JPH09270368A

JPH09270368A - トリマーコンデンサ

Info

Publication number: JPH09270368A
Application number: JP8077921A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakao; 浩中尾; Hiroshi Kanekura; 浩金蔵
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】複数種類の可変容量範囲を有し、また、使用
形態によって微調整に適したトリマーコンデンサを提供
するものである。【解決手段】本発明は、表面電極面積が互いに相違する
第１の固定電極２１、第２の固定電極２２と、該固定電
極２１、２２と所定誘電体を介して対向する回動可能な
可変電極４とからなり、可変電極４を回動させることに
よって、第１の固定電極２１と可変電極４及び又は第２
の固定電極２２と可変電極４対向面積を制御して所定静
電容量を導出させるトリマーコンデンサである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はトリマーコンデンサ
に関し、特に可変容量範囲を広したトリマーコンデンサ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、トリマーコンデンサは、固定電
極と回動可能な可変電極とを、所定誘電率を有する誘電
体を介して対向させていた。そして、可変電極を所定量
回動させることにより、固定電極と可変電極との対向面
積が所定値となり、これに応じた静電容量が導出されて
いた。

【０００３】例えば、図８、図９において、１はステー
タ基板、２は固定電極であるステータ電極、３は誘電体
ロータ、４は可変電極であるロータ電極、５はステータ
端子、６はロータ端子である。

【０００４】図８、図９では、回動力部材として、誘電
体ロータ３、ステータ基板１の中心を夫々貫通し、ロー
タ端子６の一部に接続する調整ピン７が用いられる。こ
の調整ピン７は、誘電体ロータ３内の内部電極その表面
にドライバー溝が形成され、実際の回動時には誘電体ロ
ータ３とともステータ基板１上に回動することになる。

【０００５】ステータ基板１は絶縁性材料からなり、そ
の中央に調整ピン７が貫通する貫通穴が形成され、ステ
ータ電極２とステータ端子５とが一体化した金属部材を
埋設している。ステータ基板１の表面に、略馬蹄形状の
ステータ電極２露出しており、ステータ基板１の一端面
には、ステータ端子５が露出している。

【０００６】誘電体ロータ３は所定誘電体率を有する誘
電体材料からなり、その中央部に調整ピン７が貫通する
貫通穴が形成され、その内部に概略半円径状のロータ電
極４が配置されている。このロータ電極４の一部は貫通
穴の内壁に露出し、調整ピン７と電気的に接続されるこ
とになる。

【０００７】ロータ端子６は、ステータ基板１の裏面に
配置され、その一端部がステータ基板１の他の端面に露
出している。尚、ロータ端子６のステータ基板１の裏面
側の端部は、貫通穴ヶ形成されており、調整ピン７が挿
通して、電気的に接続される。

【０００８】これにより、ロータ電極４は調整ピン７を
介してロータ端子６と電気的に接続し、ステータ電極２
はステータ端子５と一体的になっており、電気的に接続
している。

【０００９】このように構成のトリマーコンデンサは、
ステータ基板１上に誘電体ロータ３を載置し、導電性接
着材を介して調整ピン７を誘電体ロータ３の上部側から
載置し、誘電体ロータ３の貫通穴、ステータ基板１の貫
通穴、ロータ端子６の貫通穴に夫々挿通され、その先端
が加締め処理される。

【００１０】これにより調整ピン７のドライバー溝にド
ライバーなどの挿入し、回動操作すると調整ピン７及び
誘電体ロータ３のみがステータ基板１上に回動可能とな
り、これ伴い、ステータ電極２とロータ電極４との対向
面積が可変することになる。

【００１１】従って、ステータ端子５とロータ端子６と
の間から導出される容量値は、ステータ電極２とロータ
電極４との対向面積に比例した値となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述の構造のトリマー
コンデンサにおいて、ステータ端子５とロータ端子６と
の間から得られる容量は、ステータ電極２とロータ電極
４との対向面積が最小となる状態に導出される容量から
ステータ電極２とロータ電極４との対向面積が最大とな
る状態に導出される容量までの範囲しか得られない。

【００１３】即ち、プリント配線基板上に、トリマーコ
ンデンサを実装する場合には、所定配線パターンとステ
ータ端子５を、別の所定配線パターンとロータ端子６と
を夫々接続した単一のい使用形態しかできず、ステータ
電極２の幅が一定であれば、最低容量値から最高容量値
まで可変範囲で直線的な変化しかできなかった。

【００１４】従って、従来のトリマーコンデンサは、プ
リント配線基板上に実装するトリマーコンデンサの要求
特性におじて、多数種類のトリマーコンデンサを用意し
ておく必要があり、汎用性が低く、また、容量の微調整
を行うことが非常に困難であった。

【００１５】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、複数種類の可変容量範囲を有し、また、使
用形態によって微調整に適したトリマーコンデンサを提
供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための具体的な手段】本発明によれ
ば、固定電極と、該固定電極と所定誘電体を介して対向
する回動可能な可変電極とからなり、可変電極を回動さ
せ、固定電極と可変電極との対向面積を制御することに
よって所定静電容量を導出するトリマーコンデンサにお
いて、前記固定電極は、電極の表面面積が相違する２
つの電極からなることを特徴とするトリマーコンデンサ
である。

【００１７】

【作用】以上のように、本発明のトリマーコンデンサ
は、固定電極であるステータ電極を２つ具備しており、
夫々の２つのステータ電極の表面面積が相違している。
例えば第１のステータ電極は、ロータ電極に比較的広い
面積で対向し得る電極面積を有し、第２のステータ電極
は、ロータ電極に狭い面積で対向し得る電極面積を有し
ている。即ち、ロータ電極と第１のステータ電極との間
で導出される最大容量値Ｃ₁とロータ電極と第２のステ
ータ電極との間で導出される最大容量値Ｃ₂との関係で
は、Ｃ₁＞Ｃ₂となる。

【００１８】従って、第１のステータ電極に接続する第
１のステータ端子とロータ電極に接続するロータ端子と
の間で得られる容量は略０〜Ｃ₁であり、比較的広い容
量値の可変範囲が得られることになる。同様に、第２の
ステータ電極に接続する第２のステータ端子とロータ電
極に接続するロータ端子との間で得られる容量は略０〜
Ｃ₂であり、比較的狭い容量値の可変範囲が得られるこ
とになる。これにより、第１のステータ電極の端子また
は第２のステータ電極の端子のいずれかを選択して、プ
リント配線基板の一方の所定配線パターンに接続し、ま
た、ロータ電極の端子を他方の所定配線パターンに接続
することによって、１つのトリマーコンデンサで２種類
の容量可変範囲を得ることができ、トリマーコンデンサ
の汎用性が大きく向上することになる。

【００１９】また、第１のステータ電極の端子と第２の
ステータ電極の端子のみを利用してプリント配線基板の
２つ配線パターンに接続することができる。

【００２０】この時、ロータ電極が第１のステータ電極
及び第２のステータ電極に対向するように位置される
と、第１のステータ端子と第２のステータ端子との間で
導出される容量Ｃは、第１のステータ電極とロータ電極
との間に発生する第１の容量Ｃ₁と第２のステータ電極
とロータ電極との間に発生する第２の容量Ｃ₂との合成
となる。即ち電気的には合成容量Ｃは容量Ｃ₁と容量Ｃ
₂とが直列的に接続することになる。

【００２１】従って、合成容量Ｃが最低値（「０」）
は、ロータ電極が第１のステータ電極のみに対向してい
る時（容量Ｃ₂＝０）、または第２のステータ電極のみ
に対向している時（容量Ｃ₁＝０）である。逆に合成容
量Ｃが最大容量値となるのは、容量Ｃ₁＝容量Ｃ₂の時
であり、ロータ電極と第１のステータ電極との対向面積
Ｓ₁とロータ電極と第２のステータ電極との対向面積Ｓ
₂とが同一面積となる時であり、第２のステータ電極の
電極面積が狭いため、ロータ電極が、第２のステータ電
極寄りに偏った状態に位置てしいる時である。

【００２２】例えば、例えば、ロータ電極が第１のステ
ータ電極のみに対向している状態から徐々にロータ電極
を回動させて、第２のステータ電極側にも対向させるよ
うにする時を想定し、第１のステータ電極と第２のステ
ータ電極の電極面積が同一であれば、ロータ電極を９０
°回動させれば、最大容量値となる。これに対して、本
発明では、第２のステータ電極が狭い電極面積であるた
め、ロータ電極を９０°以上回動させて、最大容量値と
なる。

【００２３】即ち、所定容量を得るためには、回動量を
大きくなるため、一定回動による容量の変化分は小さく
なり、容量の増加方向での微調整に適している。

【００２４】逆に、最大容量値状態（ロータ電極と第２
のステータ電極との対向面積が、第１のステータ電極の
対向面積と等しい場合）から、容量を徐々に減少させて
調整する場合には、ロータ電極と第２のステータ電極と
の対向面積を減少させ、第１のステータ電極の対向面積
を増加させる方向にロータ電極を回動させることによっ
て微調整を行うことができる。

【００２５】以上のように、本発明のトリマーコンデン
サにおいては、複数の特性を有するトリマーコンデンサ
を１つのする場合の使用形態と、容量調整にあたり微調
整に適したトリマーコンデンサとを兼用できる構造であ
り、その汎用性は非常に向上するものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のトリマーコンデン
サを図面に基づいて説明する。

【００２７】図１は本発明のトリマーコンデンサの平面
図であり、図２（ａ）は図１のＸ−Ｘ線断面図、図２
（ｂ）は図１のＹ−Ｙ線断面図であり、図３はステータ
基板のみの平面図である。

【００２８】図において、１はステータ基板、２１は固
定電極である第１のステータ電極、２２は固定電極であ
る第２のステータ電極、３は誘電体ロータ、４は回動可
能な可変電極であるロータ電極、５１は第１のステータ
端子、５２は第２のステータ端子、６はロータ端子、７
は回動力部材である調整ピン７である。

【００２９】ステータ基板１はプラスチックなどの絶縁
性材料からなり、その中央に調整ピン７が貫通する貫通
穴１１が形成され、第１のステータ電極２１と第１のス
テータ端子５１とが一体化した金属部材、第２のステー
タ電極２２と第２のステータ端子５２とが一体化した金
属部材を埋設している。例えば、第１のステータ電極２
１、第２のステータ電極２２は、ステータ基板１の表面
に例えばＣ字状に夫々露出しておいり、その露出する電
極面積が互いに相違している。例えば、第１のステータ
電極２１と第２のステータ電極２２の電極幅が異なり、
第１のステータ電極２１の電極面積が広く、第２のステ
ータ電極２２の電極面積が狭くなっている。また、第１
のステータ電極２１と第２のステータ電極２２は貫通穴
１１を中心として互いに対向している。例えば、図３に
おいて、第１のステータ電極２１は時計に置き換えると
時計回りで概略６時から１２時の範囲に形成され、第２
のステータ電極２２は概略１２時から６時の範囲に形成
されている。

【００３０】また、第１のステータ電極２１と一体化す
る第１のステータ端子５１はステータ基板１の一対の端
面の一方側に延出しており、第２のステータ電極２２と
一体化する第２のステータ端子５２はステータ基板１の
一対の端面の他方側に延出している。

【００３１】このような第１のステータ電極２１、ステ
ータ端子５１、第２のステータ電極２２、ステータ端子
５２を有し、貫通穴１１が形成されたステータ基板は、
例えば樹脂のインサートモールドで成型される。

【００３２】誘電体ロータ３は、所定誘電率を有する誘
電体材料、例えば誘電体セラミックから構成さられ、そ
の中心部分に調整ピン７が貫通する貫通穴３１が形成さ
れ、さらに、その内部にロータ電極４が配置されてい
る。例えば、ロータ電極４は、例えば概略半円形状とな
っており、その一部が貫通穴３１の内壁面から露出して
している。

【００３３】このような誘電体ロータは、例えば、誘電
体セラミックグリーンシートにロータ電極となる導体膜
を印刷し、他のグリーンシートを積層した後、パンチン
グ処理により貫通穴を形成し、プレス形成により外形形
状を切断し、焼成処理することによって形成される。

【００３４】ロータ端子６は、半田付着可能な金属部材
からなり、一方端部はステータ基板１のもう一対の端面
の一方側に延出し、かつその他端部ステータ基板１の裏
面の貫通穴１１に延出し、調整ピン７が貫通する貫通穴
６１が形成されている。

【００３５】尚、ロータ端子６を、ステータ基板１の成
型できる樹脂のインサートモードで一体的に形成しても
構わない。

【００３６】調整ピン７は、例えば半田付着されない金
属部材からなり、頭部とピン部とから構成されている。
頭部の表面にはドライバー溝７１が形成されており、ピ
ン部は誘電体ロータ３の貫通穴３１、ステータ基板１の
貫通穴１１、ロータ端子６の貫通穴６１に挿通され、ス
テータ基板１の裏面で加締め処理されるものである。

【００３７】このような構成のトリマーコンデンサは、
ステータ基板１上に誘電体ロータ３を載置して、導電性
接着材を介して調整ピン７のピン部が誘電体ロータ３の
貫通穴３１、ステータ基板１の貫通穴１１に挿通すると
ともに、ステータ基板１の裏面でロータ端子６の貫通穴
６１を挿通させて、その先端部を加締め処理を行う。

【００３８】これにより、調整ピン７は誘電体ロータ３
の貫通穴３１の内壁部分でロータ電極４と電気的に接続
し、その先端部でロータ端子６と電気的に接続するとと
もに、接着部材により、調整ピン７と誘電体ロータ３の
みが固着され、調整ピン７の回動操作とともに誘電体ロ
ータ３がステータ基板１上に回動する。

【００３９】以上のように形成されたトリマーコンデン
サは、２つのステータ端子５１、５２、１つのロータ端
子６を有する３端子型のトリマーコンデンサである。

【００４０】次に、本発明のトリマーコンデンサについ
て動作を図４〜図５の等価回路図を用いて説明する。図
４、図５において、容量Ｃ₁は第１のステータ電極２１
とロータ電極４との間で発生する容量であり、容量Ｃ₂
は第２のステータ電極２２とロータ電極４との間で発生
する容量である。

【００４１】まず、図４（ａ）において、第１のステー
タ端子５１とロータ端子６とを用いて、プリント配線基
板に実装した場合には、第１のステータ電極２１とロー
タ電極４との対向面積に比例した容量Ｃ₁が第１のステ
ータ端子５１とロータ端子６との間から導出できる。ま
た、図４（ｂ）において、第２のステータ端子５２とロ
ータ端子６とを用いて、プリント配線基板に実装した場
合には、第２のステータ電極２２とロータ電極４との対
向面積に比例した容量Ｃ₂が第２のステータ端子５２と
ロータ端子６との間から導出できる。

【００４２】ここで、第１のステータ電極２１と第のス
テータ電極２２との電極面積が相違しているため、第１
のステータ端子５１とロータ端子６とを用いた場合の可
変可能な容量値範囲は、略０からＣ₁ｍａｘであり、第
２のステータ端子５２とロータ端子６とを用いた場合の
可変可能な容量値範囲は、略０からＣ₂ｍａｘであり、
Ｃ₁ｍａｘ＞Ｃ₂ｍａｘとなるため、異なる容量値範囲
のトリマーコンデンサが同時に達成できることになる。

【００４３】従って、第１のステータ端子５１と第２の
ステータ端子５２との使用制御によって、非常に幅の広
い容量可変範囲をカバーすることができるトリマーコン
デンサとなる。

【００４４】また、図５は、第１のステータ端子５１と
第２のステータ端子５２とを用いて、プリント配線基板
に実装した場合の回路図である。

【００４５】この時、第１のステータ端子５１と第２の
ステータ端子５２とから得られる合成容量Ｃは、ロータ
電極４と第１のステータ電極２１との対向面積に比例す
る容量Ｃ₁とロータ電極４と第２のステータ電極２２と
の対向面積に比例する容量Ｃ₂との合成容量となる。
尚、Ｃ＝Ｃ₁×Ｃ₂／（Ｃ₁＋Ｃ₂）となる。

【００４６】このような使用形態において、合成容量Ｃ
が「０」となるのは、ロータ電極４と第１及び第２のス
テータ電極２１、２２が図６に示す場合である。尚、図
６及び図７において点線はロータ電極を示す。

【００４７】例えば、図６（ａ）は、ロータ電極４が第
１のステータ電極２１にのみに対向するようにロータ電
極４が位置している。即ち、ロータ電極４は時計に置き
換え、時計回りで概略６時から１２時との間に位置して
いる。この時には、容量Ｃ₂が「０」となる。また、図
６（ｂ）は、ロータ電極４が第２のステータ電極２２に
のみに対向するようにロータ電極４が位置している。即
ち、ロータ電極４は時計に置き換え、時計回りで概略１
２時から６時との間に位置している。この時には、容量
Ｃ₁が「０」となる。

【００４８】逆に、合成容量Ｃが最大容量を示すのは、
Ｃ₁＝Ｃ₂時であり、ロータ電極４と第１のステータ電
極２１及び第２のステータ電極２２との対向面積が夫々
等しい面積となる時である。ここで、第２のステータ電
極２２の電極面積が第１のステータ電極２１に比較して
狭いため、ロータ電極４が、例えば概略９時から３時の
範囲に相当する場合や、概略３時から９時の範囲に相当
する場合ではなく、第２のステータ電極２２寄りに位置
する時である。例えば、図７（ａ）に示すように例え
ば、概略１０時３０分から４時３０分の範囲に相当する
時は、図７（ｂ）に示すように）、例えば概略１時３０
分から７時３０分の範囲に相当する状態の時である。

【００４９】即ち、合成容量Ｃを０からＣｍａｘとする
容量増加制御、例えば、図６（ａ）の状態から図７
（ａ）の状態にロータ電極４を回動操作する場合には、
ロータ電極４を概略６時から１２時の範囲に相当する位
置から概略１０時３０分から４時３０分の範囲に相当す
る位置にするには、時計回りに回動角αを１３５°回動
させる必要がある。例えば、図６（ａ）の状態から図７
（ｂ）の状態にロータ電極４を回動操作する場合には、
ロータ電極４を概略６時から１２時の範囲に相当する位
置から概略１時３０分から７時３０分の範囲に相当する
位置に、時計逆回りに回動角αを１３５°回動させる必
要がある。

【００５０】従って、例えば、第１のステータ電極２１
と第２のステータ電極２２との電極面積が同一である場
合には、ロータ電極４をいずれの方向に９０°回動すれ
ばよいのに対して、回動角αが増加することになる。こ
のことは、回動角αに対して合成容量Ｃの変化分が小さ
くなるため、微調整が可能となる。

【００５１】即ち、容量の増加方向で微調整を行いなが
ら所定容量にするためには、ロータ電極４と第１のステ
ータ電極２１との対向面積Ｓ₁を減少させ、ロータ電極
４と第２のステータ電極２２との対向面積Ｓ₂を増加さ
せるようにすればよい。

【００５２】尚、図６（ｂ）の状態から、同様の容量増
加を微調整で行うには、ロータ電極４を、一方方向に回
動制御して、まず、図７（ａ）、（ｂ）に示す最大容量
点を一度通過し、合成容量Ｃを減少方向にし、所望の容
量値も通過した後、ロータ電極４を、他方方向に回動制
御して、所望の合成容量Ｃに設定するればよい。

【００５３】上述の例は、容量増加方向での微調整を説
明したが、容量減少方向での微調整は、その逆を考えれ
ばよい。即ち、ロータ電極４と第１のステータ電極２１
との対向面積Ｓ₁を増加させ、ロータ電極４と第２のス
テータ電極２２との対向面積Ｓ₂を減少させるようにす
ればよい。例えば、図７（ａ）に近似した状態から微調
整を行い合成容量Ｃを減少させるには、ロータ電極４を
時計逆回りで回動させればよく、図７（ｂ）に近似した
状態から微調整を行い合成容量Ｃを減少させるには、ロ
ータ電極４を時計回りで回動させればよい。

【００５４】以上ように、本発明によれば、特に、第１
のステータ電極２１と第２のステータ電極２２の表面電
極面積が互いに相違するためには、ロータ電極４の一定
角度αによる回動操作であっても、第１のステータ電極
２１との対向面積の変化分と第２のステータ電極２２と
の対向電極の変化分とが相違するために、その相違に起
因して、回動方向によって微調整の容量制御が可能とな
る。

【００５５】これより、より正確な合成容量Ｃを第１の
ステータ端子５１と第２のステータ端子５２から導出す
ることができる。

【００５６】尚、上述の実施例では、第１及び第２のス
テータ電極２１、２２を表面に露出したステータ基板１
に内部にロータ電極４を配置した誘電体ロータ３を調整
ピン７によって回動可能に配置しているが、例えば、ス
テータ基板の内部に第１及び第２のステータ電極を埋設
し、ロータ電極を金属ロータで兼用し、ステータ基板上
に金属ロータを、ロータ端子を兼ねた弾性カバー部材で
回動可能に配置しても構わない。

【００５７】また、時計表示で説明しているロータ電
極、第１及び第２のステータ電極の形状は、説明上最も
理解しやくするためであり、その形状は実施例に限られ
る者ではなく、種々の上述の動作を行わせるため、ロー
タ電極、第１及び第２のステータ電極の形状は種々の変
更が可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上、本発明によれば、１つのトリマー
コンデンサを、２つの可変容量範囲を有する特性を選択
的に使用できるため、トリマーコンデンサとしての汎用
性が向上する。また、使用形態によっては、容量を調整
するにあたり、微調整を行いながら非常に精度の高い容
量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトリマーコンデンサの平面図である。

【図２】本発明のトリマーコンデンサの断面図であり、
（ａ）は図１のＸ−Ｘ線断面に相当する断面図であり、
（ｂ）は図１のＹ−Ｙ線断面に相当する断面図である。

【図３】本発明のトリマーコンデンサのステータ基板の
平面図である。

【図４】本発明のトリマーコンデンサのロータ端子を用
いた接続形態の等価回路図を示し、（ａ）は容量Ｃ₁の
範囲で可変させる場合の等価回路図であり、（ａ）は容
量Ｃ₂の範囲で可変させる場合の等価回路図である。

【図５】本発明のトリマーコンデンサの第１及び第２の
ステータ端子のみを用いた接続形態の等価回路図を示
す。

【図６】（ａ）（ｂ）は、図５（ａ）に示す使用形態に
おいて、合成容量が０となる場合の第１及び第２のステ
ータ電極とロータ電極との関係を示す概略図である。

【図７】（ａ）（ｂ）は、図５（ａ）に示す使用形態に
おいて、合成容量が最大値となる場合の第１及び第２の
ステータ電極とロータ電極との関係を示す概略図であ
る。

【図８】従来のトリマーコンデンサの平面図である。

【図９】図８のＺ−Ｚ線断面図である。

【符号の説明】

１・・・ステータ基板２・・・ステータ電極（固定的な電極）２１・・第１のステータ電極２２・・第２のステータ電極３・・・誘電体ロータ４・・・ロータ電極５・・・ステータ端子５１・・・第１のステータ端子５２・・・第２のステータ端子６・・・・ロータ電極（回動可能な電極）７・・・・調整ピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定電極と、該固定電極と所定誘電体を
介して対向する回動可能な可変電極とからなり、可変電
極を回動させ、固定電極と可変電極との対向面積を制御
することによって所定静電容量を導出するトリマーコン
デンサにおいて、前記固定電極は、電極の表面面積が相違する２つの電極
からなることを特徴とするトリマーコンデンサ。