JP2914284B2

JP2914284B2 - 圧電トランス

Info

Publication number: JP2914284B2
Application number: JP8070243A
Authority: JP
Inventors: 宏実鈴木; 光弘杉本; 祐子佐藤; 直人大白
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: US5929553A; TW413963B; KR100263571B1; JPH09260738A; KR970067963A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータやカーナビゲーションなどの液晶表示パネルの冷
陰極管バックライト用のインバータ回路、民生用電子機
器一般に用いられるアダプタ電源回路或いは電子複写機
などに用いられる圧電トランスに関し、特に、パッケー
ジへの実装構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、バックライトインバータやテレビ
ジョンの偏向装置など、高電圧を必要とする装置内の電
源回路に用いる高電圧発生用の電圧変換用素子として、
圧電効果を用いた圧電トランスの開発が盛んとなってき
ている。圧電トランスは、従来用いられている巻線型電
磁トランスに比べて小型化、薄型化が容易である、材料
にセラミックを用いているため不燃化が図れる、電磁誘
導によるノイズが出ないなど、数多くの長所を有してい
る。

【０００３】このような圧電トランスの開発に伴い、圧
電トランスを収納するための信頼性の高いパッケージが
求められている。圧電トランスは、一般に、駆動部と発
電部とからなり、駆動部に交流電圧を印加するとトラン
ス全体が振動し、発電部に高電圧が発生する（昇圧型の
場合）構成となっている。そこで、このような振動子を
支持する方法が実装上重要となる。この種の圧電体の支
持方法に関しては、圧電共振器に関するパッケージ構造
で、多くの報告がなされている。

【０００４】従来知られている圧電体の支持方法の一つ
に、支持体に突起を形成する方法がある。そのような支
持方法の一例が、実開昭６３ー４００１８号公報（以
下、第１の公報という）に開示されている。図１１
（ａ）は、上記第１の公報による圧電部品の断面図を示
す。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）中の支持端子を示す
斜視図である。図１１（ａ）を参照すると、平板状の圧
電素子１Ａがケース１０１２内に、二つの支持端子１０
１３，１０１４によって挟持されている。支持端子１０
１３には、図１１（ｂ）に示されるような、球面状の突
起１０１３ａが形成されている。同様に、もう一方の支
持端子１０１４にも、突起１０１３ａに対向する位置
に、突起１０１４ａが形成されている。この圧電部品
は、それら対向する突起１０１３ａ，１０１４ａが圧電
素子１Ａに当接し、これを支持する構造となっている。

【０００５】しかし、上記したような支持方法では、こ
れを例えば圧電トランスの支持に適用した場合、衝撃が
加わった際に支持体が圧電素子に追従できず電気接点に
瞬断が生じることがある。そのような問題を解決する一
つの手段としては、支持体にばね性を持たせる方法が考
えられる。そして、その構造を実現するために支持体に
湾曲部を形成する方法が、これまでに開示されている。

【０００６】そのような方法の一例が、実開平４ー８５
８２３号公報（以下、第２の公報という）に開示されて
いる。図１２（ａ）は、上記第２の公報による圧電共振
部品の断面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）中
のスプリング端子を示す正面図である。図１２（ａ）を
参照すると、平板状の圧電素子１Ｂはケース１０２２内
に、互いに対向するスプリング端子１０２３の突起１０
２３ａと支持端子１０２４の突出部１０２４ａが圧電素
子１に当接するようにして、挟持されている。上記のス
プリング端子１０２３は、詳しくは図１２（ｂ）に示さ
れるように、端子の中央付近に山なりのスプリング部分
１０２３ｓが形成されており、更にそのスプリング部分
１０２３ｓの中央頂点部に突起１０２３ａが形成された
構造を持つ。従って、圧電素子１Ｂは、このように構成
されたスプリング端子１０２３のばね性により押圧され
た状態で支持されることになる。

【０００７】上記第２の公報における山なりのスプリン
グ部分１０２３ｓのように支持体に湾曲部を形成してば
ね性を持たせる例は、他にも報告されている。実開昭６
０ー５５１１７号公報（以下、第３の公報という）や特
開昭６１ー１８２０９号公報（以下、第４の公報とい
う）に開示された技術は、このような支持方法の一例で
ある。

【０００８】図１３（ａ）は、上記第３の公報による圧
電素子の保持構造を示す断面図である。図１３（ｂ）
は、図１３（ａ）中の支持端子湾曲部の側面図及び上面
図である。図１３（ａ）を参照すると、平板状の圧電素
子１Ｃはケース１０３２内に、支持端子１０３３と支持
端子１０３４とにより挟持されている。支持端子１０３
４と圧電素子１Ｃとの間には、導電性を持つ弾性体１０
３５が介在している。支持端子１０３４は、この弾性体
１０３５と対向する部分に湾曲部１０３４ａが形成され
てばね弾性を有しており、この湾曲部１０３４ａと弾性
体１０３５とで圧電素子１Ｃを押圧し支持している。
尚、この湾曲部１０３４ａは、図１３（ｂ）で示される
ように、高さが端子の厚さＴの１．５〜３．０倍であ
り、幅は端子幅Ｗの０．８〜２０．０倍になっている。

【０００９】又、第４の公報によるセラミック共振子を
図１４に示す。図１４（ａ）は、パッケージの斜視図で
あり、図１４（ｂ）は、実装後のセラミック共振子の断
面図である。図１４（ａ）に示されるように、ケース１
０４２には、金属製の支持板１０４３が埋設されてい
る。支持板１０４３は、中央部付近に形成された２本の
切込み１０４３ｂと、切込み間の部分を押し出して形成
したばね状部１０４３ａとからなっている。このように
構成されたケースを二つ用いて、圧電素子１Ｄを収納し
たセラミック共振子の構造を示しているのが、図１４
（ｂ）である。図１４（ｂ）に示されるように、圧電素
子１Ｄは、二つのばね状部１０４３ａ，１０４４ａによ
って押圧された状態で支持されている。この他に、類似
の支持方法を用いたセラミック共振子として、特開昭６
１ー１８２０８号公報に開示された発明がある。同公報
では、圧電素子と当接する突起の裏面に弾性材料を埋め
込んで形成した支持板により、圧電素子を支持してい
る。

【００１０】上述した第２乃至４の公報にあるような、
支持体の他に支持体にばね性をもたせる例としては、従
来、支持体を部分的に切り起こして板ばねを形成する技
術が知られている。そのような支持方法の例が、実開昭
６３ー４００１９号公報（以下、第５の公報という），
実開昭６３ー１３６４２５号公報（以下、第６の公報と
いう），特開平４ー３５５１４号公報（以下、第７の公
報という）に開示された考案、発明がある。

【００１１】図１５（ａ）は、上記第５の公報による圧
電振動部品に用いられる支持体の斜視図である。図１５
（ｂ）は、図１５（ａ）の支持体を用いて圧電素子を支
持した状態を示す側面図である。図１５（ａ）を参照す
ると、支持体１０５２には、中央部付近を切り起こした
板ばね１０５３が形成されている。板ばね１０５３の先
端寄りには、圧電素子１Ｅと当接してこれを支持するた
めの支持突起１０５３ａが形成されている。更に、板ば
ね１０５３の近傍には、突起１０５４ａ，１０５４ｂが
形成されている。このような支持体１０５２と、支持突
起１０５６のみが形成されている支持体１０５５とによ
り、図１５（ｂ）に示されるように、圧電素子１Ｅが押
圧、挟持されている。

【００１２】又、１６（ａ）は、上記第６の公報による
電子部品の分解斜視図である。図１６（ｂ）は、図１６
（ａ）中の弾性支持片の拡大斜視図である。図１６
（ａ）を参照して、圧電素子１Ｆはケース１０６２内
に、支持端子１０６３，１０６４によって挟持されてい
る。支持端子１０６３，１０６４には、それぞれの中央
部に突起１０６３ａ，１０６４ａが形成されており、こ
の部分が圧電素子１Ｆと当接する。更に、支持端子１０
６４には、端部付近を部分的に切り起こしたばね性を有
する弾性支持片１０６５が形成されており、ばね性を有
している支持端子１０６３とにより、圧電素子１Ｆを押
圧して保持する構造となっている。

【００１３】図１７（ａ）は、上記第７の公報による表
面実装用水晶振動子の構造を示す断面図である。図１７
（ｂ）は、図１７（ａ）中の支持体の斜視図である。図
１７（ａ）を参照すると、平板状の水晶片１Ｇはケース
１０７２内に、互いに対向して固着された支持体１０７
３，１０７４によって挟持されている。この支持体１０
７４では、図１７（ｂ）に示すように、金属製平板の中
央部が「く」の字状に切り起こされて、板ばね１０７４
ａをなしている。もう一方の支持体１０７３も同様の構
造となっている。このため、水晶片１Ｇは、支持体１０
７３，１０７４のばね性により、押圧された状態で保持
される。

【００１４】板ばねではないが、上記第７の公報記載の
発明のように、支持体が曲げて構成されている例とし
て、実開平４ー８５８２４号公報（以下、第８の公報と
いう）に開示された技術がある。図１８に示される圧電
部品は、同公報に記載された圧電部品の斜視図である。
図１８を参照すると、平板状の圧電基板１Ｈはその両端
部で、先端部がＵ字状に湾曲する二つの入出力端子１０
８２により、挟持されている。圧電基板１Ｈの中央部に
は、アース端子１０８３が配設されている。このアース
端子１０８３は先端部が曲折形成されており、外装ケー
ス（図示せず）に埋設される構造となっている。

【００１５】又、圧電体の支持方法ではないが、この外
に板ばねを利用している例として、特開平２ー１１０８
１１号公報（以下、第９の公報という）に開示された技
術がある。図１９（ａ）は、上記第９の公報による回転
磁気ヘッドドラムの構造を示す断面図である。図１９
（ｂ）は、図１９（ａ）中のアースブラシの平面図であ
る。図１９（ａ）を参照して、回転ドラム１０９２に発
生した静電気が、接地されたアースブラシ１０９１によ
って逃がされる構造となっている。このアースブラシ１
９０１は、図１９（ｂ）に示されるように、保持金具１
０９１ａと板ばね１０９１ｂとを重ね合せた構造となっ
ており、保持金具１０９１ａの端部１０９１ｃは、その
幅が徐々に狭くなる形状となっている。

【００１６】ところで、これまで述べた第２乃至９の公
報における支持方法を、圧電トランスにおけるトランス
素子の支持に適用しようとすると、それぞれ下記に示す
幾つかの問題が生じる。

【００１７】例えば、上記第２，第５，第６の公報によ
る支持方法では、圧電素子を挟持している互いに対向す
る二つの支持体は、その一方のみがばね性を有している
構造である。圧電トランス素子は、この従来技術に使用
されている圧電素子（圧電振動子）に比べて、サイズが
大きい。このため、ばね性を有していない支持体側の方
向から振動や衝撃が加わった場合、支持体と圧電トラン
ス素子とが離れ、電気的瞬断が生じてしまうことがあ
る。

【００１８】これに対し、上記第３，第４の公報によれ
ば、圧電素子を挟持している互いに対向する二つの支持
体は両方ともばね性を有しているので、電気的瞬断発生
の問題は比較的小さい。しかし、図示されるように、圧
電素子との接触面積が非常に大きいので、圧電トランス
素子のような振動動作レベルの大きいものに適用する
と、入・出力の変換効率が大幅に低下してしまうという
問題が起る。

【００１９】又、上記第７の公報による水晶振動子の支
持方法には、部品加工形状が複雑で部品点数が非常に多
く、組立て工数が多いという問題がある。

【００２０】勿論、第８の公報記載の支持体は、上記第
１の公報同様、外部からの振動、衝撃に追従し得ない。
しかもこれに加えて、全体を外装ケースに埋め込む構造
となっているので、圧電トランスの振動を大きく阻害
し、入・出力の変換効率が大幅に低下してしまうという
問題がある。

【００２１】更に、第９の公報による板ばねは、保持金
具１０９１ａと板ばね１０９１ｂの二点の部品を用いる
ことによって共振を防いでいるが、これでは共振を防ぐ
ために部品点数を増やさなくてはならず、コストアップ
になってしまう。

【００２２】以上述べてきたような、従来よりある圧電
共振子、水晶振動子などの支持方法における問題点を踏
まえて、図２０及び図２１に示すようなパッケージ入り
の圧電トランスが提案されている。図２０，２１に示さ
れる圧電トランスは、この出願発明の譲受人と同一の譲
受人による特願平７ー３９９１２号に記載された圧電ト
ランスである。

【００２３】図２０（ａ）に、分解斜視図を示す。又、
図２１（ａ）に、図２０（ａ）中のＡーＡ切断線で切っ
たときの断面を示す。図２０（ａ），図２１（ａ）を参
照して、長板状の圧電トランス素子１が、上部ケース４
Ａと下部ケース４Ｂとに囲まれる空間内に収納されてい
る。トランス素子１の上面には長手方向の両端側にそれ
ぞれ位置する二つの入力電極５２Ａと、中央に位置する
ストライプ状の出力電極５３Ａの計三つの表面電極が独
立に形成されている。トランス素子１の下面には、上面
の各電極に対向する領域毎に、計三つの表面電極が形成
されている。上部ケース４Ａにはその側壁から水平方向
に、トランス素子１の上側の入力電極５２Ａの中心迄、
上部リード端子７０Ａが伸びている。そして、先端付近
でトランス素子１側にＶ字状に折り曲げられ、接点部７
１Ａで入力電極５２Ａに接している。同様に、下部ケー
ス４Ｂの側壁からは下部リード端子７０Ｂが、トランス
素子１の下面側の入力電極５２Ｂの中心迄水平に伸び、
先端が折り曲げられて、接点部７１Ｂで入力電極５２Ｂ
に接している。上下のリード端子７０Ａ，７０Ｂはそれ
ぞれ、例えば錫めっきを施したりん青銅の平板母材など
を加工したもので、ばね性を持ち、上下のケース４Ａ，
４Ｂの側壁にこれを内外に貫通するようにして、インサ
ートモールド工法によって埋め込まれている。側壁の外
部に延在する部分が、外部との接続部分となる。このよ
うな構造の上部リード端子および下部リード端子が、ト
ランス素子１のもう一方の入力電極にも設けられてい
る。又、出力電極５３Ａにも、設けられている。

【００２４】尚、上下のケース４Ａ，４Ｂは、一例を図
２０（ｂ）に示すような、スナップフィット構造になっ
ている。従って、二つのケース４Ａ，４Ｂを上下から嵌
め合せるだけで、簡単にしかも緩みのないように確実に
組み立てることができる。

【００２５】このようなパッケージを用いると、トラン
ス素子１を挟持する上下のリード端子７０Ａ，７０Ｂが
共にばね性を有しているので、外部から衝撃や振動が加
わっても、トランス素子１表面の電極とリード端子との
間には、電気的瞬断は生じない。又、上記特願平７ー３
９９１２号に記載されているように、トランス素子１と
各上・下リード端子７０Ａ，７０Ｂとの接触面積を、各
接点当り、トランス素子１の電極形成面の投影面積の
０．５％以下にしておけば、入・出力の変換効率の低下
は実質上問題にならない。更に上下二つのケース４Ａ，
４Ｂにトランス素子１を載置して嵌め合せるだけで組み
立てられるので、部品点数も又組立て工数も少く、コス
ト低減が容易である。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】上述した特願平７ー３
９９１２号記載の圧電トランス（図２０（ａ）及び図２
１（ａ）参照）には、トランス素子表面の電極とリード
端子と間の接触状態に初期的ばらつき及び経時的変化が
生じ易く、その結果、電気的導通状態の初期的ばらつきも又、経時的な変化
も大きく、導通の信頼性に改善すべき点がある。パッケージに収納した場合の音鳴りが初期的にも又、
経時的にも発生し易い。という問題がある。以下に、そ
の説明を行う。

【００２７】図２１（ｂ）は、下部リード端子７０Ｂが
圧電トランス素子１によって、荷重ゼロの状態（図中、
破線で示す）から、下方に押し込まれた状態（同、実線
で示す）を示す側面図である。リード端子７０Ｂは荷重
ゼロのとき、接点部７１Ｂがトランス素子１の電極形成
面と平行となっている。ここで、トランス素子１により
下方に押し込まれると、リード端子基部７２Ｂは実線で
示すように、ケース側壁５Ｂを支点として撓み、接点部
７１Ｂに回転角が生じる。その回転は、接点部７１Ｂが
図中右回転する方向である。そのため接点部７１Ｂは、
トランス素子１の電極形成面に対して、リード端子の伸
長方向に向って開くように傾くことになる。そして、ト
ランス素子側の電極とリード端子の接点部とは、本来面
接触であるべきところが、接点部７１Ｂの折曲げ部の稜
線でだけ接するような線接触となり、接触状態が非常に
不安定となる。しかも、量産性を考慮すると、上記トラ
ンス素子電極とリード端子接点部との線接触は、更に、
点接触に悪化する。すなわち、リード端子は通常、母材
の板材をプレス金型で打ち抜くという工法で製造される
のであるが、その打抜きの際にリード端子の周縁部にば
りが生じることは、避けられない。又、めっきを施した
ものでは、接点部７１Ｂ周縁の上記加工ばりに加えて、
更にめっきの盛上りが加わる。すなわち、トランス素子
の電極とリード端子との接触は、リード端子折曲り部の
稜線による線接触から、その稜線の両端での二点接触に
と、劣悪なものになってしまう。

【００２８】ところで、上記のばりやめっきの盛上りは
その大きさをコントロールすることが困難あるので、上
述のような点接触では、電極とリード端子との接触状態
は初期的にすら制御し切れるものではない。つまり、電
気的導通状態のばらつきが非常に大きい接触しか得られ
ない。一方、リード端子は通常、リード端子に起因する
音鳴りを防止するために、そのたわみモード、ねじれモ
ードの固有振動数が、トランス素子のたわみモード、ね
じれモードの固有振動数に一致しないようにすると共
に、トランス素子の駆動周波数からも外れるように設計
するのであるが、上記のようにばらつきの大きいリード
端子では、そのように設計したばね拘束条件を製造当初
から常に満たすことは困難で、音鳴りが発生し易くな
る。

【００２９】又、上記のような点接触になった状態で
は、トランス素子側の電極とリード端子との接触が滑ら
かでなく、外部からの振動や衝撃によってトランス素子
の電極が引っ掻かれたり或いは、長期間の使用で電極の
一部分だけが深く削られたりする。その結果、リード端
子の飛跳ねによる瞬断が生じて雑音が発生したり、初期
的には音鳴りが無いものでも、使用しているうちに次第
に音鳴りがするようになってしまう。電気的導通状態
も、当然、劣化してしまう。

【００３０】従って、本発明は、板ばね製のリード端子
を持つパッケージに収納され、トランス素子側の電極と
リード端子とがばね性により押圧接触する構造の圧電ト
ランスであって、トランス素子側の電極とリード端子と
の間の接触状態の初期的ばらつきが少くしかも経時変化
の小さい、電気的導通の信頼性に富むと共に音鳴りのな
い圧電トランスを提供することを目的とするものであ
る。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明の圧電トランス
は、圧電性材料からなる長板の表面に入力電極と出力電
極とを設け、外部から前記入力電極を介して前記長板に
交流電圧を与えて長板を振動させその振動に応じて長板
が発生する電圧を前記出力電極から取り出す構造の圧電
トランス素子が、これを取り囲むモールドケースの側壁
に前記圧電トランス素子の電極形成面に平行に前記入力
電極又は出力電極上に延びる導電性板ばねからなるリー
ド端子が埋め込まれた構造のパッケージに収納され、前
記リード端子はそのばね性により、前記圧電トランス素
子に設けられた入力電極又は出力電極の前記振動のノー
ド点に押圧接触する構造の圧電トランスにおいて、前記
リード端子は、前記圧電トランス素子の入力電極又は出
力電極に押圧接触するための、平坦面構造又は前記圧電
トランス素子の電極形成面側に凸の曲率面構造の接触部
を含む接点部と、前記モールドケース側壁内に埋め込ま
れた埋込み部と、前記接点部と前記埋込み部とを連結す
る基部とを少くとも備え、前記接点部に圧電トランス素
子からの静的押圧力を受けて前記基部が前記モールドケ
ース側壁を支点に撓んだとき、前記接点部にあっては前
記基部の撓みによって前記接点部に生じる回転が打ち消
されて、前記接点部の前記接触部と前記圧電トランス素
子の入力電極又は出力電極とが平行を保つ構造であるこ
とを特徴とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の幾つかの実施の形
態について、図面を参照して説明する。

【００３３】（第１の実施の形態）図１（ａ）は、本発
明の第１の実施の形態による、パッケージ入り圧電トラ
ンスの断面図である。図１（ｂ）及び図１（ｃ）はそれ
ぞれ、図１（ａ）に示す圧電トランスに用いた下部リー
ド端子１０Ｂの、側面図および斜視図である。それぞ
れ、リード端子１０Ｂに荷重が加わっていない状態での
形状を示している。図１と図２１（ａ）とを比較して、
本実施の形態の圧電トランスは、上部リード端子１０
Ａ，下部リード端子１０Ｂの側面形状が、従来の圧電ト
ランスとは異っている。トランス素子１や、上部ケース
４Ａと下部ケース４Ｂとのスナップフィット構造（図２
０（ｂ）参照）は、同じである。

【００３４】本実施の形態で用いたリード端子の構造に
ついて、下部リード端子１０Ｂを例にして説明する。上
部リード端子１０Ａは、パッケージ内部に限れば、下部
リード端子１０Ｂと同一の構造である。尚、この後に述
べる幾つかの実施の形態においても、特に断らわない限
り、上部リード端子と下部リード端子とは同一の構造で
ある。従って、下部リード端子に対する説明は、上部リ
ード端子にも適用される。

【００３５】下部リード端子１０Ｂの側面形状を示す図
１（ｂ），図１（ｃ）を参照して、リード端子１０Ｂ
は、長板の片端をモールドケース側壁５Ｂに埋め込んだ
片持ち梁構造のもので、伸長方向の先端部分に位置して
トランス素子１の下部電極に接触する接点部１１Ｂと、
その接点部１１Ｂとケース側壁５Ｂに埋め込まれた部分
（埋込み部分）とを繋ぐ基部１２Ｂとに区分される。接
点部１１Ｂは、実際にトランス素子の下部電極に接触す
る接触部１５Ｂと、接触部１５Ｂと基部１２Ｂとを連結
する連結部１６Ｂと、接触部１５Ｂより更に先端側に位
置するロール状のエッジ部１７Ｂとに分かれている。本
実施の形態の特徴は、リード端子１０Ｂに荷重が加わっ
ていないとき、接触部１５Ｂは基部１２Ｂに対して、リ
ード端子の伸長方向（紙面左側から右側に進む方向）に
向って開く傾斜を持っている点にある。従来の圧電トラ
ンスでは、リード端子への荷重がゼロのとき、リード端
子基部と接触部とトランス素子の三つは、互いに平行で
あった（図２１参照）。

【００３６】図２は、図１（ｂ），（ｃ）に示したリー
ド端子を持つパッケージ内にトランス素子を実装して、
図１（ａ）に示すパッケージ入りの圧電トランスにした
ときの、下部リード端子の状態を模式的に示す側面図で
ある。図２を参照して、トランス素子１をパッケージに
実装するとき、リード端子１０Ｂはトランス素子１の電
極形成面２から静的荷重を受け、トランス素子１を支持
する力が発生していない状態（図中、破線で示す）、換
言すればリード端子１０Ｂの弾性変形変位量Δｘがゼロ
の状態から、湾曲を始める。そして、リード端子１０Ｂ
には、上記の弾性変形に伴い、基部１２Ｂのケース側壁
５Ｂを支点とした回転が生じる（図中、実線で示す）。
このとき、予めトランス素子１に対して傾斜を与えられ
ていた接触部１５Ｂは、次第にトランス素子１に平行に
近付いて行く。そして、最終的にリード端子が所定の距
離だけ押し込まれた静止状態で、接触部１５Ｂは、トラ
ンス素子１を平行に支持するようになる。その結果、リ
ード端子の接触部１５Ｂとトランス素子の下部電極とは
面で接触することとなり、良好な接触が得られる。たと
えリード端子１０Ｂの周縁にプレス打抜き時のばりやめ
っきの盛上りが有ったとしても、従来の圧電トランスと
は違って、点接触にはならない。接触部１５Ｂの周縁部
で線接触するようになるので、従来よりも滑かな接触と
なり、トランス素子電極の局部的摩耗やリード端子の飛
跳ねは、大幅に改善される。

【００３７】次に、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ト
ランス素子１に対するリード端子１０Ｂの支持状態が極
端に片寄った場合を、模式的に示す側面図である。図示
するようなトランス素子の傾きは、例えばリード端子の
加工ばらつき、湾曲具合の見積り設計誤差あるいはモー
ルド樹脂やリード端子の経時変化などが原因となって生
じることがある。圧電トランスにおいてトランス素子の
電極とリード端子との接触を滑かに保つには、上記のよ
うなトランス素子の傾きが生じた場合でも、トランス素
子電極とリード端子との接触が点接触にならないように
しなければならない。本実施の形態では、そのために、
接触部１５Ｂの更に先端側に位置するエッジ部１７Ｂ及
び、接触部１５Ｂの後端と連結部１６Ｂとが接続する部
分をロール状に湾曲させ、Ｒがついた形状としている。
このロール状の部分（例えば、先端側のエッジ部１７
Ｂ）の長さＲ_Lは、トランス素子１が最大に傾いたとき
でもロール状部分の最先端がトランス素子の電極形成面
に当らないだけの長さが必要である。そのようにしない
と、リード端子とトランス素子の電極との接触は、リー
ド端子の最先端で点接触となってしまうからである。一
方で、上記の条件を満たす範囲で、極力短くなければな
らない。ロール状部分はその大部分はトランス素子の電
極に接触せずに浮いており、トランス素子電極と接触し
ている部分を拘束面とする固有値を持つ。そのような固
有値を持つロール状部分の振動を、最小限に抑えなけれ
ばならないからである。

【００３８】以下に、本実施の形態によるパッケージ入
り圧電トランスついて、具体的に説明する。先ず、トラ
ンス素子１は幅ｗ＝１０ｍｍ、厚さｔ＝１ｍｍ、長さ４
２ｍｍである。モールド材には、液晶ポリマであるゼナ
イト７１３０（商品名。デュポン社製）を使用した。リ
ード端子１０Ｂは、ケース側壁５Ｂからリード端子先端
までの長さＡが約６．０ｍｍ、幅約０．４ｍｍである。
基部１２Ｂの根元部分は強度を持たせるために、約１．
０ｍｍと幅広にしてある。母材はりん青銅（Ｃー５２１
０Ｈ材）で板厚約０．２ｍｍ、表面に２〜５μｍのニッ
ケルめっきを施したものを用いた。リード端子の接触部
１５Ｂの寸法は、伸長方向の長さ（接触長）Ｌ＝０．４
ｍｍとした。この接触長Ｌは、前述の特願平７ー３９９
１２号に記載されている条件すなわち、トランス素子１
の振動のノード点を、振動を阻害しない面積（トランス
素子の電極とリード端子１０Ｂとの接触面積が、単位接
点当り、トランス素子１の投影平面面積に対し０．５％
以下）で支持しなければならないという条件を満たすよ
うにした値である。

【００３９】リード端子先端のロール状エッジ部１７Ｂ
の長さＲ_Lは、その部分での振動を最小限に抑えるため
に、上記の接触長Ｌに比較して短くなるようＲ_L≦Ｌと
することとし、Ｒ_L＝０．２ｍｍとした。ロール状部分
の円周角δは、トランス素子１がパッケージ内で傾きが
最大になったときでも、リード端子最先端がトランス素
子１の電極に接触しないだけの角度が必要である。従っ
て、トランス素子１の最大傾き角φ＝ｔａｎ^-1（ｔ／
ｗ）としたときに、円周角δ≧φでなければならない。
本実施の形態では、δ＝９０°≧φ＝５．７°とした。

【００４０】リード端子接触部１５Ｂのトランス素子１
に対する傾斜角θは、リード端子１０Ｂの弾性変形変位
量Δｘとリード端子長Ａとによって決まり、リード端子
１０Ｂがトランス素子を支持することによって受ける静
的荷重の反作用方向に沿った回転角θ＝ｔａｎ^-1（Δｘ
／Ａ）で近似される。本実施の形態では、θ＝約３°の
傾斜を持たせた。弾性変形変位量Δｘは、上部リード端
子１０Ａとそれに対向する下部リード端子１０Ｂの接触
面間隔ｗ_dと、トランス素子厚さｔとによって決まり、
上部、下部の両リード端子のばね定数が同じであれば、
Δｘ＝（ｗ_d−ｔ）／２である。本実施の形態では、Δ
ｘ＝０．３ｍｍとし、このときに約３０ｇｆの力でトラ
ンス素子１を上面、下面から押圧する構造とした。

【００４１】図２１に示す従来の圧電トランスにおい
て、駆動の際に生じる音鳴り（騒音）は、トランス素子
１の振動がリード端子に伝播してリード端子の固有モー
ドの振動を誘発し、リード端子上で発生固有周波数とト
ランス駆動周波数との干渉か或いは、発生固有周波数相
互間の干渉か又はこれら二種が混合した性質を持つ干渉
のいずれかが生じ、相互の周波数差が可聴周波数領域で
あるときにビートとして聞こえるものである。本実施の
形態においてはそのような原因による音鳴り対策とし
て、リード端子の設計に当って固有値解析を行い、最も
生じ易い振動モードである長さ方向のたわみモードとね
じれモードの固有値がトランス素子の駆動周波数（１１
０〜１１６ｋＨｚ）の前後２０ｋＨｚ以内に来ないよう
にして、共振しないようにした。尚、上記のように共振
しないようにすることは、リード端子母材の密度、ポア
ッソン比、ヤング率といった物理的特性を固定しておい
て、リード端子の幅、長さ、厚さといった幾何学的寸法
の少くとも一つを変えることにより、実現できる。或い
は逆に、リード端子の寸法を固定しておいて、上記の物
理的特性の少くとも一つを変化させることによっても、
実現できる。更には、リード端子の物理的特性および幾
何学的寸法のうちの少くとも二つを同時に変化させるこ
とによっても、実現できる。

【００４２】このように、本実施の形態では、リード端
子の接点部１１Ｂ、特に接触部１５Ｂをトランス素子１
に対して予め傾斜させたことによって、パッケージに実
装した状態で、トランス素子とリード端子の接点部との
平行が保たれている。その結果、トランス素子電極とリ
ード端子との接触状態は、リード端子周縁のばりやめっ
き盛上りの影響を受け難くなり、従来に比べて滑らかな
接触が得られている。又、リード端子の接点部の伸長方
向先端をロール状にすると共に、リード端子最先端がト
ランス素子の電極形成面に当らないようにしたので、リ
ード端子最先端でも点接触になることはなく、やはり滑
らかな接触が得られている。

【００４３】本実施の形態において、トランス素子電極
とリード端子との接触は、初期的にもばらつきが少く、
又、経時変化も小さい。従って、当初設計どおりのばね
拘束条件を満たした接触が再現性良く得られたのみなら
ず、その拘束条件を長期に亘って維持できて、動作時の
音鳴りを低く抑えることができた。更に、トランス素子
とリード端子との接触が滑らかになったことから、トラ
ンス素子電極やリード端子接点部の削れが改善され、電
気的接点の信頼性が向上した。又、リード端子接点部の
引っ掛かり、飛跳ねが原因の電気的瞬断、雑音発生がな
くなった。

【００４４】図４（ａ），（ｂ）に、本実施の形態およ
び図２１に示す従来の圧電トランスのそれぞれを駆動さ
せたときの、リード端子の振動スペクトルを示す。振動
スペクトル解析は、リード端子の振動状態について、次
の方法で行った。すなわち、圧電トランスに１４０Ｖ
_PーPを定常入力して単体動作させた状態で、入力周波数
を１１０〜１１６ｋＨｚで掃引し、このときのリード端
子の振動状態をレーザドップラー装置で測定した。尚、
圧電トランスの出力負荷には、冷陰極管のインピーダン
スに合せたＲＣ疑似負荷を用いた。

【００４５】図４（ａ）は、本実施の形態による圧電ト
ランスの、下部リード端子の振動スペクトルを示す。図
４（ｂ）は、図２１に示す従来の圧電トランスの、下部
リード端子の振動スペクトルを示す。図４（ａ）と図４
（ｂ）とを比較すると、本実施の形態のリード端子は、
従来の圧電トランスに見られるような、リード端子の自
励振動に基く入力周波数以外の振動モードの発生はな
く、音鳴りの原因となっていた振動モードが改善されて
いることが分る。

【００４６】又、図５は、本実施の形態による圧電トラ
ンスをインバータ回路駆動基板で動作させたときの、音
圧レベルを示す図である。トランス駆動時の音圧は、防
音ボックス内に測定サンプルを配置し、音圧測定器で測
定した。圧電トランスの負荷としては、液晶バックライ
トに使用する冷陰極管負荷を用いた。図５に示されるよ
うに、本実施の形態の音圧レベルは、出力電力０．５〜
５．０Ｗ迄、バックグランドの音圧レベル（Ａ特性音圧
レベル）であった。この圧電トランスは通常、２〜３Ｗ
の出力電力で用いられるので、通常動作時の出力電力に
対して約１．７倍の動作電力でも安定であることにな
る。

【００４７】次に、以下の信頼性試験を施した後、上述
したと同様の評価を行ったところ、いずれの試験におい
ても上述したと同じ結果が再現され、接触の信頼性が確
認された。

【００４８】（信頼性試験）振動試験（ＸＹＺ３方向２Ｇ各２ｈｒ）衝撃試験（ＸＹＺ３方向１０Ｇ各５回）高温高湿放置試験（６０℃，８５％ＲＨ，２０ｈｒ）高温動作試験（６０℃，２４０ｈｒ）温度サイクル試験（−２０〜７０℃，１００サイク
ル）尚、これまでは、リード端子材料としてりん青銅を、め
っき材料としてニッケルを、モールド樹脂として液晶ポ
リマ（商品名：ゼナイト７１３０。デュポン社製）を用
いた例について説明したが、本発明はこれに限られるも
のではない。リード端子材料として４２ニッケルアロ
イ、黄銅、ベリリウム銅を、めっき材料として錫、金、
はんだ、インジウム、パラジウム及びそれらの複合材、
モールド樹脂として他メーカの液晶ポリマ（住友化学
（株）製、商品名：スミカーパ。ポリプラスチック社
製、商品名：ベクトラ。三菱化成（株）製、商品名：Ｎ
ＯＶＡＣＣＵＲＡＴＥなど）でも、同様の効果が得られ
ることを確認した。

【００４９】又、本実施の形態におけると同一の寸法、
形状のパッケージを用い、接点部先端のエッジ部１７Ｂ
のロール径、ロール長Ｒ_L、円周角を変えたもので同様
の試験を行ったところ、接触長Ｌ＝０．４ｍｍ、ロール
外径１．０ｍｍ、ロール長さＲ_L＝０．２４ｍｍ、円周
角１４°でも、同様の効果が得られた。

【００５０】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について、説明する。図６（ａ）および図
６（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２の実施の形態による
圧電トランスに用いた下部リード端子２０Ｂの側面図お
よび斜視図である。それぞれ、リード端子２０Ｂに荷重
が加わっていない状態での形状を示している。図６と図
１（ａ），（ｂ）とを比較して、本実施の形態の圧電ト
ランスは、上部リード端子２０Ａ，下部リード端子２０
Ｂの接点部の構造が、第１の実施の形態に用いたリード
端子と異っている。圧電素子トランス１や、上部ケース
４Ａと下部ケース４Ｂとのスナップフィット構造（図２
０（ｂ）参照）は、同じである。

【００５１】本実施の形態で用いたリード端子の構造に
ついて、下部リード端子２０Ｂを例にして説明する。下
部リード端子２０Ｂの形状を示す図６（ａ），（ｂ）を
参照して、下部リード端子２０Ｂの接点部２１Ｂは、ト
ランス素子の電極形成面に接触する接触部２５Ｂと、そ
の接触部２５Ｂをリード端子の基部２２Ｂに繋ぐ連結部
２６Ｂとに分かれている。接触部２１Ｂが、球殻を長軸
に沿って切断したもののような、曲率面をなしている点
に、本実施の形態の特徴がある。第１の実施の形態で
は、リード端子の接触部１５Ｂ（図１（ａ），（ｂ）参
照）は平坦で、その伸長方向先端側にロール状のエッジ
部１７Ｂを備えていた。本実施の形態においては、接触
部２５Ｂの先端側にロール状部分は不要である。接触部
２１Ｂの曲率面はプレス加工により形成されたものであ
る。尚、接触部２１Ｂにおける上記球殻の切断面は、第
１の実施におけると同様に、トランス素子からの荷重が
ゼロのとき、予めリード端子基部２２Ｂに対して伸長方
向に向いて開くような傾斜をなしている。

【００５２】図７（ａ）は、図６（ａ），（ｂ）に示し
たリード端子を持つパッケージ内にトランス素子を実装
したときの、下部リード端子の状態を模式的に示す側面
図である。図７（ａ）を参照して、トランス素子１をパ
ッケージに実装するとき、リード端子２０Ｂはトランス
素子１の電極形成面２から静的荷重を受け、トランス素
子１を支持する力が発生していない状態（図中、破線で
示す）、換言すればリード端子２０Ｂの弾性変形変位量
Δｘがゼロの状態から、湾曲を始める。そして、リード
端子２０Ｂには、上記の弾性変形に伴って、基部２２Ｂ
のケース側壁５Ｂを支点とした回転が生じる（図中、実
線で示す）。このとき、予めトランス素子１に対して傾
斜を与えられていた接触部２５Ｂは、次第にトランス素
子１に平行に近付いて行く。そして、最終的にリード端
子が所定の距離だけ押し込まれた静止状態で、接触部２
５Ｂは、トランス素子１を平行に支持するようになる。
その結果、リード端子の接触部２５Ｂとトランス素子の
下部電極とは面で接触することとなり、良好な接触が得
られる。たとえリード端子２０Ｂの周縁にプレス打抜き
時のばりやめっきの盛上りが有ったとしても、従来の圧
電トランスとは違って、点接触にはならない。接触部２
５Ｂの周縁部で線接触するようになるので、従来よりも
滑らかな接触となり、トランス素子電極の局部的摩耗や
リード端子の飛跳ねは、大幅に改善される。

【００５３】次に、図７（ｂ）は、トランス素子１に対
するリード端子２０Ｂの支持状態が極端に片寄った場合
を、模式的に示す側面図である。本実施の形態において
トランス素子の電極とリード端子との接触が、トランス
素子の振動を阻害しないようにするには、前述した特願
平７ー３９９１２号に記載されたように、接触部２５Ｂ
の面積が、トランス素子１の投影平面面積Ｓの０．５％
以下でなければならない。本実施の形態ではこの条件を
満たすために、接触部２５の面積（＝π（Ｌ／２）²。
但し、Ｌは、球殻状接触部２５Ｂの直径）を、そのリー
ド端子が接触すべき電極面積Ｓの０．５％以下となるよ
うにした。すなわち、Ｌ≦２√（０．００５Ｓ／π）＝
０．９４４を満たすようにした。ここで、本実施の形態
の場合、入力電極の長さは、一つの入力電極当り１４ｍ
ｍであるので、Ｓ＝１４×１０＝１４０ｍｍ²である。

【００５４】又、滑らかな接触を得るためには、トラン
ス素子に最大傾き（角度＝φ。第１の実施の形態におけ
ると同一で、φ＝ｔａｎ^-1（ｔ／ｗ）＝５．７°）が生
じた場合でも、トランス素子電極とリード端子との接触
が点接触にならないように、リード端子の曲率状接触部
２５Ｂの最先端が、トランス素子の電極形成面に当らな
いようにしなければならない。そのために、曲率面の円
周角，曲率半径をそれぞれ、δ，ｒとしたとき、δ≧φ
であり、且つ接触長Ｌは、（Ｌ／２）≧２πｒ・（φ／
３６０）を満足しなければならない。

【００５５】本実施の形態においては、Ｓ＝１４０ｍｍ
²、トランス素子の最大傾き角φ＝５．７°であるの
で、リード端子接触長Ｌ＝０．４ｍｍ（＝リード端子
幅）、曲率面の円周角δ＝１４°、曲率半径ｒ＝１５ｍ
ｍとした。又、リード端子接触部２５Ｂのトランス素子
１に対する傾斜角θ及び弾性変形変位量Δｘは、第１の
実施の形態におけると同様に、θ＝３度、Δｘ＝０．３
ｍｍとし、このときに上下のリード端子が約３０ｇｆの
力でトランス素子１を、上面および下面から押圧する構
造とした。これにより、Ｌ＝０．４≦２√（０．００５Ｓ／π）＝０．９４４ δ＝１４°≧φ＝ｔａｎ^-1（ｔ／ｗ）＝５．７° ｒ＝１５≦１８０Ｌ／（２πφ）＝１８０×０．４／２
π×０．５７≒２０となって、各条件が満足された。すなわち、トランス素
子１に最大傾き角φが生じたときでも、リード端子接触
部２５Ｂはトランス素子電極面のノード点から半径０．
２ｍｍ以内に位置し、素子の振動阻害は最小限に留めら
れ、しかもリード端子接触部の最先端がトランス素子電
極面に触れることのない接触構造が実現された。

【００５６】本実施の形態では、リード端子の接触部２
５Ｂを曲率面状にすることにより、その接触部周縁のば
りやめっき盛上りのトランス素子への当り或いは、外部
からの荷重による変形に起因する点接触性の部分的な接
触を無くし、トランス素子１との密着性を向上させたの
みならず、常に一定のばね拘束条件を再現性良く実現
し、しかも長期に亘って維持できるようになった。

【００５７】尚、モールド材料、リード端子母材、リー
ド端子のめっき材料などに、第１の実施の形態における
ものと同じものを適用しても、これまで述べたと同様の
効果が得られることは、勿論である。又、リード端子接
触部２５Ｂの曲率半径ｒは必ずしもｒ＝１８０Ｌ／（２
πφ）にする必要はなく、接触部２５Ｂの伸長方向最先
端がトランス素子１の電極に触れない寸法、形状なら良
い。本実施の形態と同じリード端子寸法で、接触部２５
Ｂの曲率半径のみをｒ＝０．５＜１８０Ｌ（２πφ）と
したときも、これまで述べたと同様の効果が得られた。
更に、リード端子接触部２５Ｂの曲率面は、必ずしも球
殻状でなくとも、回転楕円体殻または卵殻を縦長に切断
したもの或いはスプーンの匙部分などのような、伸長方
向に非対称形のものであっても構わない。

【００５８】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態について、説明する。図８（ａ）は、本発
明の第３の実施の形態による圧電トランスに用いた下部
リード端子３０Ｂの、側面図である。又、図８（ｂ）
は、その斜視図である。それぞれ、リード端子３０Ｂに
荷重が加わっていない状態での形状を示している。図８
（ａ），（ｂ）を参照して、本実施の形態におけるリー
ド端子３０Ｂは、片側をケース側壁５Ｂに埋め込んだ片
持ち梁構造で、リード端子基部３２Ｂの埋込み部３３Ｂ
とは反対側先端から、基部３２Ｂの一部を抜き曲げ加工
して、連結部３６Ｂとした形状をしている。連結部３６
Ｂはリード端子基部３２Ｂを基点とし、ケース側壁５Ｂ
に向って起き上る構造となっている。そして、連結部３
６Ｂのケース側壁５Ｂ側の先端部分がリード端子基部３
２Ｂと平行にされて、この平行、平坦部分が接触部３５
Ｂとなっている。このリード端子３０Ｂの構造は、ケー
ス側壁５Ｂを支点とする基部３２Ｂからなる第１の板ば
ね３８Ｂと、その第１の板ばね３８Ｂの埋込み部３３Ｂ
とは反対側の先端の抜曲げ開始部を支点とする、連結部
３６Ｂからなる第２の板ばね３９Ｂとを組み合わせたば
ね構造であると見ることができる。

【００５９】図８（ｃ）は、上記構造のリード端子を持
つパッケージに圧電トランス素子１を実装したときの、
断面図である。図８（ｃ）を参照して、トランス素子１
は、上部リード端子３０Ａと下部リード端子３０Ｂと
に、一定のばね力で挟み込まれた構造となっている。パ
ッケージは、上部ケース４Ａと下部ケース４Ｂとから構
成され、それぞれのケースに上部リード端子３０Ａと下
部リード端子３０Ｂとが片持ち状態で埋め込まれてい
る。上部ケース４Ａと下部ケース４Ｂとの嵌め合せは、
第１の実施の形態におけると同様のスナップフィット構
造で、簡単に組み立られるようにされている。

【００６０】図８（ｄ）は、図８（ａ），（ｂ）に示し
たリード端子を持つパッケージ内にトランス素子を実装
したときの、下部リード端子の状態を模式的に示す側面
図である。図８（ｄ）を参照して、トランス素子１をパ
ッケージに実装するとき、リード端子３０Ｂはトランス
素子１の電極形成面から静的荷重を受け、トランス素子
１を支持する力が発生していない状態（図中、破線で示
す）、換言すればリード端子３０Ｂの弾性変形変位量Δ
ｘがゼロの状態から、湾曲を始める。そして、第１の板
ばね３８Ｂには、上記の弾性変形に伴って、基部３２Ｂ
のケース側壁５Ｂを支点とした回転が生じる（図中、実
線で示す）。この回転は、接触部３５Ｂを図中右回転さ
せる方向である。一方このとき同時に、第２の板ばね３
９Ｂにおいては、連結部３６Ｂが次第に押し込まれて行
き、第１の板ばね３８Ｂ先端の抜曲げ開始部を支点とす
る回転が生じる。この回転は、接触部３５Ｂを図中左回
転させる方向である。その結果、接触部３５Ｂでは、第
１の板ばね３８Ｂによる右回転と、第２の板ばね３９Ｂ
による左回転とが打ち消し合って、常にトランス素子１
に平行に保たれる。すなわち、リード端子３０Ｂ全体が
所定の距離押し込まれ、図８（ｃ）に示す組立て状態で
弾性変形しているときでも、圧電トランス素子１と接触
部３５Ｂとの接触は面接触を保ち、良好な接触が得られ
る。たとえ接触部３５Ｂの周縁にプレス打抜き時のばり
やめっきの盛上りが有ったとしても、従来の圧電トラン
スとは違って、点接触にはならない。接触部３５Ｂの周
縁部で線接触するようになるので、従来よりも滑らかな
接触となり、トランス素子電極の局部的摩耗やリード端
子の飛跳ねは、大幅に改善される。

【００６１】以下に、本実施の形態におけるリード端子
について、詳細に説明する。母材として、材質がりん青
銅（Ｃー５２１０Ｈ材）、板厚０．２ｍｍ、表面に２〜
５μｍのニッケルめっき処理を施したものを用いた。第
１の板ばね３８Ｂは、幅１．６ｍｍ×長さ９．３ｍｍで
ある。第２の板ばね３９Ｂは幅０．６ｍｍ×長さ３．４
５ｍｍで、接触部３５Ｂの幅０．６ｍｍ×長さ０．６ｍ
ｍである。又、第１の板ばねの基部３２Ｂと第２の板ば
ねの接触部３５Ｂとのギャップを、０．５ｍｍとした。
このような構造の下部リード端子３０Ａ，上部リード端
子３０Ｂをインサートモールド工法でケース側壁５Ａ，
５Ｂに埋め込み、上部ケース４Ａ及び下部ケース４Ｂを
作製した。リード端子のばね定数は、７５ｇｆ／ｍｍで
あった。そして、下部ケース４Ｂと上部ケース４Ａとの
間に、４２ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍサイズのトランス素
子１を挿入して、本実施の形態によるパッケージ入り圧
電トランスを得た。尚、本実施の形態を構成するケース
のモールド樹脂、リード端子母材、リード端子めっき材
料、トランス素子などは、これまで述べた第１，第２の
実施の形態に用いたものと全く同様のものを適用でき
る。

【００６２】本実施の形態による圧電トランスにおいて
トランス素子とリード端子とは、リード端子の押込み量
に拘わらず、常に平行に接触する。本実施の形態によれ
ば、各部品の加工ばらつき、経時変化による変形、トラ
ンス素子を支持するばね力の設計変更などに対するマー
ジンを大きくとれるので、第１，第２の実施の形態より
更に安定な圧電トランスを実現できる。

【００６３】尚、本実施の形態では、第１の板ばね３８
Ｂを構成するリード端子基部３２Ｂが伸長方向に直線で
延びる例について説明したが、図９（ａ）に側面図を示
し、図９（ｂ）に斜視図を示すもののように、基部３２
Ｂの形状を、伸長方向に若干の曲線を持つ形状にするこ
とによって、第２の板ばね３９Ｂの抜曲げがスムーズな
形状となる。本実施の形態ではこのようにすることによ
って、第２の板ばね３９Ｂの支点の荷重強度を増すこと
ができた。尚また、第２の板ばね３９Ｂ先端部の接触部
３５Ｂの構造を、第１の実施の形態におけるもののよう
な、接触部の前後にロール状部分を設けた構造や、第２
の実施の形態におけるもののような、曲率面の構造とし
ても、これまで述べたと同様の効果が得られた。

【００６４】（第４の実施の形態）次に、本発明の第４
の実施の形態について、説明する。図１０（ａ）は、本
発明の第４の実施の形態による圧電トランスに用いた下
部リード端子４０Ｂの平面図である。図１０（ｂ）は、
その断面図である。それぞれ、リード端子４０Ｂに荷重
が加わっていない状態での形状を示している。図１０
（ａ），（ｂ）を参照して、本実施の形態におけるリー
ド端子４０Ｂは、両側を対向する二つのケース側壁５Ｂ
Ｌ，５ＢＲに埋め込んだ両持ち梁構造である。左右二つ
の埋込み部４３ＢＬ，４３ＢＲの中央には、接点部４１
Ｂが設けられている。接点部４１Ｂは、断面が「コ」の
字を立てた形状をしている。すなわち、トランス素子１
に平行で平坦な接触部４５Ｂと、その接触部４５Ｂを左
右二つの基部４２ＢＬ，４２ＢＲに連結し支える、左右
二つの連結部４６ＢＬ，４６ＢＲとからなっている。平
坦な接触部４５Ｂで、トランス素子１の電極を面受けす
る構造である。

【００６５】図１０（ｃ）は、上述の構造のリード端子
を持つパッケージに圧電トランス素子１を実装したとき
の、全体を示す断面図である。図１０（ｃ）を参照し
て、トランス素子１は、上部リード端子４０Ａと下部リ
ード端子４０Ｂとに、一定のばね力で挟み込まれた構造
となっている。パッケージは、上部ケース４Ａと下部ケ
ース４Ｂとから構成され、それぞれのケースに上部リー
ド端子４０Ａと下部リード端子４０Ｂとが両持ち状態で
埋め込まれている。埋込み部４３Ｂには切込みが入って
おり、ここにモールド樹脂が入り込むことでリード端子
を固定し、強度確保を行っている。上部ケース４Ａと下
部ケース４Ｂとの嵌め合せは、第１の実施の形態におけ
ると同様のスナップフィット構造で、簡単に組み立られ
るようにされている。トランス素子１は、第１の実施の
形態におけると同様に、長さ４２ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚
さ１ｍｍである。トランス素子１をパッケージに封入し
た際のリード端子４０Ｂとケース４Ｂとのクリアランス
は０．２ｍｍ、リード端子４０Ｂのばね押込み量は０．
５ｍｍ、リード端子をインサートモールドするモールド
壁厚さは１．５ｍｍである。そこで、外形寸法が４５ｍ
ｍ×１３ｍｍ×３．７ｍｍのパッケージを作製した。

【００６６】図１０（ｄ）は、図１０（ａ），（ｂ）に
示したリード端子を持つパッケージ内にトランス素子を
実装したときの、下部リード端子の状態を模式的に示す
側面図である。図１０（ｄ）を参照して、トランス素子
１をパッケージに実装するとき、リード端子４０Ｂはト
ランス素子１の電極形成面から静的荷重を受け、トラン
ス素子１を支持する力が発生していない状態（図中、破
線で示す）、換言すればリード端子４０Ｂの弾性変形変
位量Δｘがゼロの状態から、湾曲を始める。そして、基
部４２ＢＬ，４２ＢＲには、上記の弾性変形に伴って、
ケース側壁５ＢＬ，５ＢＲを支点とした回転が生じる
（図中、実線で示す）。ところがこのとき、接触部４５
Ｂは、両端を共にそれぞれ連結部４６ＢＬ，４６ＢＲに
よって、二つの基部４２ＢＬ，４２ＢＲに固定されてい
ることから、連結部４６ＢＬ，４６ＢＲはリード端子の
押し込みに伴って次第に開いて行く。そして、接触部４
５Ｂが、トランス素子１と平行を保ったまま、下って行
く。この動作は、基部４２ＢＬ，４２ＢＲに生じる回転
によって、本来、接触部４５Ｂに回転が起るところ、二
つの連結部４６ＢＬ，４６ＢＲが変形することによっ
て、それぞれ基部４２ＢＬ，４２ＢＲの先端を基点とし
て上記の回転を打ち消す方向の回転が生じ、結果とし
て、接触部４５Ｂがトランス素子１に平行に保たれるも
のということができる。このように、本実施の形態によ
れば、リード端子接触部４５Ｂは、常にトランス素子１
に平行に保たれる。すなわち、リード端子４０Ｂ全体が
所定の距離押し込まれ、図１０（ｃ）に示す組立て状態
で弾性変形しているときでも、圧電トランス素子１との
接触部４５Ｂとの接触は面接触を保ち、良好な接触が得
られる。たとえ接触部４５Ｂの周縁にプレス打抜き時の
ばりやめっきの盛上りが有ったとしても、従来の圧電ト
ランスとは異り、点接触にはならない。接触部４５Ｂの
周縁部で線接触するようになるので、従来よりも滑らか
な接触となり、トランス素子電極の局部的摩耗やリード
端子の飛跳ねは、大幅に改善される。

【００６７】本実施の形態による圧電トランスについ
て、第１および第２の実施の形態におけると同様の音圧
レベルの評価を行ったところ、同様に良好な結果が得ら
れた。更に、本実施の形態において、下部ケース４Ｂの
底面に穴を明けたものを試作したところ、トランス素子
封入時における下部リード端子４０Ｂと下部ケース４Ｂ
とのクリアランスを考慮しなくても良くなり、４５ｍｍ
×１３ｍｍ×３．３ｍｍと、更に薄型化することができ
た。

【００６８】又、電気特性における重要項目に電力変換
効率が上げられるが、高効率を達成するには寄生容量を
最小限にする必要がある。本実施の形態では、リード端
子基部４２ＢＬ，４２ＢＲの接触部４５Ｂ側の幅ｗ
₁（図１０（ａ）参照）＝０．５ｍｍ、ケース側壁５Ｂ
Ｌ，５ＢＲ側の幅ｗ₂（同）＝０．７ｍｍと細くするこ
とによって、第３の実施の形態におけると同様の支持力
を得るのに、リード端子４０Ｂの面積を約４７％小さく
できた。この結果、寄生容量が小さくなって、高効率の
圧電トランスが得られた。

【００６９】本実施の形態では、上部リード端子４０Ａ
と下部リード端子４０Ｂとが同一形状の場合について説
明したが、両ばねによる面接点支持方法であれば、上・
下リード端子４０Ａ，４０Ｂはそれぞれ別形状であって
も良い。但し、第３の実施の形態で述べたように、リー
ド端子４０Ａ，４０Ｂのばね圧が２０〜１２０ｇｆでな
ければ同等の効果は得られない。又、本実施の形態にお
けるリード端子接点部４１Ｂの接触部４５Ｂの形状は、
平坦のみならず、第２の実施の形態に用いたような、曲
率面構造にしても良い。

【００７０】本実施の形態は、リード端子４０Ｂが両持
ち梁構造のばねであり、又、リード端子４０Ｂの加圧力
が変化（特に、低下）しても、圧電トランス素子１とリ
ード端子４０Ｂとが一定の接点状態を保つことができる
ので、第１および第２の実施の形態におけるよりも安定
してトランス素子１を支持できる。しかも、両持ち梁構
造であるので、耐久性に優れている。更に、リード端子
の寄生容量に係わる面積が第３の実施の形態よりも小さ
く、且つ、構造が簡単であるため、加工が容易であり、
設計変更に対応し易いといった利点を持つ。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧電トラ
ンスでは、リード端子がその接点部に圧電トランス素子
からの静的押圧力を受けて、基部がモールドケース側壁
を支点に撓んだとき、その基部の撓みによって接点部に
生じる回転角度が打ち消され、接点部と圧電トランス素
子の入力電極又は出力電極とが常に平行を保つ構造なっ
ている。

【００７２】これにより本発明によれば、パッケージに
実装した状態で、トランス素子とリード端子の接点部と
は常に平行が保たれ、トランス素子電極とリード端子と
の間の接触は、リード端子周縁のばりやめっき盛上りの
影響を受けず、点接触になることのない、滑らかな接触
となる。その結果、当初設計どおりのばね拘束条件を満
たした接触が再現性良く得られるのみならず、その拘束
条件を長期に亘って維持できて、動作時の音鳴りを、初
期的にも経時的にも低く抑えることができる。又、トラ
ンス素子電極やリード端子接点部の局部的削れやリード
端子の引っ掛かりが改善され、電気的導通の信頼性が向
上する。しかも、リード端子の飛跳ねなどが原因の電気
的瞬断、雑音発生がなくなる。

【００７３】本発明において、上記リード端子接触部に
おける回転角の打消しは、リード端子接点部の特に接触
部をトランス素子に対して予め傾斜させることによっ
て、実現できる。或いは、リード端子接点部とリード端
子基部とが接続する部分に、その部分を支点とする弾性
撓みにより回転を生じる機構を設けることによっても、
実現できる。

【００７４】本発明によれば、板ばね製のリード端子を
持つパッケージに収納され、トランス素子側の電極とリ
ード端子とがばね性により押圧接触する構造の圧電トラ
ンスであって、トランス素子側の電極とリード端子との
間の接触状態の初期的ばらつきが少くしかも経時変化の
小さい、電気的導通の信頼性に富むと共に音鳴りのない
圧電トランスを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるパッケージ入
り圧電トランスの断面図並びに、これに用いた下部リー
ド端子の側面図及び斜視図である。

【図２】第１の実施の形態によるパッケージ入りの圧電
トランスの、下部リード端子の状態を模式的に示す側面
図である。

【図３】第１の実施の形態において、トランス素子に対
する下部リード端子の支持状態が極端に片寄った場合を
模式的に示す側面図である。

【図４】第１の実施の形態による圧電トランスのリード
端子の振動スペクトルを示す図及び従来の圧電トランス
の、リード端子の振動スペクトルを示す図である。

【図５】第１の実施の形態による圧電トランスをインバ
ータ回路駆動基板で動作させたときの、音圧レベルを示
す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態によるパッケージ入
り圧電トランスに用いた下部リード端子の側面図及び、
斜視図である。

【図７】第２の実施の形態によるパッケージ入りの圧電
トランスの下部リード端子の状態を模式的に示す側面図
及び、第２の実施の形態において、トランス素子に対す
る下部リード端子の支持状態が極端に片寄った場合を、
模式的に示す側面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態によるパッケージ入
り圧電トランスに用いた下部リード端子の側面図及び斜
視図、パッケージに実装したときの断面図並びに、下部
リード端子の状態を模式的に示す側面図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態に用いた下部リード
端子の変形例を示す側面図及び、斜視図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態によるパッケージ
入り圧電トランスに用いた下部リード端子の平面図及び
側面図、パッケージに実装したときの断面図並びに、下
部リード端子の状態を模式的に示す側面図である。

【図１１】実開昭６３ー４００１８号公報による圧電部
品の断面図及び、これに用いられる支持端子の斜視図で
ある。

【図１２】実開平４ー８５８２３号公報による圧電共振
部品の断面図及び、これに用いられるスプリング端子の
正面図である。

【図１３】実開昭６０ー５５１１７号公報による圧電素
子の断面図並びに、これに用いられる支持端子の側面図
及び平面図である。

【図１４】特開昭６１ー１８２０９号公報によるセラミ
ック共振子に用いられるケースの斜視図及び、セラミッ
ク共振子の断面図である。

【図１５】実開昭６３ー４００１９号公報による圧電振
動部品に用いられる支持体の斜視図及び、その支持体を
用いて圧電素子を支持した状態を示す断面図である。

【図１６】実開昭６３ー１３６４２５号公報による電子
部品の分解斜視図及び、これに用いられる弾性支持片の
斜視図である。

【図１７】特開平４ー３５５１４号公報による表面実装
用水晶振動子の断面図及び、これに用いられる支持体の
斜視図である。

【図１８】実開平４ー８５８２４号公報による圧電部品
の斜視図である。

【図１９】特開平２ー１１０８１１号公報による回転磁
気ヘッドドラムの断面図及び、これに用いられるアース
ブラシの平面図である。

【図２０】特願平４ー３９９１２号による圧電トランス
の分解斜視図及び、パッケージのスナップフィット構造
を示す斜視図である。

【図２１】特願平４ー３９９１２号による圧電トランス
の断面図及び、パッケージに収納したときの下部リード
端子の状態を示す側面図である。

【符号の説明】

１圧電トランス素子２電極面３ノード点４Ａ，４Ｂケース５Ａ，５Ｂケース側壁１０Ｂ，２０Ｂ，３０Ｂ，４０Ｂリード端子１１Ｂ，２１Ｂ，３１Ｂ，４１Ｂ接点部１２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ，４２Ｂ基部１３Ｂ，２３Ｂ，３３Ｂ，４３Ｂ埋込み部１５Ｂ，２５Ｂ，３５Ｂ，４５Ｂ接触部１６Ｂ，２６Ｂ，３６Ｂ，４６Ｂ連結部１７Ｂエッジ部５２Ａ，５３Ａ電極７０Ａ，７０Ｂリード端子７１Ａ，７１Ｂ接点部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大白直人東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (56)参考文献実開昭55−124873（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−67814（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 41/00 - 41/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電性材料からなる長板の表面に入力電
極と出力電極とを設け、外部から前記入力電極を介して
前記長板に交流電圧を与えて長板を振動させその振動に
応じて長板が発生する電圧を前記出力電極から取り出す
構造の圧電トランス素子が、これを取り囲むモールドケ
ースの側壁に前記圧電トランス素子の電極形成面に平行
に前記入力電極又は出力電極上に延びる導電性板ばねか
らなるリード端子が埋め込まれた構造のパッケージに収
納され、前記リード端子はそのばね性により、前記圧電
トランス素子に設けられた入力電極又は出力電極の前記
振動のノード点に押圧接触する構造の圧電トランスにお
いて、前記リード端子は、前記圧電トランス素子の入力電極又
は出力電極に押圧接触するための、平坦面構造又は前記
圧電トランス素子の電極形成面側に凸の曲率面構造の接
触部を含む接点部と、前記モールドケース側壁内に埋め
込まれた埋込み部と、前記接点部と前記埋込み部とを連
結する基部とを少くとも備え、前記接点部に圧電トランス素子からの静的押圧力を受け
て前記基部が前記モールドケース側壁を支点に撓んだと
き、前記接点部にあっては前記基部の撓みによって前記
接点部に生じる回転が打ち消されて、前記接点部の前記
接触部と前記圧電トランス素子の入力電極又は出力電極
とが平行を保つ構造であることを特徴とする圧電トラン
ス。
【請求項２】請求項１記載の圧電トランスにおいて、前記リード端子の接点部における前記回転の打消しが、
前記接点部の構造を、リード端子に対する圧電トランス
素子からの前記静的押圧力がゼロのとき、前記接触部が
予め前記基部に対して、基部の伸長方向に開角する傾斜
角を有する構造としたことに基くものであることを特徴
とする圧電トランス。
【請求項３】請求項１記載の圧電トランスにおいて、前記リード端子の接点部における前記回転の打消しが、
前記接点部の構造を、リード端子が圧電トランス素子か
ら前記静的押圧力を受けたとき、前記連結部が、前記基
部の伸長方向先端部分に位置する基部との接続点を支点
として、前記基部の撓みによる回転とは反対方向の回転
をもたらす弾性撓みを生じる構造としたことに基くもの
であることを特徴とする圧電トランス。
【請求項４】請求項１，請求項２又は３記載の圧電ト
ランスにおいて、前記リード端子が、片持ち梁構造であることを特徴とす
る圧電トランス。
【請求項５】請求項３記載の圧電トランスにおいて、前記リード端子が、両持ち梁構造であることを特徴とす
る圧電トランス。
【請求項６】圧電性材料からなる長板の表面に入力電
極と出力電極とを設け、外部から前記入力電極を介して
前記長板に交流電圧を与えて長板を振動させその振動に
応じて前記長板が発生する電圧を前記出力電極から取り
出す構造の圧電トランス素子が、これを取り囲むモール
ドケースの側壁に前記圧電トランス素子の電極形成面に
平行に前記入力電極又は出力電極上に延びる板ばねから
なるリード端子が埋め込まれた構造のパッケージに収納
され、前記リード端子はそのばね性により、前記圧電ト
ランス素子に設けられた入力電極又は出力電極の前記振
動のノード点に押圧接触する構造の圧電トランスにおい
て、前記リード端子は、前記圧電トランス素子の入力電極又
は出力電極との接触部を含む接点部と、前記モールドケ
ース側壁内に埋め込まれた埋込み部と、前記接点部と前
記埋込み部とを連結する基部とを少くとも備え、前記接点部は、前記リード端子の伸長方向に順に、前記
基部に連結する連結部と、前記連結部に連接して前記圧
電トランスの入力電極又は出力電極と接触する平坦な接
触部とからなり、前記リード端子に対する圧電トランス素子からの静的押
圧力がゼロの状態で、前記リード端子をその伸長方向に
垂直で圧電トランス素子の電極形成面に平行な方向から
見たとき、前記接点部の接触部が前記基部に対し、リー
ド端子の伸長方向に開角する傾斜をなすことを特徴とす
る圧電トランス。
【請求項７】請求項６記載の圧電トランスにおいて、
前記接触部のリード端子の伸長方向先端に、圧電トラン
ス素子の電極形成面側に凸のロール状部分を設けたこと
を特徴とする圧電トランス。
【請求項８】請求項７記載の圧電トランスにおいて、前記リード端子の接点部のロール状部分の長さが、前記
接触部の長さ以下であると共に、前記ロール状部分に外接する面の最大傾きが前記圧電ト
ランス素子の最大傾き以上であることを特徴とする圧電
トランス。
【請求項９】請求項６記載の圧電トランスにおいて、
前記接触部を平坦面にするのに替えて、球殻を切ったもの又は鶏卵の殻若しくは回転楕円体殻を
縦長に切ったものなどのような、前記圧電トランス素子
の入力電極又は出力電極側に凸の曲率面とすると共に、前記曲率面の切断面が、前記リード端子の基部に対し
て、基部の伸長方向に開角する傾斜をなすようにしたこ
とを特徴とする圧電トランス。
【請求項１０】請求項９記載の圧電トランスにおい
て、前記リード端子の前記曲率面をなす接触部の、前記圧電
トランス素子の入力電極又は出力電極と接触する部分に
外接する面の最大傾きが、圧電トランス素子の最大傾き
以上であることを特徴とする圧電トランス。
【請求項１１】圧電性材料からなる長板の表面に入力
電極と出力電極とを設け、外部から前記入力電極を介し
て前記長板に交流電圧を与えて長板を振動させその振動
に応じて前記長板が発生する電圧を前記出力電極から取
り出す構造の圧電トランス素子が、これを取り囲むモー
ルドケースの側壁に前記圧電トランス素子の電極形成面
に平行に前記入力電極又は出力電極上に延びる板ばねか
らなるリード端子が埋め込まれた構造のパッケージに収
納され、前記リード端子はそのばね性により、前記圧電
トランス素子に設けられた入力電極又は出力電極の前記
振動のノード点に押圧接触する構造の圧電トランスにお
いて、前記リード端子は、前記圧電トランス素子の入力電極又
は出力電極との接触部を含む接点部と、前記モールドケ
ース側壁内に埋め込まれた埋込み部と、前記接点部と前
記埋込み部とを連結する基部とからなり、前記接点部が、前記基部の伸長方向の先端部を基点とし
前記埋込み部側に向う長さの短い片持ち梁構造の導電性
板ばねからなる連結部と、その連結部の前記埋込み部側
の先端に位置して前記トランス素子の入力電極又は出力
電極と接触する、前記圧電トランス素子の電極形成面に
平行で平坦な接触部とからなることを特徴とする圧電ト
ランス。
【請求項１２】圧電性材料からなる長板の表面に入力
電極と出力電極とを設け、外部から前記入力電極を介し
て前記長板に交流電圧を与えて長板を振動させその振動
に応じて前記長板が発生する電圧を前記出力電極から取
り出す構造の圧電トランス素子が、これを取り囲むモー
ルドケースの側壁に前記圧電トランス素子の電極形成面
に平行に前記入力電極又は出力電極上に延びる板ばねか
らなるリード端子が埋め込まれた構造のパッケージに収
納され、前記リード端子はそのばね性により、前記圧電
トランス素子に設けられた入力電極又は出力電極の前記
振動のノード点に押圧接触する構造の圧電トランスにお
いて、前記リード端子は、モールドケースの一つの側壁とこれ
に対向する他方の側壁とに支持される両持ち梁構造であ
って、前記圧電トランス素子の入力電極又は出力電極に
接触する平坦な接触部を含む接点部と、前記二つのモー
ルドケース側壁のそれぞれにそれぞれ埋め込まれた二つ
の埋込み部と、前記接点部の両端と前記埋込み部とを連
結する二つの基部とからなり、前記接点部は、リード端子の長手方向中央に位置する前
記接触部と、その接触部の両端のそれぞれを前記二つの
基部のそれぞれに接続する二つの連結部とからなること
を特徴とする圧電トランス。
【請求項１３】請求項１１又は請求項１２記載の圧電
トランスにおいて、前記リード端子の接点部を平坦構造にするのに替えて、
球殻を切ったもの又は鶏卵の殻若しくは回転楕円体殻を
縦長に切ったものなどのような、曲率面構造にしたこと
を特徴とする圧電トランス。
【請求項１４】請求項６乃至１３に記載の圧電トラン
スにおいて、前記接触部の前記圧電トランス素子の入力電極又は出力
電極との接触面積が、単位接点当り、圧電トランス素子
の電極形成面の投影面積の０．５％以内であることを特
徴とする圧電トランス。
【請求項１５】請求項１乃至１４のいずれかに記載の
圧電トランスにおいて、前記リード端子が有する固有振動数の少くとも一つを前
記圧電トランス素子の固有振動数から外すと共に、前記リード端子の固有振動数を、前記圧電トランス素子
の駆動周波数から±２０ｋＨｚ以上外したことを特徴と
する圧電トランス。