JPS6039911A - 双音叉型圧電屈曲振動子の電極構造 - Google Patents
双音叉型圧電屈曲振動子の電極構造Info
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- JPS6039911A JPS6039911A JP14863983A JP14863983A JPS6039911A JP S6039911 A JPS6039911 A JP S6039911A JP 14863983 A JP14863983 A JP 14863983A JP 14863983 A JP14863983 A JP 14863983A JP S6039911 A JPS6039911 A JP S6039911A
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- Japan
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- electrodes
- tuning fork
- vibrator
- fork type
- type piezoelectric
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- 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
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- 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】
本発明は双音叉型圧電振動子、即ち２個の音叉型圧電振
動子の自由端を接続した如き形状を有する圧電屈曲振動
子を効率よく励振する為の電極構造に関する。
動子の自由端を接続した如き形状を有する圧電屈曲振動
子を効率よく励振する為の電極構造に関する。
斯る形状を有する圧電屈曲振動子はその両端部に固定し
た状態にて励振しても振動に関与する２本の長柱両端部
に於−ける振動の反力及びモーメントの方向が互に反対
である為互に打ち消しあって振動エネルギが漏洩せず高
いＱ’（ｒ−得ることが可能であることから感圧素子へ
の応用が研究されているものである。
た状態にて励振しても振動に関与する２本の長柱両端部
に於−ける振動の反力及びモーメントの方向が互に反対
である為互に打ち消しあって振動エネルギが漏洩せず高
いＱ’（ｒ−得ることが可能であることから感圧素子へ
の応用が研究されているものである。
而して斯る形状の振動子は例えば金属製双音叉型振動子
であれば第１図に示す如く双音叉型に成形した振動子１
０両振動腕２，２０基部に夫々圧電体３，３及び４，４
を貼着しこれら電極の組に夫々高周波電位が逆極となる
よう印加するのが一般的であった。
であれば第１図に示す如く双音叉型に成形した振動子１
０両振動腕２，２０基部に夫々圧電体３，３及び４，４
を貼着しこれら電極の組に夫々高周波電位が逆極となる
よう印加するのが一般的であった。
一方、このような振動子の類推から双音叉振動子５を水
晶等の圧電体にて形成する場合には振動腕６，６０基部
に電極７．７及び８，８を貼着するものが提案されてい
る。
晶等の圧電体にて形成する場合には振動腕６，６０基部
に電極７．７及び８，８を貼着するものが提案されてい
る。
しかしながら、このような電極の配置を以ってしては振
動子のＱが低く満足すべき特性が得られないという欠陥
があっ゛た。
動子のＱが低く満足すべき特性が得られないという欠陥
があっ゛た。
不発は上述の如き従来の双音叉型圧電振動子の欠陥を除
去する為になされたものであって両端を固定した圧電双
音叉型振動子の両振動腕の長辺に対する変位の２次微係
数が零となる点、即ち振動の節となる点を境に電極全分
割付着し、該分割点に於いて相隣り合う電極に印加する
音周波電位が逆極となるようにした双音叉型圧電屈曲振
動子を提供することを目的とする。
去する為になされたものであって両端を固定した圧電双
音叉型振動子の両振動腕の長辺に対する変位の２次微係
数が零となる点、即ち振動の節となる点を境に電極全分
割付着し、該分割点に於いて相隣り合う電極に印加する
音周波電位が逆極となるようにした双音叉型圧電屈曲振
動子を提供することを目的とする。
以下、本発明をその理論と図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第３図は本発明に係る振動子の電極分割位置を解析する
為の双音叉の振動モードを示す模式即ち、双音叉の両端
固定部間の長辺ｒ、 Ｘ軸に、これと直交する軸＝ｉＹ
軸にと９振動腕の長さ−ｉＬとしＸ軸に沿って変位をη
、振動の角周波数をαｎとすれば、長さＬの両持梁の変
位ηはη＝ （ｓｉｎαｎ−５ｉｎｈαｎ）（ｃｏｓα
１］χ−ｃｏｓ１１αｎχ）−（ｃｏｓαｎ−ｃｏｓｌ
ｌαｎ）（ｓｉｎαｎχ−５ｉｎ ｈαｎχ）但し χ
−Ｘ／Ｌ ・・・・・・・・・・・・（１）で与えられ
る。
為の双音叉の振動モードを示す模式即ち、双音叉の両端
固定部間の長辺ｒ、 Ｘ軸に、これと直交する軸＝ｉＹ
軸にと９振動腕の長さ−ｉＬとしＸ軸に沿って変位をη
、振動の角周波数をαｎとすれば、長さＬの両持梁の変
位ηはη＝ （ｓｉｎαｎ−５ｉｎｈαｎ）（ｃｏｓα
１］χ−ｃｏｓ１１αｎχ）−（ｃｏｓαｎ−ｃｏｓｌ
ｌαｎ）（ｓｉｎαｎχ−５ｉｎ ｈαｎχ）但し χ
−Ｘ／Ｌ ・・・・・・・・・・・・（１）で与えられ
る。
又、前記αｎはｎ次の共振角周波数であるがその基本波
角周波数をα１とすればこれは両持梁の共振の境界条件
から １−ｃｏｓα・ｃｏｓｈα＝０ ・・・・・・・・・・
・・ Ｃ）の根であって簡単な計算からαＩ＝４．７３
００であることが判る。
角周波数をα１とすればこれは両持梁の共振の境界条件
から １−ｃｏｓα・ｃｏｓｈα＝０ ・・・・・・・・・・
・・ Ｃ）の根であって簡単な計算からαＩ＝４．７３
００であることが判る。
さて、ここで前記式Ｕ）に於いてαｎ−α１としＸ軸に
関する変位ηの２次の微係数ｄ２η／ｄχ２をめると ｄ２η／ｄχ２二α＋２（（ｓｉｎα１−ｓｉｎｈα１
）（−ｃｏｓα１χ−Ｃ０５ｈα’χ）−（ｃｏｓαｔ
−Ｃ０５ｈα’）（ｓｉｎα１χ−ｃｏｓｈα１χ））
・・・・・・・・・・・・Ｇ） を得る。
関する変位ηの２次の微係数ｄ２η／ｄχ２をめると ｄ２η／ｄχ２二α＋２（（ｓｉｎα１−ｓｉｎｈα１
）（−ｃｏｓα１χ−Ｃ０５ｈα’χ）−（ｃｏｓαｔ
−Ｃ０５ｈα’）（ｓｉｎα１χ−ｃｏｓｈα１χ））
・・・・・・・・・・・・Ｇ） を得る。
これは双音叉の振動腕のＸ軸に関する変位分布曲線の接
線勾配の変化率であるからこの値が零となる点が振動の
節となることはいうまでもない。
線勾配の変化率であるからこの値が零となる点が振動の
節となることはいうまでもない。
而して式（３１ｄ２η／ｄχ２−０を計算するとχ１＝
Ｌ／Ｘ１＝０．２２５ 、 χａ＝１）／Ｘ２ ＝ ０
．７７ ５ となり双音叉振動腕の両端部から０．２５
５Ｌの点が共振の節となることが判明した。
Ｌ／Ｘ１＝０．２２５ 、 χａ＝１）／Ｘ２ ＝ ０
．７７ ５ となり双音叉振動腕の両端部から０．２５
５Ｌの点が共振の節となることが判明した。
従って本発明に係る双音叉型圧電振動子の電極配置は基
本的には第４図に示す如くすればよい。
本的には第４図に示す如くすればよい。
即ち、長さＬの振動腕６，６表面上の電極をり
その両端部から０．２２１Ｌの点で分離して夫々９．１
０．１１及び１２，１３．１４とする。電極９と１０．
１０と１１或は１２と１３．１３と１４の間隔は蒸着工
程等に困難を生じない程度の適当な値を選択すればよい
。又、各電極に印加する電位の極性は相隣接する電極に
対して互に逆極になるようにする。
０．１１及び１２，１３．１４とする。電極９と１０．
１０と１１或は１２と１３．１３と１４の間隔は蒸着工
程等に困難を生じない程度の適当な値を選択すればよい
。又、各電極に印加する電位の極性は相隣接する電極に
対して互に逆極になるようにする。
斯くすることによって前記各電極によって発 。
生する振動腕の駆動力は振動腕の各部が共振する場合の
変位の発生方向に一致するので励振が容易となると共に
振動子のＱも高くすることが可能となるものである。
変位の発生方向に一致するので励振が容易となると共に
振動子のＱも高くすることが可能となるものである。
伺、第４図に於いては説明簡単の為振動子の一表面に於
ける電極構造を示したが実際には前記振動腕６，６の４
面に第５図に示す如く同様な電極を付着すると共に中央
部の電極１０及び１３についてはリードをとりやすい固
定端近傍に電極リードをまわす必要があることは自明で
あるがこれらのテクニックは従来から一般の音叉型振動
子で広く行なわれているものであるか・ら更に詳細な説
明は省略する。
ける電極構造を示したが実際には前記振動腕６，６の４
面に第５図に示す如く同様な電極を付着すると共に中央
部の電極１０及び１３についてはリードをとりやすい固
定端近傍に電極リードをまわす必要があることは自明で
あるがこれらのテクニックは従来から一般の音叉型振動
子で広く行なわれているものであるか・ら更に詳細な説
明は省略する。
本発明は以上説明した如く構成するものであるから双音
叉型圧電振動子の両端を固定しながらその振動腕の撮動
を抑圧することなくしかも高いＱｆｆｉ得ることができ
るので例えばこれを圧力センサの感圧素子として使用す
る場合その小型化と高感度化に著しい効果を発揮する。
叉型圧電振動子の両端を固定しながらその振動腕の撮動
を抑圧することなくしかも高いＱｆｆｉ得ることができ
るので例えばこれを圧力センサの感圧素子として使用す
る場合その小型化と高感度化に著しい効果を発揮する。
第１図及び第２図は夫々従来の双音叉型非圧電振動子及
び圧電撮動子の構成を示す斜視図、第３図は本発明の理
論解析を助ける為の双音叉圧電振動子の変位分布を示す
図、第４図は本発明に係る双音叉型圧電振動子の電極構
成を示す平面図、第５図はそのＡ−Ａ断面寵である。 ５−・・・・・・・・双音叉型圧電屈曲振動子。 ６・・・・・・・・・振動子固定端間の長辺（振動腕）
。 ９乃至１４・山・・・・・電極 特許、出願人 東洋通信機株式会社
び圧電撮動子の構成を示す斜視図、第３図は本発明の理
論解析を助ける為の双音叉圧電振動子の変位分布を示す
図、第４図は本発明に係る双音叉型圧電振動子の電極構
成を示す平面図、第５図はそのＡ−Ａ断面寵である。 ５−・・・・・・・・双音叉型圧電屈曲振動子。 ６・・・・・・・・・振動子固定端間の長辺（振動腕）
。 ９乃至１４・山・・・・・電極 特許、出願人 東洋通信機株式会社
Claims (1)
- 両端全固定した双音叉型圧電屈曲振動子に於いて前記両
固定端間の長辺上に該辺に対する変位の２次微係数が零
となる点を境に分割した電極を付着すると共に前記分割
点を境に相隣り合う電極に相互に逆極電位を印加するよ
うにしたこと全特徴とする双音叉型圧電屈曲振動子の電
極構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14863983A JPH0239887B2 (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | Soonsagataatsudenkutsukyokushindoshinodenkyokukozo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14863983A JPH0239887B2 (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | Soonsagataatsudenkutsukyokushindoshinodenkyokukozo |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039911A true JPS6039911A (ja) | 1985-03-02 |
| JPH0239887B2 JPH0239887B2 (ja) | 1990-09-07 |
Family
ID=15457287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14863983A Expired - Lifetime JPH0239887B2 (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | Soonsagataatsudenkutsukyokushindoshinodenkyokukozo |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0239887B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6486608A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | Toyo Communication Equip | Structure of piezoelectric vibrator |
| JPH09273638A (ja) * | 1996-04-04 | 1997-10-21 | Okano Valve Seizo Kk | 流量調節弁 |
| US9252350B2 (en) | 2012-07-10 | 2016-02-02 | Seiko Epson Corporation | Oscillation piece, oscillator, electronic device, electronic apparatus, and mobile object |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5076657B2 (ja) * | 2007-06-11 | 2012-11-21 | セイコーエプソン株式会社 | 応力感応型センサ用の双音叉型振動素子及び加速度検知ユニット |
| JP5347397B2 (ja) * | 2008-09-16 | 2013-11-20 | セイコーエプソン株式会社 | 双音叉型振動片 |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP14863983A patent/JPH0239887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6486608A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-31 | Toyo Communication Equip | Structure of piezoelectric vibrator |
| JPH09273638A (ja) * | 1996-04-04 | 1997-10-21 | Okano Valve Seizo Kk | 流量調節弁 |
| US9252350B2 (en) | 2012-07-10 | 2016-02-02 | Seiko Epson Corporation | Oscillation piece, oscillator, electronic device, electronic apparatus, and mobile object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0239887B2 (ja) | 1990-09-07 |
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