JPS6028120Y2 - 可変コンデンサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は可変コンデンサ、詳述するなら互いに電気的に
絶縁され、且つ、所定の間隔をおいて平行に配設された
第１のステータ極板と第２のステータ極板との間に、板
厚の大きｌ、＞（１−少極板を出入り自在腰革１と第２
のステータ極板の間隔を両者間に介挿したロータ極板に
よってせばめ、実質的に第１と第２のステータ電極間に
生じる静電容量を可変自在とした、回転角検出用センサ
等に好適な可変コンデンサに関し、特に、該コンデンサ
の対湿特性を改善することを目的とする。

以下、本考案の詳細を第１図〜第６図に示した１実施例
によって説明する。

第１図において、１，２は金属製の前側板および後側板
で、平行に配設され、１端を前側板１に強嵌合した金属
製の支柱３（図示では１個のみを示しであるが、間隔を
おいて複数個設置される）および該支柱３に後側板２を
介して螺合したネジ体４によって、両者１，２は結合さ
れている。

５．６は前側板１および後側板２の中心孔に各々取付け
た金属製の軸受で、両者５，６間に金属製のロータ軸７
（支持棒）が回転自在に保持されている。

７ａは、前側板１から突出したロータ軸７の駆動部、８
は前記軸受５と当接したワッシャ、９はロータ軸７に固
着されたストッパ用のカム体で、前側板１等に設けた突
起（図示せず）と協働して、ロータ軸７の回転量を規制
する。

１０は、前側板１と後側板２との間に位置するロータ軸
７の細径部７ｂに嵌挿されたセラミック酸の筒体で、該
筒体上にセラミック酸のワッシャ１１・・・を介して板
厚の大きい金属製のロータ極板１２・・・が順次挿通・
積層されている。

そして、上記ロータ極板１２・・・並びにワッシャ１１
・・・は、金属製の円板１３を介してロータ軸７に螺合
されたナツト１４によって密着して押え付けられており
、ロータ軸７に電気的に絶縁して取付けた該ロータ極板
１２は、ロータ軸７の回動に伴って一体に回動するよう
になっている。

１５は１端を円板１３に電気的に接続・固着したアース
バネで、他端を後側板２に同じく電気的に接続・固着し
てあり、ロータ軸７を後側板２に確実に導通させている
。

１６は、前側板１および後側板２間に金属製ブツシュ１
７．１７を介して取付けた金属製の支柱（支持棒）で、
該支柱１６にはセラミック酸の筒体１０が嵌合されてい
る。

該筒体１０上には、金属製のワッシャ１８．１８を介し
て互いに電気的に接続された金属製の第１のステータ極
板１９・・・が回動不能に保持されており、支柱１６の
段部と下段のステータ電極１９との間、および上段のス
テータ電極１９と支柱１６に螺合されるナツト２０との
間にセラミック製のワッシャ１１をそれぞれ介在させて
あり、上記ナツト２０によって第１のステータ極板１９
・・・はワッシャ１１．１６を介して互いに等間隔且つ
平行に支柱１６上に取付けられている。

即ち、第１のステータ極板１９群は支柱１６上に電気的
に絶縁した状態で保持してあり、図示していないが、２
本の支柱１６．１６によって保持される構造となってお
り、該第１のステータ極板１９・・・間には、前記ロー
タ極板１２・・・が２枚づつ位置するようになっている
。

２１．２１は金属板よりなる第２のステータ極板で、互
いに電気的に導通され、前記第１のステータ極板１９群
と同様の構造で２本の支柱（図示せず）にセラミック製
の筒体１０、ワッシャ１１を介して絶縁された状態で取
付けられていると共に、該第２のステータ極板２１は、
前記第１のステータ極板１９とも電気的に絶縁されてい
る。

そして、第２のステータ極板２１は、前記第１のステー
タ極板１９．１９間に位置した２枚のロータ極板１２．
１２間に位置しており、換言するなら互いに電気的に絶
縁された第１と第２のステータ極板１９．２１は、その
間にロータ極板１２を一枚づつ介挿した状態で積層され
ている。

２２はセラミック製のプリント基板で、前記各支柱１６
の先端部で保持されており、必要に応じ各支柱６と基板
２２のアースパターンとが接続・固着される。

又、該基・板２２にはＣＲ発振器を構成する回路素子が
組込まれており、前記第１と第２のステータ極板１９，
２１からのリード片（図示せず）が基板２２上の所定パ
ターンと接続・固着されている。

２３は、上述した可変コンデンサ本体並びにプリント基
板２２を収納した金属製のケースで、前記前側板１にネ
ジ２４止めされており、その開放面に金属製のカバー２
５が嵌着されている。

なお、第１図において、２６はプリント基板２２に一端
を接続・固着した外部接続用の端子、２７はケース２３
に取付けた端子保持体、２８はオイル含浸フェルトより
なるブツシュである。

上記構成の可変コンデンサは、原理的には第２図に示し
たように、実質的に静電容量がない程度に離間して相対
向した第１のステータ極板１９と第２のステータ極板２
１との間に、板厚の大きいロータ極板１２が出入りし、
ロータ極板１２が両ステータ極板１９．２１に介挿され
た箇所においてはロータ極板１２と第１、第２のステー
タ極板１９．２１との間に静電容量を生じ、即ち、第１
と第２のステータ極板１９．２１間の距離が実質的にせ
ばまり、第１と第２のステータ電極１９゜２１間に実質
的に静電容量が生じることを利用した所謂ギャップ可変
形可変コンデンサーの一種となっている。

第３図は第２図の構成の等価回路であり、図において、
Ｃ□、Ｃ１はロータ極板１２と両ステータ極板１９．２
１での容量、Ｃ２，Ｃ２は両ステータ極板１９．２１と
アースとの間の浮遊容量、Ｃ３はロータ極板１２とアー
スとの間の浮遊容量である。

第４図は、第１図の可変コンデンサの２対向相当分（図
示ではその↓）の等価回路を示しており、同図において
、Ｃ４はロータ極板１２間の浮遊容量である。

上記原理および構成よりなる可変コンデンサＣは第５図
示のＣＲ発振器の可変容量として用いられ、ロータ軸７
の変位を周波数変化として取出し、各種機器の回転角を
検出するようになっている。

なお、同図において、３０はオペアンプである。

上述の説明から明らかなように、該実施例の構成におい
ては、第１、第２のステータ極板１９゜２１並びにロー
タ極板１２と、アース（金属製支持棒）との間には絶縁
物であるセラミック１０゜１１が介在して微少容量をも
ち、これがコンデンサの最小容量に寄与しているため、
この浮遊容量の変動は周波数変動率として顕著に表われ
、殆んど周波数変動のないことが要求されるこの種精密
測定用の可変コンデンサにあっては致命的に欠陥となる
場合がある。

特に、セラミックは高周波的にも熱的にも安定している
が、対湿特性の点で問題がある。

そこで、本願考案においては前記セラミック製の筒体１
０並びにワッシャ１１にシリコンを浸透させてあり、こ
れによってセラミックの吸水性を断つように構成しであ
る。

即ち、該実施例においては、セラミック酸のワッシャ１
１および筒体１０をシリコン撲水剤（東芝シリコン■製
、シリコン撲水剤）中に１〜５分程度浸漬し、これを取
出した後、高温槽で約２５０度まで加熱し、アニールを
行なっである。

上記シリコン処理を施こしたセラミック製ワッシャ１１
．筒体１０を用いた場合と、シリコン処理を施こさない
ワッシャ１１、筒体１０を用いたものを対湿特性（相対
湿度−周波数変動率）で対比すると、シリコン処理を施
こさないものは、第７図示のように相対湿度９０％にお
いて約３％の周波数変動があったものに対し、第６図示
のようにシリコン処理を施したものでは、同じく相対湿
度９０％においては０．４％の周波数変動率しか認めら
れず、極めて対湿特性が優れていることが確認された。

なお、上記実施例においては所謂ギャップ可変形の可変
コンデンサを例にとったが、ステータ極板又はロータ極
板を接地された金属製支持体にセラミック製絶縁体を介
して取付ける可変コンデンサであれば、本願考案が適用
し得ること勿論である。

以上、詳述したように本願考案によれば、セラミックの
吸水性に起因するロータ極板および／又はステータ極板
とアース間との容量変動を抑止でき、従って、コンデン
サ全体の対湿特性を著しく改善でき、精密測定用の可変
コンデンサに用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本考案の１実施例に係り、第１図は可
変コンデンサの回正面図、第２図は原理説明図、第３図
はその等価回路図、第４図は第１図示の可変コンデンサ
のシに相当する等価回路図、第５図は該可変コンデンサ
が用いられたＣＲ発振器の回路図、第６図は対湿特性を
示すグラフ、第７図は従来の対湿特性を示すグラフであ
る。 １・・・・・・前側板、２・・・・・・後側板、７・・
・・・・ロータ軸、１０・・・・・・セラミック酸の筒
体、１１・・・・・・セラミック酸のワッシャ、１２・
・・・・田−夕極板、１６・・・・・・支柱、１９・・
・・・・第１のステータ極板、２１・・・・・・第２の
ステータ極板、２２・・・・・・プリント基板、２３・
・・・・・ケース、２５・・・・・・カバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステータ極板および／又はロータ極板を、接地された金
   属製支持体に、シリコン処理を施こしたセラミック酸の
   絶縁体を介して取付けたことを特徴とする可変コンデン
   サ。