JPH10308545A - 圧電トランス - Google Patents
圧電トランスInfo
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- JPH10308545A JPH10308545A JP9118398A JP11839897A JPH10308545A JP H10308545 A JPH10308545 A JP H10308545A JP 9118398 A JP9118398 A JP 9118398A JP 11839897 A JP11839897 A JP 11839897A JP H10308545 A JPH10308545 A JP H10308545A
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- Japan
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- output
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- vibrator
- vibration
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の圧電トランスは、振動部分に形成され
た電極にリード線が接続されるため、リード線の接続不
良や断線が生じやすかった。 【解決手段】 圧電セラミックなどで形成された振動子
１０に、縦振動を励起する入力部１１ａと、縦振動によ
る発電電圧を出力する出力部１１ｂとが形成されてい
る。入力部１１ａに形成された入力側の電極１２とアー
ス電極１３、および出力部１１ｂに形成された出力側の
電極１４は、全て長辺方向を振幅とする縦振動の振動の
節を通る線Ｏｘ−Ｏｘを含む領域に形成されている。ま
た各リード線１６，１７および１８は、前記線Ｏｘ−Ｏ
ｘ上において各電極に接続されている。各リード線は振
動の節の部分で電極に接続されているため、リード線の
接続部に大きな応力が作用せず、接続不良や断線を防止
できる。
た電極にリード線が接続されるため、リード線の接続不
良や断線が生じやすかった。 【解決手段】 圧電セラミックなどで形成された振動子
１０に、縦振動を励起する入力部１１ａと、縦振動によ
る発電電圧を出力する出力部１１ｂとが形成されてい
る。入力部１１ａに形成された入力側の電極１２とアー
ス電極１３、および出力部１１ｂに形成された出力側の
電極１４は、全て長辺方向を振幅とする縦振動の振動の
節を通る線Ｏｘ−Ｏｘを含む領域に形成されている。ま
た各リード線１６，１７および１８は、前記線Ｏｘ−Ｏ
ｘ上において各電極に接続されている。各リード線は振
動の節の部分で電極に接続されているため、リード線の
接続部に大きな応力が作用せず、接続不良や断線を防止
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子を用い
た圧電トランスに係り、特に入力側および出力側のリー
ド線などが電極に安定して接続される構造の圧電トラン
スに関する。
た圧電トランスに係り、特に入力側および出力側のリー
ド線などが電極に安定して接続される構造の圧電トラン
スに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の圧電トランスを示す斜視図
である。この圧電トランスは、圧電材料で形成された平
板型の振動子１の入力部２が厚み方向に分極されて、表
裏両面に入力側電極３が設けられている。この入力側電
極３に与えられる駆動電圧により、横効果モードによる
縦振動が励起される。また出力部４では、端面に出力側
電極５が設けられており、縦効果モードの電気機械結合
係数により出力側電極５から、インピーダンスに応じて
変圧された電圧が取り出される。
である。この圧電トランスは、圧電材料で形成された平
板型の振動子１の入力部２が厚み方向に分極されて、表
裏両面に入力側電極３が設けられている。この入力側電
極３に与えられる駆動電圧により、横効果モードによる
縦振動が励起される。また出力部４では、端面に出力側
電極５が設けられており、縦効果モードの電気機械結合
係数により出力側電極５から、インピーダンスに応じて
変圧された電圧が取り出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図３に示す従
来の圧電トランスでは、入力側電極３と出力側電極５
が、振動の節部ではなく、振動の腹部に形成されている
ため、入力側電極３に接続される入力側リード線と、出
力側電極５に接続される出力側リード線の、前記各電極
への接続部に大きな振動が作用する。そのためリード線
の接続部が接続不良になったり、断線が生じやすい。特
に、出力側電極５は、振幅が最も大きくなる位置に形成
されているため、この出力側電極５に接続されるリード
線に接続不良や断線が生じやすくなっている。
来の圧電トランスでは、入力側電極３と出力側電極５
が、振動の節部ではなく、振動の腹部に形成されている
ため、入力側電極３に接続される入力側リード線と、出
力側電極５に接続される出力側リード線の、前記各電極
への接続部に大きな振動が作用する。そのためリード線
の接続部が接続不良になったり、断線が生じやすい。特
に、出力側電極５は、振幅が最も大きくなる位置に形成
されているため、この出力側電極５に接続されるリード
線に接続不良や断線が生じやすくなっている。
【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、単一の振動子で形成されたものにおいて、リード
部と電極との接続部を振動の節の部分に形成することに
より、前記リード部の接続部に接続不良や断線が生じに
くいようにした圧電トランスを提供することを目的とし
ている。
あり、単一の振動子で形成されたものにおいて、リード
部と電極との接続部を振動の節の部分に形成することに
より、前記リード部の接続部に接続不良や断線が生じに
くいようにした圧電トランスを提供することを目的とし
ている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電材料で形
成された単一の振動子が、入力側電極を有する入力部
と、出力側電極を有する出力部とを有しており、前記入
力側電極と出力側電極とが形成された領域に、前記振動
子の振動の節となる部分が含まれており、前記振動の節
となる部分において前記各電極に、入力側および出力側
のリード部が接続されていることを特徴とするものであ
る。
成された単一の振動子が、入力側電極を有する入力部
と、出力側電極を有する出力部とを有しており、前記入
力側電極と出力側電極とが形成された領域に、前記振動
子の振動の節となる部分が含まれており、前記振動の節
となる部分において前記各電極に、入力側および出力側
のリード部が接続されていることを特徴とするものであ
る。
【０００６】上記において、振動子は縦振動が励起され
る板状のもので、入力部と出力部のいずれか一方では、
厚み方向に分極され且つ厚み方向の分極に対向した電極
が形成され、他方では、板面方向に分極が形成され、こ
の分極方向に対向する電極が板面に形成されているもの
となる。
る板状のもので、入力部と出力部のいずれか一方では、
厚み方向に分極され且つ厚み方向の分極に対向した電極
が形成され、他方では、板面方向に分極が形成され、こ
の分極方向に対向する電極が板面に形成されているもの
となる。
【０００７】例えば、振動子はその幅方向の中心を通り
且つ長手方向に延びる中心線を境として一方の側が入力
部で他方の側が出力部であり、厚み方向に分極されてい
る部分の一方の面にアース電極が形成され、板面方向に
分極されている部分では、前記分極方向を挟んで同じ面
内で前記アース電極と他の電極とが対向しているものと
することが可能である。
且つ長手方向に延びる中心線を境として一方の側が入力
部で他方の側が出力部であり、厚み方向に分極されてい
る部分の一方の面にアース電極が形成され、板面方向に
分極されている部分では、前記分極方向を挟んで同じ面
内で前記アース電極と他の電極とが対向しているものと
することが可能である。
【０００８】この場合に、厚み方向に分極されている部
分の一方の面に形成されたアース電極が、板面方向に分
極されている部分の長辺の縁部に沿って延びて対向アー
ス電極が形成されており、前記アース電極と対向アース
電極との間に前記他の電極が形成されて、アース電極お
よび対向アース電極側から前記他の電極の方向に向けて
あるいはその逆の方向に向けて分極されている構造とす
ることが可能である。
分の一方の面に形成されたアース電極が、板面方向に分
極されている部分の長辺の縁部に沿って延びて対向アー
ス電極が形成されており、前記アース電極と対向アース
電極との間に前記他の電極が形成されて、アース電極お
よび対向アース電極側から前記他の電極の方向に向けて
あるいはその逆の方向に向けて分極されている構造とす
ることが可能である。
【０００９】上記において、厚み方向に分極された部分
が入力部とされ、この入力部に形成された電極に与えら
れる駆動電圧により振動子に横効果モードで縦振動が励
起され、板面方向に分極された部分が出力部とされてこ
の出力部に設けられた電極から縦効果モードによる発電
電圧が得られるものとすることができる。
が入力部とされ、この入力部に形成された電極に与えら
れる駆動電圧により振動子に横効果モードで縦振動が励
起され、板面方向に分極された部分が出力部とされてこ
の出力部に設けられた電極から縦効果モードによる発電
電圧が得られるものとすることができる。
【００１０】本発明の振動子は、例えば全体が圧電セラ
ミックで形成された平面形状が長方形の短冊状であり、
振動子全体に縦振動が励起される。このとき、入力側電
極と出力側電極（およびアース電極）が、振動の節部、
例えば短冊状の振動子の長辺方向を振幅とする縦振動の
節となる部分を含むように形成されている。そして、前
記節となる部分において、電極にリード部が接続されて
いるため、電極とリード部との接続部に作用する応力が
小さくなり、接続不良や断線が生じにくくなる。
ミックで形成された平面形状が長方形の短冊状であり、
振動子全体に縦振動が励起される。このとき、入力側電
極と出力側電極（およびアース電極）が、振動の節部、
例えば短冊状の振動子の長辺方向を振幅とする縦振動の
節となる部分を含むように形成されている。そして、前
記節となる部分において、電極にリード部が接続されて
いるため、電極とリード部との接続部に作用する応力が
小さくなり、接続不良や断線が生じにくくなる。
【００１１】前記リード部は、例えば電極に半田付けさ
れるなどしたリード線である。この場合に、リード線の
接続部が常に安定し、リード線の外れなどを防止でき
る。あるいは、リード部が電極に圧接する導電性板ばね
などで形成されたリード端子であってもよい。この場合
も、リード端子は、振動子の振動の節の部分で電極に接
することになるため、リード端子の接触部分に作用する
応力が小さくなり、安定した接続が可能になる。
れるなどしたリード線である。この場合に、リード線の
接続部が常に安定し、リード線の外れなどを防止でき
る。あるいは、リード部が電極に圧接する導電性板ばね
などで形成されたリード端子であってもよい。この場合
も、リード端子は、振動子の振動の節の部分で電極に接
することになるため、リード端子の接触部分に作用する
応力が小さくなり、安定した接続が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の圧電トランスを示
す斜視図、図２は図１の圧電トランスをＩＩ矢視方向か
ら見た側面図である。図１に示す圧電トランスの振動子
１０は、全体が圧電セラミックなどの圧電材料で形成さ
れているものであり、例えば圧電セラミック材料の粉末
をプレス成形し且つ焼成して形成されたものである。
す斜視図、図２は図１の圧電トランスをＩＩ矢視方向か
ら見た側面図である。図１に示す圧電トランスの振動子
１０は、全体が圧電セラミックなどの圧電材料で形成さ
れているものであり、例えば圧電セラミック材料の粉末
をプレス成形し且つ焼成して形成されたものである。
【００１３】この振動子１０は所定の均一な厚さを有し
ており、平面形状は長方形である。図１と図２では、長
方形の長辺方向（縦方向）をＹ方向、短辺方向（幅方
向、横方向）をＸ方向としている。前記振動子１０は、
幅方向（Ｘ方向）の中心を通り且つ長手方向（Ｙ方向）
に延びる中心線Ｏ−Ｏに対して一方の半分が入力部１１
ａ、他方の半分が出力部１１ｂである。
ており、平面形状は長方形である。図１と図２では、長
方形の長辺方向（縦方向）をＹ方向、短辺方向（幅方
向、横方向）をＸ方向としている。前記振動子１０は、
幅方向（Ｘ方向）の中心を通り且つ長手方向（Ｙ方向）
に延びる中心線Ｏ−Ｏに対して一方の半分が入力部１１
ａ、他方の半分が出力部１１ｂである。
【００１４】図１にて矢印αで示されているように、入
力部１１ａでは、振動子１０が厚さ方向に分極されてお
り、この入力部１１ａの一方の表面（図の下面）に電極
１２が形成され、他方の表面（図の上面）に、アース電
極１３が形成されている。前記入力部１１ａでは、電極
１２とアース電極１３とが広い面積に形成されて振動子
１０の板厚方向に対向しており、両電極１２と１３と
で、入力側電極が形成されている。
力部１１ａでは、振動子１０が厚さ方向に分極されてお
り、この入力部１１ａの一方の表面（図の下面）に電極
１２が形成され、他方の表面（図の上面）に、アース電
極１３が形成されている。前記入力部１１ａでは、電極
１２とアース電極１３とが広い面積に形成されて振動子
１０の板厚方向に対向しており、両電極１２と１３と
で、入力側電極が形成されている。
【００１５】出力部１１ｂの一方の表面（図の上面）で
は、前記アース電極１３が長辺の縁部まで延びて対向ア
ース電極１３ａが形成されている。出力部１１ｂの表面
には、前記アース電極１３と対向アース電極１３ａとの
中間の部分に長辺方向（Ｙ方向）の延びる電極１４が形
成されており、この電極１４と、アース電極１３および
対向アース電極１３ａとで、出力側電極が形成されてい
る。また、出力部１１ｂの表面では、板表面に沿って、
電極１４と、アース電極１３および対向アース電極１３
ａとの間で短辺方向へ分極されている。この分極方向を
矢印βで示している。
は、前記アース電極１３が長辺の縁部まで延びて対向ア
ース電極１３ａが形成されている。出力部１１ｂの表面
には、前記アース電極１３と対向アース電極１３ａとの
中間の部分に長辺方向（Ｙ方向）の延びる電極１４が形
成されており、この電極１４と、アース電極１３および
対向アース電極１３ａとで、出力側電極が形成されてい
る。また、出力部１１ｂの表面では、板表面に沿って、
電極１４と、アース電極１３および対向アース電極１３
ａとの間で短辺方向へ分極されている。この分極方向を
矢印βで示している。
【００１６】この振動子１０に縦振動が励起されると、
主に長辺方向（Ｙ方向）へ直線的な伸縮振動を生じる。
またこのときポアッソン比に応じて短辺方向へも伸縮振
動が生じる。ただし、振幅は長辺方向に大きく、短辺方
向にきわめて小さい。図１と図２では、振動子１０の長
辺方向（Ｙ方向）への縦振動の振動の節となる線をＯｘ
−Ｏｘで表している。このＯｘ−Ｏｘ線上では、振動子
１０の表面が長辺方向（Ｙ方向）ヘ変位しない。なお振
動子１０が長方形の場合には、長辺方向への縦寸法をＹ
Ｌとしたときに、前記節となる部分を通る線はＹ方向の
中点（端面からＹＬ／２の距離の点）に位置している。
主に長辺方向（Ｙ方向）へ直線的な伸縮振動を生じる。
またこのときポアッソン比に応じて短辺方向へも伸縮振
動が生じる。ただし、振幅は長辺方向に大きく、短辺方
向にきわめて小さい。図１と図２では、振動子１０の長
辺方向（Ｙ方向）への縦振動の振動の節となる線をＯｘ
−Ｏｘで表している。このＯｘ−Ｏｘ線上では、振動子
１０の表面が長辺方向（Ｙ方向）ヘ変位しない。なお振
動子１０が長方形の場合には、長辺方向への縦寸法をＹ
Ｌとしたときに、前記節となる部分を通る線はＹ方向の
中点（端面からＹＬ／２の距離の点）に位置している。
【００１７】前記アース電極１３、入力側の電極１２、
および出力側の電極１４は、全て前記振動の節となる線
Ｏｘ−Ｏｘの部分を含んで形成されている。そして、交
流駆動電源部１５に延びるリード線１６は、前記線Ｏｘ
−Ｏｘ上において電極１２に半田付けなどで接続されて
いる。同様に接地されたリード線１７も前記線Ｏｘ−Ｏ
ｘ上においてアース電極１３に接続されており、出力電
圧Ｖoutが得られる出力端子１９に延びるリード線１８
も、線Ｏｘ−Ｏｘ上において電極１４に接続されてい
る。
および出力側の電極１４は、全て前記振動の節となる線
Ｏｘ−Ｏｘの部分を含んで形成されている。そして、交
流駆動電源部１５に延びるリード線１６は、前記線Ｏｘ
−Ｏｘ上において電極１２に半田付けなどで接続されて
いる。同様に接地されたリード線１７も前記線Ｏｘ−Ｏ
ｘ上においてアース電極１３に接続されており、出力電
圧Ｖoutが得られる出力端子１９に延びるリード線１８
も、線Ｏｘ−Ｏｘ上において電極１４に接続されてい
る。
【００１８】この圧電トランスでは、交流駆動電源部１
５から電極１２に交流駆動電圧が与えられると、入力部
１１ａの横効果モードの電気機械結合係数Ｋ31により、
振動子１０に縦振動が励起される。そして、出力部１１
ｂでは縦効果モードの電気機械結合係数Ｋ33により、出
力側となる電極１４から発電された電圧が取り出され
る。入力側の電極１２の面積に対して、出力側の電極１
４の面積が小さいため、入力インピーダンスに対して出
力インピーダンスが高くなり、よって電極１４からは昇
圧された出力電圧Ｖoutが得られる。
５から電極１２に交流駆動電圧が与えられると、入力部
１１ａの横効果モードの電気機械結合係数Ｋ31により、
振動子１０に縦振動が励起される。そして、出力部１１
ｂでは縦効果モードの電気機械結合係数Ｋ33により、出
力側となる電極１４から発電された電圧が取り出され
る。入力側の電極１２の面積に対して、出力側の電極１
４の面積が小さいため、入力インピーダンスに対して出
力インピーダンスが高くなり、よって電極１４からは昇
圧された出力電圧Ｖoutが得られる。
【００１９】また各リード線１６と１７および１８は、
振動子１０の長辺方向への振動の節となる部分（節を通
る線Ｏｘ−Ｏｘ上）に接続されているため、リード線１
６，１７および１８と、電極との接続部に長辺方向への
振幅が作用しない。また振動子１０は短辺方向へ伸縮振
動するが、この振幅はきわめて小さい。したがって、各
リード線１６，１７，１８の接続部に作用する応力が小
さくなり、接続不良や断線のおそれがなくなる。
振動子１０の長辺方向への振動の節となる部分（節を通
る線Ｏｘ−Ｏｘ上）に接続されているため、リード線１
６，１７および１８と、電極との接続部に長辺方向への
振幅が作用しない。また振動子１０は短辺方向へ伸縮振
動するが、この振幅はきわめて小さい。したがって、各
リード線１６，１７，１８の接続部に作用する応力が小
さくなり、接続不良や断線のおそれがなくなる。
【００２０】なお、図１において電極１４を入力側の電
極として使用し、電極１２を出力側の電極として使用す
ることができる。この場合には、前記と同様に縦振動が
励起され、電極１２から減圧された電圧と大きな電流の
出力が得られる。また、出力部１１ｂにおいては、対向
アース電極１３ａを形成せず、入力部１１ａのアース電
極１３に対向する電極１４を長辺の縁部側に設け、電極
１４とアース電極１３との間で、板面内において分極さ
せたものであってもよい。
極として使用し、電極１２を出力側の電極として使用す
ることができる。この場合には、前記と同様に縦振動が
励起され、電極１２から減圧された電圧と大きな電流の
出力が得られる。また、出力部１１ｂにおいては、対向
アース電極１３ａを形成せず、入力部１１ａのアース電
極１３に対向する電極１４を長辺の縁部側に設け、電極
１４とアース電極１３との間で、板面内において分極さ
せたものであってもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明の圧電トランスで
は、振動子の振動の節の部分に電極が形成されて、この
節の部分で電極にリード部が接続されているため、リー
ド部と電極との接続部において、振動による応力が大き
く作用せず、リード部の接続不良などが生じにくくな
る。
は、振動子の振動の節の部分に電極が形成されて、この
節の部分で電極にリード部が接続されているため、リー
ド部と電極との接続部において、振動による応力が大き
く作用せず、リード部の接続不良などが生じにくくな
る。
【図１】本発明の圧電トランスを示す斜視図、
【図２】図１の圧電トランスをＩＩ矢視方向から見た側
面図、
面図、
【図３】従来の圧電トランスの斜視図、
１０ 振動子 １１ａ 入力部 １１ｂ 出力部 １２ 入力側の電極 １３ アース電極 １３ａ 対向アース電極 １４ 出力側の電極 １５ 交流駆動電源部 １６，１７，１８ リード線 １９ 出力端子
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電材料で形成された単一の振動子が、
入力側電極を有する入力部と、出力側電極を有する出力
部とを有しており、前記入力側電極と出力側電極とが形
成された領域に、前記振動子の振動の節となる部分が含
まれており、前記振動の節となる部分において前記各電
極に、入力側および出力側のリード部が接続されている
ことを特徴とする圧電トランス。 - 【請求項２】 振動子は縦振動が励起される板状のもの
で、入力部と出力部のいずれか一方では、厚み方向に分
極され且つ厚み方向の分極に対向した電極が形成され、
他方では、板面方向に分極が形成され、この分極方向に
対向する電極が板面に形成されている請求項１記載の圧
電トランス。 - 【請求項３】 振動子はその幅方向の中心を通り且つ長
手方向に延びる中心線を境として一方の側が入力部で他
方の側が出力部であり、厚み方向に分極されている部分
の一方の面にアース電極が形成され、板面方向に分極さ
れている部分では、前記分極方向を挟んで同じ面内で前
記アース電極と他の電極とが対向している請求項２記載
の圧電トランス。 - 【請求項４】 厚み方向に分極されている部分の一方の
面に形成されたアース電極が、板面方向に分極されてい
る部分の長辺の縁部に沿って延びて対向アース電極が形
成されており、前記アース電極と対向アース電極との間
に前記他の電極が形成されて、アース電極および対向ア
ース電極側から前記他の電極の方向に向けてあるいはそ
の逆の方向に向けて分極されている請求項３記載の圧電
トランス。 - 【請求項５】 厚み方向に分極された部分が入力部とさ
れ、この入力部に形成された電極に与えられる駆動電圧
により振動子に横効果モードで縦振動が励起され、板面
方向に分極された部分が出力部とされてこの出力部に設
けられた電極から縦効果モードによる発電電圧が得られ
る請求項２ないし４のいずれかに記載の圧電トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9118398A JPH10308545A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 圧電トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9118398A JPH10308545A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 圧電トランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10308545A true JPH10308545A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14735684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9118398A Withdrawn JPH10308545A (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10308545A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7456708B2 (en) * | 2006-03-07 | 2008-11-25 | Zippy Technology Corp. | Piezoelectric plate electric connection structure |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP9118398A patent/JPH10308545A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7456708B2 (en) * | 2006-03-07 | 2008-11-25 | Zippy Technology Corp. | Piezoelectric plate electric connection structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |