JPH06338752A - 圧電振動子 - Google Patents
圧電振動子Info
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- JPH06338752A JPH06338752A JP5126920A JP12692093A JPH06338752A JP H06338752 A JPH06338752 A JP H06338752A JP 5126920 A JP5126920 A JP 5126920A JP 12692093 A JP12692093 A JP 12692093A JP H06338752 A JPH06338752 A JP H06338752A
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- piezoelectric vibrator
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- piezoelectric oscillator
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Links
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Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の圧電振動子においては、圧電素子を振
動子特性への影響が少なく、信頼性を高めて安定に保持
することが困難であった。本発明は安定で特性の低下の
極めて少ない圧電振動子の保持構造を実現することを目
的とする。 【構成】 電極２により圧電振動子１に励振される長さ
振動の節線に沿って金属またはセラミック等の電導性材
料から成る突起物３が線状に付けられる。圧電振動子１
のは、突起物３を上下からバネ性を有する保持具４で挟
むようにして保持されケースの中に納められる。使用時
には、保持具４または保持具４に形成された給電部よ
り、突起物３を介して、圧電振動子１の電極２に交流電
界を印加して長さ振動が励振される。
動子特性への影響が少なく、信頼性を高めて安定に保持
することが困難であった。本発明は安定で特性の低下の
極めて少ない圧電振動子の保持構造を実現することを目
的とする。 【構成】 電極２により圧電振動子１に励振される長さ
振動の節線に沿って金属またはセラミック等の電導性材
料から成る突起物３が線状に付けられる。圧電振動子１
のは、突起物３を上下からバネ性を有する保持具４で挟
むようにして保持されケースの中に納められる。使用時
には、保持具４または保持具４に形成された給電部よ
り、突起物３を介して、圧電振動子１の電極２に交流電
界を印加して長さ振動が励振される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電セラミック、水
晶、リチウム酸ニオブ等の圧電材料を用いた圧電振動子
に関し、特に圧電素子の保持構造に関するものである。
晶、リチウム酸ニオブ等の圧電材料を用いた圧電振動子
に関し、特に圧電素子の保持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下に、圧電セラミック、水晶、リチウ
ム酸ニオブ等の圧電材料を用いた圧電振動子の保持構造
の従来技術について説明を行う。
ム酸ニオブ等の圧電材料を用いた圧電振動子の保持構造
の従来技術について説明を行う。
【０００３】メカニカルフィルタや発振子等に用いられ
る圧電振動子は、圧電セラミック、水晶、リチウム酸ニ
オブ等の材料で作られ、使用する周波数領域に応じて、
拡がり振動、厚み縦振動、撓み振動等のうち適切な振動
モードが、圧電効果により振動損失の小さな状態で励振
される。そして、これらの圧電振動子は機械的品質係数
Ｑm が大きく、コンデンサやコイルを使ったフィルタや
発振子に比べて周波数精度のよいフィルタや発振子を実
現することができる。
る圧電振動子は、圧電セラミック、水晶、リチウム酸ニ
オブ等の材料で作られ、使用する周波数領域に応じて、
拡がり振動、厚み縦振動、撓み振動等のうち適切な振動
モードが、圧電効果により振動損失の小さな状態で励振
される。そして、これらの圧電振動子は機械的品質係数
Ｑm が大きく、コンデンサやコイルを使ったフィルタや
発振子に比べて周波数精度のよいフィルタや発振子を実
現することができる。
【０００４】従って、圧電振動子では振動を抑制しない
ように保持することが重要な技術の１つである。一般的
には、振動振幅が０になる節の近傍で保持してフィルタ
や発振子として構成される。振動の節は面積を持たない
点または線であるので、理想的には圧電振動子を面積０
の点または線で保持することが望ましいが、安定な圧電
振動子の保持を実現するために、実際には特性をある程
度犠牲にして有限の面積を持たせて保持している。
ように保持することが重要な技術の１つである。一般的
には、振動振幅が０になる節の近傍で保持してフィルタ
や発振子として構成される。振動の節は面積を持たない
点または線であるので、理想的には圧電振動子を面積０
の点または線で保持することが望ましいが、安定な圧電
振動子の保持を実現するために、実際には特性をある程
度犠牲にして有限の面積を持たせて保持している。
【０００５】図５は、圧電セラミック等の圧電材料で作
られた角板型圧電振動子１１の斜視図であり、対抗する
２つの主面に電極１２が形成され、この電極間に電界を
印加すれば角板の拡がり振動が励振される。この振動モ
ードは角板の中心部に振動が０である節点を有し、同図
に示すように圧電振動子の中心部の節近傍を、安定な保
持のために先端に平坦部を持ち、振動阻害をしないよう
にバネ性を持つ保持具１３で圧電振動子の両側から加圧
して挟み込むことで保持していた。
られた角板型圧電振動子１１の斜視図であり、対抗する
２つの主面に電極１２が形成され、この電極間に電界を
印加すれば角板の拡がり振動が励振される。この振動モ
ードは角板の中心部に振動が０である節点を有し、同図
に示すように圧電振動子の中心部の節近傍を、安定な保
持のために先端に平坦部を持ち、振動阻害をしないよう
にバネ性を持つ保持具１３で圧電振動子の両側から加圧
して挟み込むことで保持していた。
【０００６】図６は、圧電材料で作られた長方形板圧電
振動子１４の斜視図であり、対抗する２つの主面に電極
１２が形成され、この電極間に電界を印加して長さ振動
を励振している。長方形板圧電振動子１４の長さ振動で
は振動の節は長方形の中央部に線状にあり、従来は同図
に示すように、圧電振動子の節部近傍を先端に幅を持ち
バネ性を持つ保持具１５で挟み込むことで保持してい
た。
振動子１４の斜視図であり、対抗する２つの主面に電極
１２が形成され、この電極間に電界を印加して長さ振動
を励振している。長方形板圧電振動子１４の長さ振動で
は振動の節は長方形の中央部に線状にあり、従来は同図
に示すように、圧電振動子の節部近傍を先端に幅を持ち
バネ性を持つ保持具１５で挟み込むことで保持してい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧電振動子の保
持構造は、圧電振動子をある程度の面積を持たせて点状
または線状に保持具で直接保持していたために、特性を
低下させないように保持の面積を小さくした場合には、
保持が不安定になり、また落下などの衝撃が加わると振
動子の姿勢が変化しその保持位置が変化することによ
り、特性が大きく変化してしまった。
持構造は、圧電振動子をある程度の面積を持たせて点状
または線状に保持具で直接保持していたために、特性を
低下させないように保持の面積を小さくした場合には、
保持が不安定になり、また落下などの衝撃が加わると振
動子の姿勢が変化しその保持位置が変化することによ
り、特性が大きく変化してしまった。
【０００８】また、保持を安定にするために保持の面積
を大きくした場合には、振動している部分を押さえるこ
とになり、振動子の振動が抑制されるため特性が低下し
てしまった。
を大きくした場合には、振動している部分を押さえるこ
とになり、振動子の振動が抑制されるため特性が低下し
てしまった。
【０００９】また、直接に圧電素子を保持具で保持して
いたために、圧電素子と保持具との接触面積がばらつ
き、その結果特性も大きくばらついていた。即ち、従来
の圧電振動子の保持方法では、振動子特性への影響の少
ない、信頼性の高い安定な保持を実現することが困難で
あるいう課題があった。
いたために、圧電素子と保持具との接触面積がばらつ
き、その結果特性も大きくばらついていた。即ち、従来
の圧電振動子の保持方法では、振動子特性への影響の少
ない、信頼性の高い安定な保持を実現することが困難で
あるいう課題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】圧電振動子の電極面に金
属またはセラミック等の電導性突起物を溶射、スパッ
タ、蒸着、ＣＶＤ、鍍金、ゾルゲル法または印刷などの
工法で形成し、突起物を介して圧電振動子を保持する。
属またはセラミック等の電導性突起物を溶射、スパッ
タ、蒸着、ＣＶＤ、鍍金、ゾルゲル法または印刷などの
工法で形成し、突起物を介して圧電振動子を保持する。
【００１１】
【作用】圧電振動子の振動の節近傍に金属またはセラミ
ック等の電導性突起物をたとえば溶射等で形成し、この
突起物を介して圧電振動子を保持することにより、圧電
振動子と保持具の接触部の面積は、突起物の先端面積で
決まりほぼ一定にすることができ、保持のための面積を
できるだけ大きくすることができる。また、多少圧電振
動子と保持具の相対位置がずれても、圧電振動子から見
た保持位置は一定である。
ック等の電導性突起物をたとえば溶射等で形成し、この
突起物を介して圧電振動子を保持することにより、圧電
振動子と保持具の接触部の面積は、突起物の先端面積で
決まりほぼ一定にすることができ、保持のための面積を
できるだけ大きくすることができる。また、多少圧電振
動子と保持具の相対位置がずれても、圧電振動子から見
た保持位置は一定である。
【００１２】
【実施例】以下、図面に従って本発明の実施例について
詳細な説明を行う。
詳細な説明を行う。
【００１３】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
の保持構造に用いる圧電振動子の斜視図である。同図に
おいて、１は圧電セラミック、水晶、リチウム酸ニオブ
等の圧電材料で作られた長方形板形の圧電振動子であ
り、対抗する２つの主面に駆動用の電極２が付けられて
いる。電極２に交流電界を印加することにより、圧電振
動子１の長さ方向に主変位を持つ長さ振動が励振され
る。この長さ振動の節は同図に示すように長方形板の中
央部に線状にあり、この節線９に沿って金属またはセラ
ミック等の電導性材料から成る突起物３を線状に付け
る。突起物３の幅と厚みは、要求耐振性を満たす安定保
持ができることと、許される圧電振動子１の特性への影
響を考慮して決める。そして、突起物３の材料は保持力
がかかっても機械的に安定であることと、リード線とし
ての役目を兼ねているので電気的性質が安定であること
ことが求められ、耐錆性、電導率、弾性率（硬度）等に
より決める。
の保持構造に用いる圧電振動子の斜視図である。同図に
おいて、１は圧電セラミック、水晶、リチウム酸ニオブ
等の圧電材料で作られた長方形板形の圧電振動子であ
り、対抗する２つの主面に駆動用の電極２が付けられて
いる。電極２に交流電界を印加することにより、圧電振
動子１の長さ方向に主変位を持つ長さ振動が励振され
る。この長さ振動の節は同図に示すように長方形板の中
央部に線状にあり、この節線９に沿って金属またはセラ
ミック等の電導性材料から成る突起物３を線状に付け
る。突起物３の幅と厚みは、要求耐振性を満たす安定保
持ができることと、許される圧電振動子１の特性への影
響を考慮して決める。そして、突起物３の材料は保持力
がかかっても機械的に安定であることと、リード線とし
ての役目を兼ねているので電気的性質が安定であること
ことが求められ、耐錆性、電導率、弾性率（硬度）等に
より決める。
【００１４】例えば、ニッケル・クロム合金、ステンレ
ス合金、タングステン、真ちゅう、銀、銅合金またはア
ルミ合金等の金属、または電導性セラミック等が突起物
３の材料として用いることができる。そして、突起物３
の形成の工法としては、溶射、スパッタ、蒸着、ＣＶ
Ｄ、鍍金または印刷等の工法を用いることができる。
ス合金、タングステン、真ちゅう、銀、銅合金またはア
ルミ合金等の金属、または電導性セラミック等が突起物
３の材料として用いることができる。そして、突起物３
の形成の工法としては、溶射、スパッタ、蒸着、ＣＶ
Ｄ、鍍金または印刷等の工法を用いることができる。
【００１５】図２は図１の圧電振動子１の保持構造を示
すものであり、突起物３において振動子１を上下からバ
ネ性を有する保持具４で挟むようにして保持し、ケース
の中に納めている。保持具４のバネ性は、圧電振動子１
を一定の加圧力で保持するためと、振動子１の振動を阻
害しないようにするためである。図２の保持構造によ
り、特性のばらつきを抑え、特性の安定性と信頼性を向
上するとともに、特性の低下を少なくした圧電振動子の
保持を実現している。
すものであり、突起物３において振動子１を上下からバ
ネ性を有する保持具４で挟むようにして保持し、ケース
の中に納めている。保持具４のバネ性は、圧電振動子１
を一定の加圧力で保持するためと、振動子１の振動を阻
害しないようにするためである。図２の保持構造によ
り、特性のばらつきを抑え、特性の安定性と信頼性を向
上するとともに、特性の低下を少なくした圧電振動子の
保持を実現している。
【００１６】なお、突起物３は上下から押え込まれて
も、大きな塑性変形をしないことが必要である。使用時
には、保持具４または保持具４に形成された給電部（図
には明記していない）より、突起物３を介して、圧電振
動子１の電極２に交流電界を印加して、長さ振動を励振
する。
も、大きな塑性変形をしないことが必要である。使用時
には、保持具４または保持具４に形成された給電部（図
には明記していない）より、突起物３を介して、圧電振
動子１の電極２に交流電界を印加して、長さ振動を励振
する。
【００１７】（実施例２）図３は本発明の別の実施例の
保持構造に用いる圧電振動子の斜視図である。同図にお
いて、５は対抗する２つの主面に電極６を付けた円板形
の圧電振動子であり、電極６に交流電界を印加すること
により、振動子５の径方向に主変位を持つ拡がり振動モ
ードを励振することができる。この振動の節は円板の中
央部の点であり、この節点近傍に、先端がある面積を持
つ円板形の金属またはセラミックなどの電導性突起物７
が付けられている。ここで先端の面積は、要求耐振性を
満たす安定保持ができることと、許される圧電振動子１
の特性への影響を考慮して決め、一般的には円板の直径
の１／５０から１／５程度の大きさになる。
保持構造に用いる圧電振動子の斜視図である。同図にお
いて、５は対抗する２つの主面に電極６を付けた円板形
の圧電振動子であり、電極６に交流電界を印加すること
により、振動子５の径方向に主変位を持つ拡がり振動モ
ードを励振することができる。この振動の節は円板の中
央部の点であり、この節点近傍に、先端がある面積を持
つ円板形の金属またはセラミックなどの電導性突起物７
が付けられている。ここで先端の面積は、要求耐振性を
満たす安定保持ができることと、許される圧電振動子１
の特性への影響を考慮して決め、一般的には円板の直径
の１／５０から１／５程度の大きさになる。
【００１８】図４は図３の圧電振動子５の保持構造であ
り、突起物７を介してバネ性を有する保持具８で圧電振
動子５を挟むようにして保持しケースの中に納めてい
る。保持具８は、実施例１と同様に、圧電振動子１を一
定の加圧力で保持するためと、振動阻害をしないように
するためにバネ性を持たせている。また、突起物７は円
板形に形成しているが、この形にこだわることなく、角
柱形でもよいことは言うまでもない。使用時には、保持
具８または保持具８に形成された給電部（図には明記し
ていない）より、突起物７を介して、圧電振動子５の電
極６に交流電界を印加して、径方向拡がり振動を励振す
る。
り、突起物７を介してバネ性を有する保持具８で圧電振
動子５を挟むようにして保持しケースの中に納めてい
る。保持具８は、実施例１と同様に、圧電振動子１を一
定の加圧力で保持するためと、振動阻害をしないように
するためにバネ性を持たせている。また、突起物７は円
板形に形成しているが、この形にこだわることなく、角
柱形でもよいことは言うまでもない。使用時には、保持
具８または保持具８に形成された給電部（図には明記し
ていない）より、突起物７を介して、圧電振動子５の電
極６に交流電界を印加して、径方向拡がり振動を励振す
る。
【００１９】
【発明の効果】圧電振動子の振動の節近傍に、金属また
はセラミック等の電導性突起物を形成し、この溶射膜を
介して圧電振動子を保持することにより、圧電振動子と
保持具の接触部の面積は、突起物の先端面積で決まりほ
ぼ一定にすることができる。そのため、圧電振動子の特
性への影響を考慮した上で、保持のための面積をできる
だけ大きくすることができ、また、多少圧電振動子と保
持具の相対位置がずれても、圧電振動子から見た保持位
置は一定である。従って、特性の安定性と信頼性を向上
するとともに、特性の低下を少なくした圧電振動子の保
持を実現することができる。また、突起物が給電のため
のリード線を兼ねているので構造を簡単にすることがで
きる。
はセラミック等の電導性突起物を形成し、この溶射膜を
介して圧電振動子を保持することにより、圧電振動子と
保持具の接触部の面積は、突起物の先端面積で決まりほ
ぼ一定にすることができる。そのため、圧電振動子の特
性への影響を考慮した上で、保持のための面積をできる
だけ大きくすることができ、また、多少圧電振動子と保
持具の相対位置がずれても、圧電振動子から見た保持位
置は一定である。従って、特性の安定性と信頼性を向上
するとともに、特性の低下を少なくした圧電振動子の保
持を実現することができる。また、突起物が給電のため
のリード線を兼ねているので構造を簡単にすることがで
きる。
【図１】本発明の１実施例の保持構造に用いる圧電振動
子の斜視図
子の斜視図
【図２】本発明の圧電振動子の保持構造図
【図３】本発明の別の実施例の保持構造に用いる圧電振
動子の斜視図
動子の斜視図
【図４】本発明の圧電振動子の保持構造図
【図５】角板型圧電振動子の従来の保持構造の斜視図
【図６】長方形板型圧電振動子の従来の保持構造の斜視
図
図
１ 圧電振動子 ２ 電極 ３ 突起物 ４ 保持具 ５ 圧電振動子 ６ 電極 ７ 突起物 ８ 保持具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長澤 雅浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】圧電材料を用いた圧電振動子において、前
記圧電振動子に金属またはセラミック等の電導性突起物
を形成し、前記突起物を介して前記圧電振動子を保持し
たことを特徴とする圧電振動子。 - 【請求項２】電導性突起物を、溶射、スパッタ、蒸着、
ＣＶＤ、鍍金、ゾルゲル法または印刷などの工法で形成
することを特徴とする請求項１に記載の圧電振動子。 - 【請求項３】圧電振動子の電極の上に金属またはセラミ
ック等の電導性突起物を形成したことを特徴とする請求
項１に記載の圧電振動子。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5126920A JPH06338752A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 圧電振動子 |
| KR1019940011235A KR100204457B1 (ko) | 1993-05-28 | 1994-05-24 | 압전진동자구체 및 그 제조방법 |
| US08/249,738 US5521457A (en) | 1993-05-28 | 1994-05-26 | Holding structure for a piezoelectric vibrator |
| EP94108171A EP0626212B1 (en) | 1993-05-28 | 1994-05-27 | Holding structure of piezoelectric vibrator and manufacturing method therefor |
| DE69421002T DE69421002T2 (de) | 1993-05-28 | 1994-05-27 | Haltungsstruktur für einen piezoelektrischen Schwinger und zugehörigen Herstellungsverfahren |
| US08/782,742 US6111338A (en) | 1993-05-28 | 1997-01-13 | Acceleration sensor and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5126920A JPH06338752A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 圧電振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06338752A true JPH06338752A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=14947179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5126920A Pending JPH06338752A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 圧電振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06338752A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000071798A (ko) * | 1999-04-23 | 2000-11-25 | 무라타 야스타카 | 압전 장치 및 그를 이용한 압전 발진자 |
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1993
- 1993-05-28 JP JP5126920A patent/JPH06338752A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000071798A (ko) * | 1999-04-23 | 2000-11-25 | 무라타 야스타카 | 압전 장치 및 그를 이용한 압전 발진자 |
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