JP5576013B2 - Piezoelectric transformer - Google Patents

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Description

本発明は、圧電体に入力電圧を印加し、その機械的振動を利用して変圧した出力電圧を得る圧電トランスに関する。   The present invention relates to a piezoelectric transformer that applies an input voltage to a piezoelectric body and obtains a transformed output voltage by utilizing the mechanical vibration.

この種の圧電トランスに関する先行技術として、底面が開口した箱形のケース内に圧電トランス本体を収容した構造を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。この先行技術では、ケースに一次側、二次側それぞれのピン端子が設けられており、圧電トランス本体の外面に形成された一次電極と一次側のピン端子、そして二次電極と二次側のピン端子とは、それぞれ金糸線を介して接続されている。
特開2006−108332号公報(図7)
As a prior art related to this type of piezoelectric transformer, one having a structure in which a piezoelectric transformer main body is accommodated in a box-shaped case having an open bottom is known (for example, see Patent Document 1). In this prior art, the primary and secondary pin terminals are provided in the case, the primary electrode and the primary pin terminal formed on the outer surface of the piezoelectric transformer body, and the secondary electrode and the secondary side Each pin terminal is connected via a gold thread wire.
JP 2006-108332 A (FIG. 7)

先行技術の圧電トランスは、そのケースを介して回路基板上に実装することができる。そして、一次側のピン端子を通じて圧電トランス本体に入力電圧が印加されると、ケース内で圧電トランス本体に機械的振動が発生し、昇圧された電圧が二次側のピン端子を通じて出力される。金糸線は、多数の細線を縄状に拠り合わせた芯材の周りに銅箔を巻き付けた構造であるため、圧電トランス本体に繰り返し機械的振動が発生しても、それに対して柔軟に追従することができ、長期間にわたって安定した動作を保証する。   The prior art piezoelectric transformer can be mounted on the circuit board through the case. When an input voltage is applied to the piezoelectric transformer body through the primary-side pin terminal, mechanical vibration is generated in the piezoelectric transformer body within the case, and the boosted voltage is output through the secondary-side pin terminal. A gold thread wire is a structure in which a copper foil is wound around a core material made of a large number of fine wires in a rope shape, so even if mechanical vibration repeatedly occurs in the piezoelectric transformer body, it flexibly follows it. Can assure stable operation over a long period of time.

このように、先行技術は圧電トランスの構造として好ましい一例であり、ケース内に圧電トランス本体を収容することによって実装作業時の取り扱い性に優れている上、金糸線を介してピン端子と電極との導通を得ているため、長期間の使用にも充分な耐久性を有する点で優れている。   As described above, the prior art is a preferable example of the structure of the piezoelectric transformer, and the piezoelectric transformer main body is accommodated in the case so that it is excellent in handling at the time of mounting work. Therefore, it is excellent in that it has sufficient durability for long-term use.

その上で本発明は、先行技術の利点を活かしつつ、より実用性を向上することができる技術の提供を課題としてなされたものである。   In addition, the present invention has been made with an object of providing a technique capable of improving the practicality while taking advantage of the prior art.

本発明の圧電トランスは、外面に電極が形成された圧電体と、その電極に対向して配置された端子とを有しており、特に圧電体の電極と端子との間に2種類の弾性部材を配置した構造である。このうち、第1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。また第2の弾性部材は、第1の弾性部材とともに圧電体の電極と端子との間に配置されており、電極及び端子の少なくとも一方に接触した状態で第1の弾性部材を保持するものである。   The piezoelectric transformer of the present invention has a piezoelectric body having an electrode formed on the outer surface, and a terminal disposed so as to face the electrode, and in particular, two types of elasticity between the electrode and the terminal of the piezoelectric body. This is a structure in which members are arranged. Among these, the first elastic member has conductivity, and can contact both of the electrodes and the terminals to make them conductive with each other. The second elastic member is disposed between the electrode and the terminal of the piezoelectric body together with the first elastic member, and holds the first elastic member in contact with at least one of the electrode and the terminal. is there.

上述した構造によれば、第1の弾性部材を介して圧電体の電極と端子との間の電気的な接続が実現される。第1の弾性部材はそれ自身が導電性とともに弾性を有するため、導電性を図りつつ、圧電体の機械的な振動に対して柔軟に追従することができる。その上で本発明では、第1の弾性部材を第2の弾性部材によって保持した構造を採用する。例えば、ゴム等の弾性部材に導電材料を混入させると、材料の機械的な強度が低下することがあるが、本発明では第2の弾性部材によって第1の弾性部材を保持しているため、第1の弾性部材を単独で用いる構造と比較して、より機械的強度を向上させることができる。   According to the above-described structure, the electrical connection between the electrode of the piezoelectric body and the terminal is realized via the first elastic member. Since the first elastic member itself has elasticity as well as conductivity, the first elastic member can flexibly follow the mechanical vibration of the piezoelectric body while achieving conductivity. In addition, the present invention employs a structure in which the first elastic member is held by the second elastic member. For example, when a conductive material is mixed into an elastic member such as rubber, the mechanical strength of the material may be reduced. In the present invention, the first elastic member is held by the second elastic member. Compared with the structure using the first elastic member alone, the mechanical strength can be further improved.

その一方で本発明の構造によれば、第1の弾性部材によって必要な導電性を図りつつ、これを第2の弾性部材で保持しているため、第1及び第2の弾性部材を合わせた全体の大きさや容量に占める導電材料の割合や絶対的な使用量を少なく抑えることができる。例えば、第1及び第2の弾性部材を合わせた全体の大きさについて、圧電トランスの組み立て時に取り扱いの容易さを確保できる大きさを100とすると、その中に占める第1の弾性部材の割合を可能な限り少なくしていけば(ただし0よりも大きい)、それだけ全体として導電材料の使用量を低減することができる。導電材料の使用量はコストに大きく反映されるため、その使用量を低減することは圧電トランスの製造コスト低減に対する寄与度がきわめて大きいという利点がある。   On the other hand, according to the structure of the present invention, since the necessary conductivity is achieved by the first elastic member and this is held by the second elastic member, the first and second elastic members are combined. It is possible to reduce the ratio and absolute amount of the conductive material occupying the entire size and capacity. For example, regarding the total size of the first and second elastic members combined, when the size that can ensure the ease of handling at the time of assembling the piezoelectric transformer is 100, the ratio of the first elastic member occupying the size is 100%. If it is made as small as possible (however, it is greater than 0), the amount of the conductive material used can be reduced as a whole. Since the amount of the conductive material used is greatly reflected in the cost, there is an advantage that reducing the amount used greatly contributes to reducing the manufacturing cost of the piezoelectric transformer.

より好ましくは、本発明において圧電体をケース内に収容した構造を採用する。この場合、ケースの外側(例えば回路基板上の配線パターン)では端子を通じて圧電体との導通をとることができる。なお端子は、ケースに圧電体が収容された状態でその電極に対向して配置される点は上記と同じである。   More preferably, a structure in which the piezoelectric body is accommodated in the case is employed in the present invention. In this case, the outside of the case (for example, the wiring pattern on the circuit board) can be electrically connected to the piezoelectric body through the terminal. The terminal is the same as the above in that the terminal is arranged facing the electrode in a state where the piezoelectric body is accommodated in the case.

そして第1及び第2の弾性部材は、ケース内で圧電体の電極と端子との間に圧入して配置される。この場合、第1の弾性部材がその反発力で電極及び端子の双方に強く接触し、その接触面での電気抵抗を低減してより確実に両者を導通させることができる。したがって、第1の弾性部材の容量や大きさを極力小さくしても、強い圧着力で充分な電気的導通を図ることができるため、導電材料の使用量をさらに少なく抑えることができる。また第2の弾性部材は、その反発力で電極や端子に強く密着するので、ケース内で振動する圧電体を確実に支持することができる。   The first and second elastic members are press-fitted between the electrodes of the piezoelectric body and the terminals in the case. In this case, the first elastic member can be brought into strong contact with both the electrode and the terminal by the repulsive force, and the electrical resistance at the contact surface can be reduced and the both can be conducted more reliably. Therefore, even if the capacity and size of the first elastic member are made as small as possible, sufficient electrical conduction can be achieved with a strong crimping force, so that the amount of conductive material used can be further reduced. In addition, the second elastic member strongly adheres to the electrode and the terminal by its repulsive force, so that the piezoelectric body that vibrates in the case can be reliably supported.

上述した第1及び第2の弾性部材は、端子に規定される長手方向でみて交互に重なり合った積層構造を有していてもよい。この場合、1つ1つの層が端子の長手方向に対して交差する関係にあるため、特に導電性を有する第1の弾性部材の層を全て端子に接触させることができ、その電気的な導通を確実に図ることができる。   The first and second elastic members described above may have a laminated structure in which the first and second elastic members are alternately overlapped when viewed in the longitudinal direction defined by the terminals. In this case, since each of the layers intersects with the longitudinal direction of the terminal, all the layers of the first elastic member having conductivity can be brought into contact with the terminal, and the electrical continuity thereof. Can be achieved reliably.

本発明について、より実用的な形態を以下に提供する。
すなわち圧電体は、互いに対をなす2つの外面にそれぞれ一次電極が形成されるとともに、これら一次電極とは別の位置で外面に二次電極が形成されている。圧電体はケースに収容されており、このケースには圧電体が収容された状態で一次電極及び二次電極にそれぞれ対向する複数の端子が配置されている。これら端子は、ケース外で圧電体(一次電極、二次電極)との導通をとるためのものである。
More practical forms of the present invention are provided below.
That is, in the piezoelectric body, primary electrodes are formed on two outer surfaces that make a pair with each other, and secondary electrodes are formed on the outer surface at positions different from these primary electrodes. The piezoelectric body is accommodated in a case, and a plurality of terminals respectively facing the primary electrode and the secondary electrode are arranged in the case in which the piezoelectric body is accommodated. These terminals are used for electrical connection with the piezoelectric body (primary electrode, secondary electrode) outside the case.

一次電極とこれに対向する端子との間には、一次側の導電性ゴム層、絶縁性ゴム層及び弾性保持部材が配置されている。このうち導電性ゴム層は、ケース内で圧電体の各一次電極とこれに対向する端子との間に圧入して配置されており、一次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ものである。また絶縁性ゴム層は、導電性ゴム層に重ね合わせられた状態でケース内で圧電体の各一次電極とこれに対向する端子との間に圧入して配置されており、同じく一次電極及び端子の双方に接触した状態で導電性ゴム層を保持するものである。そして弾性保持部材は、導電性ゴム層及び絶縁性ゴム層とともにケース内で圧電体の各一次電極とこれに対向する端子との間に圧入して配置されており、少なくとも一次電極に接触した状態で導電性ゴム層及び絶縁性ゴム層をともに保持するものである。   A primary conductive rubber layer, an insulating rubber layer, and an elastic holding member are disposed between the primary electrode and the terminal facing the primary electrode. Of these, the conductive rubber layer is placed between each primary electrode of the piezoelectric body and the terminal facing it in the case, and both the primary electrode and the terminal are in contact with each other to conduct electricity to each other. It is something to be made. In addition, the insulating rubber layer is press-fitted between the primary electrodes of the piezoelectric body and the terminals facing the piezoelectric body in the case in a state of being superimposed on the conductive rubber layer. The conductive rubber layer is held in contact with both of them. The elastic holding member is disposed by being press-fitted between each primary electrode of the piezoelectric body and the terminal facing the piezoelectric body in the case together with the conductive rubber layer and the insulating rubber layer, and is in contact with at least the primary electrode And holding both the conductive rubber layer and the insulating rubber layer.

上記の構造によれば、端子と接触する部分に導電性ゴム層と絶縁性ゴム層の積層部分が対応し、そのうちの導電性ゴム層によって一次電極と端子との電気的な導通が図られる。また、積層構造の採用により、全体の中に占める導電性ゴム層の割合を少なく抑え、その分だけ導電材料の使用量を抑えることができる。その一方で、導電性ゴム層と絶縁性ゴム層の積層部分とは別に弾性保持部材が設けられていることから、これらを合わせた全体の機械的強度を充分に確保することができる。   According to said structure, the laminated | stacked part of an electroconductive rubber layer and an insulating rubber layer respond | corresponds to the part which contacts a terminal, The electrical conduction with a primary electrode and a terminal is achieved by the electroconductive rubber layer. Further, by adopting the laminated structure, the proportion of the conductive rubber layer in the whole can be suppressed, and the amount of the conductive material used can be suppressed correspondingly. On the other hand, since the elastic holding member is provided separately from the laminated portion of the conductive rubber layer and the insulating rubber layer, it is possible to sufficiently secure the overall mechanical strength combining them.

そして、二次電極とこれに対向する端子との間には、二次側の導電性ゴム層及び絶縁性ゴム層が配置されている。このうち導電性ゴム層は、ケース内で圧電体の二次電極とこれに対向する端子との間に圧入して配置されており、二次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ものである。また絶縁性ゴム層は、二次側の導電性ゴム層に重ね合わせられた状態でケース内で圧電体の二次電極とこれに対向する端子との間に圧入して配置されており、二次電極及び端子の双方に接触した状態で導電性ゴム層を保持するものである。   A secondary-side conductive rubber layer and an insulating rubber layer are disposed between the secondary electrode and the terminal facing the secondary electrode. Of these, the conductive rubber layer is disposed in the case by being press-fitted between the secondary electrode of the piezoelectric body and the terminal opposite to the piezoelectric electrode. It is made to conduct. In addition, the insulating rubber layer is disposed so as to be press-fitted between the secondary electrode of the piezoelectric body and the terminal facing the piezoelectric material in the case in a state of being superimposed on the conductive rubber layer on the secondary side. The conductive rubber layer is held in contact with both the secondary electrode and the terminal.

二次電極が形成されている圧電体の部位は、一次電極の部位に比較して振幅が大きいため、導電性ゴム層そのものに一次側の導電性ゴム層よりも機械的強度を持たせることが望ましい。一次側の導電性ゴム層に電気抵抗のより低い金属(例えば銀)を導電材料として用いた場合、二次側の導電性ゴム層には、これよりも機械的強度を確保できる非金属の導電材料(例えば炭素)を用いることが好ましい。この場合、二次側については導電性ゴム層と絶縁性ゴム層の2種類だけを使用しても、必要な導電性を図りつつ、充分な機械的強度を発揮させることができる。   Since the portion of the piezoelectric body on which the secondary electrode is formed has a larger amplitude than the portion of the primary electrode, the conductive rubber layer itself may have a mechanical strength higher than that of the primary conductive rubber layer. desirable. When a metal (for example, silver) having a lower electric resistance is used as the conductive material for the conductive rubber layer on the primary side, the nonconductive metal layer that can ensure mechanical strength than the secondary conductive rubber layer. It is preferable to use a material (for example, carbon). In this case, on the secondary side, even if only two types of conductive rubber layer and insulating rubber layer are used, sufficient mechanical strength can be exhibited while achieving necessary conductivity.

圧電体の外面のうち、例えば厚み方向で対をなす2つの外面の片側だけに二次電極が形成されている場合、二次電極と反対側の外面とケースの内面との間に弾性部材を配置することができる。圧電体は、片方の面を弾性部材に支持され、もう片方の面を二次側の導電性ゴム層及び絶縁性ゴム層に支持されることで、これらに挟み込まれた状態となる。これにより、ケース内で圧電体をバランスよく支持することができ、圧電体に偏った力が加わるのを防止することができる。   For example, when the secondary electrode is formed only on one side of the two outer surfaces that form a pair in the thickness direction among the outer surfaces of the piezoelectric body, an elastic member is provided between the outer surface opposite to the secondary electrode and the inner surface of the case. Can be arranged. One surface of the piezoelectric body is supported by an elastic member, and the other surface is supported by a secondary conductive rubber layer and an insulating rubber layer, so that the piezoelectric body is sandwiched between them. Accordingly, the piezoelectric body can be supported in a balanced manner in the case, and it is possible to prevent the biased force from being applied to the piezoelectric body.

本発明によれば、導電性を有した弾性部材によって圧電体の電極と端子との間で必要な電気的導通を図りつつ、圧電体に生じる機械的な振動を吸収して安定した動作を実現することができる。さらに、導電性の弾性部材とは別の弾性部材を合わせて配置することで全体の機械的強度を高め、長期間にわたる使用に充分に耐えられる信頼性の高い圧電トランスを得ることができる。   According to the present invention, a stable operation is realized by absorbing mechanical vibration generated in the piezoelectric body while achieving necessary electrical conduction between the electrode and the terminal of the piezoelectric body by an elastic member having conductivity. can do. Furthermore, by arranging an elastic member different from the conductive elastic member together, the overall mechanical strength can be increased, and a highly reliable piezoelectric transformer that can sufficiently withstand long-term use can be obtained.

また、圧電トランスとしての製品単位で導電材料の使用量を低く抑えることで、必要な導電性を図りつつ、その製造コストを大幅に低減することができる。   Further, by suppressing the amount of the conductive material used in a product unit as a piezoelectric transformer, the manufacturing cost can be greatly reduced while achieving necessary conductivity.

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、一実施形態の圧電トランス100を構成要素に分解して示した斜視図である。また図2は、圧電トランス100を完成状態で示す水平断面図(図1中II−II断面)である。図1に示されているように、圧電トランス100は主に圧電セラミックス102及び樹脂ケース104を備えており、樹脂ケース104内に圧電セラミックス102を収容して構成されるものとなっている。なお、図1中の上方向は樹脂ケース104の底面側であり、圧電トランス100は全体として、樹脂ケース104の底面を回路基板(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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a piezoelectric transformer 100 according to an embodiment in an exploded manner. FIG. 2 is a horizontal sectional view (II-II section in FIG. 1) showing the piezoelectric transformer 100 in a completed state. As shown in FIG. 1, the piezoelectric transformer 100 mainly includes a piezoelectric ceramic 102 and a resin case 104, and the piezoelectric ceramic 102 is accommodated in the resin case 104. 1 is the bottom surface side of the resin case 104, and the piezoelectric transformer 100 is mounted as a whole with the bottom surface of the resin case 104 facing the mounting surface of a circuit board (not shown). The

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直方体形状(平板状)を挙げることができる。   The piezoelectric ceramic 2 is obtained by polarizing a piezoelectric body such as lead zirconate titanate ceramic (PZT). Although the shape of the piezoelectric ceramic 102 is not particularly limited, a rectangular parallelepiped shape (flat plate shape) can be given as an example here.

圧電セラミックス102の外面のうち、厚み方向で対になる両面には、それぞれ一次電極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106が形成されている。また圧電セラミックス102の外面には、厚み方向で対になる一方の面(図示に示される片面)において長手方向の他端部に二次電極108が形成されている。なお、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り形成されている。   A primary 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 106 is formed on the opposite side. Further, on the outer surface of the piezoelectric ceramic 102, a secondary electrode 108 is formed at the other end in the longitudinal direction on one surface (one surface shown in the figure) that is paired in the thickness direction. The primary electrode 106 and the secondary electrode 108 are formed on the outer surface of the piezoelectric ceramic 102 by, for example, screen printing using a metal paste.

樹脂ケース104の内部には収容部104aが形成されており、この収容部104aは樹脂ケース104の底面側にて開口している。なお図1には示されていないが、樹脂ケース104の開口は底面側のみであり、その上面(図1では下方に位置する)は閉塞されている。収容部104a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。収容部104aの周囲には側壁104bが形成されており、この側壁104bは圧電セラミックス102の縦方向の長さよりも僅かに高くなっている。   A housing portion 104 a is formed inside the resin case 104, and the housing portion 104 a is open on the bottom surface side of the resin case 104. Although not shown in FIG. 1, the opening of the resin case 104 is only on the bottom surface side, and the upper surface (located below in FIG. 1) is closed. In the accommodating part 104a, the piezoelectric ceramics 102 can be accommodated in a vertically placed posture (a state in which the side end surface around the waist is set upside down). A side wall 104 b is formed around the accommodating portion 104 a, and the side wall 104 b is slightly higher than the length of the piezoelectric ceramic 102 in the vertical direction.

樹脂ケース104には、収容部104a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、収容部104a内から側壁104bを外側へ向かって一定の幅で抉り取る(窪ませる)ようにして形成されている。このうち2つの凹部104c,104dは、収容部104a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、これら凹部104c,104dは互いに同一(対称)形状である。なお、その他の凹部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、一方の凹部104eに比較して他方の凹部104fは小さい形状である。   The resin case 104 is provided with recesses 104c, 104d, 104e, and 104f at four locations in the accommodating portion 104a. All of these four concave portions 104c to 104f are formed so as to scoop (depress) the side wall 104b from the inside of the accommodating portion 104a toward the outside with a certain width. Of these, the two concave portions 104c and 104d are in a positional relationship facing each other with the piezoelectric ceramic 102 interposed therebetween in the accommodating portion 104a, and the concave portions 104c and 104d have the same (symmetric) shape. The other recesses 104e and 104f are also in a positional relationship facing each other with the piezoelectric ceramic 102 interposed therebetween, but the other recess 104f is smaller than the one recess 104e.

また樹脂ケース104には、合計で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内で圧電セラミックス102の一次電極106に対向して配置されている。また残りの端子114は、樹脂ケース104内で圧電セラミックス102の二次電極108に対向して配置されている。樹脂ケース104には、図示しない天板を貫通して側壁104b内を上下方向に延びる挿通溝104gが形成されており、3本の端子110,112,114はそれぞれ対応する挿通溝104gに挿通された状態で樹脂ケース104に設置されている。各挿通溝104gの内法は端子110,112,114の太さよりも僅かに小さく設定されているため、各端子110,112,114は挿通溝104g内で締まり嵌めの状態に固定される。   The resin case 104 is provided with a total of three terminals 110, 112, and 114. Among these, the two terminals 110 and 112 are disposed in the resin case 104 so as to face the primary electrode 106 of the piezoelectric ceramic 102. Further, the remaining terminals 114 are arranged in the resin case 104 so as to face the secondary electrode 108 of the piezoelectric ceramic 102. The resin case 104 is formed with insertion grooves 104g that penetrate a top plate (not shown) and extend in the vertical direction in the side wall 104b. The three terminals 110, 112, and 114 are respectively inserted into the corresponding insertion grooves 104g. It is installed in the resin case 104 in a state where Since the inner method of each insertion groove 104g is set to be slightly smaller than the thickness of the terminals 110, 112, 114, each terminal 110, 112, 114 is fixed in an interference fit state in the insertion groove 104g.

また挿通溝104gは、収容部104a内で凹部104c,104d,104eと連通している。すなわち、収容部104a内からみると、挿通溝104gは各凹部104c,104d,104eの内面にて側壁104bをさらに外側へ溝状に抉り取る(窪ませる)ようにして形成されている。このため端子110,112,114が挿通溝104gに挿通された状態で、各端子110,112,114の側面が凹部104c,104d,104e内に露出している。   The insertion groove 104g communicates with the recesses 104c, 104d, and 104e in the accommodating portion 104a. That is, when viewed from the inside of the accommodating portion 104a, the insertion groove 104g is formed so as to scoop (depress) the side wall 104b further outward in a groove shape on the inner surface of each recess 104c, 104d, 104e. Therefore, the side surfaces of the terminals 110, 112, and 114 are exposed in the recesses 104c, 104d, and 104e in a state where the terminals 110, 112, and 114 are inserted into the insertion grooves 104g.

収容部104a内に圧電セラミックス102が収容された状態で、互いに対をなす2つの凹部104c,104dにはそれぞれ導電体ブロック116が設置されており、その他の凹部104eには別の導電体ブロック120が設置されている。また、残りの凹部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。圧電セラミックス102は、樹脂ケース104内で2つの導電体ブロック116の間、そして導電体ブロック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。   In the state in which the piezoelectric ceramic 102 is accommodated in the accommodating portion 104a, the conductor block 116 is installed in each of the two recesses 104c and 104d that make a pair, and another conductor block 120 is disposed in the other recess 104e. Is installed. A block-like silicone rubber 122 is installed in the remaining recess 104f. The piezoelectric ceramic 102 is held in the resin case 104 in a state of being sandwiched between the two conductor blocks 116 and between the conductor block 120 and the silicone rubber 122.

また図2に示されているように、圧電セラミックス102は例えばシリコーン接着剤124を用いて樹脂ケース104に接着される。なお、収容部104a内には圧電セラミックス102を両側から案内する突起状のリブ104hが形成されており、シリコーン接着剤124はリブ104hを覆い隠すようにして樹脂ケース104内に充填されている。   As shown in FIG. 2, the piezoelectric ceramic 102 is bonded to the resin case 104 using, for example, a silicone adhesive 124. A protruding rib 104h for guiding the piezoelectric ceramic 102 from both sides is formed in the housing portion 104a, and the silicone adhesive 124 is filled in the resin case 104 so as to cover the rib 104h.

導電体ブロック116,120は導電性を有したゴム材料を有しており、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。樹脂ケース104内で圧電セラミックス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ている。以下、導電体ブロック116,120について詳細に説明する。   The conductor blocks 116 and 120 have a rubber material having conductivity, and in addition to the elasticity of silicone rubber as a base material, the conductor blocks 116 and 120 also have conductivity by a conductive material kneaded therein. . In the resin case 104, the primary electrode 106 and the secondary electrode 108 of the piezoelectric ceramic 102 and the terminals 110, 112, and 114 are electrically connected through conductor blocks 116 and 120, respectively. Hereinafter, the conductor blocks 116 and 120 will be described in detail.

図3は、図2に示される一次側の導電体ブロック116を中心とした部分の拡大図である。2つの導電体ブロック116は、それぞれ樹脂ケース104内で圧電セラミックス102の一次電極106と端子110,112との間に配置されている。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。   FIG. 3 is an enlarged view of a portion around the primary-side conductor block 116 shown in FIG. The two conductor blocks 116 are respectively disposed between the primary electrode 106 of the piezoelectric ceramic 102 and the terminals 110 and 112 in the resin case 104. At this time, the conductor block 116 is fitted into the corresponding recesses 104c and 104d, and is compressed (press-fitted) between the primary electrode 106 and the terminals 110 and 112.

導電体ブロック116は、例えば大きく分けて導電性部材116aと弾性保持部材116bから構成されている。図3に示される水平断面でみると、導電体ブロック116は導電性部材116aを中間層として、その両側に弾性保持部材116bの保持層が積層された構造である。なお、ここでいう積層の方向は、圧電セラミックス102の外面に沿う方向(長手方向)である。   The conductor block 116 is roughly composed of, for example, a conductive member 116a and an elastic holding member 116b. As seen in the horizontal cross section shown in FIG. 3, the conductor block 116 has a structure in which a conductive member 116a is used as an intermediate layer, and holding layers of elastic holding members 116b are laminated on both sides thereof. Here, the direction of lamination is a direction along the outer surface of the piezoelectric ceramic 102 (longitudinal direction).

導電体ブロック116の長手方向(図3中の上下方向)でみた両端面の位置では、導電性部材116aの端面が一次電極106と端子110,112のそれぞれに密着した状態にある。また、その両側では弾性保持部材116bの端面が一次電極106と凹部104c,104dの内面にそれぞれ密着している。上記のように導電体ブロック116は全体として圧縮された状態にあるので、その反発力で導電性部材116aの両端面と一次電極106又は端子110,112とが強く圧着されている。したがって、導電性部材116aと一次電極106との間、又は導電性部材116aと端子110,112との間の電気的な接触抵抗が軽減されている。   At the positions of both end faces in the longitudinal direction of the conductor block 116 (vertical direction in FIG. 3), the end faces of the conductive member 116a are in close contact with the primary electrode 106 and the terminals 110 and 112, respectively. On both sides, the end face of the elastic holding member 116b is in close contact with the primary electrode 106 and the inner surfaces of the recesses 104c and 104d. Since the conductor block 116 is in a compressed state as a whole as described above, both end surfaces of the conductive member 116a and the primary electrode 106 or the terminals 110 and 112 are strongly pressed by the repulsive force. Therefore, the electrical contact resistance between the conductive member 116a and the primary electrode 106 or between the conductive member 116a and the terminals 110 and 112 is reduced.

次に図4は、図2に示される二次側の導電体ブロック120及びシリコーンゴム122を中心とした部分の拡大図である。このうち導電体ブロック120は、樹脂ケース104内で圧電セラミックス102の二次電極108と端子114との間に配置されている。またシリコーンゴム122は、二次電極108と反対側の圧電セラミックス102の外面と側壁104bとの間に配置されている。このとき導電体ブロック120は凹部104e内に嵌め込まれており、二次電極108と端子114との間で圧縮(圧入)された状態にある。またシリコーンゴム122についても凹部104f内に嵌め込まれており、圧電セラミックス102の外面と側壁104bとの間で圧縮(圧入)されている。   Next, FIG. 4 is an enlarged view of a portion around the secondary side conductor block 120 and the silicone rubber 122 shown in FIG. Among these, the conductor block 120 is disposed between the secondary electrode 108 and the terminal 114 of the piezoelectric ceramic 102 in the resin case 104. The silicone rubber 122 is disposed between the outer surface of the piezoelectric ceramic 102 opposite to the secondary electrode 108 and the side wall 104b. At this time, the conductor block 120 is fitted in the recess 104e and is compressed (press-fitted) between the secondary electrode 108 and the terminal 114. The silicone rubber 122 is also fitted in the recess 104f and is compressed (pressed) between the outer surface of the piezoelectric ceramic 102 and the side wall 104b.

導電体ブロック120は、単純に導電性ゴム層120aとシリコーンゴム層120bの2つの層から構成されている。これら導電性ゴム層120aとシリコーンゴム層120bとは、樹脂ケース104の深さ方向(端子114の長手方向)へ交互に積層された構造である。図4に示される水平断面では、導電性ゴム層120a又はシリコーンゴム層120bのいずれかの断面のみが示されており、断面方向の関係上、その積層構造は図示されていない。なお、これらの積層構造については別の図面を参照しつつ、さらに後述する。   The conductor block 120 is simply composed of two layers, a conductive rubber layer 120a and a silicone rubber layer 120b. The conductive rubber layer 120a and the silicone rubber layer 120b have a structure in which the resin case 104 is alternately stacked in the depth direction (longitudinal direction of the terminal 114). In the horizontal cross section shown in FIG. 4, only the cross section of either the conductive rubber layer 120a or the silicone rubber layer 120b is shown, and the laminated structure is not shown because of the cross-sectional direction. These laminated structures will be further described later with reference to another drawing.

導電体ブロック120の長手方向(図4中の上下方向)でみた両端面の位置では、導電性ゴム層120a及びシリコーンゴム層120bの端面が二次電極108と端子114のそれぞれに密着した状態にある。導電体ブロック120もまた全体として圧縮された状態にあるので、その反発力で導電性ゴム層120aの両端面と二次電極108又は端子114とが強く圧着されている。したがって、ここでも導電性ゴム層120aと二次電極108との間、又は導電性ゴム層120aと端子114との間の電気的な接触抵抗が軽減されている。   At the positions of both end faces of the conductor block 120 in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 4), the end faces of the conductive rubber layer 120a and the silicone rubber layer 120b are in close contact with the secondary electrode 108 and the terminal 114, respectively. is there. Since the conductor block 120 is also in a compressed state as a whole, both end faces of the conductive rubber layer 120a and the secondary electrode 108 or the terminal 114 are strongly pressed by the repulsive force. Therefore, the electrical contact resistance between the conductive rubber layer 120a and the secondary electrode 108 or between the conductive rubber layer 120a and the terminal 114 is also reduced here.

〔一次側〕
図5は、一次側の導電体ブロック116を単独で示す図である。図5中(A)は導電体ブロック116の斜視図であり、図5中(B)はその縦断面図(B−B断面)である。
[Primary side]
FIG. 5 is a diagram showing the primary-side conductor block 116 alone. 5A is a perspective view of the conductor block 116, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view (BB cross section) thereof.

上記のように、先ず導電体ブロック116は、中央に導電性部材116aの導電層を挟み、その両側に弾性保持部材116bの保持層を形成した積層構造を有する。本実施形態では、さらに導電性部材116aそのものが多層構造(ゼブラ構造)を有しており、ここでは導電性ゴム層116cと絶縁性のシリコーンゴム層116dとが上下方向に積層された構造を有する。   As described above, the conductor block 116 has a laminated structure in which the conductive layer of the conductive member 116a is sandwiched at the center and the holding layers of the elastic holding member 116b are formed on both sides thereof. In the present embodiment, the conductive member 116a itself has a multilayer structure (zebra structure). Here, the conductive rubber layer 116c and the insulating silicone rubber layer 116d are stacked in the vertical direction. .

〔一次側導電性ゴム層(第1の弾性部材),一次側絶縁性ゴム層(第2の弾性部材)〕
このうち導電性ゴム層116cは、例えばシリコーンゴムを母材として、その中に銀(Ag)を練り込んで導電性及び弾性を持たせたものである。またシリコーンゴム層116dは、単純にシリコーンゴムを材料としたものであり、導電性部材116aの中で特に導電性を発揮するものではない。このようなシリコーンゴム層116dは、導電性部材116aの積層内で導電性ゴム層116cを保持するとともに、全体としての機械的強度を向上するのに寄与している。
[Primary side conductive rubber layer (first elastic member), primary side insulating rubber layer (second elastic member)]
Of these, the conductive rubber layer 116c is made of, for example, silicone rubber as a base material and kneaded with silver (Ag) therein to provide conductivity and elasticity. The silicone rubber layer 116d is simply made of silicone rubber, and does not exhibit electrical conductivity among the conductive members 116a. Such a silicone rubber layer 116d holds the conductive rubber layer 116c in the stack of the conductive members 116a and contributes to improving the overall mechanical strength.

上記のように導電性ゴム層116cとシリコーンゴム層116dとは、それぞれ対応する端子110,112の長手方向でみて交互に重なり合った積層構造を有している。また、導電性部材116aの幅Wは、凹部104c,104d内で露出する端子110,112の外面の幅よりも僅かに大きい。この場合、端子110,112の長手方向に対して1つ1つの導電性ゴム層116cが交差(略直交)するため、導電性部材116aの中で全ての導電性ゴム層116cの端面が端子110,112の外面に接触し、それだけ全体としての電気抵抗を小さくすることができる。   As described above, the conductive rubber layer 116c and the silicone rubber layer 116d have a laminated structure in which they overlap each other when viewed in the longitudinal direction of the corresponding terminals 110 and 112, respectively. In addition, the width W of the conductive member 116a is slightly larger than the width of the outer surface of the terminals 110 and 112 exposed in the recesses 104c and 104d. In this case, each conductive rubber layer 116c intersects (substantially orthogonal) with each other in the longitudinal direction of the terminals 110 and 112, so that the end surfaces of all the conductive rubber layers 116c in the conductive member 116a are the terminal 110 , 112 can be brought into contact with each other, and the electrical resistance as a whole can be reduced accordingly.

〔弾性保持部材(第2の弾性部材)〕
導電性部材116aの両側に位置する弾性保持部材116bもまた、例えば単純なシリコーンゴムを材料とするものである。このような弾性保持部材116bは導電体ブロック116の中で導電性部材116aを両側から保持することで、導電体ブロック116の全体としての機械的強度を向上させている。また導電性部材116aの両側に弾性保持部材116bが配置されていることで、導電体ブロック116が全体として取り扱い容易な外形(大きさ、容積)を有することになる。
[Elastic holding member (second elastic member)]
The elastic holding members 116b located on both sides of the conductive member 116a are also made of, for example, simple silicone rubber. Such an elastic holding member 116b holds the conductive member 116a from both sides in the conductor block 116, thereby improving the mechanical strength of the conductor block 116 as a whole. Further, since the elastic holding members 116b are arranged on both sides of the conductive member 116a, the conductor block 116 has an outer shape (size, volume) that is easy to handle as a whole.

〔二次側〕
次に図6は、二次側の導電体ブロック120を単独で示す図である。図6中(A)は導電体ブロック120の斜視図であり、図6中(B)はその縦断面図(B−B断面)である。
〔Secondary side〕
Next, FIG. 6 is a view showing the secondary-side conductor block 120 alone. 6A is a perspective view of the conductor block 120, and FIG. 6B is a longitudinal sectional view (BB cross section) thereof.

〔二次側導電性ゴム層(第1の弾性部材),二次側絶縁性ゴム層(第2の弾性部材)〕
上記のように導電体ブロック120は、導電性ゴム層120aの導電層とシリコーンゴム層120bの保持層とを交互に重ね合わせた積層構造(ゼブラ構造)を有する。
[Secondary conductive rubber layer (first elastic member), Secondary insulating rubber layer (second elastic member)]
As described above, the conductor block 120 has a laminated structure (zebra structure) in which the conductive layer of the conductive rubber layer 120a and the holding layer of the silicone rubber layer 120b are alternately stacked.

このうち導電性ゴム層120aは、例えばシリコーンゴムを母材として、その中に炭素微粒子を練り込んで導電性及び弾性を持たせたものである。またシリコーンゴム層120bは、例えば単純にシリコーンゴムを材料としたものであり、導電体ブロック120の中で特に導電性を発揮するものではない。このようなシリコーンゴム層120bは、導電体ブロック120の積層内で導電性ゴム層120aを保持するとともに、全体としての機械的強度を向上するのに寄与している。   Of these, the conductive rubber layer 120a is made by, for example, using silicone rubber as a base material, and kneading carbon fine particles therein to impart conductivity and elasticity. Further, the silicone rubber layer 120 b is simply made of, for example, silicone rubber, and does not exhibit electrical conductivity in the conductor block 120. Such a silicone rubber layer 120b contributes to holding the conductive rubber layer 120a in the stack of the conductor blocks 120 and improving the overall mechanical strength.

上記のように導電性ゴム層120aとシリコーンゴム層120bとは、対応する端子114の長手方向でみて交互に重なり合った積層構造を有している。また、導電体ブロック120全体の幅Wは、凹部104e内で露出する端子114の外面の幅よりも充分に大きい。この場合、端子114の長手方向に対して導電性ゴム層120aの1つ1つの層が交差(略直交)するため、導電体ブロック120の中で全ての導電性ゴム層120aの端面を端子114の外面に接触させることができ、それだけ全体としての電気抵抗を小さくすることができる。なお二次電極108に対応する導電体ブロック120は、導電性ゴム層120aの幅Wが全体の幅に等しいため、そのままで取り扱い容易な外形(大きさ、容積)を有している。   As described above, the conductive rubber layer 120a and the silicone rubber layer 120b have a laminated structure in which they are alternately overlapped when viewed in the longitudinal direction of the corresponding terminal 114. Further, the width W of the entire conductor block 120 is sufficiently larger than the width of the outer surface of the terminal 114 exposed in the recess 104e. In this case, each of the conductive rubber layers 120a intersects (substantially orthogonal) with each other in the longitudinal direction of the terminals 114, so that the end surfaces of all the conductive rubber layers 120a in the conductor block 120 are connected to the terminals 114. The overall electrical resistance can be reduced by that amount. The conductor block 120 corresponding to the secondary electrode 108 has an outer shape (size, volume) that is easy to handle as it is because the width W of the conductive rubber layer 120a is equal to the entire width.

〔弾性部材〕
上記のように二次電極108は、圧電セラミックス102の片側の面だけに形成されているため、これに対応する導電体ブロック120は1つだけでよい。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、本実施形態のように二次電極108と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。このようなシリコーンゴム122は、樹脂ケース104内で導電体ブロック120とともに圧電セラミックス102を両面から挟み込み、その動作時に生じる機械的な振動を吸収するのに寄与する。
[Elastic member]
As described above, since the secondary electrode 108 is formed only on one surface of the piezoelectric ceramic 102, only one conductor block 120 is required. However, since the conductor block 120 is compressed between the secondary electrode 108 and the terminal 114, considering the balance in the resin case 104, the conductor block 120 is opposite to the secondary electrode 108 as in the present embodiment. Silicone rubber 122 is also preferably disposed on the surface. Such a silicone rubber 122 sandwiches the piezoelectric ceramics 102 from both sides together with the conductor block 120 in the resin case 104, and contributes to absorbing mechanical vibration generated during the operation.

以上が本実施形態の圧電トランス100の構造に関する説明である。このような圧電トランス100は、上記のように回路基板に実装された状態で、各端子110,112,114が配線パターンに接続される。そして、端子110,112を通じて一次電極106に入力電圧が印加される際、一次側の導電体ブロック116が電気的な導通を行うとともに、圧電セラミックス102に生じる機械的な振動を吸収する役割を果たす。また、圧電セラミックス102の機械的な振動によって変圧された出力電圧を二次電極108から端子114を通じて取り出す際、二次側の導電体ブロック120が電気的な導通を行うとともに、圧電セラミックス102に生じる機械的な振動を吸収する役割を果たす。   This completes the description of the structure of the piezoelectric transformer 100 of the present embodiment. In such a piezoelectric transformer 100, the terminals 110, 112, and 114 are connected to the wiring pattern in a state of being mounted on the circuit board as described above. When an input voltage is applied to the primary electrode 106 through the terminals 110 and 112, the primary-side conductor block 116 performs electrical conduction and absorbs mechanical vibration generated in the piezoelectric ceramic 102. . In addition, when the output voltage transformed by the mechanical vibration of the piezoelectric ceramic 102 is taken out from the secondary electrode 108 through the terminal 114, the secondary-side conductor block 120 conducts electrically and is generated in the piezoelectric ceramic 102. It plays a role in absorbing mechanical vibrations.

上述した本実施形態の圧電トランス100は、例えば以下の観点から優位性を発揮する。
(1)一次側と二次側とで別々の導電体ブロック116,120を使用し、特に一次側については金属(銀)を導電材とした導電性ゴム層116cを採用しているため、圧電セラミックス102に対して入力電圧を印加する際の電気抵抗をより低く抑えることができる。
The piezoelectric transformer 100 of the present embodiment described above exhibits superiority from the following viewpoints, for example.
(1) Since separate conductor blocks 116 and 120 are used for the primary side and the secondary side, and the conductive rubber layer 116c using a metal (silver) as a conductive material is adopted for the primary side, piezoelectric The electric resistance when applying an input voltage to the ceramics 102 can be further reduced.

(2)一次側及び二次側の各導電体ブロック116,120について、いずれも導電性ゴム層116c,120aとシリコーンゴム層116d,120bとが積層された構造(ゼブラ構造)であるため、全体の容積に占める導電材料(銀、炭素)の使用量を少なく抑えることができる。 (2) Since each of the conductor blocks 116 and 120 on the primary side and the secondary side has a structure (zebra structure) in which the conductive rubber layers 116c and 120a and the silicone rubber layers 116d and 120b are laminated, The amount of the conductive material (silver, carbon) that occupies the volume of can be reduced.

(3)さらに一次側については、導電体ブロック116全体を導電性部材116aと弾性保持部材116bの多層構造としているため、二次側と比較して全体の容積に占める導電材料(特に銀)の使用量をより少なく抑えることができる。 (3) Further, on the primary side, since the entire conductor block 116 has a multilayer structure of the conductive member 116a and the elastic holding member 116b, the conductive material (particularly silver) occupies the entire volume compared to the secondary side. The amount used can be reduced.

なお、一次側の導電体ブロック116が接触している位置は、圧電セラミックス102の長手方向でみた振動の節(振幅0の位置)に相当している。このため、一次電極106と導電体ブロック116との接触面では極端に大きな摩擦(せん断応力)は生じない。ただし、厳密にいうと振動の節は仮想的な直線(圧電セラミックス102の長手方向と直交する直線)上にしかなく、この直線上から僅かでも長手方向に外れると、それに伴って振幅が増えていくことになる。したがって、本実施形態のように導電性部材116aを振動の節の中心に配置し、その両側にシリコーンゴムの弾性保持部材116bを配置している構造であれば、節から外れた位置で生じる振動を良好に吸収することができる上、比較的強度の低い導電性部材116aを節に接触させることができるので、それによって全体としての耐久性を向上することができる。   The position where the primary-side conductor block 116 is in contact corresponds to a vibration node (position of amplitude 0) viewed in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic 102. For this reason, extremely large friction (shear stress) does not occur at the contact surface between the primary electrode 106 and the conductor block 116. Strictly speaking, however, the vibration node is only on a virtual straight line (a straight line perpendicular to the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic 102), and if it deviates slightly in the longitudinal direction from this straight line, the amplitude increases accordingly. Will go. Therefore, if the conductive member 116a is arranged at the center of the vibration node and the silicone rubber elastic holding members 116b are arranged on both sides as in the present embodiment, the vibration generated at a position off the node. Can be satisfactorily absorbed, and the conductive member 116a having a relatively low strength can be brought into contact with the node, whereby the overall durability can be improved.

ただし、樹脂ケース104内で圧電セラミックス102の一次側(一次電極106)を振動の節で固定する場合、その固定部材は弾性を有していなくてもよい。この場合、少なくとも二次側(二次電極108)の固定部材が導電性を有する弾性部材(導電体ブロック120)であればよく、一次側の導電体ブロック116に代えて弾性を有しない導電性の固定部材を介在させてもよいし、両側の端子110,112の間隔を狭めて一次電極106と接触させてもよい。   However, when the primary side (primary electrode 106) of the piezoelectric ceramic 102 is fixed at the vibration node in the resin case 104, the fixing member may not have elasticity. In this case, at least the fixing member on the secondary side (secondary electrode 108) may be an elastic member (conductor block 120) having conductivity, and the conductive member having no elasticity instead of the conductor block 116 on the primary side. These fixing members may be interposed, or the distance between the terminals 110 and 112 on both sides may be narrowed to contact the primary electrode 106.

また本実施形態では、一次側に比較して振幅の大きい二次側の導電体ブロック120について、導電性ゴム層120aを炭素微粒子入りのシリコーンゴムで構成し、これを単純なシリコーンゴム層120bで保持した構造を採用しているため、全体としての導電性を持たせながら充分な機械的強度を確保することができる。   In the present embodiment, for the secondary side conductor block 120 having a larger amplitude than the primary side, the conductive rubber layer 120a is composed of silicone rubber containing carbon fine particles, and this is formed by a simple silicone rubber layer 120b. Since the retained structure is employed, sufficient mechanical strength can be ensured while providing overall conductivity.

〔別実施形態〕
図7は、一実施形態とは別(第2例)の導電体ブロック216を単独で示す図である。この導電体ブロック216は、例えば一実施形態で挙げた一次側の導電体ブロック116に代えて使用することができるものである。図7中(A)は導電体ブロック216の斜視図であり、図7中(B)はその縦断面図(B−B断面)である。なお図中、一実施形態と共通の事項については同じ符号を付し、その重複した説明を省略するものとする。
[Another embodiment]
FIG. 7 is a diagram independently showing a conductor block 216 different from the embodiment (second example). The conductor block 216 can be used in place of, for example, the primary-side conductor block 116 described in the embodiment. 7A is a perspective view of the conductor block 216, and FIG. 7B is a longitudinal sectional view (BB cross section). In addition, in the figure, the same code | symbol is attached | subjected about the matter which is common with one Embodiment, and the duplicate description shall be abbreviate | omitted.

第2例の導電体ブロック216は、中央に導電性部材116aの導電層を挟み、その両側及び上下にそれぞれ弾性保持部材116bの保持層を形成した構造を有する。この第2例では両側に加えて上下にも弾性保持部材116bが配置されているため、それだけ導電性部材116a全体の大きさは小さくなる。したがって、導電性部材116aとして必要な導電性を得ながら、全体として導電材料の使用量をさらに少なく抑えることができる。また第2例では、弾性保持部材116bが導電性部材116aを周囲から保持することで、導電体ブロック116の全体としての機械的強度をさらに向上させている。   The conductor block 216 of the second example has a structure in which the conductive layer of the conductive member 116a is sandwiched in the center, and the holding layers of the elastic holding member 116b are formed on both sides and top and bottom, respectively. In the second example, since the elastic holding members 116b are arranged on the upper and lower sides in addition to the both sides, the overall size of the conductive member 116a is reduced accordingly. Therefore, it is possible to further reduce the amount of the conductive material used as a whole while obtaining the necessary conductivity as the conductive member 116a. In the second example, the elastic holding member 116b holds the conductive member 116a from the periphery, thereby further improving the mechanical strength of the conductor block 116 as a whole.

この他にも、導電性部材116aと端子110,112との電気的な接続関係が得られていれば、導電性部材116aの片側だけに弾性保持部材116bを配置した構造を採用することもできる。   In addition, as long as an electrical connection relationship between the conductive member 116a and the terminals 110 and 112 is obtained, a structure in which the elastic holding member 116b is disposed only on one side of the conductive member 116a can be employed. .

本発明は上述した実施形態に制約されることなく、種々に変形して実施可能である。実施形態では一次側と二次側とで別々の導電体ブロック116,120を使用しているが、両者を共通のものとしてもよいし、あるいは一次側と二次側とで導電体ブロック116,120を入れ替えてもよい。   The present invention can be implemented with various modifications without being limited to the above-described embodiments. In the embodiment, separate conductor blocks 116 and 120 are used on the primary side and the secondary side, but both may be common, or the conductor blocks 116 and 120 may be shared on the primary side and the secondary side. 120 may be replaced.

また、各導電体ブロック116,120での導電性ゴム層116c,120aの積層数には特に制約がなく、必要な導電性(電気抵抗)が得られていれば、導電性ゴム層116c,120aの積層数や層厚を適宜変更することが可能である。   Further, the number of conductive rubber layers 116c and 120a stacked in each of the conductor blocks 116 and 120 is not particularly limited, and the conductive rubber layers 116c and 120a can be provided if necessary conductivity (electric resistance) is obtained. The number of stacked layers and the layer thickness can be changed as appropriate.

その他、実施形態で挙げた部材や部品等の形状や構造はあくまで好ましい例示であり、これらを適宜変形して本発明を実施可能であることはいうまでもない。   In addition, the shapes and structures of the members and parts described in the embodiments are merely preferred examples, and it goes without saying that the present invention can be implemented by appropriately modifying them.

一実施形態の圧電トランスを構成要素に分解して示した斜視図である。It is the perspective view which decomposed | disassembled and showed the piezoelectric transformer of one Embodiment to the component. 圧電トランスを完成状態で示す水平断面図(図1中II−II断面)である。It is a horizontal sectional view (II-II section in Drawing 1) which shows a piezoelectric transformer in a completed state. 図2中、一次側の導電体ブロックを中心とした部分の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion around a primary-side conductor block in FIG. 2. 図2中、二次側の導電体ブロック及びシリコーンゴムを中心とした部分の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion around a secondary side conductor block and silicone rubber in FIG. 2. 一次側の導電体ブロックを単独で示す図である。It is a figure which shows the conductor block of a primary side independently. 二次側の導電体ブロックを単独で示す図である。It is a figure which shows the electric conductor block of a secondary side independently. 第2例の導電体ブロックを単独で示す図である。It is a figure which shows the conductor block of a 2nd example independently.

符号の説明Explanation of symbols

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
106 一次電極
108 二次電極
110,112,114 端子
116,120 導電体ブロック
116a 導電性部材
116b 弾性保持部材
116c 導電性ゴム層
116d シリコーンゴム層
120a 導電性ゴム層
120b シリコーンゴム層
122 シリコーンゴム
100 Piezoelectric Transformer 102 Piezoelectric Ceramics (Piezoelectric Body)
104 Resin case 106 Primary electrode 108 Secondary electrode 110, 112, 114 Terminal 116, 120 Conductor block 116a Conductive member 116b Elastic holding member 116c Conductive rubber layer 116d Silicone rubber layer 120a Conductive rubber layer 120b Silicone rubber layer 122 Silicone Rubber

Claims (3)

互いに対をなす2つの外面にそれぞれ一次電極が形成されるとともに、これら一次電極とは別の位置で外面に二次電極が形成された圧電体と、
前記圧電体を収容するケースと、
前記ケースに前記圧電体が収容された状態で前記圧電体の一次電極及び二次電極にそれぞれ対向して配置され、前記ケース外で前記圧電体との導通をとるための複数の端子と、
前記ケース内で前記圧電体の各一次電極とこれに対向する前記端子との間に圧入して配置され、前記一次電極及び前記端子の双方に接触してこれらを相互に導通させる導電性を有した一次側導電性ゴム層と、
前記一次側導電性ゴム層に重ね合わせられた状態で前記ケース内で前記圧電体の各一次電極とこれに対向する前記端子との間に圧入して配置され、前記一次電極及び前記端子の双方に接触した状態で前記導電性ゴム層を保持する一次側絶縁性ゴム層と、
前記一次側導電性ゴム層及び前記一次側絶縁性ゴム層とともに前記ケース内で前記圧電体の各一次電極とこれに対向する前記端子との間に圧入して配置され、少なくとも前記一次電極に接触した状態で前記一次側導電性ゴム層及び前記一次側絶縁性ゴム層をともに保持する弾性保持部材と
を備えたことを特徴とする圧電トランス。
A piezoelectric body in which a primary electrode is formed on each of two outer surfaces that are paired with each other, and a secondary electrode is formed on the outer surface at a position different from these primary electrodes,
A case for housing the piezoelectric body;
A plurality of terminals arranged to face the primary electrode and the secondary electrode of the piezoelectric body in a state where the piezoelectric body is accommodated in the case, and to conduct with the piezoelectric body outside the case;
In the case, the piezoelectric body is press-fitted between each primary electrode of the piezoelectric body and the terminal facing the piezoelectric body, and has electrical conductivity to contact both the primary electrode and the terminal and to make them mutually conductive. Primary side conductive rubber layer,
In the state of being overlaid on the primary-side conductive rubber layer, the case is press-fitted between each primary electrode of the piezoelectric body and the terminal facing the piezoelectric body in the case, and both the primary electrode and the terminal A primary-side insulating rubber layer that holds the conductive rubber layer in contact with
The primary side conductive rubber layer and the primary side insulating rubber layer are disposed in the case so as to be press-fitted between each primary electrode of the piezoelectric body and the terminal facing the primary electrode, and at least contact the primary electrode. A piezoelectric transformer, comprising: an elastic holding member that holds both the primary side conductive rubber layer and the primary side insulating rubber layer in a state of being formed.
請求項に記載の圧電トランスにおいて、
前記ケース内で前記圧電体の二次電極とこれに対向する前記端子との間に圧入して配置され、前記二次電極及び前記端子の双方に接触してこれらを相互に導通させる導電性を有した二次側導電性ゴム層と、
前記二次側導電性ゴム層に重ね合わせられた状態で前記ケース内で前記圧電体の二次電極とこれに対向する前記端子との間に圧入して配置され、前記二次電極及び前記端子の双方に接触した状態で前記二次側導電性ゴム層を保持する二次側絶縁性ゴム層と
をさらに備えたことを特徴とする圧電トランス。
The piezoelectric transformer according to claim 1 ,
In the case, the piezoelectric electrode is placed between the secondary electrode of the piezoelectric body and the terminal facing the piezoelectric body, and has electrical conductivity that makes contact with both the secondary electrode and the terminal so that they are electrically connected to each other. A secondary conductive rubber layer,
The secondary electrode and the terminal are disposed by being press-fitted between the secondary electrode of the piezoelectric body and the terminal facing the piezoelectric body in the case in a state of being superimposed on the secondary conductive rubber layer. And a secondary insulating rubber layer that holds the secondary conductive rubber layer in contact with both of the piezoelectric transformers.
請求項に記載の圧電トランスにおいて、
前記圧電体が有する外面のうち、前記二次電極と反対側の外面と前記ケースの内面との間に介在して配置され、この位置で前記二次側導電性ゴム層及び前記二次側絶縁性ゴム層とともに前記ケース内で前記圧電体を支持する弾性部材をさらに備えたことを特徴とする圧電トランス。
The piezoelectric transformer according to claim 2 ,
Of the outer surface of the piezoelectric body, it is disposed between the outer surface opposite to the secondary electrode and the inner surface of the case, and at this position, the secondary conductive rubber layer and the secondary side insulation A piezoelectric transformer, further comprising an elastic member that supports the piezoelectric body in the case together with a conductive rubber layer.
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