JPS5936413A - 音叉型振動子 - Google Patents
音叉型振動子Info
- Publication number
- JPS5936413A JPS5936413A JP14593882A JP14593882A JPS5936413A JP S5936413 A JPS5936413 A JP S5936413A JP 14593882 A JP14593882 A JP 14593882A JP 14593882 A JP14593882 A JP 14593882A JP S5936413 A JPS5936413 A JP S5936413A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tuning fork
- vibrator
- length
- vibration
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
- H03H9/215—Crystal tuning forks consisting of quartz
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は音叉型振動子の形状に関するものである。
周知の通り、音叉型振動子とシわけ音叉型水晶振動子は
腕時計用振動子その他の比較的低い周波数の振動源とし
て広く使用されている。しかし、近年高い周波数の要求
が高まるにつわ、音叉型水晶振動子でも高い周波数を得
る試みがな−Ｊｆｉでいる。
腕時計用振動子その他の比較的低い周波数の振動源とし
て広く使用されている。しかし、近年高い周波数の要求
が高まるにつわ、音叉型水晶振動子でも高い周波数を得
る試みがな−Ｊｆｉでいる。
第１図は音叉型水晶振動子の平面図を表わしている６ｘ
軸は水晶の電気軸、ｙ／とｚ／軸はそれぞれ水晶の機械
軸と光軸を電気軸の回りに任意の角度回転し九方位を持
っている、又、同図中ｌとＷは音叉腕の長享と幅を表わ
している。二本の音叉腕以外の長さｌｂを持つ部分を基
部と呼ぶ事にする。
軸は水晶の電気軸、ｙ／とｚ／軸はそれぞれ水晶の機械
軸と光軸を電気軸の回りに任意の角度回転し九方位を持
っている、又、同図中ｌとＷは音叉腕の長享と幅を表わ
している。二本の音叉腕以外の長さｌｂを持つ部分を基
部と呼ぶ事にする。
普通、腕時計に使用される音叉型水晶振動子の周波数は
３２．７６８ＫＨｚに設定されている。この場合、音叉
腕の長さと幅の比Ｗ／／は約０．１の値を持つ、この条
件の時、音叉型水晶振動子の基部における変位は小さく
、振動子の振動エネルギーが支持材を介して外部にも翻
る事はほとんどたい。このため、高いＱ値と低い等無抵
抗ＦＴ、を持つ非常に高安定か音叉型水晶振動子が得ら
ねていた。
３２．７６８ＫＨｚに設定されている。この場合、音叉
腕の長さと幅の比Ｗ／／は約０．１の値を持つ、この条
件の時、音叉型水晶振動子の基部における変位は小さく
、振動子の振動エネルギーが支持材を介して外部にも翻
る事はほとんどたい。このため、高いＱ値と低い等無抵
抗ＦＴ、を持つ非常に高安定か音叉型水晶振動子が得ら
ねていた。
ところで、音叉型振動子は屈曲振動をさせて利用される
が、その周波数はｖｔ／ｌ”に比例する、この事から明
らかか様に、周波数を高（するにはｒを短かぐするか、
Ｗを太きくすれば良い。音叉型、撮動子の基部にシいて
、振動子の長さ、幅、厚みの三方向の振動変位の内、最
も大きい変位成分は長さ方向の変位である。周波数を高
くするために、Ｗを犬きくあるいはｅを短かぐした場合
、即ちＷｌｅの値を大きくすると、基部において振動子
の長さ方向の変位は厖大する、特にｗ／／が０．２以」
二の値を持つと急激に増大子る、その結果、ｗ／／の値
が大きい音叉型振動子の場合、振動子の基部において支
持するための支持材を介して、振動子の容器に撮動が漏
ねるため、等無抵抗ＥＩの高い、Ｑ値の低い、特性の不
安定な振動子であ振動モレの小さい、Ｑ値の高い、特性
の安定ｈ、ｖｔ／ｅの値が０．２以上の音叉型振動子を
提供する事を目的とするものである。以下、図面を参照
［７、本発明の詳細な説明する。
が、その周波数はｖｔ／ｌ”に比例する、この事から明
らかか様に、周波数を高（するにはｒを短かぐするか、
Ｗを太きくすれば良い。音叉型、撮動子の基部にシいて
、振動子の長さ、幅、厚みの三方向の振動変位の内、最
も大きい変位成分は長さ方向の変位である。周波数を高
くするために、Ｗを犬きくあるいはｅを短かぐした場合
、即ちＷｌｅの値を大きくすると、基部において振動子
の長さ方向の変位は厖大する、特にｗ／／が０．２以」
二の値を持つと急激に増大子る、その結果、ｗ／／の値
が大きい音叉型振動子の場合、振動子の基部において支
持するための支持材を介して、振動子の容器に撮動が漏
ねるため、等無抵抗ＥＩの高い、Ｑ値の低い、特性の不
安定な振動子であ振動モレの小さい、Ｑ値の高い、特性
の安定ｈ、ｖｔ／ｅの値が０．２以上の音叉型振動子を
提供する事を目的とするものである。以下、図面を参照
［７、本発明の詳細な説明する。
第２図は音叉型水晶振動子の平面図を表わしている。２
１，２２．２３は音叉型水晶振動子の基部における、振
動子の長さ方向に沿った６本の直線を表わしているｎ第
３図は、第２図に示す６本の直線上に沿った、屈曲振動
の振動子の長さ方向変位ｕ ｙ ／を示し几グラフであ
る。５１，５２゜６３の曲線は、そｈぞわ第２図に示す
直線２１゜２２．２３上におけるｕ ｙ ／を表わして
いる。、第６図から明へかな様に、基部の長さ方向端部
において、第２図に示す４木の直線上におけるｕ ｙ
／は殆んど等しい。Ｗ／Ｉ！が他の値の値の時もこの事
は角える、故に、異った音叉型水晶振動子の基部の長さ
方向端部におけるｕ ｙ ＬＯ大きの比較は、第２図に
示すＣ点におけるｕ ｙ ／の太きで行かって良い。
１，２２．２３は音叉型水晶振動子の基部における、振
動子の長さ方向に沿った６本の直線を表わしているｎ第
３図は、第２図に示す６本の直線上に沿った、屈曲振動
の振動子の長さ方向変位ｕ ｙ ／を示し几グラフであ
る。５１，５２゜６３の曲線は、そｈぞわ第２図に示す
直線２１゜２２．２３上におけるｕ ｙ ／を表わして
いる。、第６図から明へかな様に、基部の長さ方向端部
において、第２図に示す４木の直線上におけるｕ ｙ
／は殆んど等しい。Ｗ／Ｉ！が他の値の値の時もこの事
は角える、故に、異った音叉型水晶振動子の基部の長さ
方向端部におけるｕ ｙ ＬＯ大きの比較は、第２図に
示すＣ点におけるｕ ｙ ／の太きで行かって良い。
第４図−゛、ｗｏｅが約０３の時、第２図に示すＣ点に
卦ける振動子の長さ方向変位ｕ ｙ ／と音叉型水晶振
動子の基部の長さｅｂの関係を示したグラフである。縦
軸はＣ点におけるｕ ｙ ’ 、横’ｔｉｌｆｌＨ／ｂ
と音叉腕の長−ｙｅの比を表わしている。但し音叉腕の
長−ｙ−ｅは一定である、ｔｐ、４図から明らかな如（
、／？ ｂ／ｊ’が１より小さい時、Ｃ点におけるｕ
ｙ ／は急激に増大する。又、ｅｂがＥより太きくなる
と、ｕ ｙ ／の値はほぼ一定値に近ずく、この様に、
Ｗｌｅの値が大きい音叉型水晶振動子において、基部の
長さを音叉腕の長さより太きく−Ｆ−Ｈば、基部の変位
は小さくｋる。本発明は、Ｗｌｅが０，２以上の音叉型
振動子において、基部の長さｌ！ｂが音叉腕の長さｅよ
り大きい事を特徴とする。本発明の音叉型振動子により
ば、基部において支持する場合、振動モレが少々（、そ
の結果Ｑ値の高い特性の安定した音叉型振動子を得る事
が可能となる、 又、近年腕時計用高精度撮動子として、屈曲振動と捩ね
振動の弾性結合？利用した音叉型水晶振動子が提案され
ている、この場合、屈曲の二次振動と捩れの基本振動の
弾性接合を利用−Ｆる市が主に考えられているーしかし
、屈曲の基本振動と捩わの基本振動の弾性接合を利用す
ると、Ｊｒｉ、１曲の二次振動と捩Ｊ１σ）基本振動の
弾性結合を利用する場合に比べ、同一の周波数を得る時
に振動子は非常に小型に々す、コスト上有利である２水
晶振動子をフォトリングラフィ工程を使用して作る場合
、安定々特性を得る几めには、振動子は５０μｍ以上の
厚みを持つ事が必要でおる、この条件の時、屈曲振動を
捩れ振動の弾性結合奮起こさせるためには、音叉腕の幅
と長さの比がＷｌｅの値は０２以上である事が必要であ
る。
卦ける振動子の長さ方向変位ｕ ｙ ／と音叉型水晶振
動子の基部の長さｅｂの関係を示したグラフである。縦
軸はＣ点におけるｕ ｙ ’ 、横’ｔｉｌｆｌＨ／ｂ
と音叉腕の長−ｙｅの比を表わしている。但し音叉腕の
長−ｙ−ｅは一定である、ｔｐ、４図から明らかな如（
、／？ ｂ／ｊ’が１より小さい時、Ｃ点におけるｕ
ｙ ／は急激に増大する。又、ｅｂがＥより太きくなる
と、ｕ ｙ ／の値はほぼ一定値に近ずく、この様に、
Ｗｌｅの値が大きい音叉型水晶振動子において、基部の
長さを音叉腕の長さより太きく−Ｆ−Ｈば、基部の変位
は小さくｋる。本発明は、Ｗｌｅが０，２以上の音叉型
振動子において、基部の長さｌ！ｂが音叉腕の長さｅよ
り大きい事を特徴とする。本発明の音叉型振動子により
ば、基部において支持する場合、振動モレが少々（、そ
の結果Ｑ値の高い特性の安定した音叉型振動子を得る事
が可能となる、 又、近年腕時計用高精度撮動子として、屈曲振動と捩ね
振動の弾性結合？利用した音叉型水晶振動子が提案され
ている、この場合、屈曲の二次振動と捩れの基本振動の
弾性接合を利用−Ｆる市が主に考えられているーしかし
、屈曲の基本振動と捩わの基本振動の弾性接合を利用す
ると、Ｊｒｉ、１曲の二次振動と捩Ｊ１σ）基本振動の
弾性結合を利用する場合に比べ、同一の周波数を得る時
に振動子は非常に小型に々す、コスト上有利である２水
晶振動子をフォトリングラフィ工程を使用して作る場合
、安定々特性を得る几めには、振動子は５０μｍ以上の
厚みを持つ事が必要でおる、この条件の時、屈曲振動を
捩れ振動の弾性結合奮起こさせるためには、音叉腕の幅
と長さの比がＷｌｅの値は０２以上である事が必要であ
る。
音叉型水晶振動子の基部における扱ね、振動の変位は、
振動子の長さ、幅、厚みの三方向の変位成分の内、厚み
方向変位ｕｚ′が最も大きい、第５図は、第１図に示す
音叉型水晶振動子の基部端の直線ＡＢ上における捩ね振
動の振動子厚み方向変位ｕＺ’を表わしたグラフである
。５１は基部の長さｅｂと音叉腕の長さｅの比ｅｂ／ｌ
！の値が、約０，５．５２はｌ！ ｂ／／の値が約１．
５３はｌ！ｂ／ｅの値が約２の時のものである。但し、
この結果は、音叉腕の幅と長さの比ｖｒ／ｅの値が０．
３の時のものである。第５図から明らかな様に、基部に
おける捩わ振動特有のアオリ振動が、ｅｂ／ｌ！の値が
１以上になると非常に小さく々る。利用する振動が屈曲
振動であっても、捩れ振動との弾性結合があると、屈曲
振動も捩れ振動の変位成分を持つ様になる。このため、
屈曲振動自体も基部において捩れ振動特有のアオリ振動
を持つ、ｅｂ／ｅが１以上であわば、捩ｈａ動と結合し
た屈曲振動は基部におけるア第１）が小さい、このため
、ｗ／／が０，２以上で、しかもｌｂ／ｌが１以上であ
る本発明の音叉型振動子は基部において支持しても振動
モレが少々いたｄ）、Ｑ値の高い、高安定な振動子を提
供する事が可能である、 第６図は本発明の一実施例を示す音叉型水晶振動子の平
面図である。６１は音叉腕、６２は基部を表わしている
、Ｗ／ｌは０．２以上であり、ｅｂ／ｌは１以上である
。
振動子の長さ、幅、厚みの三方向の変位成分の内、厚み
方向変位ｕｚ′が最も大きい、第５図は、第１図に示す
音叉型水晶振動子の基部端の直線ＡＢ上における捩ね振
動の振動子厚み方向変位ｕＺ’を表わしたグラフである
。５１は基部の長さｅｂと音叉腕の長さｅの比ｅｂ／ｌ
！の値が、約０，５．５２はｌ！ ｂ／／の値が約１．
５３はｌ！ｂ／ｅの値が約２の時のものである。但し、
この結果は、音叉腕の幅と長さの比ｖｒ／ｅの値が０．
３の時のものである。第５図から明らかな様に、基部に
おける捩わ振動特有のアオリ振動が、ｅｂ／ｌ！の値が
１以上になると非常に小さく々る。利用する振動が屈曲
振動であっても、捩れ振動との弾性結合があると、屈曲
振動も捩れ振動の変位成分を持つ様になる。このため、
屈曲振動自体も基部において捩れ振動特有のアオリ振動
を持つ、ｅｂ／ｅが１以上であわば、捩ｈａ動と結合し
た屈曲振動は基部におけるア第１）が小さい、このため
、ｗ／／が０，２以上で、しかもｌｂ／ｌが１以上であ
る本発明の音叉型振動子は基部において支持しても振動
モレが少々いたｄ）、Ｑ値の高い、高安定な振動子を提
供する事が可能である、 第６図は本発明の一実施例を示す音叉型水晶振動子の平
面図である。６１は音叉腕、６２は基部を表わしている
、Ｗ／ｌは０．２以上であり、ｅｂ／ｌは１以上である
。
以上の説明において、音叉型振動子として主に水晶振動
子を例にあげて説明して＾たが、本発明の効果は水晶振
動子に限るものではない。振動子の材料が水晶以外のも
のであっても、本発明の効果はその１まあてはまる。
子を例にあげて説明して＾たが、本発明の効果は水晶振
動子に限るものではない。振動子の材料が水晶以外のも
のであっても、本発明の効果はその１まあてはまる。
以上詳細に説明した様に、本発明は振動モレが少々く、
そわ故に低い等価抵抗Ｂ ｌ ％高いＱ値、安定な周波
数経時変化特性を持つ比較的商い周波数の音叉型振動子
を提供で去る利点を持っている、
そわ故に低い等価抵抗Ｂ ｌ ％高いＱ値、安定な周波
数経時変化特性を持つ比較的商い周波数の音叉型振動子
を提供で去る利点を持っている、
第１図と第２図は音叉型水晶振動子を示す平面図・第３
図は音叉型水晶振動子の基部における屈曲振動の変位の
大きさケ示すグラフ、誹４図は、基部の長づの異りる音
叉型水晶振動子の基部端における屈曲振動の変位の大き
さを表わすグラフ、第５図は、基部の長さの異なる音叉
型水晶振動子の基部端における捩れ振動の変位の大きさ
を示すグラフ、第６図は本発明の実施例を示す音叉型水
晶振動子の平面図。 ６１・・・音叉腕 ６２・・・基部 以上 出願人株式会社 Ｗ二精工舎 代理人弁理士 最 上 務
図は音叉型水晶振動子の基部における屈曲振動の変位の
大きさケ示すグラフ、誹４図は、基部の長づの異りる音
叉型水晶振動子の基部端における屈曲振動の変位の大き
さを表わすグラフ、第５図は、基部の長さの異なる音叉
型水晶振動子の基部端における捩れ振動の変位の大きさ
を示すグラフ、第６図は本発明の実施例を示す音叉型水
晶振動子の平面図。 ６１・・・音叉腕 ６２・・・基部 以上 出願人株式会社 Ｗ二精工舎 代理人弁理士 最 上 務
Claims (4)
- （１）音叉腕の幅Ｗと音叉腕の長さｌの比ｗ／１が０，
２以上の音叉型撮動子において、振動子の基部の長さｌ
ｂは音叉腕の長ζ／！エリ長い事を特徴とする音叉型振
動子。 - （２）振動子は屈曲振動子のみで振動する事を特徴とす
る特許請求の範囲≠１項記載の音叉型振動子。 - （３）振動子は屈曲振動と捩わ振動の弾性結合を利用す
る振動子である事を特徴とする特許請求範囲第１項記載
の音叉型振動子、 - （４）振動子は水晶振動子である事を特徴とする特許請
求の範囲第１項、第２項、第３項のいすねかに記載の音
叉型振動子６
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14593882A JPS5936413A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 音叉型振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14593882A JPS5936413A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 音叉型振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5936413A true JPS5936413A (ja) | 1984-02-28 |
Family
ID=15396530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14593882A Pending JPS5936413A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 音叉型振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5936413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01146417A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-08 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子 |
-
1982
- 1982-08-23 JP JP14593882A patent/JPS5936413A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01146417A (ja) * | 1987-12-02 | 1989-06-08 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電共振子 |
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