JP3450689B2 - Piezoelectric transformer - Google Patents

Piezoelectric transformer

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JP3450689B2
JP3450689B2 JP00827698A JP827698A JP3450689B2 JP 3450689 B2 JP3450689 B2 JP 3450689B2 JP 00827698 A JP00827698 A JP 00827698A JP 827698 A JP827698 A JP 827698A JP 3450689 B2 JP3450689 B2 JP 3450689B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波帯で動作可
能な圧電磁器トランス、特に小型化、薄型化が要求され
るオンボード用スイッチング電源の圧電磁器トランスに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric ceramic transformer capable of operating in a high frequency band, and more particularly to a piezoelectric ceramic transformer for an on-board switching power supply which is required to be small and thin.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の小型化が求められ、こ
れに伴い、電源装置の小型化が求められている。電源装
置を小型化するためには、例えば、スイッチング電源装
置の場合には、スイッチング周波数の高周波化が図られ
る。スイッチング電源装置では、スイッチング周波数を
高周波化することで、スイッチング電源装置を構成して
いるトランス、コイル、コンデンサ等を小型化すること
が可能となり、従って、電源装置全体を小型化すること
が可能となる。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for miniaturization of electronic equipment, and accordingly, there has been a demand for miniaturization of power supply devices. In order to reduce the size of the power supply device, for example, in the case of a switching power supply device, the switching frequency can be increased. In the switching power supply device, by increasing the switching frequency, it is possible to downsize the transformer, the coil, the capacitor, etc. that make up the switching power supply device, and thus it is possible to downsize the entire power supply device. Become.

【0003】従来よりスイッチング電源装置には、電磁
トランスが用いられている。ところが、スイッチング周
波数を高くすると、電磁トランスに用いられている磁性
材料のヒステリシス損失、渦電流損失、巻線の表皮効果
による損失等が急激に増加し、トランスの効率が非常に
低下してしまう。このため、電磁トランスを用いたスイ
ッチング電源装置の実用的なスイッチング周波数帯域の
上限は、500KHz程度である。
Conventionally, an electromagnetic transformer has been used in a switching power supply device. However, when the switching frequency is increased, the hysteresis loss of the magnetic material used for the electromagnetic transformer, the eddy current loss, the loss due to the skin effect of the winding, and the like are rapidly increased, and the efficiency of the transformer is significantly reduced. Therefore, the upper limit of the practical switching frequency band of the switching power supply device using the electromagnetic transformer is about 500 KHz.

【0004】これに対し、近年、高周波帯でのスイッチ
ング動作を可能とする圧電磁器トランスが注目されてい
る。圧電磁器トランスは共振状態で使用され、一般の電
磁トランスに比較して、(1)500KHz以上の高周
波数帯域でトランスの効率が高いこと、(2)不燃化が
図れること、(3)電磁誘導によるノイズが発生しない
こと等の長所を持っている。
On the other hand, in recent years, attention has been paid to a piezoelectric ceramic transformer capable of performing a switching operation in a high frequency band. The piezoelectric ceramic transformer is used in a resonance state, and compared with a general electromagnetic transformer, (1) the efficiency of the transformer is high in a high frequency band of 500 KHz or higher, (2) noncombustible, (3) electromagnetic induction It has the advantage that no noise is generated due to.

【0005】このような圧電磁器トランスとして本願発
明者にあっては、例えば図6に示す厚みすべり振動型の
圧電磁器トランスを提案してしている(特願平9−31
9330号)。図6において、圧電磁器板1は図中矢印
17で示されるように、板厚方向と垂直に分極されてい
る。圧電磁器板1の上面には、6個の電極11〜16が
並べて設置されている。また、圧電磁器板1の下面に
は、上面の入力電極と対向する位置に6個の電極21〜
26が並べて設置されている。
As such a piezoelectric ceramic transformer, the inventor of the present application has proposed, for example, a thickness-shear vibration type piezoelectric ceramic transformer (Japanese Patent Application No. 9-31).
9330). In FIG. 6, the piezoelectric ceramic plate 1 is polarized perpendicularly to the plate thickness direction as indicated by an arrow 17 in the figure. On the top surface of the piezoelectric ceramic plate 1, six electrodes 11 to 16 are arranged side by side. Further, on the lower surface of the piezoelectric ceramic plate 1, six electrodes 21 to 21 are provided at positions facing the input electrodes on the upper surface.
26 are installed side by side.

【0006】図7は、図6に示した厚みすべり振動型の
圧電磁器トランスにリード端子を取り付けた例である。
ここでは、3つの入力電極対と3つの出力電極対をそれ
ぞれ並列に接続し、入出力インピーダンスを1対1とし
た場合を例にとっている。電極11,13及び15は入
力端子301に接続されており、電極21,23及び2
5はもう一方の入力端子302に接続されている。ま
た、電極12,14及び16は出力端子303に接続さ
れており、電極22,24及び26はもう一方の出力端
子304に接続されている。
FIG. 7 shows an example in which lead terminals are attached to the thickness-shear vibration type piezoelectric ceramic transformer shown in FIG.
Here, an example is given in which three input electrode pairs and three output electrode pairs are connected in parallel and the input / output impedance is set to 1: 1. The electrodes 11, 13 and 15 are connected to the input terminal 301, and the electrodes 21, 23 and 2 are
5 is connected to the other input terminal 302. The electrodes 12, 14 and 16 are connected to the output terminal 303, and the electrodes 22, 24 and 26 are connected to the other output terminal 304.

【0007】この厚みすべり振動型の圧電磁器トランス
の動作原理を図8に示す。図8の入力端子301,30
2の間に圧電磁器板1の厚みすべり振動モードの共振周
波数近傍の周波数の交流電圧を印加すると、図6の圧電
磁器板1の領域A1,A3,A5には電気機械結合係数
15をもって厚みすべり振動(15)モードにより変位
が圧電磁器板1に生じて厚みすべり振動が励振され、こ
の振動によりトランス全体が励振させられる。
The operating principle of this thickness-shear vibration type piezoelectric ceramic transformer is shown in FIG. Input terminals 301 and 30 of FIG.
When applying an AC voltage of a frequency of the resonant frequency near the thickness shear vibration mode of the piezoelectric ceramic plate 1 between two thickness with an electromechanical coupling factor k 15 in the region A1, A3, A5 of the piezoelectric ceramic plate 1 in FIG. 6 The slip vibration (15) mode causes a displacement in the piezoelectric ceramic plate 1 to excite thickness shear vibration, and this vibration excites the entire transformer.

【0008】この時、図6の圧電磁器板1の出力部とな
る領域A2,A4,A6では電気機械結合係数k15をも
って厚みすべり振動(15)モードにより交流電圧が発
生し、この結果、図7の出力端子303,304の間か
ら交流電圧を取り出すことができる。
At this time, in the areas A2, A4 and A6 which are output parts of the piezoelectric ceramic plate 1 of FIG. 6, an AC voltage is generated in the thickness shear vibration (15) mode with an electromechanical coupling coefficient k 15, and as a result, The AC voltage can be taken out between the seven output terminals 303 and 304.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図6,7の
ような厚みすべり振動型の圧電磁器トランスは、図8
(A)のA点の交流電圧−Vが印加された時点で、厚み
すべり振動(15)モードの応力F1,F2が発生し、
図8(B)のように圧電磁器板の上下面の位置にずれが
生じるような変位が生じる。B点の交流電圧0Vの時点
では、図8(C)のように応力がなくなり、上下面の変
位もなくなる。C点の交流電圧+Vが印加された時点で
は、応力F3,F4が発生し、図8(D)のように、図
8(A)とは逆の方向に圧電磁器板の上下面が変位す
る。
By the way, a thickness-shear vibration type piezoelectric ceramic transformer as shown in FIGS.
At the time when the AC voltage -V at point A in (A) is applied, stresses F1 and F2 in the thickness shear vibration (15) mode occur,
As shown in FIG. 8B, displacement occurs such that the positions of the upper and lower surfaces of the piezoelectric ceramic plate are displaced. At the time when the AC voltage at the point B is 0 V, the stress disappears as shown in FIG. 8C, and the displacement of the upper and lower surfaces also disappears. At the time when the AC voltage + V at the point C is applied, stresses F3 and F4 occur, and the upper and lower surfaces of the piezoelectric ceramic plate are displaced in the opposite direction to that of FIG. 8A, as shown in FIG. 8D. .

【0010】このため、厚みすべり振動圧型の電磁器ト
ランスを機器に実装する場合、上下面を挟むように支持
すると、厚みすべり振動で発生した変位を阻害すること
になり、振動を著しく減衰させ、このため、圧電磁器ト
ランスの電力変換効率が著しく低下してしまうといった
問題点がある。また、厚みすべり振動圧電磁器トランス
では、大電流を取り扱う場合にはインピーダンスを小さ
くする必要があり、このためには、入出力の電極の面積
を大きくする必要があり、従って、厚みすべり振動圧電
磁器トランスの面積が大きくなって大型化する問題があ
る。
For this reason, when a thickness-shear vibration pressure type electromagnetic transformer is mounted on a device, if it is supported so as to sandwich the upper and lower surfaces, the displacement caused by the thickness-shear vibration will be hindered, and the vibration will be significantly attenuated. Therefore, there is a problem that the power conversion efficiency of the piezoelectric ceramic transformer is significantly reduced. Further, in the thickness-shear vibration piezoelectric ceramic transformer, it is necessary to reduce the impedance when handling a large current, and for this purpose it is necessary to increase the area of the input / output electrodes. There is a problem that the area of the transformer becomes large and the size becomes large.

【0011】本発明の目的は、トランスの上下面を支持
した場合においてもトランスで発生した振動の損失を低
減させ、また大電流を取り扱う場合でもトランスの面積
が小さく済む厚みすべり振動型の圧電磁器トランスを提
供する。
An object of the present invention is to reduce the loss of vibration generated in the transformer even when the upper and lower surfaces of the transformer are supported, and to reduce the area of the transformer even when handling a large current. Provide a transformer.

【0012】[0012]

【問題点を解決しようとする手段】この目的を達成する
ため、本発明に係る積層厚みすべり振動型の圧電磁器ト
ランスは、電極層と板の厚み方向に垂直な方向に一様に
分極された圧電磁器板層とが交互に複数積層された積層
体を有し、電極層の各々は、圧電磁器板層の厚み方向に
位置する両面に対向して配置され、厚みすべり振動モー
ドの共振周波数近傍の交流電圧を印加することで圧電磁
器板層を励振させる入力電極対と、圧電磁器板の厚み方
向に位置する両面に対向し且つ一対の入力電極に並べて
配置され、入力電極対による圧電磁器板層の励振で誘起
された交流電圧を取り出す出力電極対を備えたことを特
徴とする。
In order to achieve this object, the laminated thickness-shear vibration type piezoelectric ceramic transformer according to the present invention is uniformly polarized in the direction perpendicular to the thickness direction of the electrode layer and the plate. It has a laminated body in which a plurality of piezoelectric ceramic plate layers are alternately laminated, and each of the electrode layers is arranged so as to face both surfaces in the thickness direction of the piezoelectric ceramic plate layer, and is close to the resonance frequency of the thickness shear vibration mode. The input electrode pair which excites the piezoelectric ceramic plate layer by applying the AC voltage of the piezoelectric ceramic plate and the input electrode pair facing the both surfaces in the thickness direction of the piezoelectric ceramic plate and arranged side by side with the pair of input electrodes. It is characterized in that it is provided with an output electrode pair for extracting an AC voltage induced by the excitation of the layer.

【0013】ここで積層体の電磁器板層を任意の偶数で
あるn層に積層し、一層毎に圧電磁器板層に発生する厚
みすべり振動の変位が逆向きとなるように積層すること
で、交流電圧の印加により厚みすべり振動で励振されて
いる場合に、積層体の厚み方向の対向する外面(支持
面)に変位を生じさせない積層構造とする。また積層体
の圧電磁器板を任意の偶数であるn層に積層し、(n/
2)層の圧電磁器板層で発生した厚みすべり振動の変位
に対し、逆向きに厚みすべり振動の変位を生じさせるよ
うに残り(n/2)層の圧電磁器板層を積層すること
で、交流電圧の印加により厚みすべり振動が励振されて
いる場合に、積層体の厚み方向の対向する外面(支持
面)に変位を生じさせない積層構造としてもよい。
Here, by laminating the ceramic plate layers of the laminated body into any even number of n layers and laminating each layer so that the displacement of the thickness shear vibration generated in the piezoelectric ceramic plate layer is in the opposite direction. A laminated structure that does not cause displacement on opposing outer surfaces (supporting surfaces) in the thickness direction of the laminated body when being excited by thickness shear vibrations by application of an AC voltage. In addition, the piezoelectric ceramic plates of the laminated body are laminated on any even number of n layers, and (n /
2) By laminating the remaining (n / 2) layers of the piezoelectric ceramic plate layers so as to cause the displacement of the thickness sliding vibration in the opposite direction with respect to the displacement of the thickness sliding vibration generated in the two piezoelectric ceramic plate layers, When the thickness shear vibration is excited by the application of an AC voltage, a laminated structure may be used in which the opposing outer surfaces (supporting surfaces) in the thickness direction of the laminated body are not displaced.

【0014】更に、積層体の電極構造の具体例として
は、n層の圧電磁器板層に対し入力電極と出力電極を備
えた(n+1)層の電極層を交互に配置し、(n+1)
層の電極層の入力電極につき1層置きに共通接続して一
対の入力端子に接続することにより入力電極対を構成
し、また(n+1)層の電極層の出力電極につき1層置
きに共通接続して一対の出力端子に接続することにより
出力電極対を構成する。
Further, as a specific example of the electrode structure of the laminated body, (n + 1) electrode layers provided with input electrodes and output electrodes are alternately arranged with respect to n piezoelectric ceramic plate layers, and (n + 1)
An input electrode pair is formed by connecting every other input layer of the electrode layer of one layer to each other and connecting to a pair of input terminals, and is connected every other layer of the output electrode of the (n + 1) layer electrode layer. Then, an output electrode pair is formed by connecting to the pair of output terminals.

【0015】このような本発明の積層厚みすべり振動型
の圧電磁器トランによれば、トランスを機器に実装する
場合において、上下面を挟むように支持を行っても、厚
みすべり振動で発生した変位を阻害することがなくな
り、従って、振動を著しく減衰させることがない。つま
り、トランスを機器に実装する場合において従来の積層
厚みすべり振動圧電磁器トランスよりも電力伝送効率を
大きくすることが可能となる。
According to the laminated thickness-shear vibration type piezoelectric ceramic transformer of the present invention as described above, when the transformer is mounted on a device, even if the transformer is supported so as to sandwich the upper and lower surfaces, the displacement caused by the thickness-shear vibration is generated. Is not disturbed, and therefore, the vibration is not significantly damped. That is, when the transformer is mounted on a device, the power transmission efficiency can be made higher than that of the conventional laminated thickness sliding vibration piezoelectric ceramic transformer.

【0016】また、積層体とすることで、トランスのサ
イズに対して電極のサイズを大きくすることなく十分な
電極面積を確保してインピーダンスを小さくし、大電流
を取り扱うことができる。
Further, by using a laminated body, it is possible to secure a sufficient electrode area, reduce impedance, and handle a large current without increasing the size of the electrode with respect to the size of the transformer.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は本発明による積層厚みすべ
り振動型の圧電磁器トランスの一実施形態を示した斜視
図である。図1において、本発明の圧電磁器トランス
は、電極層10,20,30,40,50と圧電磁器板
層101,102,103,104を交互に積層した積
層体100で構成される。ここで積層体100を構成す
る圧電磁器板層の層数をnとすると、層数nは任意の偶
数であり、図1の実施形態にあってはn=4層とした場
合を例にとっている。
1 is a perspective view showing an embodiment of a laminated thickness shear vibration type piezoelectric ceramic transformer according to the present invention. 1, the piezoelectric ceramic transformer of the present invention is composed of a laminated body 100 in which electrode layers 10, 20, 30, 40, 50 and piezoelectric ceramic plate layers 101, 102, 103, 104 are alternately laminated. Here, when the number of piezoelectric ceramic plate layers forming the laminated body 100 is n, the number n of layers is an arbitrary even number, and in the embodiment of FIG. 1, n = 4 layers is taken as an example. .

【0018】また任意の偶数となるn層の圧電磁器板層
に対して設けられる電極層は(n+1)層となり、図1
の実施形態にあっては、電極層はn+1=5層となって
いる。圧電磁器板層101〜104は、この実施形態に
あっては、右側面の矢印で示すように板厚方向と垂直と
なる分極方向201,202,203,204に分極さ
れ、且つ同じ分極方向201,202,203,204
を向くように積層されている。
The electrode layers provided for any even number of n piezoelectric ceramic plate layers are (n + 1) layers, as shown in FIG.
In the above embodiment, the number of electrode layers is n + 1 = 5 layers. In this embodiment, the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 are polarized in polarization directions 201, 202, 203, and 204 that are perpendicular to the plate thickness direction as indicated by arrows on the right side surface, and the same polarization direction 201. , 202, 203, 204
Are stacked so that they face each other.

【0019】電極層10〜50は、例えば圧電磁器板層
101の上面の電極層10のように、6個の電極11,
12,13,14,15,16に分けて配置されてい
る。電極層10に対向する圧電磁器板層101の下面の
電極層20も、上面の6個の電極11〜16に対向して
6個の電極21〜26が並べて配置されている。この電
極21〜26は次の圧電磁器板層102の上面の6個の
電極と一体化している。
The electrode layers 10 to 50 include six electrodes 11, such as the electrode layer 10 on the upper surface of the piezoelectric ceramic plate layer 101.
It is divided into 12, 13, 14, 15, and 16. In the electrode layer 20 on the lower surface of the piezoelectric ceramic plate layer 101 facing the electrode layer 10, the six electrodes 21 to 26 are arranged side by side so as to face the six electrodes 11 to 16 on the upper surface. The electrodes 21 to 26 are integrated with the six electrodes on the upper surface of the next piezoelectric ceramic plate layer 102.

【0020】同様にして圧電磁器板層102,103の
間の電極層30についても、6個の電極31,32,3
3,34,35,36が並べて配置され、次の圧電磁器
板層103,104の間の電極層40も6個の電極4
1,42,43,44,45,46が並べて配置され、
更に積層体100の下面となる圧電磁器板層104の下
側にも6個の電極51,52,53,54,55,56
が並べて配置されている。
Similarly, for the electrode layer 30 between the piezoelectric ceramic plate layers 102 and 103, the six electrodes 31, 32 and 3 are also provided.
3, 34, 35 and 36 are arranged side by side, and the electrode layer 40 between the next piezoelectric ceramic plate layers 103 and 104 is also the six electrodes 4
1, 42, 43, 44, 45, 46 are arranged side by side,
Further, six electrodes 51, 52, 53, 54, 55, 56 are also provided on the lower side of the piezoelectric ceramic plate layer 104 which is the lower surface of the laminated body 100.
Are arranged side by side.

【0021】ここで電極層10〜50に配置した電極の
数を6個とした場合を例にとっているが、電極層に設け
る電極の数は必要に応じて適宜の数とすることができ
る。図2は、図1の圧電磁器トランスの積層体100に
対し入出力用のリード端子を取り付けた説明図である。
まず一方の入力端子301に対しては、積層体100の
上面に位置する電極層10の3つの電極11,13,1
5を並列接続している。この電極層10の電極11,1
3,15は、1つ間を置いた電極層30の中の対向位置
となる電極31,33,35のそれぞれに接続され、更
にもう1つ置いた下面に位置する電極層50の対向する
位置の電極51,53,55に接続している。また入力
端子302は下から2番目の電極層40の中の電極4
1,43,45に並列接続され、更に電極層40から1
つ間を置いた上の電極層20の3つの電極21,23,
25にそれぞれ接続している。
Here, the case where the number of electrodes arranged in the electrode layers 10 to 50 is six is taken as an example, but the number of electrodes provided in the electrode layers can be set to an appropriate number as necessary. FIG. 2 is an explanatory diagram in which lead terminals for input and output are attached to the laminated body 100 of the piezoelectric ceramic transformer of FIG.
First, for one input terminal 301, the three electrodes 11, 13, 1 of the electrode layer 10 located on the upper surface of the laminate 100 are connected.
5 are connected in parallel. The electrodes 11, 1 of this electrode layer 10
3, 15 are connected to the electrodes 31, 33, 35, respectively, which are opposite positions in the electrode layer 30 with one space left therebetween, and the opposite positions of the electrode layer 50 located on the lower surface with another space placed. Of electrodes 51, 53, 55. The input terminal 302 is the electrode 4 in the second electrode layer 40 from the bottom.
1, 43 and 45 are connected in parallel, and the electrode layers 40 to 1
The three electrodes 21, 23, 23 of the upper electrode layer 20 spaced apart by
25 are connected to each.

【0022】出力端子303は、上面の電極層10の電
極12,14,16に並列接続し、次に3番目の電極層
30の電極32,34,36に接続し、更に一番下の電
極層50の電極52,54,56に接続している。出力
端子304は、下から2番目に位置する電極層40の3
つの電極42,44,46に並列接続され、更に電極層
40から1つ間をおいた上の電極層20の電極22,2
4,26にそれぞれ接続している。
The output terminal 303 is connected in parallel to the electrodes 12, 14 and 16 of the upper electrode layer 10, then to the electrodes 32, 34 and 36 of the third electrode layer 30, and further to the bottom electrode. It is connected to the electrodes 52, 54, 56 of layer 50. The output terminal 304 is the third electrode layer 40 located at the second position from the bottom.
Electrodes 22 and 2 of the upper electrode layer 20 which are connected in parallel to the two electrodes 42, 44 and 46 and are separated by one from the electrode layer 40.
4 and 26 respectively.

【0023】この図2に示すような入力端子301,3
02及び出力端子303,304に対する各電極層10
〜50の電極の接続により、図1の領域A1,A3,A
5に位置する電極を電気的に並列に接続して入力部と
し、また領域A2,A4,A6に位置する電極を電気的
に並列に接続して出力部とし、この場合の入力部と出力
部の電極面積は同じであり、入力と出力のインピーダン
スを1対1として用いることになる。
Input terminals 301 and 3 as shown in FIG.
02 and the output terminals 303 and 304, the respective electrode layers 10
By connecting the electrodes of ~ 50, the areas A1, A3, A in FIG.
The electrodes located in 5 are electrically connected in parallel to form an input section, and the electrodes located in the areas A2, A4 and A6 are connected in parallel to form an output section. In this case, the input section and the output section The electrode areas of are the same, and the input and output impedances are used in a one-to-one relationship.

【0024】勿論、入力部と出力部の接続は図2の実施
例に限定されず、例えば入力部の電極を電気的に直列に
接続し、出力部の電極を並列に接続することで、入力部
を高インピーダンスに、出力部を低インピーダンスにす
ることもできる。逆に入力部の電極を電気的に並列に接
続し、出力部の電極を電気的に直列に接続することで、
入力部を低インピーダンスに、出力部を高インピーダン
スにすることもできる。
Of course, the connection between the input section and the output section is not limited to the embodiment shown in FIG. 2. For example, by connecting the electrodes of the input section electrically in series and connecting the electrodes of the output section in parallel, It is also possible to have a high impedance part and a low impedance output part. Conversely, by connecting the electrodes of the input section electrically in parallel and connecting the electrodes of the output section electrically in series,
It is also possible to make the input part have low impedance and the output part have high impedance.

【0025】また図2の実施形態にあっては、電極層1
0〜50において入力部と出力部の電極を交互に配置し
ているが、配置を入れ替えてもよいし1か所にまとめて
グループ化してもよい。図1の実施形態における圧電磁
器板層101〜104のそれぞれは、材料にチタン酸ジ
ルコン亜鉛(PbTiO3 −PbZrO3 )系圧電磁器
材料を用いて製造している。もちろん圧電磁器材料とし
てはチタン酸ジルコン酸鉛系圧電磁器材料に限定する必
要はなく、厚みすべり振動の電気機械結合係数k15の値
が大きなものであれば他の材料を用いても構わない。
Further, in the embodiment of FIG. 2, the electrode layer 1
Although the electrodes of the input section and the output section are alternately arranged in 0 to 50, the arrangement may be interchanged or they may be grouped together in one place. Each of the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 in the embodiment of FIG. 1 is manufactured using a zircon zinc titanate (PbTiO 3 —PbZrO 3 ) based piezoelectric ceramic material as a material. Of course, the piezoelectric ceramic material is not limited to the lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramic material, and other materials may be used as long as the electromechanical coupling coefficient k 15 of the thickness shear vibration is large.

【0026】圧電磁器板層101〜104の製造は、ま
ず圧電磁器材料粉末にバインダを混合してプレス成形す
る。プレス成形された圧電磁器材料粉末を600℃で1
時間(昇温速度100℃/1時間)で脱バインダ処理を
行った後、1200℃で2時間焼成する。焼成された圧
電磁器板層101〜104を切断及び研磨することで、
圧電磁器板層101〜104とする。ここでは圧電磁器
板層101〜104は圧電磁器材料粉末をプレス成形、
焼成することで作成しているが、これ以外にドクタブレ
ード法を用いてグリーンシートを形成し焼成を行う方法
で作成しても構わない。
In manufacturing the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104, first, the piezoelectric ceramic material powder is mixed with a binder and press-molded. Press-molded piezoelectric ceramic material powder 1 at 600 ° C
After the binder removal treatment is performed for a time (temperature rising rate 100 ° C./1 hour), firing is performed at 1200 ° C. for 2 hours. By cutting and polishing the fired piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104,
The piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 are used. Here, the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 are formed by press-molding piezoelectric ceramic material powder,
Although it is formed by firing, it may be formed by a method of forming a green sheet by using a doctor blade method and then firing it.

【0027】次に圧電磁器板層101〜104の対向す
る側面にAgペーストを塗布して焼成を行い、Ag電極
を焼き付ける。Ag電極を焼き付けた圧電磁器板層10
1〜104を120℃の絶縁油中において2.8KV/
mmの電圧をAg電極に加え、圧電磁器板層101〜1
04の厚み方向に直交する幅方向、即ち分極方向201
〜204となるように一様に分極する分極処理を施す。
Next, the Ag paste is applied to the opposite side surfaces of the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 and fired to burn the Ag electrodes. Piezoelectric ceramic plate layer 10 with Ag electrode baked
1 to 104 in insulating oil at 120 ° C. at 2.8 KV /
A voltage of mm is applied to the Ag electrode, and the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 1
A width direction orthogonal to the thickness direction of 04, that is, a polarization direction 201.
Polarization processing is performed to uniformly polarize so as to obtain a value of up to 204.

【0028】分極処理が済んだならば、長さ方向の側面
に焼き付けたAg電極を研磨して除去する。ここではA
gペーストを用いて圧電磁器板層101〜104の対向
する側面に電極を形成したが、Agペーストに限定され
ることなく、導電性材料であれば電極形成には何を用い
ても構わない。続いて、スパッタ法を用いてAu薄膜で
圧電磁器板層101〜104の上面及び下面に6個の電
極を形成する。もちろん電極としてはAu薄膜に限定さ
れることなく、導電性材料であれば電極形成には何を用
いても構わない。
After the polarization treatment is completed, the Ag electrode burned on the side surface in the lengthwise direction is polished and removed. A here
Although the electrodes are formed on the opposite side surfaces of the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 by using the g paste, the electrodes are not limited to the Ag paste and any conductive material may be used for forming the electrodes. Then, six electrodes are formed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 by using an Au thin film by a sputtering method. Of course, the electrode is not limited to the Au thin film, and any conductive material may be used for forming the electrode.

【0029】このようにして圧電磁器板層101〜10
4が形成できたならば、図1のように分極方向201〜
204を同一方向に揃えて積層し、間に位置する電極層
20,30,40については表面に半田ペーストや導電
性接着剤を塗布して積層した後に加熱することで溶着し
て、電気的且つ機械的に接続された電極層20,30,
40を形成する。最後に図2のように電極層10〜50
の電極11〜56を、入力端子301,302及び出力
端子303,304に接続する。
In this way, the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 10
4 can be formed, as shown in FIG.
204 are aligned in the same direction and stacked, and the electrode layers 20, 30, and 40 located between them are coated with solder paste or a conductive adhesive on the surface and stacked, and then fused by heating to electrically and Mechanically connected electrode layers 20, 30,
40 is formed. Finally, as shown in FIG.
The electrodes 11 to 56 are connected to the input terminals 301 and 302 and the output terminals 303 and 304.

【0030】このようにして作成された図2の圧電磁器
トランスの入力端子301,302の間に、図3(B)
の入力電圧のように圧電磁器板層101〜104の厚み
すべり振動モードの共振周波数付近の周波数の交流電圧
を印加すると、図1の領域A1,A3,A5に対応した
圧電磁器板層101〜104には電気機械結合係数k 15
をもって厚みすべり振動が励振される。
The piezoelectric ceramic of FIG. 2 produced in this way
Between the input terminals 301 and 302 of the transformer, as shown in FIG.
The thickness of the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 like the input voltage of
AC voltage with a frequency near the resonance frequency of the sliding vibration mode
Is applied, corresponding to the areas A1, A3, A5 in FIG.
The piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 have an electromechanical coupling coefficient k. 15
Causes the thickness shear vibration to be excited.

【0031】図3(C)(D)(E)は、図3(B)の
入力電圧を印加した時の本発明の圧電磁器トランスを、
図3(A)のように側面から観察した様子を表わしてい
る。まず図3(A)の圧電磁器トランスにおいて、圧電
磁器板層101,103には図2のリード端子との接続
から明らかなように同じ極性の電圧が印加される。また
圧電磁器板層102,104には、圧電磁器板層10
1,103とは逆の電圧が印加される。ここで圧電磁器
板層101〜104は分極方向201〜204が全て同
じ向きであるため、1層ごとに相互に逆向きとなる厚み
すべり振動の変位を生ずることになる。
3C, 3D and 3E show the piezoelectric ceramic transformer of the present invention when the input voltage of FIG. 3B is applied,
As shown in FIG. 3A, it is viewed from the side. First, in the piezoelectric ceramic transformer of FIG. 3A, voltages of the same polarity are applied to the piezoelectric ceramic plate layers 101 and 103, as is apparent from the connection with the lead terminals of FIG. In addition, the piezoelectric ceramic plate layers 102 and 104 include the piezoelectric ceramic plate layer 10
A voltage opposite to that of 1, 103 is applied. Here, since the polarization directions 201 to 204 of the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 are all in the same direction, the displacement of the thickness shear vibration occurs in each layer in opposite directions.

【0032】即ち図3(B)のA点の入力電圧−Vが加
わった場合には、図3(C)のように圧電磁器板層10
1,103は右に倒れる厚みすべり振動の変位を生じ、
これに対し圧電磁器板層102,104は逆に左に倒れ
る厚みすべり振動の変位を生ずる。ここで積層体100
の上面と下面を機器に対する実装で固定していたとする
と、圧電磁器板層101と102、また圧電磁器板層1
03と104のそれぞれにおいて上下面の横方向の変位
が打ち消される。このため、上下面を支持していてもト
ランスで発生した振動に損失は生じない。
That is, when the input voltage -V at the point A in FIG. 3 (B) is applied, the piezoelectric ceramic plate layer 10 as shown in FIG. 3 (C).
1,103 causes the displacement of the thickness shear vibration that tilts to the right,
On the other hand, the piezoelectric ceramic plate layers 102 and 104, on the contrary, cause the displacement of the thickness shear vibration which tilts to the left. Here, the laminated body 100
Assuming that the upper surface and the lower surface of the plate are fixed by mounting on the device, the piezoelectric ceramic plate layers 101 and 102, and the piezoelectric ceramic plate layer 1
In each of 03 and 104, the horizontal displacement of the upper and lower surfaces is canceled. Therefore, even if the upper and lower surfaces are supported, no loss occurs in the vibration generated in the transformer.

【0033】図3(B)のB点の入力電圧0ボルトの場
合には、図3(D)のように圧電磁器板層101〜10
4は変位のない初期状態に戻る。次に図3(B)のC点
のように入力電圧+Vが印加されると、図3(E)のよ
うに圧電磁器板層101,103は左に倒れる厚みすべ
り振動の変位を生じ、これに対し圧電磁器板層102,
104は逆に右に倒れる厚みすべり振動の変位を生ず
る。
When the input voltage at the point B in FIG. 3 (B) is 0 volt, the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 10 as shown in FIG. 3 (D).
4 returns to the initial state with no displacement. Next, when the input voltage + V is applied at the point C in FIG. 3B, the piezoelectric ceramic plate layers 101 and 103 are displaced to the left by the thickness shear vibration as shown in FIG. On the other hand, the piezoelectric ceramic plate layer 102,
On the contrary, 104 causes the displacement of the thickness shear vibration which tilts to the right.

【0034】このため、圧電磁器板層101と102の
間及び圧電磁器板層103と104の間で上下面の変位
が打ち消されることになる。その結果、機器への実装に
よりトランスの上下面を固定していても、トランスで発
生した振動に損失を与えることがない。また本発明の圧
電磁器トランスにあっては、圧電磁器板層101〜10
4を積層した積層体100としたことで、積層数に応じ
て電極面積が大きくなっており、図6に示した単一層型
の圧電磁器トランスと比べ、同じトランスの実装面積で
あっても十分な電極面積を確保して入力インピーダンス
を小さくし、大電流を取り扱うことが容易にできる。
Therefore, the displacement of the upper and lower surfaces is canceled between the piezoelectric ceramic plate layers 101 and 102 and between the piezoelectric ceramic plate layers 103 and 104. As a result, even if the upper and lower surfaces of the transformer are fixed by mounting on a device, there is no loss in the vibration generated in the transformer. Further, in the piezoelectric ceramic transformer of the present invention, the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 10
By using the laminated body 100 in which four layers are laminated, the electrode area increases according to the number of laminated layers, and even if the mounting area of the same transformer is sufficient as compared with the single layer type piezoelectric ceramic transformer shown in FIG. It is possible to secure a large electrode area, reduce the input impedance, and easily handle a large current.

【0035】図4は本発明による圧電磁器トランスの他
の実施形態であり、図1の実施形態と同様、n=4層の
圧電磁器板層101〜104を用いた積層体100を例
にとっている。この実施形態の積層体100の圧電磁器
板層101〜104及びそれぞれの電極層10〜50、
更に電極層10〜50を構成するそれぞれ6個の電極に
対する入出力端子の接続は、図1及び図2と同じであ
る。
FIG. 4 shows another embodiment of the piezoelectric ceramic transformer according to the present invention. As with the embodiment of FIG. 1, a laminated body 100 using n = 4 piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 is taken as an example. . The piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 and the respective electrode layers 10 to 50 of the laminate 100 of this embodiment,
Further, the connection of the input / output terminals to each of the six electrodes forming the electrode layers 10 to 50 is the same as in FIGS. 1 and 2.

【0036】これに対し図4の実施形態にあっては、圧
電磁器板層101〜104の板厚方向と垂直に分極され
ている分極方向201,202,203,204が異な
っている。この実施形態において、上側2枚の圧電磁器
板層101,102の分極方向201,202は互いに
逆向きになるように積層され、また下側2層の圧電磁器
板層103,104も分極方向203,204のように
逆向きになるように積層されている。
On the other hand, in the embodiment of FIG. 4, the polarization directions 201, 202, 203 and 204 which are polarized perpendicularly to the plate thickness directions of the piezoelectric ceramic plate layers 101 to 104 are different. In this embodiment, the upper two piezoelectric ceramic plate layers 101 and 102 are laminated so that the polarization directions 201 and 202 are opposite to each other, and the lower two piezoelectric ceramic plate layers 103 and 104 are also polarized direction 203. , 204, so that they are laminated in opposite directions.

【0037】即ち、上側2層の圧電磁器板層101,1
02の分極方向201,202の組合せと、下側2層の
圧電磁器板層103,104の分極方向203,204
の組合せとが、上下方向で対称となるように積層されて
いる。これを任意の偶数であるn層について一般形で表
すと、(n/2)層の圧電磁器板層で発生した厚みすべ
り振動の変位に対し、逆向きの厚みすべり振動の変位を
生じさせるように残り(n/2)層の圧電磁器板層を積
層しているということができる。
That is, the upper two piezoelectric ceramic plate layers 101, 1
02, and the polarization directions 203 and 204 of the lower two piezoelectric ceramic plate layers 103 and 104.
And the combination of are laminated so as to be symmetrical in the vertical direction. If this is expressed in the general form for an arbitrary even number of n layers, the displacement of the thickness sliding vibration in the opposite direction is generated with respect to the displacement of the thickness sliding vibration generated in the (n / 2) layer piezoelectric ceramic plate layer. It can be said that the remaining (n / 2) layers of piezoelectric ceramic plate layers are laminated.

【0038】図5は、図4の実施形態について、図2の
ようにリード端子を接続した入力端子301,302の
間に厚みすべり振動モードの共振周波数近傍の周波数の
交流電圧を印加した場合の動作を示す。まず図5(B)
のような交流電圧が印加されると、図4の圧電磁器トラ
ンスは電気機械結合係数k15をもって厚みすべり振動が
励振される。
FIG. 5 shows a case where an AC voltage having a frequency near the resonance frequency of the thickness shear vibration mode is applied between the input terminals 301 and 302 to which the lead terminals are connected as shown in FIG. It shows the operation. First, FIG. 5 (B)
When such an AC voltage is applied, the thickness shear vibration is excited in the piezoelectric ceramic transformer of FIG. 4 with the electromechanical coupling coefficient k 15 .

【0039】即ち、図2の入力端子301,302に対
する電極層10〜50の各電極の接続により、図4にお
ける圧電磁器板層101,103には同じ極性の電圧が
印加される。また圧電磁器板層102,104には圧電
磁器板層101,103に加えられた電圧とは逆の極性
の電圧が印加される。ここで圧電磁器板層101,10
2の分極方向201,202は互いに逆であるため、同
じ方向の変位が生ずる。
That is, by connecting the electrodes of the electrode layers 10 to 50 to the input terminals 301 and 302 of FIG. 2, voltages of the same polarity are applied to the piezoelectric ceramic plate layers 101 and 103 of FIG. Further, a voltage having the opposite polarity to the voltage applied to the piezoelectric ceramic plate layers 101 and 103 is applied to the piezoelectric ceramic plate layers 102 and 104. Here, the piezoelectric ceramic plate layers 101, 10
Since the two polarization directions 201 and 202 are opposite to each other, displacement in the same direction occurs.

【0040】また圧電磁器板層103,104も分極方
向203,204が互いに逆であるため、同じ方向に変
位が生ずる。更に圧電磁器板層101,102の組合せ
と圧電磁器板層103,104の組合せは、分極方向2
01,202と分極方向203,204が対称となるよ
うに積層されているため、それぞれの組合せで生ずる変
位は逆になる。
Further, since the piezoelectric ceramic plate layers 103 and 104 have the polarization directions 203 and 204 opposite to each other, the displacements occur in the same direction. Further, the combination of the piezoelectric ceramic plate layers 101 and 102 and the combination of the piezoelectric ceramic plate layers 103 and 104 have a polarization direction of 2
Since 01 and 202 and the polarization directions 203 and 204 are laminated so as to be symmetrical, the displacement generated by each combination is opposite.

【0041】具体的には、図5(A)の積層体100の
分極方向201〜204を示した端面について、図5
(B)のA点,B点,C点の電圧−V,0,+Vを印加
した時の図5(C)(D)(E)のような変位を生ず
る。即ち図5(B)のA点の入力電圧−Vを印加した際
には、図5(C)のように上半分の圧電磁器板層10
1,102は右に倒れる厚みすべり振動の変位を生じ、
これに対し下半分の圧電磁器板層103,104は逆に
左に倒れる厚みすべり振動の変位を生じ、トランス全体
としては上下面の変位が打ち消されることになる。
Specifically, FIG. 5 shows the end face of the laminated body 100 of FIG. 5A showing the polarization directions 201 to 204.
When the voltages -V, 0, and + V at points A, B, and C in (B) are applied, the displacements shown in FIGS. 5C, 5D, and 5E occur. That is, when the input voltage -V at the point A in FIG. 5 (B) is applied, the upper half of the piezoelectric ceramic plate layer 10 as shown in FIG. 5 (C).
1, 102 causes the displacement of thickness shear vibration that tilts to the right,
On the other hand, the piezoelectric ceramic plate layers 103 and 104 in the lower half, on the contrary, cause a displacement due to thickness shear vibration that tilts to the left, and the displacement of the upper and lower surfaces is canceled as a whole transformer.

【0042】図5(B)のB点で入力電圧が0ボルトに
なると、図5(C)のように変位のない初期位置に戻
り、更に図5(B)のC点の+Vボルトが印加される
と、図5(E)のように変位する。即ち、上半分の圧電
磁器板層101,102は左に倒れる厚みすべり振動の
変位を生じ、これに対し下半分の圧電磁器板層103,
104は右に倒れる厚みすべり振動の変位を生じ、これ
によってトランス全体では上下面の変位が打ち消される
ことになる。
When the input voltage becomes 0 volt at point B in FIG. 5B, it returns to the initial position without displacement as shown in FIG. 5C, and + V volt at point C in FIG. 5B is applied. Then, it is displaced as shown in FIG. That is, the upper half piezoelectric ceramic plate layers 101 and 102 generate a displacement due to thickness shear vibration that tilts to the left, while the lower half piezoelectric ceramic plate layers 103 and 102,
104 causes displacement of thickness shear vibration that tilts to the right, which cancels the displacement of the upper and lower surfaces of the entire transformer.

【0043】したがって図4の実施形態にあっても、積
層体100の上下面を機器への実装で支持固定していた
場合にあっても、交流電圧の印加による厚みすべり振動
による上下面の変位は打ち消され、このためトランスで
発生した振動に損失を生じさせないようにできる。更
に、積層を行っていることで、単層構造を持つ図6のト
ランスに比べ、同じトランス実装面積で電極面積を大き
くでき、例えば入力インピーダンスを小さくして大電流
を取り扱うことができる。
Therefore, even in the embodiment of FIG. 4, even when the upper and lower surfaces of the laminated body 100 are supported and fixed by mounting on a device, the displacement of the upper and lower surfaces due to the thickness shear vibration due to the application of the AC voltage. Are canceled out, so that the vibration generated in the transformer is not lost. Further, by stacking, the electrode area can be increased in the same transformer mounting area as compared with the transformer of FIG. 6 having a single layer structure, and for example, the input impedance can be reduced to handle a large current.

【0044】尚、図4の実施形態についても、圧電磁器
板層の数は4層に限定されず、それ以外の適宜の偶数と
できる。また電極層に設けている電極の数も必要に応じ
て適宜に定めることができる。
In the embodiment of FIG. 4 as well, the number of piezoelectric ceramic plate layers is not limited to four, but may be any other appropriate even number. Also, the number of electrodes provided in the electrode layer can be appropriately determined as necessary.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の圧電磁
器トランスによれば、トランスを機器に実装する場合に
おいて、トランス上下面を挟むように支持固定を行って
も、厚みすべり振動で発生した変位を阻害することがな
く、機器実装によってトランス振動を著しく減衰させる
問題を解消でき、トランスの電力電送効率を大きくする
ことができる。
As described above, according to the piezoelectric ceramic transformer of the present invention, when the transformer is mounted on a device, even if the transformer is supported and fixed so as to sandwich the upper and lower surfaces of the transformer, the thickness shear vibration occurs. It is possible to solve the problem of remarkably attenuating the transformer vibration by mounting the device without hindering the displacement, and to increase the power transmission efficiency of the transformer.

【0046】また積層構造をとったことで、トランスの
実装面積に対し圧電磁器板層に対し設ける電極面積を大
きくしてトランスのインピーダンスを小さくすることが
でき、同じ実装サイズを持った積層構造を持たない圧電
磁器トランスに比べ、少ない実装面積で十分小さなイン
ピーダンスを実現し、大電流を取扱うことができる。
Further, by adopting the laminated structure, the electrode area provided for the piezoelectric ceramic plate layer can be increased with respect to the mounting area of the transformer to reduce the impedance of the transformer, and the laminated structure having the same mounting size can be obtained. Compared to a piezoelectric ceramic transformer that does not have it, it can realize a sufficiently small impedance with a small mounting area and handle a large current.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による圧電磁器トランスの実施形態の斜
視図
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a piezoelectric ceramic transformer according to the present invention.

【図2】図1の圧電磁器トランスにおける入出力のリー
ド端子接続の説明図
FIG. 2 is an explanatory diagram of input / output lead terminal connection in the piezoelectric ceramic transformer of FIG.

【図3】図1の圧電磁器トランスの動作説明図FIG. 3 is an operation explanatory view of the piezoelectric ceramic transformer of FIG.

【図4】本発明による圧電磁器トランスの他の実施形態
の斜視図
FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of the piezoelectric ceramic transformer according to the present invention.

【図5】図4の圧電磁器トランスの動作説明図5 is an operation explanatory view of the piezoelectric ceramic transformer of FIG.

【図6】本願発明者が提案している圧電磁器トランスの
斜視図
FIG. 6 is a perspective view of a piezoelectric ceramic transformer proposed by the inventor of the present application.

【図7】図6の圧電磁器トランスにおける入出力のリー
ド端子接続の説明図
7 is an explanatory diagram of input / output lead terminal connection in the piezoelectric ceramic transformer of FIG.

【図8】図6の圧電磁器トランスの動作説明図FIG. 8 is an operation explanatory view of the piezoelectric ceramic transformer of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20,30,40,50:電極層 11〜16,21〜26,31〜36,41〜46,5
1〜56:電極 100:積層体 101〜104:圧電磁器板層 201〜204:分極方向 301,302:入力端子 303,304:出力端子
10, 20, 30, 40, 50: Electrode layers 11-16, 21-26, 31-36, 41-46, 5
1 to 56: Electrodes 100: Laminated bodies 101 to 104: Piezoelectric ceramic plate layers 201 to 204: Polarization directions 301 and 302: Input terminals 303 and 304: Output terminals

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電極層と板の厚み方向に垂直な方向に一様
に分極された圧電磁器板層とが交互に複数積層された積
層体を有し、 前記電極層の各々は、 前記圧電磁器板層の厚み方向に位置する両面に対向して
配置され、厚みすべり振動モードの共振周波数近傍の交
流電圧を印加することで前記圧電磁器板層を励振させる
入力電極対と、 前記圧電磁器板層の厚み方向に位置する両面に対向し且
つ前記入力電極対に並べて配置され、前記入力電極対に
よる前記圧電磁器板層の励振で誘起された交流電圧を取
り出す出力電極対と、を備えたことを特徴とする圧電磁
器トランス。
1. A laminated body, in which a plurality of electrode layers and piezoelectric ceramic plate layers uniformly polarized in a direction perpendicular to the thickness direction of the plate are alternately laminated, each of the electrode layers being composed of the piezoelectric layer. An input electrode pair, which are arranged so as to face each other in the thickness direction of the porcelain plate layer and which excites the piezoelectric ceramic plate layer by applying an AC voltage in the vicinity of the resonance frequency of the thickness shear vibration mode, and the piezoelectric ceramic plate. A pair of output electrodes facing both surfaces located in the thickness direction of the layer and arranged side by side with the input electrode pair, for extracting an AC voltage induced by the excitation of the piezoelectric ceramic plate layer by the input electrode pair; A piezoelectric ceramic transformer.
【請求項2】請求項1記載の圧電磁器トランスに於い
て、前記積層体は、前記圧電磁器板層を任意の偶数であ
るn層に積層し、一層毎に前記圧電磁器板層に発生する
厚みすべり振動の変位が逆向きとなるように積層するこ
とで、前記交流電圧の印加により厚みすべり振動で励振
されている場合に、前記積層体の厚み方向の対向する外
面に変位を生じさせない積層構造としたことを特徴とす
る圧電磁器トランス。
2. The piezoelectric ceramic transformer according to claim 1, wherein the laminated body is formed by laminating the piezoelectric ceramic plate layers into any even number of n layers, and generating each layer in the piezoelectric ceramic plate layer. By stacking so that the displacement of the thickness shear vibration is in the opposite direction, when the thickness shear vibration is excited by the application of the AC voltage, a laminate that does not cause displacement on the outer surfaces facing each other in the thickness direction of the laminate is formed. A piezoelectric ceramic transformer characterized by having a structure.
【請求項3】請求項1記載の圧電磁器トランスに於い
て、前記圧電磁器板を任意の偶数であるn層に積層し、
(n/2)層の圧電磁器板層で発生した厚みすべり振動
の変位に対し、逆向きに厚みすべり振動の変位を生じさ
せるように残り(n/2)層の圧電磁器板層を積層する
ことで、前記交流電圧の印加により厚みすべり振動が励
振されている場合に、前記積層体の厚み方向の対向する
外面に変位を生じさせない積層構造としたことを特徴と
する圧電磁器トランス。
3. The piezoelectric ceramic transformer according to claim 1, wherein the piezoelectric ceramic plates are laminated on any even number of n layers,
The remaining (n / 2) layers of piezoelectric ceramic plate layers are laminated so that the displacement of the thickness sliding vibration occurs in the opposite direction to the displacement of the thickness sliding vibration generated in the (n / 2) layer piezoelectric ceramic plate layer. Thus, a piezoelectric ceramic transformer having a laminated structure that does not cause displacement on the outer surfaces facing each other in the thickness direction of the laminated body when the thickness shear vibration is excited by the application of the AC voltage.
【請求項4】請求項2又は3記載の圧電磁器トランスに
於いて、前記n層の圧電磁器板層に対し入力電極と出力
電極を備えた(n+1)層の電極層を交互に配置し、前
記(n+1)層の電極層の入力電極につき1層置きに共
通接続して一対の入力端子に接続することにより前記入
力電極対を構成し、前記(n+1)層の電極層の出力電
極につき1層置きに共通接続して一対の出力端子に接続
することにより前記出力電極対を構成したことを特徴と
する圧電磁器トランス。
4. The piezoelectric ceramic transformer according to claim 2 or 3, wherein (n + 1) electrode layers having input electrodes and output electrodes are alternately arranged with respect to the n piezoelectric ceramic plate layers. The input electrodes of the (n + 1) th electrode layer are commonly connected to every other layer and connected to a pair of input terminals to form the input electrode pair, and one of the output electrodes of the (n + 1) th electrode layer is formed. A piezoelectric ceramic transformer, characterized in that the output electrode pairs are formed by commonly connecting layers to each other and connecting to a pair of output terminals.
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