JPH0878749A - 圧電セラミックトランスの保持装置 - Google Patents
圧電セラミックトランスの保持装置Info
- Publication number
- JPH0878749A JPH0878749A JP6207730A JP20773094A JPH0878749A JP H0878749 A JPH0878749 A JP H0878749A JP 6207730 A JP6207730 A JP 6207730A JP 20773094 A JP20773094 A JP 20773094A JP H0878749 A JPH0878749 A JP H0878749A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric ceramic
- ceramic body
- element body
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動、衝撃等で圧電セラミック素体の表面か
ら移動せず堅固に支持枠に固着可能な圧電セラミックト
ランスの保持装置を得る。 【構成】 圧電セラミック素体１の上下主面に、その長
手方向Ｌと直交する様に溝等の嵌合部１０〜１３を設け
て支持枠８と嵌着させる。
ら移動せず堅固に支持枠に固着可能な圧電セラミックト
ランスの保持装置を得る。 【構成】 圧電セラミック素体１の上下主面に、その長
手方向Ｌと直交する様に溝等の嵌合部１０〜１３を設け
て支持枠８と嵌着させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧電セラミックトランス
の保持装置の改良に係わり、特に共振時の圧電セラミッ
ク素体の保持を確実に成した圧電セラミックトランスの
保持装置に関する。
の保持装置の改良に係わり、特に共振時の圧電セラミッ
ク素体の保持を確実に成した圧電セラミックトランスの
保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から圧電セラミックトランスは高圧
電源を得る方法として広く利用されている。この圧電セ
ラミックトランスは図４に示す様に、長さ２Ｌｍｍ、幅
Ｗｍｍ、厚さＴｍｍの長方体状の圧電セラミック素体１
の上下面（２Ｌ×Ｗ面）の長さ２Ｌ方向の略２Ｌ／２＝
Ｌ位置まで入力電極２及び３を形成し、同じく右側面
（Ｗ×Ｔ面）に出力電極６を形成し、入力側は厚さＴ方
向にＰ1 の様に分極し、出力側は長さＬ方向にＰ2 の様
に分極させる。これら、各電極２及び３並びに６は夫々
入出力端子４及び５並びに７に接続され、入力端子４及
び５間に入力電圧を供給することで出力端子７及び５間
に出力電圧が得られる様に成されている。
電源を得る方法として広く利用されている。この圧電セ
ラミックトランスは図４に示す様に、長さ２Ｌｍｍ、幅
Ｗｍｍ、厚さＴｍｍの長方体状の圧電セラミック素体１
の上下面（２Ｌ×Ｗ面）の長さ２Ｌ方向の略２Ｌ／２＝
Ｌ位置まで入力電極２及び３を形成し、同じく右側面
（Ｗ×Ｔ面）に出力電極６を形成し、入力側は厚さＴ方
向にＰ1 の様に分極し、出力側は長さＬ方向にＰ2 の様
に分極させる。これら、各電極２及び３並びに６は夫々
入出力端子４及び５並びに７に接続され、入力端子４及
び５間に入力電圧を供給することで出力端子７及び５間
に出力電圧が得られる様に成されている。
【０００３】上述の構成で入力電圧が供給される入力側
を低インピーダンスと成し、出力電圧が得られる出力側
を高インピーダンスにすれば、共振時にはインピーダン
ス比の平方根に等しい変圧比が得られる。
を低インピーダンスと成し、出力電圧が得られる出力側
を高インピーダンスにすれば、共振時にはインピーダン
ス比の平方根に等しい変圧比が得られる。
【０００４】図４に示した様な圧電セラミックトランス
を保持する場合の保持装置の構成が例えば特開昭４８年
第９１５１８号公報に開示されている。この公報に開示
されている構成は図５Ａ及び図５Ｂに示す様に圧電セラ
ミック素体１の左右一側面（Ｗ×Ｔ面）に嵌合するべき
欠除部９を有するシリコンゴム等の支持枠８及び８を圧
電セラミック素体１の長さＬの略々１／４及び３／４の
位置に設定し、この支持枠と類似の材質を有するシリコ
ンゴム系接着剤で圧電セラミック素体に一体化した構成
が示されている。この構成は主に二次側の出力部分にお
ける沿面放電を除去すると共に、機械振動特性の劣化防
止の為に成されたものである。
を保持する場合の保持装置の構成が例えば特開昭４８年
第９１５１８号公報に開示されている。この公報に開示
されている構成は図５Ａ及び図５Ｂに示す様に圧電セラ
ミック素体１の左右一側面（Ｗ×Ｔ面）に嵌合するべき
欠除部９を有するシリコンゴム等の支持枠８及び８を圧
電セラミック素体１の長さＬの略々１／４及び３／４の
位置に設定し、この支持枠と類似の材質を有するシリコ
ンゴム系接着剤で圧電セラミック素体に一体化した構成
が示されている。この構成は主に二次側の出力部分にお
ける沿面放電を除去すると共に、機械振動特性の劣化防
止の為に成されたものである。
【０００５】上述の構成の圧電セラミック素体１はλモ
ード（但しλは波長）で共振する場合の圧電セラミック
トランスの保持方法であり、一般的には圧電セラミック
素体１の長さＬの寸法で定まる共振周波数近傍で動作す
る。即ち駆動周波数をｆとするとき下記の（１）式で定
まる。 ｆ＝Ｃ／２Ｌ‥‥（１） 但し、Ｃは圧電セラミック素体の音速 Ｌは素体（１）
の長さ方向寸法
ード（但しλは波長）で共振する場合の圧電セラミック
トランスの保持方法であり、一般的には圧電セラミック
素体１の長さＬの寸法で定まる共振周波数近傍で動作す
る。即ち駆動周波数をｆとするとき下記の（１）式で定
まる。 ｆ＝Ｃ／２Ｌ‥‥（１） 但し、Ｃは圧電セラミック素体の音速 Ｌは素体（１）
の長さ方向寸法
【０００６】即ち、λ／２の整数倍の周波数で共振する
が通常は上述のλ共振モードと図６Ａに示す様なλ／２
共振モードが利用される。
が通常は上述のλ共振モードと図６Ａに示す様なλ／２
共振モードが利用される。
【０００７】これら２つの共振モードに於ける変位の関
係は図６Ｂの様に成る。即ち図６Ｂは圧電セラミック素
体１の側面図であるが図５Ｂに示された構成の圧電セラ
ミックトランスではλ共振モードで図６Ｂの破線２２で
示す様に変位のない節は圧電セラミック素体１の長さＬ
の略々１／４の部分に位置している。同様にλ／２共振
モードでは図６Ｂの実線２１で示す様に圧電セラミック
素体１の長さＬの中央部に節が来るために図６Ａの様に
１個の支持枠８で圧電セラミック素体１を保持する構成
と成されている。
係は図６Ｂの様に成る。即ち図６Ｂは圧電セラミック素
体１の側面図であるが図５Ｂに示された構成の圧電セラ
ミックトランスではλ共振モードで図６Ｂの破線２２で
示す様に変位のない節は圧電セラミック素体１の長さＬ
の略々１／４の部分に位置している。同様にλ／２共振
モードでは図６Ｂの実線２１で示す様に圧電セラミック
素体１の長さＬの中央部に節が来るために図６Ａの様に
１個の支持枠８で圧電セラミック素体１を保持する構成
と成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来構成での圧
電セラミック素体１と支持枠８との固定方法では共振点
の節部分に支持枠８を配設して、接着剤等を介して圧電
セラミック素体１に貼着しているが経年変化等で動作中
に支持枠８の位置がずれ、共振周波数ｆ0 や出力電圧が
変化する弊害があった。特に支持枠８の欠除部９と圧電
セラミックトランスの主面とは面と面との接触であるた
めに使用機器での振動や衝撃に弱い問題があった。
電セラミック素体１と支持枠８との固定方法では共振点
の節部分に支持枠８を配設して、接着剤等を介して圧電
セラミック素体１に貼着しているが経年変化等で動作中
に支持枠８の位置がずれ、共振周波数ｆ0 や出力電圧が
変化する弊害があった。特に支持枠８の欠除部９と圧電
セラミックトランスの主面とは面と面との接触であるた
めに使用機器での振動や衝撃に弱い問題があった。
【０００９】更に、λ／２共振モードの圧電セラミック
トランスでは支持枠８は図６Ａに示す様に１個所である
ために確実な固定がより困難と成る問題があった。
トランスでは支持枠８は図６Ａに示す様に１個所である
ために確実な固定がより困難と成る問題があった。
【００１０】本発明は叙上の問題点を解消した圧電セラ
ミックトランスの保持装置を提供するもので、その目的
とするところは振動衝撃によっても圧電セラミック素体
から支持枠が外れないで常に節部に強固に固定出来て圧
電セラミック素体の共振周波数や出力電圧のバラツキが
小さくなる様に成した圧電セラミックトランスの保持装
置を得るにある。
ミックトランスの保持装置を提供するもので、その目的
とするところは振動衝撃によっても圧電セラミック素体
から支持枠が外れないで常に節部に強固に固定出来て圧
電セラミック素体の共振周波数や出力電圧のバラツキが
小さくなる様に成した圧電セラミックトランスの保持装
置を得るにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の圧電セラミック
トランスの保持装置はその例が図１に示されている様
に、偏平な略々長方形状の圧電セラミック素体１に入出
力電極２，３，６を形成し、駆動周波数ｆで駆動する様
に成した圧電セラミックトランスの保持装置に於いて、
上記駆動周波数で上記圧電セラミック素体１を駆動する
際に共振する節部分に設けた保持手段８と嵌合する嵌合
部１０〜１３を該圧電セラミック素体１に設けて成るも
のである。
トランスの保持装置はその例が図１に示されている様
に、偏平な略々長方形状の圧電セラミック素体１に入出
力電極２，３，６を形成し、駆動周波数ｆで駆動する様
に成した圧電セラミックトランスの保持装置に於いて、
上記駆動周波数で上記圧電セラミック素体１を駆動する
際に共振する節部分に設けた保持手段８と嵌合する嵌合
部１０〜１３を該圧電セラミック素体１に設けて成るも
のである。
【００１２】
【作用】本発明の圧電セラミックトランスの保持装置
は、圧電セラミック素体１を支持する支持枠８と嵌合す
る嵌合部が設けられているため圧電セラミック素体１の
固定支持が確実となり、振動、衝撃でずれずに常に圧電
セラミック素体の長手方向の節部分に支持が可能で共振
周波数や出力電圧のバラツキが小さなものが得られる。
は、圧電セラミック素体１を支持する支持枠８と嵌合す
る嵌合部が設けられているため圧電セラミック素体１の
固定支持が確実となり、振動、衝撃でずれずに常に圧電
セラミック素体の長手方向の節部分に支持が可能で共振
周波数や出力電圧のバラツキが小さなものが得られる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の圧電セラミックトランスの保
持装置を図１乃至図３によって説明する。尚従来、構成
の図４乃至図６との対応部分には同一符号を付して示し
てある。
持装置を図１乃至図３によって説明する。尚従来、構成
の図４乃至図６との対応部分には同一符号を付して示し
てある。
【００１４】図１Ａ及び図１Ｂは本発明の圧電セラミッ
クトランスの保持装置の組立説明図であり、図１Ａはλ
／２共振モードの圧電セラミックトランスを図２Ｂはλ
共振モードの圧電セラミックトランスを示し、図１Ｃ及
び図１Ｄは図１ＡのＡ部拡大図の他の構成断面図を示し
ている。
クトランスの保持装置の組立説明図であり、図１Ａはλ
／２共振モードの圧電セラミックトランスを図２Ｂはλ
共振モードの圧電セラミックトランスを示し、図１Ｃ及
び図１Ｄは図１ＡのＡ部拡大図の他の構成断面図を示し
ている。
【００１５】１は圧電セラミック素体でＰＺＴ等のセラ
ミック材料を偏平な略々長方形状と成したもので、上下
の主面には１次側（入力側）の入力電極２及び３がＡｇ
ペースト等を焼付けることで形成され、圧電セラミック
素体１の左側面には２次側（出力側）の出力電極６が同
じくＡｇペースト等で焼付けられて形成される。
ミック材料を偏平な略々長方形状と成したもので、上下
の主面には１次側（入力側）の入力電極２及び３がＡｇ
ペースト等を焼付けることで形成され、圧電セラミック
素体１の左側面には２次側（出力側）の出力電極６が同
じくＡｇペースト等で焼付けられて形成される。
【００１６】図１Ａのλ／２共振モードの圧電セラミッ
ク素体１では長手方向Ｌの中央部に主面の上下に断面コ
字状の溝１０及び１１を形成する。
ク素体１では長手方向Ｌの中央部に主面の上下に断面コ
字状の溝１０及び１１を形成する。
【００１７】即ち、図１Ａの場合は圧電セラミック素体
１の節となる部分に溝１０及び１１が形成される。
１の節となる部分に溝１０及び１１が形成される。
【００１８】同様に、図１Ｂに示すλ共振モードの圧電
セラミック素体１は図５Ｂと同様に長手方向Ｌの１／４
及び３／４位置に断面コ字状の溝１０及び１１並びに１
２及び１３を形成する。
セラミック素体１は図５Ｂと同様に長手方向Ｌの１／４
及び３／４位置に断面コ字状の溝１０及び１１並びに１
２及び１３を形成する。
【００１９】これらの溝１０，１１，１２，１３は入力
電極を形成する前にダイヤモンダカッタ等で切削するこ
とで容易に形成出来る。
電極を形成する前にダイヤモンダカッタ等で切削するこ
とで容易に形成出来る。
【００２０】この溝１０，１１，１２，１３の大きさは
例えば幅２ｍｍ以内、深さ０．５ｍｍ以内が適切であ
り、この範囲であれば共振時の共振周波数特性や出力電
圧の変動に大きな影響を及ぼすことはない。
例えば幅２ｍｍ以内、深さ０．５ｍｍ以内が適切であ
り、この範囲であれば共振時の共振周波数特性や出力電
圧の変動に大きな影響を及ぼすことはない。
【００２１】又、図１ＡのＡ部に示した溝１０の横断面
はコ字状の溝に限らず、図５Ｃ及びＤで示す様に断面が
三角状及び台形状或いは図示しないが半円状等であって
もよい。
はコ字状の溝に限らず、図５Ｃ及びＤで示す様に断面が
三角状及び台形状或いは図示しないが半円状等であって
もよい。
【００２２】更に、支持枠８はシリコンゴム等で略矩形
状に成形され、中心部に穿った欠除部９は溝１０〜１３
に嵌り合う際にしばり嵌め程度の嵌合になる様に欠除部
９の矩形透孔の寸法が定められる。
状に成形され、中心部に穿った欠除部９は溝１０〜１３
に嵌り合う際にしばり嵌め程度の嵌合になる様に欠除部
９の矩形透孔の寸法が定められる。
【００２３】図２Ａは圧電セラミック素体１に形成した
断面コ字状の溝に支持枠８の欠除部９が嵌合された状態
を示す要部の側断面図であり、必要に応じて溝１０及び
１１内に接着剤を流し込んで堅固に固着させる様にして
もよい。
断面コ字状の溝に支持枠８の欠除部９が嵌合された状態
を示す要部の側断面図であり、必要に応じて溝１０及び
１１内に接着剤を流し込んで堅固に固着させる様にして
もよい。
【００２４】尚、図２Ａ及び２Ｂで１８はケーシングで
あり、このケーシング１８に支持枠８，８を接着或いは
他の固着手段で固定することでケーシング１８に対し、
圧電セラミック素体１は弾性的に支持され、機器の振動
及び衝撃をダンプする様に成されている。
あり、このケーシング１８に支持枠８，８を接着或いは
他の固着手段で固定することでケーシング１８に対し、
圧電セラミック素体１は弾性的に支持され、機器の振動
及び衝撃をダンプする様に成されている。
【００２５】図２Ａでは圧電セラミック素体１に形成し
た溝内に支持枠８の欠除部９の矩形状透孔の長辺を嵌着
させたが、図２Ｂに示す様に圧電セラミック素体１に形
成した突溝１５及び１６を有し、更に支持枠８の欠除部
９の矩形状透孔に凹溝１７を形成して、該凹溝１７に圧
電セラミック素体１に形成した突溝１５及び１６を嵌合
させる嵌合部を形成させる様にしてもよい。
た溝内に支持枠８の欠除部９の矩形状透孔の長辺を嵌着
させたが、図２Ｂに示す様に圧電セラミック素体１に形
成した突溝１５及び１６を有し、更に支持枠８の欠除部
９の矩形状透孔に凹溝１７を形成して、該凹溝１７に圧
電セラミック素体１に形成した突溝１５及び１６を嵌合
させる嵌合部を形成させる様にしてもよい。
【００２６】この場合はＰＺＴ等を用いて、圧電セラミ
ック素体１を焼結する前の成形段階で上述の溝１０乃至
１３或いは突溝１５及び１６を形成する様に押し金型を
設計しておけばよいことは明らかである。
ック素体１を焼結する前の成形段階で上述の溝１０乃至
１３或いは突溝１５及び１６を形成する様に押し金型を
設計しておけばよいことは明らかである。
【００２７】図３は本発明の圧電セラミックトランスの
保持装置の更に他の構成を示す組立斜視図である。長方
形の圧電セラミック素体１としては長手方向と直交する
方向に形成した２個の溝１０と１１並びに１２と１３を
有し、ケーシングを構成する基板１８Ａ上には溝１１及
び１３と嵌合する突溝２０が形成され、圧電セラミック
素体１を基板１に載置した時に所定のギャップを介して
基板１８Ａ上に保持される。即ち、溝１１及び１３の深
さより突溝２０の高さを高く選択する。更に保持枠８Ａ
及び８Ａとしてはシリコンゴム等をコ字状に形成し、コ
字状の保持枠８Ａ及び８Ａの主部８Ｂを溝１０及び１２
に嵌着させ、脚部８Ｃを圧電セラミック素体の前後側面
に沿わせ、脚部８Ｃの底面を基板１８Ａに接着剤等で接
合させて、固定させる様に成したものである。
保持装置の更に他の構成を示す組立斜視図である。長方
形の圧電セラミック素体１としては長手方向と直交する
方向に形成した２個の溝１０と１１並びに１２と１３を
有し、ケーシングを構成する基板１８Ａ上には溝１１及
び１３と嵌合する突溝２０が形成され、圧電セラミック
素体１を基板１に載置した時に所定のギャップを介して
基板１８Ａ上に保持される。即ち、溝１１及び１３の深
さより突溝２０の高さを高く選択する。更に保持枠８Ａ
及び８Ａとしてはシリコンゴム等をコ字状に形成し、コ
字状の保持枠８Ａ及び８Ａの主部８Ｂを溝１０及び１２
に嵌着させ、脚部８Ｃを圧電セラミック素体の前後側面
に沿わせ、脚部８Ｃの底面を基板１８Ａに接着剤等で接
合させて、固定させる様に成したものである。
【００２８】上述の各実施例では圧電セラミック素体を
単板として用いた場合を説明したが、例えばテープキャ
スティング法等を用いて複数の薄いセラミックシートを
ラミネートした圧電セラミックトランス等にも本例の保
持装置が適用出来ることは明らかである。又、保持枠も
ゴム等に限定されずピン等のピポット支持や合成樹脂製
の支持枠であってもよい。
単板として用いた場合を説明したが、例えばテープキャ
スティング法等を用いて複数の薄いセラミックシートを
ラミネートした圧電セラミックトランス等にも本例の保
持装置が適用出来ることは明らかである。又、保持枠も
ゴム等に限定されずピン等のピポット支持や合成樹脂製
の支持枠であってもよい。
【００２９】
【発明の効果】本発明の圧電セラミックトランスの保持
装置によれば圧電セラミック素体の固定支持位置が明確
となり、振動、衝撃によって支持枠位置から圧電セラミ
ック素体が滑り動く様な弊害が除去され、圧電セラミッ
ク素子の共振周波数や出力電圧のバラツキを減少可能な
ものが得られる。
装置によれば圧電セラミック素体の固定支持位置が明確
となり、振動、衝撃によって支持枠位置から圧電セラミ
ック素体が滑り動く様な弊害が除去され、圧電セラミッ
ク素子の共振周波数や出力電圧のバラツキを減少可能な
ものが得られる。
【図１】本発明の圧電セラミックトランスの保持装置の
組立説明図である。
組立説明図である。
【図２】本発明の圧電セラミックトランスの保持装置の
要部横断面図である。
要部横断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す圧電セラミックトラ
ンスの保持装置の組立斜視図である。
ンスの保持装置の組立斜視図である。
【図４】従来の圧電セラミックトランスの原理説明図で
ある。
ある。
【図５】従来の圧電セラミックトランスの保持装置の説
明図である。
明図である。
【図６】従来の圧電セラミックトランスの保持装置の他
の説明図である。
の説明図である。
１ 圧電セラミック素体 ２，３ １次（入力）電極 ６ ２次（出力）電極 ８ 支持枠 １０〜１３ 溝 １５ 突溝 １８ ケーシング
Claims (3)
- 【請求項１】 偏平な略々長方形状の圧電セラミック素
体に入出力電極を形成し、駆動周波数ｆで駆動する様に
成した圧電セラミックトランスの保持装置に於いて、 上記駆動周波数で上記圧電セラミック素体を駆動する際
に共振する節部分に設けた保持手段と嵌合する嵌合部を
該圧電セラミック素体に設けて成ることを特徴とする圧
電セラミックトランスの保持装置。 - 【請求項２】 前記嵌合部が前記圧電セラミック素体に
設けた凹又は凸部であることを特徴とする請求項１記載
の圧電セラミックトランスの保持装置。 - 【請求項３】 前記嵌合部を圧電セラミック素体形成時
に一体形成して成ることを特徴とする請求項１又は請求
項２記載の圧電セラミックトランスの保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6207730A JPH0878749A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 圧電セラミックトランスの保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6207730A JPH0878749A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 圧電セラミックトランスの保持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878749A true JPH0878749A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16544594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6207730A Pending JPH0878749A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 圧電セラミックトランスの保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0878749A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004108402A1 (en) * | 2003-06-11 | 2004-12-16 | Vladimir Ivanov | Electroceramic/variant device and method of use |
| JP2018536969A (ja) * | 2016-10-25 | 2018-12-13 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | 大気圧プラズマを生成するための装置 |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP6207730A patent/JPH0878749A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004108402A1 (en) * | 2003-06-11 | 2004-12-16 | Vladimir Ivanov | Electroceramic/variant device and method of use |
| JP2018536969A (ja) * | 2016-10-25 | 2018-12-13 | エプコス アクチエンゲゼルシャフトＥｐｃｏｓ Ａｇ | 大気圧プラズマを生成するための装置 |
| US10506699B2 (en) | 2016-10-25 | 2019-12-10 | Epcos Ag | Apparatus for generating an atmospheric pressure plasma |
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