JPH11204853A

JPH11204853A - 圧電磁器トランス

Info

Publication number: JPH11204853A
Application number: JP10008276A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Horii; 一宏堀井
Original assignee: Cosel Co Ltd
Current assignee: Cosel Co Ltd
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1998-01-20
Publication date: 1999-07-30
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: JP3450689B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トランスの上下面を支持した場合においても、
トランスで発生した振動の損失を低減させ、また大電流
を取り扱う場合でもトランスの面積が小さくて済む。【解決手段】電極層１０〜５０と板の厚み方向と垂直な
方向に一様に分極された圧電磁器板層１０１〜１０５が
交互に複数積層された積層体１００を有し、電極層１０
〜５０の各々は、圧電磁器板層１０１〜１０５の厚み方
向に位置する両面に対向して配置されて励振させる一対
の入力電極と、同じく圧電磁器板層の厚み方向に位置す
る両面に対向し且つ一対の入力電極に並べて配置されて
圧電磁器板層の励振で誘起された交流電圧を取り出す一
対の出力電極を備える。積層体１００の圧電磁器板層１
０１〜１０４は任意の偶数、例えば４層に積層し、一層
毎に圧電磁器板層に発生する厚みすべり振動の変位が逆
向きとなるように積層することで、交流電圧の印加によ
る厚みすべり振動の励振時に、積層体１００の厚み方向
の対向する面に変位を生じさせない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波帯で動作可
能な圧電磁器トランス、特に小型化、薄型化が要求され
るオンボード用スイッチング電源の圧電磁器トランスに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化が求められ、こ
れに伴い、電源装置の小型化が求められている。電源装
置を小型化するためには、例えば、スイッチング電源装
置の場合には、スイッチング周波数の高周波化が図られ
る。スイッチング電源装置では、スイッチング周波数を
高周波化することで、スイッチング電源装置を構成して
いるトランス、コイル、コンデンサ等を小型化すること
が可能となり、従って、電源装置全体を小型化すること
が可能となる。

【０００３】従来よりスイッチング電源装置には、電磁
トランスが用いられている。ところが、スイッチング周
波数を高くすると、電磁トランスに用いられている磁性
材料のヒステリシス損失、渦電流損失、巻線の表皮効果
による損失等が急激に増加し、トランスの効率が非常に
低下してしまう。このため、電磁トランスを用いたスイ
ッチング電源装置の実用的なスイッチング周波数帯域の
上限は、５００ＫＨｚ程度である。

【０００４】これに対し、近年、高周波帯でのスイッチ
ング動作を可能とする圧電磁器トランスが注目されてい
る。圧電磁器トランスは共振状態で使用され、一般の電
磁トランスに比較して、（１）５００ＫＨｚ以上の高周
波数帯域でトランスの効率が高いこと、（２）不燃化が
図れること、（３）電磁誘導によるノイズが発生しない
こと等の長所を持っている。

【０００５】このような圧電磁器トランスとして本願発
明者にあっては、例えば図６に示す厚みすべり振動型の
圧電磁器トランスを提案してしている（特願平９−３１
９３３０号）。図６において、圧電磁器板１は図中矢印
１７で示されるように、板厚方向と垂直に分極されてい
る。圧電磁器板１の上面には、６個の電極１１〜１６が
並べて設置されている。また、圧電磁器板１の下面に
は、上面の入力電極と対向する位置に６個の電極２１〜
２６が並べて設置されている。

【０００６】図７は、図６に示した厚みすべり振動型の
圧電磁器トランスにリード端子を取り付けた例である。
ここでは、３つの入力電極対と３つの出力電極対をそれ
ぞれ並列に接続し、入出力インピーダンスを１対１とし
た場合を例にとっている。電極１１，１３及び１５は入
力端子３０１に接続されており、電極２１，２３及び２
５はもう一方の入力端子３０２に接続されている。ま
た、電極１２，１４及び１６は出力端子３０３に接続さ
れており、電極２２，２４及び２６はもう一方の出力端
子３０４に接続されている。

【０００７】この厚みすべり振動型の圧電磁器トランス
の動作原理を図８に示す。図８の入力端子３０１，３０
２の間に圧電磁器板１の厚みすべり振動モードの共振周
波数近傍の周波数の交流電圧を印加すると、図６の圧電
磁器板１の領域Ａ１，Ａ３，Ａ５には電気機械結合係数
ｋ₁₅をもって厚みすべり振動（１５）モードにより変位
が圧電磁器板１に生じて厚みすべり振動が励振され、こ
の振動によりトランス全体が励振させられる。

【０００８】この時、図６の圧電磁器板１の出力部とな
る領域Ａ２，Ａ４，Ａ６では電気機械結合係数ｋ₁₅をも
って厚みすべり振動（１５）モードにより交流電圧が発
生し、この結果、図７の出力端子３０３，３０４の間か
ら交流電圧を取り出すことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６，７の
ような厚みすべり振動型の圧電磁器トランスは、図８
（Ａ）のＡ点の交流電圧−Ｖが印加された時点で、厚み
すべり振動（１５）モードの応力Ｆ１，Ｆ２が発生し、
図８（Ｂ）のように圧電磁器板の上下面の位置にずれが
生じるような変位が生じる。Ｂ点の交流電圧０Ｖの時点
では、図８（Ｃ）のように応力がなくなり、上下面の変
位もなくなる。Ｃ点の交流電圧＋Ｖが印加された時点で
は、応力Ｆ３，Ｆ４が発生し、図８（Ｄ）のように、図
８（Ａ）とは逆の方向に圧電磁器板の上下面が変位す
る。

【００１０】このため、厚みすべり振動圧型の電磁器ト
ランスを機器に実装する場合、上下面を挟むように支持
すると、厚みすべり振動で発生した変位を阻害すること
になり、振動を著しく減衰させ、このため、圧電磁器ト
ランスの電力変換効率が著しく低下してしまうといった
問題点がある。また、厚みすべり振動圧電磁器トランス
では、大電流を取り扱う場合にはインピーダンスを小さ
くする必要があり、このためには、入出力の電極の面積
を大きくする必要があり、従って、厚みすべり振動圧電
磁器トランスの面積が大きくなって大型化する問題があ
る。

【００１１】本発明の目的は、トランスの上下面を支持
した場合においてもトランスで発生した振動の損失を低
減させ、また大電流を取り扱う場合でもトランスの面積
が小さく済む厚みすべり振動型の圧電磁器トランスを提
供する。

【００１２】

【問題点を解決しようとする手段】この目的を達成する
ため、本発明に係る積層厚みすべり振動型の圧電磁器ト
ランスは、電極層と板の厚み方向に垂直な方向に一様に
分極された圧電磁器板層とが交互に複数積層された積層
体を有し、電極層の各々は、圧電磁器板層の厚み方向に
位置する両面に対向して配置され、厚みすべり振動モー
ドの共振周波数近傍の交流電圧を印加することで圧電磁
器板層を励振させる入力電極対と、圧電磁器板の厚み方
向に位置する両面に対向し且つ一対の入力電極に並べて
配置され、入力電極対による圧電磁器板層の励振で誘起
された交流電圧を取り出す出力電極対を備えたことを特
徴とする。

【００１３】ここで積層体の電磁器板層を任意の偶数で
あるｎ層に積層し、一層毎に圧電磁器板層に発生する厚
みすべり振動の変位が逆向きとなるように積層すること
で、交流電圧の印加により厚みすべり振動で励振されて
いる場合に、積層体の厚み方向の対向する外面（支持
面）に変位を生じさせない積層構造とする。また積層体
の圧電磁器板を任意の偶数であるｎ層に積層し、（ｎ／
２）層の圧電磁器板層で発生した厚みすべり振動の変位
に対し、逆向きに厚みすべり振動の変位を生じさせるよ
うに残り（ｎ／２）層の圧電磁器板層を積層すること
で、交流電圧の印加により厚みすべり振動が励振されて
いる場合に、積層体の厚み方向の対向する外面（支持
面）に変位を生じさせない積層構造としてもよい。

【００１４】更に、積層体の電極構造の具体例として
は、ｎ層の圧電磁器板層に対し入力電極と出力電極を備
えた（ｎ＋１）層の電極層を交互に配置し、（ｎ＋１）
層の電極層の入力電極につき１層置きに共通接続して一
対の入力端子に接続することにより入力電極対を構成
し、また（ｎ＋１）層の電極層の出力電極につき１層置
きに共通接続して一対の出力端子に接続することにより
出力電極対を構成する。

【００１５】このような本発明の積層厚みすべり振動型
の圧電磁器トランによれば、トランスを機器に実装する
場合において、上下面を挟むように支持を行っても、厚
みすべり振動で発生した変位を阻害することがなくな
り、従って、振動を著しく減衰させることがない。つま
り、トランスを機器に実装する場合において従来の積層
厚みすべり振動圧電磁器トランスよりも電力伝送効率を
大きくすることが可能となる。

【００１６】また、積層体とすることで、トランスのサ
イズに対して電極のサイズを大きくすることなく十分な
電極面積を確保してインピーダンスを小さくし、大電流
を取り扱うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明による積層厚みすべ
り振動型の圧電磁器トランスの一実施形態を示した斜視
図である。図１において、本発明の圧電磁器トランス
は、電極層１０，２０，３０，４０，５０と圧電磁器板
層１０１，１０２，１０３，１０４を交互に積層した積
層体１００で構成される。ここで積層体１００を構成す
る圧電磁器板層の層数をｎとすると、層数ｎは任意の偶
数であり、図１の実施形態にあってはｎ＝４層とした場
合を例にとっている。

【００１８】また任意の偶数となるｎ層の圧電磁器板層
に対して設けられる電極層は（ｎ＋１）層となり、図１
の実施形態にあっては、電極層はｎ＋１＝５層となって
いる。圧電磁器板層１０１〜１０４は、この実施形態に
あっては、右側面の矢印で示すように板厚方向と垂直と
なる分極方向２０１，２０２，２０３，２０４に分極さ
れ、且つ同じ分極方向２０１，２０２，２０３，２０４
を向くように積層されている。

【００１９】電極層１０〜５０は、例えば圧電磁器板層
１０１の上面の電極層１０のように、６個の電極１１，
１２，１３，１４，１５，１６に分けて配置されてい
る。電極層１０に対向する圧電磁器板層１０１の下面の
電極層２０も、上面の６個の電極１１〜１６に対向して
６個の電極２１〜２６が並べて配置されている。この電
極２１〜２６は次の圧電磁器板層１０２の上面の６個の
電極と一体化している。

【００２０】同様にして圧電磁器板層１０２，１０３の
間の電極層３０についても、６個の電極３１，３２，３
３，３４，３５，３６が並べて配置され、次の圧電磁器
板層１０３，１０４の間の電極層４０も６個の電極４
１，４２，４３，４４，４５，４６が並べて配置され、
更に積層体１００の下面となる圧電磁器板層１０４の下
側にも６個の電極５１，５２，５３，５４，５５，５６
が並べて配置されている。

【００２１】ここで電極層１０〜５０に配置した電極の
数を６個とした場合を例にとっているが、電極層に設け
る電極の数は必要に応じて適宜の数とすることができ
る。図２は、図１の圧電磁器トランスの積層体１００に
対し入出力用のリード端子を取り付けた説明図である。
まず一方の入力端子３０１に対しては、積層体１００の
上面に位置する電極層１０の３つの電極１１，１３，１
５を並列接続している。この電極層１０の電極１１，１
３，１５は、１つ間を置いた電極層３０の中の対向位置
となる電極３１，３３，３５のそれぞれに接続され、更
にもう１つ置いた下面に位置する電極層５０の対向する
位置の電極５１，５３，５５に接続している。また入力
端子３０２は下から２番目の電極層４０の中の電極４
１，４３，４５に並列接続され、更に電極層４０から１
つ間を置いた上の電極層２０の３つの電極２１，２３，
２５にそれぞれ接続している。

【００２２】出力端子３０３は、上面の電極層１０の電
極１２，１４，１６に並列接続し、次に３番目の電極層
３０の電極３２，３４，３６に接続し、更に一番下の電
極層５０の電極５２，５４，５６に接続している。出力
端子３０４は、下から２番目に位置する電極層４０の３
つの電極４２，４４，４６に並列接続され、更に電極層
４０から１つ間をおいた上の電極層２０の電極２２，２
４，２６にそれぞれ接続している。

【００２３】この図２に示すような入力端子３０１，３
０２及び出力端子３０３，３０４に対する各電極層１０
〜５０の電極の接続により、図１の領域Ａ１，Ａ３，Ａ
５に位置する電極を電気的に並列に接続して入力部と
し、また領域Ａ２，Ａ４，Ａ６に位置する電極を電気的
に並列に接続して出力部とし、この場合の入力部と出力
部の電極面積は同じであり、入力と出力のインピーダン
スを１対１として用いることになる。

【００２４】勿論、入力部と出力部の接続は図２の実施
例に限定されず、例えば入力部の電極を電気的に直列に
接続し、出力部の電極を並列に接続することで、入力部
を高インピーダンスに、出力部を低インピーダンスにす
ることもできる。逆に入力部の電極を電気的に並列に接
続し、出力部の電極を電気的に直列に接続することで、
入力部を低インピーダンスに、出力部を高インピーダン
スにすることもできる。

【００２５】また図２の実施形態にあっては、電極層１
０〜５０において入力部と出力部の電極を交互に配置し
ているが、配置を入れ替えてもよいし１か所にまとめて
グループ化してもよい。図１の実施形態における圧電磁
器板層１０１〜１０４のそれぞれは、材料にチタン酸ジ
ルコン亜鉛（ＰｂＴｉＯ₃−ＰｂＺｒＯ₃）系圧電磁器
材料を用いて製造している。もちろん圧電磁器材料とし
てはチタン酸ジルコン酸鉛系圧電磁器材料に限定する必
要はなく、厚みすべり振動の電気機械結合係数ｋ₁₅の値
が大きなものであれば他の材料を用いても構わない。

【００２６】圧電磁器板層１０１〜１０４の製造は、ま
ず圧電磁器材料粉末にバインダを混合してプレス成形す
る。プレス成形された圧電磁器材料粉末を６００℃で１
時間（昇温速度１００℃／１時間）で脱バインダ処理を
行った後、１２００℃で２時間焼成する。焼成された圧
電磁器板層１０１〜１０４を切断及び研磨することで、
圧電磁器板層１０１〜１０４とする。ここでは圧電磁器
板層１０１〜１０４は圧電磁器材料粉末をプレス成形、
焼成することで作成しているが、これ以外にドクタブレ
ード法を用いてグリーンシートを形成し焼成を行う方法
で作成しても構わない。

【００２７】次に圧電磁器板層１０１〜１０４の対向す
る側面にＡｇペーストを塗布して焼成を行い、Ａｇ電極
を焼き付ける。Ａｇ電極を焼き付けた圧電磁器板層１０
１〜１０４を１２０℃の絶縁油中において２．８ＫＶ／
ｍｍの電圧をＡｇ電極に加え、圧電磁器板層１０１〜１
０４の厚み方向に直交する幅方向、即ち分極方向２０１
〜２０４となるように一様に分極する分極処理を施す。

【００２８】分極処理が済んだならば、長さ方向の側面
に焼き付けたＡｇ電極を研磨して除去する。ここではＡ
ｇペーストを用いて圧電磁器板層１０１〜１０４の対向
する側面に電極を形成したが、Ａｇペーストに限定され
ることなく、導電性材料であれば電極形成には何を用い
ても構わない。続いて、スパッタ法を用いてＡｕ薄膜で
圧電磁器板層１０１〜１０４の上面及び下面に６個の電
極を形成する。もちろん電極としてはＡｕ薄膜に限定さ
れることなく、導電性材料であれば電極形成には何を用
いても構わない。

【００２９】このようにして圧電磁器板層１０１〜１０
４が形成できたならば、図１のように分極方向２０１〜
２０４を同一方向に揃えて積層し、間に位置する電極層
２０，３０，４０については表面に半田ペーストや導電
性接着剤を塗布して積層した後に加熱することで溶着し
て、電気的且つ機械的に接続された電極層２０，３０，
４０を形成する。最後に図２のように電極層１０〜５０
の電極１１〜５６を、入力端子３０１，３０２及び出力
端子３０３，３０４に接続する。

【００３０】このようにして作成された図２の圧電磁器
トランスの入力端子３０１，３０２の間に、図３（Ｂ）
の入力電圧のように圧電磁器板層１０１〜１０４の厚み
すべり振動モードの共振周波数付近の周波数の交流電圧
を印加すると、図１の領域Ａ１，Ａ３，Ａ５に対応した
圧電磁器板層１０１〜１０４には電気機械結合係数ｋ ₁₅
をもって厚みすべり振動が励振される。

【００３１】図３（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）は、図３（Ｂ）の
入力電圧を印加した時の本発明の圧電磁器トランスを、
図３（Ａ）のように側面から観察した様子を表わしてい
る。まず図３（Ａ）の圧電磁器トランスにおいて、圧電
磁器板層１０１，１０３には図２のリード端子との接続
から明らかなように同じ極性の電圧が印加される。また
圧電磁器板層１０２，１０４には、圧電磁器板層１０
１，１０３とは逆の電圧が印加される。ここで圧電磁器
板層１０１〜１０４は分極方向２０１〜２０４が全て同
じ向きであるため、１層ごとに相互に逆向きとなる厚み
すべり振動の変位を生ずることになる。

【００３２】即ち図３（Ｂ）のＡ点の入力電圧−Ｖが加
わった場合には、図３（Ｃ）のように圧電磁器板層１０
１，１０３は右に倒れる厚みすべり振動の変位を生じ、
これに対し圧電磁器板層１０２，１０４は逆に左に倒れ
る厚みすべり振動の変位を生ずる。ここで積層体１００
の上面と下面を機器に対する実装で固定していたとする
と、圧電磁器板層１０１と１０２、また圧電磁器板層１
０３と１０４のそれぞれにおいて上下面の横方向の変位
が打ち消される。このため、上下面を支持していてもト
ランスで発生した振動に損失は生じない。

【００３３】図３（Ｂ）のＢ点の入力電圧０ボルトの場
合には、図３（Ｄ）のように圧電磁器板層１０１〜１０
４は変位のない初期状態に戻る。次に図３（Ｂ）のＣ点
のように入力電圧＋Ｖが印加されると、図３（Ｅ）のよ
うに圧電磁器板層１０１，１０３は左に倒れる厚みすべ
り振動の変位を生じ、これに対し圧電磁器板層１０２，
１０４は逆に右に倒れる厚みすべり振動の変位を生ず
る。

【００３４】このため、圧電磁器板層１０１と１０２の
間及び圧電磁器板層１０３と１０４の間で上下面の変位
が打ち消されることになる。その結果、機器への実装に
よりトランスの上下面を固定していても、トランスで発
生した振動に損失を与えることがない。また本発明の圧
電磁器トランスにあっては、圧電磁器板層１０１〜１０
４を積層した積層体１００としたことで、積層数に応じ
て電極面積が大きくなっており、図６に示した単一層型
の圧電磁器トランスと比べ、同じトランスの実装面積で
あっても十分な電極面積を確保して入力インピーダンス
を小さくし、大電流を取り扱うことが容易にできる。

【００３５】図４は本発明による圧電磁器トランスの他
の実施形態であり、図１の実施形態と同様、ｎ＝４層の
圧電磁器板層１０１〜１０４を用いた積層体１００を例
にとっている。この実施形態の積層体１００の圧電磁器
板層１０１〜１０４及びそれぞれの電極層１０〜５０、
更に電極層１０〜５０を構成するそれぞれ６個の電極に
対する入出力端子の接続は、図１及び図２と同じであ
る。

【００３６】これに対し図４の実施形態にあっては、圧
電磁器板層１０１〜１０４の板厚方向と垂直に分極され
ている分極方向２０１，２０２，２０３，２０４が異な
っている。この実施形態において、上側２枚の圧電磁器
板層１０１，１０２の分極方向２０１，２０２は互いに
逆向きになるように積層され、また下側２層の圧電磁器
板層１０３，１０４も分極方向２０３，２０４のように
逆向きになるように積層されている。

【００３７】即ち、上側２層の圧電磁器板層１０１，１
０２の分極方向２０１，２０２の組合せと、下側２層の
圧電磁器板層１０３，１０４の分極方向２０３，２０４
の組合せとが、上下方向で対称となるように積層されて
いる。これを任意の偶数であるｎ層について一般形で表
すと、（ｎ／２）層の圧電磁器板層で発生した厚みすべ
り振動の変位に対し、逆向きの厚みすべり振動の変位を
生じさせるように残り（ｎ／２）層の圧電磁器板層を積
層しているということができる。

【００３８】図５は、図４の実施形態について、図２の
ようにリード端子を接続した入力端子３０１，３０２の
間に厚みすべり振動モードの共振周波数近傍の周波数の
交流電圧を印加した場合の動作を示す。まず図５（Ｂ）
のような交流電圧が印加されると、図４の圧電磁器トラ
ンスは電気機械結合係数ｋ₁₅をもって厚みすべり振動が
励振される。

【００３９】即ち、図２の入力端子３０１，３０２に対
する電極層１０〜５０の各電極の接続により、図４にお
ける圧電磁器板層１０１，１０３には同じ極性の電圧が
印加される。また圧電磁器板層１０２，１０４には圧電
磁器板層１０１，１０３に加えられた電圧とは逆の極性
の電圧が印加される。ここで圧電磁器板層１０１，１０
２の分極方向２０１，２０２は互いに逆であるため、同
じ方向の変位が生ずる。

【００４０】また圧電磁器板層１０３，１０４も分極方
向２０３，２０４が互いに逆であるため、同じ方向に変
位が生ずる。更に圧電磁器板層１０１，１０２の組合せ
と圧電磁器板層１０３，１０４の組合せは、分極方向２
０１，２０２と分極方向２０３，２０４が対称となるよ
うに積層されているため、それぞれの組合せで生ずる変
位は逆になる。

【００４１】具体的には、図５（Ａ）の積層体１００の
分極方向２０１〜２０４を示した端面について、図５
（Ｂ）のＡ点，Ｂ点，Ｃ点の電圧−Ｖ，０，＋Ｖを印加
した時の図５（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）のような変位を生ず
る。即ち図５（Ｂ）のＡ点の入力電圧−Ｖを印加した際
には、図５（Ｃ）のように上半分の圧電磁器板層１０
１，１０２は右に倒れる厚みすべり振動の変位を生じ、
これに対し下半分の圧電磁器板層１０３，１０４は逆に
左に倒れる厚みすべり振動の変位を生じ、トランス全体
としては上下面の変位が打ち消されることになる。

【００４２】図５（Ｂ）のＢ点で入力電圧が０ボルトに
なると、図５（Ｃ）のように変位のない初期位置に戻
り、更に図５（Ｂ）のＣ点の＋Ｖボルトが印加される
と、図５（Ｅ）のように変位する。即ち、上半分の圧電
磁器板層１０１，１０２は左に倒れる厚みすべり振動の
変位を生じ、これに対し下半分の圧電磁器板層１０３，
１０４は右に倒れる厚みすべり振動の変位を生じ、これ
によってトランス全体では上下面の変位が打ち消される
ことになる。

【００４３】したがって図４の実施形態にあっても、積
層体１００の上下面を機器への実装で支持固定していた
場合にあっても、交流電圧の印加による厚みすべり振動
による上下面の変位は打ち消され、このためトランスで
発生した振動に損失を生じさせないようにできる。更
に、積層を行っていることで、単層構造を持つ図６のト
ランスに比べ、同じトランス実装面積で電極面積を大き
くでき、例えば入力インピーダンスを小さくして大電流
を取り扱うことができる。

【００４４】尚、図４の実施形態についても、圧電磁器
板層の数は４層に限定されず、それ以外の適宜の偶数と
できる。また電極層に設けている電極の数も必要に応じ
て適宜に定めることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の圧電磁
器トランスによれば、トランスを機器に実装する場合に
おいて、トランス上下面を挟むように支持固定を行って
も、厚みすべり振動で発生した変位を阻害することがな
く、機器実装によってトランス振動を著しく減衰させる
問題を解消でき、トランスの電力電送効率を大きくする
ことができる。

【００４６】また積層構造をとったことで、トランスの
実装面積に対し圧電磁器板層に対し設ける電極面積を大
きくしてトランスのインピーダンスを小さくすることが
でき、同じ実装サイズを持った積層構造を持たない圧電
磁器トランスに比べ、少ない実装面積で十分小さなイン
ピーダンスを実現し、大電流を取扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による圧電磁器トランスの実施形態の斜
視図

【図２】図１の圧電磁器トランスにおける入出力のリー
ド端子接続の説明図

【図３】図１の圧電磁器トランスの動作説明図

【図４】本発明による圧電磁器トランスの他の実施形態
の斜視図

【図５】図４の圧電磁器トランスの動作説明図

【図６】本願発明者が提案している圧電磁器トランスの
斜視図

【図７】図６の圧電磁器トランスにおける入出力のリー
ド端子接続の説明図

【図８】図６の圧電磁器トランスの動作説明図

【符号の説明】

１０，２０，３０，４０，５０：電極層１１〜１６，２１〜２６，３１〜３６，４１〜４６，５
１〜５６：電極１００：積層体１０１〜１０４：圧電磁器板層２０１〜２０４：分極方向３０１，３０２：入力端子３０３，３０４：出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極層と板の厚み方向に垂直な方向に一様
に分極された圧電磁器板層とが交互に複数積層された積
層体を有し、前記電極層の各々は、前記圧電磁器板層の厚み方向に位置する両面に対向して
配置され、厚みすべり振動モードの共振周波数近傍の交
流電圧を印加することで前記圧電磁器板層を励振させる
入力電極対と、前記圧電磁器板層の厚み方向に位置する両面に対向し且
つ前記入力電極対に並べて配置され、前記入力電極対に
よる前記圧電磁器板層の励振で誘起された交流電圧を取
り出す出力電極対と、を備えたことを特徴とする圧電磁
器トランス。
【請求項２】請求項１記載の圧電磁器トランスに於い
て、前記積層体は、前記圧電磁器板層を任意の偶数であ
るｎ層に積層し、一層毎に前記圧電磁器板層に発生する
厚みすべり振動の変位が逆向きとなるように積層するこ
とで、前記交流電圧の印加により厚みすべり振動で励振
されている場合に、前記積層体の厚み方向の対向する外
面に変位を生じさせない積層構造としたことを特徴とす
る圧電磁器トランス。
【請求項３】請求項１記載の圧電磁器トランスに於い
て、前記圧電磁器板を任意の偶数であるｎ層に積層し、
（ｎ／２）層の圧電磁器板層で発生した厚みすべり振動
の変位に対し、逆向きに厚みすべり振動の変位を生じさ
せるように残り（ｎ／２）層の圧電磁器板層を積層する
ことで、前記交流電圧の印加により厚みすべり振動が励
振されている場合に、前記積層体の厚み方向の対向する
外面に変位を生じさせない積層構造としたことを特徴と
する圧電磁器トランス。
【請求項４】請求項２又は３記載の圧電磁器トランスに
於いて、前記ｎ層の圧電磁器板層に対し入力電極と出力
電極を備えた（ｎ＋１）層の電極層を交互に配置し、前
記（ｎ＋１）層の電極層の入力電極につき１層置きに共
通接続して一対の入力端子に接続することにより前記入
力電極対を構成し、前記（ｎ＋１）層の電極層の出力電
極につき１層置きに共通接続して一対の出力端子に接続
することにより前記出力電極対を構成したことを特徴と
する圧電磁器トランス。