JP4583130B2 - Piezoelectric transformer - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、電子複写機やテレビジョン受像機等の直流高電圧発生装置、パソコン等に用いられている液晶を裏側から光で照らすバックライト用の光源に使用されている冷陰極管の駆動回路等に用いられる圧電トランスに関する。 The present invention relates to a cold cathode tube used as a light source for a backlight that illuminates liquid crystal used in, for example, a DC high voltage generator such as an electronic copying machine or a television receiver, a personal computer or the like from the back side. The present invention relates to a piezoelectric transformer used in a drive circuit or the like.
圧電トランスは、圧電セラミックスからなる圧電トランス素体の機械的振動を利用して昇圧を行う。すなわち、圧電トランス素体の一部に圧電トランス素体の機械的固有振動数に等しい交流(高周波)電圧(入力電圧)を印加して圧電トランス素体を共振状態で振動させ、この振動によって発生する圧電電圧(出力電圧)を取り出す。 The piezoelectric transformer boosts the pressure using mechanical vibration of a piezoelectric transformer element body made of piezoelectric ceramics. That is, an alternating current (high frequency) voltage (input voltage) equal to the mechanical natural frequency of the piezoelectric transformer element is applied to a part of the piezoelectric transformer element to cause the piezoelectric transformer element to vibrate in a resonance state and generated by this vibration. Take out the piezoelectric voltage (output voltage).
従来、この種の圧電トランスの実装方法としては、矩形箱状のケース内に接着剤を介し圧電トランス素体を収納し、それを基板上に実装している。そして、圧電トランス素体のケースへの収納構造としては、矩形箱状のケース内に横置きに圧電トランス素体を収納し基板上に面実装するタイプのもの(例えば、特開平8-32135号公報参照)と、矩形箱状のケース内に縦置きに圧電トランス素体を収納し基板上に実装するタイプのもの(例えば、特開平8-88420号公報、特開平11-251654号公報参照)とがある。 Conventionally, as a method for mounting this type of piezoelectric transformer, a piezoelectric transformer element body is housed in a rectangular box-shaped case via an adhesive and mounted on a substrate. As a storage structure of the piezoelectric transformer element body in the case, a type in which the piezoelectric transformer element body is horizontally stored in a rectangular box-shaped case and is surface-mounted on a substrate (for example, JP-A-8-32135). And a type in which a piezoelectric transformer element body is housed vertically in a rectangular box-shaped case and mounted on a substrate (see, for example, JP-A-8-88420 and JP-A-11-251654) There is.
横置きタイプのものは、低背化の点で有利であるが基板上にはその分面積を必要としてしまう。これに対して、縦置きタイプのものは、横置きタイプのものに比べて基板上には少ない面積しか必要としないので、基板上のレイアウトの点で有利であるがその分高さを必要としてしまう。 The horizontal type is advantageous in terms of reducing the height, but requires an area on the substrate. On the other hand, the vertical type requires less area on the board than the horizontal type, which is advantageous in terms of layout on the board, but requires a corresponding height. End up.
上述したように、ケース内に縦置きに圧電トランス素体を収納し基板上に実装するタイプの圧電トランスは、基板上のレイアウトの点で有利であるため、ある程度の高さが許容される場合には、使用し易いというメリットがある。しかしながら、かかる従来の圧電トランスは、矩形箱状のケース内に縦置きに圧電トランス素体を支持するために、端子やケースに設けた保持突起で圧電トランス素体を支持する等、複雑なケース構造を採用するものが多かった(上記特開平8-88420号公報及び特開平11-251654号公報参照)。また、これらの従来例では、スペーサ等の絶縁板上に圧電トランス素体を設置し、更に、これを覆うケースを設けており、圧電トランス素体を含めて大きく3点の部品から成るため、その分組み立て工数を要し、取り扱いや基板への取り付けの作業性も面倒であり、製作コストも高くならざるを得なかった。 As described above, the piezoelectric transformer of the type in which the piezoelectric transformer element body is housed vertically in the case and mounted on the substrate is advantageous in terms of the layout on the substrate, and therefore a certain height is allowed. Has the advantage of being easy to use. However, such a conventional piezoelectric transformer has a complicated case such as supporting the piezoelectric transformer element by a holding projection provided on the terminal or case in order to support the piezoelectric transformer element vertically in a rectangular box-shaped case. Many employ a structure (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-88420 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-251654). Moreover, in these conventional examples, a piezoelectric transformer element body is installed on an insulating plate such as a spacer, and further, a case for covering this is provided, and the piezoelectric transformer element body is mainly composed of three parts. As a result, it took time for assembly, and the workability of handling and mounting on the board was troublesome, and the production cost was inevitably high.
本発明は、以上のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、取り扱いや基板への取り付けの作業性に優れる上に、製作コストも節減可能な圧電トランスを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric transformer that is excellent in handling and mounting workability and can be reduced in manufacturing cost.
上記目的達成のため、本発明の圧電トランスは、基板に実装されて用いられる圧電トランスであって、底面側が開口した箱形に形成され、前記底面側に伸長する一次側、二次側それぞれのピン端子を有する箱形のケースと、該箱形のケース内に縦置きに収納される圧電トランス本体とを有し、前記ピン端子にリード線を介して前記圧電トランス本体が接続されており、該圧電トランスが前記基板に実装された時に、前記圧電トランス本体を該基板からスタンドオフさせる突起が前記箱形のケースに設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the piezoelectric transformer of the present invention is a piezoelectric transformer that is used by being mounted on a substrate, and is formed in a box shape having an opening on the bottom side, and extends on the primary side and the secondary side respectively extending to the bottom side. A box-shaped case having a pin terminal, and a piezoelectric transformer body housed vertically in the box-shaped case, the piezoelectric transformer body being connected to the pin terminal via a lead wire ; The box-shaped case is provided with a protrusion for standing off the piezoelectric transformer body from the substrate when the piezoelectric transformer is mounted on the substrate .
また、前記ピン端子を基板に設けられた穴に挿入することにより該基板上に実装されることを特徴とする。 The pin terminal is mounted on the board by being inserted into a hole provided in the board.
また、前記リード線として金糸線を用い、前記箱形のケースの側部に溝部を設けたことを特徴とする。 In addition, a gold thread wire is used as the lead wire, and a groove portion is provided on a side portion of the box-shaped case.
また、前記リード線として金糸線を用い、前記ケース内に収納されて該金糸線の一端が接続された前記圧電トランス本体から前記ケースの外部に引き出された前記金糸線の他端部を前記ピン端子に絡げた上で半田付けする圧電トランスにおいて、前記ピン端子の近傍に前記絡げられた金糸線の余長部分を仮固定するための溝部を設けたことを特徴とする。 Further, a gold thread wire is used as the lead wire, and the other end portion of the gold thread wire drawn out of the case from the piezoelectric transformer body which is housed in the case and connected to one end of the gold thread wire is connected to the pin. In a piezoelectric transformer that is tangled to a terminal and soldered, a groove for temporarily fixing an extra length portion of the tangled gold thread wire is provided in the vicinity of the pin terminal.
更に、前記箱形のケースにおける前記圧電トランス本体の収納面の前記圧電トランス本体の振動の節に対応する位置に前記圧電トランス本体を支持する内側突起を設けたことを特徴とする。 Furthermore, an inner protrusion for supporting the piezoelectric transformer body is provided at a position corresponding to a vibration node of the piezoelectric transformer body on the storage surface of the piezoelectric transformer body in the box-shaped case.
本発明によれば、取り扱いや基板への取り付けの作業性に優れる上に、製作コストも節減可能な圧電トランス及びそのケース構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being excellent in workability | operativity of the handling and the attachment to a board | substrate, the piezoelectric transformer which can also reduce manufacturing cost, and its case structure can be provided.
図1は、本発明の実施形態に係る圧電トランス 本体1の斜視図を示す。この圧電トランス 本体1は、板状の圧電磁器板2のほぼ左半部(右半部でも良い)の対向する上下面に電極3が設けられているいわゆる1次側が構成され、これらの電極3にそれぞれ接続された金糸線5を介し電圧を印加すると圧電磁器板2はその圧電材料定数や寸法等に応じて機械的に振動し、2次側に相当する端部4に一端を半田付け接続した金糸線5を介し交流高電圧を取り出すことができるようになっている。
FIG. 1 is a perspective view of a piezoelectric transformer
この金糸線5は図2に示すように、束ねた多数の細線を縄状に編んでなる芯線5aの表面に、帯状の銅箔5bを螺旋状に巻き付けた構成となっている。図3はその斜視図を示す。
As shown in FIG. 2, the
図4は、本実施形態に係る圧電トランスのケース6の底面側を示す斜視図である。本実施形態の圧電トランスは、図1に示した圧電トランス本体1を図4に示す箱形のケース6内に縦置きに収納するタイプの圧電トランスである。ケース6は、図4に示すように、底面6Aが開口された箱型に形成され、且つ底面6A側に伸張する3本のピン端子8A、8B、8Cを有している。ピン端子8A、8B、8Cには、導電線としての金糸線5(図1乃至図3参照)を介して圧電トランス本体1が電気的に接続される。そして、本実施形態の圧電トランスは、ピン端子8A、8B、8Cを図示しない電子複写機等の基板に設けられた穴に挿入することにより該基板上に実装される構造になっている。
FIG. 4 is a perspective view showing the bottom side of the
以下、図4乃至図19を参照して、本実施形態に係る圧電トランス、特に、そのケース構造及びその圧電トランス本体の収納構造について説明する。図5は、本実施形態に係る圧電トランスのケース6の上面側を示す斜視図である。図6は、図5において、更に、圧電トランス 本体1からの金糸線5を引き出して端子8A、8B、8Cに絡げた状態の斜視図である。図7は、図4において、更に、圧電トランス 本体1からの金糸線5を引き出して端子8A、8B、8Cに半田付けし、圧電トランス本体1をケース6内に縦置きに収納し、シリコーン接着剤を用いて接着した状態の斜視図である。図8乃至図13は、それぞれ本実施形態に係る圧電トランスのケース6の平面図、底面図、正面図、背面図、右側面図、左側面図である。また、図14乃至図19は、それぞれ本実施形態に係る圧電トランスのケース6に圧電トランス本体1が収納された状態の平面図、底面図、正面図、背面図、右側面図、左側面図である。
Hereinafter, the piezoelectric transformer according to the present embodiment, in particular, the case structure and the housing structure of the piezoelectric transformer main body will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a perspective view showing the upper surface side of the
図4乃至図7に示すように、箱形のケース6は、各側部6a、6bに1次側の端子8A、8Bのほぼ中央部がそれぞれ埋設された一対の端子植設部7a,7bが設けられている。また、箱形のケース6の一方の端部6cには2次側の端子8Cのほぼ中央部が埋設された端子植設部7cが設けられている。尚、図4に示す1次側の端子8A、8Bそれぞれの先端側及び2次側の端子8Cの先端側が、上述したように、基板に設けられた穴に挿入されることにより圧電トランスが該基板上に実装される。一方、図5に示すように、1次側の端子8A、8Bそれぞれの他端側は、それぞれ端子植設部7a,7bから伸長する部分が箱形のケース6の他方の端部6d側に向かって折曲されて延設されている。また、2次側の端子8Cの他端側は、端子植設部7cから伸長する部分が箱形のケース6の側部6b側に向かって折曲されて延設され、当該他端側の先端の一部は側部6bの面よりも突出している。尚、この他端側の先端の一部は、側部6bの面よりも突出しているが、端子植設部7bの面よりは突出していないので、圧電トランスが基板上に実装される場合にも、幅方向(箱形のケース6の短手方向)の実装スペースをむやみに増大させないようになっている。
As shown in FIGS. 4 to 7, the box-
しかして、図1に示した圧電トランス 本体1は、図7に示すように、例えば、ゴム弾性のあるシリコーン接着剤70を用いて絶縁性を有する樹脂の成型品からなるケース6内に収められ、金糸線5は引き回されケース6の外部に導出され、端子8A、8B、8Cの上部に絡げ付けられ、かつ半田付けされる。
Thus, the piezoelectric transformer
この場合、ケース6の側部6a、6bそれぞれの下方には金糸線5を引き出すための溝(切欠き穴)11が形成され、かつその近傍に上述した端子植設部7a、7bが形成されている。一方、2次側は、ケース6の側部6aの下方に、図7及び図10に示すように、金糸線5を引き出すための溝(切欠き穴)12が形成され、かつその近傍に上述した端子植設部7cが形成されている。また、1次側の端子植設部7a、7bの上面、及び2次側の端子植設部7cの上面には、図8及び図14に示すように、それぞれ金糸線5を絡げるための仮止め用に保持するための溝13a、13b、13cが設けられている。
In this case, a groove (notch hole) 11 for pulling out the
尚、図7に示すように、圧電トランス 本体1の振動の節の位置140はシリコーン接着剤70で一点付けされている。ただし、もう一点の節142を抑えるために、図9、図11及び図15に示すように、内側突起14を設けている。この内側突起14は、圧電トランス本体1ががたつかないためのリブの役目を果たす。
In addition, as shown in FIG. 7, the
また、ケース6が基板に実装された時に、スタンドオフするように、図10及び図16に示すように、突起16が設けられている。
Further, as shown in FIGS. 10 and 16, a
更に、図15に示すように、圧電トランス本体1の両端部150と152がケース6の端部の内面側に当たらないようにしている。このため、リブとリブの長さマイナス半だの長さ(高さ)よりも大きくとるように製作した。また、半田の位置と大きさを工夫するようにした。
Further, as shown in FIG. 15, both end
更にまた、図7に示すように、金糸線5の引き出される位置にシリコーン接着剤70を塗布している。本実施形態に係る圧電トランスでは、節の位置は振動しないため、金糸線5の引き出しも接着も、この節の位置で行うが、組み立ての時、即ち、金糸線5を絡げる時に引っ張り力がこの位置に加わるが、接着剤があれば、そこまでしか引っ張り力は加わらないので、ある程度力が加わっても金糸線5が圧電トランス本体1から剥がれないようにするためである。
Furthermore, as shown in FIG. 7, a
以上のように、本実施形態に係る圧電トランス及びそのケース構造では、箱形のケース6側にピン端子8A、8B、8Cが設けられている点が第1の特徴であるが、ケース6の各所に、圧電トランス 本体1から伸びる金糸線5がケース6の外形から出っ張らないようにするための切り欠き(溝)や金糸線5の保護や仮止め用の突起が設けられている点が第2の特徴である。
As described above, in the piezoelectric transformer and its case structure according to the present embodiment, the first feature is that the
即ち、(1)第1の実施形態に係る圧電トランスのケース6では、図9及び図10に示すように、ケース6の側部6a、6bに溝11を設けたので、金糸線5を引き出すのが容易になる上に、塗布されたシリコーン接着剤がケース6の外形より高くならないようにすることも可能となる。塗布されたシリコーン接着剤がケース6の外形より高くなると、基板への実装が不安定になるが、本実施形態に係る圧電トランスでは、かかる事態を防止することができる。
That is, (1) In the
(2)2次側には、図10に示すように、溝12を設け、この溝12から金糸線5を引き出すようにしているので、2次側においても金糸線5を引き出すのが容易になる。
(2) As shown in FIG. 10, a
(3)図8及び図14に示すように、一次側の端子植設部7a,7b、及び2次側の端子植設部7cに、それぞれ金糸線5を絡げ半田付けするための仮止め用に保持するための溝13を設けたので、金糸線5の引き回しと半田付け作業が著しく容易になる。即ち、金糸線5を圧電トランス本体1の配線に使用しているが、金糸線は芯線に腰があるため、ピン端子に絡げても、すぐにピン端子からほつれてくる(戻ってしまう)ので、半田付けが終了するまで金糸線5を引っぱって固定する必要があり、これら溝13は、かかる機能を奏する。これにより、金糸線5をピン端子8A、8B、8Cに確実、かつ容易に接続することができる。
(3) As shown in FIG. 8 and FIG. 14, temporary fixing for binding and soldering the
(4)振動の節の位置はシリコーン接着剤で一点付けしたが、もう一点の節を抑えるために、図8、図9、図11及び図15に示すように、内側突起(リブ)14を設けて、圧電トランス本体1の振動時に、がたつかないようにしている。
(4) Although the position of the vibration node is pointed with a silicone adhesive, in order to suppress the other node, as shown in FIG. 8, FIG. 9, FIG. 11 and FIG. It is provided so that it does not rattle when the
(5)更に、図15に示すように、圧電トランス本体1の両端部150と152がケース6の端部の内面側に当たらないようにしている。このため、リブとリブの長さマイナス半だの長さ(高さ)よりも大きくとるように製作した。また、半田の位置と大きさを工夫するようにした。
(5) Furthermore, as shown in FIG. 15, both end
(6)更にまた、図7に示すように、金糸線5の引き出される位置にシリコーン接着剤を塗布している。本実施形態に係る圧電トランスでは、節の位置は振動しないため、金糸線5の引き出しも接着も、この節の位置で行うが、組み立ての時、即ち、金糸線5を絡げる時に引っ張り力がこの位置に加わるが、接着剤があれば、そこまでしか引っ張り力は加わらないので、ある程度力が加わっても金糸線5が圧電トランス本体1から剥がれないようにするためである。
(6) Furthermore, as shown in FIG. 7, a silicone adhesive is applied to the position where the
次に、図20乃至図25を参照して、本発明の第2の実施形態に係る圧電トランス、そのケース構造等について説明する。図20乃至図25は、それぞれ本発明の第2の実施形態に係る圧電トランスのケース6の平面図、底面図、正面図、背面図、右側面図、左側面図である。
Next, a piezoelectric transformer according to a second embodiment of the present invention, a case structure thereof, and the like will be described with reference to FIGS. 20 to 25 are a plan view, a bottom view, a front view, a rear view, a right side view, and a left side view, respectively, of the
本実施形態に係る圧電トランス及びそのケース構造は、上述した第1の実施形態のものと略同様である。即ち、図20乃至図25に示すように、箱形のケース6は、各側部6a、6bに1次側の端子8A、8Bのほぼ中央部がそれぞれ埋設された一対の端子植設部7a,7bが設けられている。また、箱形のケース6の一方の端部6cには2次側の端子8Cのほぼ中央部が埋設された端子植設部7cが設けられている。尚、図20以下に示す1次側の端子8A、8Bそれぞれの先端側及び2次側の端子8Cの先端側が、上述したように、基板に設けられた穴に挿入されることにより圧電トランスが該基板上に実装される。しかして、本実施形態においても圧電トランス 本体1は、図20乃至図25に示すように、例えば、ゴム弾性のあるシリコーン接着剤を用いて絶縁性を有する樹脂の成型品からなるケース6内に収められ、金糸線5は引き回されケース6の外部に導出され、端子8A、8B、8Cの上部に絡げ付けられ、かつ半田付けされる。
The piezoelectric transformer and its case structure according to this embodiment are substantially the same as those of the first embodiment described above. That is, as shown in FIGS. 20 to 25, the box-shaped
さて、本実施形態に係る圧電トランス及びそのケース構造は、上述した第1の実施形態のものと以下の点で相違している。 The piezoelectric transformer and its case structure according to this embodiment are different from those of the first embodiment described above in the following points.
(1)上述した第1の実施形態に係る圧電トランスのケース構造に比べて、シリコーン接着剤が充填されるケース6の側部6a、6bに設けた溝11の部分を幅方向により拡げて(即ち、側部6a、6bの溝11の部分の肉厚をより薄くすることで)、シリコーン接着剤がはみ出ないようにした。
(1) Compared to the case structure of the piezoelectric transformer according to the first embodiment described above, the grooves 11 provided in the
(2)側部6a、6bの中央部分に窪み20を設けて治具(クリップ等)で抑えられるようにし、シリコーン接着剤が充填される時に、圧電トランス本体1がケース6内で浮き上がってしまう事態を完全に防止できるようにした。
(2) The recess 20 is provided in the central portion of the
(3)第1の実施形態に係る圧電トランスのケース構造では、図5に示すように、1次側の端子8A、8Bと2次側の端子8Cそれぞれの折曲されて延設されている部分がつらになっている(側部6a、6bの高さと同じ)ため、半田が乗り上げて、活電部がケース6の外形より上に出てしまう場合も考えられる。そこで、つらよりも下側にくるように一段下げて構成し、半田が乗り上げても、その端子の半田部分(活電部)がケース6の外形より上に出ないようにした。
(3) In the case of the piezoelectric transformer according to the first embodiment, as shown in FIG. 5, the
(4)2次側の端子植設部7cの近傍にシンメトリに突起24を設けて、この突起24を金糸線5のカバーにして、圧電トランスの取り扱い(実装など)の最中にも金糸線5が切れないようにした。
(4) A
(5)図20及び図21の1次側の端の2つの突起25を設けて、金糸線5を絡げた時に、仮止め用の突起とした。金糸線5を突起25に引っ掛けて前面にはわせるようにした上で、仮止めして半田付けをすることで、金糸線5を絡げた時にこの突起25が押さえになるようにした。
(5) Two
以上、本発明の圧電トランスによれば、比較的簡易な構造で、安価に縦置きタイプの圧電トランスを製作可能である。また、リード線に金糸線を用いる場合にも配線作業の簡略化を図れる。更に、図7に示した状態で、側部6a、6bを把持した状態で基板に実装することができるので、取り扱いや作業性の点で優れている。また、従来の縦置きタイプのものに比べて部品点数が少なく、生産性とコストの面で有利である。
As described above, according to the piezoelectric transformer of the present invention, a vertically placed piezoelectric transformer can be manufactured at a low cost with a relatively simple structure. In addition, when a gold thread wire is used as the lead wire, the wiring work can be simplified. Furthermore, in the state shown in FIG. 7, it can be mounted on the substrate while the
本発明は、圧電トランス本体が縦置きされるタイプのものであれば、金糸線を用いないものにも適用可能である。 The present invention can also be applied to a type that does not use a gold thread wire as long as the piezoelectric transformer main body is of a type in which the main body is vertically installed.
1 圧電トランス本体
2 圧電磁器板
3 電極
4 端部
5 金糸線
5a 芯線
5b 銅箱
6 ケース
6a 側部
6b側部
7a 端子植設部
7b 端子植設部
7c 端子植設部
8A 端子
8B 端子
8C 端子
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