JP5255290B2 - Piezoelectric transformer - Google Patents
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Description
本発明は、圧電体の機械的振動を利用して所望の出力電圧を得る圧電トランスに関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric transformer that obtains a desired output voltage using mechanical vibration of a piezoelectric body.
この種の圧電トランスは、例えば液晶バックライト用のインバータ等の高圧用電源に使用され、低電圧の入力で高電圧の出力を発生させる。詳しくは、圧電トランスは、そのケース内に圧電体(圧電振動子)を収容しており、この圧電体は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機能を有している。そして、圧電体に入力電圧を印加すると、この圧電体が機械的に振動(共振現象)するので、変圧した所望の出力電圧が得られる。 This type of piezoelectric transformer is used for a high voltage power source such as an inverter for a liquid crystal backlight, and generates a high voltage output with a low voltage input. Specifically, the piezoelectric transformer houses a piezoelectric body (piezoelectric vibrator) in its case, and this piezoelectric body has a function of converting electrical energy into mechanical energy. When an input voltage is applied to the piezoelectric body, the piezoelectric body mechanically vibrates (resonance phenomenon), so that a desired transformed output voltage can be obtained.
ここで、この圧電体の外面には一次電極及び二次電極がそれぞれ形成され、一次電極は入力側の端子に、二次電極は出力側の端子にそれぞれ接続されており、これら電極と端子との接続に金糸線等を用いた構成(例えば、特許文献1,2参照)が知られている。 Here, a primary electrode and a secondary electrode are formed on the outer surface of the piezoelectric body, the primary electrode is connected to the input side terminal, and the secondary electrode is connected to the output side terminal. A configuration using a gold thread wire or the like for connection (for example, see Patent Documents 1 and 2) is known.
ところで、この圧電体は、ケースに対して浮かせた状態で配置され、圧電体は絶縁性を有した接着剤を用いてケースに固着される。しかし、上述した従来の技術では、圧電体が、その圧電体の長手方向でみた振動の節に相当する二箇所にて、ケースにそれぞれ固着されており、これでは接着剤の塗布箇所が増えるし、その使用量も多くなるとの懸念がある。 By the way, this piezoelectric body is arranged in a state of floating with respect to the case, and the piezoelectric body is fixed to the case using an insulating adhesive. However, in the conventional technology described above, the piezoelectric body is fixed to the case at two locations corresponding to the vibration nodes viewed in the longitudinal direction of the piezoelectric body, which increases the number of locations where the adhesive is applied. There is concern that the amount used will also increase.
この場合に、上記振動の節のいずれか一方にのみ接着剤を塗布し、圧電体をケースに固着させることも考えられる。
しかしながら、例えば、二次電極に近い側で生ずる節にのみ接着剤を塗布した場合には、圧電体の振動が接着剤の塗布位置を基点として一次電極に向けて伝播し、上記金糸線の断線や半田付けによる接続部分の剥離が生じ得ることから、これら一次電極と端子との導通を阻害するとの問題がある。
In this case, it is also conceivable to apply an adhesive only to one of the vibration nodes and fix the piezoelectric body to the case.
However, for example, when an adhesive is applied only to a node that occurs on the side close to the secondary electrode, the vibration of the piezoelectric material propagates toward the primary electrode based on the application position of the adhesive, and the wire breakage of the wire Further, there is a problem that the connection between the primary electrode and the terminal is hindered because the connection portion may be peeled off by soldering.
これに対し、例えば、一次電極で生ずる節にのみ接着剤を単に塗布した場合にも、これら一次電極と端子との導通を阻害するとの問題がやはり生じてしまう。絶縁性を有した接着剤が上記金糸線等に接し易くなるからである。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、接着剤が一次電極と端子との導通を阻害しない圧電トランスを提供することである。
On the other hand, for example, even when the adhesive is simply applied only to the node generated in the primary electrode, the problem of hindering conduction between the primary electrode and the terminal still occurs. This is because the insulating adhesive easily comes into contact with the gold thread wire or the like.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a piezoelectric transformer that solves the above-described problems and does not hinder the conduction between the primary electrode and the terminal.
上記目的を達成するための第1の発明は、外面に入力側の電極が形成された圧電体と、圧電体を収容するケースと、電極に対向して配置された端子と、ケース内で電極及び端子の双方に接触し、これらを相互に導通させる導電性を有した弾性部材と、ケース内に形成されており、圧電体の振動の節近傍にて弾性部材を拘持し、弾性部材を電極と端子との間に圧入して配置させるフォルダと、圧電体の振動の節近傍にて圧電体をケースに固着する絶縁性を有した接着部材と、接着部材とフォルダとの間に形成された緩衝域とを具備する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric body having an input-side electrode formed on an outer surface, a case for accommodating the piezoelectric body, a terminal disposed to face the electrode, and an electrode in the case And an elastic member having electrical conductivity that contacts both of the terminals and electrically connects them to each other, and is formed in the case, and holds the elastic member near the vibration node of the piezoelectric body. A folder that is press-fitted between an electrode and a terminal, an adhesive member that has an insulating property to fix the piezoelectric body to the case near the vibration node of the piezoelectric body, and the adhesive member and the folder are formed. Buffer area.
さらに上記構成において、圧電体は、略直方体形状に構成される一方、電極は、圧電体の厚み方向で対をなす面のうち少なくとも片方の面に形成されており、フォルダは、圧電体の長手方向及び厚み方向にそれぞれ略直交する幅方向でみてケースの上面側と底面側との間に、弾性部材を配置させる位置決め面を備える一方、接着部材は、ケースの上面側にて圧電体を該ケースに固着しており、緩衝域は、接着部材と位置決め面との間に形成されていることを特徴とする。Further, in the above configuration, the piezoelectric body is configured in a substantially rectangular parallelepiped shape, while the electrode is formed on at least one of the surfaces that make a pair in the thickness direction of the piezoelectric body, and the folder is a longitudinal direction of the piezoelectric body. The adhesive member has a piezoelectric body on the upper surface side of the case, while the adhesive member has a positioning surface for disposing the elastic member between the upper surface side and the bottom surface side of the case as viewed in the width direction substantially orthogonal to the direction and the thickness direction. It is fixed to the case, and the buffer area is formed between the adhesive member and the positioning surface.
第1の発明によれば、圧電トランスは、外面に入力側の電極が形成された圧電体を備え、この圧電体はケースに収容されている。また、当該圧電トランスは、入力側の電極に対向して配置された端子を備えており、これら電極と端子との間には弾性部材が配置される。この弾性部材は導電性を有するものであり、電極及び端子の双方に接触してこれらを相互に導通させることができる。According to the first invention, the piezoelectric transformer includes the piezoelectric body having the input-side electrode formed on the outer surface, and the piezoelectric body is accommodated in the case. The piezoelectric transformer includes a terminal disposed to face the input side electrode, and an elastic member is disposed between the electrode and the terminal. This elastic member has conductivity, and can contact both of the electrodes and the terminals so that they can conduct each other.
ここで、この圧電トランスはフォルダを備えている。このフォルダは、ケース内で弾性部材を拘持、つまり、ケース内で弾性部材が動かないように拘束した状態で保持しており、この弾性部材は電極と端子との間に圧入状態で確実に配置可能になる。そして、このフォルダは、入力側の電極で生ずる圧電体の振動の節近傍にて、弾性部材を拘持している。Here, the piezoelectric transformer includes a folder. This folder holds the elastic member in the case, that is, holds the elastic member so that the elastic member does not move in the case. The elastic member is securely pressed between the electrode and the terminal. Can be placed. This folder holds the elastic member in the vicinity of the node of the vibration of the piezoelectric body generated at the input side electrode.
一方、接着部材は、同じく圧電体の振動の節近傍にて、この圧電体をケースに固着するが、これら接着部材とフォルダとの間には緩衝域が形成されている。換言すれば、接着部材の位置と、弾性部材を配置させるフォルダの位置とが緩衝域によってすみ分けられている。したがって、絶縁性を有した接着部材が導電性を有した弾性部材に接し難くなり、この弾性部材は、電極と端子との導通機能を確実に発揮できる。On the other hand, the adhesive member also fixes the piezoelectric body to the case in the vicinity of the vibration node of the piezoelectric body, but a buffer region is formed between the adhesive member and the folder. In other words, the position of the adhesive member and the position of the folder where the elastic member is arranged are separated by the buffer area. Therefore, it becomes difficult for the insulating adhesive member to come into contact with the elastic member having conductivity, and this elastic member can reliably exhibit the conduction function between the electrode and the terminal.
しかも、接着部材が、入力側の電極で生ずる圧電体の振動の節近傍にて、この圧電体をケースに固着すれば、当該圧電体の振動を確実に抑えることができ、弾性部材の摩耗も防止できる。In addition, if the adhesive member is fixed to the case near the node of the vibration of the piezoelectric body generated by the electrode on the input side, the vibration of the piezoelectric body can be reliably suppressed, and the elastic member is also worn away. Can be prevented.
これらの結果、圧電トランスの信頼性向上に寄与する。As a result, the reliability of the piezoelectric transformer is improved.
さらに、圧電体は、その長手方向、厚み方向、及び幅方向からなる略直方体形状に構成され、電極は、この厚み方向で対をなす面のうち少なくとも片方の面に形成されている。また、フォルダは位置決め面を有しており、弾性部材は、当該位置決め面を介して、上記幅方向でみてケースの上面側と底面側との間に配置される。これに対し、接着部材は、ケースの上面側にて圧電体をケースに固着しており、接着部材と位置決め面との間には緩衝域が形成される。
すなわち、接着部材と、弾性部材を配置させる位置決め面との間には緩衝域が形成され、これらの位置関係がより明確に区別されているので、接着部材は弾性部材に向けて進行せず、弾性部材には接着部材の影響が現れない。
Et al of the piezoelectric body, the longitudinal direction is configured in a substantially rectangular parallelepiped shape made of the thickness direction, and the width direction, the electrodes are formed on at least one of the surfaces of the pair in the thickness direction. The folder has a positioning surface, and the elastic member is disposed between the upper surface side and the bottom surface side of the case as viewed in the width direction via the positioning surface. On the other hand, the adhesive member fixes the piezoelectric body to the case on the upper surface side of the case, and a buffer region is formed between the adhesive member and the positioning surface.
That is, a buffer region is formed between the adhesive member and the positioning surface on which the elastic member is arranged, and the positional relationship is more clearly distinguished, so the adhesive member does not advance toward the elastic member, The elastic member is not affected by the adhesive member.
第2の発明は、第1の発明の構成において、位置決め面は、圧電体の幅方向でみてケースの底面側と電極の略中央位置との間に形成されていることを特徴とする。
第2の発明によれば、第1の発明の作用に加えてさらに、位置決め面が上記幅方向でみて底面側と電極の略中央位置との間に形成されると、圧電トランスの組み立て時には、弾性部材をケースの最深部分に至るまで挿入する場合に比して、この弾性部材を電極と端子との間に圧入状態で配置し易くなる。
According to a second invention, in the configuration of the first invention, the positioning surface is formed between a bottom surface side of the case and a substantially central position of the electrode when viewed in the width direction of the piezoelectric body.
According to the second invention, in addition to the action of the first invention, when the positioning surface is formed between the bottom surface side and the substantially center position of the electrode when viewed in the width direction, when the piezoelectric transformer is assembled, Compared to the case where the elastic member is inserted up to the deepest part of the case, the elastic member can be easily placed between the electrode and the terminal in a press-fitted state.
第3の発明は、第1や第2の発明の構成において、ケースの上面側には、接着部材を保持するリブが設けられていることを特徴とする。
第3の発明によれば、第1や第2の発明の作用に加えてさらに、接着部材がケースの上面側に設けられたリブに保持されることから、この接着部材は弾性部材に向けてより一層進行し難くなる。
According to a third invention, in the configuration of the first or second invention, a rib for holding an adhesive member is provided on the upper surface side of the case.
According to the third invention, in addition to the effects of the first and second inventions, since the adhesive member is held by the rib provided on the upper surface side of the case, the adhesive member faces the elastic member. It becomes harder to progress.
第4の発明は、第1から第3の発明の構成において、ケースの上面側には、ケースを貫通し、圧電体を外部から視認可能な開口が形成されていることを特徴とする。
第4の発明によれば、第1から第3の発明の作用に加えてさらに、ケースの上面側には、ケースを貫通した開口が形成され、この開口は、圧電体を外部から視認可能に構成されている。よって、接着部材は圧電体をケースに収容する前、若しくは収容した後のいずれにもケース内に向けて塗布可能になり、ケースの底面側から上面側に向けて接着部材を塗布する場合に比して作業が容易になる。また、接着部材が、弾性部材の他、導通を要する端子にも接し難くなるので、この端子にも接着部材の影響が現れない。さらに、この接着部材の塗布作業の完了の有無も開口から明確になる。
According to a fourth invention, in the configuration of the first to third inventions, an opening is formed on the upper surface side of the case so as to penetrate the case and visually recognize the piezoelectric body from the outside.
According to the fourth invention, in addition to the effects of the first to third inventions, an opening penetrating the case is formed on the upper surface side of the case, and the opening allows the piezoelectric body to be visually recognized from the outside. It is configured. Therefore, the adhesive member can be applied to the inside of the case before or after the piezoelectric body is accommodated in the case, and compared with the case where the adhesive member is applied from the bottom surface side to the upper surface side of the case. Work becomes easier. In addition, since the adhesive member does not easily come into contact with a terminal requiring conduction in addition to the elastic member, the influence of the adhesive member does not appear on this terminal. Further, whether or not the application work of the adhesive member is completed becomes clear from the opening.
第5の発明は、第4の発明の構成において、開口は、圧電体の厚み方向でみて圧電体及び電極の近傍のみを外部から視認可能な大きさで形成されていることを特徴とする。
第5の発明によれば、第4の発明の作用に加えてさらに、開口の大きさが、圧電体の厚み方向でみて圧電体や入力側の電極の近傍のみを外部から視認可能な大きさで形成されていれば、接着部材が弾性部材に向けて最も進行し難くなる。
According to a fifth aspect of the invention, in the configuration of the fourth aspect of the invention, the opening is formed in such a size that only the vicinity of the piezoelectric body and the electrode is visible from the outside as viewed in the thickness direction of the piezoelectric body.
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the action of the fourth aspect of the invention, the size of the opening is such that only the vicinity of the piezoelectric body and the electrode on the input side can be visually recognized from the outside in the thickness direction of the piezoelectric body. If it is formed, the adhesive member is most difficult to proceed toward the elastic member.
本発明によれば、絶縁性を有した接着部材が導電性を有した弾性部材に接し難くなり、接着部材が入力側の電極と端子との導通を阻害しない圧電トランスを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adhesive member which has insulation becomes difficult to contact the elastic member which has electroconductivity, and the adhesive member can provide the piezoelectric transformer which does not inhibit conduction | electrical_connection with the electrode and terminal of an input side.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施例における圧電トランス100の分解斜視図であり、図2は、この圧電トランス100を完成状態で示す水平断面図(図1のII−II線からみた矢視断面図)である。そして、この圧電トランス100は、例えば液晶バックライト用のインバータ等の高圧用電源に使用され、低電圧の入力で高電圧の出力を発生させる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of the
図1に示されるように、圧電トランス100は、主に圧電セラミックス(圧電体)102及び樹脂ケース(ケース)104を備えており、圧電セラミックス102はケース104内に収容されている。なお、この図1の上方向はケース104の底面側に相当し、圧電トランス100は、このケース104の底面側を回路基板(図示していない)の実装面に向き合わせた状態で実装される。
As shown in FIG. 1, the
本実施例の圧電セラミックス102は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックス(PZT)等の圧電振動子を分極して構成されている。この圧電セラミックス102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略直方体形状(平板状)を挙げることができる。
The piezoelectric ceramic 102 of this embodiment is configured by polarizing a piezoelectric vibrator such as lead zirconate titanate ceramic (PZT). The shape of the
圧電セラミックス102の外面のうち、その厚み方向で対になる両面には、それぞれ一次電極(電極)106が形成されている。図1には片面のみ示されているが、この反対側の面にも同様の一次電極(電極)106が形成されている(図2)。また、この圧電セラミックス102の外面のうち、その長手方向の後端部分には二次電極108が形成されている。本実施例の二次電極108は、その厚み方向で対になる一方の面(図1に示された片面)にのみ形成されている(図2)。
A primary electrode (electrode) 106 is formed on each of the outer surfaces of the piezoelectric ceramic 102 that are paired in the thickness direction. Although only one side is shown in FIG. 1, a similar primary electrode (electrode) 106 is also formed on the opposite side (FIG. 2). Further, a
これら一次電極106及び二次電極108は、圧電セラミックス102の外面に例えば金属ペーストを用いたスクリーン印刷によって形成されており、圧電セラミックス102の幅方向、つまり、上述した長手方向及び厚み方向にそれぞれ略直交する方向でみると、この圧電セラミックス102の幅よりも僅かに短い長さで構成されている。なお、一次電極106は圧電セラミックス102の全長(長手方向)に対して約半分程度の長さで形成されている。
The
樹脂ケース104は、その底面側が開口されたケース本体104bを有し、この底面側からケース104の上面側(図1では下方に位置する)に向けて延びた内壁104a,104aを有している。なお、図には示されていないが、本実施例におけるケース104の開口は底面側のみであり、その上面側は閉塞されている。また、これら内壁104aは、圧電セラミックス102の全長よりも僅かに長くなっており、このケース本体104b内には、圧電セラミックス102を縦置きの姿勢(胴回りの側端面を天地にした状態)で収容することができる。
The
樹脂ケース104には、ケース本体104b内の4箇所に凹部104c,104d,104e,104fが設けられている。これら4つの凹部104c〜104fは、いずれも内壁104aから本体104bの外側に向けて一定の幅で抉り取る(窪ませる)ように形成されている。
凹部104c〜104fうち、2つの凹部(フォルダ)104c,104dは、一次電極106側に配置されており、本体104b内で圧電セラミックス102を挟んで対向する位置関係にあり、凹部104c,104dは互いに同一(対称)形状で構成されている。
The
Of the
また、これら凹部104c,104dは、圧電セラミックス102の長手方向に生ずる機械的な振動の節(振幅が零になる位置)に形成されている。より詳しくは、本実施例の凹部104c,104dは、圧電セラミックス102の全長λに対し、その長手方向の前端部分からλ/4だけ離れた位置に設けられている。
Further, the
これは、本実施例の圧電セラミックス102がその固有共振周波数(λ)の電圧で駆動しているからであり、その際の振動の節は、長手方向の前端部分及び後端部分からそれぞれλ/4だけ離れた位置にある。なお、同時に、この長手方向に生ずる機械的な振動よりは小さいものの、上述した幅方向や厚み方向にも機械的な振動が生じている。そして、当該幅方向の振動の節は、その上端部分と下端部分との間の略中央位置にあり、当該厚み方向の振動の節も、その先端部分と末端部分との間の略中央位置にある。
This is because the
一方、二次電極108側に配置された凹部104e,104fもまた、圧電セラミックス102を挟んで対向する位置関係にあるが、図1で手前側に位置する凹部104eは、奥側に位置する凹部104fに比して大きな形状で構成されている。また、これら凹部104e,104fは圧電セラミックス102の長手方向の後端部分に設けられているので、より大きな出力電圧を得ることができる。
On the other hand, the
また、樹脂ケース104には、合計3本の端子110,112,114が設置されている。このうち2本の端子110,112は、樹脂ケース104内で一次電極106に対向してそれぞれ配置されている。一方、残りの端子114は、樹脂ケース104内で二次電極108に対向して配置されている。そして、これら3本の端子110,112,114は、ケース104の上面側から底面側に向けてケース本体104bに挿入され、その側面が凹部104c,104d,104e内に露出し、その先端が底面側からさらに突出して配置されている。
The
このように、ケース本体104b内に圧電セラミックス102が収容された状態において、上述のフォルダ、つまり、互いに対をなす2つの凹部104c,104dには、導電体ブロック(弾性部材)116,116がそれぞれ設置され、凹部104eには、別の導電体ブロック120が設置されている。なお、その他の凹部104fにはブロック状のシリコーンゴム122が設置されている。そして、圧電セラミックス102は、樹脂ケース104内でその上面側から浮かせた状態にて、2つの導電体ブロック116,116の間、さらに、導電体ブロック120とシリコーンゴム122との間に挟まれた状態で保持される。
As described above, in the state where the piezoelectric ceramic 102 is accommodated in the case
これら導電体ブロック116,120は、導電性を有した略直方体形状のゴム材料で構成されており、それぞれ母材であるシリコーンゴムの弾性に加えて、そこに練り込まれた導電材料による導電性をも有している。これにより、圧電セラミックス102の一次電極106及び二次電極108と、各端子110,112,114とは、それぞれ導電体ブロック116,120を介して電気的に接続される。
These conductor blocks 116 and 120 are made of a substantially rectangular parallelepiped rubber material having conductivity. In addition to the elasticity of silicone rubber as a base material, the conductor blocks 116 and 120 are each made of a conductive material kneaded therein. It also has. Accordingly, the
導電体ブロック116,116は、樹脂ケース104内にて、圧電セラミックス102の一次電極106と端子110,112との間にそれぞれ配置されている。換言すれば、導電体ブロック116の先端部分が一次電極106に接触し、その末端部分が端子110或いは端子112に接触している。このとき導電体ブロック116は、それぞれ対応する凹部104c,104d内に嵌め込まれ、一次電極106と端子110,112との間で圧縮(圧入)された状態にある。
The conductor blocks 116 and 116 are disposed in the
より具体的には、本実施例の凹部104cは、図3にも示される如く、ケース104の水平方向に沿って形成された支持面(位置決め面)104hと、この支持面104hの両端部分からケース104の垂直方向に向けてそれぞれ延びた支持面104q,104qとを有しており、この後者の支持面104qはケース104の底面側まで達している。
More specifically, as shown in FIG. 3, the
そして、これら向き合う支持面104q,104qが導電体ブロック116の4つの側面部分のうち、ケース104の垂直方向に向けて延びた側面をそれぞれ拘束し、また、支持面104hがブロック116の側面部分のうち、ケース104の水平方向に向けて延びた上面(図1,3では下方に位置する)を拘束しており、この凹部104cは計3つの支持面104h,104q,104qで導電体ブロック116を拘持する。
The supporting
さらに、これら支持面104q,104qは、ブロック116の先端部分(一次電極106に対向する端面部分)の中心が圧電セラミックス102の長手方向に生ずる振動の節に略一致するように、ケース本体104bに形成されている。また、支持面104hは、同じくブロック116の先端部分の中心が例えば、圧電セラミックス102の幅方向でみてケース104の底面側と一次電極106の略中央位置との間に略一致するように、本体104bに形成されている。
Further, the support surfaces 104q and 104q are formed on the case
本実施例の凹部104dについても、上記凹部104cと同様に、ケース104の水平方向に沿って形成された支持面(位置決め面)104gと、この支持面104gの両端部分からケース104の垂直方向に向けてそれぞれ延びた支持面104p,104pとを有している。
そして、これら支持面104p,104pが導電体ブロック116の2つの側面をそれぞれ拘束し、支持面104gがブロック116の上面(図1,3では下方に位置する)を拘束し、この凹部104dもまた計3つの支持面104g,104p,104pで導電体ブロック116を拘持する。
Similarly to the
The support surfaces 104p and 104p restrain the two side surfaces of the
さらに、これら支持面104p,104pも、支持面104qと同様に、ブロック116の先端部分の中心が圧電セラミックス102の長手方向に生ずる振動の節に略一致するように、ケース本体104bに形成され、支持面104gもまた、同じくブロック116の先端部分の中心がケース104の底面側と一次電極106の略中央位置との間に略一致するように、本体104bに形成されている。
Further, these support surfaces 104p and 104p are also formed on the case
また、本実施例の凹部104eについても、図4に示されるように、ケース104の水平方向に沿って形成された支持面104iと、この支持面104iの両端部分からケース104の垂直方向に向けてそれぞれ延びた支持面104r,104rとを有している。これら支持面104r,104rが導電体ブロック120の2つの側面をそれぞれ拘束し、支持面104iがブロック120の上面(図1,4では下方に位置する)を拘束しており、この凹部104eもまた計3つの支持面104i,104r,104rで導電体ブロック120を拘持している。
In addition, as shown in FIG. 4, the
さらに、この支持面104iは、支持面104gや支持面104hと同様に、ブロック120の先端部分の中心が圧電セラミックス102の幅方向でみてケース104の底面側と二次電極108の略中央位置との間に略一致するように、本体104bに形成されている。
なお、上記の如く二次電極108は、圧電セラミックス102の片側の面だけに形成されるため、これに対応する導電体ブロック120は1つだけで良い。
Further, like the
Since the
ただし、導電体ブロック120は二次電極108と端子114との間で圧縮されていることから、樹脂ケース104内でのバランスを考慮すると、本実施例のように、二次電極108とは反対側の面にもシリコーンゴム122を配置することが好ましい。換言すれば、このシリコーンゴム122は、ケース104内で圧電セラミックス102の両面を導電体ブロック120とで挟み込み、圧電セラミックス102の機械的振動を吸収するのに寄与している。
However, since the
そこで、本実施例の凹部104fについても、ケース104の水平方向に沿って形成された支持面104jと、この支持面104jの両端部分からケース104の垂直方向に向けてそれぞれ延びた支持面104s,104sとを有している。これら支持面104s,104sが略直方体形状のシリコーンゴム122の2つの側面をそれぞれ拘束し、支持面104jがシリコーンゴム122の上面(図1,4では下方に位置する)を拘束している。
Therefore, also for the
なお、この支持面104jもまた、シリコーンゴム122の先端部分の中心がケース104の底面側と二次電極108の略中央位置との間に略一致するように、本体104bに形成されている。
ここで、本実施例の圧電セラミックス102は、一次電極106側のみでケース104に固着されている。
The
Here, the
具体的には、図5に示されるように、樹脂ケース104の上面側(図1,5では下方に位置する)には、圧電セラミックス102の厚み部分を支持する突起状の案内リブ(リブ)104t,104tが形成されており、本実施例の圧電セラミックス102は、例えばシリコーン接着剤(接着部材)124がケース104の底面側から本体104b内に塗布される。
Specifically, as shown in FIG. 5, on the upper surface side of resin case 104 (located below in FIGS. 1 and 5), a protruding guide rib (rib) that supports the thickness portion of piezoelectric ceramic 102. 104t, 104t are formed, and in the
この接着剤124の塗布位置は、圧電セラミックス102の長手方向の前端部分からλ/4だけ離れた位置、つまり、上述した凹部104c,104dの形成位置から圧電セラミックス102の幅方向に沿った略同一直線上にある。圧電セラミックス102の長手方向に生じた振動の節はその幅方向、換言すれば、ケース104の上面側から底面側に沿う直線上に存在するからである。
The application position of the adhesive 124 is substantially the same along the width direction of the piezoelectric ceramic 102 from the position where λ / 4 is separated from the front end portion in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic 102, that is, from the formation position of the
そして、塗布された接着剤124はリブ104t内に保持され、次いで、圧電セラミックス102をケース本体104b内に収容すると、この圧電セラミックス102は、一次電極106側の接着箇所を除き、ケース104の上面側から浮かせた状態にてケース104に固着される(図3,4)。この後、圧電セラミックス102は、上述した導電体ブロック116,116,120やシリコーンゴム122に保持されることになる。
Then, the applied adhesive 124 is held in the
この導電体ブロック116,116を装着した状態において、圧電セラミックス102の幅方向でみると、図3に示される如く、凹部104c,104dと接着剤124との間には、緩衝域104w,104wがそれぞれ形成されている。具体的には、この緩衝域104w,104wは、各支持面104g,104hの上方(図1,3では下方に位置する)において内壁104aの一部に形成された略長方形状の領域であり、各支持面104g,104hと接着剤124とをそれぞれ区画している。
When the conductor blocks 116 and 116 are mounted, when viewed in the width direction of the piezoelectric ceramic 102,
ところで、上述したケース104の上面側には、開口が形成されていても良い。
詳しくは、図6に示された圧電セラミックス102もまた、上記実施例と同様に、一次電極106側のみでケース104に固着されているが、当該実施例では、案内リブ104t,104tとの間に、ケース104の上面側を貫通し、圧電セラミックス102を外部、つまり、ケース104の上方(図1,6では下方に位置する)から視認可能な開口104uが形成されている。
Incidentally, an opening may be formed on the upper surface side of the
Specifically, the
この開口104uは、図7に示されるように、例えば角穴で形成され、圧電セラミックス102及び一次電極106,106の近傍のみを外部から視認できる大きさで構成されている。
そして、上記接着剤124が開口104uから本体104b内に塗布されると、リブ104t内に保持される。次いで、圧電セラミックス102をケース本体104b内に収容すると、この圧電セラミックス102はケース104に固着され、その後、上述した導電体ブロック116,116,120やシリコーンゴム122に保持される。
As shown in FIG. 7, the
When the adhesive 124 is applied to the
なお、この実施例の場合には、圧電セラミックス102をケース本体104b内に収容し、上述した導電体ブロック116,116,120やシリコーンゴム122で保持した後に、接着剤124を開口104uから本体104b内に塗布することも可能である。
In the case of this embodiment, the piezoelectric ceramic 102 is accommodated in the case
以上のように、本実施例によれば、圧電トランス100は、外面に一次電極106が形成された圧電セラミックス102を備え、この圧電セラミックス102は樹脂ケース104に収容されている。また、圧電トランス100は、電極106に対向して配置された端子110,112を備えており、これら電極106と端子110,112との間には導電体ブロック116が配置される。この導電体ブロック116は導電性を有し、電極106及び端子110,112の双方に接触してこれらを相互に導通させることができる。このように、導電体ブロック116を用いた場合には、圧電セラミックス102の機械的振動に伴う金糸線の断線や半田付けによる接続部分の剥離との懸念がない。
As described above, according to this embodiment, the
ここで、圧電トランス100は凹部104c,104dを備えている。そして、この凹部104c,104dは、ケース104内で導電体ブロック116を拘持、つまり、ケース104内で導電体ブロック116が動かないように拘束した状態で保持しており、この導電体ブロック116は電極106と端子110,112との間に圧入状態で確実に配置可能になる。
Here, the
よって、例えば、圧電トランス100の組み立て時や、圧電セラミックス102の長手方向に振動が生ずる圧電トランス100の作動時にも、導電体ブロック116の位置がずれ難くなり、電極106と端子110,112との間でその位置が確実に維持される。そして、この凹部104c,104dは、一次電極106で生ずる圧電セラミックス102の長手方向でみた振動の節近傍にて、導電体ブロック116を拘持している。
Therefore, for example, when the
一方、接着剤124は、同じく一次電極106で生ずる振動の節近傍にて、この圧電セラミックス102をケース104に固着するが、これら接着剤124と凹部104c,104dとの間には緩衝域104w,104wが形成されている。換言すれば、接着剤124の塗布位置と、導電体ブロック116を配置させる凹部104c,104dの位置とが緩衝域104w,104wによってすみ分けられている。したがって、絶縁性を有した接着剤124が導電性を有した導電体ブロック116に接し難くなり、このブロック116は、電極106と端子110,112との導通機能を確実に発揮できる。
On the other hand, the adhesive 124 fixes the piezoelectric ceramic 102 to the
しかも、接着剤124が、一次電極106で生ずる圧電セラミックス102の長手方向でみた振動の節近傍にて、この圧電セラミックス102をケース104に固着すれば、二次電極108に近い側で生ずる節に接着剤を塗布した場合に比して、当該一次電極106で生ずる圧電セラミックス102の振動を確実に抑えることができ、導電体ブロック116の摩耗も防止できる。
これらの結果、圧電トランス100の信頼性向上に寄与する。
Moreover, if the adhesive 124 is fixed to the
As a result, the reliability of the
さらに、接着剤124が一次電極106のみに用いられると、従来に比して接着剤124の塗布作業が削減されるし、この接着剤124の使用量も少なくて済む。
また、圧電セラミックス102は、その長手方向、厚み方向、及び幅方向からなる略直方体形状に構成され、電極106は、この厚み方向で対をなす面にそれぞれ形成されている。また、凹部104c,104dは支持面104g,104hを有しており、導電体ブロック116は、当該支持面104g,104hを介して、上記幅方向でみてケース104の上面側と底面側との間に配置される。
Further, when the adhesive 124 is used only for the
Further, the piezoelectric ceramic 102 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape composed of the longitudinal direction, the thickness direction, and the width direction, and the
これに対し、接着剤124は、ケース104の上面側にて圧電セラミックス102をケース104に固着しており、接着剤124と支持面104g,104hとの間には緩衝域104w,104wが形成される。
すなわち、接着剤124と、導電体ブロック116を配置させる支持面104g,104hとの間には緩衝域104w,104wが形成され、これら接着剤124と支持面104g,104hとの位置関係がより明確に区別されているので、接着剤124は導電体ブロック116に向けて進行せず、このブロック116には接着剤124の影響が現れない。
On the other hand, the adhesive 124 fixes the piezoelectric ceramic 102 to the
That is,
さらに、支持面104g,104hが上記幅方向でみてケース104の底面側と電極106の略中央位置との間に形成されると、圧電トランス100の組み立て時には、導電体ブロック116をケース104の最深部分に至るまで挿入する場合に比して、この導電体ブロック116を電極106と端子110,112との間に圧入状態で容易に配置できる。
Further, when the support surfaces 104g and 104h are formed between the bottom surface side of the
さらにまた、接着剤124がケース104の上面側に設けられた案内リブ104tに保持されることから、この接着剤124は導電体ブロック116に向けてより一層進行し難くなる。
また、図6,7に示される如く、ケース104の上面側には、このケース104を貫通した開口104uが形成され、この開口104uは、圧電セラミックス102を外部から視認可能に構成されている。よって、接着剤124は圧電セラミックス102をケース104に収容する前、若しくは収容した後のいずれにもケース104内に向けて塗布可能になり、ケース104の底面側から上面側に向けて接着剤124を塗布する場合に比して作業が容易になる。
Furthermore, since the adhesive 124 is held by the
As shown in FIGS. 6 and 7, an
しかも、この接着剤124が、導電体ブロック116の他、導通を要する端子110,112にも接し難くなるので、この端子110,112にも接着剤124の影響が現れないし、この接着剤124の塗布作業の完了の有無も開口104uから明確になる。
さらに、この開口104uの大きさが、圧電セラミックス102の厚み方向でみて圧電セラミックス102や電極106,106の近傍のみを外部から視認可能な大きさで形成されていれば、この開口を104c,104dも外部から視認可能な大きさで形成させた場合に比して、接着剤124が導電体ブロック116に向けて最も進行し難くなる。
In addition, since the adhesive 124 is difficult to contact the
Further, if the size of the
本発明は、上記各実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
上記実施例では、支持面104g,104hが上記幅方向でみてケース104の底面側と電極106の略中央位置との間に配置されているものの、必ずしもこの形態に限定されない。つまり、緩衝域104wを有している限り、支持面104g,104hは、上記電極106の略中央位置など、ケース104の上面側から底面側に沿って直線上に存在する圧電セラミックス102の長手方向に生ずる振動の節に配置されていても良い。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. For example, a part of the configurations of the above embodiments can be omitted or arbitrarily combined so as to be different from the above.
In the above embodiment, the support surfaces 104g and 104h are disposed between the bottom surface side of the
また、導電体ブロック116の構成も上記実施例に限定されるものではなく、例えば、このブロック116は、導電性部材を中間層とし、圧電セラミックス102の長手方向に沿った両側に、弾性保持部材の保持層をそれぞれ設けても良いし、また、導電性ゴム層とシリコーンゴム層とを圧電セラミックス102の幅方向に沿って積層状態(ゼブラ構造)で構成されていても良い。
Further, the configuration of the
さらに、これら導電体ブロック116は、それぞれ異なる導電材料で構成されていても良い。また、本実施例の一次電極106は圧電セラミックス102の厚み方向で対をなす面にそれぞれ形成されている。しかし、この電極106も二次電極108と同様に、その厚み方向で対をなす面のうち片方の面にだけ形成されていても良く、この電極を有する面にのみ上述した導電体ブロックを配置し、電極を有しない面には上述のシリコーンゴムを配置し、これら導電体ブロック及びシリコーンゴムで圧電セラミックス102を挟持しても良い。
Further, these conductor blocks 116 may be made of different conductive materials. Further, the
また、本発明の圧電トランスは、上述の液晶バックライト用のインバータの他、集塵機、複写機、ファクシミリ、イオン発生器、オゾン発生器等の高圧用電源にも当然に使用可能である。
そして、これらいずれの場合にも、上記と同様に、接着剤が一次電極と端子との導通を阻害しないとの効果を奏する。
The piezoelectric transformer of the present invention can naturally be used for high-voltage power supplies such as dust collectors, copiers, facsimile machines, ion generators, ozone generators, in addition to the above-described inverter for liquid crystal backlights.
In any of these cases, similarly to the above, there is an effect that the adhesive does not hinder the conduction between the primary electrode and the terminal.
100 圧電トランス
102 圧電セラミックス(圧電体)
104 樹脂ケース(ケース)
104c,104d 凹部(フォルダ)
104g,104h 支持面(位置決め面)
104t 案内リブ(リブ)
104u 開口
104w 緩衝域
106 一次電極(電極)
110,112 端子
116 導電体ブロック(弾性部材)
124 接着剤(接着部材)
100
104 Resin case
104c, 104d recess (folder)
104g, 104h Support surface (positioning surface)
104t guide rib (rib)
110, 112
124 Adhesive (adhesive member)
Claims (5)
該圧電体を収容するケースと、
前記電極に対向して配置された端子と、
前記ケース内で前記電極及び前記端子の双方に接触し、これらを相互に導通させる導電性を有した弾性部材と、
前記ケース内に形成されており、前記圧電体の振動の節近傍にて前記弾性部材を拘持し、該弾性部材を前記電極と前記端子との間に圧入して配置させるフォルダと、
前記圧電体の振動の節近傍にて該圧電体を前記ケースに固着する絶縁性を有した接着部材と、
該接着部材と前記フォルダとの間に形成された緩衝域とを具備し、
前記圧電体は、略直方体形状に構成される一方、前記電極は、該圧電体の厚み方向で対をなす面のうち少なくとも片方の面に形成されており、
前記フォルダは、該圧電体の長手方向及び前記厚み方向にそれぞれ略直交する幅方向でみて前記ケースの上面側と底面側との間に、前記弾性部材を配置させる位置決め面を備える一方、前記接着部材は、前記ケースの上面側にて前記圧電体を該ケースに固着しており、
前記緩衝域は、該接着部材と前記位置決め面との間に形成されていることを特徴とする圧電トランス。 A piezoelectric body having an input side electrode formed on the outer surface;
A case for accommodating the piezoelectric body;
A terminal disposed opposite the electrode;
An elastic member having electrical conductivity that contacts both of the electrode and the terminal in the case and electrically connects them;
A folder that is formed in the case, holds the elastic member near the vibration node of the piezoelectric body, and press-fits the elastic member between the electrode and the terminal; and
An adhesive member having an insulating property to fix the piezoelectric body to the case in the vicinity of a vibration node of the piezoelectric body;
Comprising a buffer area formed between the adhesive member and the folder ;
While the piezoelectric body is configured in a substantially rectangular parallelepiped shape, the electrode is formed on at least one of the surfaces that make a pair in the thickness direction of the piezoelectric body,
The folder includes a positioning surface for disposing the elastic member between an upper surface side and a bottom surface side of the case as viewed in a width direction substantially orthogonal to the longitudinal direction and the thickness direction of the piezoelectric body, and the bonding The member fixes the piezoelectric body to the case on the upper surface side of the case,
The piezoelectric transformer, wherein the buffer region is formed between the adhesive member and the positioning surface.
前記位置決め面は、前記圧電体の幅方向でみて前記ケースの底面側と前記電極の略中央位置との間に形成されていることを特徴とする圧電トランス。 The piezoelectric transformer according to claim 1 ,
The piezoelectric transformer, wherein the positioning surface is formed between a bottom surface side of the case and a substantially central position of the electrode when viewed in the width direction of the piezoelectric body.
前記ケースの上面側には、前記接着部材を保持するリブが設けられていることを特徴とする圧電トランス。 The piezoelectric transformer according to claim 1 or 2 ,
A piezoelectric transformer, wherein a rib for holding the adhesive member is provided on an upper surface side of the case.
前記ケースの上面側には、該ケースを貫通し、前記圧電体を外部から視認可能な開口が形成されていることを特徴とする圧電トランス。 The piezoelectric transformer according to any one of claims 1 to 3 ,
A piezoelectric transformer, wherein an opening is formed on the upper surface side of the case so as to penetrate the case and allow the piezoelectric body to be visually recognized from the outside.
前記開口は、前記圧電体の厚み方向でみて該圧電体及び前記電極の近傍のみを外部から視認可能な大きさで形成されていることを特徴とする圧電トランス。 The piezoelectric transformer according to claim 4 ,
The piezoelectric transformer is characterized in that the opening is formed in such a size that only the vicinity of the piezoelectric body and the electrode can be seen from the outside when viewed in the thickness direction of the piezoelectric body.
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