JP2001326398A - 圧電トランス（２） - Google Patents
圧電トランス（２）Info
- Publication number
- JP2001326398A JP2001326398A JP2000141290A JP2000141290A JP2001326398A JP 2001326398 A JP2001326398 A JP 2001326398A JP 2000141290 A JP2000141290 A JP 2000141290A JP 2000141290 A JP2000141290 A JP 2000141290A JP 2001326398 A JP2001326398 A JP 2001326398A
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- piezoelectric transformer
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- internal electrode
- constituting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】長さ方向の共振を利用した積層型圧電トランス
において、圧電トランスを構成する圧電セラミック板の
内部電極が施されていない不活性な領域を適正化するこ
とにより歩留まりを向上し、温度上昇が少なく、小型化
でき、ロスの少ない圧電トランスを提供する。 【解決手段】長さ方向の共振を利用した積層型圧電トラ
ンス１を構成する複数の内部電極６を並列に接続する外
部電極７と当該外部電極７に接続されていない内部電極
６’との最短距離が、圧電トランスを構成するセラミッ
ク板４の厚みの１／２以上で且つセラミック板４の内部
電極が施されていない不活性な領域ａ＋ａ’がセラミッ
ク板４の内部電極が形成される面の面積に対して４０％
以下となるように距離Ａ，Ａ’が設けられた積層型圧電
トランス。
において、圧電トランスを構成する圧電セラミック板の
内部電極が施されていない不活性な領域を適正化するこ
とにより歩留まりを向上し、温度上昇が少なく、小型化
でき、ロスの少ない圧電トランスを提供する。 【解決手段】長さ方向の共振を利用した積層型圧電トラ
ンス１を構成する複数の内部電極６を並列に接続する外
部電極７と当該外部電極７に接続されていない内部電極
６’との最短距離が、圧電トランスを構成するセラミッ
ク板４の厚みの１／２以上で且つセラミック板４の内部
電極が施されていない不活性な領域ａ＋ａ’がセラミッ
ク板４の内部電極が形成される面の面積に対して４０％
以下となるように距離Ａ，Ａ’が設けられた積層型圧電
トランス。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長さ方向の共振を
利用した圧電トランスに関し、特に小型で温度上昇を低
く抑えた設計の圧電トランスに関する。
利用した圧電トランスに関し、特に小型で温度上昇を低
く抑えた設計の圧電トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、長さ方向と直交する方向に積層さ
れ、長さ方向の共振を利用した圧電トランスを作製する
には、類似した形状の積層型圧電アクチュエータがあ
り、その内部電極構造は交差指型と全面電極型が一般的
であり、前者は作製が容易であるが、電極端部における
応力集中が著しく、しばしばマイクロクラックの進展や
デラミネーションがみられる。また、後者は内部応力の
集中が緩和されマイクロクラックやデラミネーションに
対して有利である反面、外部電極を設ける際には内部電
極を一層おきに絶縁体で被覆しなければならずコスト的
に問題があり、また、外部電極と内部電極が極めて接近
するため、分極の歩留まりもよくなかった。
れ、長さ方向の共振を利用した圧電トランスを作製する
には、類似した形状の積層型圧電アクチュエータがあ
り、その内部電極構造は交差指型と全面電極型が一般的
であり、前者は作製が容易であるが、電極端部における
応力集中が著しく、しばしばマイクロクラックの進展や
デラミネーションがみられる。また、後者は内部応力の
集中が緩和されマイクロクラックやデラミネーションに
対して有利である反面、外部電極を設ける際には内部電
極を一層おきに絶縁体で被覆しなければならずコスト的
に問題があり、また、外部電極と内部電極が極めて接近
するため、分極の歩留まりもよくなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、交差指型の内部
電極構造の積層型圧電トランスを作製するには、電極端
部における応力集中をできる限り緩和するため電極が施
されていない不活性な領域を極力少なくしていたが、分
極時に大きなクラックが生じたり、マイクロクラックに
より圧電トランス駆動時に温度上昇（ΔΤ）にばらつき
が生じていた。
電極構造の積層型圧電トランスを作製するには、電極端
部における応力集中をできる限り緩和するため電極が施
されていない不活性な領域を極力少なくしていたが、分
極時に大きなクラックが生じたり、マイクロクラックに
より圧電トランス駆動時に温度上昇（ΔΤ）にばらつき
が生じていた。
【０００４】本発明の目的は、圧電トランスの入力部と
出力部に設けられた外部電極と該外部電極に接続されて
いない内部電極との最短距離及び内部電極が施されてい
ない不活性な領域を設定することにより、圧電トランス
駆動時における温度上昇を低く抑えた圧電トランスを安
価に提供することにある。
出力部に設けられた外部電極と該外部電極に接続されて
いない内部電極との最短距離及び内部電極が施されてい
ない不活性な領域を設定することにより、圧電トランス
駆動時における温度上昇を低く抑えた圧電トランスを安
価に提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電トランスは
温度上昇を低く抑えるために、長さ方向の共振を利用し
た矩形棒状圧電トランスの入力部と出力部を構成する複
数の内部電極を並列に接続する外部電極と当該外部電極
に接続されていない内部電極との最短距離が入力部と出
力部を構成するセラミック板の厚みの１／２以上で且つ
セラミック板の内部電極の施されていない不活性な領域
がセラミック板の内部電極を形成する面の面積に対して
４０％以下となるように設定したことを特徴とするもの
である。
温度上昇を低く抑えるために、長さ方向の共振を利用し
た矩形棒状圧電トランスの入力部と出力部を構成する複
数の内部電極を並列に接続する外部電極と当該外部電極
に接続されていない内部電極との最短距離が入力部と出
力部を構成するセラミック板の厚みの１／２以上で且つ
セラミック板の内部電極の施されていない不活性な領域
がセラミック板の内部電極を形成する面の面積に対して
４０％以下となるように設定したことを特徴とするもの
である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。図１（ａ）は本発明の圧電トランスの外観
斜視図の一例を示すものであり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）の外部電極７，９の面と反対側の面の外観斜視図
を示すものであり、また、図１（ｃ）は図１（ａ）の圧
電トランスの内部電極の配置の一例を示すものであり、
長さ方向の共振を利用した圧電トランス１の入力部２と
出力部３を構成する複数の内部電極６，６’，８，８’
を並列に接続する外部電極７，７’，９，９’が設けら
れ、外部電極７または９と外部電極７，９に接続されて
いない内部電極６’または８’との間に距離ＡまたはＢ
がセラミック板４または５の厚みの１／２以上となるよ
うに設定され、また同様に外部電極７’または９’と内
部電極６または８との間に距離Ａ’またはＢ’がセラミ
ック板４または５の厚みの１／２以上となるように設け
られている。そして、複数のセラミック板４，５には内
部電極の施されていない不活性な領域ａ，ａ’，ｂ，
ｂ’が設けられ、セラミック板の内部電極を形成する面
の面積に対してａ＋ａ’，ｂ＋ｂ’が４０％以下となる
ように外部電極７，７’，９，９’と内部電極６’，
６，８’，８とが各々、離間している。
に説明する。図１（ａ）は本発明の圧電トランスの外観
斜視図の一例を示すものであり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）の外部電極７，９の面と反対側の面の外観斜視図
を示すものであり、また、図１（ｃ）は図１（ａ）の圧
電トランスの内部電極の配置の一例を示すものであり、
長さ方向の共振を利用した圧電トランス１の入力部２と
出力部３を構成する複数の内部電極６，６’，８，８’
を並列に接続する外部電極７，７’，９，９’が設けら
れ、外部電極７または９と外部電極７，９に接続されて
いない内部電極６’または８’との間に距離ＡまたはＢ
がセラミック板４または５の厚みの１／２以上となるよ
うに設定され、また同様に外部電極７’または９’と内
部電極６または８との間に距離Ａ’またはＢ’がセラミ
ック板４または５の厚みの１／２以上となるように設け
られている。そして、複数のセラミック板４，５には内
部電極の施されていない不活性な領域ａ，ａ’，ｂ，
ｂ’が設けられ、セラミック板の内部電極を形成する面
の面積に対してａ＋ａ’，ｂ＋ｂ’が４０％以下となる
ように外部電極７，７’，９，９’と内部電極６’，
６，８’，８とが各々、離間している。
【０００７】図２は図１の圧電トランス１を用いて出力
１０Ｗで駆動させた時のセラミック板の厚みの倍率また
は不活性な領域｛（ａ＋ａ’），（ｂ＋ｂ’）｝の割合
と圧電トランスの温度上昇（ΔΤ）並びに分極歩留りの
関係をグラフにしたものであり、電極間距離がセラミッ
ク板の厚みの１／２以上で且つセラミック板の内部電極
を形成する面の面積に対して、不活性な領域が４０％以
下となるように外部電極と内部電極とが離間する範囲内
でΔΤが実用レベルの２５℃以下を満足する圧電トラン
スが歩留りよく得られる。
１０Ｗで駆動させた時のセラミック板の厚みの倍率また
は不活性な領域｛（ａ＋ａ’），（ｂ＋ｂ’）｝の割合
と圧電トランスの温度上昇（ΔΤ）並びに分極歩留りの
関係をグラフにしたものであり、電極間距離がセラミッ
ク板の厚みの１／２以上で且つセラミック板の内部電極
を形成する面の面積に対して、不活性な領域が４０％以
下となるように外部電極と内部電極とが離間する範囲内
でΔΤが実用レベルの２５℃以下を満足する圧電トラン
スが歩留りよく得られる。
【０００８】図３は、前記実施例で使用した圧電トラン
スを構成するセラミック板の内部電極が施されていない
不活性な領域を少なくすることができる内部電極の別の
配置を示したものであり、前記実施例と同様、外部電極
と内部電極との距離Ｅ，Ｅ’，Ｅ”，Ｆ，Ｆ’，Ｆ”を
セラミック板の厚みの１／２以上で且つセラミック板の
内部電極を形成する面の面積に対して不活性な領域が４
０％以下となるように外部電極と内部電極を離間させる
ことにより同様の効果が得られた。
スを構成するセラミック板の内部電極が施されていない
不活性な領域を少なくすることができる内部電極の別の
配置を示したものであり、前記実施例と同様、外部電極
と内部電極との距離Ｅ，Ｅ’，Ｅ”，Ｆ，Ｆ’，Ｆ”を
セラミック板の厚みの１／２以上で且つセラミック板の
内部電極を形成する面の面積に対して不活性な領域が４
０％以下となるように外部電極と内部電極を離間させる
ことにより同様の効果が得られた。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
長さ方向の共振を利用した矩形棒状圧電トランスの入力
部と出力部を構成する複数の内部電極を並列に接続する
外部電極と該外部電極に接続されていない内部電極との
最短距離が入力部と出力部を構成するセラミック板の厚
みの１／２以上で且つセラミック板の内部電極の施され
ていない不活性な領域がセラミック板の内部電極を形成
する面の面積に対して４０％以下となるように離間距離
を設定することにより、圧電トランス駆動時に実用レベ
ルの温度上昇（ΔΤ）の圧電トランスが歩留りよく得ら
れる。
長さ方向の共振を利用した矩形棒状圧電トランスの入力
部と出力部を構成する複数の内部電極を並列に接続する
外部電極と該外部電極に接続されていない内部電極との
最短距離が入力部と出力部を構成するセラミック板の厚
みの１／２以上で且つセラミック板の内部電極の施され
ていない不活性な領域がセラミック板の内部電極を形成
する面の面積に対して４０％以下となるように離間距離
を設定することにより、圧電トランス駆動時に実用レベ
ルの温度上昇（ΔΤ）の圧電トランスが歩留りよく得ら
れる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す図で、（ａ）
は、本発明の圧電トランスの外観斜視図の一例を示すも
のであり、（ｂ）は、（ａ）の反対側の面の外観斜視図
を示すものであり、（ｃ）は、（ａ）の内部電極の配置
の一例を示すものである。
は、本発明の圧電トランスの外観斜視図の一例を示すも
のであり、（ｂ）は、（ａ）の反対側の面の外観斜視図
を示すものであり、（ｃ）は、（ａ）の内部電極の配置
の一例を示すものである。
【図２】本発明の効果を説明する図で（ａ）は図１の圧
電トランスのセラミック板の厚みの倍率と圧電トランス
の温度上昇（ΔΤ）並びに分極歩留まりの関係をグラフ
にしたものであり、（ｂ）は図１の圧電トランスのセラ
ミック板の内部電極が施されていない不活性な領域の割
合と圧電トランスの温度上昇（ΔΤ）並びに分極歩留り
の関係をグラフにしたものである。
電トランスのセラミック板の厚みの倍率と圧電トランス
の温度上昇（ΔΤ）並びに分極歩留まりの関係をグラフ
にしたものであり、（ｂ）は図１の圧電トランスのセラ
ミック板の内部電極が施されていない不活性な領域の割
合と圧電トランスの温度上昇（ΔΤ）並びに分極歩留り
の関係をグラフにしたものである。
【図３】本発明の実施の形態の他の例を示す図で圧電ト
ランスの内部電極構造の別の配置を示す図である。
ランスの内部電極構造の別の配置を示す図である。
【図４】従来の全面電極型内部電極構造を示す図であ
る。
る。
１． 圧電トランス ２． 入力部 ３． 出力部 ４． 入力部を構成するセラミック板 ５． 出力部を構成するセラミック板 ６，６’ 入力部を構成する内部電極 ７，７’ 入力部を構成する外部電極 ８，８’ 出力部を構成する内部電極 ９，９’ 出力部を構成する外部電極 １０． 圧電トランス（全面電極型） １１． 入力部 １２． 出力部 １３，１３’ 入力部を構成する内部電極 １４，１４’ 入力部を構成する外部電極 １５，１５’ 出力部を構成する内部電極 １６，１６’ 出力部を構成する外部電極 １７，１７’ 絶縁体 Ａ，Ａ’ 入力部を構成する外部電極と内部電極と
の距離 Ｂ，Ｂ’ 出力部を構成する外部電極と内部電極と
の距離 Ｃ． 入力部を構成するセラミック板の厚み Ｄ． 出力部を構成するセラミック板の厚み Ｅ，Ｅ’，Ｅ”，Ｆ，Ｆ’，Ｆ” 外部電極と内部電極
との距離 ａ，ａ’ 入力部の内部電極の施されていない不活
性な領域 ｂ，ｂ’ 出力部の内部電極の施されていない不活
性な領域
の距離 Ｂ，Ｂ’ 出力部を構成する外部電極と内部電極と
の距離 Ｃ． 入力部を構成するセラミック板の厚み Ｄ． 出力部を構成するセラミック板の厚み Ｅ，Ｅ’，Ｅ”，Ｆ，Ｆ’，Ｆ” 外部電極と内部電極
との距離 ａ，ａ’ 入力部の内部電極の施されていない不活
性な領域 ｂ，ｂ’ 出力部の内部電極の施されていない不活
性な領域
Claims (1)
- 【請求項１】長さ方向の共振を利用した矩形棒状圧電ト
ランス１の入力部２と出力部３を構成する複数の内部電
極６，６’，８，８’を並列に接続する外部電極７，
７’，９，９’と当該外部電極７，７’，９，９’に接
続されていない内部電極６’，６，８’，８との最短距
離Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’が入力部２と出力部３を構成する
セラミック板４，５の厚みＣ，Ｄの１／２以上で且つセ
ラミック板４，５の内部電極６’，６，８’，８の施さ
れていない不活性な領域ａ＋ａ’，ｂ＋ｂ’がセラミッ
ク板４，５の内部電極が形成される面の面積に対して４
０％以下となるように距離Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’が設けら
れたことを特徴とする積層型圧電トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000141290A JP2001326398A (ja) | 2000-05-15 | 2000-05-15 | 圧電トランス（２） |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000141290A JP2001326398A (ja) | 2000-05-15 | 2000-05-15 | 圧電トランス（２） |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001326398A true JP2001326398A (ja) | 2001-11-22 |
Family
ID=18648425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000141290A Pending JP2001326398A (ja) | 2000-05-15 | 2000-05-15 | 圧電トランス（２） |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001326398A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008049415A1 (de) | 2006-10-24 | 2008-05-02 | Epcos Ag | Piezoelektrischer transformator |
-
2000
- 2000-05-15 JP JP2000141290A patent/JP2001326398A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008049415A1 (de) | 2006-10-24 | 2008-05-02 | Epcos Ag | Piezoelektrischer transformator |
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