JP3351336B2

JP3351336B2 - 可変コンデンサ

Info

Publication number: JP3351336B2
Application number: JP05629298A
Authority: JP
Inventors: 泰伸柴田; 雅典大嶋
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 2002-11-25
Anticipated expiration: 2018-03-09
Also published as: TW414902B; CN1155030C; JPH11260666A; CN1237772A; KR100323610B1; KR19990077685A

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、ステータ電極とロータ電極との
有効対向面積を、ステータ電極に対するロータ電極の回
転によって変化させ、それによって静電容量を変えるよ
うにした、可変コンデンサ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６−１２００７９号公報に記載
されている。図１および図２は、この公報に記載された
可変コンデンサ１を示している。なお、図１において、
（１）は可変コンデンサ１の平面図、（２）は同じく正
面図、（３）は同じく右側面図、（４）は同じく底面図
であり、図２は、図１（１）の線Ａ−Ａに沿う断面図で
ある。

【０００３】図１および図２を参照して、可変コンデン
サ１は、大きくとらえると、ステータ２、ロータ３およ
びカバー４を備える。ステータ２は、その主要部がセラ
ミック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、ステンレス鋼のよ
うなばね性のある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。なお、このように、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の構造を対称と
し、このステータ２を用いての可変コンデンサ１の組立
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。したがって、このような利点を望まないなら
ば、ステータ電極５および６のいずれか一方およびこれ
に関連するステータ端子７および８のいずれか一方が省
略されることもある。

【０００５】ステータ２の下面には、その対向する両端
縁から内方へ向かってそれぞれ延びる凹部９および１０
が形成されている。ロータ３は、上述したステータ２の
上面上に配置されるものであって、その下面には、突出
する段部をもって略半円状のロータ電極１１が形成され
ている。また、ロータ３の下面には、ロータ電極１１の
高さと等しい高さを有する凸部１２が形成され、ロータ
電極１１の存在によりロータ３が傾くことが防止され
る。

【０００６】ロータ３には、これを回転操作するための
ドライバ等の工具を受け入れるドライバ溝１３が形成さ
れている。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。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が形成され、これによって、ロータ
３を回転操作するためのドライバ等の工具の挿入が許容
される。

【０００７】調整用穴１４の周囲には、ロータ３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、この調整用
穴１４の周囲の金属材料自身によって与えられている。
カバー４には、また、下方へ延びる係合片１６および１
７が相対向するように一体に設けられている。係合片１
６および１７は、それぞれ、ステータ２の下面に形成さ
れた凹部９および１０に係合させるため、後で折り曲げ
られるものである。

【０００８】また、カバー４には、係合片１６および１
７が設けられた位置とは異なる位置から下方へステータ
２に沿って延びるように、ロータ端子１８が一体に設け
られている。さらに、ばね作用部１５の下面側に相当す
るカバー４の内側底面１９とロータ３との間には、導電
性のばねワッシャ２０が配置されている。ばねワッシャ
２０は、その厚み方向への変形においてばね性を及ぼす
ものである。

【０００９】以上のようなステータ２、ロータ３、カバ
ー４およびばねワッシャ２０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。ステータ２上にロータ
３が配置され、ロータ３上にばねワッシャ２０が配置さ
れ、ロータ３およびばねワッシャ２０を覆うようにカバ
ー４が配置される。次いで、ロータ３をステータ２に圧
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に設けられた係合片１６および１７
の各端部がそれぞれ内方へ折り曲げられる。これによっ
て、係合片１６および１７は、それぞれ、ステータ２の
下面に形成された凹部９および１０に係合した状態とな
る。

【００１０】このとき、カバー４に設けられたロータ端
子１８は、ステータ２に設けられたステータ端子８（図
示の状態では、ステータ端子として機能していない。）
と対向する位置にもたらされている。したがって、これ
らロータ端子１８とステータ端子８との間に半田（図示
せず。）等を付与して、カバー４のステータ２に対する
固定状態をより強固なものにするとともに、ステータ端
子８をロータ端子として機能させるようにしてもよい。

【００１１】このようにして、可変コンデンサ１の組立
が完了する。この組立状態において、図２によく示され
ているように、ロータ電極１１は、ステータ電極５に対
して、ステータ２を構成するセラミック誘電体の一部を
介して対向し、静電容量を形成している。この静電容量
を変化させるべく、ロータ電極１１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。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１１を形
成するロータ３に対してばねワッシャ２０を介して電気
的に接続されるカバー４に設けられたロータ端子１８と
の間に取り出される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た可変コンデンサ１には、次のような解決されるべき問
題がある。前述したように、静電容量を取り出すため、
ロータ端子１８を形成するカバー４からロータ電極１１
を形成するロータ３までの電気的接続経路の一部に、カ
バー４の内側底面１９がばねワッシャ２０に接触する部
分がある。また、前述したように、カバー４は、ばね性
が要求されるため、典型的には、ステンレス鋼から構成
される。

【００１３】このような状況において、ステンレス鋼
は、接触抵抗の大きな表面を与え、また不安定であるた
め、カバー４の内側底面１９とばねワッシャ２０との間
での電気的導通の信頼性に欠けるという問題がある。ま
た、ステンレス鋼は、半田付け性の悪い表面を与える金
属であるため、カバー４において一体に形成されたロー
タ端子１８での半田付け性も劣る。そのため、この可変
コンデンサ１を配線基板（図示せず。）上に実装すると
きに付与される半田は、ロータ端子１８になじみにく
く、実装の信頼性に劣るという問題にも遭遇する。

【００１４】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な問題を解決し得る可変コンデンサを提供しようとする
ことである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る可変コン
デンサは、ステータ電極およびステータ電極に電気的に
接続されるステータ端子を形成するステータと、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を形
成するロータと、ロータ電極に電気的に接続されるもの
であって、ロータ電極の、ステータ電極に対する有効対
向面積を変化させるため、ロータをステータに対して回
転可能なように収容する形状を有し、かつステータに固
定される、導電性のカバーとを備え、このカバーは、接
触抵抗の大きな表面を与える金属からなり、また、カバ
ーの、ロータ電極への電気的接続経路は、カバーの内側
底面がロータ電極に電気的に接続される導体に接触する
部分を含んでいる。

【００１６】このような可変コンデンサにおいて、この
発明では、上述した技術的課題を解決するため、少なく
ともカバーの内側底面には、接触抵抗が小さくかつ安定
した表面を与えるための表面処理が施されていることを
特徴としている。この発明において、カバーを構成する
金属が、たとえばステンレス鋼であるとき、この金属
は、上述したように、接触抵抗の大きな表面を与えるば
かりでなく、半田付け性の悪い表面をも与える。このよ
うに、カバーを構成する金属が半田付け性の悪い表面を
与える金属である場合であって、カバーがロータ端子を
一体に形成するときには、少なくともロータ端子には、
半田付け性を良好にするための表面処理が施されている
ことが好ましい。

【００１７】また、上述の場合において、ロータ端子が
ステータに沿って延びるとき、半田付け性を良好にする
ための表面処理は、より好ましくは、ロータ端子の外側
に向く面にのみ施される。上述したような接触抵抗が小
さくかつ安定した表面を与えるための表面処理と半田付
け性を良好にするための表面処理とは、好ましい実施形
態では、互いに同じ表面処理であり、たとえば、金、錫
または銀のめっきがこのような表面処理として適用され
る。

【００１８】この発明に係る可変コンデンサにおいて、
好ましくは、カバーには、ロータを回転操作するための
工具の挿入を許容する調整用穴が形成されているととも
に、ロータをステータに向かって圧接させるためのばね
作用部が調整用穴の周囲に設けられている。また、この
発明の好ましい実施形態においては、ロータは導電性の
金属からなり、前述した電気的接続経路の一部は、ロー
タ自身によって与えられる。この場合、ある実施形態で
は、カバーの内側底面が接触する前述した導体は、ロー
タとなる。

【００１９】この発明の他の好ましい実施形態において
は、カバーの内側底面とロータとの間に、導電性のばね
ワッシャが配置される。この場合には、カバーの内側底
面が接触する前述した導体は、このばねワッシャとな
る。また、この発明において、好ましくは、ステータ
は、誘電体からなり、その内部にステータ電極を形成
し、かつその外表面上の導電膜をもってステータ端子を
形成した構造を有する。

【００２０】

【発明の実施の形態】前述した図１および図２は、この
発明の一実施形態を説明するためにも用いられる。した
がって、図１および図２を参照して説明した可変コンデ
ンサ１は、その基本的構成において、この発明の実施形
態と同様であり、それゆえ、この実施形態に係る可変コ
ンデンサ１の基本的構成の説明については、前述した説
明を援用することによって、ここでは省略する。

【００２１】図３には、可変コンデンサ１に備えるカバ
ー４の主要部が図１（１）の線Ａ−Ａに沿う断面図で示
されている。カバー４は、前述したように、ばね性のあ
る導電性の金属、たとえばステンレス鋼から構成されて
いる。このステンレス鋼は、周知のように、接触抵抗が
大きくかつ不安定な表面を与えるとともに、半田付け性
の悪い表面を与える金属である。

【００２２】この実施形態では、図３において太線で図
解的に示すように、カバー４の内側底面１９には、接触
抵抗が小さくかつ安定した表面を与えるための表面処理
２１が施されるとともに、ロータ端子１８には、半田付
け性を良好にするための表面処理２２が施されている。
ロータ端子１８上の表面処理２２は、想像線で示したス
テータ２との位置関係で見たとき、ステータ２の上面に
届くように施されていれば十分である。

【００２３】上述した表面処理２１および２２は、この
実施形態では、互いに同じ表面処理であって、たとえ
ば、金、錫または銀のめっきが施される。このような
金、錫または銀のめっきは、接触抵抗が小さくかつ安定
した表面を与えるとともに、半田付け性を良好なものと
する。したがって、この実施形態によれば、カバー４の
内側底面１９に施された表面処理２１によって、耐環境
性に優れ、かつ接触抵抗が小さく安定した電気的接触を
ばねワッシャ２０との間で確保することができる。ま
た、図４に示すように、この可変コンデンサ１が配線基
板２３上に実装されるとき、この実装のための半田２４
（黒塗りで示す。）はロータ端子１８上に良好に付与さ
れ、実装の信頼性が向上する。

【００２４】図５は、図３に相当する図であって、カバ
ー４上に施される表面処理の他の態様を示している。図
５を参照して、表面処理２５は、カバー４の内側底面１
９およびロータ端子のみならず、ほぼ全面に施されてい
る。この表面処理２５は、前述した表面処理２１および
２２と同様、接触抵抗が小さくかつ安定した表面を与え
るとともに、半田付け性を良好にするためのもので、た
とえば、金、錫または銀のめっきとされる。

【００２５】この図５に示したような態様で表面処理２
５が施されても、前述した図３の表面処理２１および２
２が施された場合と実質的に同様の効果が奏される。以
上のような図３および図５に示した表面処理の各態様に
おいて、ロータ端子１８の部分に注目したとき、図３に
おける表面処理２２および図５における表面処理２５
は、いずれも、ロータ端子１８の両面に施されている。
そのため、図６に示すように、実装のための半田２４お
よびフラックス（図示せず。）が不所望な部分にまで浸
入する不具合が発生することがある。

【００２６】たとえば、クリーム半田の塗布量が多すぎ
た場合、半田２４がカバー４の内部に浸入し、ロータ３
が、この半田２４によって固着されたり、フラックス
が、カバー４とばねワッシャ２１との接触部分、ばねワ
ッシャ２０とロータ３との接触部分、ロータ電極１１と
ステータ２との接触部分等に浸入して、電気的接触に障
害をもたらしたりすることがある。

【００２７】このような問題を確実に回避するために
は、以下の図７および図８に示すような表面処理の態様
を採用することが好ましい。図７および図８は、それぞ
れ、図３に相当する図であって、カバー４上に施される
表面処理の他の態様を示している。図７では、図３に示
したカバー４の内側底面１９上の表面処理２１と同様の
態様で、カバー４の内側底面１９に、接触抵抗が小さく
かつ安定した表面を与えるための表面処理２６が施され
るとともに、ロータ端子１８には、その外側に向く面に
のみ、半田付け性を良好にするための表面処理２７が施
されている。この実施形態においても、表面処理２６お
よび２７としては、たとえば、金、錫または銀のめっき
のように、互いに同じ表面処理を採用することができ
る。

【００２８】図８では、ロータ端子１８の内側に向く面
を除いて、カバー４のほぼ全面に表面処理２８が施され
ている。この表面処理２８は、接触抵抗が小さくかつ安
定した表面を与えるとともに、半田付け性を良好にする
ためのものであり、前述した種々の表面処理と同様、た
とえば、金、錫または銀のめっきとされる。このよう
に、図７および図８に示した表面処理態様によれば、ロ
ータ端子１８の内側に向く面には表面処理２７または２
８が施されていないので、カバー４の材料となるステン
レス鋼のような半田付け性の悪い表面を与える金属がそ
のまま露出している。したがって、図６に示したよう
に、実装のための半田２４がカバー４の内部に浸入した
り、フラックスがカバー４内の各要素の接触部分に浸入
したりする不具合が確実に防止され、図４に示すような
半田２４等の適正な付与状態を確実に達成することがで
きる。

【００２９】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、
種々の変形例が可能である。たとえば、図示した実施形
態では、カバー４を構成する接触抵抗の大きな表面を与
える金属として、ステンレス鋼が用いられたが、他の金
属が用いられてもよい。

【００３０】また、図示の実施形態では、カバー４を構
成する金属は、たとえばステンレス鋼のように、接触抵
抗の大きな表面を与えるばかりでなく、半田付け性の悪
い表面を与える金属であったが、この発明は、カバー４
が、接触抵抗の大きな表面を与えるが、半田付け性の良
好な表面を与える金属から構成されてもよい。また、図
示の実施形態では、上述のように、カバー４を構成する
金属が、接触抵抗の大きな表面を与えるとともに半田付
け性の悪い表面を与えるものであり、そのため、少なく
とも、カバー４の内側底面１９およびロータ端子１８に
施される表面処理として、接触抵抗が小さくかつ安定し
た表面を与える機能と半田付け性を良好にする機能とを
共通に有する表面処理が採用されたが、接触抵抗が小さ
くかつ安定した表面を与えるための表面処理と半田付け
性を良好にするための表面処理とは、互いに異なる種類
の表面処理であって、前者の表面処理をカバー４の内側
底面１９に施し、後者の表面処理をロータ端子１８に施
すようにしてもよい。

【００３１】また、上述したような共通の機能を有する
表面処理として、金、錫または銀のめっきが採用された
が、他の金属のめっき、あるいは他の表面処理方法が採
用されてもよい。また、この発明が適用される可変コン
デンサの構造に関して、図示の実施形態では、カバー４
の内側底面１９とロータ３との間に、ばねワッシャ２０
が配置されたが、このようなばねワッシャが省略され、
カバー４の内側底面１９が、直接、ロータ３に接触する
構造であってもよい。

【００３２】また、図示の実施形態では、ロータ３を導
電性の金属から構成することによって、カバー４の、ロ
ータ電極１１への電気的接続経路の一部をロータ３自身
によって与えるようにしたが、ロータを、全体として金
属で構成するのではなく、たとえばアルミナなどの電気
絶縁体で構成し、必要な部分に導体を形成したもので置
き換えてもよい。

【００３３】また、図示の実施形態では、ステータ２
は、誘電体からなり、その内部にステータ電極５および
６を形成し、かつその外表面上に導電膜をもってステー
タ端子７および８を形成した構造を有していたが、たと
えば、ステータ電極を外表面上に形成し、誘電体をステ
ータとは別の部材によって構成したり、ステータ端子を
金属板等によって構成したりしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ロー
タ電極に電気的に接続されるものであって、ロータをス
テータに対して回転可能なように収容する形状を有する
導電性のカバーが、接触抵抗の大きな表面を与える金属
からなり、また、カバーの、ロータ電極への電気的接続
経路が、カバーの内側底面がロータ電極に電気的に接続
される導体に接触する部分を含んでいる、そのような可
変コンデンサにおいて、少なくともカバーの内側底面
に、接触抵抗が小さくかつ安定した表面を与えるための
表面処理が施されているので、上述の電気的接続経路に
含まれるカバーの内側底面がロータ電極に電気的に接続
される導体に接触する部分において、耐環境性に優れ、
かつ安定した電気的接触を確保することができる。

【００３５】この発明において、カバーを構成する金属
が半田付け性の悪い表面を与える金属であり、カバーが
ロータ端子を一体に形成する場合、少なくともロータ端
子に半田付け性を良好にするための表面処理が施されて
いると、可変コンデンサを配線基板上に実装するにあた
って、半田が良好に付与されるようになり、実装の信頼
性を向上させることができる。

【００３６】上述したようなロータ端子がステータに沿
って延びているとき、半田付け性を良好にするための表
面処理がロータ端子の外側に向く面にのみ施されている
と、実装にあたって付与される半田が、不所望にも、カ
バーの内部に浸入したり、これに伴って、フラックスが
カバー内の各要素間の接触部分に浸入したりする不具合
を回避することができる。

【００３７】また、上述したような接触抵抗が小さくか
つ安定した表面を与えるための表面処理と半田付け性を
良好にするための表面処理とが、たとえば、金、錫また
は銀のめっきのように、互いに同じ表面処理であるとき
には、これらの表面処理を同じ工程で施すことが可能と
なり、所望の表面処理を能率的に達成することができ
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
の外観を示すもので、（１）は平面図、（２）は正面
図、（３）は右側面図、（４）は底面図である。

【図２】図１（１）の線Ａ−Ａに沿う断面図である。

【図３】図２に示したカバー４上に施される表面処理の
態様を図解的に示す断面図である。

【図４】図２に相当する断面図をもって、可変コンデン
サ１が配線基板２３上に実装された状態を示す図であ
る。

【図５】図３に相当する図であって、カバー４上に施さ
れる表面処理の他の態様を示す。

【図６】図４に対応する図であって、可変コンデンサ１
が配線基板２３上に実装された状態であって、半田２４
が不所望な部分に浸入した状態を示す。

【図７】図３に相当する図であって、カバー４上に施さ
れる表面処理のさらに他の態様を示す。

【図８】図３に相当する図であって、カバー４上に施さ
れる表面処理のさらに他の態様を示す。

【符号の説明】

１可変コンデンサ２ステータ３ロータ４カバー５，６ステータ電極７，８ステータ端子１１ロータ電極１３ドライバ溝１４調整用穴１５ばね作用部１８ロータ端子１９内側底面２０ばねワッシャ２１，２２，２５，２６，２７，２８表面処理

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01G 5/06 H01G 5/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステータ電極および前記ステータ電極に
電気的に接続されるステータ端子を形成するステータ
と、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
タ電極を形成するロータと、前記ロータ電極に電気的に接続されるものであって、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
積を変化させるため、前記ロータを前記ステータに対し
て回転可能なように収容する形状を有し、かつ前記ステ
ータに固定される、導電性のカバーとを備え、前記カバーは、接触抵抗の大きな表面を与える金属から
なり、前記カバーの、前記ロータ電極への電気的接続経路は、
前記カバーの内側底面が前記ロータ電極に電気的に接続
される導体に接触する部分を含み、少なくとも前記カバーの内側底面には、接触抵抗が小さ
くかつ安定した表面を与えるための表面処理が施されて
いることを特徴とする、可変コンデンサ。
【請求項２】前記カバーを構成する金属は、半田付け
性の悪い表面を与える金属であり、前記カバーは、ロー
タ端子を一体に形成し、少なくとも前記ロータ端子に
は、半田付け性を良好にするための表面処理が施されて
いる、請求項１に記載の可変コンデンサ。
【請求項３】前記ロータ端子は、前記ステータに沿っ
て延びており、半田付け性を良好にするための表面処理
は、前記ロータ端子の外側に向く面にのみ施されてい
る、請求項２に記載の可変コンデンサ。
【請求項４】前記接触抵抗が小さくかつ安定した表面
を与えるための表面処理および前記半田付け性を良好に
するための表面処理は、互いに同じ表面処理である、請
求項２または３に記載の可変コンデンサ。
【請求項５】前記表面処理は、金、錫または銀のめっ
きである、請求項４に記載の可変コンデンサ。
【請求項６】前記カバーを構成する金属は、ステンレ
ス鋼である、請求項２ないし５のいずれかに記載の可変
コンデンサ。
【請求項７】前記カバーには、前記ロータを回転操作
するための工具の挿入を許容する調整用穴が形成されて
いるとともに、前記ロータを前記ステータに向かって圧
接させるためのばね作用部が前記調整用穴の周囲に設け
られている、請求項１ないし６のいずれかに記載の可変
コンデンサ。
【請求項８】前記ロータは導電性の金属からなり、前
記電気的接続経路の一部は、前記ロータ自身によって与
えられる、請求項１ないし７のいずれかに記載の可変コ
ンデンサ。
【請求項９】前記カバーの内側底面が接触する導体
は、前記ロータである、請求項８に記載の可変コンデン
サ。
【請求項１０】前記カバーの内側底面と前記ロータと
の間に、導電性のばねワッシャが配置され、前記カバー
の内側底面が接触する導体は、前記ばねワッシャであ
る、請求項８に記載の可変コンデンサ。
【請求項１１】前記ステータは、誘電体からなり、そ
の内部に前記ステータ電極を形成し、かつその外表面上
に導電膜をもって前記ステータ端子を形成した構造を有
する、請求項１ないし１０のいずれかに記載の可変コン
デンサ。