JPH0633705Y2 - 圧電共振子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、圧電素子の改良に係り、特にフォーク型乃至
は音叉型圧電共振子と呼ばれる圧電共振子の改良に関す
るものである。

〔従来技術〕 従来のフォーク型圧電素子は、実装基板への接続構造に
付き改良が加えられ、第３図に示したようなものが近年
開発されている。即ち、第３図（ａ）はこのような圧電
共振子を構成する圧電基板をその表面側から見た平面図
で、第３図（ｂ）はその裏面側から見た平面図である。
このような圧電基板11は、母基板からの切り出しを容易
とするために図示の如く平面視で略直角四角形状に形成
されている。便宜上、上記直角四角形状の各辺をA,B,C,
Dとする。図示の圧電基板11では、水平の一辺Ａから該
辺Ａに直角の３本のスリット3,12_a，12_bが形成されてい
る。スリット３は、圧電基板11の対称中心線上に形成さ
れ、スリット12_a，12_bは上記スリット３の両側に形成さ
れている。外側のスリット12_a，12_bは、中央のスリット
３よりも長い。

上記外側のスリット12_a，12_bにより挟まれた部分が、圧
電共振子本体13（振動電極部）である。

上記第３図（ａ）に示す圧電基板11の表面側には、上記
中央のスリット３の両側縁に沿ったＵ字状の第１電極４
が形成され、この第１電極４と間隔を隔てて、外側の一
対のスリット12_a，12_bの上記第１電極４側の側縁に沿っ
て、第２電極5,5が形成されている。

第３図（ｂ）に示すように、圧電共振子本体13の裏側に
は、上記第１電極４及び第２電極5,5の両方に共通して
対向する第３電極６が形成されている。

また、上記圧電基板11の第３図（ａ）に示す表面側の前
記外側のスリット12_a，12_bよりも更に外側の部分には、
上記各第２電極5,5にそれぞれ接続部15を介して接続さ
れた第４電極14,14が形成されている。

更に、前記第１電極４に接続部16を介して接続された第
５電極17は、上記圧電共振子本体13を除く当該圧電共振
子本体13の支持部上であって、上記第４電極14,14と重
ならない部分に形成されている。

上記のような圧電基板11は、それ自体ある程度の大きさ
に構成されているが、上記振動部である圧電共振子本体
13は、上記スリット３及び12_a，12_bの形成位置を適当に
考慮することにより、極めて小さくも、又大きくも、任
意の寸法に形成することができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

第３図に示したような従来の圧電共振子における発振周
波数とインピーダンスの関係が、第２図（ａ）に示され
ている。かかるインピーダンス特性におけるインピーダ
ンスの谷の部分と山の部分との差を、一般的に山谷比と
呼んでいるが、上記従来の圧電共振子では、上記谷及び
山の部分でシャープな形とならず、それ故、山谷比がせ
いぜい25dBと低い値にならざるを得るなかった。

上記のように従来構造の圧電共振子におけるインピーダ
ンス特性の山谷比が低い理由は、上記従来の圧電共振子
における支持構造に問題があると考えられる。

即ち、第３図に示したような従来の圧電共振子では、上
記圧電共振子本体13（振動電極部）の上記スリット３を
挾む部分における振動が直接的には問題となるが、この
ようなスリット３を挾む部分の振動は、必ずしもその部
分のみの振動にとどまらず、それを支持する圧電共振子
本体13全体の振動にまで波及する。そして、上記圧電共
振子本体13における振動は、上記圧電共振子本体13の根
元部分18から、この圧電共振子本体13を除く支持部19に
まで発散され、メカニカルダンピングが大きくなり、振
動の閉じ込め状態が悪化することが原因と考えられる。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本考案が採用する主たる
手段は、４辺A,B,C,Dよりなる平面視略直角四角形状の
圧電基板の１辺Ａから、該辺Ａに略直角の３本のスリッ
トを形成し、両側のスリットに挟まれた部分を振動電極
部とした圧電共振子において、上記振動電極部とその支
持部との間であって上記両側のスリットの各最深部分に
接して、該振動電極部を上記支持部から仕切るハーフカ
ット溝を形成した点を要旨とする圧電共振子である。

〔作用〕

振動電極部と支持部とを接続する部分が、ハーフカット
溝により仕切られているので、振動電極部と支持部との
結合性が低下する。従って振動電極部において生じた振
動の支持部への伝播が少なくなるので、インピーダンス
特性における山谷比が大きくなる。

〔実施例〕

続いて第１図（ａ）及び（ｂ）を参照して、本考案を具
体化した実施例に付き説明し、本考案の理解に供する。
ここに、第１図（ａ）は本考案の一実施例に係る圧電共
振子の背面図、第１図（ｂ）はその側面図である。

尚、以下の実施例は本考案を具体化した一例にすぎず、
本考案の技術的範囲を限定する性格のものではない。

第１図に示した実施例では、圧電共振子本体13とその支
持部19とを接続する部分、即ち外側のスリット12a,12b
の各最深部分12a′,12b′に接して、上記圧電共振子本
体13を支持部19から仕切るハーフカット溝20が刻設さ
れ、上記圧電共振子本体13と支持部19とを仕切る部分の
圧電基板11の板厚が、他の部分の約半分になっている。

第２図（ｂ）は、第１図に示した実施例品におけるイン
ピーダンス特性を示すグラフで、谷部及び山部の部分が
シャープになり、その分、山谷比が45dBに上昇してい
る。

第１図に示した実施例では、ハーフカット溝20を前記辺
Ａに直角の辺ＢからＤまで到達するように形成したが、
ここで重要なのは、圧電共振子本体13と支持部19との接
続部の部分にハーフカット溝20を形成することであるか
ら、他の部分については、ハーフカット溝20の形成を省
略して構造体の強度の向上を図ることが望ましい。

また、第１図に示した実施例では、ハーフカット溝20の
深さを圧電基板11の約半分程度にしたが、このような深
さは、圧電基板11の強度やインピーダンス特性との兼ね
合いから適切に設定される。また、その溝形状について
も、Ｖ溝,U溝,C字状溝，その他種々のものが考えられる
が、できるだけ応力集中の少ないものを選択することが
望ましい。

〔考案の効果〕

本考案は、以上述べたように、４辺A,B,C,Dよりなる平
面視略直角四角形状の圧電基板の１辺Ａから、該辺Ａに
略直角の３本のスリットを形成し、両側のスリットに挟
まれた部分を振動電極部とした圧電共振子において、上
記振動電極部とその支持部との間であって上記両側のス
リットの各最深部分に接して、該振動電極部を上記支持
部から仕切るハーフカット溝を形成したことを特徴とす
る圧電共振子である。即ち、上記ハーフカット溝を、振
動電極部を支持部及び両側のスリットよりも外側の部分
から仕切る位置に形成したので、振動電極部とそれ以外
の部分との間における結合性が低下し、両側のスリット
により挟まれた振動電極部のみを振動させて該振動電極
部における振動の閉じ込め状態が良好になる。その結
果、従来の圧電共振子におけるインピーダンス特性が、
第２図（ａ）に示すような状態であったものが、第２図
（ｂ）に示す状態にまで改善され、山谷比の上昇を得る
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る圧電共振子に関するも
ので、同図（ａ）はその背面図、同図（ｂ）はその側面
図、第２図は圧電共振子のインピーダンス特性を示すグ
ラフで、同図（ａ）は従来の圧電共振子に関するもの、
同図（ｂ）は本考案の第１図に示した実施例に関するも
の、第３図は従来の圧電共振子を示すもので、同図
（ａ）はその正面図、同図（ｂ）はその背面図である。 〔符号の説明〕 11……圧電基板 3,12_a，12_b……スリット 12a′,12b′……最深部分 13……圧電共振子本体（振動電極部） 18……根元部 19……支持部、20……ハーフカット溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】４辺A,B,C,Dよりなる平面視略直角四角形
   状の圧電基板の１辺Ａから、該辺Ａに略直角の３本のス
   リットを形成し、両側のスリットに挟まれた部分を振動
   電極部とした圧電共振子において、 上記振動電極部とその支持部との間であって上記両側の
   スリットの各最深部分に接して、該振動電極部を上記支
   持部から仕切るハーフカット溝を形成したことを特徴と
   する圧電共振子。