JPH08139384A - Method of mounting cylindrical piezoelectric transformer - Google Patents

Method of mounting cylindrical piezoelectric transformer

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JPH08139384A
JPH08139384A JP6301423A JP30142394A JPH08139384A JP H08139384 A JPH08139384 A JP H08139384A JP 6301423 A JP6301423 A JP 6301423A JP 30142394 A JP30142394 A JP 30142394A JP H08139384 A JPH08139384 A JP H08139384A
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JP
Japan
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piezoelectric transformer
electrode
cylindrical piezoelectric
cylinder
output
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JP6301423A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Tamakai
俊之 玉飼
Yoichi Yamamoto
陽一 山本
Masahiro Okada
昌宏 岡田
Shigeru Sadamura
茂 定村
Yasuo Shimoda
康生 下田
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Hitachi Metals Ltd
Original Assignee
Hitachi Ferrite Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/301Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure

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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

PURPOSE: To connect electrodes on the inner surface of a cylindrical piezoelectric transformer to an external circuit easily by a method wherein the knots of vibration are held by support jigs which are fixed to a circuit board or to a board for supporting a piezoelectric transformer device and the outside surface input electrode of the piezoelectric transformer is connected to the external circuit with the metallic support jig. CONSTITUTION: A cylindrical piezoelectric transformer 1 whose input part is provided on one end of a cylindrical piezoelectric unit and whose output part is provided on the other end is fixed to a circuit board 5. At that time, the knots of its vibration are held and fixed by metallic or resin supporting jigs 6 and 7 which are fixed to a circuit board 5 or to a board exclusively for holding the piezoelectric transformer device 1. The metallic supporting jig 7 is also used for connecting an outside surface electrode 2 among input electrodes to an external circuit. Or, a protective case 9 which is made of insulating material and has a cavity in which the cylindrical piezoelectric transformer device 1 is housed is employed and protrusions 10 which is made of insulating material and which support and fix the knots of the vibration of the device are provided on the inner surface of the cavity of the protective case 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は電圧変換に用いられる
筒状の圧電トランスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylindrical piezoelectric transformer used for voltage conversion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、検討されてきた圧電トランスは図
17に示すような矩形平板状の、いわゆるローゼン型と
呼ばれるものが主であった。図中の圧電体内部の矢印は
分極の方向を示している。これに対して、例えば「特開
昭61―189678」に示される如く、筒状の圧電体
に入力電極と出力電極を設けて分極して入力部と出力部
を構成した、いわゆる筒状圧電トランスが提案されてい
る。図18にその一例を示す。図18a)は外観図、
b)は断面図である。この筒状圧電トランスは、片側に
入力外表面電極61と入力内表面電極62が形成され、
他の端面に出力電極63が形成されている。この筒状圧
電トランスは、同一出力の従来の平板状の圧電トランス
に比べて、回路基板上での占有面積を小さくできるとい
う利点がある。例を挙げれば、140kHz駆動、出力
1.5Wの一波長モードの圧電トランスの場合、従来の
平板型ではその圧電体素子の大きさは24×5×0.8
t(mm)程度であるが、筒状の場合にはその大きさは
24×外径3.0φ×内径2.0φ(mm)でよい。ト
ランジスタ、コンデンサ等電子部品の高さは3mm程度
のものが一般的であり、圧電トランスの厚みをあまり薄
くする必要はない。また素子の強度面で比較しても、円
筒形状は平板に比べてはるかに強度があり、外部からの
力に対して破損しにくい。さらに、円筒状素子の作成方
法についても、セラミックの成型方法の一種である押し
出し成型によって、簡単かつ安価に作成することが可能
である。このように、円筒形状の圧電トランスを採用し
て電圧変換回路を構成することは、コスト、信頼性の面
で有利な点が多い。
2. Description of the Related Art Piezoelectric transformers that have been studied in the past have mainly been of a rectangular flat plate type as shown in FIG. The arrow inside the piezoelectric body in the figure indicates the direction of polarization. On the other hand, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-189678, a so-called cylindrical piezoelectric transformer in which an input electrode and an output electrode are provided on a cylindrical piezoelectric body and polarized to form an input portion and an output portion. Is proposed. FIG. 18 shows an example thereof. Figure 18a) is an external view,
b) is a sectional view. In this cylindrical piezoelectric transformer, an input outer surface electrode 61 and an input inner surface electrode 62 are formed on one side,
The output electrode 63 is formed on the other end surface. This cylindrical piezoelectric transformer has an advantage that the area occupied on the circuit board can be made smaller than that of a conventional flat plate piezoelectric transformer having the same output. To give an example, in the case of a piezoelectric transformer of 140 kHz drive and an output of 1.5 W in one wavelength mode, the size of the piezoelectric element is 24 × 5 × 0.8 in the conventional flat plate type.
Although it is about t (mm), in the case of a tubular shape, the size may be 24 × outer diameter 3.0φ × inner diameter 2.0φ (mm). The height of electronic parts such as transistors and capacitors is generally about 3 mm, and it is not necessary to make the piezoelectric transformer too thin. In comparison with the strength of the element, the cylindrical shape is much stronger than the flat plate and is less likely to be damaged by an external force. Furthermore, the cylindrical element can be easily and inexpensively manufactured by extrusion molding, which is a kind of ceramic molding method. As described above, adopting the cylindrical piezoelectric transformer to configure the voltage conversion circuit has many advantages in terms of cost and reliability.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】現在の時点では筒状の
圧電トランスを実際に試作した例はほとんどなく、その
実装方法も明らかにされていない。前述の「特開昭61
―189678」においても、その実装方法、すなわち
素子の固定方法と外部回路への接続の仕方については明
記されていない。ローゼン型の圧電トランスの場合に
は、入力電極および出力電極にリード線を半田ごてによ
って半田付けし、さらにその振動の節を何らかの手段で
固定するという実装方法が一般的である。筒状圧電トラ
ンスの場合にも、筒外面の入力電極と発電部端面の出力
電極にリード線を半田ごてによって半田付けすることは
可能である。しかしリード線の半田付け工程は熟練を要
するものであり、しかも電極の半田付け部分の周辺で銀
電極が圧電体素子表面から剥離し易く信頼性に問題があ
った。さらに筒状圧電トランスの場合には、その入力部
の一対の入力電極の片方が筒の内表面に位置することに
なり、リード線を半田付けすること、特に素子の振動を
阻害しない節部分に半田付けすることは困難である。こ
の筒の内表面の電極をどのようにして容易に外部回路に
接続するかという問題を解決しなければならなかった。
本発明は、上記の課題を解決する筒状圧電トランスの実
装方法を提供する事を目的とする。
At present, there are almost no examples in which a cylindrical piezoelectric transformer is actually manufactured, and the mounting method thereof has not been clarified. The above-mentioned "JP-A-61"
In "-189678", the mounting method, that is, the method of fixing the element and the method of connecting to the external circuit are not specified. In the case of the Rosen type piezoelectric transformer, a mounting method is generally used in which lead wires are soldered to the input electrode and the output electrode with a soldering iron, and the node of the vibration is fixed by some means. Also in the case of the cylindrical piezoelectric transformer, it is possible to solder the lead wire to the input electrode on the outer surface of the cylinder and the output electrode on the end surface of the power generation unit with a soldering iron. However, the step of soldering the lead wire requires skill, and the silver electrode easily peels off from the surface of the piezoelectric element in the vicinity of the soldering portion of the electrode, and there is a problem in reliability. Furthermore, in the case of a cylindrical piezoelectric transformer, one of the pair of input electrodes of the input section is located on the inner surface of the cylinder, so soldering the lead wire, especially to the node section that does not hinder the vibration of the element. Soldering is difficult. The problem of how to easily connect the electrodes on the inner surface of the cylinder to the external circuit had to be solved.
An object of the present invention is to provide a mounting method for a cylindrical piezoelectric transformer that solves the above problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、筒状の圧電体
の一端に入力部を設け、他の端部に出力部を設けた筒状
圧電トランスを回路基板に固定する方法として、その振
動の節を、回路基板または圧電トランス素子保持用の専
用基板に固定されているところの金属製または樹脂製の
支持治具ではさんで固定し、該金属製支持治具が入力電
極のうちの外表面電極を外部回路に接続する役割を兼ね
ているものである。また本発明は、筒状圧電トランス素
子をその内部の空洞に収納する絶縁物からなる保護ケー
スを用い、この保護ケースが、素子の振動の節を支持し
固定するための絶縁物からなる突起をその空洞内面に備
えているものである。また本発明は、筒状圧電トランス
素子をその内部の空洞に収納する絶縁物からなる保護ケ
ースを用い、この保護ケースが、素子の振動の節を支持
し固定すると同時に、入力側の筒の外表面電極と外部回
路を接続する役割も果たすところの金属製の支持治具を
備えているものである。また本発明は、筒状圧電トラン
スの入力側の筒の内表面電極と外部回路の接続方法とし
て、弾力性を有する金属性の線材または薄板を折り曲げ
て筒内部に差し込み、これを筒内表面電極と接触させる
ものである。また本発明は、筒状圧電トランスの入力部
の筒の内表面電極と外部回路の接続方法として、筒の入
力部側の端面に導電性の膜を形成し、さらに該筒端面に
連続する筒外表面端部にも導電性の膜を形成し、かつ筒
外表面の入力外表面電極との間に導電性膜のない隙間を
設けることによって、筒内表面電極から筒外表面に引き
出される接続回路を形成するものである。また本発明
は、上記実装方法により筒の外表面端部に形成された筒
の入力部の内表面電極に接続している接続回路、または
筒の入力部の外表面電極のいずれかまたは両方にリード
線を巻き付けたのち、リード線と電極の間を半田付けす
ることによりリード線を電極に固定するものである。ま
た本発明は、筒状圧電トランスの出力部の端面の出力電
極と外部回路の接続方法として、あらかじめ出力電極の
筒端面に隣接する筒外表面の端部に出力電極に連絡して
いる接続回路を形成しておき、該接続回路にリード線を
巻き付けたのち、リード線と電極の間を半田付けするこ
とによりリード線を出力電極に固定するものである。ま
た本発明は、筒状圧電トランスの出力部の端面の出力電
極と外部回路の接続方法として、外部回路に接続される
導電体をあらかじめ出力電極面の近傍に、または電極面
に接触する位置に置き、この導電体と出力電極面の間を
導電接着剤等で電気的に接続し、かつ該筒状圧電トラン
スの素子の節を支持する支持治具、または支持のために
周囲部品に設けられた突起が、素子の表面に接触してい
るのみで素子表面に固定されていないものである。また
本発明は、半波長振動モード以外の振動モードで駆動さ
れる筒状圧電トランスにおいて、入出力電極を形成し分
極工程を完了したのち、振動の腹である出力側端面電極
からこの出力電極にもっとも近い位置にある振動の節に
いたる圧電体の筒の外表面上に、導電性塗料の印刷また
は金属薄膜の蒸着等により接続回路を形成し、この振動
の節をAとし、入力側電極内にある他の振動の節をBと
し、このA、Bの二カ所において導電性の部材を用いて
筒状圧電トランスを支持し、この支持点を通じて入出力
電極を外部回路と電気的に接続するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for fixing a cylindrical piezoelectric transformer having an input section at one end of a cylindrical piezoelectric body and an output section at the other end to a circuit board. The vibration node is fixed by a metal or resin supporting jig that is fixed to the circuit board or a dedicated substrate for holding the piezoelectric transformer element, and the metal supporting jig is fixed among the input electrodes. It also serves to connect the outer surface electrode to an external circuit. Further, the present invention uses a protective case made of an insulating material that houses a cylindrical piezoelectric transformer element in a cavity therein, and the protective case has a protrusion made of an insulating material for supporting and fixing a node of vibration of the element. It is provided on the inner surface of the cavity. Further, the present invention uses a protective case made of an insulating material for accommodating the cylindrical piezoelectric transformer element in a cavity inside thereof, and the protective case supports and fixes the vibration node of the element and, at the same time, protects the outside of the input side cylinder. It is provided with a metal support jig that also plays a role of connecting the surface electrode and an external circuit. Further, the present invention relates to a method of connecting an inner surface electrode of an input side cylinder of a cylindrical piezoelectric transformer and an external circuit, by bending a metallic wire or thin plate having elasticity and inserting it into the inside of the cylinder. To make contact with. The present invention also provides a method of connecting an inner surface electrode of a cylinder of an input portion of a cylindrical piezoelectric transformer to an external circuit, by forming a conductive film on an end surface of the cylinder on the input portion side, and further connecting the cylinder end surface with a conductive film. Connection that is drawn from the in-cylinder surface electrode to the outer surface of the cylinder by forming a conductive film also at the outer surface end and providing a gap without a conductive film between the outer surface of the cylinder and the input outer surface electrode It forms a circuit. Further, the present invention provides either or both of a connection circuit connected to an inner surface electrode of a cylinder input portion formed at an outer surface end portion of the cylinder by the mounting method, or an outer surface electrode of a cylinder input portion. After winding the lead wire, the lead wire and the electrode are soldered to fix the lead wire to the electrode. The present invention also relates to a method for connecting an output electrode on an end face of an output portion of a cylindrical piezoelectric transformer to an external circuit, in which a connection circuit is connected in advance to an end of an outer surface of the cylinder adjacent to the end face of the cylinder of the output electrode. Is formed, a lead wire is wound around the connection circuit, and then the lead wire and the electrode are soldered to fix the lead wire to the output electrode. Further, the present invention provides a method for connecting an output electrode on an end surface of an output portion of a cylindrical piezoelectric transformer to an external circuit, in which a conductor to be connected to the external circuit is preliminarily provided in the vicinity of the output electrode surface or at a position in contact with the electrode surface. Placed on a supporting jig for electrically connecting the conductor and the output electrode surface with a conductive adhesive or the like and for supporting the node of the element of the cylindrical piezoelectric transformer, or on a peripheral component for supporting. The protrusions contact only the surface of the element and are not fixed to the element surface. Further, according to the present invention, in a cylindrical piezoelectric transformer driven in a vibration mode other than the half-wave vibration mode, after the input / output electrodes are formed and the polarization process is completed, the output side end face electrode, which is the antinode of vibration, is transferred to this output electrode. A connection circuit is formed on the outer surface of the cylinder of the piezoelectric body that reaches the nearest vibration node by printing conductive paint or vapor deposition of a metal thin film. The other node of vibration is B, and the cylindrical piezoelectric transformer is supported at two points A and B by using conductive members, and the input / output electrodes are electrically connected to the external circuit through the support points. It is a thing.

【0005】[0005]

【作用】本発明は、筒状圧電トランス素子の固定方法、
各電極と外部回路の間の接続方法について、簡便で信頼
性の高い多様な方法を実現可能としている。以下これに
ついて説明する。まず、請求項1について説明する。筒
状圧電トランスの場合にも、平板状圧電トランスの場合
と同様に、その振動の節を固定しても素子全体の振動を
阻害することはない。一波長モードと半波長モードにつ
いて、その振動の定在波の変位分布を図14に示した。
この図14は、上に筒状圧電トランス素子の側面図を示
し、その下に半波長モードと一波長モードの変位を示し
たものである。一波長モードの場合には素子全長の1/
4、3/4の位置が、半波長モードの場合には素子全長
の1/2の位置が振動の節となる。この振動の節を固定
する部材に導電性を有するものを用いることによって、
素子を固定すると同時に入力部筒外表面の入力電極を圧
電トランスが搭載される回路基板上の外部回路に接続す
ることが可能となる。この支持治具となる導電性部材
は、例えば弾力性を有する金属性の薄板や線材を適当に
加工して作成することができる。一波長モードの場合に
ついて、リン青銅の薄板を加工して回路基板に固定し支
持治具A、Bとした場合の例を図4に示した。図4にお
いて、1は筒状圧電トランス素子、2は入力外表面電
極、3は出力電極、4はリード線、5は回路基板、6は
支持治具A、7は支持治具Bである。この場合には、出
力部の電極のない部分の素子表面にこの金属製の支持治
具Bが接触することになる。この支持治具Bが回路に接
続されずその電位が特定の値に束縛されていなければ、
支持治具自体は高電圧を帯びるものの、圧電トランスの
特性にはほとんど影響を与えない。しかし、安全性等の
面で支持治具が高電圧となることを避けたい場合には、
支持治具Bを絶縁物である樹脂製のものに変更した方が
よい。
The present invention relates to a method for fixing a cylindrical piezoelectric transformer element,
With respect to the connection method between each electrode and the external circuit, various simple and highly reliable methods can be realized. This will be described below. First, claim 1 will be described. Also in the case of the cylindrical piezoelectric transformer, similarly to the case of the flat plate piezoelectric transformer, fixing the vibration node does not hinder the vibration of the entire element. FIG. 14 shows the displacement distribution of the standing wave of the vibration in the one-wavelength mode and the half-wavelength mode.
FIG. 14 shows a side view of the cylindrical piezoelectric transformer element on the upper side, and shows the displacements of the half-wavelength mode and the one-wavelength mode on the lower side. In case of one wavelength mode, 1/1 of the total element length
In the case where the position of 4, 3/4 is in the half-wavelength mode, the position of 1/2 of the total length of the element becomes a node of vibration. By using a conductive material for fixing the vibration node,
It becomes possible to fix the element and at the same time to connect the input electrode on the outer surface of the input section cylinder to an external circuit on the circuit board on which the piezoelectric transformer is mounted. The conductive member serving as the supporting jig can be produced, for example, by appropriately processing a thin metal plate or wire having elasticity. FIG. 4 shows an example in which a thin plate of phosphor bronze is processed and fixed to a circuit board to form supporting jigs A and B in the case of the one-wavelength mode. In FIG. 4, 1 is a cylindrical piezoelectric transformer element, 2 is an input outer surface electrode, 3 is an output electrode, 4 is a lead wire, 5 is a circuit board, 6 is a supporting jig A, and 7 is a supporting jig B. In this case, the metal support jig B comes into contact with the element surface of the output section where there is no electrode. If this support jig B is not connected to the circuit and its potential is not bound to a specific value,
Although the supporting jig itself is charged with a high voltage, it hardly affects the characteristics of the piezoelectric transformer. However, if you want to prevent the support jig from becoming a high voltage in terms of safety,
It is better to change the support jig B to a resin one which is an insulator.

【0006】次に請求項2について説明する。先に述べ
たように筒状圧電トランスは従来の板状の圧電トランス
に比べて強度があり破損しにくいが、信頼性をさらに高
めるために樹脂等の絶縁物からなる保護ケースに収納
し、外部からの衝撃等から保護することが望ましい。ま
た、この保護ケースに回路基板に接続するための外部端
子を備えることにより、圧電トランスの回路基板への実
装作業が簡単になるという利点もある。一波長モードで
保護ケースを採用した場合には、出力部にある振動の節
を、保護ケースの内部の圧電トランスを収納する空洞内
面に設けた突起で支持することにより、素子の支持治具
を省略し、素子の固定作業を簡単にすることができる。
この一例を断面図として図5に示した。この図5は、筒
状圧電トランスの出力部の断面図であり、筒状圧電トラ
ンス素子1の振動の節となる部分に対応して保護ケース
9に突起10が形成されており、この突起10部分で圧
電トランス素子1は絶縁性接着剤11で固定されてい
る。この固定を確実にするために、絶縁性接着剤をあら
かじめ突起に塗布してから素子を組み込むことが望まし
い。
Next, claim 2 will be described. As mentioned earlier, the cylindrical piezoelectric transformer is stronger and less prone to damage than conventional plate-shaped piezoelectric transformers, but it is housed in a protective case made of an insulating material such as resin in order to further improve reliability. It is desirable to protect from impacts from Further, by providing the protective case with an external terminal for connecting to the circuit board, there is an advantage that the work of mounting the piezoelectric transformer on the circuit board is simplified. When the protective case is adopted in the one-wavelength mode, the vibration node in the output section is supported by the protrusions provided on the inner surface of the cavity that houses the piezoelectric transformer inside the protective case, and thus the element support jig is formed. It can be omitted and the work of fixing the element can be simplified.
An example of this is shown in FIG. 5 as a sectional view. FIG. 5 is a cross-sectional view of the output portion of the cylindrical piezoelectric transformer, and a protrusion 10 is formed on the protective case 9 corresponding to a portion of the cylindrical piezoelectric transformer element 1 that serves as a vibration node. The piezoelectric transformer element 1 is fixed with an insulating adhesive 11 at a portion. In order to ensure this fixing, it is desirable to apply an insulating adhesive to the projections before assembling the device.

【0007】次に請求項3について説明する。保護ケー
スを用いた場合の入力部にある振動の節の固定は、請求
項1で述べた金属製の支持治具を保護ケースに備え付け
ることによって、素子の固定と、筒外面の入力電極と外
部回路の間の接続を同時に行うことができる。一波長モ
ードの場合の例を図6に示した。図の中のコの字型の金
属製の支持治具C13を保護ケース12に固定したの
ち、全体を裏返して回路基板に実装する。従って、図6
に示した支持治具Cの上面はリフロー等の手段により回
路基板へ固定される部分となり、外部端子としての役割
も兼ねている。
Next, claim 3 will be described. When the protective case is used, the vibration node in the input section is fixed by fixing the element and mounting the external electrode on the outer surface of the cylinder by attaching the metal support jig described in claim 1 to the protective case. The connections between the circuits can be made simultaneously. An example in the case of the single wavelength mode is shown in FIG. After fixing the U-shaped metal supporting jig C13 in the figure to the protective case 12, the whole is turned over and mounted on the circuit board. Therefore, FIG.
The upper surface of the supporting jig C shown in FIG. 2 is a portion fixed to the circuit board by means of reflow or the like, and also serves as an external terminal.

【0008】次に請求項4について説明する。請求項3
までは入力電極の筒外表面側についてのものであった
が、本項は入力電極の筒内表面側に関するものである。
図6にその一例を示すように、弾力性を有する金属製の
薄板を折り曲げ支持治具D14を作成し、これを筒に差
し込んで金具が内面電極の振動の節と接触する位置で金
具を固定する。図6では、この支持治具D14は前述の
支持治具C13と同様に保護ケース12に固定されて外
部端子としての役割を兼ねている。この支持治具Dは薄
板状以外に、弾力性を有する金属製の線材を用いてもよ
い。金属製線材を用いて支持治具を作成した場合の一例
を、半波長モードの場合について図7に示した。この支
持治具15は他と区別する意味で、支持治具Eとする。
Next, claim 4 will be described. Claim 3
Up to this point, the external surface side of the input electrode has been described, but this section relates to the internal surface side of the input electrode.
As shown in FIG. 6 as an example, a thin metal plate having elasticity is bent to form a supporting jig D14, which is inserted into a cylinder and the metal fitting is fixed at a position where the metal fitting comes into contact with a vibration node of the inner surface electrode. To do. In FIG. 6, this support jig D14 is fixed to the protective case 12 and also serves as an external terminal, like the above-mentioned support jig C13. The supporting jig D may be made of a metal wire having elasticity other than the thin plate shape. FIG. 7 shows an example of the case where the supporting jig is formed by using the metal wire rod in the case of the half wavelength mode. This support jig 15 is referred to as a support jig E for the purpose of distinguishing it from the others.

【0009】次に請求項5について説明する。これも前
項と同じく内表面電極の接続方法に関するものである。
内表面電極からの接続回路を外部に取り出すため、図8
にその断面図を示すように、内表面電極18から入力部
側端面を経由して筒外表面の末端部にいたる圧電体の表
面にメッキ、導電性塗料の塗布等により導電性の膜を形
成する。この接続回路19と入力外表面電極17の間は
導電性の膜のない隙間を空けておく。接続回路19は筒
の全周にわたり形成されても、あるいは図9に示すよう
に、筒の周の一部のみに限定されて接続回路20が形成
されてもよい。導電性塗料を用いる場合には、その塗料
は電極を形成する塗料(通常、銀ペーストであり、塗布
後400〜900℃で焼き付ける)と別種類であっても
さしつかえないが、同一種類のものを用いたほうが素子
の作成工程が簡単になる。
Next, claim 5 will be described. This also relates to the method of connecting the inner surface electrodes, as in the previous section.
In order to take out the connection circuit from the inner surface electrode to the outside,
As shown in the sectional view, a conductive film is formed on the surface of the piezoelectric body from the inner surface electrode 18 through the end face on the input portion side to the end of the outer surface of the cylinder by plating, applying a conductive paint or the like. To do. A gap having no conductive film is provided between the connection circuit 19 and the input outer surface electrode 17. The connection circuit 19 may be formed over the entire circumference of the cylinder, or, as shown in FIG. 9, the connection circuit 20 may be formed only on a part of the circumference of the cylinder. When a conductive paint is used, the paint may be a different type from the paint forming the electrode (usually a silver paste and baked at 400 to 900 ° C. after application), but the same kind should be used. The use of the element simplifies the manufacturing process of the element.

【0010】次に請求項6について説明する。前項で説
明した内表面電極と接続されて形成された筒外表面末端
部の接続回路の部分を外部回路と接続する際に、この部
分を請求項1で述べたように支持金具で挟み込み固定す
ることは望ましいことではない。何故ならば、入力部の
端部は振動の腹となっており、この近傍を固定すること
は素子の振動を阻害することとなり、圧電トランスの出
力と効率を減少させるからである。従って、この部分と
外部回路の接続にはリード線のような素子振動を妨げな
い手法を用いるべきである。リード線の電極への固定
は、従来は半田ごてを用いてリード線を半田付けするこ
とによってなされていた。本請求項の内容は、例えば、
本発明請求項5において記述した入力内表面電極を筒外
表面末端部に引き出したところの接続電極へのリード線
の接続を、筒状の該電極部にリード線を巻き付けて固定
し、その状態で素子のリード線を巻き付けた部分を半田
槽に付けて引き上げることによって半田付けを完了する
というものである。図10にその一例を示す。この図1
0は、接続回路19及び入力外表面電極17にリード線
が巻き付けてある。図10中に併せて示したように、入
力外表面電極についても同様な工法によってリード線を
固定することができる。ただし、この場合にはリード線
を巻き付けた部分を半田槽に浸漬する事は不可能なの
で、リード線を巻き付けたのちにその上に半田ペースト
を塗布し、加熱して半田付けを完了する。これらの工法
は、従来の半田ごてを用いた半田付けの工法に比べて自
動化が容易であり、リード線の電極への接続が強固であ
るため、リード線固定後の信頼性も高められる。
Next, claim 6 will be described. When connecting a portion of the connecting circuit at the end portion of the outer surface of the cylinder, which is formed by being connected to the inner surface electrode described in the preceding paragraph, to the external circuit, this portion is sandwiched and fixed by the support metal fittings as described in claim 1. Is not desirable. This is because the end portion of the input portion is an antinode of vibration, and fixing the vicinity of this portion impedes the vibration of the element and reduces the output and efficiency of the piezoelectric transformer. Therefore, a method that does not interfere with element vibration such as a lead wire should be used to connect this portion to an external circuit. Conventionally, the fixing of the lead wire to the electrode has been performed by soldering the lead wire using a soldering iron. The content of this claim is, for example,
The connection of the lead wire to the connection electrode where the input inner surface electrode described in claim 5 of the present invention is drawn out to the end portion of the outer surface of the cylinder is fixed by winding the lead wire around the cylindrical electrode portion. Then, the part where the lead wire of the element is wound is attached to the solder bath and pulled up to complete the soldering. FIG. 10 shows an example thereof. This Figure 1
In 0, a lead wire is wound around the connection circuit 19 and the input outer surface electrode 17. As also shown in FIG. 10, the lead wire can be fixed to the input outer surface electrode by a similar method. However, in this case, since it is impossible to immerse the portion around which the lead wire is wound in the solder bath, after winding the lead wire, a solder paste is applied onto the lead wire and heated to complete the soldering. These methods are easier to automate than the conventional soldering method using a soldering iron, and the connection of the lead wire to the electrode is firm, so that the reliability after fixing the lead wire is also improved.

【0011】さらに請求項7について説明する。請求項
6で述べたリード線の電極への固定方法は、出力電極に
対しても適用することができる。図11に示したよう
に、端面の出力電極21に隣接する、筒外面の最末端部
に出力電極21と連絡している接続回路22をあらかじ
め設けておき、この接続回路22部分にリード線23を
巻き付けたのち、半田槽に浸漬して半田付けする。出力
電極は筒の端面に位置するのでリード線の固定が難しか
ったが、この手法によりリード線を容易に出力電極へ接
続することができ、信頼性も高まる。
Further, claim 7 will be described. The method of fixing the lead wire to the electrode described in claim 6 can be applied to the output electrode. As shown in FIG. 11, a connection circuit 22 that communicates with the output electrode 21 is provided in advance at the outermost end of the cylinder adjacent to the output electrode 21 on the end surface, and the lead wire 23 is provided in this connection circuit 22 portion. After winding, dip it in a solder bath and solder it. Since the output electrode is located on the end face of the cylinder, it was difficult to fix the lead wire, but this method allows the lead wire to be easily connected to the output electrode, and the reliability is also improved.

【0012】さらに請求項8について説明する。この請
求項の内容は、リード線を用いないで出力電極と外部回
路との間を接続する方法について記述するものである。
振動の腹となる出力電極を導電接着剤等で回路基板上に
設けてある導電体に固定し、素子の固定と同時に電気的
接続を実現することは、その結果として素子の振動を阻
害して出力と効率を低下させ、好ましいことではない。
素子の振動に伴い振動の節と腹の間の距離は伸縮するの
で、節と腹を同時に固定することは素子の振動を阻害す
ることになるからである。しかし出力端を固定しても、
素子の振動の節において素子に接触しているところの、
素子を支持しかつ電極への電気的接続の役割を担ってい
る支持治具や、素子支持のための突起等が素子表面に固
定されていないのであれば、素子の振動は阻害されるこ
とがない。このような実装方法を採用した場合、素子の
節を固定しかつ出力端電極にリード線を接続した従来の
実装方法に比べ、圧電トランスの出力と効率の低下は微
少にとどまる。本請求項の実装方法によればリード線を
素子電極に接続する必要がないので、圧電トランスの作
成工程が簡単になるという利点がある。図12に導電接
着剤を用いて素子出力端を固定した、半波長モードにつ
いての例の構成図を示した。図12において、24は導
電体、25は導電性接着剤、26は支持治具、27は回
路基板である。
Further, claim 8 will be described. The content of this claim describes a method of connecting the output electrode and an external circuit without using a lead wire.
Fixing the output electrode, which is the antinode of vibration, to the conductor provided on the circuit board with a conductive adhesive, etc., and realizing electrical connection at the same time as fixing the element, as a result, it hinders the vibration of the element. It reduces power and efficiency and is not desirable.
This is because the distance between the node and the antinode of vibration expands and contracts as the element vibrates, so fixing the node and antinode at the same time hinders the vibration of the element. However, even if the output end is fixed,
While touching the element in the node of vibration of the element,
If the supporting jig that supports the element and plays the role of electrical connection to the electrode, or the protrusion for supporting the element is not fixed to the element surface, vibration of the element may be hindered. Absent. When such a mounting method is adopted, the output and efficiency of the piezoelectric transformer are slightly reduced as compared with the conventional mounting method in which the node of the element is fixed and the lead wire is connected to the output end electrode. According to the mounting method of the present invention, since it is not necessary to connect the lead wire to the element electrode, there is an advantage that the manufacturing process of the piezoelectric transformer is simplified. FIG. 12 shows a configuration diagram of an example of a half-wavelength mode in which the element output end is fixed using a conductive adhesive. In FIG. 12, 24 is a conductor, 25 is a conductive adhesive, 26 is a supporting jig, and 27 is a circuit board.

【0013】さらに請求項9について説明する。本項の
内容も前項と同じく出力電極のリード線の省略に関する
ものである。半波長モード以外で振動する筒状圧電トラ
ンスの出力部には、振動の節が必ず一つ以上ある。本項
の内容は、分極を完了したのちに振動の腹である出力端
電極から最も近い位置にある振動の節(以下、節Aと呼
ぶ)に至る筒状圧電トランス素子の外表面上に、導電性
塗料の印刷または金属薄膜の蒸着等によって接続回路を
形成し、この振動の節Aを導電性の部材で支持すること
によって出力電極と外部回路の間の接続を実現するもの
である。図13にこの実装方法の一例を示した。この図
は一波長振動モードで駆動される素子に関するものであ
り、入力電極内部にある振動の節をBとして、素子を
A、Bの二点で支持している。出力電極28から節Aに
至る接続回路29は導電ペーストを圧電体表面に塗布す
ることにより形成している。また、30、31は支持治
具、32は回路基板である。ここで、接続回路を形成す
ることにより生じる出力側寄生容量の増加等による素子
特性への悪影響を防ぐため、接続回路の面積はなるべく
小さくした方がよい。また素子材質の固有抵抗率があま
り高くない等の場合には、素子の上に絶縁体の薄い皮膜
を形成しておき、そのうえに接続回路を形成する等の対
策を採用してもよい。
Further, claim 9 will be described. The contents of this section are also related to the omission of the lead wire of the output electrode as in the previous section. There is always at least one vibration node at the output of a cylindrical piezoelectric transformer that vibrates in modes other than half-wavelength mode. After the polarization is completed, the contents of this section are, on the outer surface of the cylindrical piezoelectric transformer element, from the output end electrode, which is the antinode of vibration, to the nearest vibration node (hereinafter referred to as node A). A connection circuit is formed by printing a conductive paint or vapor deposition of a metal thin film, and by supporting this vibration node A with a conductive member, the connection between the output electrode and the external circuit is realized. FIG. 13 shows an example of this mounting method. This figure relates to an element driven in the one-wavelength vibration mode, and the node of vibration inside the input electrode is designated as B, and the element is supported at two points A and B. The connection circuit 29 from the output electrode 28 to the node A is formed by applying a conductive paste on the surface of the piezoelectric body. Further, 30 and 31 are support jigs, and 32 is a circuit board. Here, in order to prevent an adverse effect on the element characteristics due to an increase in the output side parasitic capacitance caused by forming the connection circuit, it is preferable to make the area of the connection circuit as small as possible. Further, when the specific resistance of the element material is not so high, a thin film of an insulator may be formed on the element and a connection circuit may be formed on the thin film.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて述べ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】実施例1 図1に本発明の実施例1を示す。これは本発明請求項
1、請求項5、請求項6、請求項7の実施例である。図
1a)は正面図であり、図1b)は図1a)中のA―A
面の水平断面図である。この実施例では、筒状圧電トラ
ンス1は、回路基板に接続するための外部端子33と、
圧電素子からのリード線37を接続するためのからげ端
子34とを備えた樹脂製のベース部品35の上に装着さ
れる。筒状圧電トランス素子1に導電性塗料として銀ペ
ーストを所定の位置に塗布し、520℃に加熱し銀ペー
ストを焼き付けて各電極を形成シ、リード線37を各電
極に巻き付けて半田槽に浸漬し、リード線を電極に固定
する。その後、各電極間に所定の高電圧を印加して分極
を行う。支持治具36はリン青銅の薄板を折り曲げて作
成したもので、ベース部品35上にはめ込みや接着等の
手法によって固定されている。このリード線37の他端
をからげ端子34にからげたのち、端子部分を半田槽に
浸して半田あげを行う。この入力外表面電極に接続され
ている支持治具36は、外部端子33の一つに導通して
いる。
Embodiment 1 FIG. 1 shows Embodiment 1 of the present invention. This is an embodiment of claim 1, claim 5, claim 6, and claim 7 of the present invention. 1a) is a front view, and FIG. 1b) is AA in FIG. 1a).
It is a horizontal sectional view of a surface. In this embodiment, the cylindrical piezoelectric transformer 1 has an external terminal 33 for connecting to a circuit board,
It is mounted on a resin-made base component 35 having a barbed terminal 34 for connecting a lead wire 37 from a piezoelectric element. A silver paste as a conductive paint is applied to the cylindrical piezoelectric transformer element 1 at a predetermined position, heated to 520 ° C. to bake the silver paste to form each electrode, and the lead wire 37 is wound around each electrode and immersed in a solder bath. Then, the lead wire is fixed to the electrode. Then, a predetermined high voltage is applied between the electrodes to perform polarization. The support jig 36 is made by bending a thin plate of phosphor bronze, and is fixed on the base component 35 by a method such as fitting or adhesion. After the other end of the lead wire 37 is twisted to the twisted terminal 34, the terminal portion is dipped in a solder bath for soldering. The support jig 36 connected to the input outer surface electrode is electrically connected to one of the external terminals 33.

【0016】実施例2 図2に本発明の実施例2を示す。これは本発明請求項
2、請求項3、請求項4、請求項8の実施例である。図
2a)は正面図、図2b)は底面図、図2c)は左方か
らの側面図である。樹脂性の保護ケース38はその内面
に筒状圧電トランス素子1保持用の突起41を備えてお
り、素子1はこの突起41にその節の部分で接触してい
る。出力側の端面電極3は、保護ケース38内面にその
表面が露出しているところの、保護ケース38に固定さ
れた金具である出力端子39との間を、導電性接着剤4
0によって接着されている。この導電性接着剤40はな
るべく硬く強度があるものを使用する。この理由につい
ては後ほど述べる。この実施例2では銀フィラー粒子を
エポキシ系のベース接着剤に混練したものを用いてい
る。筒状圧電トランス素子1の入力側外表面電極2と、
あらかじめ保護ケース38に設けられている外部端子4
3の間の接続は、弾力性のある金属線を折り曲げて作成
した支持治具F42を保護ケース38にはめ込むことに
よって行われる。はめ込んだのち、金属線はそれ自身の
弾性によって、入力側外表面電極2と常に接触した状態
にある。この支持治具F42と電極表面の間は請求項8
の内容にあるとおり、接触しているのみでその相対位置
は固定されていない。先に述べた保護ケース38内面の
突起と素子表面の間も同様な状態にある。筒状圧電トラ
ンス素子1の入力側内表面電極と保護ケースの外部端子
45の間の接続は、同様に弾力性のある金属線を折り曲
げた支持治具G44を保護ケース外側から圧電トランス
素子の筒内部に差し込むことによって行われる。支持治
具F42と支持治具G44の末端は外部端子43,45
とともに半田槽中に漬けて半田あげすることによって、
外部端子と電気的に接続される。ここで、本実施例を採
用することによって、圧電トランスの電力変換特性の受
ける影響について述べる。表1に圧電トランスの実装方
法の違いに起因する出力電力と効率の差を示した。表1
中の従来例は本実施例2の実装方法の出力電極の接続方
法のみを変更し出力電極にリード線を半田付けした場
合、実施例Aは本実施例2の場合、比較例Aは本実施例
2の支持治具F42と入力外表面電極2の間をエポキシ
系の導電性接着剤で接着した場合、実施例Bは本実施例
2の出力側固定用導電性接着剤をエポキシ系からウレタ
ン系に変更した場合、さらに比較例Bは実施例Bにおい
て支持治具F42と入力外表面電極2の間をエポキシ系
導電性接着剤で接着した場合である。測定回路は図15
に示す他励発振回路であり、周波数140kHz付近で
周波数を変化させ、出力最大となるときの出力と電力効
率を求めた。入力電圧は30Vrms とした。ここで、導
電性接着剤のウレタン系と記したものは、ウレタン系接
着剤に銀粒子を混練したもので柔軟でゴム状であり、そ
の鉛筆硬度は5Bである。一方、導電性接着剤のエポキ
シ系と表示したものは、エポキシ系接着剤に銀粒子を混
練したもので、比較的硬く強度があり、その鉛筆硬度は
4Hである。筒状圧電トランスの素子の大きさは全長2
4、外径2.8φ、内径2.0φ(mm)であり、導電
性接着剤は出力端面電極全面に塗布されている。
Embodiment 2 FIG. 2 shows Embodiment 2 of the present invention. This is an embodiment of claim 2, claim 3, claim 4, and claim 8 of the present invention. 2a) is a front view, FIG. 2b) is a bottom view, and FIG. 2c) is a side view from the left. The resinous protective case 38 has a protrusion 41 for holding the cylindrical piezoelectric transformer element 1 on its inner surface, and the element 1 is in contact with this protrusion 41 at its node. The end surface electrode 3 on the output side has a conductive adhesive 4 between the output terminal 39, which is a metal member fixed to the protective case 38, where the surface is exposed on the inner surface of the protective case 38.
It is glued by 0. The conductive adhesive 40 is as hard and strong as possible. The reason for this will be described later. In Example 2, silver filler particles are kneaded with an epoxy base adhesive. An input-side outer surface electrode 2 of the cylindrical piezoelectric transformer element 1,
External terminal 4 provided in advance in the protective case 38
The connection between the three is made by fitting a supporting jig F42, which is formed by bending an elastic metal wire, into the protective case 38. After being fitted, the metal wire is always in contact with the input side outer surface electrode 2 due to its elasticity. The space between the supporting jig F42 and the surface of the electrode is defined by claim 8.
As described in, the relative position is not fixed but the relative position is not fixed. A similar state exists between the protrusion on the inner surface of the protective case 38 and the element surface described above. The connection between the input-side inner surface electrode of the tubular piezoelectric transformer element 1 and the external terminal 45 of the protective case is performed by connecting the supporting jig G44, which is a similarly elastic metal wire, from the outside of the protective case to the tube of the piezoelectric transformer element. It is done by inserting inside. The ends of the supporting jig F42 and the supporting jig G44 are external terminals 43, 45.
By soaking it in a solder bath with the solder,
It is electrically connected to the external terminal. Here, the influence of the power conversion characteristics of the piezoelectric transformer by adopting this embodiment will be described. Table 1 shows the difference in output power and efficiency due to the difference in the mounting method of the piezoelectric transformer. Table 1
In the conventional example, when only the output electrode connection method of the mounting method of the second embodiment is changed and a lead wire is soldered to the output electrode, the example A is the second example, the comparative example A is the second example. When the support jig F42 of Example 2 and the input outer surface electrode 2 are bonded with an epoxy-based conductive adhesive, Example B is the same as the output-side fixing conductive adhesive of Example 2 from epoxy-based urethane. When the system is changed to Comparative Example B, Comparative Example B is a case where the support jig F42 and the input outer surface electrode 2 in Example B are bonded with an epoxy conductive adhesive. The measurement circuit is shown in Figure 15.
In the separately-excited oscillation circuit shown in (1), the frequency was changed in the vicinity of 140 kHz, and the output and power efficiency at the time when the output became maximum were obtained. The input voltage was 30 Vrms. Here, the conductive adhesive described as urethane-based is a urethane-based adhesive in which silver particles are kneaded and is flexible and rubber-like, and its pencil hardness is 5B. On the other hand, the conductive adhesive designated as epoxy is a mixture of silver particles in an epoxy adhesive, which is relatively hard and strong, and has a pencil hardness of 4H. The element size of the cylindrical piezoelectric transformer is 2 in total length.
4, the outer diameter is 2.8φ, and the inner diameter is 2.0φ (mm), and the conductive adhesive is applied to the entire surface of the output end face electrode.

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】表1に示すように、この実施例2において
は、支持治具42と素子表面の間を接着した比較例A、
Bに比べて出力電力、電力変換効率ともに優っている。
硬いエポキシ系導電接着剤を使用した実施例Aの場合に
は、出力電極にリード線を半田付けした従来例に比べて
もそん色ない値を得ており、リード線を省略して筒状圧
電トランス素子の実装を大幅に簡素化することが可能で
ある。
As shown in Table 1, in Example 2, Comparative Example A in which the support jig 42 and the element surface were bonded together,
Both output power and power conversion efficiency are superior to B.
In the case of Example A using a hard epoxy-based conductive adhesive, a value comparable to that of the conventional example in which a lead wire was soldered to the output electrode was obtained, and the lead wire was omitted and the cylindrical piezoelectric material was omitted. It is possible to greatly simplify the mounting of the transformer element.

【0019】実施例3 図3に本発明の実施例3を示す。これは本発明請求項
2、請求項3、請求項4、請求項9の実施例である。図
3はこの実施例の各構成部品の斜視図である。筒状圧電
トランス素子1を分極したのち、出力端から出力部の振
動の節に至る圧電素子の表面上に導電ペーストを長さ
6.5mm、幅0.5mmで塗布し、出力電極の接続回
路29を形成する。ちなみにこの筒状圧電トランス素子
1の全長は24mm、外径3.0φ、内径2.0φ(m
m)である。内部の空洞内面に突起46を備えた樹脂製
の保護ケース12に素子を組み込み、保護ケース12の
突起46と筒状圧電トランス素子1の振動の節位置との
間を絶縁性の接着材で接着固定したのち、コの字型の支
持治具C13を2個保護ケース12にはめ込むことによ
って素子を押さえる。支持治具13と入力外表面電極2
および出力電極の接続回路29の間の電気的接続を確実
にするため、導電性接着剤を用いて双方を接着してもよ
い。次に保護ケースに設けられている穴47から支持治
具D14を差し込んで入力内表面電極の接続を完了す
る。出力電極にリード線を用いず、その代わりに、本実
施例に示すところの圧電素子外表面上の接続回路を用い
た場合の、圧電トランスとしての電力変換特性に及ぼす
影響について以下に述べる。実施例の素子の大きさ、短
絡回路の形状は上に述べた通りである。比較例の素子の
大きさ、材質も実施例と同一で、出力電極にリード線が
半田付けされている点だけが実施例と異なる。圧電トラ
ンスの出力電力と電力変換効率を測定するための回路を
図15に示す。発振器の発振周波数を変えながら、入力
と出力のそれぞれの電圧と電流の波形を電力計に入力す
ることによって、入力電力と出力電力が測定される。入
力電圧は45Vrms とした。出力電力と効率の測定結果
を図16に示す。実施例の効率は比較例よりも若干劣る
が、出力電力はむしろ比較例を上回っている。これは実
施例においては、接続回路の形成によって圧電素子の出
力側の寄生容量が増加したためであると考えられる。本
実施例の場合は圧電トランスを構成する部品点数が少な
く組立も簡単であり、完成した圧電トランスの回路基板
上への実装も簡単となる。
Third Embodiment FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. This is an embodiment of claim 2, claim 3, claim 4, and claim 9 of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of each component of this embodiment. After the cylindrical piezoelectric transformer element 1 is polarized, a conductive paste having a length of 6.5 mm and a width of 0.5 mm is applied on the surface of the piezoelectric element from the output end to the vibration node of the output portion, and the output electrode connection circuit is formed. 29 is formed. By the way, the overall length of this cylindrical piezoelectric transformer element 1 is 24 mm, the outer diameter is 3.0 φ, and the inner diameter is 2.0 φ (m
m). The element is incorporated in a resin-made protective case 12 having a protrusion 46 on the inner surface of the inner cavity, and the protrusion 46 of the protective case 12 and the vibration node position of the cylindrical piezoelectric transformer element 1 are bonded with an insulating adhesive material. After fixing, the two U-shaped support jigs C13 are fitted into the protective case 12 to hold down the element. Support jig 13 and input outer surface electrode 2
In order to ensure an electrical connection between the output electrode connection circuit 29 and the output electrode connection circuit 29, a conductive adhesive may be used to bond the both. Next, the support jig D14 is inserted through the hole 47 provided in the protective case to complete the connection of the input inner surface electrode. The influence on the power conversion characteristics of the piezoelectric transformer when the lead wire is not used for the output electrode and the connection circuit on the outer surface of the piezoelectric element according to the present embodiment is used instead of the lead wire will be described below. The size of the element and the shape of the short circuit of the example are as described above. The size and material of the element of the comparative example are the same as those of the example, and only the point that the lead wire is soldered to the output electrode is different from the example. A circuit for measuring the output power and power conversion efficiency of the piezoelectric transformer is shown in FIG. The input power and the output power are measured by inputting the waveforms of the voltage and the current of the input and the output, respectively, while changing the oscillation frequency of the oscillator. The input voltage was 45 Vrms. The measurement results of output power and efficiency are shown in FIG. Although the efficiency of the example is slightly inferior to that of the comparative example, the output power is rather higher than that of the comparative example. It is considered that this is because, in the example, the parasitic capacitance on the output side of the piezoelectric element increased due to the formation of the connection circuit. In the case of the present embodiment, the number of parts constituting the piezoelectric transformer is small and the assembly is simple, and the completed piezoelectric transformer can be easily mounted on the circuit board.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明は筒状圧電トランスの回路基板上
での実装方法、各電極と外部回路の間の電気的接続方法
について多様な方法を実現可能としており、その結果、
筒状圧電トランスの実装が著しく簡単なものとなった。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can realize various methods for mounting a cylindrical piezoelectric transformer on a circuit board and electrically connecting each electrode and an external circuit. As a result,
Mounting a cylindrical piezoelectric transformer has become extremely simple.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る実施例1の正面図a)とそのA−
A断面図b)である。
FIG. 1 is a front view a) of Embodiment 1 according to the present invention and its A-.
It is A sectional drawing b).

【図2】本発明に係る実施例2の正面図a)と底面図
b)と側面図c)である。
FIG. 2 is a front view a), a bottom view b) and a side view c) of a second embodiment according to the present invention.

【図3】本発明に係る実施例3の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a third embodiment according to the present invention.

【図4】本発明の請求項1に関する説明用斜視図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory perspective view related to claim 1 of the present invention.

【図5】本発明の請求項2に関する説明用部分断面図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory partial cross-sectional view relating to claim 2 of the present invention.

【図6】本発明の請求項3,4に関する説明用部分斜視
図である。
FIG. 6 is an explanatory partial perspective view relating to claims 3 and 4 of the present invention.

【図7】本発明の請求項4に関する説明用部分断面図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory partial cross-sectional view relating to claim 4 of the present invention.

【図8】本発明の請求項5に関する説明用部分断面図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory partial cross-sectional view related to claim 5 of the present invention.

【図9】本発明の請求項5に関する説明用部分斜視図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory partial perspective view related to claim 5 of the present invention.

【図10】本発明の請求項6に関する説明用部分斜視図
である。
FIG. 10 is an explanatory partial perspective view relating to claim 6 of the present invention.

【図11】本発明の請求項7に関する説明用部分斜視図
である。
FIG. 11 is an explanatory partial perspective view relating to claim 7 of the present invention.

【図12】本発明の請求項8に関する説明用正面図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory front view of claim 8 of the present invention.

【図13】本発明の請求項9に関する説明用正面図であ
る。
FIG. 13 is an explanatory front view related to claim 9 of the present invention.

【図14】筒状圧電トランス素子の変位量を示す図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing a displacement amount of a cylindrical piezoelectric transformer element.

【図15】本発明の実施例の評価回路図である。FIG. 15 is an evaluation circuit diagram of an example of the present invention.

【図16】本発明の実施例と従来例の特性図である。FIG. 16 is a characteristic diagram of an example of the present invention and a conventional example.

【図17】従来のローゼン型圧電トランス素子の斜視図
である。
FIG. 17 is a perspective view of a conventional Rosen type piezoelectric transformer element.

【図18】従来の筒状圧電トランス素子の斜視図a)と
断面図b)である。
FIG. 18 is a perspective view a) and a sectional view b) of a conventional cylindrical piezoelectric transformer element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,16 筒状圧電トランス素子 2,17 入力外表面電極 3,21,28 出力電極 4 リード線 5,27,32 回路基板 6,7,13,14,15,26,30,31,36,
42,44 支持治具 8,18 入力内表面電極 9,12,38 保護ケース 10,41,46 突起 11 絶縁性接着剤 19 内表面電極の接続回路 20,23,37 リード線 22,29 出力電極の接続回路 24 導電体 25,40 導電性接着剤 33,43,45 外部端子 34 からげ端子 35 樹脂製のベース部品 39 出力端子 47 穴
1,16 Cylindrical piezoelectric transformer element 2,17 Input outer surface electrode 3,21,28 Output electrode 4 Lead wire 5,27,32 Circuit board 6,7,13,14,15,26,30,31,36,
42,44 Support jig 8,18 Input inner surface electrode 9,12,38 Protective case 10,41,46 Protrusion 11 Insulating adhesive 19 Inner surface electrode connection circuit 20,23,37 Lead wire 22,29 Output electrode Connection circuit 24 Conductor 25,40 Conductive adhesive 33,43,45 External terminal 34 Bark terminal 35 Resin base part 39 Output terminal 47 hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 定村 茂 鳥取県鳥取市南栄町33番地12号日立フェラ イト株式会社内 (72)発明者 下田 康生 鳥取県鳥取市南栄町33番地12号日立フェラ イト株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shigeru Sadamura Inventor Shigeru Tottori, 33-12 Minamieicho, Tottori-shi, Hitachi Ferrite Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Shimoda 33-12 Minamiei-cho, Tottori, Tottori Ito Corporation

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】筒状の圧電体の一端に入力部を設け、他の
端部に出力部を設けた筒状圧電トランスを回路基板に固
定する方法として、その振動の節を、回路基板または圧
電トランス素子保持用の専用基板に固定されているとこ
ろの金属製または樹脂製の支持治具ではさんで固定し、
該金属製支持治具が入力電極のうちの外表面電極を外部
回路に接続する役割を兼ねていることを特徴とする筒状
圧電トランスの実装方法。
1. A method for fixing a cylindrical piezoelectric transformer, wherein an input portion is provided at one end of a cylindrical piezoelectric body and an output portion is provided at the other end thereof to a circuit board, and the vibration node is used as a circuit board or Fix it with a metal or resin supporting jig that is fixed to the dedicated substrate for holding the piezoelectric transformer element,
A method for mounting a cylindrical piezoelectric transformer, wherein the metal supporting jig also serves to connect an outer surface electrode of the input electrodes to an external circuit.
【請求項2】筒状圧電トランス素子をその内部の空洞に
収納する絶縁物からなる保護ケースを用い、この保護ケ
ースが、素子の振動の節を支持し固定するための絶縁物
からなる突起をその空洞内面に備えていることを特徴と
する筒状圧電トランスの実装方法。
2. A protective case made of an insulating material for accommodating a cylindrical piezoelectric transformer element in a cavity therein is used, and the protective case has a protrusion made of an insulating material for supporting and fixing a node of vibration of the element. A method for mounting a cylindrical piezoelectric transformer, which is provided on the inner surface of the cavity.
【請求項3】筒状圧電トランス素子をその内部の空洞に
収納する絶縁物からなる保護ケースを用い、この保護ケ
ースが、素子の振動の節を支持し固定すると同時に、入
力側の筒の外表面電極と外部回路を接続する役割も果た
すところの金属製の支持治具を備えていることを特徴と
する筒状圧電トランスの実装方法。
3. A protective case made of an insulating material for accommodating a cylindrical piezoelectric transformer element in a cavity inside thereof is used. The protective case supports and fixes a vibration node of the element, and at the same time, the outside of the cylinder on the input side. A method of mounting a cylindrical piezoelectric transformer, comprising a metal supporting jig that also plays a role of connecting a surface electrode and an external circuit.
【請求項4】筒状圧電トランスの入力側の筒の内表面電
極と外部回路の接続方法として、弾力性を有する金属性
の線材または薄板を折り曲げて筒内部に差し込み、これ
を筒内表面電極と接触させることを特徴とする筒状圧電
トランスの実装方法。
4. A method for connecting an inner surface electrode of an input side cylinder of a cylindrical piezoelectric transformer and an external circuit, wherein a metallic wire or thin plate having elasticity is bent and inserted into the inside of the cylinder, and this inner surface electrode A method for mounting a cylindrical piezoelectric transformer, which is characterized in that it is brought into contact with.
【請求項5】筒状圧電トランスの入力側の筒の内表面電
極と外部回路の接続方法として、筒の入力部側の端面に
導電性の膜を形成し、さらに該筒端面に連続する筒外表
面端部にも導電性の膜を形成し、かつ筒外表面の入力外
表面電極との間に導電性膜のない隙間を設けることによ
って、筒内表面電極から筒外表面に引き出される接続回
路を形成することを特徴とする筒状圧電トランスの実装
方法。
5. A method for connecting an inner surface electrode of an input side cylinder of a cylindrical piezoelectric transformer and an external circuit, wherein a conductive film is formed on an end surface of the cylinder on the input side, and the cylinder is connected to the end surface of the cylinder. Connection that is drawn from the in-cylinder surface electrode to the outer surface of the cylinder by forming a conductive film also at the outer surface end and providing a gap without a conductive film between the outer surface of the cylinder and the input outer surface electrode A method for mounting a cylindrical piezoelectric transformer, which comprises forming a circuit.
【請求項6】前記本発明請求項5に記載された実装方法
により筒の外表面端部に形成された筒の入力部の内表面
電極に接続している接続回路、または筒の入力部の外表
面電極のいずれかまたは両方にリード線を巻き付けたの
ち、リード線と電極の間を半田付けすることによりリー
ド線を電極に固定することを特徴とする筒状圧電トラン
スの実装方法。
6. A connecting circuit connected to an inner surface electrode of an input portion of a cylinder formed at an outer surface end portion of the cylinder by the mounting method according to claim 5 of the invention, or an input portion of the cylinder. A method for mounting a cylindrical piezoelectric transformer, comprising: winding a lead wire around one or both of the outer surface electrodes, and then fixing the lead wire to the electrode by soldering between the lead wire and the electrode.
【請求項7】筒状圧電トランスの出力部の端面の出力電
極と外部回路の接続方法として、あらかじめ出力電極の
筒端面に隣接する筒外表面の端部に出力電極に連絡して
いる接続回路を形成しておき、該接続回路にリード線を
巻き付けたのち、リード線と電極の間を半田付けするこ
とによりリード線を出力電極に固定することを特徴とす
る筒状圧電トランスの実装方法。
7. A method of connecting an output electrode on an end surface of an output portion of a cylindrical piezoelectric transformer to an external circuit, wherein a connection circuit is connected to an end portion of an outer surface of the cylinder adjacent to the end surface of the output electrode on the cylinder in advance. Is formed in advance, the lead wire is wound around the connection circuit, and then the lead wire is fixed to the output electrode by soldering between the lead wire and the electrode.
【請求項8】筒状圧電トランスの出力部の端面の出力電
極と外部回路の接続方法として、外部回路に接続される
導電体をあらかじめ出力電極面の近傍に、または電極面
に接触する位置に置き、この導電体と出力電極面の間を
導電接着剤等で電気的に接続し、かつ該筒状圧電トラン
スの素子の節を支持する支持治具、または支持のために
周囲部品に設けられた突起が、素子の表面に接触してい
るのみで素子表面に固定されていないことを特徴とする
筒状圧電トランスの実装方法。
8. A method for connecting an output electrode on an end face of an output portion of a cylindrical piezoelectric transformer to an external circuit, in which a conductor to be connected to the external circuit is preliminarily provided in the vicinity of the output electrode surface or at a position in contact with the electrode surface. Placed on a supporting jig for electrically connecting the conductor and the output electrode surface with a conductive adhesive or the like and for supporting the node of the element of the cylindrical piezoelectric transformer, or on a peripheral component for supporting. A method for mounting a cylindrical piezoelectric transformer, wherein the protrusion is in contact with the surface of the element but is not fixed to the surface of the element.
【請求項9】半波長振動モード以外の振動モードで駆動
される筒状圧電トランスにおいて、入出力電極を形成し
分極工程を完了したのち、振動の腹である出力側端面電
極からこの出力電極にもっとも近い位置にある振動の節
にいたる圧電体の筒の外表面上に、導電性塗料の印刷ま
たは金属薄膜の蒸着等により接続回路を形成し、この振
動の節をAとし、入力側電極内にある他の振動の節をB
とし、このA、Bの二カ所において導電性の部材を用い
て筒状圧電トランスを支持し、この支持点を通じて入出
力電極を外部回路と電気的に接続することを特徴とする
筒状圧電トランスの実装方法。
9. A tubular piezoelectric transformer driven in a vibration mode other than a half-wave vibration mode, after an input / output electrode is formed and a polarization process is completed, an output side end face electrode, which is an antinode of vibration, is connected to this output electrode. A connection circuit is formed on the outer surface of the cylinder of the piezoelectric body that reaches the nearest vibration node by printing conductive paint or vapor deposition of a metal thin film. The other vibration nodes in B
A cylindrical piezoelectric transformer is supported at two points A and B by using a conductive member, and the input / output electrodes are electrically connected to an external circuit through the supporting points. How to implement.
JP6301423A 1994-11-09 1994-11-09 Method of mounting cylindrical piezoelectric transformer Pending JPH08139384A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5926845B1 (en) * 2015-07-09 2016-05-25 イサハヤ電子株式会社 Unidirectional soldering case

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