JP5255193B2 - 圧電トランス及びその実装方法 - Google Patents
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Description
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態の圧電トランスを示した斜視図である。圧電トランスは圧電セラミックス2を備えている。圧電セラミックス2は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックス(PZT)等の圧電体を分極して得られたものである。圧電セラミックス2の形状については特に限定しないが、ここでは一例として直方体形状(平板状)を挙げることができる。
図2は、図1中のII−II線に沿う圧電トランスの垂直断面図である。図2の断面には、一方の保持部材10の取付位置における圧電トランスの構造が示されている。保持部材10は、一次電極4に対応する部位で圧電セラミックス2を上から抱え込むようにして回路基板8に保持している。また保持部材10は、その両端が回路基板8の裏面に沿って屈曲されており、これら屈曲した部分を回路基板8に引っ掛けることで(いわゆる「掛止」)、保持部材10が回路基板8に対して確実に保持されている。
図3は、図1中のIII−III線に沿う圧電トランスの垂直断面図である。図3の断面には、他方の保持部材12の取付位置における圧電トランスの構造が示されている。保持部材12は、二次電極6に対応する部位、つまり圧電セラミックス2の一端部を上から抱え込むようにして回路基板8に保持している。保持部材12もまた、その両端が回路基板8の裏面に沿って屈曲されており、これら屈曲した部分を回路基板8に引っ掛けることで(いわゆる「掛止」)、保持部材12が回路基板8に対して確実に保持されている。
次に、第2実施形態の圧電トランスについて説明する。以下の説明では、第1実施形態と共通する部材には同一の符号を付するものとし、第1実施形態と共通する事項については重複した説明を省略する。
次に図6は、第3実施形態の圧電トランスの構造(一次電極4の部位)を示した垂直断面図である。なお図6には、圧電セラミックス2の幅方向でみて略半分と、保持部材10の一端部のみが示されている。第3実施形態では、保持部材10の両端部が回路基板8の裏面側で屈曲されておらず、ストレート形状のままスルーホール50に挿通されている点が第1実施形態とは異なっている。この場合、図6に示されている保持部材10の一端部は、回路基板8の裏面に形成された配線パターン20に半田づけされている。
以上は、圧電トランスの各種実施形態についての説明であるが、以下に圧電トランスのその他の実施形態について言及する。
各実施形態では2組の保持部材10,12を用いて圧電セラミックス2を保持しているが、圧電セラミックス2の振動を阻害しなければ、保持部材10,12を3組(3箇所)以上用いて圧電セラミックス2を保持してもよい。
4 一次電極
6 二次電極
8 回路基板
10,12 保持部材
14,16 導電性ゴム
18 入力電圧発生器
20,22 配線パターン
50 スルーホール(挿通穴)
200 入力回路
220 出力回路
Claims (7)
- 圧電体と、
前記圧電体の有する厚み方向で対をなす2つの外面にそれぞれ形成され、前記圧電体に周期的な電圧を入力することで機械的な振動を発生させる2つの一次電極と、
前記一次電極とは別に前記圧電体の外面に形成され、前記一次電極からの電圧の入力により発生した振動を電圧に変換して出力する二次電極と、
2つの前記一次電極にそれぞれ接続される入力回路及び前記二次電極に接続される出力回路が形成された回路基板と、
2つの前記一次電極の一方及び前記二次電極をそれぞれ前記回路基板の前記入力回路及び前記出力回路に向き合わせた状態で、前記圧電体の前記一次電極及び前記二次電極にそれぞれ対応する部位を前記回路基板に対して押し付けながら保持するとともに、この保持状態で、少なくとも2つの前記一次電極の一方及び前記二次電極をそれぞれ前記入力回路及び前記出力回路に接続させる保持部材と、
前記圧電体が前記保持部材に保持された状態で少なくとも前記二次電極と前記出力回路との間に介在して設けられ、前記二次電極と前記出力回路との間を電気的に接続させる導電性を有した弾性体と
を備えたことを特徴とする圧電トランス。 - 圧電体と、
前記圧電体の有する厚み方向で対をなす2つの外面にそれぞれ形成され、前記圧電体に周期的な電圧を入力することで機械的な振動を発生させる2つの一次電極と、
前記一次電極とは別に前記圧電体の外面に形成され、前記一次電極からの電圧の入力により発生した振動を電圧に変換して出力する二次電極と、
2つの前記一次電極にそれぞれ接続される入力回路及び前記二次電極に接続される出力回路が形成された回路基板と、
2つの前記一次電極の一方及び前記二次電極をそれぞれ前記回路基板の前記入力回路及び前記出力回路に向き合わせた状態で、前記圧電体の前記一次電極及び前記二次電極にそれぞれ対応する部位を前記回路基板に対して押し付けながら保持するとともに、この保持状態で、少なくとも2つの前記一次電極の一方及び前記二次電極をそれぞれ前記入力回路及び前記出力回路に接続させる保持部材と、
前記圧電体が前記保持部材に保持された状態で2つの前記一次電極の一方と前記入力回路及び前記二次電極と前記出力回路との間にそれぞれ介在して設けられ、2つの前記一次電極の一方と前記入力回路及び前記二次電極と前記出力回路との間をそれぞれ電気的に接続させる導電性を有した弾性体と
を備えたことを特徴とする圧電トランス。 - 圧電体と、
前記圧電体の有する厚み方向で対をなす2つの外面にそれぞれ形成され、前記圧電体に周期的な電圧を入力することで機械的な振動を発生させる2つの一次電極と、
前記一次電極とは別に前記圧電体の外面に形成され、前記一次電極からの電圧の入力により発生した振動を電圧に変換して出力する二次電極と、
2つの前記一次電極にそれぞれ接続される入力回路及び前記二次電極に接続される出力回路が形成された回路基板と、
2つの前記一次電極の一方を前記回路基板の前記入力回路に向き合わせ、かつ、前記二次電極を前記回路基板に背向させた状態で、前記圧電体の前記一次電極及び前記二次電極にそれぞれ対応する部位を前記回路基板に対して押し付けながら保持するとともに、この保持状態で、少なくとも2つの前記一次電極の一方及び前記二次電極をそれぞれ前記入力回路及び前記出力回路に接続させる保持部材と、
前記圧電体が前記保持部材に保持された状態で少なくとも前記二次電極と前記保持部材との間に介在して設けられ、前記二次電極と前記保持部材との間を電気的に接続させる導電性を有した弾性体と
を備えたことを特徴とする圧電トランス。 - 請求項1から3のいずれかに記載の圧電トランスにおいて、
前記保持部材は、
前記圧電体を保持した状態で2つの前記一次電極の他方をも前記入力回路に接続させていることを特徴とする圧電トランス。 - 請求項1から4のいずれかに記載の圧電トランスにおいて、
前記保持部材は、門形に成形された金属製の棒体からなり、その両端部が前記圧電体の有する幅方向でみた両側で前記回路基板に挿通された状態で固定されるとともに、両端部の間をつなぐ部位が前記圧電体の外面に沿って延びることにより、門形をなす棒体の内側にて前記圧電体を前記回路基板に押し付けていることを特徴とする圧電トランス。 - 電圧を入力するための2つの一次電極及び変圧された電圧を出力するための二次電極がそれぞれ外面に形成された圧電体を、その2つの前記一次電極の一方と前記二次電極とをそれぞれ回路基板上に形成された配線パターンに向き合わせた状態に位置付けるとともに、前記一次電極及び前記二次電極にそれぞれ対応する部位に配置された保持部材により前記圧電体を前記回路基板に対して押し付けながら保持し、
前記保持部材により前記圧電体を前記回路基板に押し付けながら保持する際、少なくとも前記二次電極と前記配線パターンとの間には導電性を有した弾性体を介在させた状態で前記回路基板に実装することにより、前記一次電極を通じて前記圧電体に周期的な電圧を入力する一方、この電圧の入力により発生した前記圧電体の機械的な振動を電圧に変換して前記二次電極から電圧を出力させる圧電トランスとして構成することを特徴とする圧電トランスの実装方法。
- 請求項6に記載の圧電トランスの実装方法において、
前記保持部材により前記圧電体を前記回路基板に押し付けながら保持する際、さらに前記一次電極と前記配線パターンとの間にも導電性を有した弾性体を介在させた状態で前記回路基板に実装することを特徴とする圧電トランスの実装方法。
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