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JP3139145B2 - Piezoelectric resonator - Google Patents

Piezoelectric resonator

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Publication number
JP3139145B2
JP3139145B2 JP04196914A JP19691492A JP3139145B2 JP 3139145 B2 JP3139145 B2 JP 3139145B2 JP 04196914 A JP04196914 A JP 04196914A JP 19691492 A JP19691492 A JP 19691492A JP 3139145 B2 JP3139145 B2 JP 3139145B2
Authority
JP
Japan
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vibration
piezoelectric
resonance
unit
resonance unit
Prior art date
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Application number
JP04196914A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0645861A (en
Inventor
弘明 開田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
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Priority to DE4322144A priority patent/DE4322144C2/en
Publication of JPH0645861A publication Critical patent/JPH0645861A/en
Priority to US08/387,391 priority patent/US5442251A/en
Priority to US08/452,516 priority patent/US5627425A/en
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電共振子に関し、特
に、圧電共振部分の振動エネルギーが圧電共振子内にお
いて閉じ込められるように構成された圧電共振子に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric resonator, and more particularly, to a piezoelectric resonator configured so that vibration energy of a piezoelectric resonance portion is confined in the piezoelectric resonator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、kHz帯の圧電共振子として
は、角板状の圧電板の拡がり振動モードを利用した共振
子、棒状の圧電体の長さ方向に伸縮する長さモードの振
動を利用した共振子、あるいは圧電音叉型共振子等が用
いられている。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a piezoelectric resonator in the kHz band, a resonator utilizing a spreading vibration mode of a square plate-like piezoelectric plate, and a length mode vibration which expands and contracts in the length direction of a rod-like piezoelectric body have been used. The used resonator or the piezoelectric tuning fork resonator is used.

【0003】ところで、圧電共振子は、共振部分が電圧
を印加されることにより振動するものであるため、該圧
電共振子を実際の部品として構成する際には、共振を妨
げないように圧電共振子を支持する必要がある。もっと
も、エネルギー閉じ込め型の圧電共振子では、共振部分
の振動エネルギーが閉じ込められるため、該共振部分以
外の領域で機械的に保持することが可能である。従っ
て、製品への応用を考えた場合、エネルギー閉じ込め型
の圧電共振子の方が利用しやすいため、kHz帯の圧電
共振子においてもエネルギー閉じ込め型の共振子が求め
られている。
[0003] Since a piezoelectric resonator vibrates when a voltage is applied to a resonance portion thereof, when the piezoelectric resonator is configured as an actual component, the piezoelectric resonator is so designed as not to hinder resonance. You need to support your child. However, in the energy-trap type piezoelectric resonator, the vibration energy of the resonance portion is confined, so that it is possible to mechanically retain the vibration energy in a region other than the resonance portion. Therefore, in consideration of application to a product, an energy trapping type piezoelectric resonator is easier to use, and therefore, an energy trapping type resonator is also required for a kHz-band piezoelectric resonator.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
なkHz帯圧電共振子として公知の拡がり振動モードを
利用した共振子や長さ振動モードを利用した共振子で
は、振動エネルギーを閉じ込めることが不可能であっ
た。従って、図2(a)で示すように、長さ振動モード
を利用した圧電共振子91では、振動のノード点をばね
端子92,93で挟むことにより圧電共振子91を保持
する構造が採用されていた。同様に、拡がり振動モード
を利用した角板状の圧電共振子においても、エネルギー
閉じ込めが不可能であったため、共振子のノード点を、
ばね端子で挟んで保持する構造が採用されていた。従っ
て、kHz帯の拡がり振動モードや長さ振動モードを利
用した圧電共振子では、部品の構造が複雑化し、面実装
可能な小型のチップ型部品として構成することが非常に
困難であった。
However, it is impossible to confine vibration energy in a resonator using a spread vibration mode or a resonator using a length vibration mode, which is known as a general kHz-band piezoelectric resonator. Met. Therefore, as shown in FIG. 2A, in the piezoelectric resonator 91 using the length vibration mode, a structure is adopted in which the vibration resonance node 91 is held between the spring terminals 92 and 93 to hold the piezoelectric resonator 91. I was Similarly, in a square plate-shaped piezoelectric resonator using the expansion vibration mode, energy cannot be confined.
A structure of sandwiching and holding by a spring terminal has been adopted. Therefore, in the case of a piezoelectric resonator using a spreading vibration mode or a length vibration mode in the kHz band, the component structure is complicated, and it has been extremely difficult to configure a small chip-type component that can be surface-mounted.

【0005】他方、図2(b)に示すように、厚み方向
に分極処理された圧電板94にスリット94a〜94c
を形成し、中央のスリット94bの周囲において両主面
に振動電極95a(裏面側は図示されず)を形成してな
る圧電音叉型共振子96では、振動部分にエネルギーが
閉じ込められる。従って、例えば圧電板94の端縁94
d,94e近傍において保持しても、特性が変動しない
ため、面実装可能なチップ部品として構成することがで
きる。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, slits 94a to 94c are formed in a piezoelectric plate 94 polarized in the thickness direction.
In the piezoelectric tuning fork resonator 96 in which the vibrating electrodes 95a (the back side is not shown) are formed on both main surfaces around the central slit 94b, energy is confined in the vibrating portion. Therefore, for example, the edge 94 of the piezoelectric plate 94
Even if held near d and 94e, the characteristics do not fluctuate, so that a chip component that can be surface-mounted can be configured.

【0006】しかしながら、圧電音叉型共振子96では
エネルギーの閉じ込めこそ可能であるが、そのモード上
の制約により、帯域幅は共振周波数の約2%程度しか確
保できなかった。他方、市場では、kHz帯において
も、広帯域の圧電共振子が強く求められており、圧電音
叉型共振子96では、このような要求に応えることがで
きなかった。
However, in the piezoelectric tuning fork resonator 96, energy can be confined, but due to mode restrictions, a bandwidth of only about 2% of the resonance frequency can be secured. On the other hand, in the market, there is a strong demand for a broadband piezoelectric resonator even in the kHz band, and the piezoelectric tuning fork resonator 96 cannot meet such a demand.

【0007】本発明の目的は、kHz帯において利用す
ることができ、より広帯域の特性を得ることができるエ
ネルギー閉じ込め型の圧電共振子を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide an energy-trap type piezoelectric resonator that can be used in the kHz band and can obtain wider band characteristics.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、圧電体と、圧
電体に形成された複数の励振用電極とを有し、所定の振
動モードで励振される圧電共振ユニットと、一端が前記
圧電共振ユニットに連結された振動伝達部と、前記振動
伝達部の延びる方向と交差する方向に延びる矩形板状の
形状を有し、前記圧電共振ユニットから伝播してきた振
動により振動した際の振動伝達部の振動のノード点以外
の部分において前記振動伝達部に連結されており、かつ
圧電共振ユニットからしてきた振動を打ち消すよう
に、該振動の周波数とほぼ等しい共振周波数で屈曲振動
モードで共振する共振部とを備えることを特徴とする、
圧電共振子である。
According to the present invention, there is provided a piezoelectric resonance unit having a piezoelectric body and a plurality of excitation electrodes formed on the piezoelectric body, the piezoelectric resonance unit being excited in a predetermined vibration mode, and one end having the piezoelectric resonance unit. a vibration transmitting portion connected to the resonant unit, the vibrating
A rectangular plate extending in the direction intersecting with the direction in which the transmission section extends
Shaped, said being connected to the vibration transmitting portion in a portion other than the node points of the vibration of the vibration transmitting portion when vibrated by the vibration propagating from the piezoelectric resonant unit, and has been propagated from the piezoelectric resonator unit To cancel the vibration
At a resonance frequency substantially equal to the frequency of the vibration.
And a resonance unit that resonates in a mode .
It is a piezoelectric resonator.

【0009】[0009]

【作用】本発明の圧電共振子では、圧電共振ユニットに
おける振動が振動伝達部を経由して共振部に伝達され
る。そして、共振部は、振動伝達部のノード点以外の部
分に連結されており、かつ振動伝達部を経由して伝播し
てきた振動により、かつ圧電共振ユニットの共振周波数
と略同一の周波数で共振するように構成されている。従
って、後述の実施例から明らかなように、振動伝達部に
おける変位ベクトルが、共振部における変位ベクトルと
打ち消し合うためか、伝播してきた振動が共振部外には
ほとんど伝達されず、あたかも共振部までの部分に振動
エネルギーが閉じ込められたような状態で動作する。
According to the piezoelectric resonator of the present invention, the vibration in the piezoelectric resonance unit is transmitted to the resonance unit via the vibration transmission unit. The resonance unit is connected to a portion other than the node point of the vibration transmission unit, and resonates at a frequency substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric resonance unit by the vibration propagated via the vibration transmission unit. It is configured as follows. Therefore, as is apparent from the examples described later, because the displacement vector in the vibration transmission unit cancels the displacement vector in the resonance unit, the propagated vibration is hardly transmitted outside the resonance unit, and it is as if to the resonance unit. It operates in such a state that vibration energy is confined in the part.

【0010】よって、圧電共振ユニットとして、長さ振
動モードを利用した圧電共振ユニットや角板の拡がり振
動モードを利用した圧電共振ユニット等の適宜の構造を
採用することにより、kHz帯や〜数MHz帯で使用し
得る、しかも広帯域のエネルギー閉じ込め型圧電共振子
を実現することができる。
Therefore, by adopting an appropriate structure such as a piezoelectric resonance unit using the length vibration mode or a piezoelectric resonance unit using the expansion vibration mode of the square plate as the piezoelectric resonance unit, the kHz band or several MHz is adopted. It is possible to realize a wide-band energy trap type piezoelectric resonator that can be used in a band.

【0011】[0011]

【実施例の説明】図1は、本発明の圧電共振子概略的
に示すブロック図である。本発明の圧電共振子では、圧
電共振ユニット1aに振動伝達部1bが連結されてい
る。また、振動伝達部1bのノード点以外の部分に共振
部1が連結されている。
Figure 1 [Description of Embodiment] is a block diagram schematically showing a piezoelectric resonator of the present invention. In the piezoelectric resonator of the present invention, the vibration transmission unit 1b is connected to the piezoelectric resonance unit 1a. Further, the resonance section 1 c is connected to a node Ten以 outside portion of the vibration transmitting portion 1b.

【0012】圧電共振ユニット1aは、後述の実施例か
ら明らかなように、長さ振動モード、拡がり振動モード
等の適宜の振動モードで励振され得るように構成されて
いる。また、振動伝達部1bは、圧電共振ユニット1a
から伝播してくる振動を共振部1に伝達するために設
けられている。従って、振動伝達部1bの構造自体は圧
電共振ユニット1aを支持し、かつ共振部1に振動を
伝達し得るものであれば、特に限定されない。
The piezoelectric resonance unit 1a is configured so as to be able to be excited in an appropriate vibration mode such as a length vibration mode and a spread vibration mode, as will be apparent from embodiments described later. Further, the vibration transmitting unit 1b includes a piezoelectric resonance unit 1a.
It is provided to transmit the vibration propagated from the to the resonance unit 1c . Accordingly, the structure itself of the vibration transmission unit 1b as long as it can transmit vibrations to support the piezoelectric resonator unit 1a, and the resonance part 1 c, are not particularly limited.

【0013】また、共振部1cは、振動伝達部1bを経
由して伝播してきた振動を受けて共振するように構成さ
れている。この共振部1cは、屈曲振動モードで共振す
るように構成されており、後述の実験例及び実施例で示
すように、共振により、伝播してきた振動を打ち消すよ
うに作用する。本発明のエネルギー閉じ込め型の圧電共
振子では、伝播してきた振動が上記共振部1cにより、
打ち消され、それによって振動の装置外への漏洩が防止
もしくは抑制される。このような共振部による振動の漏
洩もしくは抑制は、本願発明者らの実験により見出され
たものである。以下、図3〜図5を参照して、より具体
的に説明する。
The resonating section 1c is configured to resonate upon receiving the vibration propagated via the vibration transmitting section 1b. The resonating portion 1c is configured to resonate at the bending vibration mode, as shown in Experimental Examples and Examples below, by resonance, it acts to cancel the vibration propagated. In the energy trap type piezoelectric resonator of the present invention, the transmitted vibration is generated by the resonance portion 1c.
It is counteracted, thereby preventing or suppressing the leakage of the vibration out of the device. Leakage or suppression of vibration due to such resonance part are those Desa seen Ri by the experiments of the present inventors. Hereinafter, a more specific description will be given with reference to FIGS.

【0014】図3は、本発明の原理を明らかにするため
の実験装置を示す正面断面図である。図3を参照して、
振動試験機3の上面に支持ロッド4が立設されている。
支持ロッド4の中間高さ位置に屈曲振動モードで振動し
得る鋼鉄棒5が固定されている。鋼鉄棒5は、長さ18
0mm×幅12mm×厚み15mmの鋼鉄からなる棒状
の部材であり、その重量は240g、屈曲時の共振周波
数は約1kHzである。他方、上記支持ロッド4は、直
径8mmの鋼鉄からなる円柱状の部材であり、上記鋼鉄
棒5の中央に設けられた貫通孔に挿入されており、かつ
鋼鉄棒5と支持ロッド4とは図示の状態で固定されてい
る。従って、上記振動試験機3が本発明における圧電共
振ユニットに、鋼鉄棒5が共振部に、支持ロッド4の鋼
鉄棒5より下方部分が振動伝達部に相当する。
FIG. 3 is a front sectional view showing an experimental apparatus for clarifying the principle of the present invention. Referring to FIG.
A support rod 4 is provided upright on the upper surface of the vibration testing machine 3.
A steel rod 5 capable of vibrating in a bending vibration mode is fixed at an intermediate height position of the support rod 4. The steel bar 5 has a length of 18
It is a rod-shaped member made of steel having a size of 0 mm x 12 mm x 15 mm, weighs 240 g, and has a resonance frequency of about 1 kHz when bent. On the other hand, the support rod 4 is a columnar member made of steel having a diameter of 8 mm, is inserted into a through hole provided at the center of the steel rod 5, and the steel rod 5 and the support rod 4 are shown in the drawing. The state is fixed. Therefore, the vibration testing machine 3 corresponds to the piezoelectric resonance unit of the present invention, the steel bar 5 corresponds to the resonance unit, and the portion of the support rod 4 below the steel bar 5 corresponds to the vibration transmission unit.

【0015】振動試験機3を図示の矢印で示すように上
下方向に周波数1kHzで振動させたところ、鋼鉄棒5
は屈曲振動モードで共振し、支持ロッド4の上端4aの
変位量は、図4に示す通りであった。図4において、変
位量ΔBは約2.6μmであった。比較のために、上記
鋼鉄棒5を設けないで支持ロッド4を振動試験機3に立
設し、同様に振動試験機3を振動させたところ、支持ロ
ッド4の上端4aの変位量は、図5に示す通りであり、
図中の変位量ΔAは、約22.6μmであった。
When the vibration tester 3 was vibrated at a frequency of 1 kHz in the vertical direction as shown by the arrow in the figure, the steel rod 5
Resonated in the bending vibration mode, and the amount of displacement of the upper end 4a of the support rod 4 was as shown in FIG. In FIG. 4, the amount of displacement ΔB was about 2.6 μm. For comparison, when the support rod 4 was erected on the vibration tester 3 without the steel bar 5 and the vibration tester 3 was similarly vibrated, the displacement of the upper end 4a of the support rod 4 was As shown in FIG.
The displacement ΔA in the figure was about 22.6 μm.

【0016】図4及び図5の比較から明らかなように、
振動試験機3から支持ロッド4を経て伝達されてきた振
動が鋼鉄棒5を設けたことにより、該鋼鉄棒5の部分で
十分に減衰されていることがわかる。なお、本願発明者
らは、鋼鉄棒5の質量により振動がダンピングされたの
ではないかとも考え、与える振動の周波数を変更し、鋼
鉄棒を共振させずに実験したところ、支持ロッド4の上
端4aにおける変位量は、図4に示したようには抑制さ
れないことが確かめられた。すなわち、このことからも
明らかなように、単に鋼鉄棒5の重量により、伝播して
きた振動をダンピングしているものではなく、上記のよ
うに伝播してきた振動が鋼鉄棒5で打ち消されているも
のと考えられる。
As is clear from the comparison between FIGS. 4 and 5,
It can be seen that the vibration transmitted from the vibration tester 3 via the support rod 4 is sufficiently attenuated at the steel rod 5 by providing the steel rod 5. The inventors of the present application also considered that the vibration was damped by the mass of the steel rod 5 and changed the frequency of the applied vibration and performed an experiment without causing the steel rod to resonate. It was confirmed that the displacement amount in 4a was not suppressed as shown in FIG. That is, as is apparent from this, the transmitted vibration is not simply damped by the weight of the steel rod 5, but the transmitted vibration is canceled by the steel rod 5 as described above. it is conceivable that.

【0017】上記のように、振動源である振動試験機3
に対して、該振動試験機3の振動を受けるように配置さ
れた支持ロッド4を介して鋼鉄棒5すなわち共振子が連
結されているので、該共振子において、伝播してきた振
動が打ち消される。すなわち、本発明の圧電共振子で
は、伝播してきた振動が上記共振部により打ち消される
ため、圧電共振ユニットの振動エネルギーを装置内に閉
じ込めることができる。次に、上記共振部の作用を、よ
り具体的な実施例に基づいて説明し、それによって本発
明を明らかにする。
As described above, the vibration tester 3 as a vibration source
On the other hand, since the steel rod 5, that is, the resonator is connected via the support rod 4 arranged to receive the vibration of the vibration testing machine 3, the transmitted vibration is canceled in the resonator. That is, in the piezoelectric resonator according to the present invention, the transmitted vibration is canceled by the resonance unit, so that the vibration energy of the piezoelectric resonance unit can be confined in the device. Next, the operation of the resonance unit will be described based on a more specific embodiment, thereby clarifying the present invention.

【0018】長さ振動モードを利用した実施例の圧電共
振子 図6(a),(b)は、本発明の第1の実施例にかかる
圧電共振子を示す平面図及び圧電基板を透かして下面の
電極形状を示した平面図である。圧電共振子21は、中
央に配置された圧電共振ユニット22を有する。圧電共
振ユニット22は、厚み方向に一様に分極処理された平
面形状が細長い矩形の圧電セラミック基板の両主面に電
極22a,22bを形成した構造を有する。電極22
a,22bから交流電圧を印加することにより、圧電共
振ユニット22は長さ振動モードで伸縮振動するように
構成されている。
The piezoelectric resonator of the embodiment using the length vibration mode
FIGS. 6A and 6B are a plan view showing a piezoelectric resonator according to the first embodiment of the present invention and a plan view showing the shape of an electrode on a lower surface through a piezoelectric substrate. The piezoelectric resonator 21 has a piezoelectric resonance unit 22 disposed at the center. The piezoelectric resonance unit 22 has a structure in which electrodes 22a and 22b are formed on both main surfaces of a rectangular piezoelectric ceramic substrate having a slender planar shape that is uniformly polarized in the thickness direction. Electrode 22
The piezoelectric resonance unit 22 is configured to expand and contract in a length vibration mode by applying an AC voltage from the terminals a and 22b.

【0019】圧電共振ユニット22の長さ方向中央部に
おいては、一方側に振動伝達部23が連結されている。
振動伝達部23は、圧電共振ユニット22の伸縮振動に
伴う振動を後述の共振部24に伝達するために設けられ
ている。また、振動伝達部23が圧電共振ユニット22
の長さ方向中央部に連結されているのは、圧電共振ユニ
ット22の振動をできるだけ妨げないためである。
At the center in the length direction of the piezoelectric resonance unit 22, a vibration transmitting section 23 is connected to one side.
The vibration transmission unit 23 is provided to transmit vibration accompanying expansion and contraction vibration of the piezoelectric resonance unit 22 to a resonance unit 24 described below. Further, the vibration transmission unit 23 is
Is connected to the central portion in the length direction in order to prevent the vibration of the piezoelectric resonance unit 22 as much as possible.

【0020】振動伝達部23の他端には、圧電共振ユニ
ット22の共振周波数と略同一の周波数で、かつ屈曲
モードで共振するように構成された共振部24が連結
されている。なお、振動伝達部23の他端は、圧電共振
ユニット22からの振動により振動伝達部23が振動し
た場合のノード点以外の領域にある。また、共振部24
には、連結バー25を介して比較的大きな面積を有する
保持部26が連結されている。保持部26は、圧電共振
子21をケース基板等の他の部材に機械的に保持するの
に好適なように、図示のような比較的大きな面積を有す
るように構成されている。
The other end of the vibration transmitting section 23 has a frequency substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric resonance unit 22 and a bending vibration.
A resonating unit 24 configured to resonate in a dynamic mode is connected. Note that the other end of the vibration transmitting unit 23 is in an area other than the node point when the vibration transmitting unit 23 vibrates due to the vibration from the piezoelectric resonance unit 22. Also, the resonance unit 24
Is connected to a holding portion 26 having a relatively large area via a connection bar 25. The holding portion 26 is configured to have a relatively large area as shown in the drawing so as to be suitable for mechanically holding the piezoelectric resonator 21 on another member such as a case substrate.

【0021】また、電極22aは、接続導電部27aに
より保持部26の上面に形成された端子電極28aに電
気的に接続されている。振動伝達部23が連結されてい
る側とは反対側においても、圧電共振ユニット22に振
動伝達部29、共振部30、連結バー31及び保持部3
2が連結されており、上記振動伝達部23側と同様に構
成されている。もっとも、図6(b)に示すように、電
極22bに電気的に接続される接続導電部27b及び端
子電極28bは、それぞれ、振動伝達部29、共振部3
0、連結バー31及び保持部32の下面側に形成されて
いる。
The electrode 22a is electrically connected to a terminal electrode 28a formed on the upper surface of the holding section 26 by a connection conductive section 27a. Also on the side opposite to the side to which the vibration transmitting unit 23 is connected, the vibration transmitting unit 29, the resonance unit 30, the connection bar 31, and the holding unit 3 are attached to the piezoelectric resonance unit 22.
2 are connected to each other, and have the same configuration as the vibration transmission unit 23 side. However, as shown in FIG. 6B, the connection conductive portion 27b and the terminal electrode 28b electrically connected to the electrode 22b are respectively connected to the vibration transmission portion 29 and the resonance portion 3
0, the connecting bar 31 and the holding portion 32 are formed on the lower surface side.

【0022】本実施例の圧電共振子21では、端子電極
28a,28b間に交流電圧を印加することにより、上
記圧電共振ユニット22が長さ振動モードにより伸縮振
動する。その結果、上記振動が、振動伝達部23,29
を経て共振部24,30に伝達される。そして、図7及
び図8を参照して説明するように、振動伝達部における
変位ベクトルと、共振部における変位ベクトルとが打ち
消し合うためか、連結バー25,31側には振動はほと
んど漏洩しない。従って、共振部24,30までの部分
において振動エネルギーが閉じ込められることになるた
め、保持部26,32を利用して外部に機械的に固定し
た場合、長さ振動モードを利用したエネルギー閉じ込め
型の圧電共振子21を実現することができる。
In the piezoelectric resonator 21 of this embodiment, when an AC voltage is applied between the terminal electrodes 28a and 28b, the piezoelectric resonance unit 22 expands and contracts in the length vibration mode. As a result, the vibration is transmitted to the vibration transmitting units 23 and 29.
Is transmitted to the resonance units 24 and 30 via the. Then, as described with reference to FIGS. 7 and 8, the vibration hardly leaks to the connection bars 25 and 31 because the displacement vector in the vibration transmission unit and the displacement vector in the resonance unit cancel each other. Therefore, the vibration energy is confined in the portion up to the resonance parts 24 and 30. Therefore, when mechanically fixed to the outside using the holding parts 26 and 32, the energy confinement type using the length vibration mode is used. The piezoelectric resonator 21 can be realized.

【0023】上記のように、共振部24,30を圧電共
振ユニット22に振動伝達部23,29を介して連結し
たことにより、圧電共振ユニットの共振に基づくエネル
ギーを閉じ込め得ることは、本願発明者らの実験により
偶然見出されたものであるが、このように共振部24,
30により伝播されてきた振動を閉じ込め得るのは、以
下の機構によるものと考えられる。
As described above, by connecting the resonance units 24 and 30 to the piezoelectric resonance unit 22 via the vibration transmitting units 23 and 29, it is possible to confine energy based on the resonance of the piezoelectric resonance unit. It was discovered by accident by these experiments that the resonance part 24,
The following mechanism is considered to be able to confine the vibration transmitted by 30.

【0024】上記のように伝播されてきた振動閉じ込
め得る機構としては、以下の図7及び図8を参照して説
明する2通りの機構が考えられる。すなわち、図6
(a)から明らかなように、例えば振動伝達部23の外
側に共振部24が連結されているが、この共振部24
は、振動伝達部23を延長した部分の両側に片持ちばり
で一対の共振部を連結した構造、あるいは振動伝達部2
3と連結バー25との間に1個の共振部24を介在させ
た構造と考えられる。図7は、前者の構造を前提とした
共振部の作用を説明するための模式的拡大平面図であ
り、図8は、後者の構造を前提とした共振部の作用を説
明するための模式的拡大平面図である。
As mechanisms capable of confining the vibrations propagated as described above, there are two types of mechanisms described with reference to FIGS. That is, FIG.
As is clear from FIG. 3A, for example, the resonance unit 24 is connected to the outside of the vibration transmission unit 23.
Is a structure in which a pair of resonating sections are connected by cantilever beams on both sides of a portion where the vibration transmitting section 23 is extended, or the vibration transmitting section 2
This is considered to be a structure in which one resonating portion 24 is interposed between 3 and the connecting bar 25. FIG. 7 is a schematic enlarged plan view for explaining the operation of the resonance unit based on the former structure, and FIG. 8 is a schematic enlarged view for explaining the operation of the resonance unit based on the latter structure. It is an enlarged plan view.

【0025】まず、一対の共振部が振動伝達部を延長し
た部分の両側に構成されていると考え、図7を参照して
共振部の作用を説明する。いま、上記圧電共振ユニット
に連結された振動伝達部23aが存在するとする。この
場合、圧電共振ユニットが伸縮振動すると、伝播してき
た振動によって、振動伝達部23aは、参照番号23b
で示す状態と、参照番号23cで示す状態とを繰り返す
ように変形する。
First, it is assumed that a pair of resonating portions are formed on both sides of a portion where the vibration transmitting portion is extended, and the operation of the resonating portions will be described with reference to FIG. Now, it is assumed that there is a vibration transmitting portion 23a connected to the piezoelectric resonance unit. In this case, when the piezoelectric resonance unit expands and contracts, the transmitted vibration causes the vibration transmitting unit 23a to generate the reference numeral 23b.
And a state indicated by reference numeral 23c is repeated.

【0026】ところで、この振動伝達部に上記共振部2
4a,24bが連結されているとすると、図7に示すよ
うに共振部24a,24bが、上記振動伝達部23b,
23cの変形に伴って図示のように傾き、共振する。そ
の結果、傾いた各共振部24a,24bにおける変位ベ
クトルは図示の矢印Aで示す向きになる。
By the way, the vibration transmitting section is connected to the resonance section 2.
Assuming that the vibration transmitting parts 23a, 24b are connected to each other, the resonance parts 24a, 24b are connected to the vibration transmitting parts 23b, 23b, as shown in FIG.
As shown in the figure, it resonates and resonates with the deformation of 23c. As a result, the displacement vector in each of the inclined resonance parts 24a and 24b becomes the direction shown by the arrow A in the figure.

【0027】他方、振動伝達部23bにおける図示のX
軸方向の変位ベクトルは矢印Bで示すとおりである。従
って、いずれの状態においても、共振部24におけるX
軸方向に沿う変位ベクトルと、振動伝達部におけるX軸
方向に沿う変位ベクトルとが打ち消し合う方向となって
釣り合っている。よって、上記共振部24a,24bの
共振に伴って、振動伝達部を伝播してきた振動が打ち消
されることにより、共振部24a,24bまでの部分に
振動エネルギーが閉じ込められることになると考えられ
る。
On the other hand, X in the vibration transmitting portion 23b shown in FIG.
The displacement vector in the axial direction is as shown by arrow B. Therefore, in any state, X
The displacement vector along the axial direction and the displacement vector along the X-axis direction of the vibration transmitting unit are in a direction in which they cancel each other. Therefore, it is considered that the vibration transmitted through the vibration transmitting unit is canceled by the resonance of the resonance units 24a and 24b, so that the vibration energy is confined to the portions up to the resonance units 24a and 24b.

【0028】他方、振動伝達部の他端に1個の共振部2
4の中央部が連結されていると考えた場合の機構を図8
を参照して説明する。いま、上記圧電共振ユニットに連
結された振動伝達部23aが存在するとする。この場
合、圧電共振ユニットが伸縮振動すると、伝播してきた
振動によって、振動伝達部は、参照番号23bで示す状
態と、参照番号23cで示す状態とを繰り返すように変
形する。
On the other hand, one resonance section 2 is connected to the other end of the vibration transmission section.
FIG. 8 shows a mechanism in a case where the central portion of
This will be described with reference to FIG. Now, it is assumed that there is a vibration transmitting portion 23a connected to the piezoelectric resonance unit. In this case, when the piezoelectric resonance unit expands and contracts, the transmitted vibration causes the vibration transmission unit to deform so as to repeat the state indicated by reference numeral 23b and the state indicated by reference numeral 23c.

【0029】そして、この振動伝達部の他端に共振部2
4が中心で連結されている場合、図8に示すように、共
振部24が、上記振動伝達部の変形に伴って図示のよう
に屈曲振動する。その結果、共振部24内における変位
ベクトルは、図示の通りとなる。すなわち、図7に示し
た場合と同様に、振動伝達部23b,23cを延長した
部分における変位ベクトルBと、共振部24の残りの部
分における変位ベクトルAとが、X軸方向において打ち
消し合うように釣り合う。よって、共振部24の共振に
伴って、振動伝達部を伝播してきた振動が打ち消される
ことにより、共振部24までの部分に振動エネルギーが
閉じ込められることになると考えられる。
The other end of the vibration transmitting section is connected to the resonance section 2.
In the case where 4 is connected at the center, as shown in FIG. 8, the resonating unit 24 bends and vibrates as shown in FIG. As a result, the displacement vector in the resonance section 24 is as shown in the figure. That is, as in the case shown in FIG. 7, the displacement vector B in the portion where the vibration transmitting portions 23b and 23c are extended and the displacement vector A in the remaining portion of the resonance portion 24 cancel each other out in the X-axis direction. balance. Therefore, it is considered that the vibration propagating through the vibration transmitting unit is canceled with the resonance of the resonance unit 24, so that the vibration energy is confined to the portion up to the resonance unit 24.

【0030】なお、上記2種類の振動エネルギー閉じ込
め機構は、推測に基づくものであるが、いずれにして
も、図6に示したように振動伝達部23に共振部24を
連結することにより、振動伝達部23を伝播してきた振
動が共振部24において打ち消され、それによって振動
エネルギーの閉じ込めが果たされる。上記共振部24の
作用を、具体的な実験結果に基づき説明する。
The above two types of vibration energy confinement mechanisms are based on estimation, but in any case, as shown in FIG. The vibration transmitted through the transmission unit 23 is canceled by the resonance unit 24, thereby confining the vibration energy. The operation of the resonance unit 24 will be described based on specific experimental results.

【0031】図9は、比較のために用意した構造であ
り、長さ振動モードで振動し得るように構成された圧電
共振ユニット35の一方側面中央部に、圧電共振ユニッ
ト35と直交する方向に伸びるバー36が連結されてい
る。なお、他方側面中央部にも同様にバー36が連結さ
れている。
FIG. 9 shows a structure prepared for comparison. The piezoelectric resonance unit 35 is configured to be capable of vibrating in the length vibration mode at one side center thereof in a direction perpendicular to the piezoelectric resonance unit 35. An extending bar 36 is connected. The bar 36 is similarly connected to the center of the other side surface.

【0032】他方、図10は、図9に示した構造におい
て、共振部37を設けた構造を有する。すなわち、図1
0の構造では、圧電共振ユニット35に振動伝達部38
を介して共振部37を連結し、共振部37の振動伝達部
38が連結されている側とは反対側の面にバー39を連
結した構造を有する。言い換えれば、上記振動伝達部3
8及びバー39からなる部分の途中に、上記共振部37
を形成した構造に相当する。なお、図10の構造では、
圧電共振ユニット35の他方側面にも上記と同様の構造
が連結されている。
On the other hand, FIG. 10 has a structure in which a resonance section 37 is provided in the structure shown in FIG. That is, FIG.
In the structure of FIG.
And a bar 39 is connected to the surface of the resonance unit 37 opposite to the side to which the vibration transmission unit 38 is connected. In other words, the vibration transmission unit 3
8 and the bar 39, the resonance portion 37
Corresponds to the structure formed with. In the structure of FIG. 10,
The same structure as described above is connected to the other side surface of the piezoelectric resonance unit 35.

【0033】図9に示した圧電共振子において長さ振動
モードで圧電共振ユニット35を振動させた場合、その
変位分布は図11(a)に示す通りとなり、バーの延び
る方向すなわちX軸上の各部分におけるX軸方向の変位
量Vx の絶対値は、図11(b)に示す通りとなる。
When the piezoelectric resonance unit 35 is vibrated in the length vibration mode in the piezoelectric resonator shown in FIG. 9, the displacement distribution is as shown in FIG. the absolute value of the displacement amount V x in the X-axis direction at each portion is as shown in FIG. 11 (b).

【0034】他方、図10に示した圧電共振子において
圧電共振ユニット35を共振させた場合の振動の変位分
布は、図12(a)に示す通りであった。また、図12
のX軸上の各部分におけるX軸方向の変位量の絶対値V
x は、図12(b)に示す通りであった。 図11
(b)及び図12(b)を比較すれば明らかなように、
共振部37を設けたことにより、共振部37より先のバ
ー39においては伝播してきた振動による変位量が非常
に小さいことがわかる。言い換えれば、共振部37まで
の部分において振動エネルギーが閉じ込められ得ること
がわかる。
On the other hand, the displacement distribution of vibration when the piezoelectric resonance unit 35 is resonated in the piezoelectric resonator shown in FIG. 10 is as shown in FIG. FIG.
The absolute value V of the amount of displacement in the X-axis direction at each part on the X-axis
x was as shown in FIG. FIG.
As apparent from a comparison between FIG. 12B and FIG.
It can be seen that the provision of the resonating portion 37 causes the bar 39 ahead of the resonating portion 37 to have a very small displacement due to the transmitted vibration. In other words, it can be understood that the vibration energy can be confined in the portion up to the resonance section 37.

【0035】上記のように、共振部の作用により伝播し
てきた振動が打ち消されることがわかるが、本発明で
は、上記共振部は振動伝達部のノード点以外の部分に連
結されている。そのため、伝播してきた振動の上記共振
部による打ち消しがより一層効果的に行われる。これ
を、図13〜図17を参照して説明する。図9に示した
構造において圧電共振ユニット35を共振させた場合、
バー36にその振動が漏洩するが、この場合のバー36
における変位ベクトルは図13に拡大して示す通りとな
る。すなわち、伝播してきた振動(高波)により、バー
36が図13に示すように変位する(図13の矢印は変
位ベクトルを示す)。
As described above, it can be seen that the vibration propagated by the action of the resonating portion is canceled. In the present invention, the resonating portion is connected to a portion other than the node of the vibration transmitting portion. For this reason, the transmitted vibration is more effectively canceled by the resonance unit. This will be described with reference to FIGS. When the piezoelectric resonance unit 35 resonates in the structure shown in FIG.
The vibration leaks to the bar 36. In this case, the bar 36
Are as shown in an enlarged manner in FIG. That is, the bar 36 is displaced as shown in FIG. 13 by the propagated vibration (high wave) (arrows in FIG. 13 indicate displacement vectors).

【0036】図13から明らかなように、上記伝播して
きた振動により、バー36には、大きく変位する部分と
ほとんど変位しない部分すなわちノード点とが存在す
る。すなわち、図13の上部に示すX軸方向における相
対目盛りが0.5の部分で大きく変位しており、1.5
の部分ではほとんど変位していないことがわかる。そこ
で、図10に示した圧電共振子において、距離Pすなわ
ち圧電共振ユニット35の側面と共振部37の中心との
間の距離を、変化させて共振部37の作用を確かめた。
As is apparent from FIG. 13, the bar 36 has a portion that is largely displaced and a portion that is hardly displaced, that is, a node point, due to the transmitted vibration. That is, the relative scale in the X-axis direction shown in the upper part of FIG.
It can be seen that there is almost no displacement in the part. Therefore, in the piezoelectric resonator shown in FIG. 10, the operation of the resonance unit 37 was confirmed by changing the distance P, that is, the distance between the side surface of the piezoelectric resonance unit 35 and the center of the resonance unit 37.

【0037】図14〜図17は、それぞれ、上記距離P
を、0.5、1.0、1.5及び2.0…とした場合の
X軸方向に沿う各部分におけるX軸方向の変位量の絶対
値を示す。図16から明らかなように、距離P=1.5
の場合には、共振部よりも外側にかなりの大きさの振動
が伝播していることがわかる。これは、距離P=1.5
の位置すなわちノード点に共振部を連結した場合には、
共振による振動の打ち消しが十分に行われ得ないことを
意味する。これに対して、図14(距離P=0.5の場
合)、図15(距離P=1.0の場合)及び図17(距
離P=2.0の場合)では、共振部の外側への振動の漏
洩が非常に小さいことがわかる。よって、本発明におい
て共振部は振動伝達部のノード点以外の部分に連結する
ことが好ましく、それによって共振部によって伝播して
きた振動を効果的に打ち消し得ることがわかる。
FIGS. 14 to 17 show the distance P, respectively.
Are set to 0.5, 1.0, 1.5, 2.0,... And the absolute value of the displacement amount in the X-axis direction at each portion along the X-axis direction. As is clear from FIG. 16, the distance P = 1.5
In the case of, it can be seen that a considerable amount of vibration is propagated outside the resonating portion. This is the distance P = 1.5
When the resonance unit is connected to the position, that is, the node point,
This means that the vibration cannot be canceled sufficiently by resonance. In contrast, in FIG. 14 (when the distance P = 0.5), FIG. 15 (when the distance P = 1.0), and FIG. It can be seen that the leakage of the vibrations is very small. Therefore, in the present invention, it is preferable that the resonating portion is connected to a portion other than the node point of the vibration transmitting portion, so that the vibration propagated by the resonating portion can be effectively canceled.

【0038】なお、図11(b)と、図16とを比較す
れば明らかなように、ノード点に共振部37を連結した
場合であっても、共振部を有してない図9に示した圧電
共振子と比べた場合には、外部への振動の漏洩の抑制は
一応果たされる。なお、図6に示した実施例の圧電共振
子21では、共振部24,30の外側に連結バー25,
31を介して保持部26,32を連結していたが、これ
は製品化の際の機械的固定を容易とするために設けられ
ていたものに過ぎない。すなわち、図18に示すよう
に、共振部24,30の、振動伝達部23,29が連結
されている側とは反対側に他の部分と連結するための連
結部40a,40bを形成しておけば、図6に示した実
施例の場合と同様に、共振部24,30までの部分に振
動エネルギーが閉じ込められ得るため、図6に示した実
施例と同様にエネルギー閉じ込め型の圧電共振子として
使用することができる。
As is apparent from a comparison between FIG. 11B and FIG. 16, even when the resonance section 37 is connected to the node point, FIG. In comparison with the piezoelectric resonator, the suppression of leakage of vibration to the outside can be achieved. In addition, in the piezoelectric resonator 21 of the embodiment shown in FIG.
Although the holding portions 26 and 32 are connected via 31, this is merely provided for facilitating mechanical fixing at the time of commercialization. That is, as shown in FIG. 18, connecting portions 40a and 40b for connecting with other portions are formed on the side of the resonance portions 24 and 30 opposite to the side where the vibration transmitting portions 23 and 29 are connected. In other words, as in the case of the embodiment shown in FIG. 6, the vibration energy can be confined in the portion up to the resonance portions 24 and 30. Therefore, as in the embodiment shown in FIG. Can be used as

【0039】また、図6に示した実施例の圧電共振子2
1では、圧電共振ユニット22の両側に、それぞれ一個
の共振部24,30が配置されていたが、図19に示す
ように、圧電共振ユニット22の両側において、それぞ
れ、複数の共振部24,24,24,30,30,30
を配置してもよい。この場合、複数の共振部24間及び
共振部30間が、それぞれ、振動伝達部23a,23
b,29a,29bで連結されていることになる。
The piezoelectric resonator 2 of the embodiment shown in FIG.
In FIG. 1, one resonating portion 24, 30 is disposed on each side of the piezoelectric resonance unit 22. However, as shown in FIG. , 24,30,30,30
May be arranged. In this case, the vibration transmitting parts 23a and 23a
b, 29 a, so that it is attached in 29 b.

【0040】拡がり振動モードを利用した圧電共振子に
ついての実施例 図20(a),(b)は、第2の実施例にかかる圧電共
振子を示す平面図及び圧電板を透かして下方の電極を示
した平面図である。第2の実施例は、角板の拡がり振動
モードを利用した圧電共振子である。圧電共振子81
は、角板の拡がり振動モードを利用した圧電共振ユニッ
ト82を有する。圧電共振ユニット82は、角板状の圧
電セラミック板の両主面の全面に電極82a,82bを
形成した構造を有し、該電極82a,82bに挟まれた
圧電セラミック板部分が厚み方向に一様に分極処理され
ている。
For a piezoelectric resonator utilizing a spreading vibration mode
Example of with Figure 20 (a), (b) is a plan view showing the lower electrode watermark plan view and a piezoelectric plate of a piezoelectric resonator according to the second embodiment. The second embodiment is a piezoelectric resonator using a spread vibration mode of a square plate. Piezoelectric resonator 81
Has a piezoelectric resonance unit 82 utilizing a spread vibration mode of a square plate. The piezoelectric resonance unit 82 has a structure in which electrodes 82a and 82b are formed on the entire surfaces of both main surfaces of a square plate-shaped piezoelectric ceramic plate, and a portion of the piezoelectric ceramic plate sandwiched between the electrodes 82a and 82b is one in the thickness direction. It is polarized.

【0041】第2の実施例は、圧電共振ユニットとし
て、拡がり振動モードを利用した上記圧電共振ユニット
82を用いたことに特徴を有し、その他の点について
は、第1の実施例の圧電共振子21と同様に構成されて
いる。従って、図20に示した圧電共振子81におい
て、図6に示した第1の実施例の圧電共振子21と相当
する部分については、相当の参照番号を付することによ
り、その説明は省略する。
The second embodiment is characterized in that the above-described piezoelectric resonance unit 82 utilizing a spreading vibration mode is used as the piezoelectric resonance unit. In other respects, the piezoelectric resonance unit 82 of the first embodiment is used. It is configured similarly to the child 21. Therefore, in the piezoelectric resonator 81 shown in FIG. 20, portions corresponding to those of the piezoelectric resonator 21 of the first embodiment shown in FIG. 6 are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. .

【0042】圧電共振子81では、端子電極28a,2
8b間に交流電圧を印加することにより、上記圧電共振
ユニット82が拡がり振動モードで振動する。そして、
本実施例においても、圧電共振ユニット82の振動が、
振動伝達部23,29を介して共振部24,30に伝え
られ、共振部24,30が圧電共振ユニットの共振周波
数と略同一の周波数において屈曲振動モードで共振す
る。よって、共振部24,30の共振により、伝達され
てきた振動が打ち消され、振動エネルギーが共振部2
4,30までの部分に閉じ込められる。
In the piezoelectric resonator 81, the terminal electrodes 28a, 2
By applying an AC voltage between 8b, the piezoelectric resonance unit 82 vibrates in the expansion vibration mode. And
Also in this embodiment, the vibration of the piezoelectric resonance unit 82 is
The vibration is transmitted to the resonance units 24 and 30 via the vibration transmission units 23 and 29, and the resonance units 24 and 30 resonate in the bending vibration mode at substantially the same frequency as the resonance frequency of the piezoelectric resonance unit. Therefore, the transmitted vibration is canceled by the resonance of the resonance units 24 and 30, and the vibration energy is reduced to the resonance unit 2.
It is trapped in up to 4,30 parts.

【0043】なお、図20に示した圧電共振子81で
は、圧電共振ユニット82の両側に上記共振部24,3
0を振動伝達部23,29を介して連結していたが、圧
電共振ユニット82の図面上、上下方向においても、同
様に振動伝達部を介して屈曲振動モードで共振し得る共
振部を連結してもよい。
In the piezo-resonator 81 shown in FIG.
0 is connected via the vibration transmitting units 23 and 29, but also in the vertical direction in the drawing of the piezoelectric resonance unit 82, a resonating unit capable of resonating in a bending vibration mode is similarly connected via the vibration transmitting unit. You may.

【0044】以上のように、本発明の圧電共振子では、
圧電共振ユニットとして、種々の振動モードで共振し得
る圧電共振ユニットを用いることができ、かつ共振部を
振動伝達部を介して連結することにより、振動エネルギ
ーを共振部までの部分に確実に閉じ込めることができ
る。よって、従来は振動エネルギーを閉じ込めることが
できなかった振動モードを利用したエネルギー閉じ込め
型の圧電共振子を得ることができる。
As described above, in the piezoelectric resonator of the present invention,
As the piezoelectric resonance unit, a piezoelectric resonance unit that can resonate in various vibration modes can be used, and by connecting the resonance unit via the vibration transmission unit, the vibration energy is reliably confined to the portion up to the resonance unit. Can be. Therefore, it is possible to obtain an energy-trapping type piezoelectric resonator utilizing a vibration mode in which vibration energy cannot be confined conventionally.

【0045】[0045]

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、振動伝達部のノード点
以外の部分に上記共振部が連結されているため、振動伝
達部を介して伝播してきた振動が前記共振部における共
振に伴って効果的に打ち消される。従って、共振部の外
側に連結された部分への振動の漏洩を効果的に防止する
ことができる。言い換えれば、上記共振部までの部分
に、振動エネルギーが閉じ込められることになる。
According to the present invention, since the above-mentioned resonating portion is connected to a portion other than the node point of the vibration transmitting portion, the vibration propagated via the vibration transmitting portion is caused by the resonance in the resonating portion. Effectively countered. Therefore, it is possible to effectively prevent the vibration from leaking to a portion connected to the outside of the resonance portion. In other words, the vibration energy is confined to the portion up to the resonance section.

【0047】よって、従来はエネルギー閉じ込め型の圧
電共振子を構成することが不可能と考えられていた振動
モードの圧電共振ユニットを用いて、エネルギー閉じ込
め型の圧電共振子を構成することができる。従って、長
さ振動モードや角板の拡がり振動モードを利用した圧電
共振ユニットを用いて本発明の圧電共振子を構成すれ
ば、kHz帯や〜数MHz帯において使用し得るエネル
ギー閉じ込め型の圧電共振子であって、かつ広帯域の圧
電共振子を提供することが可能となる。
Therefore, an energy trapping type piezoelectric resonator can be constituted by using a vibration mode piezoelectric resonance unit which has conventionally been considered impossible to construct an energy trapping type piezoelectric resonator. Therefore, if the piezoelectric resonator of the present invention is configured using a piezoelectric resonance unit utilizing a length vibration mode or a square plate expansion vibration mode, an energy trapping type piezoelectric resonance that can be used in a kHz band or a few MHz band is used. It is possible to provide a piezoelectric resonator that is a child and has a wide band.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の構成を示す概略ブロック図。FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of the present invention.

【図2】(a)及び(b)は、それぞれ、従来の長さ振
動モードを利用した圧電共振子及び圧電音叉型共振子を
示す斜視図及び平面図。
FIGS. 2A and 2B are a perspective view and a plan view, respectively, showing a piezoelectric resonator and a piezoelectric tuning fork resonator using a conventional length vibration mode.

【図3】本発明の原理を説明するための試験装置を示す
正面断面図。
FIG. 3 is a front sectional view showing a test apparatus for explaining the principle of the present invention.

【図4】図3に示した試験装置における変位量と時間と
の関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a displacement amount and time in the test apparatus illustrated in FIG. 3;

【図5】共振子を設けなかった場合の変位量と時間との
関係を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a displacement amount and time when no resonator is provided.

【図6】(a),(b)は、それぞれ、第1の実施例の
圧電共振子の平面図及び圧電板を透かして下方の電極形
状を示した模式的平面図。
FIGS. 6A and 6B are a plan view of the piezoelectric resonator of the first embodiment and a schematic plan view showing a lower electrode shape through a piezoelectric plate, respectively.

【図7】第1の実施例における共振部の作用について考
えられる一の機構を説明するための模式図。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining one possible mechanism of the operation of the resonance unit in the first embodiment.

【図8】第1の実施例における共振部の作用についての
他の機構を説明するための模式図。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining another mechanism of the operation of the resonance unit in the first embodiment.

【図9】長さ振動モードを利用した圧電共振ユニットに
バーを連結した構造を示す平面図。
FIG. 9 is a plan view showing a structure in which a bar is connected to a piezoelectric resonance unit using a length vibration mode.

【図10】長さ振動モードを利用した圧電共振ユニット
に共振部を連結した構造を有する平面図。
FIG. 10 is a plan view having a structure in which a resonance unit is connected to a piezoelectric resonance unit using a length vibration mode.

【図11】(a)及び(b)は、それぞれ、図9に示し
た構造における変位分布を示す図及びX軸方向に沿う各
部分における変位量の絶対値を示す図。
11A and 11B are diagrams showing a displacement distribution in the structure shown in FIG. 9 and a diagram showing an absolute value of a displacement amount in each portion along the X-axis direction, respectively.

【図12】(a)及び(b)は、それぞれ、図10に示
した構造における変位分布を示す図及びX軸方向に沿う
各部分における変位量の絶対値を示す図。
12A and 12B are a diagram showing a displacement distribution in the structure shown in FIG. 10 and a diagram showing an absolute value of a displacement amount in each portion along the X-axis direction, respectively.

【図13】図10に示した構造における振動伝達部の変
位状態を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a displacement state of a vibration transmission unit in the structure shown in FIG.

【図14】図10の距離P=0.5とした場合のX軸方
向に沿う各部分におけるX軸方向の変位量の絶対値を示
す図。
FIG. 14 is a diagram showing the absolute value of the displacement amount in the X-axis direction at each portion along the X-axis direction when the distance P = 0.5 in FIG. 10;

【図15】図10の距離P=1.0とした場合のX軸方
向に沿う各部分におけるX軸方向の変位量の絶対値を示
す図。
FIG. 15 is a diagram showing the absolute value of the displacement amount in the X-axis direction at each portion along the X-axis direction when the distance P = 1.0 in FIG. 10;

【図16】図10の距離P=1.5とした場合(ノード
点の場合)のX軸方向に沿う各部分におけるX軸方向の
変位量の絶対値を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing the absolute value of the displacement amount in the X-axis direction in each part along the X-axis direction when the distance P = 1.5 in FIG. 10 (in the case of a node point).

【図17】図10の距離P=2.0とした場合のX軸方
向に沿う各部分におけるX軸方向の変位量の絶対値を示
す図。
FIG. 17 is a diagram showing the absolute value of the displacement amount in the X-axis direction at each portion along the X-axis direction when the distance P in FIG. 10 is 2.0.

【図18】第1の実施例の圧電共振子の変形例を示す平
面図。
FIG. 18 is a plan view showing a modified example of the piezoelectric resonator of the first embodiment.

【図19】第1の実施例の圧電共振子の他の変形例を示
し、複数の共振部が配置された構造を示す平面図。
[Figure 19] shows another modification of the piezoelectric resonator of the first embodiment, a plan view showing a plurality of resonator units are arranged structure.

【図20】(a)及び(b)は、それぞれ、第2の実施
例の圧電共振子の平面図及び圧電板を透かして見た下方
の電極形状を示す平面図。
FIGS. 20A and 20B are a plan view of the piezoelectric resonator of the second embodiment and a plan view showing the shape of the lower electrode seen through the piezoelectric plate, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a…圧電共振ユニット 1b…振動伝達部 1…共振部1a ... piezoelectric resonant unit 1b ... vibration transmitting portion 1 c ... resonator portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−207614(JP,A) 特開 平1−241210(JP,A) 特開 平1−229513(JP,A) 特開 昭55−121728(JP,A) 特開 昭55−85120(JP,A) 特開 昭54−51498(JP,A) 特開 平4−49707(JP,A) 特開 平3−284007(JP,A) 特開 平3−265209(JP,A) 特開 平3−108810(JP,A) 特公 昭45−36780(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/00 - 9/215 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-207614 (JP, A) JP-A-1-241210 (JP, A) JP-A 1-222913 (JP, A) JP-A-55- 121728 (JP, A) JP-A-55-85120 (JP, A) JP-A-54-51498 (JP, A) JP-A-4-49707 (JP, A) JP-A-3-284007 (JP, A) JP-A-3-265209 (JP, A) JP-A-3-108810 (JP, A) JP-B-45-36780 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 9/00-9/215

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電体と、圧電体に形成された複数の励
振用電極とを有し、所定の振動モードで励振される圧電
共振ユニットと、 一端が前記圧電共振ユニットに連結された振動伝達部
と、前記振動伝達部の延びる方向と交差する方向に延びる矩
形板状の形状を有し、 前記圧電共振ユニットから伝播してきた振動により振動
した際の振動伝達部の振動のノード点以外の部分におい
て前記振動伝達部に連結されており、かつ前記圧電共振
ユニットからしてきた振動を打ち消すように、該振
の周波数とほぼ等しい共振周波数で屈曲振動モードで
共振する共振部とを備えることを特徴とする、圧電共振
子。
1. A piezoelectric resonance unit having a piezoelectric body, a plurality of excitation electrodes formed on the piezoelectric body, and excited in a predetermined vibration mode, and a vibration transmission one end of which is connected to the piezoelectric resonance unit. Part, and a rectangle extending in a direction intersecting with a direction in which the vibration transmitting part extends.
It has a shape of a plate, is connected to the vibration transmitting unit at a portion other than a node point of vibration of the vibration transmitting unit when vibrated by vibration propagated from the piezoelectric resonance unit, and the piezoelectric resonance unit so as to cancel out the vibration that has been propagated from, shake
In the bending vibration mode at a resonance frequency approximately equal to the frequency of the motion
A piezoelectric resonator comprising: a resonance unit that resonates.
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