JPH0739226Y2 - 可変コンデンサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、可変コンデンサに関するもので、特に、密
閉構造の可変コンデンサに関するものである。

［従来の技術］ 可変コンデンサを、密閉構造とするため、たとえば特開
昭60-124910号公報に記載された技術を適用することが
できる。この公報においては、次のような構造の可変コ
ンデンサが記載されている。

すなわち、可変コンデンサは、ステータ端子と中心軸を
形成したロータ端子とをそれぞれインサートした状態で
モールドされた絶縁ケースを備える。絶縁ケース内に
は、上述の中心軸を受入れる穴が中心に形成された誘電
体板が挿入される。誘電体板には、ステータ端子と電気
的に接触するように、たとえば銀の蒸着によりステータ
電極が形成されている。誘電体板の上には、中心に前述
した中心軸を受入れる穴が形成され、かつステータ電極
と対向するロータ電極が設けられた金属からなるロータ
が配置される。ロータの上方には、ドライバ溝を有する
ドライバプレートと複合化されたばねが配置される。ロ
ータの上面には、ばねが係合して、ドライバプレートと
ばねとロータとが一体に回転する状態とするため、係合
凹部が形成されている。このように、絶縁ケース内に各
要素が組込まれた後、ロータ端子と一体に形成された中
心軸の上端部がかしめられ、各要素が絶縁ケース内に保
持された状態とされる。次いで、絶縁ケースの開口を閉
じるように、シリコーンゴムのような適当な弾性を有し
かつ比較的容易に破断できるカバーシートが形成され、
それによって、密閉構造が与えられる。

［考案が解決しようとする課題］ 上述した構造の可変コンデンサにあっては、絶縁ケース
内へ、誘電体板、ロータおよびばねを挿入する際、これ
ら要素は、絶縁ケースに対して、または互いに対して、
所定の方向に向けられなければならない。また、可変コ
ンデンサがより小型化されると、組立にあたって、上述
した方向決めだけでなく、さらに高精度の位置決めが必
要となる。これらの理由から、可変コンデンサを得るた
めの組立操作が、容易ではなくなる。

また、カバーシートの形成により、半田、フラックス、
洗浄液等の浸入を防止すべく密閉化を図るとともに、自
動マウント工程に適用される真空吸着を可能としている
が、カバーシートの形成がそれほど容易ではなく、ま
た、カバーシートの形成のために、工程数が増加する。

また、ステータ端子と誘電体板に形成されたステータ電
極との接触が不安定になることがあり、また、可変コン
デンサが小型化されると、ばねの形成が困難になるとと
もに、ばねとロータとの接触も不安定となる。したがっ
て、信頼性の点において問題がある。

それゆえに、この考案の目的は、組立および加工が容易
な密閉構造の可変コンデンサを提供しようとすることで
ある。

この考案の他の目的は、電気的接触部に起因する信頼性
の問題に遭遇しない、密閉構造の可変コンデンサを提供
しようとすることである。

［課題を解決するための手段］ この考案にかかる可変コンデンサは、上述した第１の目
的を達成するため、次のような構成を備えることを特徴
としている。

すなわち、この考案にかかる可変コンデンサは、概略的
には、ステータと、ロータと、金属カバーと、シール部
材とを備える。

より詳細には、ステータは、ステータ電極を形成した誘
電体およびステータ電極に電気的接続される外部端子を
有する。また、ステータには、前記誘電体が内底面を形
成するように、樹脂からなるケースがモールドされる。

ロータには、ステータ電極に対して誘電体の少なくとも
一部を介して対向するロータ電極が形成される。また、
このロータの上面には、ドライバ溝が形成される。この
ようなロータは、前記ケース内に回転可能に収納され
る。

金属カバーには、前記ドライバ溝を露出させる調整用穴
が形成される。金属カバーの調整用穴の周縁部には、ロ
ータを誘電体に圧接させるばね作用を及ぼすばね部が形
成される。また、金属カバーには、ロータが誘電体に圧
接する状態を維持するためにケースに係合する係合片が
設けられる。

シール部材は、弾性材料からなり、ステータ、ロータお
よび金属カバーに共通に接触する。

好ましくは、シール部材は、金属カバーによって保持さ
れた状態で用意される。

また、前記ステータ電極は、互いに分離された第１およ
び第２のステータ電極に分割され、前記ロータ電極は、
互いに分離された第１および第２のロータ電極に分割さ
れ、かつ、前記外部端子は、前記第１および第２のステ
ータ電極にそれぞれ電気的接続される第１および第２の
外部端子を備えるようにしてもよい。このようにすれ
ば、前述した第１の目的ばかりでなく、第２の目的も達
成される。

［考案の作用および効果］ この考案によれば、ステータに備えるケースにロータを
挿入し、次いで、シール部材が介在された状態で、ロー
タを覆うように金属カバーを配置し、金属カバーに備え
る係合片をケースに係合させることによって、可変コン
デンサが組立てられる。このような組立にあたって、ロ
ータおよび金属カバーは、互いに他のものに対して方向
決めされる必要はない。

また、可変コンデンサの上述した組立状態において、シ
ール部材は、ステータとロータと金属カバーとに共通に
接触するので、たとえば金属カバーに形成された調整用
穴からの液体の浸入や金属カバーとステータもしくはロ
ータとの間からの液体の浸入を完全に遮断する。したが
って、特に、ロータと誘電体またはケースとの間への半
田、フラックスおよび洗浄液等の液体の浸入を完全に防
止することができる。そのため、従来のように、カバー
シートを別の工程で形成することが不要となる。

また、ロータを誘電体に圧接させるばね作用を及ぼすば
ね部が、金属カバーと一体に形成されるので、別の部品
としてのばねを用意したり、それを組込んだりする作業
が不要となる。

これらの理由から、この考案によれば、組立および加工
が容易であり、かつ製造に必要な工程数を低減できる、
密閉構造を与え得る可変コンデンサを得ることができ
る。

なお、シール部材が金属カバーによって保持されている
状態で用意されれば、シール部材が金属カバーとともに
取扱うことができるようになるので、さらに部品点数の
削減および組立工程数の削減を図ることができる。

また、この考案によれば、自動マウントのために真空吸
着を適用する際、ドライバ溝を通しての空気漏れを、金
属カバーによって防止することができるので、自動マウ
ントの信頼性を高めることができる。

また、従来の可変コンデンサのように、カバーシートが
形成されることによって、密閉構造とされたものでは、
ドライバ溝にドライバ等の工具を嵌合させるとき、カバ
ーシートが破断されるため、一旦、静電容量の調整操作
が行なわれた後の段階では、高い密閉性を期待すること
ができない。これに対して、この考案によれば、ドライ
バ溝を露出させたままの状態でシール部材が密閉構造を
与えているので、静電容量の調整操作後においても、そ
のような密閉構造を維持することができる。

なお、前述したように、ステータ電極が、互いに分離さ
れた第１および第２のステータ電極に分割され、ロータ
電極が、互いに分離された第１および第２のロータ電極
に分割され、かつ、外部端子が第１および第２のステー
タ電極にそれぞれ電気的接続される第１および第２の外
部端子を備える構成とされると、第１のステータ電極と
第１および第２のロータ電極との間にそれぞれ形成され
る２つの静電容量、および第２のステータ電極と第１お
よび第２のロータ電極との間にそれぞれ形成される２つ
の静電容量とが、第１および第２のロータ電極を介して
それぞれ直列接続されながら、第１および第２の外部端
子によって取出される。これによって、電気的接触部が
なく、また極性のない可変コンデンサを得ることができ
る。そのため、部品の構成が単純化され、組立がさらに
容易となり、また、電気的接触の不安定に起因する信頼
性の低下の問題が解消される。また、接点腐食の問題も
なくなる。

［実施例］ 図面は、この考案の一実施例を説明するためのものであ
る。

第１図ないし第４図には、可変コンデンサ１が種々の角
度から示されている。すなわち、第１図は、第３図の線
Ｉ−Ｉに沿う断面図であり、第２図は、第３図の線II-I
Iに沿う断面図であり、第３図は、平面図であり、第４
図は、底面図である。

第１図ないし第４図に示すように、可変コンデンサ１
は、概して、ステータ２、ロータ３、金属カバー４およ
びシール部材５を備える。以下、これらの要素を、第１
図ないし第４図とともに、それぞれを単独であるいはよ
り詳細に示した第５図ないし第22図を参照しながら、よ
り詳細に説明する。

第５図ないし第15図は、ステータ２およびそれに関連す
る構成を示している。

第５図および第６図には、第１の外部端子６および第２
の外部端子７が示されている。ここで、第５図は、平面
図であり、第６図は、第５図の線VI-VIに沿う断面図で
ある。第１および第２の外部端子６および７は、それぞ
れの端部に幅広部８および９を形成しており、これら幅
広部８および９の各々には、上方へ向く位置決め片10お
よび11が形成される。

第７図および第８図には、誘電体12が示されている。第
７図は、平面図であり、第８図は、第７図の線VIII-VII
Iに沿う断面図である。誘電体12は、互いに分離された
第１および第２のステータ電極13および14を内部に形成
している。誘電体12の端部には、第１および第２のステ
ータ電極13および14にそれぞれ電気的接続される第１お
よび第２の外部電極15および16がそれぞれ形成される。
このような誘電体12は、たとえば積層セラミックコンデ
ンサの製造技術を利用して製造することができる。

なお、第８図に示されるように、誘電体12内には、第１
および第２のステータ電極13および14と上下対称に第１
および第２の内部電極17および18が形成されている。こ
れら第１および第２の内部電極17および18は、第１およ
び第２のステータ電極13および14に代わり得るものであ
る。したがって、誘電体12は、以下に説明する組立工程
において、いずれの面を上方に向けてもよい。そのた
め、誘電体12は、その表裏を区別することなく組立工程
を実施できるので、工程の管理を簡略化することができ
る。しかしながら、このような利点を望まないならば、
第１および第２の内部電極17および18は、形成されなく
てもよい。

前述した第１および第２の外部端子６および７ならびに
誘電体12は、第９図および第10図に示すように組合わさ
れる。第９図は、平面図であり、第10図は、第９図の線
Ｘ−Ｘに沿う断面図である。誘電体12は、第１および第
２の外部端子６および７の各々の幅広部８および９上に
置かれ、かつ、位置決め片10および11によって第１およ
び第２の外部端子６および７に対して位置決めされる。
この状態で、位置決め片10および11と外部電極15および
16との各間に半田19が導入され、外部端子６および７と
外部電極15および16とがそれぞれ電気的接続される。ま
た、半田19により、誘電体12と外部端子６および７とが
機械的に一体化される。なお、半田19を用いる代わり
に、他の溶接手段を用いてもよい。

第11図ないし第14図に示すように、次いで、電気絶縁性
の樹脂からなるケース20がモールドされる。ケース20
は、それをモールドする金型内に外部端子６および７の
各一部ならびに誘電体12をインサートした状態でモール
ドされ、したがって、このようなモールド後において、
外部端子６および７ならびに誘電体12は、ケース20と機
械的に一体化される。

なお、上述した第11図ないし第14図において、第11図
は、平面図であり、第12図は、第11図の線XII-XIIに沿
う断面図であり、第13図は、第11図の線XIII-XIIIに沿
う断面図であり、第14図は、第11図の線XIV-XIVに沿う
断面図である。

上述のように、ケース20がモールドされたとき、誘電体
12は、ケース20の内底面を形成する状態となる。

第15図は、ステータ２を示し、上述した第12図に相当す
る図である。ステータ２は、上述の第11図ないし第14図
に示すように、ケース20がモールドされた後、外部端子
６および７を適当な長さに切断し、これらを、ケース20
の側面に沿って延びるように折曲げることにより得られ
る。第15図において、一方の外部端子すなわち第２の外
部端子７の折曲げ後の状態が図示されている。

第16図ないし第18図は、ロータ３を示している。第16図
は、平面図であり、第17図は、第16図の線XVII-XVIIに
沿う断面図であり、第18図は、底面図である。

ロータ３の上面には、ドライバ溝21が形成される。ま
た、ロータ３の下面には、前述したステータ電極13およ
び14に誘電体12の一部を介して対向する第１および第２
のロータ電極22および23が形成される。

図示した実施例では、ロータ３は、アルミナのようなセ
ラミックから構成され、ロータ電極22および23は、この
ようなロータ３の表面にたとえば銀を蒸着することによ
り形成されることができる。

なお、ロータ３は、樹脂により形成することもできる。
この場合には、ロータ電極22および23となるべき金属板
をインサートした状態でロータ３をモールドすれば、ロ
ータ電極22および23が一体化されたロータ３が得られ
る。

第19図ないし第22図には、シール部材５が一体化された
金属カバー４が示されている。第19図は、平面図であ
り、第20図は、第19図の線XX-XXに沿う断面図であり、
第21図は、第19図の線XXI-XXIに沿う断面図であり、第2
2図は、底面図である。

金属カバー４には、前述したロータ３のドライバ溝21を
露出させる調整用穴24が形成される。この調整用穴24の
周縁部には、中心に向かって下方へ傾斜する形状が与え
られ、これによって、ばね部25が構成される。また、金
属カバー４には、組立状態において、前述したケース20
に係合する２つの係合片26が互いに対向して設けられ
る。

シール部材５は、金属カバー４の下面に接合された状態
とされ、金属カバー４によって保持される。シール部材
５は、たとえばシリコーンゴムのような弾性材料からな
る。シール部材５は、たとえば、金属カバー４の一部を
金型内にインサートした状態でモールドされ、それによ
って、金属カバー４と機械的に一体化される。

このように、シール部材５が金属カバー４と機械的に一
体化されていると、金属カバー４とシール部材５とを１
つの部品として取扱うことができるようになるので、組
立工程数が減り、応じて製造コストが低くなるという利
点を有する。しかしながら、このような利点を望まない
ならば、シール部材５を、金属カバー４とは別に用意し
てもよい。

この可変コンデンサ１は、フロー半田付けが可能なよう
にされている。そのため、金属カバー４は、半田付着性
のない金属から構成されることが望ましい。このような
金属としては、たとえばステンレス鋼がある。ステンレ
ス鋼により金属カバー４を構成した場合、また、ばね部
25において、ばね性を効果的に発揮させることができ
る。

以上、各々個別に説明したステータ２、ロータ３、およ
びシール部材５を形成した金属カバー４を用いて、第１
図ないし第４図に示した可変コンデンサ１が組立てられ
る。

まず、ステータ２のケース20内にロータ３が配置され
る。このとき、ロータ３の第１および第２のロータ電極
22および23が誘電体12に接触する状態とされ、また、ロ
ータ３はケース20内で回転可能とされる。

次に、シール部材５を形成した金属カバー４が、ロータ
３を覆うようにステータ２上に配置される。このとき、
シール部材５は、ステータ２のケース20とロータ３との
間の空隙に食込み、シール部材５は、結果として、ステ
ータ２、ロータ３および金属カバー４に共通に接触する
状態とされる。

次に、金属カバー４の係合片26が、第２図および第４図
によく示されているように、ケース20の下面に沿って延
びるように折曲げられ、それによって、ケース20に係合
する状態とされる。このようにして、金属カバー４が、
ケース20に対して固定される。なお、係合片26は、ケー
ス20の下面に係合させたが、これに代えて、ケースの側
面に係合部分を形成し、ここに係合片を係合させるよう
にしてもよい。

以上のようにして、可変コンデンサ１の組立が完了す
る。この組立状態において、金属カバー４に形成された
ばね部25のばね作用により、ロータ３は誘電体12に押付
けられ、ロータ３と誘電体12との密着性が高められる。
これによって、安定した静電容量が形成される。また、
ロータ３に対して、ばね部25から及ぼされるばね作用お
よびシール部材５から及ぼされる締付力により、ロータ
３に対して、適当な回転トルクが与えられる。

第23図は、前述した第１および第２のステータ電極13お
よび14と第１および第２のロータ電極22および23との対
向状態を示している。また、第24図は、可変コンデンサ
１によって与えられる等価回路を示している。

第23図に示すように、第１および第２のステータ電極13
および14と、第１および第２のロータ電極22および23と
がそれぞれ対向するとき、４つの静電容量C1,C2,C3,C4
が形成される。これら静電容量C1,C2,C3,C4は、等価回
路図において、第24図に示すように現われる。

第23図および第24図に示すように、静電容量C1は、第１
のステータ電極13と第１のロータ電極22との間に形成さ
れ、静電容量C2は、第２のステータ電極14と第１のロー
タ電極22との間に形成される。これら静電容量C1,C2
は、第１のロータ電極22を介して直列接続されながら、
第１および第２の外部端子６および７によって取出され
る。

他方、静電容量C3は、第１のステータ電極13と第２のロ
ータ電極23との間に形成され、静電容量C4は、第２のス
テータ電極14と第２のロータ電極23との間に形成され
る。これら静電容量C3,C4は、第２のロータ電極23を介
して直列接続されながら、第１および第２の外部端子６
および７によって取出される。

このような構成の可変コンデンサ１において、第23図に
示すように第１のステータ電極13と第２のステータ電極
14との境界部と第１のロータ電極22と第２のロータ電極
23との境界部とが互いに直交したとき、第１および第２
の外部端子６および７によって取出される総静電容量が
最大となる。

なお、可変コンデンサ１によって得られる最大静電容量
がより小さくてもよい場合には、第１および第２のロー
タ電極22および23のいずれか一方が形成されなくてもよ
い。

上述のように、分割されたステータ電極13および14なら
びにロータ電極22および23を備える可変コンデンサ１に
よれば、電気的接触部をなくすことができ、したがっ
て、信頼性を高めることができる。しかしながら、この
ような利点を望まないならば、この考案は、たとえば、
半円状の１個のステータ電極と半円状の１個のロータ電
極とが互いに対向するように設けられた可変コンデンサ
にも適用することができる。この場合には、ステータ電
極は、そのままステータ内において一方の外部端子に電
気的に接続され得るが、ロータ電極は、ステータに保持
されたもう一方の外部端子に対して、適当な電気的接続
手段を介して接続されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例による可変コンデンサ１
を示す、第３図の線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。第２図
は、同じく可変コンデンサ１を示す、第３図の線II-II
に沿う断面図である。第３図は、可変コンデンサ１の平
面図である。第４図は、可変コンデンサ１の底面図であ
る。 第５図は、第１および第２の外部端子６および７を示す
平面図である。第６図は、第５図の線VI-VIに沿う断面
図である。 第７図は、誘電体12の平面図である。第８図は、第７図
の線VIII-VIIIに沿う断面図である。 第９図は、第１および第２の外部端子６および７と誘電
体12とが組合わされた状態の平面図である。第10図は、
第９図の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。 第11図は、第１および第２の外部端子６および７ならび
に誘電体12に関連してモールドされたケース20を示す平
面図である。第12図は、第11図の線XII-XIIに沿う断面
図である。第13図は、第11図の線XIII-XIIIに沿う断面
図である。第14図は、第11図の線XIV-XIVに沿う断面図
である。第15図は、ステータ２を示し、第12図に相当す
る図である。 第16図は、ロータ３の平面図である。第17図は、第16図
の線XVII-XVIIに沿う断面図である。第18図は、ロータ
３の底面図である。 第19図は、シール部材５が形成された金属カバー４を示
す平面図である。第20図は、第19図の線XX-XXに沿う断
面図である。第21図は、第19図の線XXI-XXIに沿う断面
図である。第22図は、シール部材５を形成した金属カバ
ー４の底面図である。 第23図は、第１および第２のステータ電極13および14と
第１および第２のロータ電極22および23との対向状態を
示す平面図である。第24図は、可変コンデンサ１の等価
回路図である。 図において、１は可変コンデンサ、２はステータ、３は
ロータ、４は金属カバー、５はシール部材、６は第１の
外部端子、７は第２の外部端子、12は誘電体、13は第１
のステータ電極、14は第２のステータ電極、15は第１の
外部電極、16は第２の外部電極、19は半田、20はケー
ス、21はドライバ溝、22は第１のロータ電極、23は第２
のロータ電極、24は調整用穴、25はばね部、26は係合片
である。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータ電極を形成した誘電体および前記
   ステータ電極に電気的接続される外部端子を有するとと
   もに、前記誘電体が内底面を形成するように樹脂からな
   るケースがモールドされた、ステータと、 前記ステータ電極に対して前記誘電体の少なくとも一部
   を介して対向するロータ電極が形成されるとともに、ド
   ライバ溝がその上面に形成され、かつ前記ケース内に回
   転可能に収納される、ロータと、 前記ドライバ溝を露出させる調整用穴が形成されるとと
   も、前記ロータを前記誘電体に圧接させるばね作用を及
   ぼすばね部が前記調整用穴の周縁部に形成され、かつ前
   記ロータが前記誘電体に圧接する状態を維持するために
   前記ケースに係合する係合片が設けられた、金属カバー
   と、 前記ステータ、前記ロータおよび前記金属カバーに共通
   に接触する、弾性材料からなるシール部材と、 を備える、可変コンデンサ。
2. 【請求項２】前記シール部材は、前記金属カバーによっ
   て保持されている、請求項１に記載の可変コンデンサ。
3. 【請求項３】前記ステータ電極は、互いに分離された第
   １および第２のステータ電極に分割され、前記ロータ電
   極は、互いに分離された第１および第２のロータ電極に
   分割され、かつ、前記外部端子は、前記第１および第２
   のステータ電極にそれぞれ電気的接続される第１および
   第２の外部端子を備える、請求項１または２に記載の可
   変コンデンサ。