JP4614566B2

JP4614566B2 - Piezoelectric transformer

Info

Publication number: JP4614566B2
Application number: JP2001094969A
Authority: JP
Inventors: 雅幸渡邉; 孝宏山川; 一将阿隅; 了一福永; 順子関; 範史岩城; 友好加藤
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2021-03-29
Also published as: JP2002299715A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば各種の高電圧発生用電源回路の主要構成要素として用いられる圧電トランスに関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、高電圧発生用電源回路の昇圧部品として、圧電トランスが使用されることが多くなっている。これは圧電トランスが、大きさ、特に厚みが非常に小さなものであるにもかかわらず高電圧を発生でき、しかも消費電力が少ないといった優れた特性を有するからである。
【０００３】
だが、その一方ではこの圧電トランスについて、更なる性能の向上、そして製造時の歩留りの向上が強く求められている。こうした実情に鑑みて本発明者は、圧電トランスの性能および歩留りを大幅に向上させることができる技術を開発するに至った（特願２０００−３８５６９６号）。
【０００４】
本技術に係る圧電トランスも、圧電トランス素子（以下、単に素子とも言う）の上下面には、それぞれ第１および第２の入力電極が形成されている。しかし素子下面には更に、第２の入力電極とは電気的に絶縁された引き出し電極が設けられ、この引き出し電極と上記第１の入力電極とをコ字形の導通部材にて、電気的に接続した構造となっている。
【０００５】
さて、こうした有用な圧電トランスにも、改善を要する点があることがわかってきた。すなわち同圧電トランスは、上述したごとく、素子を把持するように配されるコ字形の導通部材を必要とする。このため、その厚み分（素子上下面に対応する導通部材片部の厚み分）だけ、必然的に圧電トランスの厚みは増大する。ところで、圧電トランスを昇圧部品として用いた電源回路が組み込まれる機器は、その大半が小型・軽量なものであり、したがって電源回路自体も非常にコンパクトであることが要求される。こうした理由から圧電トランスを上記構成とした場合には、スペースに厳しい制限のある電源回路基板などへの設置が極めて困難なものとなってしまう。
【０００６】
なお圧電トランス素子として、例えば導通部材の片部による厚みの増分が相殺されるような厚みの小さなものを用いれば、こうした不具合は起きない。しかし圧電トランス素子を薄くすると、所要の電気的特性が得られなくなる。
【０００７】
したがって本発明が解決しようとする課題は、構成要素としてコ字形の導通部材を備えるにも関わらず、厚みの増大は僅かなものであり（あるいは厚みは不変であり）、しかも所要の電気的特性が得られる圧電トランスを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、
圧電トランス素子と、この圧電トランス素子の上面に設けられた第１の入力電極と、前記圧電トランス素子の下面に設けられた第２の入力電極とを具備してなる圧電トランスであって、
前記圧電トランス素子、前記第１の入力電極および前記第２の入力電極からなる圧電トランス本体部に対して、それを把持するように配設されるコ字形の導通部材を更に備え、
前記圧電トランス素子における上面側の縁部には、凹部が形成されてなると共に、前記導通部材における前記圧電トランス素子の上面側に対応する片部は、前記第１の入力電極から絶縁された状態で、前記凹部内に収納されてなることを特徴とする圧電トランスによって解決される。
【０００９】
なお、上記圧電トランス素子における下面側の縁部であって、上面側の縁部に形成された凹部と対向する部分には、窪みが形成されてなり、導通部材における前記圧電トランス素子の下面側に対応する片部は、第２の入力電極に接続された状態で、前記窪み内に収納されてなることが好ましい。これによって、圧電トランスの厚みの増大を完全に抑えることが可能となる。つまり、構成要素としてコ字形の導通部材を備えるにも関わらず、圧電トランスの厚みは不変となる。
【００１０】
更に本発明に係る圧電トランスにおいては、通常、第１の入力電極と共に導通部材が入力電極として使用されることになる。これは、電圧印加用の２本のリード線を、圧電トランス素子の同一面に取り付けることが多いからである。
【００１１】
上記の課題は、また、
圧電トランス素子と、この圧電トランス素子の上面に設けられた第１の入力電極と、前記圧電トランス素子の下面に設けられた第２の入力電極とを具備してなる圧電トランスであって、
前記圧電トランス素子、前記第１の入力電極および前記第２の入力電極からなる圧電トランス本体部に対して、それを把持するように配設される共にコ字形の、第１の導通部材および第２の導通部材を更に備え、
前記圧電トランス素子における上面側の縁部には、第１の凹部が形成されてなると共に、前記第１の導通部材における前記圧電トランス素子の上面側に対応する片部は、前記第１の入力電極から絶縁された状態で、前記第１の凹部内に収納されてなり、
前記圧電トランス素子における下面側の縁部には、第２の凹部が形成されてなると共に、前記第２の導通部材における前記圧電トランス素子の下面側に対応する片部は、前記第２の入力電極から絶縁された状態で、前記第２の凹部内に収納されてなることを特徴とする圧電トランスによって解決される。
【００１２】
なお、この圧電トランスに関しても、通常は、第１の導通部材および第２の導通部材が共に入力電極として使用されることになる。但し導通部材を二つ備える場合には、圧電トランス素子の一側面に、あるいは一端面に、あるいは側面および端面に、電圧印加用のリード線を取り付けることが可能となり、更に多くの設置様態に対応できる。
【００１３】
さて本発明の圧電トランスは、上述したように、圧電トランス素子における上面側の縁部に凹部を形成すると共に、コ字形の導通部材における素子上面側に対応する片部を、上面側の入力電極から絶縁された状態で、この凹部内に収納した構造となっている。あるいは、圧電トランス素子における上面側および下面側の両方の縁部に凹部を形成すると共に、二つある導通部材のうちの一方における素子上面側に対応する片部を、上面側の入力電極から絶縁された状態で、一方の凹部内に収納し、かつ、二つある導通部材のうちの他方における素子下面側に対応する片部を、下面側の入力電極から絶縁された状態で、他方の凹部内に収納した構造となっている。
【００１４】
このため、導通部材の装着による圧電トランスの厚みの増大は効果的に抑止される。そしてこの結果、本発明の圧電トランスは、スペースに厳しい制限のある電源回路基板などへ、何ら不具合を伴わずに設置することが可能となる。その上、こうした効果は、圧電トランス素子として、導通部材の片部による厚みの増分が相殺されるような、全体的に厚みの小さなものを用いて実現したわけではない。素子の厚みが小さくなるのは凹部を設けた部位のみであり、これは局所的な欠損であるから電気的特性への影響は全く無視できる。
【００１５】
総じて言うと、本発明に係る圧電トランスは、構成要素としてコ字形の導通部材を備えるにも関わらず、厚みの増大は僅かなものであり、その上、所要の電気的特性を得ることができる。
【００１６】
なお、本明細書で言う「上・下」は便宜的なものであり、圧電トランスを電源回路の基板などに実装する際の向きとは直接関係はない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の第１実施形態を具体的に説明する。ここで、図１は本実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図、図２は一部を拡大して示す同圧電トランスの正面図、図３は導通部材を分離させた状態での斜視図である。
【００１８】
本実施形態に係る圧電トランス（以下、本圧電トランスと言う）は、例えば、高電圧発生用電源回路の昇圧部品として用いられるものである。本圧電トランスは、図１あるいは図２からわかるように、主要構成要素として、圧電トランス素子１と、共に駆動電圧印加用の、第１の入力電極２および第２の入力電極３とを具備する。
【００１９】
このうち圧電トランス素子１は細長い矩形平板状のものであって、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電材料から構成されている。更に詳しく言うと、例えば、こうした圧電材料の乾式造粒粉を金型に充填し、乾式プレスして得た成形品を焼成することにより、上記圧電トランス素子１が出来上がる。また、先の圧電材料からなる原料シートを所定枚数だけ積層させ、圧着して一体化させた後、焼成する方法などによっても、上記圧電トランス素子１を得ることができる。
【００２０】
第１の入力電極２および第２の入力電極３は、印刷により圧電トランス素子１の上面および下面にそれぞれ設けられている。但し、ここでの上下の区別は便宜的なものである。また第１の入力電極２および第２の入力電極３は、圧電トランス素子１の上面および下面の半分を覆っており、言うまでもなく両者は圧電トランス素子１を挟んで対向している。なお、これら入力電極２，３の材料としては、銀や、銀・白金系の合金、銀・パラジウム系の合金などが使われるが、本実施形態では特に銀・パラジウム系の合金を用いた。
【００２１】
本圧電トランスは上記構成要素に加えて、更にコ字形の導通部材４を具備する。この導通部材４は、圧電トランス素子１、第１の入力電極２および第２の入力電極３からなる圧電トランス本体部に対して、それを把持するように配設される。なお、この導通部材４は第２の入力電極３に対して、例えば半田付けにより固定され、これによって圧電トランス本体部に保持される。しかし信頼性向上のため、圧電トランス素子１における凹部（後に詳述）の表面（素子上面側表面）と導通部材４との間、および素子側面と導通部材４との間に、あるいはそのいずれか一方にのみ、例えば耐熱性を有する接着剤を薄く充填し、導通部材４を更に堅固に固定してもよい。
【００２２】
なお導通部材４は、上記第１の入力電極２と共に入力電極として使用されることになる。つまり図２に示すごとく、導通部材４に対してはリード線５が、例えば半田付けなどで接続されることになる。いいかえれば第２の入力電極３へは、導通部材４を介して給電される。また、特に図示していないが、第１の入力電極２にも、やはり半田付けなどでリード線が接続される。つまり駆動電圧印加用の２本のリード線は、圧電トランスの同一面に接続されることになる。
【００２３】
圧電トランスの基本構造自体は既に公知であるから、その詳しい説明は省略するが、本圧電トランスは、上記二つの入力電極２，３とは異なる第３の電極を有する。これは、圧電トランス素子１の図示していない側の端面に存在し、入力電極２，３と同様、銀・パラジウム系の合金などを用いて、印刷により形成されている。この第３の電極は二次側（出力側）のものであり、上記入力電極２，３のいずれか一方と共に、昇圧された電圧を取り出すのに利用される。
【００２４】
さて本実施形態では、図３からもわかるように、圧電トランス素子１における上面側の縁部、特にその角部分に凹部１ａを形成している。そしてこれと共に、上記導通部材４における、圧電トランス素子１の上面側に対応する片部４ａを、この凹部１ａ内に収納している。つまり、図３中、矢印で示す方向から導通部材４を押し込み、それを圧電トランス素子１に装着（上記のごとく接着）させることで、図１に示す本圧電トランスが出来上がる。
【００２５】
なお、圧電トランス素子１への導通部材４の装着には、図３に示すような、あらかじめコ字形としたものを押し込む方法だけでなく、その他にも例えば、寸法を合わせたＬ字形の導通部材を用意し、素子下面にその短片部を半田付けした後、長片部を折り曲げて導通部材を最終形状（コ字形）とする方法を用いることもできる。あるいは、直状の導通部材の一端側を素子下面に半田付けした後、それを素子形状に合わせて２回折り曲げることにより上記最終形状としてもよい。
【００２６】
但し図２からもわかるように、凹部１ａの深さは、上記片部４ａの厚みよりも大きく、したがって第１の入力電極２と片部４ａとの間には、両者を絶縁状態とするのに十分な間隔（図２中δで示す）が形成されている。いいかえれば本実施形態では、このようにして物理的に離間させることで、導通部材４の片部４ａを第１の入力電極２から絶縁している。但し、上述したように導通部材４のもう一方の片部（圧電トランス素子１の下面側に対応する片部）４ｂは、第２の入力電極３に対して電気的に接続されている。
【００２７】
さて上述したように本圧電トランスは、圧電トランス素子１における上面側の縁部に凹部１ａを形成すると共に、コ字形の導通部材４における素子上面側に対応する片部４ａを、それが上面側の第１の入力電極２から絶縁された状態で、凹部１ａ内に収納した構造となっている。
【００２８】
このため、導通部材４の装着による圧電トランスの厚みの増大は効果的に抑止される。そしてこの結果、本圧電トランスは、スペースに厳しい制限のある電源回路基板などへ、何ら不具合を伴わずに設置することが可能となる。しかも本実施形態では圧電トランス素子１として、導通部材４の片部４ａによる厚みの増分が相殺されるような、全体的に厚みの小さなものを用いて、こうした効果を得ているわけではない。圧電トランス素子１の厚みが小さくなるのは凹部１ａを設けた部位のみであり、これは局所的で軽微な欠損であるから、それによる電気的特性への影響は全く無視できる。つまり本圧電トランスは、構成要素としてコ字形の導通部材４を備えるにも関わらず、厚みの増大は僅かなものであって、その上、所要の電気的特性を得ることができる。
【００２９】
続いて図４〜図６を用い、本発明の第２実施形態を具体的に説明する。ここで図４は本実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図、図５は同圧電トランスの正面図、図６は導通部材を分離させた状態での斜視図である。なお本実施形態に係る圧電トランスについても、その基本的な技術思想や機能については、上記第１実施形態のそれと同じである。よって以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明する（後述する第３〜第８実施形態についても同様）。
【００３０】
本実施形態に係る圧電トランス（以下、再び本圧電トランスと言う）も、例えば、高電圧発生用電源回路の昇圧部品として用いられるものである。図４あるいは図５からわかるように本圧電トランスは、主要構成要素として、圧電トランス素子１１と、共に駆動電圧印加用の、第１の入力電極１２および第２の入力電極１３とを具備する。そして更に本圧電トランスは、圧電トランス素子１１、第１の入力電極１２および第２の入力電極１３からなる圧電トランス本体部に対して、それを把持するように配設されるコ字形の導通部材１４を備える。
【００３１】
なお導通部材１４は、上記第１の入力電極１２と共に入力電極として使用される。つまり図５に示すごとく、導通部材１４に対してはリード線１５が、例えば半田付けなどで接続されることになる。
【００３２】
さて本実施形態でも図６からわかるように、圧電トランス素子１１における上面側の縁部、特にその角部分には凹部１１ａを形成している。そしてこれと共に、上記導通部材１４における、圧電トランス素子１１の上面側に対応する片部１４ａを、この凹部１１ａ内に収納している。また本実施形態では、圧電トランス素子１１における下面側の縁部、特に上面側の縁部に形成された凹部１１ａと対向する部分に窪み１１ｂを形成している。そして導通部材１４における、圧電トランス素子１１の下面側に対応する片部１４ｂを、それが窪み１１ｂを覆う第２の入力電極１３に接続された状態で、同窪み１１ｂ内に収納している。つまり図６中、矢印で示す方向から導通部材１４を押し込み、それを圧電トランス素子１１に装着させることで、図４に示す本圧電トランスが出来上がる。
【００３３】
さて圧電トランスをこのように構成すれば、その厚みの増大が完全に抑えられる。すなわち構成要素としてコ字形の導通部材１４を備えるにも関わらず、圧電トランスの厚みは、それが設けられていない従来のものと同じである。
【００３４】
次に、本発明の第３実施形態を図７（導通部材を分離させた状態での斜視図）を用いて説明する。本実施形態に係る圧電トランスは、導通部材２１を圧電トランス本体部の角にではなく、素子短辺側部分の任意の場所に配設したことを特徴とする。特に本実施形態では素子短辺の中央に凹部２２を形成し、ここに導通部材２１の上側の片部２１ａを収納している。
【００３５】
続いて、本発明の第４実施形態を図８（圧電トランスの全体斜視図）を用いて説明する。本実施形態に係る圧電トランスは、導通部材３１を、上記第１実施形態における向きとは直交する向きに配設したことを特徴とする。つまり本実施形態では、導通部材３１の央片部３１ａが素子端面と向き合うように、この導通部材３１を取り付けている。
【００３６】
更に続いて、本発明の第５実施形態を図９（圧電トランスの全体斜視図）を用いて説明する。本実施形態に係る圧電トランスは、導通部材４１を圧電トランス本体部の角にではなく、素子長辺側の入力電極が存在する部分における任意の場所に配設したことを特徴とする。特に本実施形態では、素子長辺側の入力電極が存在する部分の中央に凹部４２を形成し、ここに導通部材４１の上側の片部４１ａを収納している。
【００３７】
次に、図１０〜図１２を用いて、本発明の第６実施形態を具体的に説明する。ここで図１０は本実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図、図１１は同圧電トランスの一部側面図、図１２は導通部材を分離させた状態での斜視図である。
【００３８】
本実施形態に係る圧電トランス（以下、再び本圧電トランスと言う）も、図１０あるいは図１１からわかるように、主要構成要素として、圧電トランス素子５１と、共に駆動電圧印加用の、第１の入力電極５２および第２の入力電極５３とを具備する。だが導通部材については、一つではなく二つ設けられている。すなわち本圧電トランスは、上記構成要素からなる圧電トランス本体部に対して、それを把持するよう配設される共にコ字形の、第１の導通部材５４と第２の導通部材５５とを更に具備する。なお、これら第１の導通部材５４および第２の導通部材５５は共に入力電極として使用される。
【００３９】
さて本実施形態でも、図１２からわかるように、圧電トランス素子５１における上面側の縁部、特にその角部分に第１の凹部５１ａを形成している。そしてこれと共に、上記第１の導通部材５４における、圧電トランス素子５１の上面側に対応する片部５４ａを、第１の入力電極５２から絶縁された状態で、凹部５１ａ内に収納している。但し、もう一方の片部は第２の入力電極５３に対して電気的に接続される。
【００４０】
また、同じく圧電トランス素子５１における下面側の縁部、特にその角部分には第２の凹部５１ｂを形成している。そしてこれと共に、上記第２の導通部材５５における、圧電トランス素子５１の下面側に対応する片部５５ａを、それが第２の入力電極５３から絶縁された状態で、第２の凹部５１ｂ内に収納している（もう一方の片部は第１の入力電極５２に対して電気的に接続される）。つまり、図１２中、矢印で示す方向から導通部材５４，５５を押し込み、それらを圧電トランス素子５１に装着させることで、図１０に示す本圧電トランスが出来上がる。
【００４１】
圧電トランスをこのような構造とした場合、圧電トランス素子５１の端面を電極として利用することができる。よって、それを回路基板などに設置する際の自由度が大幅に向上する。
【００４２】
次に、本発明の第７実施形態を図１３（圧電トランスの全体斜視図）を用いて説明する。本実施形態に係る圧電トランスは、第１および第２の導通部材６１，６２を、上記第６実施形態における向きとは直交する向きに配設したことを特徴とする。つまり本実施形態では、第１および第２の導通部材６１，６２の央片部６１ａ，６２ａが素子側面と向き合うように第１および第２の導通部材６１，６２を取り付けている。こうした構造を採用すれば、素子側面を電極として利用することができ、やはり回路基板などに設置する際の自由度が大幅に向上する。
【００４３】
更に続いて、本発明の第８実施形態を図１４（圧電トランスの全体斜視図）を用いて説明する。本実施形態に係る圧電トランスは、第１および第２の導通部材７１，７２を圧電トランス本体部の角にではなく、素子長辺側の入力電極が存在する部分における任意の場所に配設したことを特徴とする。特に本実施形態では、素子長辺部分の上下面にそれぞれ一つずつ凹部（一方は図示せず）を形成し、ここに導通部材片部を収納している。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、構成要素としてコ字形の導通部材を備えるにも関わらず、厚みの増大は僅かなものであり（あるいは厚みは不変であり）、しかも所要の電気的特性が得られる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実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図
【図２】一部を拡大して示す、本発明の第１実施形態に係る圧電トランスの正面図
【図３】本発明の第１実施形態に係る圧電トランスの、導通部材を分離させた状態での斜視図
【図４】本発明の第２実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図
【図５】本発明の第２実施形態に係る圧電トランスの正面図
【図６】本発明の第２実施形態に係る圧電トランスの、導通部材を分離させた状態での斜視図
【図７】本発明の第３実施形態に係る圧電トランスの、導通部材を分離させた状態での斜視図
【図８】本発明の第４実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図
【図９】本発明の第５実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図
【図１０】本発明の第６実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図
【図１１】本発明の第６実施形態に係る圧電トランスの一部側面図
【図１２】本発明の第６実施形態に係る圧電トランスの、導通部材を分離させた状態での斜視図
【図１３】本発明の第７実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図
【図１４】本発明の第８実施形態に係る圧電トランスの全体斜視図
【符号の説明】
１圧電トランス素子
１ａ凹部
２第１の入力電極
３第２の入力電極
４導通部材
４ａ，４ｂ導通部材の片部
５リード線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric transformer used as a main component of, for example, various high-voltage generating power supply circuits.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, a piezoelectric transformer is often used as a boosting component of a power supply circuit for generating a high voltage. This is because the piezoelectric transformer has excellent characteristics such that it can generate a high voltage despite its very small size, particularly thickness, and has low power consumption.
[0003]
However, on the other hand, there is a strong demand for further improvement in performance and yield in manufacturing for this piezoelectric transformer. In view of such circumstances, the present inventor has developed a technology capable of greatly improving the performance and yield of the piezoelectric transformer (Japanese Patent Application No. 2000-385696).
[0004]
Also in the piezoelectric transformer according to the present technology, first and second input electrodes are respectively formed on the upper and lower surfaces of a piezoelectric transformer element (hereinafter also simply referred to as an element). However, an extraction electrode that is electrically insulated from the second input electrode is further provided on the lower surface of the element, and the extraction electrode and the first input electrode are electrically connected by a U-shaped conductive member. It has a structure.
[0005]
Now, it has been found that these useful piezoelectric transformers also need improvement. That is, as described above, the piezoelectric transformer requires a U-shaped conducting member arranged to hold the element. For this reason, the thickness of the piezoelectric transformer inevitably increases by the thickness (the thickness of the conductive member piece corresponding to the upper and lower surfaces of the element). By the way, most of the devices in which a power supply circuit using a piezoelectric transformer as a boosting component is incorporated are small and light, and therefore the power supply circuit itself is required to be very compact. For these reasons, when the piezoelectric transformer is configured as described above, it is extremely difficult to install the piezoelectric transformer on a power supply circuit board or the like having a severe space limitation.
[0006]
For example, if a piezoelectric transformer element having a small thickness that cancels out the increase in thickness due to one part of the conductive member is used, such a problem does not occur. However, if the piezoelectric transformer element is made thin, the required electrical characteristics cannot be obtained.
[0007]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that although the U-shaped conducting member is provided as a component, the increase in thickness is slight (or the thickness is unchanged), and the required electrical characteristics are obtained. Is to provide a piezoelectric transformer.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above issues
A piezoelectric transformer comprising a piezoelectric transformer element, a first input electrode provided on the upper surface of the piezoelectric transformer element, and a second input electrode provided on the lower surface of the piezoelectric transformer element,
A U-shaped conducting member disposed so as to grip the piezoelectric transformer main body composed of the piezoelectric transformer element, the first input electrode and the second input electrode;
A concave portion is formed on the upper surface side edge of the piezoelectric transformer element, and a piece of the conductive member corresponding to the upper surface side of the piezoelectric transformer element is insulated from the first input electrode. Thus, this is solved by a piezoelectric transformer which is housed in the recess.
[0009]
In addition, a recess is formed in a lower surface side edge portion of the piezoelectric transformer element that faces a recess formed in the upper surface side edge portion, and the lower surface side of the piezoelectric transformer element in the conductive member. It is preferable that the piece corresponding to is housed in the recess while being connected to the second input electrode. As a result, an increase in the thickness of the piezoelectric transformer can be completely suppressed. That is, the thickness of the piezoelectric transformer remains unchanged even though the U-shaped conducting member is provided as a component.
[0010]
Further, in the piezoelectric transformer according to the present invention, normally, the conducting member is used as the input electrode together with the first input electrode. This is because two lead wires for voltage application are often attached to the same surface of the piezoelectric transformer element.
[0011]
The above challenges are also
A piezoelectric transformer comprising a piezoelectric transformer element, a first input electrode provided on the upper surface of the piezoelectric transformer element, and a second input electrode provided on the lower surface of the piezoelectric transformer element,
A first conductive member and a U-shaped first conductive member arranged to grip the piezoelectric transformer main body portion composed of the piezoelectric transformer element, the first input electrode, and the second input electrode. 2 conducting members,
A first recess is formed at an edge on the upper surface side of the piezoelectric transformer element, and a piece of the first conductive member corresponding to the upper surface side of the piezoelectric transformer element is the first input. In a state of being insulated from the electrode, it is housed in the first recess,
A second recess is formed at an edge of the lower surface side of the piezoelectric transformer element, and a piece of the second conducting member corresponding to the lower surface side of the piezoelectric transformer element is the second input. The piezoelectric transformer is characterized in that it is housed in the second recess while being insulated from the electrode.
[0012]
In addition, regarding this piezoelectric transformer, normally, both the first conducting member and the second conducting member are used as input electrodes. However, when two conducting members are provided, it is possible to attach a lead wire for voltage application to one side of the piezoelectric transformer element, to one end face, or to the side face and end face, and it can handle more installation modes. it can.
[0013]
In the piezoelectric transformer of the present invention, as described above, a concave portion is formed in the edge portion on the upper surface side of the piezoelectric transformer element, and the piece corresponding to the upper surface side of the U-shaped conducting member is formed on the input electrode on the upper surface side. The structure is housed in the recess while being insulated from the inside. Alternatively, concave portions are formed on both the upper surface side and the lower surface side of the piezoelectric transformer element, and one of the two conductive members corresponding to the element upper surface side is insulated from the input electrode on the upper surface side. In a state where the one recess corresponding to the lower surface side of the element in the other of the two conducting members is insulated from the input electrode on the lower surface side, It has a structure housed inside.
[0014]
For this reason, an increase in the thickness of the piezoelectric transformer due to the mounting of the conductive member is effectively suppressed. As a result, the piezoelectric transformer of the present invention can be installed on a power supply circuit board or the like having a severe space limitation without any problems. In addition, such an effect is not realized by using a piezoelectric transformer element having a small overall thickness so that an increase in thickness due to one part of the conductive member is offset. The thickness of the element is reduced only at the site where the concave portion is provided, and this is a local defect, so the influence on the electrical characteristics can be completely ignored.
[0015]
Generally speaking, although the piezoelectric transformer according to the present invention includes a U-shaped conducting member as a component, the increase in thickness is slight, and in addition, required electrical characteristics can be obtained. .
[0016]
Note that “upper / lower” in this specification is for convenience, and is not directly related to the direction in which the piezoelectric transformer is mounted on the substrate of the power supply circuit.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The first embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is an overall perspective view of the piezoelectric transformer according to the present embodiment, FIG. 2 is a front view of the piezoelectric transformer showing a part thereof enlarged, and FIG. 3 is a perspective view in a state in which a conducting member is separated. is there.
[0018]
The piezoelectric transformer according to the present embodiment (hereinafter referred to as the present piezoelectric transformer) is used, for example, as a boost component of a high voltage generating power supply circuit. As can be seen from FIG. 1 or FIG. 2, the present piezoelectric transformer includes a piezoelectric transformer element 1 as a main component, and a first input electrode 2 and a second input electrode 3 for applying a driving voltage together. .
[0019]
Among these, the piezoelectric transformer element 1 is an elongated rectangular flat plate, and is made of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate (PZT). More specifically, for example, the piezoelectric transformer element 1 is completed by filling a mold with such dry granulated powder of piezoelectric material and firing a molded product obtained by dry pressing. Further, the piezoelectric transformer element 1 can also be obtained by a method in which a predetermined number of raw material sheets made of the piezoelectric material are stacked, pressed and integrated, and then fired.
[0020]
The first input electrode 2 and the second input electrode 3 are provided on the upper and lower surfaces of the piezoelectric transformer element 1 by printing, respectively. However, the distinction between the top and bottom here is for convenience. The first input electrode 2 and the second input electrode 3 cover half of the upper surface and the lower surface of the piezoelectric transformer element 1. Needless to say, they are opposed to each other with the piezoelectric transformer element 1 interposed therebetween. The input electrodes 2 and 3 may be made of silver, a silver / platinum alloy, a silver / palladium alloy, or the like. In this embodiment, a silver / palladium alloy is used.
[0021]
The piezoelectric transformer further includes a U-shaped conducting member 4 in addition to the above components. The conducting member 4 is disposed so as to grip the piezoelectric transformer main body composed of the piezoelectric transformer element 1, the first input electrode 2 and the second input electrode 3. The conductive member 4 is fixed to the second input electrode 3 by soldering, for example, and is held by the piezoelectric transformer main body. However, in order to improve the reliability, the surface of the concave portion (detailed later) in the piezoelectric transformer element 1 (the element upper surface side surface) and the conductive member 4 and / or the element side surface and the conductive member 4 are either of them. For example, the conductive member 4 may be more firmly fixed by thinly filling an adhesive having heat resistance, for example.
[0022]
The conducting member 4 is used as an input electrode together with the first input electrode 2. That is, as shown in FIG. 2, the lead wire 5 is connected to the conducting member 4 by, for example, soldering. In other words, power is supplied to the second input electrode 3 through the conductive member 4. Although not particularly shown, a lead wire is also connected to the first input electrode 2 by soldering or the like. That is, the two lead wires for applying the driving voltage are connected to the same surface of the piezoelectric transformer.
[0023]
Since the basic structure of the piezoelectric transformer itself is already known, a detailed description thereof is omitted, but the piezoelectric transformer has a third electrode different from the two input electrodes 2 and 3. This exists on the end surface of the piezoelectric transformer element 1 on the side not shown, and is formed by printing using a silver / palladium alloy or the like, like the input electrodes 2 and 3. This third electrode is on the secondary side (output side) and is used together with either one of the input electrodes 2 and 3 to take out the boosted voltage.
[0024]
In the present embodiment, as can be seen from FIG. 3, the concave portion 1 a is formed in the edge portion on the upper surface side of the piezoelectric transformer element 1, particularly in the corner portion thereof. Along with this, a piece 4a corresponding to the upper surface side of the piezoelectric transformer element 1 in the conductive member 4 is accommodated in the recess 1a. In other words, the piezoelectric transformer shown in FIG. 1 is completed by pushing the conductive member 4 in the direction indicated by the arrow in FIG. 3 and attaching it to the piezoelectric transformer element 1 (adhering as described above).
[0025]
In addition, the mounting of the conducting member 4 to the piezoelectric transformer element 1 is not limited to a method of pushing a U-shape in advance as shown in FIG. After the short piece portion is soldered to the lower surface of the element, the long piece portion is bent so that the conductive member has a final shape (U shape). Alternatively, after soldering one end of the straight conductive member to the lower surface of the element, the final shape may be obtained by bending it twice according to the element shape.
[0026]
However, as can be seen from FIG. 2, the depth of the recess 1a is larger than the thickness of the piece 4a, so that the first input electrode 2 and the piece 4a are insulated from each other. A sufficient interval (indicated by δ in FIG. 2) is formed. In other words, in this embodiment, the piece 4 a of the conducting member 4 is insulated from the first input electrode 2 by being physically separated in this way. However, as described above, the other piece (the piece corresponding to the lower surface side of the piezoelectric transformer element 1) 4 b of the conductive member 4 is electrically connected to the second input electrode 3.
[0027]
As described above, the present piezoelectric transformer has a concave portion 1a formed at the edge on the upper surface side of the piezoelectric transformer element 1, and a piece portion 4a corresponding to the upper surface side of the U-shaped conducting member 4, which is on the upper surface side. The first input electrode 2 is insulated from the first input electrode 2 and stored in the recess 1a.
[0028]
For this reason, an increase in the thickness of the piezoelectric transformer due to the mounting of the conducting member 4 is effectively suppressed. As a result, the present piezoelectric transformer can be installed without any problem on a power supply circuit board or the like having a severe space limitation. In addition, in this embodiment, the piezoelectric transformer element 1 is not obtained by using an element having a small overall thickness so that the increase in thickness due to the piece 4a of the conducting member 4 is offset. The thickness of the piezoelectric transformer element 1 is reduced only at the portion where the concave portion 1a is provided. This is a local and minor defect, and thus the influence on the electrical characteristics can be completely ignored. That is, although the piezoelectric transformer includes the U-shaped conducting member 4 as a constituent element, the increase in thickness is slight, and in addition, required electrical characteristics can be obtained.
[0029]
Subsequently, the second embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 4 is an overall perspective view of the piezoelectric transformer according to the present embodiment, FIG. 5 is a front view of the piezoelectric transformer, and FIG. 6 is a perspective view in a state where the conducting member is separated. The basic technical idea and function of the piezoelectric transformer according to this embodiment are the same as those of the first embodiment. Therefore, below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment (same also about the 3rd-8th embodiment mentioned later).
[0030]
The piezoelectric transformer according to the present embodiment (hereinafter also referred to as the present piezoelectric transformer) is also used, for example, as a boosting component of a high voltage generating power supply circuit. As can be seen from FIG. 4 or FIG. 5, the present piezoelectric transformer includes a piezoelectric transformer element 11 and a first input electrode 12 and a second input electrode 13 for applying a driving voltage, as main components. Further, the present piezoelectric transformer is a U-shaped conductive member arranged to hold the piezoelectric transformer main body portion composed of the piezoelectric transformer element 11, the first input electrode 12 and the second input electrode 13 so as to hold it. 14.
[0031]
The conducting member 14 is used as an input electrode together with the first input electrode 12. That is, as shown in FIG. 5, the lead wire 15 is connected to the conductive member 14 by, for example, soldering.
[0032]
As can be seen from FIG. 6 also in the present embodiment, a concave portion 11a is formed at the edge portion on the upper surface side of the piezoelectric transformer element 11, particularly at the corner portion thereof. Along with this, a piece 14 a corresponding to the upper surface side of the piezoelectric transformer element 11 in the conductive member 14 is accommodated in the recess 11 a. Further, in the present embodiment, the depression 11b is formed in the lower surface side edge portion of the piezoelectric transformer element 11, particularly in the portion facing the recess portion 11a formed in the upper surface side edge portion. And the piece 14b corresponding to the lower surface side of the piezoelectric transformer element 11 in the conducting member 14 is housed in the recess 11b in a state where it is connected to the second input electrode 13 covering the recess 11b. That is, by pushing the conductive member 14 from the direction indicated by the arrow in FIG. 6 and attaching it to the piezoelectric transformer element 11, the piezoelectric transformer shown in FIG. 4 is completed.
[0033]
Now, when the piezoelectric transformer is configured in this way, the increase in thickness can be completely suppressed. In other words, the thickness of the piezoelectric transformer is the same as that of the conventional one not provided with the U-shaped conducting member 14 as a component.
[0034]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 (perspective view with the conducting member separated). The piezoelectric transformer according to the present embodiment is characterized in that the conducting member 21 is disposed not at the corner of the piezoelectric transformer main body portion but at an arbitrary position on the short side portion of the element. In particular, in the present embodiment, the concave portion 22 is formed in the center of the short side of the element, and the upper piece portion 21a of the conductive member 21 is accommodated therein.
[0035]
Subsequently, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 (entire perspective view of a piezoelectric transformer). The piezoelectric transformer according to the present embodiment is characterized in that the conducting member 31 is disposed in a direction orthogonal to the direction in the first embodiment. That is, in this embodiment, the conducting member 31 is attached so that the central piece portion 31a of the conducting member 31 faces the element end face.
[0036]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 (entire perspective view of a piezoelectric transformer). The piezoelectric transformer according to the present embodiment is characterized in that the conducting member 41 is disposed not at the corner of the piezoelectric transformer main body portion but at an arbitrary position in the portion where the input electrode on the element long side exists. In particular, in the present embodiment, the concave portion 42 is formed in the center of the portion where the input electrode on the element long side is present, and the upper portion 41 a of the conducting member 41 is accommodated therein.
[0037]
Next, the sixth embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. Here, FIG. 10 is an overall perspective view of the piezoelectric transformer according to the present embodiment, FIG. 11 is a partial side view of the piezoelectric transformer, and FIG. 12 is a perspective view in a state where the conducting member is separated.
[0038]
As can be seen from FIG. 10 or FIG. 11, the piezoelectric transformer according to the present embodiment (hereinafter, also referred to as the present piezoelectric transformer) is a first component for driving voltage application together with the piezoelectric transformer element 51 as a main component. An input electrode 52 and a second input electrode 53 are provided. However, two conducting members are provided instead of one. That is, the present piezoelectric transformer further includes a first conducting member 54 and a second conducting member 55 which are both U-shaped and arranged to grip the piezoelectric transformer main body composed of the above components. To do. The first conducting member 54 and the second conducting member 55 are both used as input electrodes.
[0039]
Also in this embodiment, as can be seen from FIG. 12, the first recess 51a is formed at the edge on the upper surface side of the piezoelectric transformer element 51, particularly at the corner. Along with this, a piece 54 a corresponding to the upper surface side of the piezoelectric transformer element 51 in the first conducting member 54 is housed in the recess 51 a while being insulated from the first input electrode 52. However, the other piece is electrically connected to the second input electrode 53.
[0040]
Similarly, a second recess 51b is formed at the lower edge of the piezoelectric transformer element 51, particularly at its corner. At the same time, the piece 55a corresponding to the lower surface side of the piezoelectric transformer element 51 in the second conducting member 55 is insulated from the second input electrode 53 in the second recess 51b. (The other piece is electrically connected to the first input electrode 52). That is, the piezoelectric transformer shown in FIG. 10 is completed by pushing the conducting members 54 and 55 from the direction indicated by the arrows in FIG. 12 and mounting them on the piezoelectric transformer element 51.
[0041]
When the piezoelectric transformer has such a structure, the end face of the piezoelectric transformer element 51 can be used as an electrode. Therefore, the degree of freedom when installing it on a circuit board or the like is greatly improved.
[0042]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13 (entire perspective view of a piezoelectric transformer). The piezoelectric transformer according to the present embodiment is characterized in that the first and second conducting members 61 and 62 are arranged in a direction orthogonal to the direction in the sixth embodiment. That is, in the present embodiment, the first and second conducting members 61 and 62 are attached so that the central pieces 61a and 62a of the first and second conducting members 61 and 62 face the element side surfaces. If such a structure is adopted, the side surface of the element can be used as an electrode, and the degree of freedom when installing on a circuit board or the like is greatly improved.
[0043]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 14 (entire perspective view of a piezoelectric transformer). In the piezoelectric transformer according to the present embodiment, the first and second conducting members 71 and 72 are disposed not at the corners of the piezoelectric transformer main body, but at any place in the portion where the input electrode on the element long side exists. It is characterized by that. In particular, in the present embodiment, one concave portion (one is not shown) is formed on each of the upper and lower surfaces of the element long side portion, and the conductive member piece portion is accommodated therein.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, although the U-shaped conducting member is provided as a constituent element, the increase in thickness is slight (or the thickness is unchanged), and the piezoelectric transformer can obtain the required electrical characteristics. Can provide.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of a piezoelectric transformer according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged front view of the piezoelectric transformer according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the piezoelectric transformer according to the first embodiment of the present invention in a state where the conducting members are separated. FIG. 4 is an overall perspective view of the piezoelectric transformer according to the second embodiment of the present invention. Fig. 6 is a front view of a piezoelectric transformer according to a second embodiment. Fig. 6 is a perspective view of a piezoelectric transformer according to a second embodiment of the present invention with a conducting member separated. Fig. 7 is a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is an overall perspective view of the piezoelectric transformer according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a perspective view of the piezoelectric transformer according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 10 is an overall perspective view of the piezoelectric transformer according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a partial side view of a piezoelectric transformer according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a perspective view of the piezoelectric transformer according to the sixth embodiment of the present invention with a conducting member separated. 13 is an overall perspective view of a piezoelectric transformer according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 14 is an overall perspective view of a piezoelectric transformer according to an eighth embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric transformer element 1a Concave part 2 1st input electrode 3 2nd input electrode 4 Conductive member 4a, 4b One part 5 of conductive member 5 Lead wire

Claims

A piezoelectric transformer comprising a piezoelectric transformer element, a first input electrode provided on the upper surface of the piezoelectric transformer element, and a second input electrode provided on the lower surface of the piezoelectric transformer element,
A U-shaped conducting member disposed so as to grip the piezoelectric transformer main body composed of the piezoelectric transformer element, the first input electrode, and the second input electrode;
A concave portion is formed on the upper surface side edge of the piezoelectric transformer element, and a piece of the conductive member corresponding to the upper surface side of the piezoelectric transformer element is insulated from the first input electrode. The piezoelectric transformer is housed in the recess.

A dent is formed in a portion on the lower surface side of the piezoelectric transformer element and facing a concave portion formed in the upper surface side edge,
2. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein a piece of the conductive member corresponding to the lower surface side of the piezoelectric transformer element is housed in the recess while being connected to the second input electrode. .

The piezoelectric transformer according to claim 1 or 2, wherein a conductive member is used as the input electrode together with the first input electrode.

A piezoelectric transformer comprising a piezoelectric transformer element, a first input electrode provided on the upper surface of the piezoelectric transformer element, and a second input electrode provided on the lower surface of the piezoelectric transformer element,
A first conductive member and a U-shaped first conductive member arranged to grip the piezoelectric transformer main body portion composed of the piezoelectric transformer element, the first input electrode, and the second input electrode. 2 conducting members,
A first recess is formed at an edge on the upper surface side of the piezoelectric transformer element, and a piece of the first conductive member corresponding to the upper surface side of the piezoelectric transformer element is the first input. In a state of being insulated from the electrode, it is housed in the first recess,
A second recess is formed at an edge of the lower surface side of the piezoelectric transformer element, and a piece of the second conducting member corresponding to the lower surface side of the piezoelectric transformer element is the second input. A piezoelectric transformer, wherein the piezoelectric transformer is housed in the second recess while being insulated from an electrode.

The piezoelectric transformer according to claim 4, wherein both the first conducting member and the second conducting member are used as input electrodes.