JPH0383314A - 可変コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、可変コンデンサに関するもので、特に、完
全密閉構造の可変コンデンサに関するものである。

［従来の技術］ 可変コンデンサを、密閉構造とするため、たとえば特開
昭６０−１２４９１０号公報に記載された技術を適用す
ることができる。この公報においては、次のような構造
の可変コンデンサが記載されている。

すなわち、可変コンデンサは、ステータ端子と中心軸を
形成したロータ端子とをそれぞれインサートした状態で
モールドされた絶縁ケースを備える。絶縁ケース内には
、上述の中心軸を受入れる穴が中心に形成された誘電体
板が押入される。誘電体板には、ステータ端子と電気的
に接触するように、たとえば銀の蒸着によりステータ電
極が形成されている。誘電体板の上には、中心に前述し
た中心軸を受入れる穴が形成され、かつステータ電極と
対向するロータ電極が設けられた金属からなるロータが
配置される。ロータの上方には、ドライバ溝を有するド
ライバプレートと複合化されたばねが配置される。ロー
タの上面には、ばねが係合して、ドライバプレートとば
ねとロータとが一体に回転する状態とするため、係合凹
部が形成されている。このように、絶縁ケース内に各要
素が組込まれた後、ロータ端子と一体に形成された中心
軸の上端部がかしめられ、各要素が絶縁ケース内に保持
された状態とされる。次いで、絶縁′ケースの開口を閉
じるように、シリコーンゴムのような適当な弾性を有し
かつ比較的容易に破断てきるカバーシートが形成され、
それによって、密閉構造が与えられる。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した構造の可変コンデンサにあっては、絶縁ケース
内へ、誘電体板、ロータおよびばねを挿入する際、これ
らの要素は、絶縁ケースに対してまたは互いに対して、
所定の方向に向けられなければならない。また、可変コ
ンデンサがより小型化されると、組立てにあたって、上
述した方向法めだけでなく、さらに高精度の位置決めが
必要となる。これらの理由から、可変コンデンサを得る
ための組立操作が、容易ではなくなる。

また、カバーシートの形成により、半田、フラックス、
洗浄液等の浸入を防止すべく密閉化を図るとともに、自
動マウント工程に適用される真空吸着を可能としている
が、カバーシートの形成がそれほど容易ではなく、また
、カバーシートの形成ために、工程数が増加する。

また、ステータ端子と誘電体板に形成されたステータ電
極との接触が不安定になることがあり、また、可変コン
デンサが小型化されると、ばねの形成が困難になるとと
もに、ばねとロータとの接触も不安定となる。したがっ
て、信頼性の点において問題がある。

それゆえに、この発明の目的は、組立ておよび加工が容
易な完全密閉構造の可変コンデンサを提供しようとする
ことである。

この発明の他の目的は、電気的接触部に起因する信頼性
の問題に遭遇しない、完全密閉構造の可変コンデンサを
提供しようとすることである。

［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、上述した第１の目的
を遠戚するため、次のような構成を備えることを特徴と
している。

すなわち、この発明に係る可変コンデンサは、まず、ス
テータ電極が上面に形成され、かつ前記ステータ電極に
電気的接続される端子を保持した、ステータを備える。

前記ステータの上面上には、誘電体からなるロータが配
置される。このロータは、前記ステータ電極に対向する
ロータ電極を内部に形成するとともに、ドライバ溝を上
面に形成する。

上述のロータは、金属からなるキャップによって、回転
可能に収納される。キャップは、その下面が前記ステー
タによって閉じられる開口とされるとともに、その上面
には、前記ドライバ溝を露出させる調整用穴が形成され
る。この調整用穴の周縁部は、前記ロータを前記ステー
タに圧接させるばね作用を及ぼすばね部とされる。また
、キャップには、前記開口が前記ステータによって閉じ
られた状態を維持するため前記ステータの下方に向く面
に係合する保合片が設けられる。

上述のキャップ内には、キャップの内面に接する状態で
、弾性材料からなるシール部材が配置される。

なお、好ましくは、前記ステータ電極は、互いに分離さ
れた第１および第２のステータ電極に分割される。第１
および第２の端子が、これら第１および第２のステータ
電極にそれぞれ電気的接続された状態でステータに保持
される。このようにして、第１のステータ電極とロータ
電極との間に形成される静電容量と第２のステータ電極
とロータ電極との間に形成される静電容量とは、ロータ
電極を介して直列接続されながら、第１および第２の端
子によって取出される。この構成によれば、前述した第
１の目的ばかりでなく第２の目的も達成される。

［発明の作用および効果］ この発明によれば、シール部材がその内部に配置された
キャップの下面の開口からロータを挿入し、次いで、キ
ャップの下面の開口を閉じるように、ステータを位置さ
せ、次いで、キャップとステータとを機械的に固定する
ため、キャップに設けられた係合片をステータの下方に
向く面に係合させることによって、可変コンデンサが組
立てられる。このような組立てにあたって、ロータは、
方向法めされる必要はない。また、可変コンデンサの上
述した組立状態において、シール部材は、キャップに形
成された調整用穴からの液体の浸入に対しては、ロータ
の上面および外周面において完全に遮断し、キャップと
ステータとの界面からの液体の浸入に対しては、ステー
タの上面において完全に遮断する。それゆえに、ロータ
の周囲には、ドライバ溝が形成された部分を除いて、液
体が浸入することが完全に防止され、したがって、ロー
タとステータとの界面への半田、フラックスおよび洗浄
液等の液体の浸入を完全に防止できる。

そのため、従来のように、カバーシートを別の工程で形
成することが不要となる。また、ロータをステータに圧
接させるばね作用を及ぼすばね部が、キャップと一体に
形成されるので、別の部品としてのばねを用意したり、
それを組込んだりする操作が不要となる。

これらの理由から、この発明によれば、組立ておよび加
工が容易であり、かつ製造に必要な工程数を低減できる
、完全密閉構造の可変コンデンサを得ることができる。

また、この発明によれば、自動マウントのために真空吸
着を適用する際、ドライバ溝からの空気漏れを、キャッ
プにより防止することができるので、マウントの信頼性
を高めることができる。

また、従来の可変コンデンサのように、カバーシートが
形成されることによって密閉構造とされたものでは、ド
ライバ溝にドライバ等の工具を嵌合させるとき、カバー
シートが破断されるため、−旦、静電容量の調整操作が
行なわれた後の段階では、高い密閉性を期待することが
できない。これに対して、この発明によれば、ドライバ
溝を露出させたままの状態でシール部材が完全密閉構造
を与えているので、静電容量の調整操作後においても、
そのような完全密閉構造を維持することができる。

なお、この発明において、ステータ電極が、互いに分離
された第１および第２のステータ電極に分割され、これ
ら第１および第２のステータ電極にそれぞれ第１および
第２の端子が電気的接続され、第１のステータ電極とロ
ータ電極との間に形成される静電容量と第２のステータ
電極とロータ電極との間に形成される静電容量とが、ロ
ータ電極を介して直列接続されながら、第１および第２
の端子によって取出されるように構成すれば、電気的接
触部がなく、また極性のない可変コンデンサを得ること
ができる。そのため、部品の構成が１１ｉ純化され、組
立てがさらに容易となり、また、電気的接触の不安定に
起因する信頼性の低下の問題が解消される。また、接点
腐食の問題もなくなる。

［実施例］ 図面は、この発明の一実施例を説明するためのものであ
る。

第１図ないし第４図には、可変コンデンサ１が種々の角
度から示されている。すなわち、第１図は、可変コンデ
ンサ１の平面図であり、第２図は、第１図の線■−■に
沿う断面図であり、第３図は、第１図の線ＩＩＩ−ｍに
沿う断面図であり、第４図は、可変コンデンサ１の底面
図である。

第１図ないし第４図に示すように、可変コンデンサ１は
、概して、ステータ２、ロータ３、キャップ４およびシ
ール部材５を備える。以下、これらの要素を、第１図な
いし第４図とともに、それぞれを単独で示した図面を参
照しながら、より詳細に説明する。

第５図ないし第７図には、ステータ２が単独で示されて
いる。第５図は、ステータ２の平面図であり、第６図は
、第５図の線Ｖｌ−Ｖｌに沿う断面図であり、第７図は
、ステータ２の底面図である。

ステータ２は、その上面にステータ電極を形成するもの
であるが、この実施例では、ステータ電極は、互いに分
離された第１および第２のステータ電極６および７に分
割される。第１のステータ電極６には、第１の端子８が
電気的接続され、他方、第２のステータ電極７は、第２
の端子９に電気的接続される。この実施例では、また、
第１のステータ電極６および第１の端子８ならびに第２
のステータ電極７および第２の端子９は、それぞれ、第
１の金属板１０および第２の金属板１１から一体的に構
成される。ステータ２は、これら第１および第２の金属
板１０および１１をインサートした状態で、電気絶縁性
かつ好ましくは少なくとも溶融半田温度に耐え得る耐熱
性を有する樹脂をモールドすることによって得られるも
のである。

第１および第２の端子８および９は、ステータ２の下面
に沿って延びる部分を有し、それによって、回路基板（
図示せず）に対して直接の半田付けが可能とされている
。

第８図ないし第１０図には、ロータ３が単独で図示され
ている。第８図は、ロータ３の平面図であり、第９図は
、第８図の線ＩＸ−ＩＸに沿う断面図であり、第１０図
は、ロータ３の底面図である。

ロータ３は、セラミックのようなＸＩ体から構成され、
その内部には、前述したステータ電極６および７に対向
するロータ電極が形成される。この実施例では、ロータ
電極として、第１０図に示されるように、互いに分離さ
れた第１および第２のロータ電極１３および１４が形成
される。これらロータ電極１３および１４は、第９図に
示されるように、ロータ３の下面により近い位置に形成
される。ロータ３の上面には、ドライバ溝１５が形成さ
れる。ドライバ溝１５は、好ましくは、その長芋方向の
寸法がロータ３の直径よりも短くされ、ドライバ溝１５
を規定する側面は、いずれの部分においても開放されな
いようにされる。なお、ロータ電極１３および１４を内
部に形成した誘電体からなるロータ３は、たとえば、内
部電極を有する積層セラミックコンデンサと同様の方法
により得ることができる。

第１１図ないし第１４図には、シール部材５が予め形成
されたキャップ４が示されている。第１１図は、このよ
うなキャップ４の平面図であり、第１２図は、第１１図
の線ｘｎ−ｘｎに沿う断面図であり、東１３図は、第１
１図の線ｘｍ−ｘｍに沿う断面図であり、第１４図は、
キャップ４の底面図である。

キャップ４は、金属からなり、前述したロータ３を回転
可能に収納する形状を有している。また、キャップ４の
下面は、前述のステータ２によって閉じられる開口１６
とされ、その上面には、前述のドライバ溝１５を露出さ
せる調整用穴１７が形成される。キャップ４において、
調整用穴１７の周縁部は、ロータ３をステータ２に圧接
させるばね作用を及ぼすばね部１８とされる。キャップ
４は、好ましくは、ステンレス鋼から構成される。

キャップ４をこのような材料から構成することにより、
ばね部１８において十分なばね作用を及ぼすことが可能
になり、また、溶融半田中に浸漬したとき、キャップ４
に半田が不所望にも付着することを防止できる。キャッ
プ４には、下方へ突出する係合片１９が設けられる。係
合片１つは、第３図に示すように、後で曲げられ、ステ
ータ２の下方に向く面２０に係合される。下方に向く面
２０は、好ましくは、ステータ２の主たる下面より上方
に位置しており、それによって、係合片１つがステータ
２の主たる下面より突出することが防止される。

シール部材５は、キャップ４の内面に接する状態でキャ
ップ４内に配置される。シール部材５は、たとえば、シ
リコーンゴム等の弾性材料からなる。

シール部材５は、好ましくは、その成形にあたって、キ
ャップ４の内面の一部を、成形用キャビティを規定する
ための壁面として利用することによって、キャップ４と
一体化された状態で成形される。このようにすることに
より、シール部材５は、キャップ４とともに、１つの部
品として取扱うことが可能となり、シール部材５を後で
キャップ４内に組込む工程を削減することができる。な
お、このような利点を望まないのであれば、シール部材
５のみを別に成形し、後で、キャップ４内に装着するよ
うにしてもよい。シール部材５は、第１２図および第１
３図によく示されているように、キャップ４の内面を覆
うとともに、好ましくは、キャップ４の下方の開口１６
を規定する端縁よりさらに下方へ突出した形状を有して
いる。

以上、各々単独で示された図面を参照しながら詳細を説
明したステータ２、ロータ３およびシール部材５を形成
したキャップ４を用いて、第１図ないし第４図に示した
可変コンデンサ１が組立てられる。

まず、シール部材５を形成したキャップ４の内部に、そ
の下方の開口１６から、ロータ３が挿入される。次に、
ステータ２が、キャップ４の開口１６を閉じるように配
置され、ステータ２とキャップとの間に圧縮力が加えら
れ、それによって、ロータ３がシール部材５内に圧入さ
れる。この状態において、ロータ３の上面および外周面
ならびにステータ２の上面に対して、シール部材５が、
第２図および第３図によく示されているように、圧接さ
れる。この状態を維持するため、第３図に示されるよう
に、キャップ４に形成された係合片１９が内方へ曲げら
れ、ステータ２の下方に向く面２０に係合する状態とさ
れる。

このようにして、可変コンデンサ１の組立てが完了する
。この組立状態において、キャップ４に形成されたばね
部１８のばね作用により、ロータ３はステータ２に押し
つけられ、ロータ３とステータ２との密着性が高められ
る。これによって、安定した静電容量が形成される。ま
た、ロータ３に対してばね部１８から及ぼされるばね作
用およびシール部材５から及ぼされる締付は力によって
、ロータ３に対して適当な回転トルクが与えられる。

第１５図は、前述した第１および第２のステータ電極６
および７と第１および第２のロータ電極１３および１４
との対向状態を示している。また、第１６図は、可変コ
ンデンサ１によって得られる等価回路を示している。

第１５図に示すように、第１および第２のステータ電極
６および７と第１および第２のロータ電極１３および１
４とが対向するとき、４つの静電容量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３
，Ｃ４が形成される。これら静電容ｆｆ１ｃ１．Ｃ２，
Ｃ３，Ｃ４は、等価回路図において、第１６図に示すよ
うに現われる。第１６図に示すように、静電容ＱＣＩは
、第１のステータ電極６と第１のロータ電極１３との間
に形成され、静電容量Ｃ２は、第２のステータ電極７と
第１のロータ電極１３との間に形成される。そして、こ
れら静電容ｆｆ１ｃ１．Ｃ２は、第１のロータ電極１３
を介して直列接続されながら、第１および第２の端子８
および９によって取出される。

他方、静電容ｆｆ１ｃ３は、第１のステータ電極６と第
２のロータ電極１４との間に形成され、静電容ｆｆ１ｃ
４は、第２のステータ電極７と第２のロータ電極１４と
の間に形成される。これら静電容ｆｆ１Ｃ３、Ｃ４は、
第２のロータ７ｄ極１４を介して直列接続されながら、
第１および第２の端子８および９によって取出される。

このような構成の可変コンデンサ１において、第１５図
に示すように、第１のステータ電極６と第２のステータ
電極７との境界部と第１のロータ電極１３とｆｆ１２の
ロータ電極１４との境界部とが互いに直交したとき、第
１および第２の端子８および９によって取出される総静
電容量が最大となる。

なお、可変コンデンサ１によって得られる最大静電容量
がより小さくてもよい場合には、第１および第２のロー
タ電極１３および１４のいずれか一方が形成されなくて
もよい。

また、この発明は、ステータ電極が、第１および第２の
ステータｍｍ６および７のように、分割されず、たとえ
ば、半円状の１個のステータ電極と半円状の１個のロー
タ電極とが互いに対向するように形成された可変コンデ
ンサにも適用することができる。この場合には、ステー
タ電極は、そのままステータ内において一方の端子に電
気的に接続されるが、ロータ電極は、ステータに保持さ
れたもう一方の端子に対して、適当な電気的接続手段を
介して接続されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による可変コンデンサ１
を示す平面図である。第２図は、第１図に線■−Ｈに沿
う断面図である。第３図は、第１図の線■−■に沿う断
面図である。第４図は、第１図に示した可変コンデンサ
１の底面図である。 第５図は、ステータ２の平面図である。第６図は、第５
図の線Ｖｌ−Ｖｌに沿う断面図である。第７図は、第５
図に示したステータ２の底面図である。 第８図は、ロータ３の平面図である。第９図は、第８図
の線ＩＸ−ＩＫに沿う断面図である。第１０図は、第８
図に示したロータ３の底面図である。 第１１図は、シール部材５を組込んだキャップ４を示す
平面図である。第１２図は、第１１図の線ｘｎ−ｘｎに
沿う断面図である。第１３図は、第１１図の線ｘｍ−ｘ
ｍに沿う断面図である。第１４図は、第１１図に示した
キャップ４の底面図である。 第１５図は、第１および第２のステータ電極６および７
と第１および第２のロータ電極１３および１４との対向
状態を示す平面図である。 第１６図は、可変コンデンサ１の等価回路図である。 図において、１は可変コンデンサ、２はステータ、３は
ロータ、４はキャップ、５はシール部材、６は第１のス
テータ電極、７は第２のステータ電極、８は第１の端子
、９は第２の端子、１３，１４はロータ電極、１５はド
ライバ溝、１６は開口、１７は調整用穴、１８はばね部
、１９は係合片、２０は下方に向く面である。 ９６ ７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステータ電極が上面に形成され、かつ前記ステー
   タ電極に電気的接続される端子を保持した、ステータと
   、 前記ステータの上面上に配置され、かつ前記ステータ電
   極に対向するロータ電極が内部に形成されるとともに、
   ドライバ溝が上面に形成された、誘電体からなる、ロー
   タと、 前記ロータを回転可能に収納する形状を有し、下面が前
   記ステータによって閉じられる開口とされるとともに、
   上面に前記ドライバ溝を露出させる調整用穴が形成され
   、前記調整用穴の周縁部は、前記ロータを前記ステータ
   に圧接させるばね作用を及ぼすばね部とされ、前記開口
   が前記ステータによって閉じられた状態を維持するため
   前記ステータの下方に向く面に係合する係合片が設けら
   れた、金属からなるキャップと、 前記キャップの内面に接する状態でキャップ内に配置さ
   れた弾性材料からなるシール部材と、を備える、可変コ
   ンデンサ。
2. （２）前記ステータ電極は、互いに分離された第１およ
   び第２のステータ電極に分割され、前記端子は、前記第
   １および第２のステータ電極にそれぞれ電気的接続され
   る第１および第２の端子を備え、前記第１のステータ電
   極と前記ロータ電極との間に形成される静電容量と前記
   第２のステータ電極と前記ロータ電極との間に形成され
   る静電容量とは、前記ロータ電極を介して直列接続され
   ながら、前記第１および第２の端子によって取出される
   、請求項１記載の可変コンデンサ。