JP2001244141A - 可変コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電容量調整に際してロータを回転させるよ
うにドライバを挿入するためのドライバ溝が、ロータを
貫通するように設けられる、可変コンデンサにおいて、
ドライバ溝へのドライバの挿入および非挿入の各状態間
で浮遊容量が変化することがあり、それによって、正確
な静電容量の調整が妨げられることがある。 【解決手段】 ロータ３において貫通孔をもって設けら
れるドライバ溝１３が貫通する領域には、ステータ電極
５ａ，６ａが形成されないように、切欠部１９，２０を
設け、浮遊容量自身の発生を抑制するとともに、ドライ
バ１２の挿入および非挿入の各状態間での浮遊容量の変
化を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、可変コンデンサ
に関するもので、特に、静電容量調整をより正確に行な
えるようにするための改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この発明にとって興味ある可変コンデン
サが、たとえば、特開平１０−３２１４６７号公報に記
載されている。図３は、この公報において開示された可
変コンデンサ１を示している。

【０００３】図３を参照して、可変コンデンサ１は、大
きくとらえて、ステータ２、ロータ３およびカバー４を
備えている。ステータ２は、その主要部がセラミックの
ような誘電体から構成される。ロータ３は、黄銅のよう
な金属から構成される。カバー４は、ステンレス鋼また
は銅合金のような金属から構成される。以下、上述した
各要素の詳細な構造について説明する。

【０００４】ステータ２は、全体として左右対称の構造
を有している。ステータ２の内部には、ステータ電極５
および６が並んで形成されている。これらステータ電極
５および６にそれぞれ電気的に接続されるように、ステ
ータ２の各端部外表面上には、導電膜をもってステータ
端子７および８が形成される。また、ステータ２は、こ
れを構成する誘電体の一部をもってステータ電極５およ
び６を覆う誘電体層９を形成している。

【０００５】このようなステータ２は、たとえば積層セ
ラミックコンデンサの場合と同様、複数のセラミックグ
リーンシートを積層する技術を適用して製造することが
できる。

【０００６】なお、前述のように、２つのステータ電極
５および６ならびに２つのステータ端子７および８が形
成されたのは、ステータ２の構造を左右対称とし、それ
によって、このステータ２を用いての可変コンデンサ１
の組立工程において、ステータ２の方向を考慮する必要
をなくすためである。

【０００７】ロータ３は、上述したステータ２に接する
ようにステータ２の上面上に配置されるものであって、
その下面側には、突出する段部をもって、実質的に半円
状のロータ電極１０が形成されている。ロータ電極１０
は、誘電体層９を介して、ステータ電極５および６に対
向するものである。

【０００８】また、ロータ３の同じく下面側であって、
ロータ電極１０が形成された領域以外の領域には、ロー
タ電極１０のための段部の高さに等しい高さを有する凸
部１１が形成され、これによって、ロータ電極１０の存
在のためにロータ３が傾くことが防止される。

【０００９】ロータ３には、これを回転操作し、それに
よって可変コンデンサ１が与える静電容量を調整するた
めの静電容量調整用ドライバ１２を受け入れるドライバ
溝１３が設けられている。このドライバ溝１３は、可変
コンデンサ１の薄型化につながるロータ３の薄型化を可
能とするため、貫通孔をもって形成され、たとえば断面
正方形をなしている。

【００１０】カバー４は、ロータ３を収容しながら、ス
テータ２に固定されるもので、このカバー４によって、
ロータ３は、ステータ２に対して回転可能なように保持
される。

【００１１】カバー４には、ロータ３のドライバ溝１３
を露出させる調整用穴１４が設けられ、これによって、
ドライバ１２のドライバ溝１３への挿入が許容される。

【００１２】調整用穴１４の周囲には、ロータ３の上面
に部分的に接触して、ロータ３をステータ２に向かって
圧接させるためのばね作用を及ぼすばね作用部１５が設
けられている。ばね作用部１５は、調整用穴１４の周囲
において、中心に向かうほど下方へ傾斜する形状が付さ
れることによって与えられている。

【００１３】ばね作用部１５には、ロータ３に実質的に
点接触する複数の突起１６（図３では、１つの突起１６
のみが図示されている。）が、ロータ３の回転方向に沿
って等間隔に分布するように設けられている。これら突
起１６は、たとえば、カバー４を構成する金属板に型付
け加工することによって形成されることができる。

【００１４】突起１６をばね作用部１５に設けることに
より、ばね作用部１５がロータ３を押さえる場所が確実
に決まるので、ロータ３に対して安定した接触圧を及ぼ
すことができる。

【００１５】カバー４には、また、下方へ延びるロータ
端子１７が設けられている。

【００１６】以上のようなステータ２、ロータ３および
カバー４を用いて、可変コンデンサ１が次のように組み
立てられる。

【００１７】ステータ２上にロータ３が配置され、ロー
タ３を覆うようにカバー４が配置される。

【００１８】次いで、ロータ３をステータ２圧接させる
ように、カバー４をステータ２に向かって押圧しなが
ら、カバー４がステータ２に固定される。この固定のた
めに、図示しないが、カバー４の一部をステータ２に係
合させることが行なわれる。

【００１９】このようにして、可変コンデンサ１が完成
される。

【００２０】図３に示した組立状態において、カバー４
に設けられたロータ端子１７は、ステータ２に設けられ
たステータ端子８と対向する位置にもたらされている
が、図示の構造では、このステータ端子８はステータ端
子として機能していないので、電気的に何ら問題はな
い。

【００２１】このような可変コンデンサ１において、ロ
ータ電極１０は、ステータ電極５に対して、誘電体層９
を介して対向し、静電容量を形成している。この静電容
量は、ステータ電極５に電気的に接続されたステータ端
子７と、ロータ電極１０を形成するロータ３に接触する
カバー４に設けられたロータ端子１７との間に取り出さ
れる。

【００２２】上述の静電容量を調整すべく、ロータ電極
１０の、ステータ電極５に対する有効対向面積を変化さ
せるため、ロータ３が回転操作される。そのため、ロー
タ３に設けられたドライバ溝１３に、ドライバ１２のビ
ット部１８が挿入され、その状態でドライバ１２を回転
させることにより、ロータ３が回転される。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上述した静電容量調整
用ドライバ１２のビット部１８は、非電磁誘導性かつ非
導電性であることが好ましく、そのため、ビット部１８
には、通常、絶縁体が用いられ、特に耐磨耗性の観点か
ら、ジルコニアが有利に用いられている。

【００２４】他方、上述した構造の可変コンデンサ１に
おいて、ステータ電極５とロータ電極１０との対向によ
る本来の静電容量だけでなく、たとえば、ステータ電極
５とロータ３におけるロータ電極１０以外の部分との対
向やステータ電極５とカバー４との対向等による浮遊容
量がわずかながら必然的に形成される。

【００２５】このような浮遊容量は、それ自身、可変コ
ンデンサ１の品質に悪影響を及ぼすものではない。しか
しながら、前述したように、ドライバ溝１３にドライバ
１２のビット部１８が挿入されたときには、ドライバ溝
１３が貫通孔をもって形成されているので、ビット部１
８がステータ２に面接触したり、ドライバ溝１３内の空
気の大部分がビット部１８を構成する材料に置き換わっ
たりするため、上述のような浮遊容量は、多かれ少なか
れ変化する。

【００２６】したがって、このような浮遊容量の変化
は、実際、静電容量を調整するためにドライバ１２をド
ライバ溝１３に挿入する前と挿入した後との間で、ま
た、挿入した後とドライバ１２をドライバ溝１３から抜
いた後との間で生じ得ることになる。その結果、浮遊容
量の変化が可変コンデンサ１全体で得られる静電容量の
変化をもたらし、静電容量の正確な調整を困難にする。

【００２７】特に、ビット部１８がジルコニアから構成
される場合、ジルコニアの比誘電率は約２０と比較的大
きいため、ドライバ溝１３への挿入状態と非挿入状態と
の間での浮遊容量の変化が比較的大きく生じ、静電容量
の正確な調整のためには、この浮遊容量の変化が無視で
きなくなる。

【００２８】そこで、この発明の目的は、静電容量調整
用ドライバのドライバ溝への挿入状態と非挿入状態との
間での浮遊容量の変化を小さくすることができる、可変
コンデンサを提供しようとすることである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】この発明は、ステータ電
極が形成された、ステータを備えるとともに、ステータ
に接するように配置されるものであって、ステータ電極
に対して誘電体を介して対向するロータ電極が形成さ
れ、ロータ電極の、ステータ電極に対する有効対向面積
を変化させて静電容量を調整するため、ステータに対し
て回転可能なように保持され、かつ静電容量調整用ドラ
イバによる回転操作のためのドライバ溝が貫通孔をもっ
て設けられている、ロータとを備える、可変コンデンサ
に向けられるものであって、上述した技術的課題を解決
するため、ドライバ溝が貫通する領域には、ステータ電
極が形成されないようにしたことを特徴としている。

【００３０】この発明に係る可変コンデンサにおいて、
より具体的な実施態様では、ステータは、ステータ電極
を覆うように形成される誘電体層を備え、ステータ電極
とロータ電極との間に介在する前述の誘電体は、この誘
電体層によって与えられ、ロータは、導電性材料からな
り、ロータ電極は、このロータの、ステータに接する面
側において突出する段部の表面をもって与えられる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
よる可変コンデンサ１ａを示す、前述の図３に相当する
断面図である。図１に示した可変コンデンサ１ａは、図
３に示した可変コンデンサ１と共通する多くの要素を備
えているので、図１において、図３に示した要素に相当
する要素には同様の参照符号を付すとともに、図３を参
照して前述した説明を、この可変コンデンサ１ａの説明
において援用する。

【００３２】図２には、図１に示した可変コンデンサ１
ａに備えるステータ２ａが単独で平面図で示されてい
る。図２において、ステータ２ａの内部に形成されるス
テータ電極５ａおよび６ａが破線で示されている。

【００３３】図２によく示されているように、ステータ
電極５ａおよび６ａには、それぞれ、切欠部１９および
２０が設けられている。この切欠部１９および２０の形
成によって、想像線で示すドライバ溝１３が貫通する領
域には、ステータ電極５ａおよび６ａが形成されないよ
うにしている。

【００３４】このように、ステータ電極５ａおよび６ａ
に切欠部１９および２０を設けることによって、浮遊容
量を生じさせる可能性のある、たとえばステータ電極５
ａとロータ電極１０以外の部分との対向が生じる面積を
少なくすることができる。そのため、浮遊容量自身の発
生を小さく抑えることができるとともに、静電容量調整
用ドライバ１２をドライバ溝１３に挿入しても、このよ
うな浮遊容量をほとんど変化させないようにすることが
できる。その結果、静電容量の正確な調整をより容易に
行なうことができるようになる。

【００３５】また、ステータ電極５ａおよび６ａに切欠
部１９および２０を設けても、切欠部１９および２０の
領域には、ロータ３においてロータ電極１０を形成でき
ないドライバ溝１３となる貫通孔が位置しているにすぎ
ないので、ステータ電極５ａおよび６ａにロータ電極１
０との対向面積は実質的に減じられることがない。した
がって、可変コンデンサ１ａにおいて、最大静電容量が
低下してしまうことはない。

【００３６】以上、この発明を図示した実施形態に関連
して説明したが、この発明の範囲内において、その他、
いくつかの変形例が可能である。

【００３７】たとえば、ロータ電極とステータ電極との
間に介在する誘電体は、ステータに設けられた誘電体層
によって与えられるのではなく、独立した誘電体板によ
って与えられても、ロータ側に形成された誘電体層によ
って与えられてもよい。

【００３８】また、図示した実施形態では、ステータ電
極５ａおよび６ａに切欠部１９および２０を設けること
によって、ドライバ溝１３が貫通する領域にステータ電
極５ａおよび６ａが形成されないようにしたが、たとえ
ば、ステータに穴を設けて、ステータ電極の一部を除去
し、それによって、ドライバ溝が貫通する領域にステー
タ電極が形成されないようにしてもよい。この場合、ス
テータに設けられる穴は、ステータを貫通していても、
凹部として設けられてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ドラ
イバ溝が貫通する領域には、ステータ電極が形成されな
いようにしているので、浮遊容量自身を小さくすること
ができるとともに、静電容量調整用ドライバを挿入した
ときの浮遊容量の変化を小さくすることができるので、
静電容量の正確な調整をより容易に行なうことができる
ようになる。

【００４０】また、この発明によれば、ドライバの先端
をステータに面接触させても、ドライバの挿入前との間
での浮遊容量の変化を小さくすることができるので、ド
ライバの挿入時において、これをステータに接触させる
か接触させないかに煩わされることなく、静電容量の調
整を行なうことができる。

【００４１】また、静電容量調整用ドライバとして、た
とえばジルコニアのような誘電性であるが耐磨耗性に優
れた材料からなるビット部を備えるものを問題なく用い
ることができるようになる。

【００４２】図示した実施形態のように、ステータが、
ステータ電極を覆うように形成される誘電体層を備え、
ステータ電極とロータ電極との間に介在する誘電体が、
この誘電体層によって与えられ、ロータが、導電性材料
からなり、ロータ電極が、ロータのステータに接する面
側において突出する段部をもって形成されている、その
ような可変コンデンサは、ドライバ溝へのドライバの挿
入および非挿入の各状態間で浮遊容量の変化が生じやす
い。したがって、このような可変コンデンサにおいて、
この発明の特徴的構成を採用するようにすれば、特に顕
著な効果を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による可変コンデンサ１
ａを、静電容量調整用ドライバ１２とともに示す断面図
である。

【図２】図１に示した可変コンデンサ１ａに備えるステ
ータ２ａの平面図である。

【図３】この発明にとって興味ある技術を説明するため
のもので、静電容量調整用ドライバ１２が挿入された状
態にある可変コンデンサ１を示す断面図である。

【符号の説明】

１ａ 可変コンデンサ ２ａ ステータ ３ ロータ ５ａ，６ａ ステータ電極 ９ 誘電体層 １０ ロータ電極 １２ 静電容量調整用ドライバ １３ ドライバ溝 １９，２０ 切欠部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ電極が形成された、ステータ
   と、 前記ステータに接するように配置されるものであって、
   前記ステータ電極に対して誘電体を介して対向するロー
   タ電極が形成され、前記ロータ電極の、前記ステータ電
   極に対する有効対向面積を変化させて静電容量を調整す
   るため、前記ステータに対して回転可能なように保持さ
   れ、かつ静電容量調整用ドライバによる回転操作のため
   のドライバ溝が貫通孔をもって設けられている、ロータ
   とを備える、可変コンデンサであって、 前記ドライバ溝が貫通する領域には、前記ステータ電極
   が形成されないようにしたことを特徴とする、可変コン
   デンサ。
2. 【請求項２】 前記ステータは、前記ステータ電極を覆
   うように形成される誘電体層を備え、前記誘電体は、前
   記誘電体層によって与えられ、前記ロータは、導電性材
   料からなり、前記ロータ電極は、前記ロータの前記ステ
   ータに接する面側において突出する段部の表面をもって
   与えられる、請求項１に記載の可変コンデンサ。