(57)【要約】【課題】複数個の圧電トランスであっても、床面積を小さくでき、実装部品の高密度化、機器の小型化に適し、しかも騒音の低減化を図った圧電トランス装置を提供する。【解決手段】互いに出力逆位相の第１、第２の圧電トランスを背中合せに積み重ね一体化した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに出力逆位相の第１、第２の圧電トランスを背中合せに積み重ね一体化したことを特徴とする圧電トランス装置。
【請求項２】
請求項１記載の圧電トランス装置において、前記第１、第２の圧電トランスの発電部の分極方向は互いに逆で、かつ出力部の分極方向は同じであり、第１の圧電トランスの一方の１次側端子に交流電源の一端が接続され、第２の圧電トランスの他方の１次側端子に前記交流電源の他端が接続され、第１の圧電トランスの他方の１次側端子と第２の圧電トランスの一方の１次側端子とが接続され、第１、第２の圧電トランスの各２次側からの出力を逆位相としたことを特徴とする圧電トランス装置。
【請求項３】
請求項１記載の圧電トランス装置において、前記第１、第２の圧電トランスの発電部および出力部の分極方向は同じものを用い、かつ第１、第２の圧電トランスの１次側電極にそれぞれ交流電源を接続し、かつ互いに逆相の入力を加え、各２次側からの出力を逆位相としたことを特徴とする圧電トランス装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の圧電トランス装置において、前記第１、第２の圧電トランス間にクッション性を有するバンプを設けたことを特徴とする圧電トランス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高電圧を発生する素子として、また、電圧を変換する素子として圧電セラミクスを用い、かつ電源装置に用いられる圧電トランス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の一般的な圧電トランス本体は、図６に示すように、圧電セラミクス１００の一半部の上下面にそれぞれ１次側の電極１０１ａ、１０１ｂが設けられ、かつ他半部の外端部に２次側の電極１０２が設けられ、１次側の電極１０１ａ、１０１ｂや２次側の電極１０２にそれぞれ１次側リード線１０３ａ、１０３ｂ、２次側リード線１０４が接続されるなどして構成されている。
【０００３】
そして、この圧電トランス本体は、図７に示すように、底部が開口した箱形のケース１０５内に収納される。
【０００４】
ケース１０５の外面の適位置に形成された適形状の端子部ａの下部には、１次側の端子１０５ａや、２次側の端子１０６ａが設けられ、圧電トランス本体の１次側リード線１０１ａ、１０１ｂ、２次側リード線１０４はケースに形成された切欠き（図示せず）から外部に引出されるなどし、各端子１０５ａ、１０６ａに接続され、圧電トランス１０６が構成される。
【０００５】
この圧電トランス１０６は、所定の電源回路を構成すべく他の電子素子と共に基板（図示せず）に組み込まれる。この場合、複数個の圧電トランスが基板に実装されることがある。
【０００６】
複数個の圧電トランスの基板への実装としては、例えば、図８に示すように、２つの圧電トランス１０６を巾広のケース１０７内に並置したタイプの圧電トランス装置が提案されている。図８はケースの平面図である。
【０００７】
この圧電トランス装置として、特開２００４−３１９７１８が存在する。
【特許文献１】特開２００４−３１９７１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、２つの圧電トランス１０６を横方向に寝かせた状態で並べて収納する構造では、基板の床面積を必要とし、実装部品の高密度化、機器の小型化上、問題があった。
【０００９】
この発明は、上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、複数個の圧電トランスであっても、床面積を小さくでき、実装部品の高密度化、機器の小型化に適し、しかも騒音の低減化を図った圧電トランス装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、互いに出力逆位相の第１、第２の圧電トランスを背中合せに積み重ね一体化したことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の圧電トランス装置において、前記第１、第２の圧電トランスの発電部の分極方向は互いに逆で、かつ出力部の分極方向は同じであり、第１の圧電トランスの一方の１次側端子に交流電源の一端が接続され、第２の圧電トランスの他方の１次側端子に前記交流電源の他端が接続され、第１の圧電トランスの他方の１次側端子と第２の圧電トランスの一方の１次側端子とが接続され、第１、第２の圧電トランスの各２次側からの出力を逆位相としたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の圧電トランス装置において、前記第１、第２の圧電トランスの発電部および出力部の分極方向は同じものを用い、かつ第１、第２の圧電トランスの１次側電極にそれぞれ交流電源を接続し、かつ互いに逆相の入力を加え、各２次側からの出力を逆位相としたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の圧電トランス装置において、前記第１、第２の圧電トランス間にクッション性を有するバンプを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜３の発明によれば、省スペースを図ることができることに加え、背中合せで積み重ねた第１、第２の圧電トランスの駆動時に生じる振動を互いに逆位相としたため、各圧電トランスの振動が相殺され、音の発生を防止することができる。
請求項４の発明によれば、第１、第２の圧電トランス間にクッション性を有するバンプを設けたため、相互の干渉を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明では、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、各圧電トランスの駆動時に生じる振動を互いに逆位相とした２つの第１、第２の圧電トランスＡ、Ａ’を背中合わせに積み重ねて一体化し、振動を相殺して音の発生を防止したことに特徴を有している。
【００１４】
図２（ａ）は本発明に用いられる第１の圧電トランスＡの平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ｃ）図において、矢印ａ方向から見た右端面図、（ｅ）は（ｃ）図において矢印ｂ方向から見た左端面図、（ｆ）は（ａ）図Ｘ−Ｘ線断面図を示す。
【００１５】
これらの図において図中１は底部が開口した絶縁性の樹脂からなる第１のケースであり、内部に第１の圧電トランス本体２が収納される。
【００１６】
第１のケース１は平面から見ると横長のほぼ長方形をなす平板３と、その周囲を囲むリブ状の周壁４とを備え、図示の状態において周壁４の左端面５の一端部には、一方の１次側リード線接続用の第１の端子支持部６が突設され、この第１の端子支持部６の下部には一方の一次側リード線が接続される第１の１次側端子７が設けられている。
【００１７】
また、周壁４の一方の側面８における左端面５側には、他方の１次側リード線接続用の第２の端子支持部９が突設され、この第２の端子支持部９の下部には他方の１次側リード線が接続される第２の１次側端子１０が設けられている。この第２の端子支持部９の近く、すなわちやや右端面１１側の位置であって周壁４の下部には外部に引出されたリード線を引き回すためのリード線案内用突起１２が突設されている。
【００１８】
また、周壁４一方の側面８の右端面１１側には２次側リード線接続用の第１の端子支持部１３が突設され、その下部には２次側リード線接続用の第１の２次側端子１４が設けられている。
【００１９】
周壁４の他方の側面における左端面１５側には２つのリード線案内用突起１９、２０が離間して突設されている。これらリード線案内用突起１９、２０は第１の１次側端子７にリード線を引き回すためのものである。
【００２０】
周壁４の一方の側面８の右端面１１側には２次側リード線引出用の切欠き２２が形成されている。
【００２１】
周壁４内に第１の圧電トランス本体２が収納して固定される。これは、図２（ｆ）に示すように、節の部分に接着剤２１を用いて第１のケース１の平板３の内面側に固定される。このような固定手段は、この種技術分野において周知である。
【００２２】
第１の圧電トランス本体２は、長方形をなし板状の圧電セラミクス２３と、この圧電セラミクス２３の上下面の一半部に印刷によってそれぞれ設けられた１次電極２４ａ、２４ｂと、他半部の端部に印刷によって設けられた２次電極２５とを備えている。このような第１の圧電トランス本体２の基本構成は図６に示したものとほぼ同様であり、周知である。
【００２３】
図示の状態において下面側に相当する他方の１次電極２４ｂのほぼ中央部には半田２６を介し第２のリード線２７ｂの一端が接続され、この第２のリード線２７ｂは一方の側面８側に設けられたリード線案内用突起１２上を引き回され、第２のリード線２７ｂの他端部は第２の端子支持部９の下部に設けられた第２の１次側端子１０に半田付けによって接続されている。
【００２４】
また、平板３の内面側に位置する一方の１次電極２４ａのほぼ中央部には半田付け（図示せず）によって第１のリード線２７ａの一端が接続され、この第１のリード線２７ａの他端は他方の側面１５側に設けられたリード線案内用突起１９、２０上を介して引き回され、左端面５側に設けられた第１の１次側端子７に半田付けによって接続されている。
【００２５】
また、圧電セラミクス２３の端部に設けられた２次電極２５には２次側リード線２８の一端が接続され、この２次側リード線２８は一方の側面８の右端面１１側に形成された切欠き２２を介し外部に引出され、同一方の側面８側に設けられた第１の２次側端子１４に半田付けによって接続され、このようにして第１の圧電トランスＡが形成されている。
【００２６】
なお、各リード線２７ａ、２７ｂ、２８が接続される第１、第２の１次側端子７、１０および第１の２次側端子１４の構造は面実装タイプとなっている。また、これらの各端子は第１のケース１の周壁４の下部に設けられ、下面の実装面がほぼ同位置になっている。
【００２７】
以上のようにして第１の圧電トランスＡは構成されている。
【００２８】
第２の圧電トランスＡ’も第１の圧電トランスＡと同様に構成されているため、対応する部材は同じ符号に「’（ダッシュ）」をつけて示す。そして、これら第１、第２の圧電トランスＡ，Ａ’の第１、第２のケース１、１’の上面を互いに向い合わせて積み重ね、すなわち背中合わせにして積み重ね一体化して圧電トランス装置を構成している。
【００２９】
一体化に先立って、第１の圧電トランスＡおよび第２の圧電トランスＡ’は別体となっているため、それらの組み合わせ前に、それぞれ独立して特性を測定することが出来、特性を検査した後に第１の圧電トランスＡと第２の圧電トランスＡ’とを組み合わせることによって、所定の性能を出すことが出来る。組み合わせてからではそれぞれの特性をあわせることが困難となる。第１と第２の圧電トランスＡ、Ａ’の特性がそれぞれ、同出力インピーダンス、同入力インピーダンス、同昇圧比などの特性を持ち、出力逆位相としたものを適宜組合わせて一体化する。
【００３０】
第１、第２の圧電トランスＡ，Ａ’は出力波形が１８０°位相の異なるものを用いる。このようにして１８０°位相の異なる振動を重ねることで振動を相殺し音の発生を防止するようにしている。
【００３１】
すなわち、圧電トランスの１次側電極に、圧電セラミクスの長さ方向で決まる固有共振周波数の電圧を印加すると逆圧電効果により圧電セラミクスが機械的振動し、振動に見合った電圧を２次側から取り出すことができる。振動の際、振動がケースに伝播して振動音（異音）が生ずる。第１、第２の圧電トランスＡ、Ａ’の各出力が互いに逆位相のものを用いるということは、各圧電トランスＡ、Ａ’の振動も逆位相となる。このため、相互の振動は打ち消され、音の発生を防止することができる。
【００３２】
図３は第１、第２の圧電トランスＡ、Ａ’の一接続例を示す。
【００３３】
交流電源Ｅの一端を、第１の圧電トランスＡの一方の１次側電極２４ａに接続し、交流電源Ｅの他端を第２の圧電トランスＡ’の他方の１次側電極２４ｂ’に接続している。また、第１の圧電トランスＡの他方の１次側電極２４ｂと第２の圧電トランスＡ’の一方の１次側電極２４ａ’とを接続している。また、第１、第２の圧電トランスＡ、Ａ’の出力部の分極方向は同じであるが、互いに出力逆位相とするため、第１の圧電トランスＡの１次電極２４ａ、２４ｂ間の発電部の分極方向に対し、第２の圧電トランスＡ’の１次電極２４ａ’、２４ｂ’の分極方向は反転させたものを用いている。これら第１、第２の圧電トランスＡ、Ａ’を駆動すると各圧電トランスＡ、Ａ’の２次側２５、２５’からは抵抗Ｒ、Ｒ’を介し逆相の出力を取り出すことができる。この場合、各圧電トランスＡ、Ａ’を背中合わせに一体化すれば各圧電トランスＡ、Ａ’は１８０°位相の異なる振動を重ねることになるため、振動を相殺し音の発生を防止することができる。
【００３４】
図４は他の接続例を示す。この例では第１、第２の各圧電トランスＡ、Ａ’の発電部、出力部は、矢印で示すようにそれぞれ同方向に分極されたものを用い、第１の圧電トランスＡの１次電極２４ａ、２４ｂ、第２の圧電トランスＡ’の１次電極２４ａ’、２４ｂ’にそれぞれ交流電源Ｅ、Ｅ’を接続し、互いに逆位相の入力を加えるようにしている。この場合も各圧電トランスＡ、Ａ’は１８０°位相の異なる振動となり、振動は相殺され、音の発生を防止することができる。
【００３５】
図５は第１、第２の圧電トランスＡ、Ａ’の第１、第２のケース１、１’間を接着手段Ｂを介して一体化した例を示す。接着手段としては、シリコーン接着剤を用いる。このようにすると相互の位置ズレを防止することができる。あるいはシリコーン樹脂もしくはゴム樹脂などのクッション系のバンプを用いれば相互の位置ズレ防止の他、干渉を防ぐことができ好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は本発明に係る圧電トランス装置の基本構成の側面図、（ｂ）は各圧電トランスＡ、Ａ’のＡ、Ａ’方向から見た端面図を示す。
【図２】（ａ）は第１の圧電トランスＡの平面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ｃ）図中ｂ方向から見た端面図、（ｅ）は（ｃ）図中ａ方向から見た端面図、（ｆ）は（ａ）中Ｘ−Ｘ線断面図を示す。
【図３】各圧電トランスの一接続例を示す。
【図４】各圧電トランスの他の接続例を示す。
【図５】（ａ）は本発明の一実施例の側面図、（ｂ）は端面図を示す。
【図６】従来からある一般的な圧電トランス本体の斜視図。
【図７】従来の圧電トランスの斜視図。
【図８】従来のケース内に２つの圧電トランス本体を並置した圧電トランス装置の概略平面図を示す。
【符号の説明】
【００３７】
１    第１のケース
２    第１の圧電トランス本体
３    平板
４    周壁
５    左端面
６    第１の端子支持部
７    第１の１次側端子
８    周壁の一方の側面
９    第２の端子支持部
１０    第２の１次側端子
１１    右端面
１２    リード線案内用突起
１３    ２次側リード線接続用の第１の端子支持部
１４    ２次側リード線接続用の第１の２次側端子
１５    周壁の他方の側面
１９    リード線案内用突起
２０    リード線案内用突起
２１    接着剤
２２    切欠き
２３    圧電セラミクス
２４ａ    一方の１次電極
２４ｂ    他方の１次電極
２５    ２次電極
２６    半田
２７ａ    第１のリード線
２７ｂ    第２のリード線
２８    ２次側リード線
Ａ    第１の圧電トランス
Ａ’  第２の圧電トランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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