JPS6342518Y2

JPS6342518Y2 -

Info

Publication number: JPS6342518Y2
Application number: JP8068781U
Authority: JP
Priority date: 1981-05-30
Filing date: 1981-05-30
Publication date: 1988-11-08
Also published as: JPS57193231U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、可変コンデンサに関するものであ
る。

従来の可変コンデンサとしては、誘電体磁器を
可変容量層とする可変磁器コンデンサが良く知ら
れている。可変磁器コンデンサの一般的な構造
は、第１図Ａ，Ｂに示すように、酸化チタン、チ
タン酸カルシウム系等の高誘電率の誘電体磁器を
用いて略円環状に形成したロータ１の一面上に、
中心孔１ａの軸心を中心とする半円状のロータ電
極２を設けると共に、前記中心孔１ａに嵌挿した
金属製の回転軸３の頭部３ａを、ロータ電極２に
対して半田付け等の手段で固着し、更に回転軸３
をステータ４の中心孔４ａ内に緩く嵌挿してステ
ータ４上にロータ１を重ね合せた後、ステータ４
の下面から突出する回転軸３の先端部を、金属製
のロータ端子５の弾性取付部６の取付孔６ａに挿
通させ、かつロータ端子５の舌片７をステータ４
に設けた溝８内に嵌合させた状態で、回転軸３の
先端部をカシメ具で外側に押し開きながら、取付
部６の上端縁をステータ４の下面に強く押圧し、
ロータ１とステータ４との間に取付部６の弾発力
を加え、両者１，４を互に圧接させる構造となつ
ている。また、ステータ４には、ロータ１を取付
ける一面上に、回転軸心を中心とする半円状のス
テータ電極４ｂ、そのリード電極４ｃおよびダミ
ー電極４ｄを被着形成すると共に、ステータ４の
厚み方向に貫設した挿通孔９内に金属製のステー
タ端子１０を挿入し、該ステータ端子１０の先端
部をリード電極４ｄに半田付けしてある。

この実施例のほか、ロータ１を金属材料によつ
て構成し、その下面に形成されたロータ電極面と
ステータ電極との間に薄円板状の誘電体磁器を介
在させたものや、ステータ電極４ｂを金属材料に
よつて構成したもの等、他のタイプのものも知ら
れている。これらの可変磁器コンデンサは、温度
特性、周波数特性が良好で、しかも小型かつ安価
に製作できる利点があり、従来より、VHFチユ
ーナ、UHFチユーナ、電子同調チユーナ、FM
チユーナ等の民生機器または通信機器の同調、発
振回路、マツチング回路、プローブ回路等の同
調、容量補正用として広く使用されている。

しかしながら、第１図Ａ，Ｂで代表される従来
の可変磁器コンデンサは、ロータ電極との間に誘
電体磁器を挾み、ロータを誘電体磁器と共に、ま
たは誘電体磁器から独立してその面上で面接触回
転させ、ロータ電極とステータ電極との重なり面
積を変えて容量を可変する構造であるから、回転
接触面となるロータ、誘電体磁器またはステータ
のステータ電極面を、オプチカルフラツトに仕上
げ、各回転接触界面に空気層が介在することがな
いようにしなければならない。回転接触界面に空
気層が介在すると、取得容量が減少し、回転角度
−容量特性にバラツキやムラが発生し、または直
線性が悪化する等の欠点を生じるからである。こ
のため、従来の可変磁器コンデンサは、各回転接
触面の鏡面研磨工程が必要となり、加工が面倒
で、かつ長時間を要し、量産性に欠け、コスト高
になる難点があつた。

しかも、ロータ、誘電体磁器およびステータの
各回転接触面は、回転軸とロータ端子とのバネ結
合により互に圧接させてあるが、元来、弾力性の
ない磁器または金属によつて構成されているた
め、上述のような鏡面研磨加工を施して回転接触
面をオプチカルフラツトに仕上げた場合でも、組
立の巧拙または接触界面の僅かの凹凸もしくは塵
埃の付着等によつて、各回転接触面における対接
平行度が失われ、容量特性が悪化するという欠点
があつた。

また、ロータ、ステータのほか、金属材料で成
る回転軸、ステータ端子およびロータ端子等を必
要とし、構造が複雑で、部品点数および加工、組
立工数が多く、それが信頼性を低下させ、コスト
アツプを招く原因となつていた。

本考案は上述する従来の欠点を除去し、回転接
触面に鏡面研磨加工を施す必要がなく、加工コス
ト、電極形成コストが安価で、しかも構造が簡単
で部品点数が少なく、組立の容易な高信頼度かつ
安価な可変コンデンサを提供することを目的とす
る。

この目的を達成するため、本考案に係る可変コ
ンデンサは、ステータに設けたステータ電極と、
絶縁樹脂でなるロータの表面に設けたロータ電極
との間に、ガラス誘電体より成る容量層を介在さ
せたことを特徴とする。

以下実施例たる添付図面を参照し、本考案の内
容を具体的に説明する。第２図Ａは本考案に係る
可変コンデンサの部分欠損平面図、第２図Ｂは第
２図ＡのB₁−B₁線上における正面断面図である。
図において、１１はステータ、１２はロータであ
る。

前記ステータ１１は、第３図Ａ，Ｂにも示すよ
うに、アルミナ、フオルステライトもしくはステ
アタイト等の低誘電率で機械的強度の大きい絶縁
磁器または絶縁樹脂によつて平板状に形成し、そ
の一面上に、ロータ１２の回転軸心０に関して対
称となる如く、中心ギヤツプg₁によつて互に分離
された２つの半円状のステータ電極１３，１４を
被着形成すると共に、このステータ電極１３，１
４の上に容量層となるガラス誘電体層１５を均一
な層厚となるように被着させてある。また、ステ
ータ電極１３，１４の互に相反する一端は、ステ
ータ１１の両端部に導出し、ステータ１１の両端
部に設けた端部電極１６，１７に各別に導通させ
てある。

また、前記ロータ１２は、第４図にも示すよう
に、合成樹脂の絶縁材料で略円板状に形成すると
共に、その一面側の中心部に回転軸１８を突設
し、回転軸１８を設けた一面側に、該回転軸１８
を両側から挾むようにして、ギヤツプg₂によつて
互に分離された半円状のロータ電極１９，２０を
被着形成した構造となつている。なお、２１はド
ライバ等の回転調整用治具を挿入する調整溝であ
る。

このロータ１２をステータ１１に取付けるに
は、ステータ１１上のガラス誘電体層１５の方向
からその中心孔１１ａ内に、ロータ１２の回転軸
１８を挿入し、回転軸１８の先端部をカシメ具で
外側に押し開き、ステータ１１の下面に圧着す
る。これにより、ロータ１２は自己の弾発力によ
つて適度の回転トルクを持つようにステータ１１
上に取付けられ、そのロータ電極１９，２０がガ
ラス誘電体層１５の表面に密着して回転し得る構
造となる。

このように、本考案においては、従来と異なつ
て、ステータ電極１３，１４とロータ電極１９，
２０との間にガラス誘電体層１５を介在させた構
造となるから、次のような効果を得ることができ
る。

(イ) ガラス誘電体層１５は、ガラス誘電体ペース
トをスクリーン印刷法等の手段によつて均一な
層厚となるように印刷塗布し、かつ焼付けるこ
とによつて形成されるものであり、その表面が
極めて平滑な平面となる。このため、容量層を
誘電体磁器によつて構成した場合に不可欠であ
つた鏡面研磨工程が不要となり、加工、組立が
非常に容易になり、量産性が向上し、コストが
大幅に低減される。

(ロ) ガラス誘電体層１５の誘電率ε_sは誘電体磁器
に比較して低いけれども、その層厚を、たとえ
ば5μｍ〜10μｍ程度の層厚とすることが可能で
あるから、誘電体磁器を用いた場合と勝るとも
劣らない取得容量を確保することができる。

(ハ) 本実施例のように、ステータ電極１３，１４
を容量層中に埋設した構造をとる場合、容量層
を誘電体磁器によつて構成するとすれば、ステ
ータ電極１３，１４は誘電体磁器の焼成温度
（1350℃前後）に耐え得る高融点の貴金属、た
とえば金、白金、パラジウムもしくはこれらの
合金またはこれらと銀の合金を使用しなければ
ならず、電極コストが極めて高くなる。これに
対し、本考案においては、容量層をガラス誘電
体層１５によつて構成してあるので、フリツト
ガラス等をスクリーン印刷した後、800℃前後
で焼付けるだけで良く、その熱処理工程が簡単
になると共に、ステータ電極１３，１４を安価
な銀または卑金属によつて形成することが可能
となり、電極形成コストが大幅に低減される。

更に、ロータ１２は、従来のロータ部材である
金属や磁器等に比較して弾力性に富む絶縁樹脂で
形成してあるから、ロータ１２自体の弾力性を利
用して、適度の圧接力となるように、ロータ電極
１９，２０をガラス誘電体層１５に密着させるこ
とができる。このため、ロータ電極１９，２０と
ガラス誘電体層１５との間の回転接触が良好にな
り、容量一回転角度特性の直線性及び再現性が向
上する。また、ガラス誘電体層１５をステータ１
１とロータ１２との間で締付けた場合、ガラス誘
電体１５に加わる締付力がロータ１２の有する弾
力性によつて吸収緩和されるので、薄くて脆いガ
ラス誘電体層１５の破損、割れ及び亀裂等を防止
できる。

第５図は本考案に係る可変コンデンサの等価回
路図である。図示するように、本考案に係る可変
コンデンサは、ステータ１１の端部に設けた端部
電極１６−１７間に、ロータ電極１９とステータ
電極１３，１４との重なり面積による可変容量
C₁，C₂の直列回路およびロータ電極２０とステ
ータ電極１３，１４との重なり面積による可変容
量C₃，C₄の直列回路を並列に接続した回路構成
となる。第６図はステータ電極１３，１４に対す
るロータ電極１９，２０の回転角度と、その時の
容量変化を示す図であり、ステータ電極１３，１
４に対してロータ電極１９，２０が平行になつた
とき、取得容量が最小値C_MINとなり、ステータ電
極１３，１４に対してロータ電極１９，２０が直
角に交叉するとき、取得容量が最大値C_MAXとな
る。取得容量が最大値C_MAXとなるときは、ロー
タ電極１９とステータ電極１３，１４との重なり
面積およびロータ電極２０とステータ電極１３，
１４との重なり面積のそれぞれが、ロータ１５の
円形平面積の約1/2となり、しかも第５図に示し
たように、これらの1/2円の重なり面積による容
量C₁，C₂、C₃，C₄と、容量C₃，C₄とを並列に接
続した回路構成となる。このため、ステータ１
１、ロータ１２の平面の利用効率が非常に高くな
り、最大取得容量C_MAXが従来の２倍近くまで増
大し、容量の可変幅が倍増される。最大取得容量
C_MAXを従来と同程度に抑えれば、ロータ電極１
９，２０およびステータ電極１３，１４の面積は
従来の半分でよいから、従来より著るしく小型化
することができる。

また、ステータ１１に設けた端部電極１６，１
７が取出電極となり、従来のロータ端子やステー
タ端子が不要となるから、構造が簡単で、部品点
数が少なく、加工、組立の容易な可変コンデンサ
が得られる。しかも、端部電極１６，１７をプリ
ント回路基板の導体パターン等に直接半田付けし
て使用するチツプ状の可変コンデンサとなるか
ら、回路の薄形化、高密度実装化を図るのに極め
て有効である。

第７図Ａは本考案に係る可変コンデンサの他の
実施例における分解斜視図、第７図Ｂは同じくそ
の組立断面図を示している。この実施例の特徴
は、ロータ１２を構成する基体２２の表面にゴム
等の弾性体２３を貼着し、この弾性体２３の表面
にロータ電極１９，２０を被着形成したことであ
る。基体２２は、金属または合成樹脂等によつて
構成する。このような構造であると、ロータ１２
に取付けた弾性体２３の弾発力を利用して、ロー
タ電極１９，２０をガラス誘電体層１５の表面に
弾力的に圧接させることができるから、ガラス誘
電体層１５の表面にたとえ凹凸があつたとして
も、これを弾性体２３の弾力によつて吸収し、ロ
ータ電極１９，２０をガラス誘電体層１５の表面
に常時密着させ、容量特性を安定化することがで
きる。なお、２４はワツシヤ状止具である。

上記実施例では、ロータ１２を回転軸１８によ
つて軸止する構造のものを示したが、ロータ１２
を回転軸１８のない円板状に形成し、このロータ
１２およびステータを筒状の保持具内に嵌挿して
弾力保持する構造とすることもできる。また、ロ
ータ電極１９，２０およびステータ電極１３，１
４のパターン形状、個数等は種々変更することが
でき、実施例に限定されない。

以上述べたように、本考案によれば、次のよう
な効果が得られる。

(a) ステータに設けたステータ電極と、ロータの
表面に設けたロータ電極との間に、ガラス誘電
体より成る容量層を介在させたから、回転接触
面に鏡面研磨加工を施く必要がなく、加工コス
ト、電極形成コストの安価な可変コンデンサを
提供できる。

(b) ロータは、従来のロータ部材である金属や磁
器等に比較して、弾力性に富む絶縁樹脂で形成
してあるから、ロータ自体の弾力性を利用し
て、適度の圧接力となるように、ステータ電極
またはロータ電極をガラス誘電体層に密着させ
ることができる。このため、容量−回転角度特
性及び再現性の良好な可変コンデンサを提供で
きる。

(c) ロータは絶縁樹脂で形成してあるから、ガラ
ス誘電体に加わる締付力をロータの有する弾力
性によつて吸収緩和し、薄くて脆いガラス誘電
体層を、破損、割れ及び亀裂等から保護し得る
高信頼度の可変コンデンサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは従来の可変磁器コンデンサの分解斜
視図、第１図Ｂは同じく組立状態における正面断
面図、第２図Ａは本考案に係る可変コンデンサの
部分欠損平面図、第２図Ｂは第２図ＡのB₁−B₁
線上における断面図、第３図Ａは同じくステータ
の正面断面図、第３図Ｂは第３図ＡのB₂−B₂線
上における平面断面図、第４図はロータの底面
図、第５図は第２図Ａ，Ｂに示した可変コンデン
サの等価回路図、第６図は同じくステータ電極に
対するロータ電極の回転角度と取得容量との関係
を示す図、第７図Ａは本考案に係る可変コンデン
サの他の実施例における分解斜視図、第７図Ｂは
同じくその組立断面図である。１１……ステータ、１２……ロータ、１３，１
４……ステータ電極、１５……ガラス誘電体層、
１６，１７……端部電極、１９，２０……ロータ
電極。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) ステータに設けたステータ電極と絶縁樹脂で
なるロータの表面に設けたロータ電極との間
に、ガラス誘電体より成る容量層を介在させ、
前記ステータ電極を前記ステータの前記ガラス
誘電体より成る容量層側の表面に設けたことを
特徴とする可変コンデンサ。 (2) 前記ガラス誘電体は、前記ステータまたは前
記ロータのいずれか一方に被着させたことを特
徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載
の可変コンデンサ。 (3) 前記ステータ電極は、前記ステータの一面上
における前記ロータの回転軸心のまわりに分割
して設け、分割されたステータ電極のそれぞれ
は、前記ステータの端部に互に独立して設けた
端部電極に各別に導通させたことを特徴とする
実用新案登録請求の範囲第１項または第２項に
記載の可変コンデンサ。 (4) 前記ロータは、前記ステータと対向する面側
に、前記ロータ電極を支持する弾性体を有する
ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
項、第２項または第３項に記載の可変コンデン
サ。