JP2000022234A - 圧電トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電トランスの実装構造を検討し、λ／２モ
ードの素子を容易に保持でき、また他の駆動モードの素
子であっても容易に保持できる保護ケースを用いた圧電
トランスを提供する。 【解決手段】 保護ケースは、少なくとも６つのばね性
を有する金属端子を有し、該金属端子が圧電トランス素
子の両側面の中央部及び両端部を支持し、前記金属端子
のばね性により、前記圧電トランス素子を保持してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電圧変換に用いられる
圧電トランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、圧電トランスを用いた液晶ディス
プレイのバックライト用インバーターやＤＣ／ＤＣコン
バーター等の電源回路の検討が盛んとなってきている。
この理由は圧電トランスを採用することにより電源回路
の飛躍的な小型化・薄型化が実現可能となるためであ
る。

【０００３】この電源回路用の圧電トランスとしては、
種々の駆動モードが提案されているが、最も小型である
のは半波長モードで駆動される圧電トランスである。な
ぜなら、同一の周波数で駆動される場合、一波長モード
で駆動される圧電トランスの素子は、半波長モードで駆
動される素子の二倍の長さとなるからである。

【０００４】例えば、圧電トランスとして従来よく知ら
れているローゼン型圧電トランスを図７に示す。このロ
ーゼン型の場合、半波長モードで共振すると、同時に一
波長モードでも強く共振する。このため、入力波形とし
て半波長モードの共振周波数を有する連続した矩形波パ
ルスを印加すると、ローゼン型の圧電トランスでは一波
長モードの共振も強く励起され、その結果、出力波形に
は半波長モードと一波長モードが混在し、著しい波形歪
みを生じる。これを防ぐためには、例えばＦＥＴ等のス
イッチング素子を２石として入力波形を正弦波に近づけ
る等の対策が必要となる。

【０００５】これに対し、図８に示す様に入力電極を素
子の中央部に形成し、素子の両端に出力電極を設けた圧
電トランスの場合、半波長モードで駆動したとき一波長
モードでの共振は強く抑制される。なぜなら、一波長モ
ードでの共振時には、素子の右半分が収縮する時には素
子の左半分は伸長しなければならない。図８のように入
力電極が左右対称に形成されている場合、一波長モード
のような偶数次の共振モードは許容されず、半波長、３
／２波長、５／２波長等奇数次の共振モードのみが許さ
れている。従ってこの素子（中央部駆動型）を用いれ
ば、一石スイッチングによる高調波成分の多い入力波形
で圧電トランスを駆動しても出力波形の歪みは少ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、中央駆動
型の圧電トランス素子において、λ／２モードの駆動が
可能であり、小型化することができる。しかし、保持構
造に以下の問題があった。従来の圧電トランスでは、素
子の振動への影響を最小限にするため、保護ケース等に
固定する場合、その固定位置は、素子の振動の節で行わ
れていた。この素子の振動の節は、圧電トランス素子の
振動モードにおいて、λモードで２ヶ所、３／２λモー
ドで３ヶ所の振動の節があり、複数の固定箇所を設ける
ことができる。このため、λモード、３／２λモードで
は、固定することは比較的容易であった。しかし、λ／
２モードでは、振動の節が中央部１ヶ所となり、振動の
節での固定は困難であった。

【０００７】また、従来種々の固定手段が提案されてい
るが、より簡便で、信頼性の高い固定手段が望まれてい
た。

【０００８】本発明は、上記のことを鑑みて、圧電トラ
ンスの実装構造を検討し、λ／２モードの素子を容易に
保持でき、また他の駆動モードの素子であっても容易に
保持できる保護ケースを用いた圧電トランスを提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、中央に対向す
る入力電極、両端に出力電極を有する中央駆動型圧電ト
ランス素子と、該素子を保持し、実装基板に装着する保
護ケースとからなる圧電トランスにおいて、前記圧電ト
ランス素子は、中央の両側面に前記入力電極にそれぞれ
導通する入力端子電極が形成され、両端部の両側面に前
記出力電極に導通する出力端子電極が形成され、前記保
護ケースは、前記入力端子電極及び出力端子電極のそれ
ぞれに導通し、かつばね性を有する複数の金属端子を有
し、前記圧電トランス素子は、前記金属端子のばね性に
より、保持されている圧電トランスである。

【００１０】また本発明は、前記圧電トランス素子は、
中央に入力電極、両端に出力電極を形成した圧電体シー
トの積層体からなり、前記入力電極は交互に側面の入力
端子電極に接続され、前記出力電極は、両側面の出力電
極端子に接続されているものである。

【００１１】また本発明は、圧電トランス素子と、該圧
電トランス素子を保持し、実装基板に装着する保護ケー
スとからなる圧電トランスにおいて、前記保護ケース
は、少なくとも６つのばね性を有する金属端子を有し、
該金属端子が前記圧電トランス素子の両側面の中央部及
び両端部を支持し、前記金属端子のばね性により、前記
圧電トランス素子を保持していることを特徴とする圧電
トランスである。

【００１２】また本発明は、前記金属端子は、前記圧電
トランス素子の入出力電極と前記実装基板とを接続する
機能を兼ねているものである。

【００１３】

【実施の形態】本発明は、圧電トランス素子を保持し、
実装基板に装着する保護ケースに、ばね性を有する金属
端子を設け、該金属端子のばね性により、前記圧電トラ
ンス素子を保持するものである。そして、その圧電トラ
ンス素子を、素子の側面で支持するものである。しか
も、素子側面の中央部及び両端部において、左右から支
持して保持するものである。これにより、安定して保持
できる。更に、圧電トランス素子を保護ケースに装着す
る際も、金属端子のばね性を利用して、容易に装着出
来、装着後の素子の安定性も十分である。また、この金
属端子は、圧電トランス素子の入出力電極と、実装基板
の所定電極とを接続する役目を兼ねることができ、容易
に保持できるとともに、電気的接続を容易に行うことが
できる。

【００１４】また、本発明では、素子の側面で支持して
いるので、振動の節に関係なく、支持し、問題無く機能
することが確かめられた。従って、λ／２モードの圧電
トランス素子を容易に保持することができる。もちろ
ん、他の振動モードであっても同様である。

【００１５】また、この金属端子と圧電トランス素子の
入出力電極とは、金属端子のばね性により接触すること
のみで接続可能であり、半田付け等不要である。

【００１６】また本発明では、中央に対向する入力電
極、両端に出力電極を有する中央駆動型圧電トランス素
子を保持し、実装基板に装着する保護ケースとして特に
有効である。つまり、中央駆動型圧電トランス素子の中
央の対向する入力電極に導通する入力端子電極を素子の
両側面に形成し、両端部の出力電極に導通する出力端子
電極を両側面に形成し、保護ケースの金属端子をそれぞ
れの入力端子電極、出力端子電極に接続させて、前記圧
電トランス素子を金属端子のばね性により、保持すると
ともに、電気的接続を同時に行うことが出来る。

【００１７】本発明に係る一実施例の斜視図を図１に示
す。この実施例は、中央駆動型圧電トランス素子３１
と、保護ケース３２とから構成されている。

【００１８】この中央駆動型圧電トランス素子３１の斜
視図を図２に、内部構造を図３に示す。この圧電トラン
ス素子３１は、図３に示すような圧電体グリーンシート
４１、４２を積層して構成されている。圧電体グリーン
シート４１は、中央部に入力電極４３、両端部に出力電
極４５が形成されている。この入力電極４３は、一側面
に臨み、その反対側の側面には至らないように形成され
ている。また圧電体グリーンシート４２は、同様に中央
部に入力電極４４、両端部に出力電極４５が形成されて
いる。この入力電極４４は、上記とは逆の一側面に臨
み、その反対側の側面には至らないように形成されてい
る。この圧電体グリーンシート４１、４２を交互に積層
し、入力電極４３、４４は、互いに対向する電極の積層
構造となっている。そして、積層体の側面に、入力端子
電極４６、４７と出力端子電極４８が形成されている。
この入力端子電極４６と４７は、それぞれ入力電極４
３、４４の一方の組と導通している。そいて、出力端子
電極４８は、出力電極４５と導通している。

【００１９】この保護ケース３２の展開図を図４に示
す。図４（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底
面図である。この下側保護ケース３２について説明す
る。この保護ケース３２には、６つの金属端子５１、５
２、５３、５４、５５、５６が側面に突出している。こ
の金属端子の斜視図を図５に示す。この金属端子は、ば
ね用リン青銅合金からなり、圧電トランス素子をばね性
により保持できる構造となっている。そして、金属端子
５１、５２は、導通する一体物であり、底面で、接続端
子５７部分が露出している。また、金属端子５３、５４
も同様に導通し、底面に接続端子５８が露出している。
この金属端子５１、５２、５３、５４は、圧電トランス
素子３１の出力端子電極４８と導通する。

【００２０】また金属端子５５は底面の接続端子５９と
導通し、金属端子５６は底面の接続端子６０と導通して
いる。そして、この金属端子５５、５６は、入力端子電
極４６、４７と導通する。そして、この保護ケース３２
には、圧電トランス素子３１を支持する突片６１が形成
してある。

【００２１】そして、この保護ケース３２に、圧電トラ
ンス素子３１を装着する。このとき、金属端子のばね性
を利用して、圧電トランス素子３１を保持させる。

【００２２】本発明の実施例によれば、中央駆動型圧電
トランス素子を素子側面で金属端子が支持し、安定して
保持することができる。しかも、中央駆動型圧電トラン
ス素子の入出力電極と実装基板の電気的接続を同時に行
うことが出来る。この実施例では、金属端子のばね性の
みで、圧電トランス素子を保持しているが、安定して保
持することができた。このため、はんだ付けなどの固定
作業を無くせ、工数削減が可能である。

【００２３】また本発明に係る別の実施例の斜視図を図
６に示す。この実施例は、上側保護ケース３３を示すも
のであり、上記実施例に上側保護ケース３３を被せたも
のである。これにより、絶縁性などの信頼性を向上させ
ることができる。

【００２４】上記の実施例では、中央駆動型圧電トラン
ス素子について説明したが、本発明の保護ケース３２
は、他の圧電トランス素子であっても安定して保持する
ことが出来、その場合、金属端子を選択的に圧電トラン
ス素子の入出力電極と実装基板との接続を兼ねるように
構成することが可能であることは容易に理解できる。

【００２５】本発明によれば、圧電トランス素子を素子
側面で、両側より、その中央部及び両端部で支持するも
のであり、素子を安定に保持でき、しかも素子の振動を
阻害する影響も少なく、保持することができる。もちろ
ん、振動モードに関係なく、本発明の効果を得ることが
できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、圧電トランス素子を安
定して、しかも信頼性高く保持できるものである。特
に、中央駆動型圧電トランス素子において有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の斜視図である。

【図２】本発明に係る一実施例の圧電トランス素子の斜
視図である。

【図３】本発明に係る一実施例の圧電体シートの平面図
である。

【図４】本発明に係る一実施例の保護ケースの展開図で
ある。

【図５】本発明に係る一実施例の保護ケースの金属端子
の斜視図である。

【図６】本発明に係る別の実施例の斜視図である。

【図７】従来のローゼン型圧電トランスの斜視図であ
る。

【図８】本発明に係る中央駆動型圧電トランス素子の説
明図である。

【符号の説明】

３１ 中央駆動型圧電トランス素子 ３２ 保護ケース ３３ 上側保護ケース ４１、４２ 圧電体シート ４３、４４ 入力電極 ４５ 出力電極 ４６、４７ 入力端子電極 ４８ 出力端子電極 ５１、５２、５３、５４、５５、５６ 金属端子 ５７、５８、５９、６０ 接続端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央に対向する入力電極、両端に出力電
   極を有する中央駆動型圧電トランス素子と、該素子を保
   持し、実装基板に装着する保護ケースとからなる圧電ト
   ランスにおいて、前記圧電トランス素子は、中央の両側
   面に前記入力電極にそれぞれ導通する入力端子電極が形
   成され、両端部の両側面に前記出力電極に導通する出力
   端子電極が形成され、前記保護ケースは、前記入力端子
   電極及び出力端子電極のそれぞれに導通し、かつばね性
   を有する複数の金属端子を有し、前記圧電トランス素子
   は、前記金属端子のばね性により、保持されていること
   を特徴とする圧電トランス。
2. 【請求項２】 前記圧電トランス素子は、中央に入力電
   極、両端に出力電極を形成した圧電体シートの積層体か
   らなり、前記入力電極は交互に側面の入力端子電極に接
   続され、前記出力電極は、両側面の出力電極端子に接続
   されていることを特徴とする請求項１記載の圧電トラン
   ス。
3. 【請求項３】 圧電トランス素子と、該圧電トランス素
   子を保持し、実装基板に装着する保護ケースとからなる
   圧電トランスにおいて、前記保護ケースは、少なくとも
   ６つのばね性を有する金属端子を有し、該金属端子が前
   記圧電トランス素子の両側面の中央部及び両端部を支持
   し、前記金属端子のばね性により、前記圧電トランス素
   子を保持していることを特徴とする圧電トランス。
4. 【請求項４】 前記金属端子は、前記圧電トランス素子
   の入出力電極と前記実装基板とを接続する機能を兼ねて
   いることを特徴とする請求項３記載の圧電トランス。