JPS635222Y2 - - Google Patents

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、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
一例を示している。図示するように、従来の可変
磁器コンデンサは、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
を中心とする半円弧状のロータ電極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に挿通させ、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を互に圧接させてある。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。ロー
タ端子９はその舌片１３が溝１１内に係合して回
転が阻止される。

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弧状のステー
タ電極４ｂおよびそのリード電極４ｃを被着形成
すると共に、ステータ４の厚み方向に貫設した挿
通孔１０内にステータ端子５を挿入し、ステータ
端子５の先端部をリード電極４ｃに半田付けして
ある。なお、４ｄはダミー電極である。

上述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し込んで回転軸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。

この例に示すように、従来の可変磁器コンデン
サは、ロータ１、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等を必要とし、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
を発生する原因となつていた。しかも、回転軸
３、ステータ端子５およびロータ端子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、この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、
益々加工、組立が困難になり、コスト高になる。
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非常に厚くなり、薄型化の
要求される場合には使用できなくなる欠点もあつ
た。

本考案は上述する従来の欠点を除去し、小型化
を図りつつ、最大取得容量を大幅に増大させるこ
とができ、しかも構造が簡単で、部品点数が少な
く、量産性に富み、高信頼性かつ安価で、しかも
全体の厚みが非常に薄く、プリント回路基板の導
体パターン等に直接装着することの可能なチツプ
状の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
に設けたステータ電極とロータに設けたロータ電
極との重なり面積を変えて容量を可変する可変磁
器コンデンサにおいて、前記ロータは、前記ステ
ータと対向する面上に前記ステータの一面側から
他面側に貫通して該ステータに回転自在に軸止め
される回転軸を有する絶縁体でなり、前記ステー
タ電極は、前記ロータの回転軸心上を通り回転直
径方向に設けられたギヤツプにより互いに電気的
に絶縁された一対の分割電極によつて構成すると
共に、これらの一対の分割電極を、前記ステータ
の端部に互いに独立して設けた一対の端部電極に
各別に導通させてなり、前記ロータ電極は、前記
回転軸心を通り回転直径方向に設けられたギヤツ
プにより電気的に絶縁され、かつ、前記回転軸心
を中心として略同一半径となるように略半円形状
に形成された一対の分割電極につて構成したこと
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
可変磁器コンデンサの平面図、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、１４はステータ、１５は該ステータ１
４の一面上に回転自在に軸止されたロータであ
る。

前記ステータ１４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を用い
て平板状に形成してある。該ステータ１４は、第
３図Ａ，Ｂにも示すように、ロータ１５の回転軸
心０の両側に、回転軸心０上を通り回転直径方向
に設けられた中心ギヤツプg₁により互いに電気的
に絶縁された２つの半円弧状のステータ電極１
６，１７を埋設し、このステータ電極１６，１７
の互に相反する一端を、ステータ１４の両端部に
導出し、ステータ１４の両端部に設けた端部電極
１８，１９に各別に導通接続させてある。

ステータ電極１６，１７は、この実施例では、
数μm〜100μm程度の層厚を有する誘電体磁器層
１４Ａと、100μm〜1000μm程度の層厚を有する
誘電体磁器層１４Ｂとの間に埋設した構造となつ
ている。このような構造であると、容量層となる
誘電体磁器層１４Ａの層厚を薄くして取得容量を
増大させる一方、誘電体磁器層１４Ａの薄形化に
よる機械的強度の低下分を、誘電体磁器層１４Ｂ
によつて補い、取得容量と機械的強度とを同時に
大幅に向上させることができる。また、ステータ
電極１６，１７を誘電体磁器層１４Ａ，１４Ｂで
封止したモノリシツクな電極構造となるので、ス
テータ電極１６，１７の界面剥離、半田喰われ現
象または酸化による劣化等が有効に防止され、信
頼性が向上する。なお、前記ステータ電極１６，
１７は、ステータ１４を構成する誘電体磁器の焼
成と同時に焼付けることとなるので、その焼成温
度に耐え得る高融点の貴金属材料、たとえば金、
白金もしくはこれらの合金またはこれらと銀の合
金等によつて構成する。ただし、ステータ電極１
６，１７はステータ１４の表面に露出させて形成
してもよく、この場合には、前述のような貴金属
の電極材料に代えて、銀または卑金属材料を使用
することが可能である。

一方、ロータ１５は、第４図Ａ，Ｂにも示すよ
うに、合成樹脂等の絶縁材料で構成された基体２
０を有し、この基体２０の一面側に回転軸２１を
一体に突設すると共に、回転軸２１を設けた一面
側にゴム等の弾性に富む弾性体２２を貼着し、こ
の弾性体２２の表面に、回転軸２１を両側から挾
むようにして、回転軸心０上を通り回転直径方向
に設けられたギヤツプg₂により電気的に絶縁さ
れ、かつ、回転軸心を中心として略同一半径とな
るように略半円形状に形成された一対の分割電極
たるロータ電極２３，２４を被着形成した構造と
なつている。

このロータ１５をステータ１４の取付けるに
は、ステータ１４の誘電体磁器層１４Ａの方向か
らその中心孔２５内に、ロータ１５の回転軸２１
を挿入し、回転軸２１の先端部をカシメ具で外側
に押し開きながら、弾性体２２の弾発力に抗して
強く押圧し、これによつてロータ１５のロータ電
極２３，２４とステータ１４の誘電体磁器層１４
Ａの表面とを互に圧接させる。これにより、ロー
タ１５は弾性体２２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１４の表面に回転
自在に軸止される。

第５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１４の端部に設
けた端部電極１８−１９間に、ロータ電極２３と
ステータ電極１６およびステータ電極１７との重
なり面積による可変容量C₁，C₂、ロータ２４と
ステータ電極１６およびステータ電極１７との重
なり面積による可変容量C₃，C₄の直並列回路を
接続した回路構成となる。

第６図はステータ電極１６，１７に対するロー
タ電極２３，２４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１６，１７に対し
てロータ電極２３，２４が平行になつたとき取得
容量が最小容量値C_MINとなり、ステータ電極１
６，１７に対してロータ電極２３，２４が直角に
交叉するとき取得容量が最大容量値C_MAXとなる。
取得容量が最大容量C_MAXとなるときは、ロータ
電極２３とステータ電極１６，１７との重なり面
積、及びロータ電極２４とステータ電極１６，１
７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図に示す
ように、これらの1/2円の重なり面積による容量
C₁，C₂と容量C₂，C₃とを並列に接続した回路構
成となる。このため、ステータ１４、ロータ１５
の平面の利用効率が非常に高くなり、最大取得容
量値C_MAXが従来の２倍近くまで増大する。最大
取得容量値C_MAXを従来と同程度に抑えれば、ロ
ータ電極２３，２４及びステータ電極１６，１７
の面積は従来の半分でよいから、従来より著しく
小型化することができる。

また、ステータ１４に設けた端部電極１８，１
９が取出電極となり、従来のロータ端子やステー
タ端子による取出電極構造に比べて、構造が簡単
になると共に、部品点数、組立工数が減少し、量
産性及び信頼性が向上し、コストが安価になる。
しかも、端部電極１８，１９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し得る
チツプ状の可変磁器コンデンサとなるから、回路
の薄型化、高密度実装化を図るのに極めて有効で
ある。

また、ステータ１４を製造する場合、誘電体磁
器ペーストを使用し、これをドクタブレード法、
ロールコータ法または転写法等によつて連続帯状
の磁器シートとしてシート化すると共に、この磁
気シート上にステータ電極１６，１７を連続的に
スクリーン印刷し、その上に磁器シートを積層す
る連続コーテイング方式が採用できるので、量産
性が著しく向上する。

更に、ロータ１５に取付けた弾性体２２の弾発
力を利用してロータ１５とステータ１４とを圧接
させるものであるから、金属材料を加工て弾性取
付部を形成しなければならなかつた従来のものに
比べて、構造が著るしく単純になり、かつ加工コ
ストが非常に安価になる。

なお、実施例では、ロータ電極２３，２４は２
つとなつているが、その数は任意でよい。

以上述べたように、本考案によれば、次のよう
な作用効果が得られる。

(イ) ステータ電極は、ロータの回転軸心上を通り
回転直径方向に設けられたギヤツプにより互い
に電気的に絶縁された一対の分割電極によつて
構成すると共に、これらの一対の分割電極を、
ステータの端部に互いに独立して設けた一対の
端部電極に各別に導通させてなり、ロータ電極
は、回転軸心上を通り回転直径方向に設けられ
たギヤツプにより電気的に絶縁され、かつ、前
記回転軸心を中心として略同一半径となるよう
に略半円形状に形成された一対の分割電極によ
つて構成したから、ロータ電極のそれぞれとス
テータ電極のそれぞれとの間に、約1/2円の最
大重なり面積が発生し、端部電極間からは、1/
２円の重なり面積によつて取得される容量を並
列接続した最大容量が取り出される。このた
め、最大取得容量を従来の２倍近くまで増大さ
せることができる。

(ロ) 最大取得容量を従来と同程度に抑えれば、ロ
ータ電極及びステータ電極の面積は従来の半分
でよいから、従来より著しく小型化できる。

(ハ) ロータ電極は、回転軸心上を通り回転直径方
向に設けられたギヤツプにより電気的に絶縁さ
れ、かつ、前記回転軸心を中心として略同一半
径となるように半円形状に形成された一対の分
割電極によつて構成したから、ロータ電極が略
円形状に配置された状態となり、ロータの面利
用効率が上がり小型になる。

(ニ) ステータに設けた端部電極が取出電極とな
り、従来のロータ端子やステータ端子が不要に
なるから、構造が簡単になると共に、部品点
数、加工、組立工数が減少し、コストが安価に
なる。

(ホ) 端部電極を備えることで、プリント回路基板
等に直接半田付けして使用する平面ボンデイン
グタイプの可変磁器コンデンサとなり、回路の
薄型化、高密度実装化に寄与できる。

(ヘ) ロータは、ステータと対向する面上にステー
タの一面側から他面側に貫通して該ステータに
回転自在に軸止めされる回転軸を有するもので
なるから、ロータを直接的にステータに軸止め
して組立ることができ、組立作業が容易になる
と共に、部品点数も少なくなる。

【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は同じくその組立状態における正
面断面図、第２図Ａは本考案に係る可変磁器コン
デンサの平面図、第２図Ｂは第２図ＡのB₁−B₁
線上における正面断面図、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Ａは同じく
ロータの正面断面図、第４図Ｂは同じその底面
図、第５図は本考案に係る可変磁器コンデンサの
等価回路図、第６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容量変化を示す図で
ある。 １４……ステータ、１５……ロータ、１６，１
７……ステータ電極、１８，１９……端部電極、
２１……回転軸、２２……弾性体、２３，２４…
…ロータ電極。

Claims (1)

1. 【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ロータに設
   けたロータ電極との重なり面積を変えて容量を
   可変する可変磁器コンデンサにおいて、前記ロ
   ータは、前記ステータと対向する面上に前記ス
   テータの一面側から他面側に貫通して該ステー
   タに回転自在に軸止めされる回転軸を有する絶
   縁体でなり、前記ステータ電極は、前記ロータ
   の回転軸心上を通り回転直径方向に設けられた
   ギヤツプにより互いに電気的に絶縁された一対
   の分割電極によつて構成すると共に、これらの
   一対の分割電極を、前記ステータの端部に互い
   に独立して設けた一対の端部電極に各別に導通
   させてなり、前記ロータ電極は、前記回転軸心
   上を通り回転直径方向に設けられたギヤツプに
   より電気的に絶縁され、かつ、前記回転軸心を
   中心として略同一半径となるように略半円形状
   に形成された一対の分割電極によつて構成した
   ことを特徴とする可変磁器コンデンサ。 (2) 前記ステータは誘電体磁器で構成し、前記ス
   テータ電極は該ステータの内部に埋設したこと
   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、前記ステータと対向する面側
   に、表面にロータ電極を形成した弾性体を有
   し、該弾性体の弾発力を利用して前記ステータ
   に圧接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項に記載の可変磁器
   コンデンサ。