JPH0732972U - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 矩形形状圧電素子を取付具によってプリン
ト基板とほぼ同じ平面に固定し、全体の厚みが薄い電源
装置を提供する。 【構成】 取付具を矩形形状圧電素子に取付後、取付
具の短辺側面に設けられたプリント基板開口部の長辺に
設けた凹部に係合し、矩形形状圧電素子を装着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は矩形形状圧電素子を利用した電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

矩形形状圧電素子を利用した電源は巻線を必要とせず簡単な構造で大きな昇圧 比が得られ、特に高インピーダンス負荷に対して高電圧を供給するのに適してい る。また、セラミックである圧電素子を利用していることから不燃性であり、プ レーンペーパーコピー（ＰＰＣ）、レーザービームプリンター（ＬＢＰ）および 液晶装置のバックライト等に有用である。

【０００３】 従来の矩形形状圧電素子を図３に示す。 矩形形状圧電素子１は板状の形状をしており、矩形形状圧電素子１の長手方向 の一端側の半分は入力部２として厚さ方向（矢印Ｐ）に、また他端側の半分は出 力部３として長手方向（矢印Ｑ）に分極される。入力部２の厚さ方向に対向する 二表面には一対の入力電極４Ａ、４Ｂが、また出力部３の長手方向の端面には出 力電極５が形成される。入力電極４Ａ，４Ｂは駆動信号源６に接続され、出力電 極５にはリード線７が接続される。昇圧された出力電圧は、リード線７とアース 間より取り出される。

【０００４】 次に、この矩形形状圧電素子１の動作について説明する。 駆動信号電源６によって、入力電極４Ａ，４Ｂの間に交流電圧を加えると圧電 効果によって、矩形形状圧電素子１に機械的振動が発生する。この機械的振動を 発生させるために印加する交流の周波数が、矩形形状圧電素子１の長さと材料に よって決まる機械的共振周波数にほぼ一致すると共振がおこり、定常波が発生す る。この条件として、全波長共振の振動モード、半波長共振の振動モード等が知 られている。その結果、矩形形状圧電素子１の出力部３においては、増幅された 歪による圧電効果によって電界分布ができ、出力電極５には昇圧された出力電圧 が得られる。

【０００５】 なお、出力部３においては、入力電極４Ａ、４Ｂの端部から出力電極５に向か うにつれて発生電圧はリニアに増加し出力電極５で最大電圧となる。

【０００６】 次に、図４に矩形形状圧電素子１の従来の保持方法を示す。 矩形形状圧電素子１の振動節部位置には、直方体形状の取付具８が取付られて いる。取付具８は、対向する短辺側面に矩形形状圧電素子１を嵌入するための貫 通孔９が設けられ、絶縁性を有し、かつ矩形形状圧電素子１の振動を阻害するこ とがないよう弾性率の高いゴム等で作られる。また成型品である基板１０上には 、溝１１を側面に有す一対のコ字状の立設部１２が、溝１１を対向するように一 体に配置されている。溝１１は、取付具８の短辺と同じ幅である。この対向する 溝１１の間に取付具８を挿嵌し、矩形形状圧電素子１を保持する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来の保持方法では、矩形形状圧電素子１を基板１０の上に配設す るため電源装置全体の厚みが厚くなり、矩形形状圧電素子１の薄さを生かしてい なかった。

【０００８】 そこで本考案は、全体の厚みが薄い電源装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するために、次のように構成される。 矩形形状圧電素子と、矩形形状圧電素子に取付られる取付具と、前記矩形形状 圧電素子を配設する長方形の開口部を設けたプリント基板とからなり、前記取付 具の長辺方向両端に短辺方向に延びる溝を設け、前記開口部の各長辺には少なく とも一個の凹部を対向して設け、前記取付具を前記凹部に装着する。

【００１０】

【作用】 取付具を矩形形状圧電素子に取付後、取付具の短辺側面に設けられた溝をプリ ント基板開口部の長辺に設けた凹部に係合し、矩形形状圧電素子を装着する。

【００１１】

【実施例】

図１に本考案の矩形型圧電素子１を利用した電源装置の分解斜視図を示す。な お、矩形型圧電素子１は従来例と同じなため説明を省略し、従来例と同じ番号を 使用する。

【００１２】 電源装置は、矩形形状圧電素子１と、プリント基板１３と、矩形形状圧電素子 １をプリント基板１３に装着するための取付具１４とから構成される。

【００１３】 プリント基板１３は、長方形の開口部１５を有し、開口部１５の両方の長辺に は複数の凹部１６が対向して設けられている。プリント基板１３の他の場所には 、例えば発振回路、制御回路、整流回路等を構成する部品（図示せず）が実装さ れている。

【００１４】 取付具１４は直方体形状で、長辺両側面にはプリント基板１３に係止するため の溝１７が、取付具１４の短辺方向に設けられる。また、短辺両側面には矩形形 状圧電素子１を取付るために、たとえば貫通孔１８が設けられる。溝１７の厚み Ｌ１は、プリント基板１３の厚みＬ２と同じである。また、取付具１４の短辺長 さＬ３は、凹部１６の幅Ｌ４と同じである。更に取付具１４の長辺両側面に設け てある溝１６と溝１６間の長さＬ５は開口部１５の凹部１６間の距離Ｌ６と同じ である。取付具１４は、絶縁性を有し、かつ矩形形状圧電素子１の振動を阻害す ることがないよう弾性率の高いゴム等で作られる。

【００１５】 図２は、矩形形状圧電素子１の振動節部が二つある全波長の振動モードにおい て、取付具１４を振動節部二箇所に取付た場合を示す。

【００１６】 取付具１４を矩形形状圧電素子１の振動節部に取付後、取付具１４の長辺方向 の端部をプリント基板１３の対向する凹部１６に挿入する。溝１７はプリント基 板１３と係合する。また取付具１４の短辺両端は凸部１９よって挟持され、開口 部１５の長辺方向への位置ずれが防止される。このように矩形形状圧電素子１は 、プリント基板１３の開口部１５内にプリント基板１３と接触することなく保持 される。

【００１７】 電極４Ａ、４Ｂにはリード線を半田付けするか、あるいは取付具１４を入力 部２の振動節部位置に嵌入した場合には、取付具１４と電極４Ａ、４Ｂの間に導 体を介在させその導体にリード線を接続する。

【００１８】 出力電圧は、矩形形状圧電素子１の出力部３の端部５にリード線を半田付けし て取り出す。また、取付具１４を出力部３の振動節部位置に取付た場合には導電 性の取付具１４を用い、この取付具１４とプリント基板１３の凹部１６に形成し たプリント配線と接続して取り出してもよい。この場合、取付具１４の材質とし て、矩形形状圧電素子１が共振する際の動きを阻害することがないよう弾性率の 高い導電性ゴム等を使用する。

【００１９】 また、複数の出力電圧を取り出す場合には、矩形形状圧電素子１の出力部３に 取付られた導電性ゴムでできた出力電圧取出具（図示せず）にリード線をからげ て取り出しても良い。出力電圧取出具は直方体形状で、長辺長さは開口部１５の 長辺と接触しないために対向する凸部１９の距離Ｌ７より短くする。また長辺両 側面には出力部１３に取り付けるための貫通孔が設けられる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案は上述のように構成されるので、矩形形状圧電素子１は取付具１４によ ってプリント基板１３とほぼ同じ平面に固定される。そのため、矩形形状圧電素 子１を利用した電源装置を薄くすることができる。また、振動モードを変えて使 用する際は、矩形形状圧電素子１の振動節部位置へ固定治具１４を移動させ、複 数の凹部１６のうち最適位置の凹部を使用して係止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のオンボード型高電圧発生装置の分解斜
視図である。

【図２】本考案のオンボード型高電圧発生装置の組立図
である。

【図３】従来の圧電トランスの概略図である。

【図４】従来の圧電トランス電源の分解斜視図である。

【符号の説明】 １ 矩形形状圧電素子 ２ 入力部 ３ 出力部 ４Ａ、４Ｂ 入力電極 ５ 出力電極 ８ 取付具 １０ 基板 １１ 溝 １２ 立設部 １３ プリント基板 １４ 取付具 １５ 開口部 １６ 凹部 １７ 溝 １８ 貫通孔 １９ 凸部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 矩形形状圧電素子と、該矩形形状圧電素
   子に取付られる取付具と、前記矩形形状圧電素子を配設
   する長方形の開口部を設けたプリント基板とからなり、
   前記取付具の長辺方向両端に短辺方向に延びる溝を設
   け、前記開口部の各長辺には少なくとも一個の凹部を対
   向して設け、前記取付具を前記凹部に装着したことを特
   徴とする電源装置。