JPH1187173A

JPH1187173A - 可変コンデンサ

Info

Publication number: JPH1187173A
Application number: JP9242304A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Shibata; 泰伸柴田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 1999-03-30
Anticipated expiration: 2017-09-08
Also published as: JP3387382B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ステータ電極およびこれ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、その端縁をステータに対向させなが
ら、ステータに固定され、ロータ電極に電気的に接続さ
れる、導電性のカバーとを備える、可変コンデンサにお
いて、これを小型化したとき、カバーの端縁やロータと
ステータ端子とが互いに近接した位置にもたらされるこ
とになるが、たとえばロータの回転時にロータやカバー
の位置ずれが生じたとき、短絡や耐電圧不良の問題が生
じやすい。【解決手段】ステータ端子２７を、ステータ２２にお
ける、カバー２４の端縁４０が対向する面４１上にまで
延びないように形成して、カバー２４の端縁４０やロー
タ２３とステータ端子２７とをできるだけ離隔させる。

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、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８は、この公報に記載された可変コンデ
ンサを示している。図８を参照して、可変コンデンサ１
は、ステータ電極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。

【０００３】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
回転可能なように収容する形状を有していて、ステータ
３に固定される。カバー６には、ロータ５を回転操作す
るた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。

【０００４】このような可変コンデンサ１において、ス
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に接触する導電性のカバー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。

【０００５】

【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。カバー６は、前述のようにロータ５を収容す
る形状を有している結果として、その端縁１１をステー
タ３に対向させている。

【０００６】他方、ステータ端子９は、前述したよう
に、ステータ３の端部外表面上に形成された導電膜によ
って与えられる。この導電膜は、一般的には、ステータ
３の端部を、所定の厚みを有する導電性ペーストからな
る層内に突入させることによって、ステータ３の端部に
導電性ペーストを付与し、これを焼き付けることにより
形成される。

【０００７】このような方法でステータ端子９を形成す
るため、ステータ端子９は、図８（ｂ）の一部を拡大し
て示す図９においてよく現れているように、ステータ３
の端面だけでなく、この端面に隣接する面にまで一部延
びるように形成されるのが通常である。ここで、特に、
ステータ３における、ロータ５の下面が対向する面１２
に注目すると、ステータ端子９は、この面１２上にまで
延びる部分１３を有している。

【０００８】このようなことから、カバー６の端縁１１
あるいはロータ５の周面とステータ端子９の部分１３と
は、互いに直接対向する状態となる。ここで、カバー６
およびロータ５はロータ電極４と同電位であり、他方、
ステータ端子９はステータ電極２と同電位であるので、
これらカバー６の端縁１１あるいはロータ５の周面とス
テータ端子９の部分１３との間で、仮に短絡が生じたり
すると、可変コンデンサ１の機能が停止してしまう。こ
のような短絡の防止や耐電圧性の向上のためには、カバ
ー６の端縁１１あるいはロータ５の周面とステータ端子
９の部分１３とを互いにできるだけ離隔して位置させる
ことが望ましい。

【０００９】しかしながら、たとえば、可変コンデンサ
１の小型化あるいは低背化を図ろうとする場合などにお
いて、これらカバー６の端縁１１あるいはロータ５の周
面とステータ端子９の部分１３とが互いに近接する状況
がもたらされることがある。可変コンデンサ１の小型化
を図ろうとする場合、たとえば、ステータ３の図８によ
る左右方向の寸法を小さくすることが有効である。これ
に対して、ロータ５の直径を短くすると、取得し得る最
大静電容量が小さくなるため、この最大静電容量を維持
するためには、ロータ５の直径をあまり変えることはで
きない。そのため、最大静電容量を維持しながら、可変
コンデンサ１の小型化を図ろうとする場合、ステータ３
の図８による左右方向の寸法のみが小さくされ、その結
果、カバー６の端縁１１とステータ端子９の部分１３と
の間、さらにはロータ５の周面とステータ端子９の部分
１３との間が互いに近接した設計とせざるを得ないこと
になってしまう。

【００１０】その結果、可変コンデンサ１の組立時にお
いてステータ３に対するロータ５やカバー６の位置合わ
せに誤差が生じたり、ロータ５の回転時においてカバー
６やロータ５の位置ずれが生じたりしたときには、カバ
ー６の端縁１１とステータ端子９の部分１３との間、あ
るいは、ロータ５の周面とステータ端子９の部分１３と
の間で、短絡や耐電圧不良の問題が生じる危険性があ
る。

【００１１】そこで、この発明の目的は、上述したよう
な短絡や耐電圧不良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。

【００１２】

【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、その端縁を
ステータに対向させながら、ステータに固定され、かつ
ロータ電極に電気的に接続される、導電性のカバーとを
備え、上述した技術的課題を解決するため、ステータ端
子が、ステータにおける、カバーの端縁が対向する面上
にまで延びないように形成されていることを特徴として
いる。

【００１３】この発明は、特に、ステータが、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
表面上にステータ端子を形成した構造を有する、可変コ
ンデンサに対して有利に適用される。上述した可変コン
デンサにおいて、ステータ端子が、ステータの外表面上
に形成された導電膜によって与えられるとき、この導電
膜は、好ましくは、形成後において、その一部が除去さ
れることによって、ステータにおける、カバーの端縁が
対向する面上にまで延びないようにされる。

【００１４】また、この発明は、カバーに、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、ロータに接触して、このロータを
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、そのような可変コンデン
サに対して有利に適用される。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１ないし図７は、この発明の一
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２
１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。また、図７は、図３の一部を拡大して示す断面
図である。

【００１６】可変コンデンサ２１は、大きくとらえる
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。

【００１７】以下、上述した各要素の詳細な構造につい
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。

【００１８】なお、このように、２つのステータ電極２
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。

【００１９】ステータ２２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。

【００２０】ロータ２３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。

【００２１】調整用穴３４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。

【００２２】ばね作用部３５には、好ましくは、ロータ
２３に実質的に点接触する突起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。

【００２３】カバー２４には、また、下方へ延びる係合
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。

【００２４】また、カバー２４には、係合片３７および
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。

【００２５】このとき、カバー２４に設けられたロータ
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。

【００２６】このようにして、可変コンデンサ２１の組
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。

【００２７】また、可変コンデンサ２１の組立状態にお
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。したが
って、ロータ２３は、ステータ２２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。

【００２８】このような可変コンデンサ１において、カ
バー２４は、前述のようにロータ２３を収容する形状を
有している結果として、図７によく示されているよう
に、その端縁４０をステータ２２に対向させている。他
方、ステータ端子２７および２８は、前述したように、
ステータ２２の端部外表面上に形成された導電膜によっ
て与えられる。この導電膜は、前述した従来の場合と同
様、一般的には、ステータ２２の各端部を、所定の厚み
を有する導電性ペーストからなる層内に突入させること
によって、ステータ２２の各端部に導電性ペーストを付
与し、これを焼き付けることにより形成される。

【００２９】したがって、ステータ端子２７および２８
は、ステータ２２の各端面だけでなく、これら各端面に
隣接する面にまで一部延びるように形成されるのが通常
であり、そのため、ステータ２２における、ロータ２３
の下面が対向する面４１にまで延びるように形成される
ことになる。しかしながら、この実施形態では、ステー
タ端子２７および２８は、ステータ２２の面４１上にま
で延びないように形成される。すなわち、ステータ端子
２７および２８の一部であって、ステータ２２の面４１
上にある部分は、ステータ端子２７および２８の形成後
において、研磨やラッピング等により除去される。

【００３０】図７には、このように一部が除去された一
方のステータ端子２７が図示されている。この除去の結
果、図７に示すように、ステータ端子２７の上端部は、
カバー２４の端縁４０あるいはロータ２３の周面に対し
て、比較的長い距離を隔てて位置されることができる。
したがって、可変コンデンサ２１の組立時においてステ
ータ２２に対するロータ２３やカバー２４の位置合わせ
に誤差が生じたり、ロータ２３の回転時においてカバー
２４やロータ２３の位置ずれが生じたりしても、カバー
２４の端縁４０とステータ端子２７の上端部との間、あ
るいは、ロータ２３の周面とステータ端子２７の上端部
との間で、短絡や耐電圧不良の問題が生じる危険性を低
減することができる。

【００３１】なお、この実施形態では、研磨やラッピン
グ等を適用するときの能率性のため、ステータ端子２７
および２８の双方について、ステータ２２の面４１上に
ある部分が除去されたが、ステータ端子として有効な一
方のステータ端子２７についてのみ、面４１上にある部
分が除去されてもよい。また、ステータ端子２７および
２８を導電膜で形成するとき、これらが、当初から、ス
テータ２２の面４１上に形成されないようにしてもよ
い。たとえば、導電性ペーストを付与するとき、マスク
を施したり、印刷を選択的な領域にのみ適用したりすれ
ば、このことが可能である。

【００３２】また、ステータ端子２７および２８のため
の導電膜の形成は、導電性ペーストによる方法の他、湿
式めっき、乾式めっき等を用いたり、これらの方法を併
用したりしてもよい。また、ステータ端子２７および２
８は、導電膜によって形成するのではなく、たとえば、
金属箔または金属板等の部材を用いて形成してもよい。

【００３３】また、上述の実施形態では、カバー２４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自身とにより形成
しながら、カバー２４にロータ端子３９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、たとえば表面の
み導体を形成したもので置き換えてもよい。

【００３４】

【発明の効果】このように、この発明によれば、ステー
タ上に形成されたステータ端子が、ステータにおける、
カバーの端縁が対向する面上にまで延びないようにされ
ているので、カバーの端縁とステータ端子との間やロー
タの周面とステータ端子との間を比較的離隔させること
ができる。したがって、可変コンデンサの組立時におい
てステータに対するロータやカバーの位置合わせに誤差
が生じたり、ロータの回転時においてカバーやロータの
位置ずれが生じたりしても、これらカバーの端縁とステ
ータ端子との間やロータの周面とステータ端子との間で
短絡や耐電圧不良の問題が生じる可能性を低減できる。
そのため、短絡や耐電圧不良の問題にあまり遭遇するこ
となく、可変コンデンサの小型化あるいは低背化を図る
ことができる。

【００３５】この発明において、ステータが、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
表面上にステータ端子を形成した構造を有している場合
には、ステータ電極とロータ電極との対向距離を短くし
て取得最大静電容量を大きくするためには、ステータ内
におけるステータ電極を、ロータあるいはカバーに近接
して位置させなければならず、その結果、ステータ電極
に電気的に接続されるステータ端子も、ロータあるいは
カバーに近接して位置するようになってしまう。そのた
め、ステータ端子にあっては、ステータにおける、カバ
ーの端縁が対向する面上にまで延びるように安易に設計
される傾向があり、結果として、短絡や耐電圧不良の問
題に遭遇しやすくなってしまう。したがって、このよう
な構造のステータを備える可変コンデンサにおいて、上
述のように、ステータ端子を、ステータにおける、カバ
ーの端縁が対向する面上にまで延びないように積極的に
設計することは、短絡や耐電圧不良の問題を回避すると
いう課題の解決のためには、極めて有意義である。

【００３６】また、上述した特定的な構造を有するステ
ータを備える可変コンデンサにおいて、ステータ端子
が、ステータの外表面上に形成された導電膜によって与
えられるとき、この導電膜の形成後において、その一部
を除去することによって、ステータ端子が、ステータに
おける、カバーの端縁が対向する面上にまで延びないよ
うにすると、導電膜の形成を能率的に行なうことができ
る。

【００３７】また、カバーに、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、ロータに接触して、この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、そのような可変コンデンサは、小型化
および低背化を図るのに有利であるので、このような可
変コンデンサに対して、この発明が適用されるとき、上
述したような短絡や耐電圧不良の問題が生じる可能性を
低減できるという効果は一層意義深いものとなる。

【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２
１の外観を上面側から示す斜視図である。

【図２】図１に示した可変コンデンサ２１の外観を下面
側から示す斜視図である。

【図３】図１に示した可変コンデンサ２１の断面図であ
る。

【図４】図１に示した可変コンデンサ２１に備える要素
を分解して示す斜視図である。

【図５】図４に示したロータ２３を下面側から示す斜視
図である。

【図６】図４に示したステータ２２を下面側から示す斜
視図である。

【図７】図３の一部を拡大して示す断面図である。

【図８】この発明にとって興味ある従来の可変コンデン
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。

【図９】図８（ｂ）の一部を拡大して示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２１可変コンデンサ２２ステータ２３ロータ２４カバー２５ステータ電極３１ロータ電極３４調整用穴３５ばね作用部３７，３８係合片４０カバーの端縁４１ステータにおける、カバーの端縁が対向する面

Claims

【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、その端縁を
前記ステータに対向させながら、前記ステータに固定さ
れ、かつ前記ロータ電極に電気的に接続される、導電性
のカバーとを備え、前記ステータ端子は、前記ステータにおける、前記カバ
ーの端縁が対向する面上にまで延びないように形成され
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
前記ステータ端子を形成した構造を有する、請求項１に
記載の可変コンデンサ。
【請求項３】前記ステータ端子は、前記ステータの外
表面上に形成された導電膜によって与えられ、前記導電
膜は、形成後において、その一部が除去されることによ
って、前記ステータにおける、前記カバーの端縁が対向
する面上にまで延びないようにされている、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いる、請求項１ないし３
のいずれかに記載の可変コンデンサ。