JPS6342520Y2

JPS6342520Y2 -

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Publication number: JPS6342520Y2
Application number: JP1981077690U
Authority: JP
Priority date: 1981-05-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1988-11-08
Also published as: JPS57188334U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、可変磁器コンデンサに関する。

可変磁器コンデンサは、温度特性、周波数特性
が非常に良く、しかも小型かつ安価に製造できる
利点があり、従来より、VHF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。

第１図Ａ，Ｂは従来の可変磁器コンデンサの一
般的な構造を示す図で、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により円環
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内に嵌挿した導電性の回
転軸３の頭部３ａを、ロータ電極２に対して半田
付け等の手段により固着し、更に回転軸３をステ
ータ４の中心孔４ａ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、ロータ端子９の
弾性取付部８の取付孔８ａに連通させ、かつロー
タ端子９の舌片１３をステータ４に設けた溝１１
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８の上端縁
をステータ４の下面に強く押圧し、これによつて
ロータ１とステータ４との間に取付部８の弾発力
を加え、両者１，４を互に圧接させた構造となつ
ている。これにより、ロータ１は適度の回転トル
クを持つように、ステータ４の上面に回転自在に
軸止される。

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およびこのリード電極４ｃを被着形成す
ると共に、ステータ４の厚み方向に貫通する取付
孔１０を穿設し、該取付孔１０内に嵌挿したステ
ータ端子５の先端部を、リード電極４ｃに半田付
けした構造となつている。なお、４ｄはダミー電
極である。

上記の可変磁器コンデンサにおいて、頭部３ａ
の溝にドライバ等を挿入して回転軸３を回転させ
ると、回転軸３と一諸にロータ１が回転し、ロー
タ電極２とステータ電極４ｂとの間の重なり面積
がその回転角度に比例して変化するから、両電極
２−４ｂ間に挾まれている誘電体磁器としてのロ
ータ１の面積がそれにつれて変化し、容量が可変
される。

ところが、この従来の可変磁器コンデンサは、
ロータ１に全体組立時の締付体としての機能と、
可変容量層としての機能とを併せ持たせてあつた
ため、次のような欠点があつた。

(イ) ロータ１が可変容量層として機能するため、
これを誘電率の高い酸化チタン、チタン酸カル
シウム系等の誘電体磁器によつて構成する必要
があり、必然的にストレー容量、可変容量の下
限値が大きくなる。

(ロ) ロータ１に締付体としての機能を持たせてあ
るから、機械的強度増大のため、ロータ１の厚
みを大きくする必要がある。このため、厚み増
大による取得容量の減少を招き、容量可変幅の
大きい小型の可変磁器コンデンサを得ることが
できなかつた。

(ハ) ロータ１を、ヤング率が低く、かつ脆い酸化
チタンやチタン酸カルシウム系の誘電体磁器に
よつて構成せざるを得ないため、ロータ１が割
れたり、歪んだりし易く、歩留まりの低下、信
頼性の低下を招いていた。

上記欠点を除去するものとして、第２図Ａ，Ｂ
に示す可変磁器コンデンサが提案されている。第
２図Ａ，Ｂにおいて、第１図Ａ，Ｂと同一の参照
符号は機能的に同一性ある構成部分を示してい
る。

この可変磁器コンデンサは、ロータ１４を銅ま
たは鉄などの金属材料によつて構成し、その下面
に半円状に突出するロータ電極１５を設けると共
に、このロータ１４のロータ電極１５とステータ
４のステータ電極４ｂとの間に、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材
料で成る薄円環状の誘電体磁器１６を介在させた
構造となつている。誘電体磁器１６はロータ１４
またはステータ４のいずれか一方に導電性接着材
等を使用して固着することが望ましい。

上述のような構造であると、従来、可変容量層
と締付体との両機能を持たせてあつたロータ１４
が、金属材料より成る締付体としてのみ機能する
こととなるため、ストレー容量、可変容量の最小
値が著るしく小さくなること、機械的ストレスも
しくは衝撃に対して非常に強くなり、歪、破損、
割れ等が生じ難く、歩留まりおよび信頼性が向上
すること、ロータ１４自体がロータ電極となり、
ロータ１４と独立したロータ電極を必要としない
ため、電極形成工程を省略すると共に、高価な白
金、パラジウム、銀等の貴金属によるロータ電極
を不要とし、コストダウンを達成できること等々
の効果が得られる。また、誘電体磁器１６の厚み
コントロールに当り、誘電体磁器１６を固着せし
めたロータ１４またはステータ４を押えて固定し
つつ研磨することができるから、誘電体磁器１６
の破損事故を防止しつつ、薄く研磨し、最大取得
容量及び容量可変幅を増大させることができる。
しかも、誘電体磁器１６はロータ１４またはステ
ータ４とは程色を異にする磁器材料によつて構成
されているから、誘電体磁器１６の厚を目視によ
つて確認しながら、研磨調整をすることができ
る。このため、誘電体磁器１６の厚み調整が非常
に容易になり、容量特性の揃つた可変磁器コンデ
ンサが得られる。

しかしながら、第２図Ａ，Ｂに示した可変磁器
コンデンサは、ロータ１４、ステータ４のほか、
金属材料で成る回転軸３、ステータ端子５および
ロータ端子９を必要とし、構造が複雑で、部品点
数が多く、それが信頼性を低下させ、製造上のト
ラブルを発生させる原因となつていた。しかも、
これらの部品３，５，９は、加工の容易でない金
属材料を用いて複雑な形状に加工しなければなら
ないため、コスト高になる欠点もあつた。特に、
此種の可変磁器コンデンサは直径が5φ以下の微
小部品となることが多いため、前記各部品３，
５，９等を金属材料を用いて複雑な形状に構成し
たのでは、加工、組立が面倒になり、コスト高に
なる欠点は避けられない。

また、ステータ端子５およびロータ端子９をス
テータ４の下面に長く突出させる構造であるた
め、全体の実質的な厚みが厚くなり、薄型化の要
求される回路等には使用できなくなるという難点
もあつた。

本考案は上述する従来の欠点を除去し、構造が
簡単で、部品点数、組立工数が少なく、量産性に
富み、コストが安価であり、しかも小型、薄型化
の容易な可変磁器コンデンサを提供することを目
的とする。

上記目的を達成するため、本考案は、ステータ
に設かたロータ電極と、ロータに設けたロータ電
極との間に誘電体磁器を介在させ、前記ステー
タ、前記ロータ及び前記誘電体磁器を、軸方向の
一端側を開口させた筒状保持具内に収納して弾圧
保持した可変磁器コンデンサであつて、前記保持
具は、開口端縁を内径側に突出させて形成された
フツク部と、前記開口端縁に形成され前記フツク
部を複数に分割するスリツトと、開口側とか反対
側の端面の略中心部に設けられた孔と、前記孔に
向かつて下降傾斜し前記孔に連なるスリツトによ
つて複数に分割されたバネ片とを備える絶縁樹脂
成型体でなり、前記ロータ及び前記誘電体磁器は
前記開口を通して前記保持具内に収納し、前記ス
テータは前記フツク部を外側に押開いて前記保持
具内に収納すると共に、前記ステータの下面に前
記フツク部を自己の弾性復元力によつて掛け止め
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３図Ａは本考案に係る
可変磁器コンデンサの分解斜視図、第３図Ｂは同
じくその組立断面図である。図において、１７は
ステータ、１８は円板状の誘電体磁器、１９はロ
ータ、２０は筒状の保持具である。

前記ステータ１７は、この実施例では、熱硬化
性乾式不飽和ポリエステル系樹脂もしくは熱可塑
性ポリフエニレンサルフアイドレジン等の耐熱
性、機械的強度の大きい絶縁樹脂によつて構成
し、その内部にインジエクシヨンモールドまたは
トランスフアモールド等の手段によつてステータ
電極２１，２２を一体にインサート成形してあ
る。該ステータ電極２１，２２は、鉄−ニツケル
合金等の金属板材を用いて構成され、第４図Ａ，
Ｂにも示すように、ロータ１９の回転軸心０に関
して対称となる如く、ギヤツプg₁によつて互に絶
縁状態で分割された扇形状の一対の電極として構
成してある。これらのステータ電極２１，２２
は、その電極面がステータ１７の表面と同一平面
を形成するようにオプチカルフラツトに仕上げて
露出させてある。また、ステータ電極２１，２２
の相反する一端は、ステータ１７の側部から外部
へ引き出し、外部回路との接続部分となる端部電
極２３，２４を形成してある。

ステータ電極２１，２２をステータ１７上に固
定する別の方法として、インサート成形によら
ず、接着剤を用いて接着固定することも可能であ
るが、この実施例に示すように、インサート成形
による場合は、面倒な接着工程が不要となり、量
産性が向上し、製造コストが安価になること、接
着剤の経時劣化または研磨外力によるステータ電
極２１，２２の界面剥離、隙間もしくは亀裂の発
生が防止され、容量−回転角度特性の直線性が向
上すること、接着剤の膨張、収縮作用が全く発生
しないので容量−温度特性の直線性が良くなるこ
と等々の効果が得られる。

前記誘電体磁器１８は、酸化チタンまたはチタ
ン酸カルシウム系等の高誘電率の誘電体磁器材料
を用いて円板状に形成してある。この誘電体磁器
１８の厚み方向の両面は、オプチカルフラツトに
仕上げることが望ましい。

前記ロータ１９は、従来（第２図Ａ，Ｂ）と同
様に銅または鉄などの金属材料によつて構成され
るものであるが、第５図にも示すように、そのロ
ータ電極２５，２６は、従来と異なつて、ロータ
１９の下面の凹凸により、回転軸心０に関して対
称となる如く、扇形状に分割された一対の電極と
して構成してある。このロータ電極２５，２６の
表面は、オプチカルフラツトに平面研磨すること
が望ましい。２７はドライバ等の回転調整用治具
を挿入する調整溝で、任意の形状に形成される。

次に、前記保持具２０は、バネ性に富む絶縁樹
脂によつて円筒状に形成してある。この保持具２
０は、互にほぼ同径であるステータ１７、誘電体
磁器１８およびロータ１９の外径より僅かに大き
めの内径を有し、筒部２８の端縁にステータ１７
の端部電極２３，２４を嵌合させる切欠２９，２
９を設けると共に、この切欠２９，２９に連設す
る端縁に、任意数のスリツト３０によつて分割さ
れたフツク部３１を、内径側に突出させた構造と
なつている。また、フツク部３１のある方向とは
反対側の端面には、回転調整用の治具を挿入する
孔３２を設け、該孔３２のまわりに、スリツト３
３によつて複数に分割され、かつ軸心に向つて下
降傾斜するバネ片３４を連設した構造となつてい
る。

この可変磁器コンデンサの組立にあたつては、
第６図ａに示すように、保持具２０のフツク部３
１のある開口部からその内径部内に、前記フツク
部３１の弾力性を利用して外側に押し開きなが
ら、ロータ１９、誘電体磁器１８およびステータ
１７を圧入する。フツク部３１は、ロータ１９、
誘電体磁器１８およびステータ１７の外周を順次
軸方向に沿つて滑りながら移動する。フツク部３
１はスリツト３０によつて互いに分割されている
ので、容易に押し開くことができ、ロータ１９、
誘電体磁器１８及びステータ１７を容易に圧入で
きる。そして、ロータ１９の上面がバネ片３４に
当接する位置から、その弾発力に抗して、ロータ
１９、誘電体磁器１８、ステータ１７を更に押し
込むと、第６図ｂに示すように、フツク部３１が
自己の弾性復元力によつてステータ１７の下面に
掛止められる。これにより、ロータ１７、誘電体
磁器１８およびロータ１９の各接触面に、保持具
２０のフツク部３１およびバネ片３４の弾発力が
加わり、ロータ１９が適度の回転トルクを持つよ
うに組立てられる。なお、誘電体磁器１８はロー
タ１９、ステータ１７に対してフリーの状態で圧
接させてもよく、またいずれか一方に固着しても
よい。

このように、本考案に係る可変磁器コンデンサ
は、ロータ１９、誘電体磁器１８およびステータ
１７を保持具２０内に押し込むだけの簡単な作業
で組立が完了するから、組立が非常に簡単であ
る。しかも、孔３２に向かつて下降傾斜し、孔３
２に連なるスリツト３３によつて複数に分割され
たバネ片３４を備えることにより、バネ片３４の
弾発力をロータ１５の全面に対して均一に作用さ
せ、ロータ１９、誘電体磁器１８およびステータ
１７の外径側から均等な接触圧を加えることがで
きるから、回転トルクのバラツキやムラがなくな
り、容量特性が向上する。また、保持具２０内に
ロータ１９を回転自在に内接させる構造であつ
て、従来の回転軸が不要であるから、構造が簡単
になると共に、全体の厚みが薄くなり、回路の薄
型化、高密度実装化に有効である。

第７図は本考案に係る可変磁器コンデンサの等
価回路図である。図に示すように、本考案に係る
可変磁器コンデンサは、ステータ電極２１，２２
の端部電極２３−２４間に、ロータ電極２５，２
６とステータ電極２１との重なり面積による可変
容量C₁，C₂の並列回路と、ロータ電極２５，２
６とステータ電極２２との重なり面積による可変
容量C₃，C₄の並列回路とを直列に接続した回路
構成となる。

第８図はステータ電極２１，２２に対するロー
タ電極２５，２６の回転角度と、その時の取得容
量との関係を示す図であり、ステータ電極２１，
２２に対してロータ電極２５，２６が90度ズレた
位置にあるとき、取得容量が最小容量値C_MINとな
り、ステータ電極２１，２２に対してロータ電極
２５，２６が完全に重なり合つたとき、取得容量
が最大容量値C_MAXとなる。最小容量値C_MINとなる
位置では、ロータ電極２５，２６とステータ電極
２１，２２との間に重なり面積を全然生じない。
このため、最小容量値C_MINが非常に小さくなり、
容量の可変幅が拡大される。

また、ステータ電極２１，２２と一体になつて
いる端部電極２３，２４が取出電極となり、従来
のロータ端子、ステータ端子が不要であるから、
構造が簡単になると共に、部品点数、加工および
組立工数が減少し、コストが安価になる。また、
同様の理由から、全体の厚みが従来より著るしく
薄くなるので、回路の薄形化や高密度実装化を図
るのに極めて有効である。しかも、構成部品のス
テータ１７、誘電体磁器１８、ロータ１９および
保持具２０は、構造的に量産に適したものとなつ
ており、この点からも大幅なコストダウンが可能
である。

更に、ステータ電極２１，２２およびロータ電
極２５，２６が対称的に配置されていて、極性お
よび方向性を持たないから、容量調整を行う時の
ストレー容量が小さくなり、かつ安定する。この
ため、容量調整作業が容易になる。

以上述べたように、本考案に係る可変磁器コン
デンサによれば、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、ロータに
設けたロータ電極との間に誘電体磁器を介在さ
せ、前記ステータ、前記ロータ及び前記誘電体
磁器を、軸方向の一端側を開口させた筒状保持
具内に収納して弾圧保持したから、従来必須で
あつた回転軸が不要となり、部品点数、加工及
び組立工数が少なくて済み、小型、薄形化の容
易な可変磁器コンデンサを提供できる。

(b) 保持具は、開口端縁を内径側に突出させて形
成されたフツク部と、開口端縁に形成されフツ
ク部を複数に分割するスリツトとを備える絶縁
樹脂成型体でなり、ロータ及び誘電体磁器は開
口を通して保持具内に収納し、ステータはフツ
ク部を外側に押開いて保持具内に収納すると共
に、ステータの下面にフツク部を自己の弾性復
元力によつて掛け止めるから、ロータ、誘電体
磁器及びステータを保持具内に押し込むだけの
簡単な作業で組立が完了し、組立の容易な可変
磁器コンデンサを提供できる。

(c) 保持具は、開口端縁を内径側に突出させて形
成されたフツク部と、開口端縁に形成されフツ
ク部を複数に分割するスリツトとを有する絶縁
樹脂成形体でなるから、スリツトによつて各フ
ツク部が互いに独立するようになり、フツク部
を簡単に外側に押開き、ロータ、誘電体磁器及
びステータを容易に収納することができる。こ
のため、組立の容易な可変磁器コンデンサを提
供できる。

(d) 保持具は、開口側とは反対側の端面の略中心
部に設けられた孔と、孔に向かつて下降傾斜し
孔に連なるスリツトによつて複数に分割された
バネ片とを備える絶縁樹脂成型体でなるから、
フツク部とバネ片とによりロータ、誘電体磁器
及びステータの間に均等な接触圧を加え、回転
トルクのバラツキやムラが小さく、回転−容量
特性の再現性の良好な可変磁器コンデンサを提
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は同じくその組立断面図、第２図
Ａは従来の可変磁器コンデンサの別の例における
分解斜視図、第２図Ｂはその組立断面図、第３図
Ａは本考案に係る可変磁器コンデンサの分解斜視
図、第３図Ｂは同じくその組立状態における正面
断面図、第４図Ａは同じくそのステータの平面
図、第４図Ｂは第４図ＡのB₁−B₁線上における
断面図、第５図は同じくロータの斜視図、第６図
ａ，ｂは同じくその組立方法を示す図、第７図は
同じくその等価回路図、第８図はステータ電極に
対するロータ電極の回転角度とその時の取得容量
の関係を示す図である。１７…ステータ、１８…誘電体磁器、１９…ロ
ータ、２０…保持具、２１，２２…ステータ電
極、２３，２４…端部電極、２５，２６…ロータ
電極。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) ステータの表面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、前記
ステータ及び前記ロータから独立する誘電体磁
器を介在させ、前記ステータ、前記ロータ及び
前記誘電体磁器を、軸方向の一端側を開口させ
た筒状保持具内に収納して弾圧保持した可変磁
器コンデンサであつて、前記保持具は、開口端
縁を内径側に突出させて形成されたフツク部
と、前記開口端縁に形成され前記フツク部を複
数に分割するスリツトと、開口側とは反対側の
端面の略中心部に設けられた孔と、前記孔に向
かつて下降傾斜し前記孔に連なるスリツトによ
つて複数に分割されたバネ片とを備える絶縁樹
脂成型体でなり、前記ロータ及び前記誘電体磁
器は前記開口を通して前記保持具内に収納し、
前記ステータは前記フツク部を外側に押開いて
前記保持具内に収納すると共に、前記ステータ
の下面に前記フツク部を自己の弾性復元力によ
つて掛け止めたことを特徴とする可変磁器コン
デンサ。 (2) 前記ステータ電極及び前記ロータ電極のそれ
ぞれは回転軸心のまわりに分割して設けた一対
の扇形電極によつて構成したことを特徴とする
実用新案登録請求の範囲第１項に記載の可変磁
器コンデンサ。 (3) 前記ロータは、金属板材によつて構成し、前
記ロータ電極は、該ロータの一面に形成した凹
凸によつて構成し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
変磁器コンデンサ。 (4) 前記ステータ電極は、金属体を前記ステータ
にインサート成形して構成したことを特徴とす
る実用新案登録請求の範囲第１項、第２項また
は第３項に記載の可変磁器コンデンサ。