JPH0782964B2 - 可変コンデンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、可変コンデンサに関するもので、特に、完
全密封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。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した構造の可変コンデンサにおいて
は、密閉構造を与えるためのカバーシートに関連して、
次のような欠点がある。

まず、カバーシートは、絶縁ケースの開口の周縁部によ
って保持されながら張られた薄い膜にすぎない。したが
って、このような薄い膜で構成されるカバーシートを適
正に張ることは、比較的困難であり、また、その作業に
手間がかかる。

また、静電容量の調整を行なうとき、カバーシートを破
りながらドライバ等の工具をドライバ溝に挿入すること
が行なわれる。しかしながら、このようなカバーシート
を介してのドライバ等の工具の挿入は、比較的行ないに
くく、また、工具の先端のドライバ溝への引掛かりが悪
い。また、カバーシートを破るために、比較的大きな力
を必要とする。

それゆえに、この発明の目的は、比較的容易に完全密閉
構造を与えることができる可変コンデンサを提供しよう
とすることである。

この発明の他の目的は、完全密閉状態を保ちながら、静
電容量の調整を行なうことができる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］ この発明に係る可変コンデンサは、まず、ステータ電極
および前記ステータ電極に電気的接続される端子を有す
る、ステータを備える。

前記ステータの上面上には、ロータが配置される。ロー
タは、前記ステータ電極に対して誘電体を介して対向す
るロータ電極を有する。

前記ロータは、キャップによって、回転可能に収納され
る。キャップは、その下面が開口とされるとともに、そ
の上面には、前記ロータの回転操作のための調整用穴が
形成される。このようなキャップは、前記開口を前記ス
テータによって閉じた状態で前記ステータに固定され
る。

さらに、前記ステータの上面と前記ロータの外周面とが
なす内角部分は、樹脂からなるシール部材によって埋め
られる。

なお、好ましくは、上述したシール部材は、前記ステー
タの上面と前記ロータの外周面とがなす内角部分だけで
なく、キャップとロータとの隙間およびキャップとステ
ータとの隙間を埋めるように形成される。

［発明の作用および効果］ この発明によれば、シール部材は、可変コンデンサの性
能にとって最も重要なロータとステータとの界面への異
物の浸入を有利に防止することができる。そのため、半
田付け時に用いられるフラックス、または洗浄液が、ロ
ータとステータとの摺動面に浸入することが防止され、
したがって、それによって、静電容量が不所望に変化し
たり、Ｑが劣化する、といった問題を解決することがで
きる。

また、この発明において用いられるシール部材は、可変
コンデンサを、液状の樹脂に浸漬し、その後、樹脂から
引上げ、次いで、乾燥および硬化させる、といった極め
て簡単な方法で形成することができる。それゆえに、可
変コンデンサを、安価に完全密閉構造とすることができ
る。

［実施例］ 図面は、この発明の一実施例を説明するためのものであ
る。

第１図には、この発明の実施例による可変コンデンサ１
が断面図で示されている。このような可変コンデンサ１
を得るため、第２図ないし第５図に示すような半製品1a
がまず用意される。なお、第２図は、半製品1aの平面図
であり、第３図は、第２図の線III−IIIに沿う断面図で
あり、第４図は、第２図の線IV−IVに沿う断面図であ
り、第５図は、半製品1aの底面図である。

第２図ないし第５図に示すように、半製品1aは、概し
て、ステータ２、ロータ３およびキャップ４を備える。
以下、これらの要素を、第２図ないし第５図とともに、
それぞれを単独で示した図面を参照しながら、より詳細
に説明する。

第６図ないし第８図には、ステータ２が単独で示されて
いる。第６図は、ステータ２の平面図であり、第７図
は、第６図の線VII−VIIに沿う断面図であり、第８図
は、ステータ２の底面図である。

ステータ２は、その上面にステータ電極を形成するもの
であるが、この実施例では、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６および７に分
割される。第１のステータ電極６には、第１の端子８が
電気的接続され、他方、第２のステータ電極７は、第２
の端子９に電気的接続される。この実施例では、また、
第１のステータ電極６および第１の端子８ならびに第２
のステータ電極７および第２の端子９は、それぞれ、第
１の金属板10および第２の金属板11から一体的に構成さ
れる。ステータ２は、これら第１および第２の金属板10
および11をインサートした状態で、前記絶縁性かつ好ま
しくは少なくとも溶融半田温度に耐え得る耐熱性を有す
る樹脂をモールドすることによって得られるものであ
る。第１および第２の端子８および９は、ステータ２の
下面に沿って延びる部分を有し、それによって、回路基
板（図示せず）に対して直接の半田付けが可能とされて
いる。

第９図ないし第11図には、ロータ３が単独で図示されて
いる。第９図は、ロータ３の平面図であり、第10図は、
第９図の線Ｘ−Ｘに沿う断面図であり、第11図は、ロー
タ３の底面図である。

ロータ３は、セラミックのような誘電体から構成され、
その内部には、前述したステータ電極６および７に対向
するロータ電極が形成される。この実施例では、ロータ
電極として、第11図に示されるように、互いに分離され
た第１および第２のロータ電極13および14が形成され
る。これらロータ電極13および14は、第10図に示される
ように、ロータ３の下面により近い位置に形成される。
ロータ３の上面には、ドライバ溝15が形成される。ドラ
イバ溝15は、好ましくは、その長手方向の寸法がロータ
３の直径よりも短くされ、ドライバ溝15を規定する側面
は、いずれの部分においても開放されないようにされ
る。なお、ロータ電極13および14を内部に形成した誘電
体からなるロータ３は、たとえば、内部電極を有する積
層セラミックコンデンサと同様の方法により得ることが
できる。

第12図ないし第14図には、キャップ４が示されている。
第12図は、このようなキャップ４の平面図であり、第13
図は、第12図の線XIII−XIIIに沿う断面図であり、第14
図は、第12図の線XIV−XIVに沿う断面図である。

キャップ４は、たとえば金属からなり、前述したロータ
３を回転可能に収納する形状を有している。また、キャ
ップ４の下面は、前述のステータ２によって閉じられる
開口16とされ、その上面には、ロータ３の回転操作のた
めに前述のドライバ溝15を露出させる調整用穴17が形成
される。キャップ４において、調整用穴17の周縁部は、
ロータ３をステータ２に圧接させるばね作用を及ぼすば
ね部18とされる。キャップ４は、好ましくは、ステンレ
ス鋼から構成される。キャップ４をこのような材料から
構成することにより、ばね部18において十分なばね作用
を及ぼすことが可能になり、また、溶融半田中に浸漬し
たとき、キャップ４に半田が不所望にも付着することを
防止できる。キャップ４には、下方へ突出する係合片19
が設けられる。係合片19は、第４図に示すように、後で
曲げられ、ステータ２の下方に向く面20に係合される。
下方に向く面20は、好ましくは、ステータ２の主たる下
面より上方に位置しており、それによって、係合片19が
ステータ２の主たる下面より突出することが防止され
る。

以上、各々単独で示された図面を参照しながら詳細を説
明したステータ２、ロータ３およびキャップ４を用い
て、第２図ないし第５図に示した半製品1aが組立てられ
る。

まず、キャップ４の内部に、その下方の開口16から、ロ
ータ３が挿入される。次に、ステータ２が、キャップ４
の開口16を閉じるように配置される。この状態を維持す
るため、第４図に示されるように、キャップ４に形成さ
れた係合片19が内方へ曲げられ、ステータ２の下方に向
く面20に係合する状態とされる。

このようにして、半製品1aの組立てが完了する。この組
立状態において、キャップ４に形成されたばね部18のば
ね作用により、ロータ３はステータ２に押しつけられ、
ロータ３とステータ２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18から及ぼされるばね作用によって、
ロータ３に対して適当な回転トルクが与えられる。

このようにして得られた半製品1aは、第１図に示した完
成品としての可変コンデンサ１と比較して、シール部材
5a,5b,5c,5dが形成されていない点において異なるだけ
である。第１図に示した可変コンデンサ１を得るため、
半製品1aは、第15図および第16図に示した工程に付され
る。

第15図を参照して、、シール部材5a〜5dとなる樹脂、た
とえばシリコーン系樹脂を適当に希釈した液状樹脂21を
用意する。他方、半製品1aは、そのキャップ４に形成さ
れた調整用穴17が下方に向いた状態とされ、矢印22で示
すように、液状樹脂21内に浸漬される。

この浸漬状態が、第16図に示されている。第16図におい
て、キャップ４とステータ２との界面が、液状樹脂21の
液面23より完全に下方に位置するまで、半製品1aが液状
樹脂21内に浸漬される。なお、このとき、半製品1aを、
液状樹脂21中に完全に浸漬してよい。この浸漬時間とし
ては、たとえば数秒間に選ばれる。

次いで、半製品1aが、液状樹脂21から引上げられ、加熱
されることによって、半製品1aに付着した液状樹脂21が
乾燥されるとともに硬化される。

このような工程を実施したとき、液状樹脂21は、毛細管
現象等により、半製品1aに形成される隙間に浸透すると
ともに、その表面張力により、適量の液状樹脂21は、半
製品1aに存在する内角部分に留まる。このように内角部
分に留まった適量の液状樹脂21は、上述のようにして硬
化されたとき、第１図に示すようなシール部材5a〜5dを
形成する。

シール部材5aは、ステータ２の上面とロータ３の外周面
とがなす内角部分を埋めている。また、シール部材5b
は、キャップ４とロータ３との隙間を埋めている。さら
に、シール部材5c,5dは、キャップ４とステータ２との
隙間を埋めている。

なお、液状樹脂21は、上述したシール部材5a〜5dを形成
する以外に、他の部分においても、残留したまま硬化さ
れることがある。しかしながら、たとえば、端子８およ
び９の表面上に形成されることがあるこのような樹脂
は、非常に薄い（たとえば、数μｍ）膜を形成するにす
ぎないので、端子８および９の半田付けには影響を与え
ることはない。

第17図は、前述した第１および第２のステータ電極６お
よび７と第１および第２のロータ電極13および14との対
向状態を示している。また、第18図は、可変コンデンサ
１によって得られる等価回路を示している。

第17図に示すように、第１および第２のステータ電極６
および７と第１および第２のロータ電極13および14とが
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18図に示すように現われる。第18図に示すよう
に、静電容量C1は、第１のステータ電極６と第１のロー
タ電極13との間に形成され、静電容量C2は、第２のステ
ータ電極７と第１のロータ電極13との間に形成される。
そして、これら静電容量C1,C2は、第１のロータ電極13
を介して直列接続されながら、第１および第２の端子８
および９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６と第２のロータ電極14との間に形成
され、静電容量C4は、第２のステータ電極７と第２のロ
ータ電極14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14を介して直列接続されながら、
第１および第２の端子８および９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17図に
示すように、第１のステータ電極６と第２のステータ電
極７との境界部と第１のロータ電極13と第２のロータ電
極14との境界部とが互いに直交したとき、第１および第
２の端子８および９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13および14のいずれか一方が形成されなくてもよ
い。

また、この発明は、ステータ電極が、第１および第２の
ステータ電極６および７のように、分割されず、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形成された可変コンデ
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端子に電
気的に接続されるが、ロータ電極は、ステータに保持さ
れたもう一方の端子に対して、適当な電気的接続手段を
介して接続されることになる。

また、この発明は、前述した従来技術のように、別の部
品として用意されたばねおよびドライバプレートを用い
た可変コンデンサにも適用することができる。

また、前述した実施例では、ロータ３が誘電体から構成
されたが、このような誘電体がステータ側に形成された
可変コンデンサにも、この発明を適用することができ
る。

また、前述した実施例では、キャップ４をステータ２に
固定するため、キャップ４に形成された係合片19を、組
立後において、曲げることにより、ステータ２の下方に
向く面20に係合させたが、係合片19に相当する部材に対
して、ステータに係合し得る形状を予め付与しておき、
ステータをキャップに対して圧入することにより、係合
片に相当する部材をステータに係合させ、キャップをス
テータに固定するようにしてもよい。また、キャップと
ステータとを接着により固定してもよい。

また、キャップは、金属ではなく、樹脂から構成しても
よい。

また、図示の実施例では、可変コンデンサ１におけるい
くつかの箇所にシール部材5a〜5dが形成されたが、これ
らシール部材5a〜5dのうち、必須のものは、ステータ２
の上面とロータ３の外周面とがなす内角部分を埋めるよ
うに形成されたシール部材5aのみであることを指摘して
おく。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による可変コンデンサ１
を示す断面図である。 第２図は、第１図に示した可変コンデンサ１を得るため
に準備される半製品1aを示す平面図である。第３図は、
第２図の線III−IIIに沿う断面図である。第４図は、第
２図の線IV−IVに沿う断面図である。第５図は、第２図
に示した半製品1aの底面図である。 第６図は、ステータ２の平面図である。第７図は、第６
図の線VII−VIIに沿う断面図である。第８図は、第６図
に示したステータ２の底面図である。 第９図は、ロータ３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９図に示
したロータ３の底面図である。 第12図は、キャップ４を示す平面図である。第13図は、
第12図の線XIII−XIIIに沿う断面図である。第14図は、
第12図の線XIV−XIVに沿う断面図である。 第15図および第16図は、半製品1aから第１図に示した可
変コンデンサ１を得るために実施されるシール部材5a〜
5dの形成方法の一例を示す図解図である。 第17図は、第１および第２のステータ電極６および７と
第１および第２のロータ電極13および14との対向状態を
示す平面図である。 第18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、1aは半製品、２はス
テータ、３はロータ、４はキャップ、5a,5b,5c,5dはシ
ール部材、6,7はステータ電極、8,9は端子、13,14はロ
ータ電極、16は開口、17は調整用穴、19は係合片、21は
液状樹脂である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータ電極および前記ステータ電極に電
   気的接続される端子を有する、ステータと、 前記ステータの上面上に配置され、前記ステータ電極に
   対して誘電体を介して対向するロータ電極を有する、ロ
   ータと、 前記ロータを回転可能に収納し、下面が開口とされると
   ともに、上面に前記ロータの回転操作のための調整用穴
   が形成され、前記開口を前記ステータによって閉じた状
   態で前記ステータに固定される、キャップと、 前記ステータの上面と前記ロータの外周面とがなす内角
   部分を埋める、樹脂からなるシール部材と、 を備える、可変コンデンサ。