JP3379347B2 - 圧電トランス部品 - Google Patents
圧電トランス部品Info
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 14
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 4
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器等におい
て交流電圧を変圧する、高信頼性に対応した圧電トラン
ス部品に関するものである。
て交流電圧を変圧する、高信頼性に対応した圧電トラン
ス部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、パソコン及びカメラ等に液晶ディ
スプレイが急激に普及し、同時にポータブル化による小
型化が加速されている。この液晶ディスプレイのバック
ライト点灯用に構造が簡単で薄型化が可能でノイズが低
減でき、変換効率の高い圧電トランスが着目されてい
る。
スプレイが急激に普及し、同時にポータブル化による小
型化が加速されている。この液晶ディスプレイのバック
ライト点灯用に構造が簡単で薄型化が可能でノイズが低
減でき、変換効率の高い圧電トランスが着目されてい
る。
【０００３】以下に従来の圧電トランスについて説明す
る。図４は従来の圧電トランスの外観を示すものであ
る。図４において、１は圧電トランス本体で、駆動部２
と発電部３で構成されており、駆動部２の表、裏面には
駆動電極４，５が、発電部３の端部には、発電電極６が
設けられ、回路との接続のために各々の駆動電極４，５
及び発電電極６にはリード線７が半田付けされている。
図５は図４に示す圧電トランスをゴム弾性のあるシリコ
ーン接着剤８を用いて外装ケース９内に収めたものであ
る。
る。図４は従来の圧電トランスの外観を示すものであ
る。図４において、１は圧電トランス本体で、駆動部２
と発電部３で構成されており、駆動部２の表、裏面には
駆動電極４，５が、発電部３の端部には、発電電極６が
設けられ、回路との接続のために各々の駆動電極４，５
及び発電電極６にはリード線７が半田付けされている。
図５は図４に示す圧電トランスをゴム弾性のあるシリコ
ーン接着剤８を用いて外装ケース９内に収めたものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、圧電トランスを駆動した時の機械的振動
により、リード線７に共振が生じ、うなり音や、機械的
疲労による断線、また半田付け部の電極が剥離するとい
った問題があった。
来の構成では、圧電トランスを駆動した時の機械的振動
により、リード線７に共振が生じ、うなり音や、機械的
疲労による断線、また半田付け部の電極が剥離するとい
った問題があった。
【０００５】また、液晶ディスプレイのバックライトと
して冷陰極管を負荷として点灯させる場合、点灯開始時
には負荷となる冷陰極管のインピーダンスが開放状態の
無限値から点灯状態安定時の数十キロオームまで急激に
変化する。とくに負荷開放状態では圧電トランス共振時
の機械的品質係数（以下Ｑｍと記載する）が最大値を示
し入力インピーダンスが低くなり圧電トランスには一時
的に大電流が流入し圧電トランスは機械共振により大き
な歪みを生じる。つまり、点灯安定時より点灯開始時が
圧電トランスにとって苛酷な動作状態となる。特に圧電
セラミックは脆性破壊を示す材料では歪みにより弾性限
界を上回ると瞬時に破壊につながるため、圧電トランス
設計においては十分な安全係数を考慮しなければなら
ず、そのため圧電トランスの形状を大きくする必要があ
った。
して冷陰極管を負荷として点灯させる場合、点灯開始時
には負荷となる冷陰極管のインピーダンスが開放状態の
無限値から点灯状態安定時の数十キロオームまで急激に
変化する。とくに負荷開放状態では圧電トランス共振時
の機械的品質係数（以下Ｑｍと記載する）が最大値を示
し入力インピーダンスが低くなり圧電トランスには一時
的に大電流が流入し圧電トランスは機械共振により大き
な歪みを生じる。つまり、点灯安定時より点灯開始時が
圧電トランスにとって苛酷な動作状態となる。特に圧電
セラミックは脆性破壊を示す材料では歪みにより弾性限
界を上回ると瞬時に破壊につながるため、圧電トランス
設計においては十分な安全係数を考慮しなければなら
ず、そのため圧電トランスの形状を大きくする必要があ
った。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、可聴周波数振動音の発生を防ぐと共に特に冷陰極管
を負荷とするときは更に小型化が可能で高信頼性の圧電
トランス部品を提供することを目的とする。
で、可聴周波数振動音の発生を防ぐと共に特に冷陰極管
を負荷とするときは更に小型化が可能で高信頼性の圧電
トランス部品を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、入出力端子を備えた導電部を有する外装ケ
ースと、この外装ケース内に複数の導電性のゴム弾性体
を介して挟持されるとともに前記導電部と電気的に接続
されたローゼン型圧電トランスとを備え、前記ローゼン
型圧電トランスは、圧電素子と、この圧電素子の一方側
の表、裏面に駆動電極、他方側に発電電極とを有し、前
記ゴム弾性体の前記ローゼン型圧電トランスの保持部分
の少なくとも一箇所は、前記ローゼン型圧電トランスの
振動の節より１／８波長以上離れている圧電トランス部
品であり、この構造によりリード線の半田付作業の必要
がなく、電気的な接続と保持が同時に可能となり、圧電
トランスを導電性ゴム弾性体で保持するため機械的振動
は吸収され音の発生も防ぐことができる。また本発明の
主要な効果である振動の節より離れた振動部分をゴム弾
性体で抑制するため負荷が高インピーダンス時に圧電ト
ランス共振時のＱｍを低下させることができる。さらに
振動抑制のためにゴム弾性体を使用しているので振動は
吸収され振動音の発生もないものである。
に本発明は、入出力端子を備えた導電部を有する外装ケ
ースと、この外装ケース内に複数の導電性のゴム弾性体
を介して挟持されるとともに前記導電部と電気的に接続
されたローゼン型圧電トランスとを備え、前記ローゼン
型圧電トランスは、圧電素子と、この圧電素子の一方側
の表、裏面に駆動電極、他方側に発電電極とを有し、前
記ゴム弾性体の前記ローゼン型圧電トランスの保持部分
の少なくとも一箇所は、前記ローゼン型圧電トランスの
振動の節より１／８波長以上離れている圧電トランス部
品であり、この構造によりリード線の半田付作業の必要
がなく、電気的な接続と保持が同時に可能となり、圧電
トランスを導電性ゴム弾性体で保持するため機械的振動
は吸収され音の発生も防ぐことができる。また本発明の
主要な効果である振動の節より離れた振動部分をゴム弾
性体で抑制するため負荷が高インピーダンス時に圧電ト
ランス共振時のＱｍを低下させることができる。さらに
振動抑制のためにゴム弾性体を使用しているので振動は
吸収され振動音の発生もないものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、入出力端子を備えた導電部を有する外装ケースと、
この外装ケース内に複数の導電性のゴム弾性体を介して
挟持されるとともに前記導電部と電気的に接続されたロ
ーゼン型圧電トランスとを備え、前記ローゼン型圧電ト
ランスは、圧電素子と、この圧電素子の一方側の表、裏
面に駆動電極、他方側に発電電極とを有し、前記ゴム弾
性体の前記ローゼン型圧電トランスの保持部分の少なく
とも一箇所は、前記ローゼン型圧電トランスの振動の節
より１／８波長以上離れている圧電トランス部品であ
り、電気的な接続と保持が同時にできるとともに負荷が
高インピーダンスでも圧電トランスの共振時のＱｍを低
下させることにより、冷陰極管を負荷とする時には、点
灯開始時にＱｍ大による大電流の流入を防げ、さらに振
動抑制のためにゴム弾性体を使用しているので振動は吸
収され振動音の発生もないといった作用を有するもので
ある。
は、入出力端子を備えた導電部を有する外装ケースと、
この外装ケース内に複数の導電性のゴム弾性体を介して
挟持されるとともに前記導電部と電気的に接続されたロ
ーゼン型圧電トランスとを備え、前記ローゼン型圧電ト
ランスは、圧電素子と、この圧電素子の一方側の表、裏
面に駆動電極、他方側に発電電極とを有し、前記ゴム弾
性体の前記ローゼン型圧電トランスの保持部分の少なく
とも一箇所は、前記ローゼン型圧電トランスの振動の節
より１／８波長以上離れている圧電トランス部品であ
り、電気的な接続と保持が同時にできるとともに負荷が
高インピーダンスでも圧電トランスの共振時のＱｍを低
下させることにより、冷陰極管を負荷とする時には、点
灯開始時にＱｍ大による大電流の流入を防げ、さらに振
動抑制のためにゴム弾性体を使用しているので振動は吸
収され振動音の発生もないといった作用を有するもので
ある。
【０００９】請求項２に記載の発明は、ゴム弾性体は、
シリコーンゴムを母体とし、導電材として銀を有する請
求項１に記載の圧電トランス部品であり、弾性率が環境
温度変化に安定で、電気抵抗も低く高信頼性を有するも
のである。
シリコーンゴムを母体とし、導電材として銀を有する請
求項１に記載の圧電トランス部品であり、弾性率が環境
温度変化に安定で、電気抵抗も低く高信頼性を有するも
のである。
【００１０】以下、本発明の一実施の形態について、図
１と図２を用いて説明する。 （実施の形態１）図２はローゼン２次（λモード）型圧
電トランスの外観を示す。図２において１は圧電トラン
ス本体で、駆動時による振動の変位分布を点線で示す。
この圧電トランス本体１は駆動部２と発電部３で構成さ
れており、駆動部２の表、裏面には独立した駆動電極
４，５が、発電部３の表、裏面には、発電電極６が設け
られている。
１と図２を用いて説明する。 （実施の形態１）図２はローゼン２次（λモード）型圧
電トランスの外観を示す。図２において１は圧電トラン
ス本体で、駆動時による振動の変位分布を点線で示す。
この圧電トランス本体１は駆動部２と発電部３で構成さ
れており、駆動部２の表、裏面には独立した駆動電極
４，５が、発電部３の表、裏面には、発電電極６が設け
られている。
【００１１】図１は、本発明の一実施形態の外観を示
し、１０は外装ケース１１に配された入力端子と一体と
なった入力側の導電部で、駆動電極４，５の節を導電性
のゴム弾性体１２を介して挟持し、圧電トランスと電気
機械的に接続されている。また、１３は同じく外装ケー
ス１１に配された出力端子と一体となった出力側の導電
部で、発電電極６を導電性のゴム弾性体１４を介して挟
持し、圧電トランスと電気機械的に接続している。この
場合、挟持位置は振動の節より１／４波長分離れた位置
となっている。さらに圧電トランスは、発電部３の中央
部にある振動の節においても外装ケース１１によりゴム
弾性体１５を介して挟持されている。
し、１０は外装ケース１１に配された入力端子と一体と
なった入力側の導電部で、駆動電極４，５の節を導電性
のゴム弾性体１２を介して挟持し、圧電トランスと電気
機械的に接続されている。また、１３は同じく外装ケー
ス１１に配された出力端子と一体となった出力側の導電
部で、発電電極６を導電性のゴム弾性体１４を介して挟
持し、圧電トランスと電気機械的に接続している。この
場合、挟持位置は振動の節より１／４波長分離れた位置
となっている。さらに圧電トランスは、発電部３の中央
部にある振動の節においても外装ケース１１によりゴム
弾性体１５を介して挟持されている。
【００１２】図３は、圧電トランスの出力側の発電部３
を開放したときの駆動側の入力インピーダンスの特性を
示す。振動の節のみを保持した場合に比べ、保持部の１
箇所を１／８波長および１／４波長離したものは振動が
抑制され圧電トランス共振点での入力インピーダンスが
上昇する。
を開放したときの駆動側の入力インピーダンスの特性を
示す。振動の節のみを保持した場合に比べ、保持部の１
箇所を１／８波長および１／４波長離したものは振動が
抑制され圧電トランス共振点での入力インピーダンスが
上昇する。
【００１３】また本実施の形態で用いた導電性ゴム弾性
体１２および１４は、シリコーンゴムを母体として構成
しシリコーンゴム内に導電材として銀を混入したものを
用いた。
体１２および１４は、シリコーンゴムを母体として構成
しシリコーンゴム内に導電材として銀を混入したものを
用いた。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来のよ
うにリード線の半田付け作業の必要がなく電気的な接続
と機械的保持が同時に可能となり、圧電トランスを導電
性ゴム弾性体で保持するため機械的振動は吸収され音の
発生も防ぐことができる。また、本発明の主要な効果で
ある振動の節より離れた振動部分をゴム弾性体で抑制す
るため特に冷陰極管を負荷とするときには点灯開始時の
圧電トランス共振時のＱｍを低下させることができ、圧
電トランスが必要以上に振動するのを防ぐことができ
る。さらに振動抑制のためにゴム弾性体を使用している
ので振動は吸収され振動音の発生もないものである。よ
って更に小型化が可能で高信頼性の圧電トランス部品を
提供することが可能となるものである。
うにリード線の半田付け作業の必要がなく電気的な接続
と機械的保持が同時に可能となり、圧電トランスを導電
性ゴム弾性体で保持するため機械的振動は吸収され音の
発生も防ぐことができる。また、本発明の主要な効果で
ある振動の節より離れた振動部分をゴム弾性体で抑制す
るため特に冷陰極管を負荷とするときには点灯開始時の
圧電トランス共振時のＱｍを低下させることができ、圧
電トランスが必要以上に振動するのを防ぐことができ
る。さらに振動抑制のためにゴム弾性体を使用している
ので振動は吸収され振動音の発生もないものである。よ
って更に小型化が可能で高信頼性の圧電トランス部品を
提供することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による圧電トランス部品
の断面図
の断面図
【図２】ローゼン２次（λモード）型圧電トランスの断
面図
面図
【図３】圧電トランスの入力インピーダンス特性曲線図
【図４】従来の圧電トランス本体の斜視図
【図５】従来の圧電トランスを外装ケースに収納した状
態の断面図
態の断面図
１ 圧電トランス本体
４ 駆動電極
５ 駆動電極
６ 発電電極
１０ 導電部
１１ 外装ケース
１２ ゴム弾性体
１３ 導電部
１４ ゴム弾性体
１５ ゴム弾性体
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−97428（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−96842（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 41/107
Claims (2)
- 【請求項１】 入出力端子を備えた導電部を有する外装
ケースと、この外装ケース内に複数の導電性のゴム弾性
体を介して挟持されるとともに前記導電部と電気的に接
続されたローゼン型圧電トランスとを備え、前記ローゼ
ン型圧電トランスは、圧電素子と、この圧電素子の一方
側の表、裏面に駆動電極、他方側に発電電極とを有し、
前記ゴム弾性体の前記ローゼン型圧電トランスの保持部
分の少なくとも一箇所は、前記ローゼン型圧電トランス
の振動の節より１／８波長以上離れている圧電トランス
部品。 - 【請求項２】 ゴム弾性体は、シリコーンゴムを母体と
し、導電材として銀を有する請求項１に記載の圧電トラ
ンス部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23155396A JP3379347B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 圧電トランス部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23155396A JP3379347B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 圧電トランス部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1074992A JPH1074992A (ja) | 1998-03-17 |
| JP3379347B2 true JP3379347B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=16925310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23155396A Expired - Fee Related JP3379347B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 圧電トランス部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3379347B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1737054B1 (en) * | 1999-01-29 | 2012-04-11 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric transducer |
| WO2007066633A1 (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 超音波アクチュエータ |
| WO2009099093A1 (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Tamura Corporation | 圧電トランス |
| JP5278038B2 (ja) * | 2008-02-26 | 2013-09-04 | 日本精工株式会社 | エラストマートランスデューサー |
| DE102015112044A1 (de) | 2015-07-23 | 2017-01-26 | Epcos Ag | Halterung für ein piezoelektrisches Bauelement |
-
1996
- 1996-09-02 JP JP23155396A patent/JP3379347B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1074992A (ja) | 1998-03-17 |
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