JPH052010B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はチツプ型圧電振動子に関し、特に中
空筒状の絶縁ケース内の中空部に短冊形の圧電共
振子が配置され固定される構造を有する、チツプ
型圧電振動子に関する。

〔従来技術〕

この種のチツプ型圧電振動子は、既に、公知で
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕 従来は圧電共振子の接続固定のために導電性接
着剤を用いるため、圧電振動子を絶縁ケースの中
に適正な状態で配置することが困難で、第９Ａ図
および第９Ｂ図のように配置されることが多かつ
た。

第９Ａ図に示す場合、圧電共振子２は、絶縁ケ
ース１の中空部内壁底部に接触するように全体が
下降してしまい、一方、第９Ｂ図に示す場合は、
圧電共振子２の一端が下降して斜めに配置されて
しまう。このような場合、いずれも圧電共振子２
と絶縁ケース１の内壁面との間の間隙が小さくな
る。

このため、この間隙には、毛細管現象によつて
導電性接着剤４が硬化するまでの間に、導電性接
着剤４ａおよび４ｂが必要以上に侵入してくる。
そうすると、振動部分に導電性接着剤４ａまたは
４ｂが付着してしまい、良好な振動が行えなくな
るとともに、場合によつては、導電性接着剤４ａ
と電極３、あるいは導電性接着剤４ｂと電極５と
が短絡状態になつてしまう。

そこで、本件出願人は、たとえば昭和59年５月
19日付で実用新案出願公開された実開昭59−
73832号公報の従来技術を提案した。しかし、こ
の従来技術では、固体部を圧電エレメントに固着
するので、圧電エレメントの振動部からの振動の
もれが、固体部ではね返され、圧電エレメントの
振動部での本振動に悪影響を与え振動特性を悪化
させてしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、振動特
性を悪化させることなく、圧電振動子を絶縁ケー
スの中に簡単に配置でき、しかも毛細管現象によ
る不良品の発生が少ない、チツプ型圧電振動子を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、簡単にいえば、筒状の絶縁ケース
と、エネルギ閉じ込め形の振動部分を有する圧電
基板を含みかつ絶縁ケースの中空部に配置される
圧電共振子と、絶縁ケースの両端に被せられるキ
ヤツプとを備え、圧電共振子をキヤツプに電気的
に接続するチツプ型圧電振動子において、板部材
と板部材から切り起こされそれぞれが基底部と先
端とを有する１対の切起し片とを含むスペーサを
備え、スペーサの板部材が絶縁ケースの端面とキ
ヤツプとの間に挟持され、切起し片の基底部およ
び先端の一方で圧電共振子を保持し、それによつ
て圧電共振子を中空部の内壁に接触しないように
切起し片の弾性で保持するようにしたことを特徴
とする、チツプ型圧電振動子である。

〔作用〕

組み立てる一例を述べると、まず、筒状の絶縁
ケースの一端にスペーサとキヤツプを嵌合する。
このとき、絶縁ケースの端面とキヤツプとの間に
スペーサの板部材が挟持される。その後、スペー
サとキヤツプを嵌合させていない他端から筒状の
絶縁ケースの内部へ圧電共振子を挿入し、圧電共
振子の一端を、その嵌合させたスペーサの切起し
片の基部および先端の一方で保持させる。そし
て、絶縁ケースの他端にも、圧電共振子の他端が
同様に保持されるように、スペーサとキヤツプを
嵌合させ、圧電共振子を保持する。そうすると、
圧電共振子は、絶縁ケースの中空部の内壁に接触
しないように、スペーサによつて両端で支持され
る。この場合、圧電共振子、絶縁ケースおよびス
ペーサを一体固定するために、導電性接着剤がキ
ヤツプ内側に塗布されている。組み立て方法は上
述のものだけに限られることはないが、いずれに
せよスペーサによつて圧電共振子と絶縁ケースの
中空内壁との間が適正な間隔に保たれる。

また、圧電共振子はスペーサに固着されること
なく固定されるので、圧電共振子の振動部分から
の振動のもれをスペーサによつて吸収して、本振
動に影響を与えることはない。

〔発明の効果〕

この発明によれば、スペーサによつて圧電共振
子を保持するので、複雑な治具を用いることなく
簡単に圧電共振子を絶縁ケース内の適正な位置に
配置することができる。したがつて、このスペー
サによつて、組み立てが非常に簡単になる。ま
た、スペーサの圧電共振子を保持する高さを、圧
電共振子と絶縁ケースとの間で毛細管現象が起こ
らない高さに設定すれば、導電性接着剤が毛細管
現象によつて圧電共振子の振動部まで進出するこ
とはない。さらに、スペーサが金属製であれば、
導電性接着剤による導通のみならず、このスペー
サを介しても圧電共振子とキヤツプとが導通して
いることにより信頼性が向上する。このように、
この発明によれば不良品の発生を可及的に低減す
ることができる。

また、スペーサが振動部分からの振動のもれを
吸収するので、本振動に影響を与えず、良好な振
動特性が得られる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴お
よび利点は、図面を参照して行う以下の実施例の
詳細な説明から一層明らかとなろう。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の断面図を示し、
第２図は外観図を示す。中空円筒状の絶縁ケース
１０の両端には、たとえば燐青銅のような導電材
料からなるキヤツプ１２が圧入される。絶縁ケー
ス１０は、たとえばアルミナのようなセラミツク
によつて形成される。円筒状の絶縁ケース１０の
両端に外側の角１０ａには、キヤツプ１２が圧入
しやすいように、適当なアールが形成される。こ
の角１０ａのアールの曲率は、そこに被せられる
キヤツプ１２の内側のアールの曲率より小さくす
るのが望ましい。キヤツプ１２のアールを絶縁ケ
ース１０のアールより大きくすると、キヤツプ１
２を圧入する際圧入が容易であるばかりでなく、
その両方のアール面でキヤツプ１２と電極１４
（第１図）とが確実に導通され、導通の信頼性が
改善されるからである。

そして、絶縁ケース１０の両端には、第３図に
示すように、アールが形成された角１０ａを包む
ように、均一な肉厚の電極１４が形成される。こ
の電極１４は、たとえばAg，CuあるいはNi等の
金属からなり、たとえば焼付けによつて形成され
る。

電極１４の絶縁ケース１０外表面からの厚みｐ
は、第１図に示す絶縁ケース１０とキヤツプ１２
との間隔ｑに応じて設定される。ただし、この厚
みｐはあまり大きくない方がよい。なぜなら、こ
の厚みｐがあまり大きいと、上述の間隔ｑが大き
くなりすぎて、チツプ形状としては好ましくなく
なるからである。

なお、電極１４の絶縁ケース１０の外側での肉
厚ｐを薄くするためには、前述の絶縁ケース１０
の角１０ａがアールが有効である。このようなア
ールが形成されていれば、絶縁ケース１０の両端
にたとえばローラによつて電極１４のため導電ペ
ーストを塗布するとき、外面が薄くなる。

圧電共振子１６には、第４図に示すように、従
来のものとほぼ同じように、その上下面に、一部
において重なり合う振動電極１８および２０が形
成される。しかし、振動電極１８および２０の一
方の他方端は、それぞれ形成されている主面から
折り返されて、その端部１８ａおよび２０ａが、
それぞれ反対主面にまで延びて形成される。この
ように折り返された端部１８ａおよび２０ａを形
成するのは、後述するスペーサと振動電極１８お
よび２０と良好な電気的導通を確保するためであ
る。圧電共振子１６の略中央部の振動電極１８と
２０とが重なり合う部分では、エネルギー閉じ込
め型の厚みすべり振動が生じる。

スペーサ２２は、第５Ａ図に斜視図を示すよう
に、板部材となる１枚の円盤状の金属板、たとえ
ば燐青銅の打ち抜き成型によつて形成される。す
なわち、円形の金属板の対向する位置の２筒所ず
つ切り込みを入れ、それを下方に折り曲げると、
それぞれ基底部と先端とを有する舌片状の切起し
片２２ａおよび２２ｂが形成される。切起し片２
２ａおよび２２ｂが折り曲げられる角度は、第５
Ｂ図に断面図を示すように、90゜よりも小さく設
定され、その切起し片２２ａおよび２２ｂの基底
部の幅が圧電共振子１６の厚みより小さく形成さ
れる。組み立てのとき、圧電共振子１６を嵌入し
易くするためと、嵌入後は圧電共振子１６によつ
て押し拡げられた切起し片２２ａおよび２２ｂの
弾性復元力によつて端部１８ａおよび２０ａを挟
持してスペーサ２２と振動電極１８および２０の
電気的な良好な導通を確保するためである。

このような絶縁ケース１０、圧電共振子１６お
よびスペーサ２２は、一例として次のようにして
組み立てられる。絶縁ケース１０には、第６図に
示すように、まず、一方の端部の中空部内に切起
し片２２ａおよび２２ｂが配置されるようにスペ
ーサ２２を嵌合させる。その後、スペーサ２２を
嵌合していない他方の端部から、圧電振動子１６
を絶縁ケース１０の中空部に挿入して端部を切起
し片２２ａおよび２２ｂのそれぞれの基底部の間
に嵌める。そうすると、切起し片２２ａおよび２
２ｂの弾性復元力によつて、振動電極１８または
２０の端部が挟持される。そして、圧電共振子１
６を挿入する側の絶縁ケース１０の端部に、もう
１つのスペーサ２２を嵌合させる。そうすると、
第６図に示すように、圧電共振子１６の端部がそ
れぞれ切起し片２２ａおよび２２ｂで挟持され、
スペーサ２２によつて絶縁ケース１０と一体固定
される。

なお、スペーサ２２で圧電共振子１６を保持し
た状態では、スペーサ２２の円形平面は、絶縁ケ
ース１０の端面に形成された円形の電極１４と密
着している。

圧電共振子１６を配置した後、絶縁ケース１０
の両端部に、導電性接着剤２４がその内側に塗布
されたキヤツプ１２を、第６図に示すように嵌め
込む。このとき、圧電共振子１６の表面と、絶縁
ケース１０の中空部内壁とはスペーサ２２によつ
て十分な間隙が保たれており、毛細管現象によつ
て導電性接着剤２４が圧電共振子１６の上述の振
動部分まで進出することはない。すなわち、スペ
ーサ２２が圧電共振子１６を所定の位置に配置し
ているので、導電性接着剤２４の毛細管現象を防
いでいる。

なお、キヤツプ１２の内側の角１２ａには、前
述のように絶縁ケース１０の角１０ａに設けられ
たアールと同じ曲率中心でかつ曲率の異なるアー
ルが設けられる。

キヤツプ１２の圧入が完了すると、電極１４の
外側の厚みｐは圧入によつて変形し、第１図のよ
うになる。そうすると、絶縁ケース１０とキヤツ
プ１２と完全に一体固定される。そして、導電性
接着剤２４が硬化すると、圧電共振子１６は、絶
縁ケース１０内に固定的に保持される。それとと
もに、圧電共振子１６の電極１８，２０およびス
ペーサ２２は、導電性接着剤２４を介してそれぞ
れキヤツプ１２に完全に電気的に接続される。

なお、スペーサ２２としては、第７Ａ図，第７
Ｂ図および第８Ａ図，第８Ｂ図に示すようなもの
が用いられてもよい。

第７Ａ図，第７Ｂ図に示すスペーサ２６はスペ
ーサ２２と同様、板部材となる円形の金属板から
形成されるが、それぞれ基底部と先端とを有する
切起し片２６ａおよび２６ｂは金属板の略中央部
に平行な切込を入れた後、その切込を２分して切
断し、それを下方に折り曲げて形成したものであ
る。切起し片２６ａおよび２６ｂでは、その先端
によつて圧電共振子１６が保持される。このよう
な形状だと、切起し片２６ａ，２６ｂが導電性接
着剤を圧電共振子へ集中的に流すためのガイドと
しての機能も有することになる。

第８Ａ図，第８Ｂ図に示すスペーサ２８は、第
７Ａ図、第７Ｂ図に示すと同様の切起し片２８ａ
および２８ｂの他、円形の金属板の端部に対向す
るように切り起こし２８ｃおよび２８ｄが形成さ
れる。この切り起こし２８ｃおよび２８ｄは、絶
縁ケース１０に形成された電極１４とキヤツプ１
２とが電気的に良好な接続が保てるように、すな
わち、電極１４とキヤツプ１２との間には弾性復
元力による反発力が常時生じるようにして良好な
電気的導通を確保したものである。

なお、上述の実施例で用いた導電性接着剤に代
えてはんだペーストを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であ
る。第２図はこの実施例の外観斜視図である。第
３図は絶縁ケースの両端に電極を形成した状態を
示す断面図解図である。第４図は圧電共振子に形
成する振動電極の状態を示す斜視図である。第５
Ａ図スペーサの一例を示す斜視図であり、第５Ｂ
図は第５Ａ図の線Ｂ−Ｂにおける断面図であ
る。第６図は電極を形成した絶縁ケースにキヤツ
プを圧入する状態を説明するための断面図解図で
ある。第７Ａ図および第７Ｂ図はスペーサの他の
例を示し、第７Ａ図が斜視図であり、第７Ｂ図は
第７Ａ図の線Ａ−Ａにおける断面図である。
第８Ａ図および第８Ｂ図はスペーサのその他の例
を示し、第８Ａ図が斜視図であり、第８Ｂ図は第
８Ａ図の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。第
９Ａ図および第９Ｂ図は従来のチツプ型圧電振動
子の断面図を示す。 図において、１０は絶縁ケース、１２はキヤツ
プ、１６は圧電共振子、２２，２６，２８はスペ
ーサ、２２ａ，２２ｂ，２６ａ，２６ｂ，２８
ａ，２８ｂは切起し片、２４は導電性接着剤を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 筒状の絶縁ケースと、エネルギ閉じ込め形の
   振動部分を有する圧電基板を含みかつ前記絶縁ケ
   ースの中空部に配置される圧電共振子と、前記絶
   縁ケースの両端に被せられるキヤツプとを備え、
   前記圧電共振子を前記キヤツプに電気的に接続す
   るチツプ型圧電振動子において、 板部材と前記板部材から切り起こされそれぞれ
   が基底部と先端とを有する１対の切起し片とを含
   むスペーサを備え、前記スペーサの前記板部材が
   前記絶縁ケースの端面と前記キヤツプとの間に挟
   持され、前記切起し片の前記基底部および前記先
   端の一方で前記圧電共振子を保持し、それによつ
   て前記圧電共振子を前記中空部の内壁に接触しな
   いように前記切起し片の弾性で保持するようにし
   たことを特徴とする、チツプ型圧電振動子。