JP2002299716A - 圧電トランス - Google Patents
圧電トランスInfo
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Abstract
電トランス素子の上面および下面のみに限定されず、そ
の上、入力電極の一部を切り欠く必要はなく、良好な電
気的特性が得られる圧電トランスを提供することであ
る。 【解決手段】 圧電トランス素子1と、この圧電トラン
ス素子1の上面に設けられた第1の入力電極2と、圧電
トランス素子1の下面に設けられた第2の入力電極3と
を具備してなる圧電トランスであって、圧電トランス素
子1、第1の入力電極2および第2の入力電極3からな
る圧電トランス本体部に対して、それを把持するように
配設されるコ字形の導通部材4を更に備え、第1の入力
電極2と導通部材4との間には、絶縁層6が介在させら
れてなる圧電トランス。
Description
圧発生用電源回路の主要構成要素として用いられる圧電
トランスに関するものである。
源回路の昇圧部品として、圧電トランスが使用されるこ
とが多くなっている。これは圧電トランスが、大きさ、
特に厚みが非常に小さなものであるにもかかわらず高電
圧を発生でき、しかも消費電力が少ないといった優れた
特性を有するからである。
ンスは、「ローゼン型」と呼ばれるものである。この型
の圧電トランスは、周知のように圧電トランス素子の上
面(上側主面)および下面(下側主面)に入力電極が形
成されている。それゆえ駆動電圧印加用のリード線も、
圧電トランス素子の上面および下面にそれぞれ接続しな
ければならず、こうした制約が圧電トランスの設置を困
難なものとすることがあった。また、こういった問題と
は別に、圧電トランスには更なる性能の向上、そして製
造時の歩留りの向上が強く求められている。
ード線の接続面を圧電トランス素子の上面および下面に
のみ限定されることがなく、しかも性能および歩留りを
大幅に向上させることが可能な圧電トランスを開発する
に至った(特願2000−385696号)。ここで、
この提案になる圧電トランスの構造について簡単に説明
する。
様、圧電トランス素子(以下、単に素子とも言う)の上
下面に、それぞれ第1の入力電極および第2の入力電極
が形成された構造となっている。しかし素子上面の第1
の入力電極は、その一部が矩形状に切り欠かれており、
この切欠き内に引き出し電極が形成されている。すなわ
ち素子上面には、第1の入力電極とは電気的に絶縁され
た引き出し電極が設けられ、この引き出し電極と第2の
入力電極とがコ字形の導通部材にて接続された構造とな
っている。
改善を要する点があることがわかってきた。すなわち同
圧電トランスは、上述したように入力電極の一部が、引
き出し電極を設置するために切り欠かれている必要があ
る。つまり、片側の入力電極には不可避的に欠損が生じ
る。しかし、これは分極面積の減少を意味するので、僅
かではあるものの、圧電トランスの電気的特性は低下す
る。
は、駆動電圧印加用のリード線の接続面が圧電トランス
素子の上面および下面のみに限定されず、その上、入力
電極の一部を切り欠く必要はなく、良好な電気的特性が
得られる圧電トランスを提供することである。
ンス素子と、この圧電トランス素子の上面に設けられた
第1の入力電極と、前記圧電トランス素子の下面に設け
られた第2の入力電極とを具備してなる圧電トランスで
あって、前記圧電トランス素子、前記第1の入力電極お
よび前記第2の入力電極からなる圧電トランス本体部に
対して、それを把持するように配設されるコ字形の導通
部材を更に備え、前記第1の入力電極と前記導通部材と
の間には、絶縁層が介在させられてなることを特徴とす
る圧電トランスによって解決される。
は、通常、第1の入力電極と共に導通部材が入力電極と
して使用されることになる。これは、駆動電圧印加用の
2本のリード線を、圧電トランス素子の同一面に取り付
けることが多いからである。
この圧電トランス素子の上面に設けられた第1の入力電
極と、前記圧電トランス素子の下面に設けられた第2の
入力電極とを具備してなる圧電トランスであって、前記
圧電トランス素子、前記第1の入力電極および前記第2
の入力電極からなる圧電トランス本体部に対して、それ
を把持するように配設される共にコ字形の、第1の導通
部材および第2の導通部材を更に備え、前記第1の入力
電極と前記第1の導通部材との間、および前記第2の入
力電極と前記第2の導通部材との間には、それぞれ絶縁
層が介在させられてなることを特徴とする圧電トランス
によって解決される。
は、第1の導通部材および第2の導通部材が共に入力電
極として使用されることになる。殊に本発明のごとく導
通部材を二つ備える場合には、圧電トランス素子の一側
面に、あるいは一端面に、あるいは側面および端面に、
駆動電圧印加用のリード線を取り付けることが可能とな
り、非常に多くの設置様態に対応できるようになる。
導通部材を一つ備えるものでは、この導通部材は第2の
入力電極に対して電気的に接続されることになる。一
方、本発明の圧電トランスにおいて導通部材を二つ備え
るものでは、第1の導通部材は第2の入力電極に対し
て、また第2の導通部材は第1の入力電極に対して、そ
れぞれ電気的に接続されることになる。
たようにコ字形の導通部材を備えると共に、この導通部
材と第1の入力電極との間に絶縁層を介在させて、両者
を電気的に絶縁した構造となっている。あるいは、二つ
の導通部材を備えると共に、第1の導通部材と第1の入
力電極との間、および第2の導通部材と第2の入力電極
との間にそれぞれ絶縁層を介在させ、それらを電気的に
絶縁した構造となっている。
圧電トランス素子、第1の入力電極および第2の入力電
極からなる圧電トランス本体部に対して、それを把持す
るように配設されるコ字形の導通部材を備える。よって
駆動電圧印加用のリード線の接続面は、圧電トランス素
子の上面および下面にのみ限定されることはない。すな
わち上記導通部材を利用することで、圧電トランス素子
の側面や端面にもリード線を接続することができるよう
になる。
力電極において導通部材と重なり合う部分を切り欠く必
要はない。いいかえれば本発明に係る圧電トランスは、
従来品のように、入力電極の一部が引き出し電極を設置
するために切り欠かれてはいない。つまり入力電極には
欠損が生じず、したがって分極面積が減少することはな
いので、圧電トランスの電気的特性の低下は皆無であ
る。
ンスは、駆動電圧印加用のリード線の接続面が圧電トラ
ンス素子の上面および下面のみに限定されず、その上、
入力電極の一部を切り欠く必要はなく、良好な電気的特
性が得られる。
なものであり、当然のことながら、圧電トランスを電源
回路の基板などに実装する際の向きとは直接関係ない。
明の第1実施形態を具体的に説明する。ここで図1は本
実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図、図2は同圧
電トランスの正面図、図3は導通部材を分離させた状態
での斜視図である。
圧電トランスと言う)は、例えば、高電圧発生用電源回
路の昇圧部品として用いられるものである。本圧電トラ
ンスは、図1あるいは図2からわかるように主要構成要
素として、圧電トランス素子1と、共に駆動電圧印加用
の、第1の入力電極2および第2の入力電極3とを具備
する。
平板状のものであって、チタン酸ジルコン酸鉛(PZ
T)などの圧電材料から構成されている。更に詳しく言
うと、例えば、こうした圧電材料の乾式造粒粉を金型に
充填し、それを乾式プレスして得た成形品を焼成するこ
とにより上記圧電トランス素子1が出来上がる。また、
先の圧電材料からなる原料シートを所定枚数だけ積層さ
せ、圧着して一体化させた後、焼成する方法などによっ
ても上記圧電トランス素子1を得ることができる。
は印刷により、圧電トランス素子1の上面および下面に
それぞれ設けられている(ここでの上下の区別は便宜的
なものである)。第1の入力電極2および第2の入力電
極3は、それぞれ圧電トランス素子1の上面および下面
の半分を覆っており、言うまでもなく両者は圧電トラン
ス素子1を挟んで対向している。なお、これら入力電極
2,3の材料としては、銀や、銀・白金系の合金、銀・
パラジウム系の合金などが使われるが、特に本実施形態
では銀・パラジウム系の合金を用いた。
更にコ字形の導通部材4を具備する。この導通部材4
は、圧電トランス素子1、第1の入力電極2および第2
の入力電極3からなる圧電トランス本体部に対して、そ
れを把持するように配設される。ちなみに導通部材4、
特に圧電トランス素子1の下面側に対応するその片部4
bは、第2の入力電極3に対して、例えば半田付けによ
り固定されている。つまり電気的に接続されている。一
方、導通部材4における圧電トランス素子1の上面側に
対応する片部4aは、第1の入力電極2に対して、後述
するとおり絶縁層としての役割を果たす両面粘着テープ
を用いて取り付けられる。
と共に入力電極として使用されることになる。つまり図
2に示すごとく、導通部材4に対してはリード線5が、
例えば半田付けなどで接続される。いいかえれば、第2
の入力電極3へは導通部材4を介して給電されることに
なる。なお特に図示してはいないが、第1の入力電極2
にも、やはり半田付けなどでリード線が接続される。つ
まり駆動電圧印加用の2本のリード線は、圧電トランス
の同一面に接続されることになる。
公知であるから、その詳しい説明は省略するが、本圧電
トランスは上記二つの入力電極2,3とは異なる第3の
電極を有する。これは圧電トランス素子1の図示してい
ない側の端面に存在し、入力電極2,3と同様、銀・パ
ラジウム系の合金などを用いて印刷により形成されてい
る。この第3の電極は二次側(出力側)のものであり、
上記入力電極2,3のいずれか一方と共に、昇圧された
電圧を取り出すのに利用される。
うに、第1の入力電極2と導通部材4との間に絶縁層6
を介在させている。この絶縁層6は上述したとおり両面
粘着テープから出来ており、所要の絶縁性を有してい
る。また、駆動電圧印加用のリード線5を導通部材4に
半田付けする際に熱が加わるので十分な耐熱性も有す
る。
ランス素子1の上面側に対応する片部4aよりも大きな
面積を有する。これは、第1の入力電極2と導通部材4
との間に、両者を絶縁状態とするのに十分な水平方向の
距離を設けるためである。また絶縁層6は、圧電トラン
ス素子1の側面と導通部材4との間にまで延在してい
る。つまり、絶縁層6は圧電トランス素子1の側面上部
をも覆っている。
ス素子1に、その一主面および側面に跨るよう両面粘着
テープを貼り付ける。続いて、図3中、矢印で示す方向
から導通部材4を押し込んで、それを圧電トランス素子
1に装着させることで、図1に示す本圧電トランスが得
られる。なお、上記絶縁層6の材料は粘着テープに限定
されるものではなく、例えば耐熱樹脂などそれ以外のさ
まざまな材料から形成することができる。
の装着には、図3に示すような、あらかじめコ字形とし
たものを押し込む方法だけでなく、その他にも例えば、
寸法を合わせたL字形の導通部材を用意し、素子下面に
その短片部を半田付けした後、長片部を折り曲げて導通
部材を最終形状(コ字形)とする方法を用いることもで
きる。あるいは、直状の導通部材の一端側を素子下面に
半田付けした後、それを素子形状に合わせて2回折り曲
げることにより上記最終形状としてもよい。
コ字形の導通部材4を備えると共に、この導通部材4と
第1の入力電極2との間に絶縁層6を介在させ、両者を
電気的に絶縁した構造となっている。すなわち本圧電ト
ランスは、圧電トランス素子1、第1の入力電極2およ
び第2の入力電極3からなる圧電トランス本体部に対し
て、それを把持するように配設されるコ字形の導通部材
4を備えるので、駆動電圧印加用のリード線5の接続面
は、素子上面および下面にのみ限定されない。本圧電ト
ランスは、導通部材4を利用することで、必要とあれば
圧電トランス素子1の側面や端面にもリード線を接続す
ることができる。
力電極2において導通部材4と重なり合う部分が切り欠
かれていない。すなわち従来品のように、引き出し電極
を設置するために入力電極に欠損を設けておらず、した
がって分極面積が減少することはないので、圧電トラン
スの電気的特性の低下は皆無である。つまり本圧電トラ
ンスは、駆動電圧印加用のリード線の接続面が圧電トラ
ンス素子の上面および下面のみに限定されず、その上、
入力電極の一部を切り欠く必要はなく、良好な電気的特
性が得られる。
トランスの全体斜視図)を用いて説明する。なお、本実
施形態に係る圧電トランスについても、その基本的な技
術思想や機能については、上記第1実施形態のそれと同
じである。よって以下では、第1実施形態との相違点を
中心に説明する(後述する第3〜第10実施形態につい
ても同様)。
材11を、上記第1実施形態における向きとは直交する
向きに配設したことを特徴とする。つまり本実施形態で
は、央片部11aが素子端面と向き合うよう、導通部材
11を圧電トランス本体部12に取り付けている。なお
言うまでもなく絶縁層13は、素子端面と重なり合うよ
う延在されている。
電トランスの全体斜視図)を用いて説明する。本実施形
態に係る圧電トランスは、導通部材21を圧電トランス
本体部22の角にではなく、素子短辺側部分の任意の場
所に配設したことを特徴とする。特に本実施形態では、
素子短辺の中央に絶縁層23を設け、これによって第1
の入力電極24と導通部材21との間の絶縁状態を作り
出している。
(圧電トランスの全体斜視図)を用いて説明する。本実
施形態に係る圧電トランスは、導通部材31を圧電トラ
ンス本体部32の角にではなく、素子長辺側の第1の入
力電極34が存在する部分における任意の場所に配設し
たことを特徴とする。特に本実施形態では、素子長辺側
の第1の入力電極34が存在する部分の中央に絶縁層3
3を設け、これによって第1の入力電極34と導通部材
31との間の絶縁状態を作り出している。
トランスの要部正面図)を用いて説明する。本実施形態
に係る圧電トランスは、第1の入力電極41が素子側面
(あるいは素子端面)まで達していない構造の圧電トラ
ンス本体部を用いて構成されたものである。したがって
絶縁層42は素子主面上にのみ存在しており、素子側面
(あるいは端面)とは重なり合っていない。つまり絶縁
層42は、導通部材43の上側片部43aのみと接して
いる。
び図9を用いて説明する。なお、図8は圧電トランスの
側面図、図9は導通部材を分離させた状態での側面図で
ある。
51を第1の入力電極52と導通部材53との間だけで
なく、素子端面全体と導通部材53との間にも介在させ
たことを特徴とする。但し絶縁層51は連続したもので
あり、具体的には耐熱性を有する樹脂である。なお、こ
うした構造の圧電トランスを得るには、まずコ字形の導
通部材53の内面にL字状に樹脂層51’を形成し、次
いで、それを圧電トランス本体部54に押し込めばよい
(図9参照)。
押し込む以外の方法で、それを圧電トランス本体部へ装
着してもよい。すなわち、寸法を合わせたL字形の導通
部材を用意し、素子下面にその短片部を半田付けした
後、内面には絶縁層となる両面粘着テープなどが貼り付
けられた長片部を折り曲げて、導通部材を最終形状(コ
字形)とする方法を用いてもよい。あるいは、内面の一
部には絶縁層となる両面粘着テープなどが貼り付けられ
た直状の導通部材の一端側(両面粘着テープが存在しな
い側)を素子下面に半田付けした後、それを素子形状に
合わせて2回折り曲げることにより上記最終形状として
もよい。但し言うまでもなく、両面粘着テープなどの絶
縁用シート材を貼り付けることに替えて、容易に屈曲が
可能な厚さの樹脂層が内面に形成された導通部材を使用
することもできる。
(圧電トランスの側面図)を用いて説明する。本実施形
態に係る圧電トランスでも、第1の入力電極61と導通
部材62との間には絶縁層63が介在させられている。
だが、この絶縁層63と導通部材62との間、特に絶縁
層63と導通部材62の上側の片部62aとの間には、
空隙(空隙幅は図10中δで示す)64を形成してい
る。こうした構造は例えば導通部材62の下側の片部6
2bのみを用いて、導通部材62の強固な取り付け状態
を実現できる場合などに採用される。
13を用いて説明する。ここで図11は本実施形態に係
る圧電トランスの全体斜視図、図12は同圧電トランス
の一部側面図、図13は導通部材を分離させた状態での
斜視図である。
び本圧電トランスと言う)も、図11あるいは図12か
らわかるように主要構成要素として、圧電トランス素子
71と、共に駆動電圧印加用の、第1の入力電極72お
よび第2の入力電極73とを具備する。だが導通部材に
ついては、一つではなく二つ設けられている。すなわち
本圧電トランスは、上記構成要素からなる圧電トランス
本体部に対して、それを把持するように配設される共に
コ字形の、第1の導通部材74と第2の導通部材75と
を更に具備する。なお、これら第1の導通部材74およ
び第2の導通部材75は共に入力電極として使用され
る。
と第1の導通部材74との間、および第2の入力電極7
3と第2の導通部材75との間に、それぞれ絶縁層7
6,77を介在させている。更に詳しく言うと第1の導
通部材74は、その圧電トランス素子71の上面側に対
応する片部74aが、第1の入力電極72から絶縁され
た状態となるよう配置されている。但し、もう一方の片
部74bは第2の入力電極73に対して電気的に接続さ
れている。
は、その圧電トランス素子71の下面側に対応する片部
が、第2の入力電極73から絶縁された状態となるよう
配置されている。但しもう一方の片部は、第1の入力電
極72に対して電気的に接続される。つまり、最終的に
絶縁層76,77となる両面粘着テープが貼り付けられ
た圧電トランス本体部に対し、図13中、矢印で示す方
向から導通部材74,75を押し込み、それを同圧電ト
ランス本体部に装着させることで、図11に示す本圧電
トランスが得られる。圧電トランスをこのような構造と
した場合、圧電トランス素子71の端面を電極として利
用することができ、設置の際の自由度が大幅に向上す
る。
び図15を用いて説明する。なお、図14は本実施形態
に係る圧電トランスの全体斜視図、図15は同圧電トラ
ンスの正面図である。
よび第2の導通部材81,82を、上記第8実施形態に
おける向きとは直交する向きに配設したことを特徴とす
る。つまり本実施形態では、第1および第2の導通部材
81,82の央片部81a,82aが素子側面と向き合
うよう、この第1および第2の導通部材81,82を取
り付けてなることを特徴とする。但し言うまでもなく、
第1の入力電極83と第1の導通部材81との間、およ
び第2の入力電極84と第2の導通部材82との間に
は、図15にも示すごとく、それぞれ絶縁層85,86
が介在させられている。こうした構造を採用すれば、素
子側面を電極として利用することができ、やはり設置の
際の自由度が大幅に向上する。
(圧電トランスの全体斜視図)を用いて説明する。本実
施形態に係る圧電トランスは、第1および第2の導通部
材91,92を圧電トランス本体部93の角にではな
く、素子長辺側の入力電極が存在する部分における任意
の場所に配設したことを特徴とする。特に本実施形態で
は、素子長辺部分に二つの絶縁層(一方は図示せず)を
設け、入力電極と導通部材との絶縁状態を作り出してい
る。
用のリード線の接続面が圧電トランス素子の上面および
下面のみに限定されず、その上、入力電極の一部を切り
欠く必要はなく、良好な電気的特性が得られる。
体斜視図
面図
導通部材を分離させた状態での斜視図
体斜視図
体斜視図
体斜視図
部正面図
面図
導通部材を分離させた状態での側面図
側面図
全体斜視図
一部側面図
の、導通部材を分離させた状態での斜視図
全体斜視図
正面図
の全体斜視図
Claims (4)
- 【請求項1】 圧電トランス素子と、この圧電トランス
素子の上面に設けられた第1の入力電極と、前記圧電ト
ランス素子の下面に設けられた第2の入力電極とを具備
してなる圧電トランスであって、 前記圧電トランス素子、前記第1の入力電極および前記
第2の入力電極からなる圧電トランス本体部に対して、
それを把持するように配設されるコ字形の導通部材を更
に備え、 前記第1の入力電極と前記導通部材との間には、絶縁層
が介在させられてなることを特徴とする圧電トランス。 - 【請求項2】 第1の入力電極と共に導通部材が入力電
極として使用されるものであることを特徴とする請求項
1に記載の圧電トランス。 - 【請求項3】 圧電トランス素子と、この圧電トランス
素子の上面に設けられた第1の入力電極と、前記圧電ト
ランス素子の下面に設けられた第2の入力電極とを具備
してなる圧電トランスであって、 前記圧電トランス素子、前記第1の入力電極および前記
第2の入力電極からなる圧電トランス本体部に対して、
それを把持するように配設される共にコ字形の、第1の
導通部材および第2の導通部材を更に備え、 前記第1の入力電極と前記第1の導通部材との間、およ
び前記第2の入力電極と前記第2の導通部材との間に
は、それぞれ絶縁層が介在させられてなることを特徴と
する圧電トランス。 - 【請求項4】 第1の導通部材および第2の導通部材が
共に入力電極として使用されるものであることを特徴と
する請求項3に記載の圧電トランス。
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