JP3379382B2 - 可変コンデンサ - Google Patents
可変コンデンサInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H01G5/00—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture
- H01G5/04—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of effective area of electrode
- H01G5/06—Capacitors in which the capacitance is varied by mechanical means, e.g. by turning a shaft; Processes of their manufacture using variation of effective area of electrode due to rotation of flat or substantially flat electrodes
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Description
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。
サが、たとえば、特開平6−120079号公報または
特開平6−290994号公報に記載されている。図8
は、特開平6−120079号公報に記載された可変コ
ンデンサを示し、図9は、特開平6−290994号公
報に記載された可変コンデンサを示している。
タ電極2を内部に形成する、セラミック誘電体からなる
ステータ3と、ロータ電極4を下面側に形成する、金属
からなるロータ5とを備える。ロータ電極4は、ステー
タ電極2に対して、ステータ3を構成するセラミック誘
電体の一部を介して対向している。また、ロータ電極4
の、ステータ電極2に対する有効対向面積を変化させる
ため、ロータ5は、ステータ3に対して回転可能なよう
に、金属からなるカバー6によって保持されている。カ
バー6は、ロータ5を回転可能に収容する形状を有して
いて、ステータ3に固定される。
めの工具の挿入を許容する調整用穴7が形成されてい
る。また、カバー6の調整用穴7の周囲には、ロータ5
をステータ3に向かって圧接させるためのばね作用部8
が設けられている。ばね作用部8は、調整用穴7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7の周囲の金属材料自
身によって与えられている。
テータ電極2とロータ電極4との対向によって形成され
る静電容量を取り出すため、ステータ3の端部外表面上
には、ステータ電極2に電気的に接続される導電膜をも
ってステータ端子9が形成され、他方、ロータ電極4を
形成するロータ5に接触するカバー6には、ロータ端子
10が設けられている。したがって、上述の静電容量
は、ステータ端子9とロータ端子10との間に取り出さ
れ、また、ロータ5を回転させることにより、ステータ
電極2とロータ電極4との有効対向面積が変えられ、応
じて静電容量が変えられる。
は、図8に示した可変コンデンサ1に備える要素に対応
する要素を備えている。すなわち、可変コンデンサ11
は、ステータ電極(図示せず。)を内部に形成する、セ
ラミック誘電体からなるステータ12と、ロータ電極
(図示せず。)を下面側に形成する、金属からなるロー
タ13とを備える。ロータ13は、ステータ12に対し
て回転可能なように、ステータ12に固定された金属か
らなるカバー14によって保持されている。
操作するための工具の挿入を許容する調整用穴15が形
成されている。また、カバー14の調整用穴15の周囲
には、ロータ13をステータ12に向かって圧接させる
ためのばね作用部16が設けられている。このような可
変コンデンサ11において、ステータ電極とロータ電極
との対向によって形成される静電容量を取り出すため、
ステータ12の端部外表面上には、ステータ電極に電気
的に接続される導電膜をもってステータ端子17が形成
され、他方、ロータ電極を形成するロータ13に接触す
るカバー14には、ロータ端子18が設けられている。
したがって、上述の静電容量は、ステータ端子17とロ
ータ端子18との間に取り出され、また、ロータ13を
回転させることにより、ステータ電極とロータ電極との
有効対向面積が変えられ、応じて静電容量が変えられ
る。
備えるステータ12には、上述したステータ端子17が
形成された端部とは逆の端部にも、導電膜をもって第2
のステータ端子19が形成されている。図示しないが、
ステータ12の内部には、ステータ電極と対称的な形状
および配置をもって第2のステータ電極が形成されてい
て、この第2のステータ電極が第2のステータ端子19
に電気的に接続されている。このように、第2のステー
タ端子19および第2のステータ電極がさらに形成され
ることにより、ステータ12が対称の構造を有するよう
になり、可変コンデンサ11の組立において、ステータ
12の方向を考慮する必要がなくなる。
備えるカバー14においては、調整用穴15の周縁部か
ら放射方向に延びる複数の切り込み20が設けられてい
る。これらの切り込み20は、ばね作用部16によるば
ね作用を安定して及ぼし得るようにするためのものであ
る。
た可変コンデンサ1および11には、次のような解決さ
れるべき問題がある。可変コンデンサ1および11のい
ずれにおいても、ロータ5または13は、ステータ3ま
たは12に対して、全面にわたって均一に押さえ付けら
れる必要がある。なぜなら、ロータ5または13とステ
ータ3または12との接触圧が不均一になると、静電容
量のばらつきが発生したり、ロータ5または13の回転
による静電容量の変化(典型的には、リニアリティ)が
円滑に生じなかったり、セッティングドリフトが不安定
になったり、ロータ5または13の回転のためのトルク
にむらが生じたりするからである。
にあっては、ばね作用部8がロータ5に接触する箇所と
なる、ばね作用部8の先端部は、調整用穴7の周縁部に
沿って同一円周上に位置するため、ロータ5の両面の平
行度が劣っていたり、ロータ5の平面度やばね作用部8
の先端部の平面度が劣っていたりすると、ばね作用部8
がロータ5を全面にわたって均一に押さえることが困難
となり、上述したような問題に遭遇し得る。なお、この
ようなロータ5の両面の平行度、あるいはロータ5やば
ね作用部8の先端部の平面度の不適正な状態は、可変コ
ンデンサ1を得るためのロータ5およびカバー6の各加
工工程において比較的もたらされやすい。
タ5とばね作用部8との接触は、ロータ5の回転方向に
連続的に延びる面または線接触の状態となるので、ロー
タ5の回転に対する摩擦抵抗が小さく、その結果、ロー
タ5の回転のためのトルクが必要以上に小さくなること
があり、セッティングドリフトが不安定になることがあ
る。
おいては、ばね作用部16が切り込み20によって複数
の部分に分割されるので、この分割された各部分が互い
に他の部分とは独立してばね作用を及ぼすことができ
る。そのため、上述した可変コンデンサ1において生じ
得る問題は、ある程度軽減される。しかしながら、可変
コンデンサ11においても、切り込み20によって分割
されたばね作用部16の各先端部とロータ13との接触
は、ロータ13の回転方向に延びる面または線接触の状
態になるとともに、ばね作用部16の各先端部は、調整
用穴15の周縁部に沿って同一円周上に位置することに
は変わりないため、程度の差こそあれ、可変コンデンサ
1の場合と同様の問題に遭遇する。
な種々の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。
極を形成するステータと、この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
うに保持するカバーとを備え、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ための調整用穴
が形成されているとともに、ロータに接触して、これを
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おり、ばね作用部には、ロータ
に実質的に点接触する突起が設けられ、それによって、
当該ばね作用部がロータに対して互いに独立した複数箇
所において接触するようにされていることを特徴として
いる。
タの回転方向に沿って分布する3つ以上の突起が設けら
れていることが好ましい。また、この発明において、好
ましくは、カバーには、調整用穴の周縁部から放射方向
に延びる切り込みが設けられている。また、この場合、
より好ましくは、カバーには、ロータの回転方向に沿っ
て分布する3つ以上の切り込みが設けられ、突起は、隣
り合う切り込み間に位置される。
1の実施形態による可変コンデンサ21を説明するため
のものである。ここで、図1は、可変コンデンサ21の
外観を示す斜視図、図2は、図1に示した可変コンデン
サ21の外観を下面側から示す斜視図、図3は、図1に
示した可変コンデンサ21の断面図である。また、図4
は、可変コンデンサ21に備える要素を分解して示す斜
視図であり、この図4に示した各要素のいくつかが、図
5および図6においてそれぞれ別の角度から斜視図で示
されている。
と、ステータ22、ロータ23およびカバー24を備え
る。ステータ22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23は、黄銅のような金属から構
成される。カバー24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、半田付け性を良くするため、
少なくとも必要な部分に、半田、錫、銀などによる表面
処理が施されてもよい。
て説明する。ステータ22が単独の状態で図4および図
6に示されている。図1ないし図4および図6を参照し
て、ステータ22は、全体として対称の構造を有してい
る。ステータ22の内部には、ステータ電極25および
26が並んで形成されている。これらステータ電極25
および26にそれぞれ電気的に接続されるように、ステ
ータ22の各端部外表面上には、導電膜をもってステー
タ端子27および28が形成される。
5および26ならびに2つのステータ端子27および2
8が形成されたのは、ステータ22の構造を対称とし、
このステータ22を用いての可変コンデンサ21の組立
において、ステータ22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25および26のいずれか一方およ
びこれに関連するステータ端子27および28のいずれ
か一方は省略されてもよい。
端縁から内方へ向かってそれぞれ延びる凹部29および
30が形成されている。ロータ23が単独の状態で図4
および図5に示されている。図1および図3ないし図5
を参照して、ロータ23は、上述したステータ22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31が形成されて
いる。また、ロータ23の下面には、ロータ電極31の
高さと等しい高さを有する凸部32が形成され、ロータ
電極31の存在によりロータ23が傾くことが防止され
る。
のドライバ等の工具を受け入れるドライバ溝33が形成
されている。ドライバ溝33は、この実施形態では、断
面正方形の貫通穴によって与えられる。カバー24が単
独で図4に示されている。図1ないし図4を参照して、
カバー24は、ロータ23を収容しながら、ステータ2
2に固定されるもので、このカバー24によって、ロー
タ23は、ステータ22に対して回転可能なように保持
される。カバー24には、ロータ23のドライバ溝33
を露出させる調整用穴34が形成され、これによって、
ロータ23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。
触して、ロータ23をステータ22に向かって圧接させ
るためのばね作用部35が設けられている。ばね作用部
35は、調整用穴34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34の周囲の金属材料自身によって与えられてい
る。
に点接触する突起36が設けられていて、それによっ
て、このばね作用部35がロータ23に対して互いに独
立した複数箇所において接触するようにされている。こ
の実施形態では、ロータ23の回転方向に沿って分布す
るように、より好ましくは等間隔に分布するように、3
つの突起36が設けられている。これら突起36は、た
とえば、カバー24を構成する金属板に型付け加工する
ことにより形成されることができる。
片37および38が相対向するように設けられている。
係合片37および38は、それぞれ、ステータ22の下
面に形成された凹部29および30に係合させるため、
後で折り曲げられるもので、この折り曲げを容易にする
ため、係合片37および38には、それぞれ、穴が設け
られる。
38が設けられた位置とは異なる位置から下方へ延びる
ように、ロータ端子39が設けられている。以上のよう
なステータ22、ロータ23およびカバー24を用い
て、可変コンデンサ21が次のように組み立てられる。
ステータ22上にロータ23が配置され、ロータ23を
覆うようにカバー24が配置される。次いで、ロータ2
3をステータ22に圧接させるように、カバー24をス
テータ22に向かって押圧しながら、カバー24に設け
られた係合片37および38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37および38
は、それぞれ、ステータ22の下面に形成された凹部2
9および30に係合した状態となる。
端子39は、ステータ22に設けられたステータ端子2
8(図示の実施形態では、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39とステータ端子28との間
に半田(図示せず。)等を付与して、カバー24のステ
ータ22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28をロータ端子として機能させる
ようにしてもよい。
立が完了する。この組立状態において、図3によく示さ
れているように、ロータ電極31は、ステータ電極25
に対して、ステータ22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31の、ステータ
電極25に対する有効対向面積を変化させるため、ロー
タ23が回転操作される。この静電容量は、ステータ電
極25に電気的に接続されたステータ端子27と、ロー
タ電極31を形成するロータ23に接触するカバー24
に設けられたロータ端子39との間に取り出される。
いて、カバー24のばね作用部35に設けられた突起3
6により、ばね作用部35は安定したばね作用をロータ
23に及ぼすことができ、それゆえ、ロータ23とステ
ータ22との間で安定した接触状態が得られる。すなわ
ち、突起36は、一定の絶対固定位置において、ロータ
23に接触する。その結果、ロータ23の両面の平行度
が劣ったり、ロータ23の平面度やばね作用部35の先
端部の平面度が劣ったりしていても、これらの加工ばら
つきが有利に吸収されながら、突起36によってロータ
23を押さえる場所が確実に決まるので、ロータ23へ
の接触圧が安定する。
に対して、全面にわたって均一に押さえ付けられるよう
になり、それゆえ、静電容量が安定し、ロータ23の回
転による静電容量の変化が円滑に生じ、セッティングド
リフトが安定し、また、ロータ23の回転のためのトル
クにむらが生じないようにすることができる。また、突
起36は、ロータ23に実質的に点接触するので、ロー
タ23に対する接触面積が小さくなり、見掛けの接触荷
重が増加する。そのため、この接触部分において、凝着
磨耗が発生しやすくなり、その結果、摩擦抵抗を増大さ
せることができる。したがって、ロータ23の回転のた
めのトルクを大きくすることができ、セッティングドリ
フトを安定させることができる。
可変コンデンサを説明するためのもので、前述したカバ
ー24に代えて用いられるカバー40を斜視図で示して
いる。カバー40は、カバー24の場合と同様、ロータ
23をステータ22に対して回転可能なように保持する
ためのもので、そこには、ロータ23のドライバ溝33
を露出させる調整用穴41が設けられ、また、調整用穴
41の周囲には、ロータ23に接触して、ロータ23を
ステータ22に向かって圧接させるためのばね作用部4
2が設けられている。このばね作用部42においても、
中心に向かうほど下方へ傾斜する形状が付されている。
43が、ロータ23の回転方向に沿って分布するよう
に、より好ましくは等間隔に分布するように設けられて
いる。また、カバー40には、調整用穴41の周縁部か
ら放射方向に延びる、たとえば6つの切り込み44が、
ロータ23の回転方向に沿って分布するように、より好
ましくは等間隔に分布するように設けられている。そし
て、突起43は、隣り合う切り込み44の各間にそれぞ
れ位置するようにされる。
と同様、下方へ延びる係合片45および46が相対向す
るように設けられ、また、係合片45および46が設け
られた位置とは異なる位置から下方へ延びるように、ロ
ータ端子47が設けられている。このようなカバー40
を用いると、ばね作用部42が切り込み44によって複
数の部分に分割されるので、この分割された各部分を互
いに他の部分とは独立して動作させることができる。し
かも、切り込み44によって分割された各部分に、突起
43を位置させているので、各突起43についても、互
いに他のものとは独立して、ロータ23に対してばね作
用を及ぼすことができる。
増すことができる。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、種々の変形が可能である。たとえば、突起の数に
関して、図1ないし図6を参照して説明した第1の実施
形態では、3つの突起36が設けられ、図7を参照して
説明した第2の実施形態では、6つの突起43が設けら
れた。このように、突起は、ロータの回転方向に沿って
3つ以上分布させるのがロータとの安定的な接触のため
には好ましいが、突起の数は、2つ以下であってもよ
い。この発明では、突起の存在によって、互いに独立し
た複数箇所においてばね作用部をロータに接触させるこ
とができるようになれば足り、それゆえ、たとえば単に
1つの突起であっても、ばね作用部の突起以外の部分で
ロータに接触させることができれば、この発明の範囲内
に入るものと理解すべきである。
4または40を金属から構成するとともに、ロータ23
を金属から構成することによって、ロータ電極31を引
き出すための導電経路をロータ23自身とカバー24ま
たは40自身とにより形成しながら、カバー24または
40にロータ端子18または47を設けたが、このよう
な構成に限定されるものではない。たとえば、ロータに
ついて言えば、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。また、カ
バーについても、全体として金属で構成するのではな
く、樹脂等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。また、ロータ電極を
引き出すための導電経路をロータ以外の部分あるいはカ
バー以外の部分に形成するようにすれば、ロータあるい
はカバーは、全体として金属から構成する必要も、一部
を金属から構成する必要もない。
または40を構成する金属板に型付け加工を施すことに
より形成されたが、他の手段により形成されてもよい。
をステータに対して回転可能なように保持するカバーに
おいて、調整用穴の周囲に設けられたばね作用部に突起
を設けることにより、この突起をロータに実質的に点接
触させるとともに、ばね作用部がロータに対して互いに
独立した複数箇所で接触するようにされているので、ば
ね作用部は安定したばね作用をロータに及ぼすことがで
き、それゆえ、ロータとステータとの間で安定した接触
状態が得られる。
おいて、ロータに接触するようになり、その結果、ロー
タの両面の平行度が劣ったり、ロータの平面度やばね作
用部の先端部の平面度が劣ったりしていても、これらの
加工ばらつきが有利に吸収されながら、突起によってロ
ータを押さえる場所が確実に決まるようになるので、ロ
ータへの接触圧を安定させることができ、それゆえ、ロ
ータとステータとの間で安定した接触状態が得られるよ
うになる。
て、全面にわたって均一に押さえ付けられるようにな
り、それゆえ、静電容量が安定し、ロータの回転による
静電容量の変化が円滑に生じ、セッティングドリフトが
安定し、また、ロータの回転のためのトルクにむらが生
じないようにすることができる。また、突起は、ロータ
に実質的に点接触するので、ロータに対する接触面積が
小さくなり、見掛けの接触荷重が増加する。そのため、
この接触部分において、凝着磨耗が発生しやすくなり、
その結果、摩擦抵抗を増大させることができる。したが
って、ロータの回転のためのトルクを大きくすることが
でき、セッティングドリフトを安定させることができ
る。
方向に沿って分布するように3つ以上設けられている
と、突起のロータへの接触状態がより安定し、上述した
効果をより顕著に発揮させることができる。また、この
発明において、カバーに、調整用穴の周縁部から放射方
向に延びる切り込みが設けられていると、ばね作用部が
切り込みによって複数の部分に分割されるので、この分
割された各部分を互いに他の部分とは独立して動作させ
ることができる。したがって、この分割された各部分が
互いに他の部分とは独立してばね作用を及ぼすことがで
きるようになり、ばね作用部がロータに及ぼすばね作用
を一層安定させることができる。
ら放射方向に延びる切り込みが設けられながら、このよ
うな切り込みがロータの回転方向に沿って分布するよう
に3つ以上設けられ、しかも、突起が隣り合う切り込み
間に位置するようにされると、切り込みによって分割さ
れた各部分だけでなく、各突起についても、互いに他の
ものとは独立して動作させ、また、ロータに対してばね
作用を及ぼすことができるようになる。したがって、突
起による効果をさらに増すことができる。
サ21の外観を示す斜視図である。
側から示した斜視図である。
る。
を分解して示す斜視図である。
視図である。
斜視図である。
サを説明するためのもので、カバー40を示す斜視図で
ある。
る可変コンデンサ1を示すもので、(a)は平面図であ
り、(b)は(a)の線B−Bに沿う断面図である。
る可変コンデンサ11の外観を示す斜視図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ステータ電極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保持するカバーとを備え、 前記カバーには、前記ロータを回転操作するための工具
の挿入を許容するための調整用穴が形成されているとと
もに、前記ロータに接触して、この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おり、 前記ばね作用部には、前記ロータに実質的に点接触する
突起が設けられ、それによって、当該ばね作用部が前記
ロータに対して互いに独立した複数箇所において接触す
るようにされていることを特徴とする、可変コンデン
サ。 - 【請求項2】 前記ばね作用部には、前記ロータの回転
方向に沿って分布する3つ以上の前記突起が設けられて
いる、請求項1に記載の可変コンデンサ。 - 【請求項3】 前記カバーには、前記調整用穴の周縁部
から放射方向に延びる切り込みが設けられている、請求
項1または2に記載の可変コンデンサ。 - 【請求項4】 前記カバーには、前記ロータの回転方向
に沿って分布する3つ以上の前記切り込みが設けられ、
前記突起は、隣り合う前記切り込み間に位置される、請
求項3に記載の可変コンデンサ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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CN981017754A CN1094242C (zh) | 1997-05-16 | 1998-05-07 | 可变电容器 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12658697A JP3379382B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 可変コンデンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10321467A JPH10321467A (ja) | 1998-12-04 |
JP3379382B2 true JP3379382B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=14938851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12658697A Expired - Lifetime JP3379382B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 可変コンデンサ |
Country Status (3)
Country | Link |
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JP (1) | JP3379382B2 (ja) |
KR (1) | KR100274147B1 (ja) |
CN (1) | CN1094242C (ja) |
Families Citing this family (5)
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CN105225838A (zh) * | 2015-10-19 | 2016-01-06 | 郭道育 | 二维可变电容器 |
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- 1997-05-16 JP JP12658697A patent/JP3379382B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 1998-05-07 KR KR1019980016311A patent/KR100274147B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-05-07 CN CN981017754A patent/CN1094242C/zh not_active Expired - Lifetime
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