JPH11251652A

JPH11251652A - 圧電トランス

Info

Publication number: JPH11251652A
Application number: JP10047437A
Authority: JP
Inventors: Akira Sasaki; 晃佐々木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電素子を積層して形成されるトランス素子
を備えた圧電トランスの薄型化、この圧電トランスを接
続する回路基板の小型化等を可能にする。【解決手段】プレート状圧電素子１１₁，１１₂‥‥
１１_nを積層して形成されるトランス素子１１を上下面
側が開放する枠状のケース１４に嵌挿して高圧側の振動
ノード部Ｎ_Hにおいてケース１４に形成した支持突起１
５，１６により支持し、低圧側の低圧側電極層１２ａ，
１２ｂに、弾性を保有する導電薄板により形成されてケ
ース１４に嵌合保持される低圧側端子２１の接触片２４
を低圧側の振動ノード部Ｎ_Lにおいて圧接して接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレート状圧電素
子を積層して形成される圧電トランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のトランス、いわゆる積層型圧電
トランスは、平板形状に形成され、液晶表示装置の裏側
に配置されてバックライト、例えば蛍光灯式照明装置の
電気回路に用いられる。

【０００３】この積層型圧電トランスは、低圧側に印加
される電気信号を高圧側に電圧を増幅して出力するよう
に構成されているが、この入力電気信号を増幅して出力
する際に、プレート状圧電素子を積層して形成されるト
ランス素子自体が振動し動作をする。

【０００４】この圧電トランスの動作において、トラン
ス素子の振動の妨げとなるような力が加わると、動作効
率が低下したり、動作ができなくなったりするため、従
来は、トランス素子をプラスチックケースに収納し、回
路基板の接続には極細のリード線を半田付けして使用
し、トランス素子の振動動作への負荷を極小となるよう
に構成していた。

【０００５】すなわち、図４及び図５に示すように、ト
ランス素子１はプレート状圧電素子１₁，１₂‥‥１_n
を積層して低圧側の表裏両面に低圧側電極層２ａ，２ｂ
を形成すると共に高圧側の端面に高圧側電極層３を形成
して構成されている。

【０００６】このトランス素子１をプラスチックケース
４に収納して保持する。このプラスチックケース４は、
トランス素子１が外周面側及び表裏両面側に所要の間隙
をもって囲繞する大きさの四辺形状の枠部４ａと、この
枠部４ａの上面側開口部を覆う蓋板４ｂとから構成され
ている。このプラスチックケース４にトランス素子１が
枠部４ａ内において、低圧側と高圧側の表裏両面側から
固定部材５ａ，５ｂ及び５ｃ，５ｄにより固定保持され
ている。

【０００７】このトランス素子１の低圧側電極層２ａ，
２ｂ及び高圧側電極層３にそれぞれリード線６ａ，６ｂ
及び６ｃを半田ｓにより半田付け接続し、このリード線
６ａ，６ｂ及び６ｃをそれぞれ枠部４ａの側面に形成さ
れた導出溝７ａ，７ｂ，７ｃから導出させている。

【０００８】このようにトランス素子１は、プラスチッ
クケース４に収納保持されてプラスチックケース４を前
述した蛍光灯式照明装置の電気回路の回路基板（図示せ
ず）に枠部４ａの下面開口側において載置固定し、リー
ド線６ａ，６ｂ及び６ｃを回路基板の配線パターンに半
田付けにより接続している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように構成される
従来の積層型圧電トランスは、トランス素子１の電極層
２ａ，２ｂ及び３に接続するリード線６ａ，６ｂ及び６
ｃが極細であるため、この電極層２ａ，２ｂ及び３とリ
ード線６ａ，６ｂ及び６ｃとの半田付け、リード線６
ａ，６ｂ及び６ｃと回路基板の配線パターンとの半田付
けが手半田となるので、この半田付け作業が困難であ
り、また、プラスチックケース４は回路基板に固定する
必要があるが、この固定は接着剤を用いた接着等、機械
的な固定により行うことになるので、回路基板との接続
に手数を要し、作業性が悪くコスト高になっていた。

【００１０】また、トランス素子１の電極層２ａ，２ｂ
及び３とリード線６ａ，６ｂ及び６ｃとの半田付け部に
は半田バンプＳが隆起状に形成され、特に、トランス素
子１の表裏面の電極層２ａ，２ｂとリード線６ａ，６ｂ
との半田付け部の半田バンプＳは、図５に示すようにト
ランス素子１の表裏面側に高く隆起して形成されるの
で、圧電トランスの正常動作のために、この半田バンプ
とケース４の蓋板４ｂとの間及び、回路基板との間には
十分クリアランスを確保する必要があり、このため、ケ
ース４の枠部４ａの高さ、すなわち、ケース４のトータ
ルでの高さ寸法が大きくなり薄型化に向かない構成であ
った。

【００１１】さらに、この圧電トランスと回路基板との
電気的接続において、リード線６ａ，６ｂ及び６ｃの半
田付け部は圧電トランスから離れた部分に引き出して行
うため、回路基板上の使用面積が広くなり小型化に向か
ない構成となっていた。

【００１２】このように、従来の積層型圧電トランスは
各種の問題があった。

【００１３】本発明はかかる点に鑑み、圧電トランスに
おいて、トランス素子と端子との接続部を改良し、圧電
トランスの薄型化、小型化を可能とすると共に組立て及
び回路基板への接続作業の作業性の向上を図ることを目
的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、プレート状圧電素子を積層して形成され、
ケース内に保持されるトランス素子の低圧側と高圧側に
それぞれ電極を設け、この各電極に端子を接続して成る
圧電トランスであって、低圧側端子及び高圧側端子は弾
性を保有する導電薄板により形成されてケースに保持さ
れ、低圧側端子をトランス素子の低圧側電極に、トラン
ス素子の振動ノード部において圧接して接続するように
構成したものである。

【００１５】このように構成することにより、トランス
素子の低圧側電極と低圧側端子との間の接続部は半田付
けによる半田バンプより低く形成できて、圧電トランス
の薄型化が可能になる。

【００１６】また、上記構成において、高圧側端子は弾
力性を保有して形成され、トランス素子の高圧側電極に
固着して接続するように構成することにより、トランス
素子は何等の支障なく確実に振動動作される。

【００１７】また、上記構成において、低圧側端子は、
複数の接触片を有し、多接点状に形成して構成したこと
により、トランス素子の低圧側電極との接続が一層確実
に行える。

【００１８】また、上記構成において、低圧側電極はト
ランス素子の互に相反する両面に形成され、この両面の
低圧側電極にそれぞれ低圧側端子を振動ノード部におい
て圧接して接続し、トランス素子を支持するように構成
することにより、ケースに設けるトランス素子の低圧側
の支持部材を省略できる。

【００１９】また、上記構成において、低圧側端子及び
高圧側端子のケースに対する保持部において、回路基板
の配線パターンに接続するように構成することにより、
回路基板上の接続面積を削減でき、回路基板の小型化が
可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図３を参照して説明する。

【００２１】この実施の形態は、本発明に係る圧電トラ
ンスを、液晶表示装置の裏側に配置するバックライトの
電源回路に用いるトランスとして構成したものである。

【００２２】図１はこの実施の形態例の圧電トランスの
外観を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ′線断面図、図
３は図１に示す圧電トランスの分解斜視図である。

【００２３】この図１〜図３において、符記号１１はト
ランス素子を示し、このトランス素子１１は、図２に示
すように、複数のプレート状圧電素子１１₁，１１₂‥
‥１１_nを積層して低圧側Ｌの表裏両面に低圧側電極層
１２ａ，１２ｂを形成すると共に高圧側Ｈの端面に高圧
側電極層１３を形成して構成されている。

【００２４】このように構成されるトランス素子１１
は、動作する際に振動を起さない部分、すなわち、振動
ノード部がトランス素子１１の低圧、高圧方向の長さに
対してほぼ１：２：１に分割する位置になり、低圧側と
高圧側に位置することになる。以下、この低圧側の振動
ノード部の位置を符記号Ｎ_Lとし、高圧側の振動ノード
部の位置を符記号Ｎ_Hとして説明する。

【００２５】このトランス素子をケース１４に収納し保
持する。このケース１４は、例えばポリカーボネート等
の弾性を保有し、かつ耐熱性が良い合成樹脂により上下
面が開放し、高さ寸法がトランス素子１１の厚み寸法よ
り所要寸法だけ大の枠状に形成されている。そして、こ
の枠状ケース１４の両側面部１４ａ，１４ｂの内面側に
は、トランス素子１１の高圧側の振動ノード部の位置Ｎ
_Hに対応し、上下部にトランス素子１１を挟持状に固定
する支持突起１５，１６が突出形成されている。また、
この枠状ケース１４の後部側、すなわち、低圧側の両側
面部１４ａ，１４ｂの前後部には、後述する低圧側端子
の保持部１７ａ，１７ｂ及び１８ａ，１８ｂが形成さ
れ、前面部、すなわち、高圧側の前面部１４ｃは立上面
１４ｃ₁と平面部１４ｃ₂により形成されてこの前面部
１４ｃには後述する高圧側端子の保持部１９が形成され
ている。

【００２６】枠状ケース１４の低圧側の保持部１７ａ，
１７ｂ及び１８ａ，１８ｂに保持される低圧側端子は同
一形状に形成されて互に反転して嵌合保持されるもの
で、この低圧側端子２１は、例えば、燐青銅等の弾性を
保有し、かつ導電性が良い金属薄板により形成される。
この低圧側端子２１は、枠状ケース１４の内側幅とほぼ
等しい幅の主板部２２の両側部に一体に、枠状ケース１
４の低圧側の保持部１７ａ，１７ｂ及び１８ａ，１８ｂ
に嵌合される略Ｕ字状の嵌合部２３ａ，２３ｂが形成さ
れ、そして、この主板部２２の前後の一方の端縁、図示
例では前端縁に一体に、複数の接触片２４が弾性を保有
して延出形成し、いわゆるブラシ形状の接触端子として
形成されて先端部２４ａが内方へ弾性偏倚されている。

【００２７】このように形成される低圧側端子２１の前
述した嵌合部２３ａ，２３ｂは、枠状ケース１４の保持
部１７ａ，１７ｂ及び１８ａ，１８ｂに、枠状ケース１
４の両側面部１４ａ，１４ｂとほぼ同一面となるように
嵌合保持される。このため枠状ケース１４の保持部１７
ａ，１７ｂ及び１８ａ，１８ｂは低圧側端子２１の板厚
寸法とほぼ同一寸法の深さの溝部として形成され、この
保持部１７ａ，１７ｂ及び１８ａ，１８ｂの外面側には
係合凹部１７ａ₁，１７ｂ₁及び１８ａ₁，１８ｂ₁が
形成されており、係合凹部１７ａ₁，１７ｂ₁は下方へ
係合する形状で、係合凹部１８ａ₁，１８ｂ₁は上方へ
係合する形状である。そして、低圧側端子２１の嵌合部
２３ａ，２３ｂの外面側は自由端部側が外方に弾性屈曲
されてその中央部に内方へ突出し前述した係合凹部１７
ａ₁，１７ｂ₁及び１８ａ₁，１８ｂ₁に対応する係合
片部２３ａ₁，２３ｂ₁が形成されている。

【００２８】また、枠状ケース１４の高圧側の保持部１
９に保持される高圧側端子２５も前述した低圧側端子２
１と同様に、例えば燐青銅等の弾性を保有し、かつ導電
性が良い金属薄板により形成される。この高圧側端子２
５は、枠状ケース１４の高圧側の保持部１９に嵌合され
る略コ字状の嵌合部２６が形成されて、この垂直面部２
６ａの外端縁から一体に直角方向に接続リード片２７が
幅を極力細くし、長さを極力長くして延出形成されてお
り、この接続リード片２７の先端部は枠状ケース１４の
内方に対応するように略Ｌ字状に屈曲されて接続部２７
ａが形成されている。また、この高圧側端子２５の嵌合
部２６の上下面部２６ｂ，２６ｃには枠状ケース１４の
高圧側の保持部１９の内縁に係合される係合突部２８が
内方へ向けて突出形成されている。

【００２９】一方、枠状ケース１４の保持部１９も前述
した低圧側の保持部１７ａ，１７ｂ及び１８ａ，１８ｂ
と同様に高圧側端子２５の板厚寸法とほぼ同寸法の段差
をもって形成されている。

【００３０】次に、以上のように形成される各部材によ
る圧電トランスの組立ての一例について説明する。

【００３１】先ず、枠状ケース１４の低圧側に上下一対
の低圧側端子２１，２１を嵌合保持させる。すなわち、
枠状ケース１４の後部の保持部１７ａ，１７ｂ間におい
て、一方の低圧側端子２１を、接触片２４を前方へ向け
た状態で下面側から嵌挿し、その両側の嵌合部２３ａ，
２３ｂを保持部１７ａ，１７ｂに下方から嵌合して保持
させる。

【００３２】また、他方の低圧側端子２１は枠状ケース
１４に、これを反転し、内面側を上方に向けると共に、
接触片２４を後方に向けた状態で前部の保持部１８ａ，
１８ｂ間において上面側から嵌挿し、その両側の嵌合部
２３ｂ，２３ａを前部の保持部１８ａ，１８ｂ上に上方
から跨ぐように嵌合して保持させる。

【００３３】このように、枠状ケース１４の低圧側にお
いて、後部の保持部１７ａ，１７ｂ間に嵌合保持される
側の一方の低圧側端子２１は、主板部２２及び接触片２
４が枠状ケース１４の上面側に位置して接触片２４の先
端部２４ａは下方へ弾性偏倚された状態にある。また、
前部の保持部１８ａ，１８ｂ間に嵌合保持される側の他
方の低圧側端子２１は、主板部２２及び接触片２４が枠
状ケース１４の下面側に位置して接触片２４の先端部２
４ａは上方へ弾性偏倚された状態にある。

【００３４】そして、この両低圧側端子２１，２１の接
触片２４，２４の偏倚先端部２４ａ，２４ａは互いにほ
ぼ対向した状態にあり、この偏倚先端部２４ａ，２４ａ
の対向間隔はトランス素子１１の厚み寸法より小になっ
ており、また、この対向位置が前述したトランス素子１
１の低圧側の振動ノード部Ｎ_Lに対応されている。

【００３５】次に、このように上下一対の低圧側端子２
１，２１を嵌合保持した枠状ケース１４にトランス素子
１１を嵌挿支持させる。すなわち、トランス素子１１を
枠状ケース１４に、低圧側を上下の低圧側端子２１，２
１の接触片２４，２４間に表裏面の低圧側電極層１２
ａ，１２ｂを介して嵌挿し、前半部側である高圧側を枠
状ケース１４の高圧側に上部両側の支持突起１５，１５
を外方に押圧して嵌挿し、上下部側の支持突起１５，１
６により挟んで支持させる。

【００３６】このようにして、トランス素子１１は枠状
ケース１４内に、上下一対の低圧側端子２１，２１と前
部の上下部両側の支持突起１５，１６により支持され、
この支持位置は、トランス素子１１の振動ノード部
Ｎ_L，Ｎ_Hに対応している。

【００３７】そして、このように、枠状ケース１４内に
トランス素子１１を嵌挿支持した状態で枠状ケース１４
の前端部１４ｃの保持部１９に高圧側端子２５を嵌合保
持させて、接続リード片２７を、トランス素子１１の前
端面の高圧側電極層１３に当接させる。すなわち、高圧
側端子２５の嵌合部２６を枠状ケース１４の保持部１９
に横方向から嵌合させて接続リード片２７を前端部１４
ｃの立上面１４ｃ₁の内側を通し、平面部１４ｃ₂上に
おいて、その先端の接続部２７ａをトランス素子１１の
高圧側電極層１３に当接させて、この接続部２７ａを高
圧電極層１３に半田ｓにより半田付けすることにより、
圧電トランスの組立てが完了する。

【００３８】このように組立てられる圧電トランスは，
トランス素子１１が枠状ケース１４内に嵌挿保持され
て、低圧側電極層１２ａ．１２ｂには低圧側端子２１，
２１が接触片２４，２４の圧接により電気的に接続さ
れ、また、高圧側電極層１３には高圧側端子２５が接続
リード片２７の半田付けにより電気的に接続される。

【００３９】そして、低圧側端子２１，２１及び高圧側
端子２５は、枠状ケース１４に対してそれぞれの嵌合部
２３ａ，２３ｂ及び２６が保持部１７ａ，１７ｂ，１８
ａ，１８ｂ及び１９にケース外周面と同一面になるよう
に嵌合されると共に、係合片部２３ａ₁，２３ｂ₁及び
係合突起２８により係合されて、枠状ケース１４と一体
化される。

【００４０】このようにして、トランス素子１１は枠状
ケース１４内に、その振動ノード部Ｎ_L，Ｎ_Hにおいて
支持されて確実に保持されると共に各端子２１，２１及
び２５との電気的接続も確実に行われ、また、各端子２
１，２１及び２５は、それぞれの嵌合部２３ａ，２３ｂ
及び２６の枠状ケース１４の外周面側に表出する部面が
回路基板の配線パターンと電気的に接続する接続面とな
って、配線パターンに直接半田付けすることができる。

【００４１】また、トランス素子１１の長さの製造ばら
つきは、高圧側電極層１３に接続される高圧側端子２５
の接続リード片２７の弾性力により吸収されて、トラン
ス素子１１には不要に抑え込む方向の力は作用されず効
率低下が防止される。

【００４２】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものであ
る。

【００４３】例えば、枠状ケースの形状はトランス素子
の形状に対応して変更できるもので、このケースの成形
材料も所要の弾性と耐熱性を保有するものであれば任意
に使用できるものである。

【００４４】また、各端子の構造、形状もケースに対応
して変更できるもので、ケースに対して嵌合保持できる
ものであればよく、接触片、接続リード片の形状等も変
更できるもので前述した作用と同様に作用するものであ
ればよい。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明による圧電トランス
は、トランス素子の低圧側電極には弾性を保有する導電
薄板により形成されてケースに保持される端子を圧接に
より接続して構成するので、半田付けの必要がなく、組
立作業が簡単化されると共に圧電トランス自体の薄型化
が可能になる。

【００４６】また、ケースに保持される端子は回路基板
側に直接接続できるので作業性が向上すると共に、回路
基板上の接続面積を縮小できて回路基板の小型化が可能
になり、これを搭載する電子機器の小型化を可能にす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一例の圧電トランスの外観斜視図
である。

【図２】図１に示す圧電トランスのＡ−Ａ′線断面図で
ある。

【図３】図１に示す圧電トランスの分解斜視図である。

【図４】従来の圧電トランスの外観斜視図である。

【図５】図４に示す圧電トランスの側断面図である。

【符号の説明】

１１‥‥トランス素子、１２ａ，１２ｂ‥‥低圧側電極
層、１３‥‥高圧側電極層、１４‥‥ケース、１５，１
６‥‥支持突起、１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１
９‥‥保持部、２１‥‥低圧側端子、２３ａ，２３ｂ，
２６‥‥嵌合部、２４‥‥接触片、２５‥‥高圧側端
子、２７‥‥接続リード片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレート状圧電素子を積層して形成さ
れ、ケース内に保持されるトランス素子の低圧側と高圧
側にそれぞれ電極を設け、この各電極に端子を接続して
成る圧電トランスであって、上記低圧側端子及び上記高圧側端子は弾性を保有する導
電薄板により形成されて上記ケースに保持され、上記低圧側端子を上記トランス素子の低圧側電極に、上
記トランス素子の振動ノード部において圧接して接続す
るようにしたことを特徴とする圧電トランス。
【請求項２】請求項１に記載の圧電トランスにおい
て、上記高圧側端子は弾力性を保有して形成され、上記トラ
ンス素子の高圧側電極に固着して接続するようにしたこ
とを特徴とする圧電トランス。
【請求項３】請求項１に記載の圧電トランスにおい
て、上記低圧側端子は、複数の接触片を有し、多接点状に形
成したことを特徴とする圧電トランス。
【請求項４】請求項１に記載の圧電トランスにおい
て、上記低圧側電極は上記トランス素子の互に相反する両面
に形成され、この両面の低圧側電極にそれぞれ、上記低
圧側端子を上記振動ノード部において圧接して接続し、
上記トランス素子を支持するようにしたことを特徴とす
る圧電トランス。
【請求項５】請求項１に記載の圧電トランスにおい
て、上記低圧側端子及び上記高圧側端子を上記ケースに対す
る嵌合保持部において、回路基板に接続固定するように
したことを特徴とする圧電トランス。