JP2000286477A

JP2000286477A - 圧電トランス

Info

Publication number: JP2000286477A
Application number: JP11090889A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Watabe; 嘉幸渡部; Yukihiro Konishi; 幸宏小西; Daisuke Kaino; 大助戒能; Shigeo Ishii; 茂雄石井
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13
Also published as: US6353279B1; KR100574152B1; KR20000071526A; TW498565B

Abstract

(57)【要約】【課題】低周波駆動が可能で小型化を図ることができ
るとともに、実装面積を低減でき、生産性の向上も可能
な圧電トランスを提供する。【解決手段】外部電極１４，１６に導電性樹脂でリー
ド線１８，２０，２２がそれぞれ設けられるとともに、
圧電焼成体１２の一次側の端部が固定用樹脂２４に接着
剤２６によって固定される。この状態で一次側外部電極
１４に接続されたリード線１８，２０に駆動電圧を印加
すると、一次側では圧電焼成体１２の電気機械結合作用
によって機械振動が生ずる。これが二次側に伝達される
と、機械電気結合作用によって出力電圧が生じ、二次側
外部電極１６に接続されたリード線２２から取り出され
る。圧電焼成体１２は、固定した一次側端部を基準とし
て二次側端部が振動し、圧電焼成体１２の全長は駆動周
波数の略１／４になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電効果を利用し
た圧電トランスに関し、例えば液晶ディスプレイ用イン
バータや集塵機の高圧発生回路に好適な圧電トランスの
改良に関するものである。

【０００２】

【背景技術】圧電トランスは、最近、ノートパソコンな
どの液晶ディスプレイのバックライト用インバータトラ
ンスとして多く用いられている。従来の庄電トランス
は、駆動周波数と焼成体の長さが共振条件を満たす一定
の関係となっており、駆動周波数に相当する波長をλと
したとき、λ駆動もしくはλ／２駆動が基本となってい
る。また、その構造も、圧電体の一端を入力部，他端を
出力部としたいわゆるローゼン型や、圧電体の中心部を
入力部，両端を出力部としたいわゆる中央駆動型が一般
的である。

【０００３】図１１には、ローゼン型圧電トランスの基
本構成と振動の様子が示されている。同図（Ａ）の例で
は、板状の圧電体１００の左側上下面に一次側の電極１
０２が設けられており、圧電体１００の右側端面に二次
側の電極１０４が設けられている。圧電体１００の左側
は厚み方向に分極しており、圧電体１００の右側は長さ
方向に分極している。このようなローゼン型の圧電トラ
ンスをλ駆動すると、圧電体１００は同図（Ｂ）に点線
で示すように振動する。また、λ／２駆動すると、圧電
体１００は同図（Ｃ）に点線で示すように振動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような背景技術には、次のような不都合がある。（１）圧電トランスを液晶ディスプレイのバックライト
用インバータトランスとして使用するような場合、イン
バータトランスからバックライトの冷陰極管に至る結線
には通常リード線が用いられる。このリード線には浮遊
容量が存在するため、駆動周波数を高くすると浮遊容量
による損失が多くなってしまう。また、リード線の浮遊
容量がインバータトランスの二次側のインピーダンスに
影響を与え、十分な出力電圧が得られなくなるという不
都合もある。これを回避する手段としては、リード線
を極力短くして浮遊容量の絶対量を低減させる方法と、
駆動周波数を低くしてリード線のインピーダンス低下
を防ぐ方法の２種類がある。

【０００５】ところで、液晶ディスプレイは、更なる薄
型化が求められているのが実情である。一方、液晶ディ
スプレイの裏側や横側にインバータトランスを実装する
と、どうしても薄型化は困難となる。そうすると、やは
り主回路の近傍にインバータを実装することになるが、
前記のリード線を短くすることは困難となる。このよ
うな点からすると、前記の低駆動周波数化の方法によ
って浮遊容量によるリード線のインピーダンス低下を防
ぐ方法が好ましい。しかし、駆動周波数を低く設定する
としても、人間やペットの可聴周波数域とすることは雑
音発生の観点から好ましくない。すると、可聴周波数域
を越えたおよそ６０kHz近傍の駆動周波数が望ましいこ
とになる。

【０００６】しかしながら、そのような低い周波数で上
述したλ駆動あるいはλ／２駆動を行うと、どうしても
圧電素子の全長が長くなってしまう。例えば、６０kHz
で駆動するために必要な圧電素子の長さは、λ駆動で約
５５mmλ／２駆動で２８mmとなる。なお、駆動周波数に
対応する素子長は材料の弾性定数によって変化するが、
セラミックスを材料として用いる場合、弾性定数の変化
は微々たるものである。従って、材料の選択による素子
長の低減には限度がある。

【０００７】（２）駆動周波数を低くした場合、λ駆動
方式よりもλ／２駆動方式のほうが圧電素子を短くする
ことができる。しかし、図１１（Ｃ）に示したように、
ローゼン型でλ／２駆動を行うと、振動の節が一箇所と
なるため、圧電素子の支持が問題となる。また、圧電素
子の出力端は高電圧となるため、絶縁などの点から他の
電子部品を配置することは好ましくない。ところが、圧
電素子の中央部に電極を設け、両端から出力を取り出す
中央駆動型の場合は、両端で高電圧が発生するため、両
端部近傍に電子部品などを配置することができず、結果
的に圧電素子両端において部品実装面積が拡大し、液晶
ディスプレイの小型化が妨げられる。

【０００８】（３）液晶ディスプレイは各種の大きさが
あり、その大きさに応じて冷陰極管のサイズも異なる。
このため、インバータトランスも冷陰極管サイズに応じ
た出力電力が得られるように仕様を変更する必要があ
る。しかし、これでは、生産性が悪く、高コスト化につ
ながってしまう。

【０００９】本発明は、以上の点に着目したもので、低
周波駆動が可能で小型化を図ることができるとともに、
実装面積を低減でき、生産性の向上も可能な圧電トラン
スを提供することを、その目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ローゼン型の圧電トランスにおいて、機
械振動の伝達方向における素子の長さを、駆動周波数の
波長の略１／４としたことを特徴とする。主要な形態の
一つは、前記圧電体を、圧電材によって形成されてお
り、一次側内部電極が設けられた圧電シートを積層して
構成したことを特徴とする。他の形態は、機械振動の伝
達方向における一次側電極の長さが、素子の長さに対し
て５０％〜８０％、更には、６５％〜７５％であること
を特徴とする。更に他の形態は、前記一次側内部電極の
端部を、圧電シートの端部からずれた位置としたことを
特徴とする。

【００１１】他の発明は、圧電体に低圧側電極と高圧側
電極を形成したローゼン型の圧電トランスにおいて、機
械振動の伝達方向における素子の長さを駆動周波数の波
長の略１／４とするとともに、前記低圧側電極を固定し
たことを特徴とする。更に他の発明は、圧電体に低圧側
電極と高圧側電極を形成したローゼン型の圧電トランス
素子を複数備えており、各圧電トランス素子は、機械振
動の伝達方向における素子の長さが駆動周波数の波長の
略１／４であって、前記低圧側電極を固定するととも
に、前記高圧側電極を弾性端子に共通に接触したことを
特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点
は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

【００１２】

【発明の実施の形態】（１）実施形態１…以下、本発明
の実施の形態について詳細に説明する。最初に、図１及
び図２を参照して実施形態１を説明する。本形態は、単
板のローゼン型の圧電トランスと同一形状の例である。
図２には、主要製造工程の様子が示されている。まず、
ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）などの圧電セラミック
スの粉末１０を用意し（図２（Ａ）参照）、これを金型
（図示せず）を用いてプレス成形する。そして、脱バイ
ンダ処理の後、焼成して圧電焼成体１２を得る（図２
（Ｂ）参照）。なお、試作した圧電焼成体１２の寸法
は、長さＬ＝１３．５mm，幅Ｗ＝４mm，厚さＴ＝１．５
mmである。

【００１３】次に、Ａｇなどのよる外部電極１４，１６
を、スクリーン印刷などの適宜の方法で形成する（図２
（Ｃ）参照）。一次側外部電極１４は低圧側，二次側外
部電極１６は高圧側となっている。そして、これら外部
電極に電圧を印加して圧電焼成体１２の分極を行う。す
なわち、圧電焼成体１２の左側は、一次側外部電極１４
間に電圧を印加して、図中に矢印ＦＡで示す厚み方向に
分極を施す（図２（Ｄ）参照）。また、圧電焼成体１２
の右側は、一次側外部電極１４と二次側外部電極１６の
間に電圧を印加して、図中に矢印ＦＢで示す長さ方向に
分極を施す（図２（Ｅ）参照）。

【００１４】以上のようにして得た圧電焼成体１２は、
図１（Ａ）に示すように、まず各電極面に導電性樹脂で
リード線１８，２０，２２がそれぞれ設けられるととも
に、圧電焼成体１２の一次側（図の左側）の端部が固定
用樹脂２４に接着剤２６によって固定される。この状態
で一次側外部電極１４に接続されたリード線１８，２０
に駆動電圧を印加すると、一次側では圧電焼成体１２の
電気機械結合作用によって機械振動が生ずる。これが二
次側（図の右側）に伝達されると、機械電気結合作用に
よって出力電圧が生じ、二次側外部電極１６に接続され
たリード線２２から取り出される。

【００１５】表１には、本形態に関して試作した圧電ト
ランスに、１００kΩの負荷を接続したときの入出力特
性が示されている。この表１に示すように、入力電圧が
５Vrms（実効値）であるのに対し、出力電圧は８５Vrms
となっており、昇圧比１７倍が得られた。また、出力電
流は０．３２mAで、効率（出力電力／入力電力）は７
６．８％であった。これらを単板ローゼン型の従来技術
と比較しても、十分な特性となっている。また、上述し
たように、圧電焼成体１２の長さがＬ＝１３．５mmであ
るが、駆動周波数は５８．２kHzであり、圧電トランス
素子の長さが１５mm以下、６０kHz以下の低周波駆動素
子を得ることができた。図１（Ｂ）には、本形態におけ
る圧電焼成体１２の振動の様子が示されている。同図に
示すように、圧電焼成体１２は、固定した一次側端部を
基準として二次側端部が振動している。この変位分布か
ら、本形態の圧電焼成体１２の全長が駆動周波数の略１
／４になっていることが確認できた。

【００１６】

【表１】

【００１７】以上のように、本形態によれば、駆動周波
数の波長λに対しトランス素子全長がλ／４であるた
め、６０kHz以下の低周波で駆動しても小型化が可能で
ある。また、固定側である一次側が低電圧であるため、
絶縁処理が簡便でよく、部品の実装が容易になる。更
に、圧電トランスを小型化できるため、所望の出力とな
るように多数個を並列接続しても占有面積の増加が抑制
される。このため、一つのサイズのものを量産して多様
な出力に対応でき、コストの低減を図ることができる。

【００１８】（２）実施形態２…次に、図３及び図４を
参照しながら、本発明の実施形態２について説明する。
本形態では、前記実施形態１で得られた入出力特性を更
に向上させるため、一次側電極を積層化した構成となっ
ている。最初に、図３（Ａ）に示すように、内部電極３
０をスクリーン印刷したＰＺＴによるグリーンシート３
２と、内部電極３４を同様にスクリーン印刷したＰＺＴ
によるグリーンシート３６を作製する。両者は、内部電
極３０，３４のパターンが異なるのみで、他は同じであ
る。グリーンシート３２，３６の長さはＬＧ＝１５．８
mm，幅はＷＧ＝４．６mm，厚みはＴＧ＝３５μmであ
る。内部電極３０，３４は、グリーンシート３２，３６
のほぼ半分の長さになる大きさに印刷される。そして、
互いに逆となる側部位置に切除部３０Ａ，３４Ａがそれ
ぞれ形成されている。

【００１９】これらグリーンシート３２，３６は、交互
に２５層積層される。そして更に、上下に保護用のグリ
ーンシート３８を積層し、全体で２７層として加熱加圧
する。これにより、図３（Ｂ）に示すような圧着体４０
を得る。この圧着体４０の寸法は、長さＬＰ＝１５．９
mm，幅ＷＰ＝４．７mm，厚みＴＰ＝０．９２mmである。
この庄着体４０を１１００℃の雰囲気で焼成したとこ
ろ、図４(Ａ）に示すような長さＬＢ＝１３．５mm，幅
ＷＢ＝４mm，厚さＴＢ＝０．７８mmの圧電焼成体４２を
得た。この圧電焼成体４２に、例えばＡｇペーストで外
部電極４４Ａ，４４Ｂ，４６を形成する。これらのう
ち、一次側外部電極４４Ａは、図３（Ａ）に示した内部
電極３４の切除部３４Ａの位置に形成されており、内部
電極３０が接続している。また、一次側外部電極４４Ｂ
は、図３（Ａ）に示した内部電極３０の切除部３０Ａの
位置に形成されており、内部電極３４が接続している。
二次側外部電極４６は、焼成体４２の端部に形成されて
いる。

【００２０】次に、これらの外部電極４４Ａ，４４Ｂ，
４６を用いて、図４（Ｂ）のように、一次側は矢印ＦＡ
の方向に、二次側は矢印ＦＢの方向にそれぞれ分極を施
す。すなわち、外部電極４４Ａ，４４Ｂ間に電圧を印加
することで、内部電極３０，３４間に電圧が印加され、
圧電焼成体４２の一次側が矢印ＦＡ方向に分極される。
また、外部電極４４Ａ，４４Ｂと外部電極４６の間に電
圧を印加することで、内部電極３０，３４と外部電極４
６との間に電圧が印加され、圧電焼成体４２の二次側が
矢印ＦＢ方向に分極される。本形態に関して試作した圧
電トランスで使用した材料の抗電界は２kV/mmであった
ため、それに応じた電圧を電極４４Ａ，４４Ｂ，４６間
にそれぞれ印加し、分極を行った。

【００２１】次に、以上のようにして得た圧電焼成体４
２を、図４（Ｃ）に示すように、樹脂製ケース５０に固
定する。すなわち、樹脂製ケース５０の内側に、圧電焼
成体４２の一次側端部をエポキシ系接着剤５２で固定す
る。樹脂製ケース５０には、電極端子５４Ａ，５４Ｂ，
５６がハーメチック加工によって取り付けられている。
これらの各端子５４Ａ，５４Ｂ，５６は、リード線５８
を介して外部電極４４Ａ，４４Ｂ，４６に導電性樹脂あ
るいは半田付け５９によって接続される。樹脂製ケース
５０の深さＤは１．３mmに加工されており、圧電焼成体
４２と基板６０の隙間Ｃはおよそ０．２mmである。

【００２２】以上のようにして得られた圧電トランスに
対し、実施形態１と同様の評価を行ったところ、次の表
２のような結果が得られた。これを、上述した単板構成
の実施形態１と比較すると、昇圧比，出力電流，効率が
いずれも向上しており、本形態にかかる積層化の有効性
を確認できた。

【００２３】

【表２】

【００２４】図５には、本形態における内部電極の全長
比と出力電力の関係が示されている。横軸は、圧電焼成
体４２の全長ＬＢに対する内部電極３０，３４の長さＬ
Ｅの割合で、ＬＥ／ＬＢである（図４（Ａ）参照）。縦
軸は出力電力である。このグラフに示すように、内部電
極長が長くなると出力電力も増大するが、全長の７２％
前後で出力電力はピークとなり、以後は逆に減少する。
特に、５０〜８０％で良好な出力電力が得られ、６５〜
８０％では０．４Ｗ以上の高い出力電力が得られてい
る。

【００２５】図６には、本形態における内部電極の全長
比（横軸）と昇圧比（縦軸）の関係が示されている。上
述した図５に近似しており、全長の７２％前後で昇圧比
もピークとなり、以後は逆に減少する。特に、５０〜８
０％で良好な昇圧比が得られ、６５〜８０％では１８０
倍以上の高い昇圧比が得られている。

【００２６】図７には、本形態における内部電極の全長
比（横軸）と効率（縦軸）の関係が示されている。な
お、効率は、出力電力／入力電力である。同図に示すよ
うに、内部電極の全長比が７０％以上になると効率は徐
々に低下する。しかし、７５％以下であれば、効率は６
０％以上の効率を得ることができる。

【００２７】以上の結果を総合すると、内部電極の全
長比が５０〜８０％で、良好な出力電力と昇圧比が得ら
れる。特に、６５〜８０％では、更に高い出力電力と昇
圧比が得られる。内部電極の全長比が６５〜７５％
で、出力電力，昇圧比，及び効率のいずれもが良好とな
る。

【００２８】（３）実施形態３…次に、図８及び図９を
参照しながら、本発明の実施形態３について説明する。
上述した実施形態２の場合、図３（Ａ）に示したよう
に、グリーンシート３２，３６の一次側の端部まで内部
電極３０，３４が形成されている。一方、圧電焼成体４
２は、図４（Ｃ）に示したように、一次側端部が固定さ
れている。このため、固定端部付近に着目すると、シー
トと電極の積層部に、圧電トランス素子の変位による応
力がかかるようになり、場合によっては、積層面の剥離
やトランス素子の破壊などが生ずる可能性がある。そこ
で、本形態では、実施形態２で得られた特性を更に向上
させるため、一次側端部の固定部に、変位による応力の
緩和部を設けたものである。

【００２９】すなわち、本形態では、図８（Ａ）に示す
ように、一次側の内部電極３０，３４のシート端部側に
切除部３０Ｂ，３４Ｂを設け、電極端部がシート端部か
らわずかに内側にずれた位置となっている。これを前記
実施形態２と同様に積層，焼成し、図８（Ｂ）に示す圧
電焼成体７０を得た。その寸法は、長さＬｂ＝１３．６
mm，幅Ｗｂ＝４mm，厚さＴｂ＝０．７８mmであった。こ
の圧電焼成体７０を、図９（Ａ）に示すように、樹脂製
ケース５０に収納する。収納方法は、上述した実施形態
２と同様である。

【００３０】以上のようにして得られた圧電トランスに
対し、実施形態２と同様の評価を行ったところ、次の表
３のような結果が得られた。これを、上述した実施形態
２と比較すると、出力電流が増加している。これは、圧
電焼成体７０の固定端部における歪みが、電極切除部３
０Ｂ，３４Ｂの作用によって緩和されたため、一次側の
変位損失が低減され、二次側に振動が効率的に伝達され
たためと思われる。

【００３１】

【表３】

【００３２】このように、本形態によれば、圧電トラン
スの固定側である一次側端部の積層構造を改良し、固定
部分に生ずる応力を焼成体内部で緩和する構造としたの
で、振動が効率的に二次側に伝達され、積層面の剥離や
圧電トランス素子の破壊などが良好に低減される。な
お、本形態の試作例では、一次側端部から電極端部の距
離（切除部３０Ｂ，３４Ｂの長さ）を、素子全体長の５
％としたが、この距離は、全体長の３０％以内にするこ
とが特性上有効であることが確認されている。また、前
記形態では、内部電極３０，３４に同一長さの切除部３
０Ｂ，３４Ｂを設けたが、図９（Ｂ）の内部電極３０
Ｃ，３４Ｃのように、切除部の長さが異なるようにして
もよい。このようにすると、トランス素子端部で積層構
造が更に改良され、応力が更に緩和されるようになる。

【００３３】（４）実施形態４…次に、図１０を参照し
ながら、本発明の実施形態４について説明する。本形態
は、上述した実施形態３の圧電トランス素子を利用して
高出力型のトランスを構成したものである。上述した実
施形態１〜３は、いずれもその出力電力が０．５Ｗ〜
０．７Ｗ程度のものであり、出力の大きさはやや乏し
い。そこで、図１０のように圧電焼成体を並列接続する
構造とする。図１０中、（Ｂ）は（Ａ）の平面図であ
る。

【００３４】まず実施形態３で得た圧電トランス素子を
２個準備し、それらを図１０（Ａ），（Ｂ）のように、
樹脂製ケース８０内に収納する。すなわち、圧電焼成体
７０Ｐ，７０Ｑの一次側がケース側，二次側が互いに対
峙するように、対称に配置する。トランス素子固定や電
極接続の方法は、上述した実施形態３と同様である。ま
た、対峙する圧電焼成体７０Ｐ，７０Ｑの二次側には、
弾性端子８２が設けられている。

【００３５】弾性端子８２は、図１０（Ｃ）に拡大して
示すように、円筒状の薄板の一部を切り欠きして形成し
た金属製の弾性プレート８４と、その中央部で貫通する
引出部８６によって構成されている。引出部８６は、図
１０（Ｂ）に示すように、ハーメチック加工によって樹
脂製ケース８０に取り付けられている。このように、弾
性端子８２は、弾性プレート８４が外側から中心に向か
って変位可能となっている。そして、弾性プレート８４
が圧電焼成体７０Ｐ，７０Ｑの二次側外部電極４６Ｐ，
４６Ｑに適度な弾性を持って接触する構造になってお
り、圧電焼成体７０Ｐ，７０Ｑの振動が阻害されないよ
うになっている。また、この弾性端子８２によって、２
つの圧電トランス素子の二次側外部電極４６Ｐ，４６Ｑ
が共通端子化されている。

【００３６】更に、圧電焼成体７０Ｐ，７０Ｑは、図１
０（Ｄ）に矢印で一例を示すように、弾性端子８２を中
心として線対称となるように分極が施されている。これ
は、圧電焼成体７０Ｐ，７０Ｑが、同一方向に振動する
ように、すなわち一方の圧電焼成体が伸びるときは他方
も伸び、一方の圧電焼成体が縮むときは他方も縮むよう
になっている。

【００３７】以上のような構成の圧電トランスの一次側
端子５４Ａ，５４Ｂに入力電圧を印加すると、圧電焼成
体７０Ｐ，７０Ｑが同一方向に振動する。出力電圧は、
二次側外部電極４６Ｐ，４６Ｑを共通化した弾性端子８
２から取り出される。本形態によれば、左右の各圧電焼
成体７０Ｐ，７０Ｑからそれぞれ出力を得ることができ
るため、前記実施形態３の出力を２倍した形で電力を取
り出すことが可能になる。

【００３８】以上のようにして得られた圧電トランスに
対し、実施形態と同様の評価を行ったところ、次の表４
のような結果が得られた。これを、上述した実施形態３
と比較すると、出力電圧はほぼ同等であるが、出力電流
がほぼ２倍に増加しており、上述の出力電力が２倍とな
る作用の妥当性が確認された。この実施形態によれば、
二次側の高電圧がトランス素子の中心部から取り出され
る。このため、実装時における近傍の部品配置条件が緩
和され、制約を受けることなく部品を圧電トランス近傍
に実装できる。

【００３９】

【表４】

【００４０】本発明には数多くの実施形態があり、以上
の開示に基づいて多様に改変することが可能である。例
えば、次のようなものも含まれる。（１）前記形態では、圧電焼成体が中空に浮くように一
次側を固定支持したが、圧電焼成体と周囲のケースや基
板との隙間に、圧電焼成体の振動を阻害しない程度の柔
らかい発砲樹脂製シートやゲル状樹脂シートを挿入して
もよい。（２）前記形態では、二つの圧電焼成体を並列に配置し
て出力電力の向上を図ったが、更に多数の圧電焼成体を
並列もしくは重畳配置するようにしてもよい。また、圧
電焼成体の幅を広くするようにしてもよい。（３）電極を引き出すためのリード線は、可能であれば
振動しない個所から取り出すと、長寿命化などの観点か
ら好都合である。このような理由から、一次側のリード
線は、できる限り圧電焼成体の固定端に近い位置から引
き出すとよい。（４）前記実施形態に示した寸法や材料は一例であり、
発明の趣旨の範囲内で変更してよい。また、前記形態
は、ローゼン型の例であるが、焼成体を中心に非対称の
構造であってλ／４駆動が可能であれば、どのようなタ
イプにも本発明は適用可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。（１）素子長さを駆動周波数の波長の略１／４としたの
で、低周波駆動でありながら小型化を図ることができ
る。また、一端が低圧側であるため、その周辺の部品の
実装条件を緩和できる。（２）圧電体を積層構造としたので、昇圧比，出力電
力，効率が向上する。（３）一次側電極の長さを素子長さに対して５０％〜８
０％としたので、昇圧比，出力電力，効率が向上する。
６５％〜７５％とすると更に効率が向上する。（４）一次側内部電極端部を圧電シート端部からずれた
位置としたので、振動時の固定部位における応力が緩和
される。（５）複数の圧電トランス素子を並列接続することで所
望の出力を得るため、１つのタイプの圧電トランスを量
産すればよく、コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の圧電トランスを示す図で
ある。

【図２】前記実施形態１の圧電トランスの主要製造手順
を示す図である。

【図３】本発明の実施形態２の圧電トランスの積層構造
を示す図である。

【図４】前記実施形態２の圧電トランスの外部電極と実
装の様子を示す図である。

【図５】前記実施形態２の圧電トランスの電極全長比と
出力電力の関係を示すグラフである。

【図６】前記実施形態２の圧電トランスの電極全長比と
昇圧比の関係を示すグラフである。

【図７】前記実施形態２の圧電トランスの電極全長比と
効率の関係を示すグラフである。

【図８】本発明の実施形態３の圧電トランスの積層構造
を示す図である。

【図９】前記実施形態３の実装の様子と他の例を示す図
である。

【図１０】本発明の実施形態４の圧電トランスの実装の
様子を示す図である。

【図１１】圧電トランスの背景技術を示す図である。

【符号の説明】

１０…粉末１２…圧電焼成体１４…一次側外部電極１６…二次側外部電極１８，２２…リード線２４…固定用樹脂２６…接着剤３０，３４…内部電極３０Ａ，３０Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ…切除部３２，３６，３８…グリーンシート４０…圧着体４２…圧電焼成体４４Ａ，４４Ｂ…一次側外部電極４６，４６Ｐ，４６Ｑ…二次側外部電極５０…樹脂製ケース５２…エポキシ系接着剤５４Ａ…一次側端子５８…リード線５９…半田６０…基板７０，７０Ｐ，７０Ｑ…圧電焼成体８０…樹脂製ケース８２…弾性端子８４…弾性プレート８６…引出部Ｌ，Ｌｂ，ＬＢ，ＬＧ，ＬＰ…長さＴ，Ｔｂ，ＴＢ，ＴＧ，ＴＰ…厚みＷ，Ｗｂ，ＷＢ，ＷＧ，ＷＰ…幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者戒能大助東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (72)発明者石井茂雄東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ローゼン型の圧電トランスにおいて、機械振動の伝達方向における素子の長さを、駆動周波数
の波長の略１／４としたことを特徴とする圧電トラン
ス。
【請求項２】前記圧電体を、圧電材によって形成されており、一次側内部電極が設け
られた圧電シートを積層して構成したことを特徴とする
請求項１記載の圧電トランス。
【請求項３】機械振動の伝達方向における一次側電極
の長さが、素子の長さに対して５０％〜８０％であるこ
とを特徴とする請求項２記載の圧電トランス。
【請求項４】機械振動の伝達方向における一次側電極
の長さが、素子の長さに対して６５％〜７５％であるこ
とを特徴とする請求項２記載の圧電トランス。
【請求項５】前記一次側内部電極の端部を、圧電シー
トの端部からずれた位置としたことを特徴とする請求項
２記載の圧電トランス。
【請求項６】圧電体に低圧側電極と高圧側電極を形成
したローゼン型の圧電トランスにおいて、機械振動の伝達方向における素子の長さを駆動周波数の
波長の略１／４とするとともに、前記低圧側電極を固定
したことを特徴とする圧電トランス。
【請求項７】圧電体に低圧側電極と高圧側電極を形成
したローゼン型の圧電トランス素子を複数備えており、
各圧電トランス素子は、機械振動の伝達方向における素子の長さが駆動周波数の
波長の略１／４であって、前記低圧側電極を固定すると
ともに、前記高圧側電極を弾性端子に共通に接触したこ
とを特徴とする圧電トランス。