专利名称：可变电容器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种可变电容器及其制造方法。
这种可变电容器，是在镶嵌成形的动片接头和定片接头的绝缘壳体上固定设有定片电极的定片。并且把动片接头的中心轴部插入并穿过设有动片电极的动片的孔中，进而再把该动片插入并穿过具有用于向定片施与弹性力的弹簧的驱动盘的孔中。中心轴部的前端部被铆接，这样将动片和驱动盘可自由旋转地固定在中心轴部。
在这里，由于要把动片接头和定片接头锡焊在印刷电路板上，所以为了提高焊接性，通常对整体用锡镀膜或Sn镀膜进行表面处理。对整体用锡镀膜进行表面处理是由于与只对端子的一部分进行镀膜相比(镀前必须进行涂盖操作)制造成本便宜的原因。
图12是表示以往的可变电容器100的驱动盘101和动片接头110安装构造的垂直剖面图。动片接头110具有圆筒形的中心轴部111和引出部112。在动片接头110的表面上，形成有在锡焊温度下溶解的表面处理膜113。例如，表面处理膜113由一次(底层)镀膜114和二次镀膜115组成。
驱动盘101被用来旋转动片、具有接受驱动杆前端的驱动槽102和朝向定片对动片施与弹性力的弹簧部103。在向驱动盘101的孔104中插入并穿过动片接头110的中心轴部111后，铆接中心轴部111的前端部111a，把驱动盘101可自由旋转地安装在中心轴部111中。
但是，以往的可变电容器100，在中心轴部111和驱动盘101铆接部分夹有在锡焊温度下可溶解的表面处理膜(锡镀膜或Sn镀膜等)113。在锡焊之前如圆A中所表示的那样，由于因表面处理膜113的表面113a的凹凸而接触发生的摩擦产生转矩。因此，在将可变电容器100焊接在印刷电路板等上时，在由于热而表面处理膜113一次溶解时，该凹凸的一部分会消失，并且在表面113a的附近会产生多个空隙。如果因表面113a的凹凸而减少接触、空隙增多，则会减少由于摩擦而产生的转矩，会发生降低转矩的情况。
另外，由表面处理膜113而形成的柔软的凹凸，会因在转动驱动盘101、进行静电容量调整后的残余应力而造成对空隙的破坏和容易发生破坏表面113a的凸部顶部。为此，在中心轴部111和驱动盘101的铆接部分产生间隙且铆接部分松动而降低转动驱动盘101的转矩。
而且，铆接松动会导致降低对动片施加压力的驱动盘101的弹簧负荷，减弱动片与定片的贴紧力，在动片与定片的界面上会产生微小的间隙等。为此，静电容量就不稳定，很难调整设定静电容量，并且会增大设定偏差(设定后静电容量的变化)。尤其是近年来，由于环境的问题而采用无铅锡焊，锡焊温度大约从235℃(含铅锡焊时)上升到大约260℃，上述问题显著发生。
在此，本发明的目的在于提供一种能够防止因在向印刷电路板上等焊接时所产生的热而使中心轴部的铆接部分松动的可变电容器及其制造方法。
另外，本发明的可变电容器的制造方法，其特征在于，包括(i)形成把定片接头和具有没有形成在锡焊温度下溶解的表面处理膜的中心轴部的动片接头设置在底部的绝缘壳体的工序，和(j)设有定片电极的定片以定片接头和定片电极形成电连接的状态固定在绝缘壳体上的工序，和(k)设有与所述定片电极对向设置而形成静电容量的动片电极的动片的孔中，插入并穿过动片接头的中心轴部的工序，和(l)具有驱动槽和用于把动片朝向定片施与弹性力的弹簧的驱动盘的孔中，穿通动片接头的中心轴部的工序，和(m)中心轴部的前端部实行铆接、把动片和驱动盘可自由旋转地安装在中心轴部的工序。
在这里，所谓的「没有形成在锡焊温度下溶解的表面处理膜」当然包括中心轴部的基材露出的情况，但是，也包括在基材表面形成在锡焊温度下不溶解的表面处理膜(例如防锈用表面处理膜)的情况。
根据上述结构，由于在中心轴部和驱动盘的铆接部分上没有夹入在锡焊温度下溶解的表面处理膜，所以即使在把可变电容器焊接在印刷电路板上时进行加热，中心轴部的表面状态也不会发生变化。因此，即使转动驱动盘、进行静电容量的调整，在中心轴部和驱动盘的铆接部分上也很难产生间隙，这就防止了铆接部分的松动。另外，在动片接头上，在露出于绝缘壳体外部的部分、即所谓引出部上，通过形成在锡焊温度下溶解的表面处理膜可容易地向印刷电路板进行组装。
而且，本发明的可变电容器的制造方法，其特征在于，包括(n)插入并穿过动片接头的中心轴部的驱动盘和动片处于非接合状态地使驱动盘和动片之间的角度偏离接合角度的工序，和(o)中心轴部的前端部进行铆接并把动片和驱动盘可自由旋转地安装在中心轴部上，然后，将驱动盘一边在动片上滑动一边把驱动盘与动片之间的角度设于接合角度，将驱动盘和动片设为接合状态的工序。
根据以上的方法，动片和驱动盘不会发生位置偏移并能可靠地接合。这时，最好在驱动盘的动片一侧的面或动片的驱动盘一侧的面上设置凸部。通过该凸部，直到驱动盘与动片接合在两者之间能够进行良好的滑动。因此，能够防止当驱动盘与动片接合时、驱动盘和动片一起旋转两者不能接合的状态。
图2是图1所示的可变电容器的垂直剖面图。
图3是图1所示的驱动盘与动片的主视图。
图4是图1所示的驱动盘与动片的右侧视图。
图5是图1所示的绝缘壳体与定片和动片的垂直剖面图。
图6是表示仰视看动片与驱动盘位置关系的说明图。
图7是表示对锡焊前后的驱动盘的旋转转矩的变化进行测定结果的曲线图。
图8是表示可变电容器的组装方法一例的说明图。
图9是为说明图8所示的组装方法的图。
图10是表示驱动盘的变形例的仰视图。
图11是表示动片的变形例的一部分的剖视图。
图12是为说明以往的可变电容器的主要部分的扩大剖视图。
图中1-可变电容器，2-定片，3-动片，4-驱动盘，5-绝缘壳体，6-动片接头，7-定片接头，21、31-插入通孔，22-定片电极，32-动片电极，33a、33b-配合壁面，35、49-凸部，41-驱动盘槽，47-弹簧部，48-配合部，48a-前端面，62-中心轴部，63、73-在锡焊温度下溶解的表面处理膜。
如图1和图2所示，可变电容器1由定片2、动片3、驱动盘4、绝缘壳体5、设置在绝缘壳体5上的动片接头6和定片接头7所构成。
矩形的定片2由电介质基板23构成，并且在其中央部具有插入通孔21。插入通孔21的直径被设定为比后面将要叙述的动片接头6的中心轴部62的外径稍大一些。在电介质基板23的下面的大致左半部上，用印刷等方法形成有定片电极22。
略呈半圆形状的动片3，在其弦的中央部具有插入通孔31，并且具有把插入通孔31夹在中间的直线形的配合壁面33a、33b。插入通孔31的直径被设定为比后面将要叙述的动片接头6的中心轴部62的外径稍大一些。动片3例如通过对导电性金属板进行蚀刻法加工或激光加工而制成。该动片3的下面实质上是作为略呈半圆形状的动片电极32。动片电极32通过把电介质基板23夹在中间而与定片电极22相对向，以此形成静电容量。
由树脂等制成的绝缘壳体5的上面具有开口部。而且在其底部镶嵌成形着动片接头6和定片接头7。
动片接头6具有引出部61和圆筒形的中心轴部62。引出部61从绝缘壳体5右侧的侧壁引出并沿侧壁弯回绝缘壳体5的底面(装配面)。中心轴部62被竖立设置在绝缘壳体5的凹部51内。在引出部61的表面上形成有在锡焊温度下可溶解的表面处理膜(例如是锡镀膜或Sn镀膜)63。而在中心轴部62的表面上没有形成在锡焊温度下可溶解的表面处理膜。
另外，定片接头7具有引出部71和连接部72。引出部71从绝缘壳体5左侧的侧壁引出并沿侧壁弯回绝缘壳体5的底面(装配面)。连接部72露出在绝缘壳体5的凹部51的底壁上。在定片接头7的整体表面上形成有在锡焊温度下可溶解的表面处理膜(例如是锡镀膜或Sn镀膜)73。
下面，对动片接头6和定片接头7的表面处理进行更具体的说明。用于动片接头6和定片接头7的基体材料是铜合金板(黄铜板、锌白铜板等)、不锈钢板(SUS板)以及铁等。为了防止生锈，以在对该基材实行冲压加工、切出端子形状之前的板材状态、在整个基材表面或在二次镀膜形成部分上形成Ni等的一次(底层)镀膜。用于一次(底层)镀膜的材料是可以选择在锡焊温度下不溶解的材质。但是不是必须要进行这种一次(底层)镀膜，有时也可省略。
然后，通过条形镀或点镀等实行部分镀的方法，在加工动片接头6的中心轴部62部分以外的部分上形成二次镀膜。用于二次镀膜的材质可以选择在锡焊温度下能溶解的材质(例如是锡或Sn)。这个二次镀膜是形成在端子6、7表面上的并作为在锡焊温度下能溶解的表面处理膜63、73。然后，对板形基材实行冲压加工、从板形基材上切出端子6、7。
驱动盘4是用于旋转动片3的部件，由一块金属板实行冲压加工、再经弯曲加工而成。驱动盘4具有接受驱动杆前端的驱动槽41、朝向定片2而对动片3施与弹性力的弹簧部47和与动片3配合的一对配合部48。十字形的驱动槽41被形成在驱动盘4的头部40。
如图3和图4所示，弹簧部47由与头部40的端部连接的第1弯曲部42、与头部40的下面接触的第1平板部43、与第1平板部43的端部连接的第2弯曲部44、与第1平板部43略平行设置的第2平板部45和支承部46组成。
分别在头部40、第1平板部43以及第2平板部45上设有用于使动片接头6的中心轴部62插入并穿过的插入通孔40a、43a、45a(参照图2)。这些插入通孔40a、43a、45a为同轴设置，当驱动盘4绕中心轴部62转动时，这样能够以稳定的状态并可获得稳定的转矩。插入通孔40a的直径被设定为与动片接头6的中心轴部62的外径大致相同的尺寸。第2平板部45是压接在动片3的部分。在第2平板部45的下面形成有长条形的凸部49。支承部46，在铆接中心轴部62的前端部时，与头部40的下面接触，通过从其下面的支承可防止第2弯曲部44超过弹性限度而产生塑性变形。
一对配合部48分别从第2平板部45的左右延伸，其前端面48a从第2平板部45的下面突出。前端面48a与动片3的直线形的配合壁面33a、33b配合。
以上的构成部件按下述进行组装，即，如图5所示，在对动片接头6和定片接头7实行了镶嵌成形的绝缘壳体5的凹部51内，收纳固定着定片2。在定片2的插入通孔21中贯通有动片接头6的中心轴部62，定片电极22与露出凹部51底壁的定片接头7的连接部72构成电连接。然后，动片3被收纳在绝缘壳体5的凹部51内并被设置在定片2的上面。中心轴部62插入并穿过动片3的插入通孔31的中心，并且中心轴部62可自由转动地插入在动片3的中心。
接着，把驱动盘4收纳于绝缘壳体5的凹部51内并设置在动片3的上面。在驱动盘4的插入通孔40a、43a、45a中插入并穿过中心轴部62，并且驱动盘4能以中心轴部62为中心自由转动。这时，如图6所示，驱动盘4的一对配合部48分别朝向动片3的配合壁面33a、33b以接合的方式将驱动盘4定位。但是，在这里图6出示的是仰视看动片3与驱动盘4的配合状态。
然后，将中心轴部62的前端部如图2所示那样进行铆接，这样，可防止定片2、动片3以及驱动盘4从壳体5中脱落，并且驱动盘4对动片3起到弹簧的作用。
在这样的可变电容器1中，驱动盘4的弹簧部47通过压接动片3而对动片3向定片2施与弹性的推压。因此，动片3的动片电极32紧贴在定片2上。
另外，把驱动杆的前端插入驱动盘槽41中，当旋转操作驱动盘4时，由于配合部48的前端面48a与配合壁面33a、33b接合，所以这个旋转操作被传动给动片3而使动片3进行转动。通过动片3的旋转，使对向设置的动片电极32与定片电极22的有效对向面积发生变化，动片电极32与定片电极22之间形成的静电容量发生变化，这样来调整静电容量。从与动片电极32形成电连接的动片接头6和与定片电极22形成电连接的定片接头7之间取出被调整的静电容量。这时，动片电极32通过动片3和驱动盘4与动片接头6形成电连接。
具有以上结构的可变电容器1，由于在动片接头6的中心轴部62与驱动盘4的铆接部分夹有在锡焊温度下可溶解的表面处理膜，因此即使在将可变电容器1焊接在电路板时加热，中心轴部62的表面状态也不会发生变化。所以，即使以转动驱动盘4来调整静电容量，在中心轴部62与驱动盘4的铆接部分也很难产生间隙，能够防止铆接部分的松动。
因此，能够防止降低驱动盘4旋转转矩。图7是对可变电容器1在进行锡焊之前和锡焊之后所测定的旋转转矩的结果(参照实线81)。在图7中，为了进行比较，一同记入了在中心轴部实行镀Sn的以往的可变电容器的旋转转矩的测定结果(参照点划线82)。
而且可变电容器1能够防止驱动盘4的弹簧负荷的减少，并能防止定片2和动片3贴紧力的降低。因此，静电容量稳定，容易设定静电容量并能减小设定偏移量(设定后静电容量的变化)。
但是，在可变电容器1的组装工序中，在把动片3和驱动盘4放入绝缘壳体5中时，如果从最初开始就把两者的配置设定为如图6所示那样的接合状态，则在由于某种原因动片3或驱动盘4的角度位置偏移而没有构成两者接合的状态的情况下，就将中心轴部62铆接，那么动片3的角度位置和驱动盘4的角度位置的关系就不能一致。其结果是驱动盘4的角度位置和静电容量的最大(MAX)位置的关系不能一致。
另外，当为了使动片3或驱动盘4容易形成接合状态、加大动片3的配合壁面33a、33b与驱动盘4的配合部48的前端面48a之间的间隙Q(参照图6)时，驱动盘4的旋转晃动量就变大。所以，加大了在即使将驱动盘4转动、动片3也不转动的角度区域，成为能调整静电容量的可变电容器。
在此，在必须要解决上述问题的情况下，采用下述组装工序。即，如图8(A)所示，在把动片3放入绝缘壳体5中时，预先把动片3的设置角度从图6所示状态向逆时针方向只偏移规定的角度θ并收容。这里，图8是仰视时动片3与驱动盘4的设置关系图。因此，在图中出示了看上去只向顺时针方向偏移的角度θ。
接着，把驱动盘4以与在图6中所示的情况相同的设置角度放入绝缘壳体5中。这样，驱动盘4与动片3之间的角度离开了接合角度，并且驱动盘4与动片3以通常处于非接合状态被设置于绝缘壳体5中。接合角度是指驱动盘4与动片3接合状态时的两者之间的角度，在本实施例中，把接合角度设为0度。
接着，对动片接头6的中心轴部62的前端部实行铆接，把动片3与驱动盘4可自由旋转地安装在中心轴部62上。然后，把驱动杆的前端插入驱动盘4的驱动盘槽41中，并将驱动盘4向图8(A)图上方(附图为上方)的箭头K方向转动。这样，如图8(B)所示，通过驱动盘4使动片3滑动而使驱动盘4的配合部48的前端面48a与动片3的配合壁面33a、33b接合。这时，设置在驱动盘4的滑动面(第2平板部45的下面)上的凸部49能够在两者之间良好滑动、直到使驱动盘4与动片3接合。
在这里把角度θ设定为比在组装时所产生的动片3和驱动盘4之间的角度偏差(把偏差角度设定为α)大的值。如果不这样做，就会由于动片3和驱动盘4之间的角度偏差而造成如图9(A)所示的位置关系。这时，如果将驱动盘4向图上方(附图为上方)的顺时针方向转动，则对于动片3与驱动盘4的接合就必须使驱动盘4转动将近360度，所以就使组装时间变长。另外，动片3的配合壁面33b的边缘容易挂住驱动盘4，易发生不接合的情况。
另外，如图9(B)所示，当在驱动盘4上设有凸部49时，把角度θ设定为比偏差角度α大并且比凸部49的设置角度β小。在把角度θ设定为比角度β大的时候就不容易发生动片3的配合壁面33b的边缘挂住凸部49而不接合的情况。
由于通过采用上述的组装方法、只以根据在进行组装操作时发生的角度偏差来设定角度θ就能够提高合格率，所以没有必要提高组装设备的精度，能够以低价的设备进行组装。而且，由于开始就没有必要使动片3与驱动盘4的角度位置一致，所以不受两者角度位置偏差的影响，能够使动片3与驱动盘4接合。因此，由于能够把动片3的配合壁面33a、33b与驱动盘4的配合部48的前端面48a之间的间隙Q(参照图6)设定小，所以能够使驱动盘4的旋转晃动量变小，可进行对驱动盘4的旋转量响应性好的静电容量的调整。而且，能够使驱动盘4的角度位置与静电容量的MAX的位置关系一致。
而且，本发明并不限定于上述实施例，在其宗旨范围内可以进行各种变更。例如，在上述实施例中，虽然是在端子加工(冲压加工)之前形成动片接头6和定片接头7的表面处理膜63、73，但并不限定于此，也可以是在端子加工(冲压加工)之后进行，或者在对绝缘壳体5实行镶嵌成形之后进行。
另外，也可以如图10所示在驱动盘4的第2平板部45上形成多个长度较短的凸部49a。并且，也可以如图11所示在动片3的驱动盘一侧的面上形成凸部35。凸部35是从图表面向里以长条状延伸。
(发明效果)由以上说明可知，根据本发明，由于在中心轴部和驱动盘的铆接部分夹入在锡焊温度下溶解的表面处理膜，所以即使在将可变电容器焊接在电路板上时加热，中心轴部的表面状态也不会发生变化。因此，即使转动驱动盘进行静电容量的调整，在中心轴部和驱动盘的铆接部分也很难产生间隙，能够防止铆接部分的松动。
另外，在开始、以插入并穿过动片接头的中心轴部的驱动盘和动片处于非接合状态的方式、把驱动盘和动片之间的角度从接合角度偏离，并对中心轴部的前端部铆接、把动片和驱动盘可自由转动地安装在中心轴部，使驱动盘在动片上滑动同时旋转，然后把驱动盘和动片之间的角度设定成接合角度而把驱动盘和动片设定在接合状态，通过采用这样的方法，不会发生动片和驱动盘的位置偏离，可实行可靠接合。这时，最好在驱动盘的动片一侧的面或动片的驱动盘一侧的面上设置凸部。通过这个凸部，驱动盘和动片到接合为止都能进行良好的滑动。因此，当使驱动盘和动片接合时，能够防止驱动盘和动片一起旋转、所谓两者不接合的状态。
权利要求
1.一种可变电容器，具有设有定片电极的定片，和设有与所述定片电极对向设置并形成静电容量的动片电极、且在所述定片上滑动的动片，和具有驱动槽和用于对所述动片朝向所述定片施与弹性力的弹簧部的驱动盘，和用于收纳所述定片、所述动片和所述驱动盘的绝缘壳体，和具有设置于所述绝缘壳体的底部并竖立设置在绝缘壳体内部的中心轴部的动片接头，和设置于所述绝缘壳体的底部并与所述定片电极形成电连接的定片接头；其特征在于通过对所述中心轴部的前端部实行铆接、把所述动片和所述驱动盘可自由转动地安装在所述动片接头的中心轴部，在所述动片接头的中心轴部的表面没有形成在锡焊温度下溶解的表面处理膜。
2.根据权利要求1所述的可变电容器，其特征在于在所述动片接头上，在露出于所述绝缘壳体外部的部分，形成有在锡焊温度下溶解的表面处理膜。
3.一种可变电容器的制造方法，其特征在于，包括形成把定片接头和具有没有形成在锡焊温度下溶解的表面处理膜的中心轴部的动片接头设置在底部的绝缘壳体的工序，和把设有定片电极的定片以所述定片接头和所述定片电极形成电连接的状态、设置在所述绝缘壳体上的工序，和在设有与所述定片电极对向设置而形成静电容量的动片电极的动片的孔中，插入并穿过所述动片接头的中心轴部的工序，和在具有驱动槽和用于把所述动片朝向所述定片施与弹性力的弹簧部的驱动盘的孔中，插入并穿过所述动片接头的中心轴部的工序，和对所述中心轴部的前端部实行铆接、把所述动片和所述驱动盘可自由旋转地安装在所述中心轴部的工序。
4.根据权利要求3所述的可变电容器的制造方法，其特征在于，包括使插入并穿过所述动片接头的中心轴部的所述驱动盘和所述动片处于非接合状态地使所述驱动盘和所述动片之间的角度偏离接合角度的工序，和对所述中心轴部的前端部进行铆接并把所述动片和所述驱动盘可自由旋转地安装在所述中心轴部上，然后，将所述驱动盘一边在所述动片上滑动一边把所述驱动盘与所述动片之间的角度设于接合角度，将所述驱动盘和所述动片设为接合状态的工序。
5.根据权利要求4所述可变电容器的制造方法，其特征在于在所述驱动盘的动片一侧的面和所述动片的驱动盘一侧的面的至少一方的面上设置凸部。
全文摘要
本发明提供一种可变电容器及其制造方法。可防止因在向印刷电路板上焊接时所产生的热而使中心轴部的铆接部分松动。可变电容器(1)由定片(2)、动片(3)、驱动盘(4)、绝缘壳体(5)和设置于该绝缘壳体(5)上的动片接头(6)和定片接头(7)构成。动片接头(6)具有引出部(61)和圆筒形的中心轴部(62)。在引出部(61)的表面形成有在锡焊温度下溶解的表面处理膜(例如锡镀膜或Sn镀膜)(63)。而在中心轴部(62)的表面没有形成在锡焊温度下溶解的表面处理膜。
文档编号H01G5/00GK1421883SQ0215483
公开日2003年6月4日 申请日期2002年12月2日 优先权日2001年11月30日
发明者木下元祐, 岸下浩幸 申请人:株式会社村田制作所