(57)【要約】【課題】  機械的振動を阻害せずに圧電トランスを外装ケースに装着する手段であって電気的接続もなし得る手段を備えた圧電トランス部品を提供すること。【解決手段】  圧電トランス１０に設けられた電極１４，１６，１８と外装ケース２０に設けられた端子２２，２４，２６とを電気的に接続する接続部品３０は、軟弾性体３２と軟弾性体３２の表面に設けられた導電体３４とを備えている。電極１４，１６，１８と端子２２，２４，２６との電気的接続は導電体３４により行われ、軟弾性体３２はその電気的接続を支持する。軟弾性体３２の弾性力により、圧電トランス１０は外装ケース２０内部に保持される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子と該圧電素子の表面に形成された電極とを有する圧電トランスと、端子を有し且つ前記圧電トランスが装着される外部部材と、前記電極と前記端子とを電気的に接続する接続手段とを備える圧電トランス部品において、前記接続手段は、軟弾性体と該軟弾性体の表面に設けられた導電体とを備え、前記導電体により前記電極と前記端子とを電気的に接続すると共に前記軟弾性体により当該電気的接続を支持する、圧電トランス部品。
【請求項２】
前記軟弾性体は、非導電性のエラストマー又はプラストマーである、請求項１記載の圧電トランス部品。
【請求項３】
前記軟弾性体は、シリコーンを主体とするゴムからなる、請求項１又は２記載の圧電トランス部品。
【請求項４】
前記導電体は、前記軟弾性体の表面上に配置された導電体箔又は導電体膜を備えている、請求項１乃至３のいずれかに記載の圧電トランス部品。
【請求項５】
前記導電体は、金属箔又は金属膜である、請求項４記載の圧電トランス部品。
【請求項６】
前記導電体は前記軟弾性体の表面に接着されている、請求項１乃至５のいずれかに記載の圧電トランス部品。
【請求項７】
前記軟弾性体は板状の形状を有しており、前記導電体は、前記板状の形状の厚み方向に延びる直線を含む平面のうちの一つにおいて、コの字状又はＵ字状の断面を有しており、前記接続手段は、前記厚み方向において、前記電極と前記端子とを電気的に接続している、請求項１乃至６のいずれかに記載の圧電トランス部品。
【請求項８】
前記外部部材は、前記端子として、少なくとも第１乃至第３の端子を有する外装ケースであり、
前記圧電トランスは、短冊状の前記圧電素子と、該圧電素子の長手方向において二分した場合における一方の部分の表裏面上に夫々設けられた入力電極と、少なくとも他方の部分の端面及び他方の部分の表裏面上であって前記端面に接する部位に連続して設けられた出力電極とを備えるローゼン型のものであり、
前記圧電トランスは、前記第１乃至第３の端子と前記入力電極対及び前記出力電極とを前記接続手段により電気的に接続した状態で、前記外部部材内に配置され、それにより、前記外部部材に前記接続手段を介して挟持されている
請求項１乃至７のいずれかに記載の圧電トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電トランス及びそれが装着される外部部材を備える圧電トランス部品に関し、特に、圧電トランスの外部部材への装着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電トランスは機械的振動又は力学的振動を介して電圧変換を行うものである。そのため、圧電トランスを保持ケースや基板などの外部部材に装着・実装する場合には、機械的振動を妨げないことが通常望まれる。
【０００３】
圧電トランスに設けられた電極と外部部材に設けられた端子とを電気的に接続する最も一般的な手段はリード線接続である。しかしながら、リード線接続は半田付けに起因した問題を有することから、その代替策として、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
なお、通常の使用形態とは異なり、機械的振動を意図的に抑制するものとしては、特許文献２に開示されたものがある。特許文献２に開示された圧電トランス部品においては、圧電トランスに設けられた電極と外装ケースに設けられた端子とを電気的に接続し且つ圧電トランスを外装ケースへ装着する手段として、導電性のゴム弾性体が用いられている。導電性のゴム弾性体は、シリコーンゴムを母体として、そこに導電材として銀を混入してなるものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２５２４６号公報
【特許文献２】特許３３７９３４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に開示された圧電トランス部品は、圧電トランスの電極と外装ケースの端子との接続手段が圧電トランスの外装ケースに対する装着手段を兼ねており、それにより、部品点数を削減できる点及び接続形態において汎用性が高い点で、特許文献１に開示されたものより優れている。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示された接続手段である導電性のゴム弾性体は、導電性を確保するために銀の混入量を一定量以下に減らすことができないことから、比較的硬度が高い。従って、特許文献２の目的には合致するものの、圧電トランスの通常の使用形態においては機械的振動が阻害されてしまうこととなり、適切な電圧変換が得られない。更に、特許文献２に開示された技術によれば、硬度の高いゴム弾性体を介して外装ケースに圧電トランスの機械的振動が伝えられる結果、外装ケースが変形してしまう虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、機械的振動を阻害せずに圧電トランスを外部部材に装着する手段であって電気的接続もなし得る手段を備えた圧電トランス部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、圧電素子と該圧電素子の表面に形成された電極とを有する圧電トランスと、端子を有し且つ前記圧電トランスが装着される外部部材と、前記電極と前記端子とを電気的に接続する接続手段とを備える圧電トランス部品において、前記接続手段は、軟弾性体と該軟弾性体の表面に設けられた導電体とを備え、前記導電体により前記電極と前記端子とを電気的に接続すると共に前記軟弾性体により当該電気的接続を支持する、圧電トランス部品が得られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による接続手段は、信頼性の高い電気的接続を提供すると共に適切な弾力を有するものである。従って、例えば外部部材として外装ケースを用いた場合には、接続手段の弾性力を利用して、当該接続手段を圧電トランスの外装ケースに対する装着手段としても用いることができる。また、特許文献２に開示された技術とは異なり、弾性体の弾力を失わせることなく電気的接続を確保していることから、本発明による接続手段は圧電トランスの機械的振動を阻害しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参照すると、本発明の実施の形態による圧電トランス１０は、所謂ローゼン型のものであり、短冊状の圧電素子１２を備えている。本実施の形態において圧電素子１２は、圧電セラミックスからなる。圧電素子１２は、他の圧電材料、例えばＬｉＮｂＯ３単結晶からなるものとしても良い。
【００１２】
短冊状の圧電素子１２をその長手方向において二分した場合における一方の部分の表裏面上には第１及び第２の入力電極１４及び１６が形成されている。本実施の形態においては、第１の入力電極には入力信号が印加され、第２の入力電極はグラウンドに接続される。
【００１３】
短冊状の圧電素子１２の他方の部分の端部には出力電極１８が設けられている。詳しくは、出力電極１８は、他方の部分の端面、他方の部分の表裏面上であって端面に接する部位、他方の部分の両側面上であって端面に接する部位に一体に形成され、圧電素子１２の他方の部分の端部のキャップのような概観を呈している。
【００１４】
本実施の形態におけるローゼン型圧電トランス１０は、圧電素子１２の長手方向において一波長振動を行う二次モード（λモード）で動作するものであり、圧電素子１２の長さを１とした場合に、長さ方向の両端面から１／４のところに振動の節がある。圧電トランス１０は一次モード（λ／２モード）で動作させても良い。
【００１５】
この圧電トランス１０は、外部部材としての外装ケース２０内に配置される。外装ケース２０には第１乃至第３の端子２２，２４，２６が設けられている。第１乃至第３の端子２２，２４，２６は、夫々、第１及び第２の入力電極１４，１６及び出力電極１８と電気的に接続される端子である。第１及び第２の端子２２，２４は外装ケース２０内において対向し且つ外装ケース２０の同一の端部から外装ケース２０の外側に突出している。第３の端子２６は、外装ケース２０の他の端部から外装ケース２０の外側に突出している。外装ケース２０において、第３の端子２６が設けられた端部は、第１及び第２の端子２２，２４が設けられた端部の反対側の端部である。
【００１６】
第１の入力電極１４と第１の端子２２との電気的接続は、その間に配置された接続部品３０１により行われる。同様に、第２の入力電極１６と第２の端子２４との電気的接続は、その間に配置された接続部品３０２により行われ、出力電極１８と第３の端子２６との電気的接続は、その間に配置された接続部品３０３により行われる。
【００１７】
各接続部品３０１，３０２，３０３は、図３に示されるように、軟弾性体３２と導電体３４から構成されている。本実施の形態における軟弾性体３２は、シリコーンを主体とするゴムからなる非導電性エラストマーである。本実施の形態における軟弾性体３２は、長さ３ｍｍ×幅４ｍｍ×厚さ０．４ｍｍの板状の形状を有するが、軟弾性体３２の形状・寸法はこれに制限されるものではない。例えば、軟弾性体３２の厚さは、十分な弾性を有するようにして選択されれば良く、好ましくは、０．３〜２ｍｍの範囲にあれば良い。本実施の形態における軟弾性体３２の厚みは、電極１４，１６，１８と端子２２，２４，２６の夫々の間の間隔に等しいか又は僅かに大きいように選択されている。軟弾性体３２は他の非導電性エラストマーであっても良いし、例えばプラスチックなどの非導電性プラストマーであっても良い。
【００１８】
本実施の形態における導電体３４は銅箔又は銅膜である。導電体３４の好ましい材料としては、前述の銅に加え、すず、銀、金が挙げられる。導電体３４は他の金属箔若しくは金属膜であっても良いし、その他の導電体箔若しくは導電体膜であっても良い。
【００１９】
導電体３４は、軟弾性体３２の厚み方向に対向する２つの主面とそれを繋ぐ１つの側面とを覆うようにして、軟弾性体３２の表面に設けられている。換言すると、導電体３４は、軟弾性体３２の厚み方向に延びる仮想直線を含む平面のうちの一つにおいて、コの字状又はＵ字状の断面を有している。
【００２０】
前述のように、本実施の形態による軟弾性体３２は０．５ｍｍ程度の厚みを有しているのに対して、導電体３４は数十μｍの厚みを有している。導電体３４の厚みは軟弾性体３２の弾性を活かすことができ（即ち、厚過ぎない）且つ破断しない（即ち、薄過ぎない）ようにして選択される。
【００２１】
本実施の形態における導電体３４は、軟弾性体３２の表面に接着固定されている。導電体３４は、軟弾性体３２上にメッキ処理により形成されても良いし、スパッタリングにより形成されても良い。
【００２２】
各接続部品３０１，３０２，３０３の導電体３４のうち、軟弾性体３２の２つの主面上に位置する部分が対応する電極１４，１６，１８及び対応する端子２２，２４，２６の夫々に接触しており、それによって各導電体３４は対応する電極１４，１６，１８及び対応する端子２２，２４，２６間を電気的に接続している。各軟弾性体３２は、その弾性力により、対応する導電体３４の部分を対応する電極１４，１６，１８及び対応する端子２２，２４，２６に押し付けることにより、電気的接続を支持している。
【００２３】
接続部品３０１，３０２は、第１又は第２の入力電極１４，１６上であって圧電トランス１０の一次側の振動の節にあたる位置にあり、圧電トランス１０をその厚み方向両側から挟み込むようにして配置されている。これに対して、接続部品３０３は出力電極１８上であって、圧電トランス１０の表面上にあたる位置にある。当該位置は、圧電トランス１０の二次側の端部であって振動の腹にあたる。
【００２４】
圧電トランス１０の二次側の振動の節にあたる位置には、圧電トランス１０をその厚み方向両側から挟みこむようにして弾性支持部品４０１，４０２が配置されている。また、出力電極１８上であって接続部品３０３の設けられている位置とは反対側の位置には弾性支持部品４０３がある。弾性支持部品４０３は、接続部品３０３と圧電トランス１０をその厚み方向両側から挟んでいる。本実施の形態において、弾性支持部品４０１〜４０３は、軟弾性体３２と同じ材質からなる、即ち、シリコーンを主体としたゴムである。
【００２５】
図２に示されるように、接続部品３０１〜３０３及び弾性支持部品４０１〜４０３は、圧電トランス１０をその厚み方向から挟持した状態で、外装ケース２０内の所定位置に弾性的に支持している。即ち、接続部品３０１〜３０３及び弾性支持部品４０１〜４０３は、圧電トランス１０を外装ケース２０内に装着する装着手段としても機能している。接続部品３０１〜３０３も弾性支持部品４０１〜４０３も比較的柔らかい部品であるので、圧電トランス１０の機械的振動を阻害することはない。また、接続部品３０１〜３０３及び弾性支持部品４０１〜４０３が比較的柔らかい部品であるため、圧電トランス１０の機械的振動に起因した大きな応力が外装ケース２０に伝わることはないので、特許文献２において懸念されるような外装ケース２０の破損はない。
【００２６】
以上、外部部材として外装ケース２０を用い、その外装ケース２０内に圧電トランス１０を設ける例について説明してきたが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、外部部材はプリント配線基板などの基板であっても良い。ここで、基板上には複数のクランプ手段が設けられており、各クランプ手段は所定距離をおいて対向配置してなる保持部対を有しており、保持部対の少なくとも一方には圧電トランス１０の電極１４，１６又は１８と電気的に接続される端子（即ち、第１乃至第３の端子２２，２４，２６に対応するもの）が設けられる。この変形例において、端子を有さない補助クランプ手段を更に基板に設け、弾性支持部品４０を介して、補助クランプ手段で圧電トランス１０を更に保持することとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態による圧電トランスを模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に含まれる圧電トランスを含む本発明の実施の形態による圧電トランス部品を模式的に示す断面図である。
【図３】図２に示される圧電トランス部品において用いられる本発明の実施の形態による接続部品を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    圧電トランス
１２    圧電素子
１４    第１の入力電極
１６    第２の入力電極
１８    出力電極
２０    外装ケース
２２    第１の端子
２４    第２の端子
２６    第３の端子
３０１〜３０３    接続部品
３２    軟弾性体
３４    導電体
４０１〜４０３    弾性支持部品
【図１】
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【図２】
2006049671.tif 000004
【図３】
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