JPH05159938A

JPH05159938A - インダクタンス可変コイル

Info

Publication number: JPH05159938A
Application number: JP3347852A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Konoike; 池健弘鴻; Yasunobu Yoneda; 田康信米
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1991-12-02
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1993-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】構造が簡単で量産性に優れ、小さな消費電力
で電気的に敏速にインダクタンスを変化させることがで
きるインダクタンス可変コイルを得る。【構成】支持台１２にバイモルフ型アクチュエータ１
４を取り付ける。バイモルフ型アクチュエータ１４は、
２つの圧電素子１６，１８と、内部電極２０と、外部電
極２２，２４からなる。内部電極２０を端子２６に接続
し、外部電極２２，２４を端子２８に接続する。支持台
１２の電極３０とバイモルフ型アクチュエータ１４の電
極４０との間に、伸縮可能なコイル３６を取り付ける。
そして、端子２６と端子２８との間に電圧を印加し、バ
イモルフ型アクチュエータ１４を変位させる。それによ
って、コイル３６を伸縮させ、インダクタンスを変化さ
せる。この印加電圧の極性および電圧の大きさを制御す
ることによって、バイモルフ型アクチュエータの変位の
方向および変位量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はインダクタンス可変コ
イルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインダクタンス可変コイルとして
は、ねじなどを用いてコイルの磁芯の位置を変位させる
ものがあった。このようなインダクタンス可変コイルを
電気的に制御するためには、たとえばモータなどと組み
合わせて、磁芯の位置を変位させる方法がとられてい
る。

【０００３】また、別のインダクタンス可変コイルとし
ては、磁芯に１次巻線と２次巻線とを形成したものがあ
った。このインダクタンス可変コイルでは、１次巻線に
電流を流すことによって、磁芯の透磁率を変化させ、そ
れによってインダクタンスを変化させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁芯の
位置を制御するインダクタンス可変コイルでは、手動で
制御すると敏速なチューニングができず、モータを組み
合わせると装置が複雑になってしまう。また、磁芯に１
次巻線と２次巻線を形成したものでは、電気的に敏速な
インダクタンスのチューニングが可能であるが、インダ
クタンスを変化させるために巻線に常時電流を流してお
く必要があり、消費電力が大きくなってしまう。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、構
造が簡単で量産性に優れ、小さな消費電力で電気的に敏
速にインダクタンスを変化させることができるインダク
タンス可変コイルを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、伸縮可能な
コイルと、コイルの端部に連結する圧電素子とを含み、
圧電素子の変位に応じてコイルが伸縮するようにした、
インダクタンス可変コイルである。

【０００７】

【作用】圧電素子に電圧を印加することによって、圧電
素子が変位する。圧電素子の変位に応じて、コイルが伸
縮し、コイルのインダクタンスが変化する。

【０００８】

【発明の効果】この発明によれば、圧電素子に電圧を印
加することにより簡単にコイルを伸縮できるので、敏速
にインダクタンスを制御することができる。また、圧電
素子に印加する電圧を調整することによってコイルの伸
縮割合を制御できるため、所望のインダクタンスを得る
ことができる。さらに、このインダクタンス可変コイル
は電圧制御であるため、巻線に電流を流して透磁率を変
える電流制御に比べて、消費電力が極めて小さい。しか
も、モータなどを使用するものに比べて、その構造が簡
単であり、量産性に優れ、かつ製造コストが安くなる。
したがって、この発明によれば、ＬＣ共振回路の電気的
チューニングなど、適用範囲の広いインダクタンス可変
コイルを安価に提供することができる。

【０００９】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す正面図であ
る。このインダクタンス可変コイル１０は支持台１２を
含む。支持台１２は、たとえばプラスチックなどの絶縁
材料で形成される。この実施例では、支持台１２は、平
面を有する基台部１２ａと、この基台部１２ａの平面と
角度を有する傾斜部１２ｂとを含む。

【００１１】支持台１２の傾斜部１２ｂには、バイモル
フ型アクチュエータ１４が取り付けられる。バイモルフ
型アクチュエータ１４は、積層される２枚の圧電素子１
６，１８を含む。圧電素子１６，１８は、たとえばチタ
ン酸ジルコニウム酸鉛を主成分とし、図１の矢印に示す
ように、基台部１２ａ側からその反対側に向かって分極
処理されている。これらの圧電素子１６，１８の間には
内部電極２０が形成される。さらに、圧電素子１６，１
８の傾斜部１２ｂに固定されていない部分の外面には、
２つの外部電極２２，２４が形成される。これらの内部
電極２０および外部電極２２，２４は、たとえば銀ペー
ストなどを用いて形成される。そして、内部電極２０が
端子２６に接続され、２つの外部電極２２，２４が端子
２８に接続される。

【００１２】支持台１２の基台部１２ａの端部には、電
極３０が形成される。さらに、バイモルフ型アクチュエ
ータ１４の外部電極２４の端部には、プラスチックなど
の絶縁板３２が形成され、この絶縁板３２上に電極３４
が形成される。これらの電極３０と電極３４との間に、
コイル３６が取り付けられる。コイル３６は、たとえば
銅を主成分とする金属で伸縮可能に形成される。そし
て、このコイル３６の両端部が、電極３４および電極３
６に取り付けられる。さらに、電極３０は端子３８に接
続され、電極３４は端子４０に接続される。

【００１３】このインダクタンス可変コイル１０では、
端子２６と端子２８との間に電圧を印加することによっ
て、圧電素子１６，１８が変位し、それに従ってバイモ
ルフ型アクチュエータ１４が変位する。たとえば、端子
２６に負の電圧を印加し、端子２８に正の電圧を印加す
ると、図２に示すように、印加電圧の大きさに応じて、
バイモルフ型アクチュエータ１４は基台部１２ａと反対
の方向に反り、コイル３６が伸長する。その結果、端子
３８と端子４０との間のインダクタンスは減少する。反
対に、端子２６に正の電圧を印加し、端子２８に負の電
圧を印加すると、図３に示すように、印加電圧の大きさ
に応じて、バイモルフ型アクチュエータ１４は基台部１
２ａ側に反る。その結果、端子３８と端子４０との間の
インダクタンスは増加する。このように、端子２６と端
子２８との間に印加する電圧の極性および電圧の大きさ
を制御することにより、端子３８と端子４０との間のイ
ンダクタンスを所望の値に変化させることができる。

【００１４】図４はこの発明の他の実施例を示す正面図
である。この実施例では、支持台１２は、断面３角形に
形成され、２つの傾斜面にバイモルフ型アクチュエータ
１４が取り付けられる。このとき、図４の矢印に示すよ
うに、２つのバイモルフ型アクチュエータ１４の圧電素
子１６，１８は、互いに分極方向が逆向きになるように
配置される。そして、２つのバイモルフ型アクチュエー
タ１４に形成された電極３４間にコイル３６が取り付け
られる。このインダクタンス可変コイル１０では、２つ
のバイモルフ型アクチュエータ１４の内部電極２０が端
子２６に接続され、外部電極２２，２４が端子２８に接
続される。そして、一方のバイモルフ型アクチュエータ
１４に形成された電極３４が端子３８に接続され、他方
のバイモルフ型アクチュエータ１４に形成された電極３
４が端子４０に接続される。

【００１５】このインダクタンス可変コイル１０では、
端子２６に負の電圧を印加し、端子２８に正の電圧を印
加すると、印加電圧の大きさに応じて、２つのバイモル
フ型アクチュエータ１４は互いに拡がる方向に反る。そ
のため、コイル３６は伸長し、その結果、端子３８と端
子４０との間のインダクタンスは減少する。反対に、端
子２６に正の電圧を印加し、端子２８に負の電圧を印加
すると、２つのバイモルフ型アクチュエータ１４は互い
に近づく方向に反る。そのため、コイル３６は収縮し、
その結果、端子３８と端子４０との間のインダクタンス
は増加する。このように、図４に示すインダクタンス可
変コイル１０においても、端子２６と端子２８との間に
印加する電圧の極性と電圧の大きさを制御することによ
って、所望のインダクタンスを得ることができる。

【００１６】図５はこの発明のさらに他の実施例を示す
正面図である。このインダクタンス可変コイル１０で
は、図１に示すインダクタンス可変コイルにおいて、絶
縁板３２およびその上面の電極３４を取り除いた構造に
なっている。したがって、このインダクタンス可変コイ
ル１０では、端子２８と端子３８との間にインダクタン
スが得られる。さらに、バイモルフ型アクチュエータ１
４は、内部電極２０と外部電極２２，２４で圧電素子１
６，１８を挟む構造であるため、内部電極２０と外部電
極２２との間および内部電極２０と外部電極２４との間
に、静電容量が形成される。したがって、このインダク
タンス可変コイル１０では、図６に示すように、端子２
６，端子２８および端子３８の間にＬＣ回路が形成され
る。そして、端子２６と端子２８との間に印加する電圧
の極性および電圧の大きさを制御することにより、ＬＣ
回路の回路定数を変化させることができる。

【００１７】このように、この発明のインダクタンス可
変コイルでは、圧電素子に印加する電圧を制御すること
によって、所望のインダクタンスを得ることができる。
しかも、電圧制御であるため、従来のような電流制御の
ものに比べて、消費電力を減らすことができる。さら
に、モータなどを用いてインダクタンスを制御するもの
に比べて、構造が簡単であり、安価に量産することがで
きる。

【００１８】なお、上述の各実施例では、コイル３６を
伸縮させるためにバイモルフ型の圧電アクチュエータを
用いたが、ユニモルフ型の圧電アクチュエータを用いる
など、他のアクチュエータを用いてコイルを伸縮させて
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す正面図である。

【図２】図１に示すインタクタンス可変コイルのインダ
クタンスを減少させるときの動作状態を示す正面図であ
る。

【図３】図１に示すインタクタンス可変コイルのインダ
クタンスを増加させるときの動作状態を示す正面図であ
る。

【図４】この発明の他の実施例を示す正面図である。

【図５】この発明のさらに他の実施例を示す正面図であ
る。

【図６】図５に示すインダクタンス可変コイルの等価回
路図である。

【符号の説明】

１０インダクタンス可変コイル１４バイモルフ型アクチュエータ１６圧電素子１８圧電素子３６コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伸縮可能なコイルと、前記コイルの端部
に連結する圧電素子とを含み、前記圧電素子の変位に応じて前記コイルが伸縮するよう
にした、インダクタンス可変コイル。