JP2000196158A - 圧電トランスの実装ケース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電トランスをワンタッチで保持し、同時に
電気的接続を確保し、さらに圧電トランスの振動を抑制
しない実装ケースを提供する。 【解決手段】 実装ケース２３を、圧電トランス１を収
納する筺体２４と該筺体２４に被着される蓋体２５とに
よって構成し、筺体２４内の、圧電トランス１の側面電
極１０，１１，１７，２２に対応する位置に、該側面電
極と接続され、かつ圧電トランス１を側面で挟持する弾
性保持部２７を備えた複数の外部端子２６ａ，２６ｂを
配設し、該外部端子２６ａ，２６ｂを筺体２４の外方に
延出させて実装端２８とするとともに、圧電トランス１
をノード位置で支持する複数の支持突起２９，３０を前
記筺体２４と蓋体２５とに夫々設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電層を積層して
なる圧電トランスの実装ケースに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の矩形板状の圧電層を積層してな
り、圧電層の厚み方向に交流電圧を印加すると圧電縦効
果により振動して歪を発生し、これに伴なう長さ方向の
歪により、高電圧を励起し、この高電圧を出力電極から
二次電圧として取り出すようにした積層型の圧電トラン
スは、特開平８−７８７５０号等種々提案されている。

【０００３】このような圧電トランスは、通常のトラン
スと異なり、コイルが不要であるため、構造が単純とな
り、取扱いが容易で、小型化が可能となるため、携帯用
情報機器等の電子部品として好適である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、かかる構成の圧
電トランスを配線基板に実装する場合、圧電トランスに
ゴムダンパーを外嵌し、該ゴムダンパーを配線基板に直
接固定することにより、圧電トランスを保持するように
している。ここで、圧電トランスは、振動時に変位のな
いノード位置で保持することが望ましいのであるが、該
ノード位置には入出力用の側面電極が設けられており、
該側面電極には配線基板の所定回路に結線されるリード
線が半田付けにより接続されている。このため、前記ゴ
ムダンパーをノード位置に外嵌することができず、圧電
トランスを適正なノード位置から若干外れた位置で保持
しなければならないため、圧電トランスの良好な振動が
抑制されるという問題点があった。また、ゴムダンパー
による保持手段以外に、リード線を用いた電気的な接続
手段が必要であるため、実装時の組付けに手間がかかる
という問題点があった。

【０００５】また、前記ゴムダンパーをノード位置に一
致させるために、ゴムダンパーに挿通孔を形成してリー
ド線を引出すようにすることも考えられるが、この場合
にはゴムダンパーの均質性及び強度が損なわれ、圧電ト
ランスの支持が不安定になり易いという問題点がある。

【０００６】本発明は、かかる従来の問題点を解消し得
る圧電トランスの実装ケースを提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧電層を複数
積層し、外部端子と接続される側面電極を振動のノード
位置に設けてなる圧電トランスを面実装するためのもの
であって、前記圧電トランスを収納する筺体と、該筺体
に被着される蓋体とを備え、筺体内の前記側面電極に対
応する位置に、該側面電極と接続し、かつ圧電トランス
を側面で挟持する弾性保持部を備えた複数の外部端子を
配設し、該外部端子を筺体の外方に延出させて実装端と
するとともに、圧電トランスをノード位置で支持する複
数の支持突起を前記筺体と蓋体とに夫々設けたことを特
徴とする圧電トランスの実装ケースである。

【０００８】かかる構成にあって、筺体内に配設した外
部端子の弾性保持部に圧電トランスの両側面を挟持させ
ることにより、該圧電トランスをワンタッチで保持する
ことができる。これにより、圧電トランスの側面電極が
弾性保持部を介して外部端子に接続されることとなり、
かつ圧電トランスは、良好な振動が抑制されることなく
ノード位置で保持されることとなる。また、この状態で
蓋体を閉じることにより、筺体と蓋体とに設けられた複
数の支持突起によって圧電トランスをそのノード位置で
さらに安定的に支持することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜３に従って、本発明の一実
施例に係る積層型の圧電トランス１の構成を説明する。
この圧電トランス１は、チタン酸ジルコン酸系磁器等の
圧電性を有する長方形状の複数の圧電層２ａ〜２ｊ，３
を積層してなるものであり、これを積層後焼結すること
により構成される。ここで、圧電層３はカバー板となる
ものであり、導電層を非露出状として保護し、昇圧作用
に寄与しない。この圧電トランス１は、その全体形状
を、例えば長さ48mm，幅7mm ，厚さ0.8mm （設計例）と
している。

【００１０】圧電層２ａ〜２ｊの上面には、図２に示す
ように、導電パターンがスクリーン印刷等の手段により
形成される。

【００１１】ここで、各圧電層２ａ〜２ｊの片側の部分
領域には、対向電極５，７が形成される。すなわち、圧
電層２ａ，２ｃ，２ｅ，２ｇ，２ｉには、電極５が形成
され、夫々図中左側縁に接続縁部６を延出している。ま
た、圧電層２ｂ，２ｄ，２ｆ，２ｈ，２ｊには、電極７
が形成され、夫々図中右側部に接続縁部８を延出してい
る。これにより、電極５と電極７とは各圧電層２ａ〜２
ｊを介して交互に配設され、圧電トランス１の左側面で
接続縁部６が厚み方向で接続されて入力端子用の側面電
極１０が形成され、右側面で接続縁部８が厚み方向で接
続されて入力端子用の側面電極１１が形成される。この
両側面の側面電極１０，１１は、図３で示すように、圧
電トランス１の振動時に変位のないノード位置（図３
ロ）に設けられる。

【００１２】一方、対向電極５，７は、各圧電層２ａ〜
２ｊの角縁に形成された分極端子４ａ，４ｂにも接続さ
れる。そして、その積層状態で、図１に示すように、各
分極端子４ａ，４ｂは上下に連続し、分極端子４ａを正
電極とし、分極端子４ｂを負電極として、直流電圧が印
加され、各圧電層２ａ〜２ｊの部分領域は厚さ方向に分
極が施される。而して、かかる対向電極５，７が形成さ
れた圧電トランス１の部分領域が振動部となる。

【００１３】また、各圧電層２ａ〜２ｊの他側端縁には
端面に沿って、帯状延成部１６が連成され、各圧電層２
ａ〜２ｊの積層により、帯状延成部１６を面接触させ、
その相互の電気的接続を確保するようにしている。ま
た、この帯状延成部１６は、図中左側で、振動のノード
位置にまで延出して、その延出部が圧電トランス１の左
側面で厚み方向で接続されて出力端子用の側面電極１７
が形成される。

【００１４】前記圧電層２ａの上面には、その側面電極
１７の帯状延成部１６と電路１８により接続されたコン
デンサ電極２１ａが形成され、さらに、圧電層２ｃの上
面の同一位置にコンデンサ電極２１ｂを形成し、これに
より、圧電層２ａ，２ｂの肉厚を介してコンデンサ電極
２１ａ，コンデンサ電極２１ｂを対峙し、帰還用コンデ
ンサを構成するようにしている。

【００１５】このコンデンサ電極２１ｂは圧電層２ｃの
側縁に延出して、圧電トランス１の図中右側面に露出し
て、これを圧電トランス１の外面に露出する帰還端子用
の側面電極２２としている。この側面電極２２は、前記
出力端子用の側面電極１７と左右対称位置とし、この側
面電極１７，２２を夫々図３で示すように、圧電トラン
ス１の振動時に変位のないノード位置（図３ロ）に設け
ている。

【００１６】このように、圧電トランス１の両側面に
は、その中心から長尺方向で１／４λの位置にある両側
のノード位置で、一側に側面電極１０，１１が対向状に
配置され、他側に側面電極１７，２２が対向状に配置さ
れており、このため、各側面電極１０，１１及び側面電
極１７，２２を後述の弾性保持部２７によって挟持して
も、ノード位置での保持となり、圧電トランス１の長手
方向に沿った振動を阻害しない。

【００１７】かかる構成の圧電トランス１は、入力端子
用の側面電極１０に、発振回路，スイッチング回路及び
駆動回路等を介して、交流電圧が印加される。また、入
力端子用の側面電極１１はアース接続され、出力端子用
の側面電極１７には負荷が接続される。さらに、帰還端
子用の側面電極２２は、抵抗を介して前記発振回路に接
続される。

【００１８】そして、入力端子用の側面電極１０側に交
流電圧が印加されると、各圧電層２ａ〜２ｊの電極５，
７間が、圧電縦効果により厚み方向に歪み、図３ロで示
すように変位して振動する。これに伴ない各圧電層２ａ
〜２ｊが長さ方向への歪を生じ、これにより、圧電横効
果により入力端子用の側面電極１１と出力端子用の側面
電極１７間に電位差を生じて、数十KVの高電圧が該側面
電極１７から出力されることとなる。この出力電圧は入
力電圧の５０倍程度となる。また、この高電圧の一部
は、側面電極１７と接続されている帰還用コンデンサに
も印加される。これにより、帰還端子用の側面電極２２
から帰還電圧が正帰還されることとなる。

【００１９】次に、図４，５に従って、本発明の要部で
ある圧電トランス１の実装ケース２３につき説明する。
この実装ケース２３は、合成樹脂の絶縁材からなり、前
記圧電トランス１を収納する矩形状の筺体２４と、該筺
体２４に被着される蓋体２５とを備えている。筺体２４
の長手方向に沿う両側縁には、外部端子２６ａ，２６ａ
及び外部端子２６ｂ，２６ｂが夫々左右一対で配設され
ている。この外部端子２６ａ，２６ａ及び外部端子２６
ｂ，２６ｂは、圧電トランス１を収納した状態で、その
側面電極１０，１１及び側面電極１７，２２に夫々対応
する位置に設けられている。また、この外部端子２６
ａ，２６ａ及び外部端子２６ｂ，２６ｂは、弾性を有す
る導電性の帯状金属片からなり、筺体２４の底板２４’
から内部に挿入され、その上部に圧電トランス１の側面
を係止し得る弾性保持部２７が夫々曲成されている。さ
らに、外部端子２６ａ，２６ａ及び外部端子２６ｂ，２
６ｂの各他端は、筺体２４の底板下面に沿って外方に所
定長さで延出されており、これを夫々実装端２８として
いる。

【００２０】前記蓋体２５の長手方向の中心線上には、
圧電トランス１のノード位置に対応する二箇所に支持突
起２９が下方突成されている。一方、筺体２４の底板２
４’上には、その長手方向の中心線から左右側縁側に若
干偏寄した位置で、圧電トランス１のノード位置に対応
する二箇所に支持突起３０，３０が左右一対で上方突成
されている。この支持突起３０，３０及び前記支持突起
２９は、蓋体２５の閉止状態において上下で対向し、筺
体２４内に収納された圧電トランス１を二箇所のノード
位置で夫々三点支持し得るようになっている。

【００２１】また、実装ケース２３は、モールド成形に
より、図５で示すように、開蓋状態で筺体２４と蓋体２
５とが薄肉状連結部３１を介して一体成形され、さらに
筺体２４には前記外部端子２６ａ，２６ａ及び外部端子
２６ｂ，２６ｂがこのモールド成形時に同時に組付けら
れる。この組付けは、図５に示すように、各外部端子と
なる帯状金属片３２を、隣接する筺体２４，２４に差し
渡して複数の実装ケース２３を同時に成形し、然る後、
帯状金属片３２を切断して個々の実装ケース２３の外部
端子としている。これにより量産性に優れたものとなっ
ている。また、筺体２４と蓋体２５の長手方向に沿う両
側縁には、閉蓋状態において重なり合う接合部３３，３
４が所要箇所に形成されている。

【００２２】かかる構成にあって、実装ケース２３の筺
体２４内に圧電トランス１を上方から装入すると、外部
端子２６ａ，２６ａ及び外部端子２６ｂ，２６ｂの各弾
性保持部２７によって、図４に示すように、圧電トラン
ス１の左右側面が挟持され、該圧電トランス１を筺体２
４内にワンタッチで保持することができる。ここで、外
部端子２６ａ，２６ａ及び外部端子２６ｂ，２６ｂは、
圧電トランス１の側面電極１０，１１及び側面電極１
７，２２に夫々対応する位置に設けられていることによ
り、各側面電極１０，１１，１７，２２が対応する外部
端子２６ａ，２６ａ，２６ｂ，２６ｂに夫々電気的に接
続されることとなる。また、圧電トランス１の各側面電
極１０，１１，１７，２２は、圧電トランス１のノード
位置に配設されていることにより、各弾性保持部２７が
圧電トランス１のノード位置を保持することとなる。こ
れにより、各弾性保持部２７は、圧電トランス１の良好
な振動を抑制することがない。

【００２３】このように圧電トランス１を収納した後、
蓋体２５を薄肉状連結部３１で折曲して筺体２４に被着
する。そして、筺体２４と蓋体２５とに形成されている
接合部３３，３４を接着剤３５によって接合することに
より、蓋体２５を閉止する。これにより、図４に示すよ
うに、蓋体２５の支持突起２９と、筺体２４の支持突起
３０，３０とが、圧電トランス１に上下方向から圧接さ
れ、この上下の支持突起２９，３０，３０によって圧電
トランス１が二箇所のノード位置でさらに安定的に支持
されることとなる。

【００２４】そして、このように圧電トランス１を封止
した実装ケース２３は、外部端子２６ａ，２６ａ及び外
部端子２６ｂ，２６ｂの各実装端２８を配線基板の所要
回路に半田付けすることにより、面実装されることとな
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、上述のように、圧電トランス
の実装ケースを、圧電トランスを収納する筺体と該筺体
に被着される蓋体とによって構成し、筺体内の、圧電ト
ランスの側面電極に対応する位置に、該側面電極と接続
され、かつ圧電トランスを側面で挟持する弾性保持部を
備えた複数の外部端子を配設し、該外部端子を筺体の外
方に延出させて実装端とするとともに、圧電トランスを
ノード位置で支持する複数の支持突起を前記筺体と蓋体
とに夫々設けたから、外部端子の弾性保持部に圧電トラ
ンスの両側面を挟持させることにより、圧電トランスを
ワンタッチで保持することができるとともに、弾性保持
部を介して圧電トランスの側面電極を外部端子に接続す
ることができる。これにより、従来のリード線が不要に
なり、これに伴なって、側面電極に対するリード線の半
田付けも不要となる。さらに弾性保持部によって、圧電
トランスの良好な振動を抑制することなくノード位置で
保持することができる。また、この状態で蓋体を閉じる
ことにより、筺体と蓋体とに設けられた複数の支持突起
によって、圧電トランスをそのノード位置でさらに安定
的に支持することができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧電トランス１の斜視図である。

【図２】各圧電層２ａ〜２ｊを分離して示す、圧電トラ
ンス１の分解斜視図である。

【図３】圧電トランス１の各端子位置を示すものであ
り、イは平面図，ロは側面図である。

【図４】実装ケース２３の側断面図である。

【図５】実装ケース２３のモールド成形時の平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧電トランス ２ａ〜２ｊ 圧電層 １０，１１，１７，２２ 側面電極 ２３ 実装ケース ２４ 筺体 ２５ 蓋体 ２６ａ，２６ｂ 外部端子 ２７ 弾性保持部 ２８ 実装端 ２９，３０ 支持突起

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧電層を複数積層し、外部端子と接続され
   る側面電極を振動のノード位置に設けてなる圧電トラン
   スを面実装するためのものであって、 前記圧電トランスを収納する筺体と、該筺体に被着され
   る蓋体とを備え、筺体内の前記側面電極に対応する位置
   に、該側面電極と接続し、かつ圧電トランスを側面で挟
   持する弾性保持部を備えた複数の外部端子を配設し、該
   外部端子を筺体の外方に延出させて実装端とするととも
   に、圧電トランスをノード位置で支持する複数の支持突
   起を前記筺体と蓋体とに夫々設けたことを特徴とする圧
   電トランスの実装ケース。