さて、本実施形態では、誘電体３３におい
て、ロータ３１を固定電極３７に対して回転させた際
に、取り出し電極３８と補助電極３５ａ，３５ｂとの間
に挟まれる部分（図５中、あみ目模様の部分）の一部４
０すなわち左半分を、その他の部分（取り出し電極３８
と補助電極３５ａ，３５ｂとの間に挟まれない部分）よ
りも比誘電率の低いエポキシ樹脂から構成している。言
い換えれば、本実施形態では、誘電体３３を、チタン酸
バリウム等の高比誘電率部分とエポキシ樹脂製の低比誘
電率部分とからなる二体構造としている。

【００３７】なお、後者すなわちエポキシ樹脂製の低比
誘電率部分は、上記あみ目模様部分の左半分だけではな
い。本実施形態では、図５中、二点鎖線で示す領域４１
の全てが、このエポキシ樹脂製の低比誘電率部分となっ
ている。但し、誘電体３３の周囲に設けられるレジスト
４２もエポキシ樹脂からなるため、このレジスト４２
と、誘電体３３の一部を構成するエポキシ樹脂との間に
は、明瞭な境界が存在せず、実質上、両者は一体となっ
ている。換言すれば、本来の意味での誘電体は、図５に
実線で示すものから、二点鎖線で示す部分を除いたもの
であると言うこともできる。ちなみに、製造に当たって
は、まず、誘電体３３の高比誘電率部分が形成され、そ
の後、残りの部分がエポキシ樹脂によって形成されるこ
とになる。

【００３８】こうした構造のトリマーコンデンサにあっ
ても、上記第１実施形態や第２実施形態と同様、静電容
量の変化は滑らか、かつ、単調なものとなり、可動電極
３４と固定電極３７との位置関係によらず、常に、静電
容量を正確に調整することが可能である。特に本実施形
態では、上述したように、可動電極３４、固定電極３７
両方の面積を十分に小さくすることで、誘電体として比
誘電率の高いものを使用したにもかかわらず、通常より
小さな最小静電容量を実現しているが、可動電極３４を
回転させていっても、静電容量の最大値と最小量との間
に極大値および極小値ができることはない。つまり、あ
る回転角度範囲において、静電容量の調整が不可能にな
るといった不具合が生じない。

【００３９】なお、誘電体３３の低比誘電率部分を構成
する材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、セラ
ミックスが挙げられる。このうち樹脂材料としては、上
記エポキシ樹脂以外にも、例えば、フッ素樹脂、ポリプ
ロピレン、フェノール樹脂、ポリイミド、アクリル系樹
脂を用いることができる。また、取り出し電極３８と補
助電極３５ａ，３５ｂとの間に挟まれる部分の一部だけ
でなく、その全部を比誘電率の低い材料から構成しても
よい。

【００４０】更に、図示してはいないが、上記第１実施
形態と第３実施形態とを組み合わせることもできる。す
なわち、ロータに形成した可動電極の端部を面取りする
と共に、誘電体の一部を比誘電率の低い材料で置換した
構造としてもよい。この場合には、両者の相乗効果によ
って、更に優れた特性を有するトリマーコンデンサが得
られる。また、こうした組み合わせは、第２実施形態お
よび第３実施形態についても可能であり、これによって
も更に優れた特性のトリマーコンデンサが得られる。

【００４１】

【実施例１】以下の条件にて本発明に第１実施形態に係
るトリマーコンデンサを製作した。〔条件〕可動電極の外周半径Ｒ₁：０．６０ｍｍ可動電極の内周半径Ｒ₂：０．３５ｍｍ可動電極の幅Ｂ₁：０．３０ｍｍ可動電極の端部曲面の曲率半径ρ₁：０．１２５ｍｍ可動電極の開き角度θ₂：１４６° 固定電極の幅Ｂ₂：０．２５ｍｍ固定電極の開き角度θ₁：１４６° 上記の条件にて製作されたトリマーコンデンサについ
て、ロータの回転角度と静電容量との関係を調べ、それ
に基づいてグラフを作成した。図６に、このグラフの要
部を示す。なお、比較のため、他の条件は同じである
が、可動電極端部に角が存在するもの、つまり端部を面
取りしていない従来型のトリマーコンデンサを準備し、
ロータの回転角度と静電容量との関係を調べた。更に、
可動電極の端部曲面の曲率半径ρ₁を、０．１２５ｍｍ
から０．１００ｍｍに変更したものを製作し、これにつ
いてもロータの回転角度と静電容量との関係を調べたの
で、その結果を、従来型のものの結果と共に、図６のグ
ラフに併記する。なお、トリマーコンデンサの種別と変
化曲線との対応は、同グラフの右肩部分に示すとおりで
ある。

【００４２】

【特性】可動電極と固定電極との重なり合う面積がゼロ
になる回転角度Θ₁において、従来型のトリマーコンデ
ンサは、明確に、静電容量が折れ線状の変化を示してい
る。つまり、静電容量がロータの回転に伴って滑らかに
単調変化していないことが判る。一方、ロータの可動電
極端部に面取り加工を施したトリマーコンデンサでは、
上記回転角度Θ₁においても、従来型のものに比べて、
静電容量の変化が格段に滑らかになっている。特に、可
動電極端部の曲率半径を０．１２５ｍｍとしたトリマー
コンデンサでは、完全に滑らかな単調変化となってい
る。

【００４３】

【実施例２】以下の条件にて本発明の第３実施形態に係
るトリマーコンデンサを製作した。〔条件〕可動電極の外周半径Ｒ₅：０．６０ｍｍ可動電極の内周半径Ｒ₆：０．３５ｍｍ可動電極の開き角度θ₃：１４６° 固定電極の外周半径Ｒ₇：０．５５ｍｍ固定電極の内周半径Ｒ₈：０．４０ｍｍ固定電極の開き角度θ₄：１４０° ロータの中心から低比誘電率部分までの距離Ｔ：０．８
８ｍｍ誘電体の置換率：５４％一つの補助電極の可動電極に対する面積比率：１／１０低比誘電率部分を構成する材料：エポキシ樹脂高比誘電率部分を構成する材料：Ｂａ（Ｚｎ_1/3Ｔａ
_2/3）Ｏ₃系のセラミックス ※誘電体の置換率とは、取り出し電極と補助電極との間
に挟まれる領域の全面積をＳ₁、取り出し電極と補助電
極との間に挟まれる領域のうち、比誘電率の低い材料で
置き換えた部分の面積をＳ₂としたとき、（Ｓ₂／
Ｓ₁）×１００で表される値を意味する。上記の条件に
て製作されたトリマーコンデンサについて、ロータの回
転角度と静電容量との関係を調べ、それに基づいてグラ
フを作成した。図７に、このグラフの要部を示す。な
お、比較のため、他の条件は同じであるが、誘電体の一
部を比誘電率の低い材料で置き換えていない従来型のト
リマーコンデンサを準備し、ロータの回転角度と静電容
量との関係を調べた。更に、ロータの中心から低比誘電
率部分までの距離Ｔを、０．８８ｍｍから０．８９ｍｍ
（誘電体の置換率４４％）に変更したものを製作し、こ
れについてもロータの回転角度と静電容量との関係を調
べたので、その結果を、従来型のものの結果と共に、図
７のグラフに併記する。なお、トリマーコンデンサの種
別と変化曲線との対応は、同グラフの右肩部分に示すと
おりである。

【００４４】

【特性】従来型のトリマーコンデンサでは、ロータの回
転角度を大きくしていくと、静電容量の変化曲線に極大
値、極小値が出現し、この領域での静電容量の調整が不
可能になっていることが判る。一方、誘電体の一部を比
誘電率の低い材料で置き換えたトリマーコンデンサで
は、極大値や極小値が出現することはなく、全領域にお
いて、滑らかな単調変化を見せている。特に、置換率の
高いものの方が良好な特性を示している。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、静電容量がロータの回
転に伴って滑らかに単調変化するトリマーコンデンサが
得られる。特に、電極面積を小さくし、誘電体として比
誘電率の高いものを使用した場合でも、静電容量がロー
タの回転に伴って滑らかに単調変化するトリマーコンデ
ンサが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るトリマーコンデン
サの断面図

【図２】本発明の第１実施形態に係るトリマーコンデン
サの平面図

【図３】図１におけるＸ−Ｘ線でのトリマーコンデンサ
の断面図

【図４】図３と同じ位置でのトリマーコンデンサ（第２
実施形態）の断面図

【図５】図３と同じ位置でのトリマーコンデンサ（第３
実施形態）の断面図

【図６】ロータの回転角度と静電容量との関係を示すグ
ラフの要部（実施例１）

【図７】ロータの回転角度と静電容量との関係を示すグ
ラフの要部（実施例２）

【図８】従来型トリマーコンデンサにおけるロータの回
転角度と静電容量との関係を示すグラフ

【符号の説明】

１ロータ２ステータ３誘電体４金属キャップ５可動電極（主電極）６ａ，６ｂ補助電極７凹条８基板９固定電極１０取り出し電極１１外部電極１２レジスト１３金属キャップの爪Ｎロータの仮想回転軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円弧状の固定電極と、この固定電極と向き合う側の面に、この面から突出する
円弧状の可動電極が設けられた、前記固定電極に積重さ
れるロータとを具備し、前記ロータを前記固定電極に対して回転させ、前記固定
電極と前記可動電極とが重なり合う面積を増減させるこ
とで、静電容量を変化させることができるよう構成され
たトリマーコンデンサであって、前記可動電極は、この可動電極を前記ロータの仮想回転
軸と直交する平面によって仮想的に切断した際にできる
仮想切断面における、前記ロータの回転方向に沿った端
部に、角が存在しないよう構成されてなることを特徴と
するトリマーコンデンサ。
【請求項２】可動電極をロータの仮想回転軸と直交す
る平面によって仮想的に切断した際にできる仮想切断面
における、前記ロータの回転方向に沿った端部の角に対
応する部位が、前記可動電極の外周半径と内周半径との
差の１／２の曲率半径を有する曲線から構成されてなる
ことを特徴とする請求項１に記載のトリマーコンデン
サ。
【請求項３】円弧状の固定電極と、この固定電極と向き合う側の面に円弧状の可動電極が設
けられた、前記固定電極に積重されるロータとを具備
し、前記ロータを前記固定電極に対して回転させ、前記固定
電極と前記可動電極とが重なり合う面積を増減させるこ
とで、静電容量を変化させることができるよう構成され
たトリマーコンデンサであって、前記固定電極は、前記ロータの回転方向に沿った端部
に、角が存在しないよう構成されてなることを特徴とす
るトリマーコンデンサ。
【請求項４】固定電極における、ロータの回転方向に
沿った端部の角に対応する部位が、前記固定電極の外周
半径と内周半径との差の１／２の曲率半径を有する曲線
から構成されてなることを特徴とする請求項３に記載の
トリマーコンデンサ。
【請求項５】円弧状の固定電極と、この固定電極から延びる取り出し電極と、前記固定電極と向き合う側の面に、この面から突出す
る、円弧状の可動電極および補助電極が設けられ、か
つ、前記補助電極の存在により前記固定電極に対して平
行状態で積重されるロータと、前記固定電極および前記取り出し電極と、前記ロータと
の間に介在させられる誘電体とを具備し、前記ロータを前記固定電極に対して回転させ、前記固定
電極と前記可動電極とが重なり合う面積を増減させるこ
とで、静電容量を変化させることができるよう構成され
たトリマーコンデンサであって、前記誘電体において、前記ロータを前記固定電極に対し
て回転させた際に、前記取り出し電極と前記補助電極と
の間に挟まれる部分の少なくとも一部が、前記取り出し
電極と前記補助電極との間に挟まれない部分よりも比誘
電率の低い材料から構成されてなることを特徴とするト
リマーコンデンサ。
【請求項６】ロータを固定電極に対して回転させた際
に、取り出し電極と補助電極との間に挟まれる部分の少
なくとも一部を構成する材料が、熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂、セラミックスからなる群の中から選ばれた一つ
であることを特徴とする請求項５に記載のトリマーコン
デンサ。