JP2010199778A - 圧電発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの着脱が容易に行えることにより、調整作業の生産性が向上する圧電発振器の提供。
【解決手段】水晶振動子１０と、発振用素子２０と、加熱用素子３０とを収容するケース６０と第２の回路基板５０とを備え、ケース６０と第２の回路基板５０とが互いに係合する係合部８０を有し、係合部８０が、ケース６０の側壁６１から延在された脚部６２と、第２の回路基板５０に形成された貫通孔部５３とを有し、脚部６２が、貫通孔部５３に係止される係止部６３を有し、係止部６３は、根元部と先端部との間の中間部で、貫通孔部５３の孔径より大きくなり、中間部から根元部及び先端部に向かうに連れて小さくなるように形成され、貫通孔部５３が弾性を有し、脚部６２が、貫通孔部５３に抜き差しされる際に、貫通孔部５３の弾性変形により、係止部６３が貫通孔部５３を通過することで、ケース６０が第２の回路基板５０に係止及び係止解除される。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧電発振器に関し、特に周波数安定性が高い圧電発振器に関する。

従来、圧電振動子などを加熱することにより略恒温状態に保つことで、周波数変化を抑制するタイプの圧電発振器は、周波数安定性が高いことから、高精度が要求される計測器、基地局用通信機器などに用いられている。
このタイプの圧電発振器に関しては、下面に大開口を有し上面に小開口を有する箱状の本体ケース（以下、ケースという）に、２種類のプリント基板（以下回路基板という）及び圧電振動子、ヒーターなどを収容し、小開口に対応した位置の回路基板上に調整用部品の搭載領域を設けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

一方、回路部品を電磁障害などから守るための金属ケースを回路基板に保持する構成として、金属ケースのくびれを有する脚部を回路基板の取り付け孔に通してからねじり、脚部の一部を回路基板に係止させる構成や、ばね性を有する金属ケースの脚部を重ね合わせるように折り曲げて、回路基板の取り付け孔に押し込み、取り付け孔から出た脚部の折り返し部を回路基板に係止させる構成などが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−２０３９９５号公報 特開平５−８２９８３号公報

上記圧電発振器は、ケースと回路基板とが、容易に分離されないように接着剤などを用いて接合されていることから、ケース接合後の調整作業などを可能とするために、ケースに小開口という開口部を設ける必要がある。
このことから、上記圧電発振器は、このケースの開口部から流入する外気により、圧電振動子の温度変化が発生する虞がある。

上記圧電発振器は、この圧電振動子の温度変化を避けるために、開口部を覆う外装ケースという別部材が必要となる。
したがって、上記圧電発振器は、開口部から流入する外気による圧電振動子の温度変化を回避するために、別部材の製造コストと別部材の取り付け工数コストとが、製造コストに上乗せされるという問題がある。

この問題を解決する一つの方策としては、ケースを着脱可能とする構成が考えられる。
ケースを着脱可能とする構成としては、例えば、上記圧電発振器の小開口を廃止したケースに、特許文献２の金属ケースの脚部を組み合わせた構成が考えられる。

しかしながら、特許文献２の金属ケースの脚部は、回路基板への着脱の際に、その都度治具を用いて脚部をねじる必要があったり、取り付け孔の外側に広がっていて回路基板に係止されている脚部の折り返し部を、取り外しの際に、その都度治具を用いて取り付け孔内に押し戻す必要があったりする。
これにより、上記構成では、ケースの着脱が容易に行えないことから、上記圧電発振器に適用した場合に、ケースの着脱に工数を要し、調整作業などの生産性が悪化する虞がある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる圧電発振器は、圧電振動子と、前記圧電振動子を発振させるとともに前記圧電振動子の発振周波数を調整する発振用素子と、前記圧電振動子を所定の温度に加熱する加熱用素子と、前記各構成要素を収容するケースと基板とを備え、前記ケースと前記基板とが互いに係合する係合部を有し、前記係合部が、前記ケースの側壁から前記基板側へ延在された脚部と、前記基板に形成された貫通孔部とを有して構成され、前記脚部が、前記貫通孔部に係止される係止部を有し、前記係止部が、鉤部と、前記鉤部から前記ケースの側壁へ向って延びた括れ部とを有し、前記鉤部は、前記脚部の延在方向と直交する方向における前記鉤部の寸法が前記貫通孔部の開口幅よりも大きい構成を有し、前記括れ部は、前記脚部の延在方向と直交する方向における前記括れ部の寸法が前記貫通孔部の開口幅以下の構成を有し、前記脚部及び前記貫通孔部の少なくともいずれか一方が弾性を有し、前記脚部及び前記貫通孔部の少なくともいずれか一方が弾性変形することで、前記係止部が前記貫通孔部を通過可能になり、前記ケースと前記基板との係止及び係止の解除が可能な構成であることを特徴とする。

これによれば、圧電発振器は、ケースと基板とが互いに係合する（かかわり合う）係合部を有し、係合部が、ケースの側壁から基板側へ延在して形成された脚部と、基板に形成された貫通孔部とを有して構成されている。
そして、圧電発振器は、脚部が貫通孔部に係止される（かかわり合って止められる）係止部を有している。そして、係止部は、脚部の延在方向と直交する方向の内の少なくとも一方向の寸法が、鉤部で貫通孔部の開口幅より大きくなり、鉤部からケースの側壁へ向って延びた括れ部で貫通孔部の開口幅以下となっている。
そして、圧電発振器は、脚部及び貫通孔部の少なくともいずれか一方が弾性を有し、脚部が、貫通孔部に抜き差しされる際に、脚部及び貫通孔部の少なくともいずれか一方の弾性変形により、係止部が貫通孔部を通過することで、ケースが基板に係止及び係止解除される。

これにより、圧電発振器は、基板の貫通孔部に脚部を単に抜き差しするだけで、ケースを容易に着脱できることから、組み立て後の圧電振動子の発振周波数などの調整作業を、ケースを一旦取り外して、発振用素子などの各構成要素を露出させることにより行うことができる。
これにより、圧電発振器は、特許文献１のような調整作業用の開口部をケースに設ける必要がないことから、開口部を覆う別部材の製造コストと別部材の取り付け工数コストとを、製造コストから削減することかできる。

また、圧電発振器は、上記調整作業が基板からケースを一旦取り外すことにより行えることから、特許文献１のようなケースの開口部を介して行う場合と比較して、作業姿勢、作業範囲などの制約が少ない。
これにより、圧電発振器は、上記調整作業が容易に行えることから、調整作業の生産性を向上させることができる。

また、圧電発振器は、ケースの着脱時に特許文献２のような、脚部をねじったり、脚部の折り返し部を取り付け孔（貫通孔部に相当）内に押し戻したりする作業が不要なことから、特許文献２の脚部を用いた場合と比較して、ケースの着脱工数を低減できるので、ケースの着脱を含めた調整作業の生産性を向上させることができる。

［適用例２］上記適用例にかかる圧電発振器は、前記脚部が、前記脚部の延在方向に沿って、前記係止部の先端部から前記脚部の根元近傍まで形成された切り欠きを有し、前記脚部が前記貫通孔部に抜き差しされる際に、前記貫通孔部に当接した前記係止部が、前記切り欠き側に弾性変形して前記貫通孔部を通過し、通過後元の形状に戻ることで、前記係止部が前記基板に係止及び係止解除されることが好ましい。

これによれば、圧電発振器は、脚部が抜き差しされる際に、貫通孔部に当接した係止部が、切り欠き側に弾性変形して貫通孔部を通過し、通過後元の形状に戻ることで、係止部が基板に係止及び係止解除される。

このことから、圧電発振器は、切り欠きにより弾性を有した脚部と、基板に形成された貫通孔部とにより、脚部を抜き差しするだけで、ケースの係止及び係止解除が容易な係合部を構成することができる。

［適用例３］上記適用例にかかる圧電発振器は、前記係止部が略球状に形成され、前記基板の前記貫通孔部に、平面視において、前記貫通孔部の側壁から周辺に向かって複数の切り込みが入れられることにより、弾性を有する複数の片持ち梁部が形成され、前記脚部が前記貫通孔部に抜き差しされる際に、前記係止部に当接した前記片持ち梁部が、前記脚部の延在方向に弾性変形して前記貫通孔部の前記開口幅が拡大することで、前記係止部が前記貫通孔部を通過し、通過後前記貫通孔部の前記開口幅が元に戻ることで、前記係止部が前記基板に係止及び係止解除されることが好ましい。

これによれば、圧電発振器は、係止部が略球状に形成され、基板の貫通孔部に弾性を有した複数の片持ち梁部が形成されている。
そして、圧電発振器は、脚部が抜き差しされる際に、係止部に当接した片持ち梁部が、脚部の延在方向に弾性変形して貫通孔部の開口幅が拡大することで、係止部が貫通孔部を通過し、通過後貫通孔部の開口幅が元に戻ることで、係止部が基板に係止及び係止解除される。

このことから、圧電発振器は、略球状の係止部を有する脚部と、基板の貫通孔部に形成された弾性を有する複数の片持ち梁部とにより、脚部を抜き差しするだけで、ケースの係止及び係止解除が容易な係合部を構成することができる。

［適用例４］上記適用例にかかる圧電発振器は、前記脚部の延在方向に沿って切断された前記係止部の断面形状が略菱形に形成され、前記基板の前記貫通孔部に、平面視において、前記貫通孔部の側壁から周辺に向かって複数の切り込みが入れられることにより、弾性を有する複数の片持ち梁部が形成され、前記脚部が前記貫通孔部に抜き差しされる際に、前記係止部に当接した前記片持ち梁部が、前記脚部の延在方向に弾性変形して前記貫通孔部の前記開口幅が拡大することで、前記係止部が前記貫通孔部を通過し、通過後前記貫通孔部の前記開口幅が元に戻ることで、前記係止部が前記基板に係止及び係止解除されることが好ましい。

これによれば、圧電発振器は、係止部の断面形状が略菱形に形成され、基板の貫通孔部に弾性を有した複数の片持ち梁部が形成されている。
そして、圧電発振器は、脚部が抜き差しされる際に、係止部に当接した片持ち梁部が、脚部の延在方向に弾性変形して貫通孔部の開口幅が拡大することで、係止部が貫通孔部を通過し、通過後貫通孔部の開口幅が元に戻ることで、係止部が基板に係止及び係止解除される。

このことから、圧電発振器は、係止部の断面形状が略菱形に形成された脚部と、基板の貫通孔部に形成された弾性を有する複数の片持ち梁部とにより、脚部を抜き差しするだけで、ケースの係止及び係止解除が容易な係合部を構成することができる。
また、圧電発振器は、係止部の断面形状が略菱形に形成されていることから、係止部が略球状に形成されている場合と比較して、係止部の略菱形を構成する斜面により脚部の抜き差しをスムーズに行うことができる。

［適用例５］上記適用例にかかる圧電発振器は、前記貫通孔部の側壁と前記基板の主面とが当接する角部に、面取りが施されていることが好ましい。

これによれば、圧電発振器は、貫通孔部の角部に面取りが施されていることから、脚部が抜き差しされる際の、貫通孔部の角部や脚部の係止部の損傷を低減できるとともに、脚部の抜き差しがスムーズに行える。

第１の実施形態の水晶発振器の概略構成を示す模式展開斜視図。 図１の模式断面図。 水晶発振器の係合部の動作を時系列的に示す模式断面図。 別の係合部の構成を示す模式断面図。 変形例の水晶発振器の要部構成を示す模式図。 第２の実施形態の水晶発振器の要部構成を示す模式図。 水晶発振器の係合部の動作を時系列的に示す模式断面図。 第３の実施形態の水晶発振器の概略構成を示す模式展開斜視図。 図８の模式断面図。

以下、圧電発振器の実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の圧電発振器の一例としての水晶発振器の概略構成を示す模式展開斜視図である。図２は図１の模式断面図であり、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ線での断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線での拡大断面図である。

図１、図２に示すように、第１の実施形態の水晶発振器１は、圧電振動子としての水晶振動子１０、水晶振動子１０を発振させるとともに水晶振動子１０の発振周波数を調整する発振用素子２０、水晶振動子１０を所定の温度に加熱する加熱用素子３０、これらの各構成要素などを搭載する第１の回路基板４０、これらを収容するケース６０及び基板としての第２の回路基板５０などから構成されている。

水晶発振器１は、平面形状が略矩形の第１の回路基板４０に、水晶振動子１０、発振用素子２０、加熱用素子３０などが搭載されている。
各構成要素が搭載されたガラエポ樹脂などからなる第１の回路基板４０は、金属製の複数のリード端子７０を介して、第２の回路基板５０の一方の主面５１に搭載されている。
第１の回路基板４０と同様に、ガラエポ樹脂などからなる平面形状が略矩形の第２の回路基板５０の他方の主面５２には、図示しない外部端子が設けられており、水晶発振器１は、この外部端子を介して外部の機器に実装される。

水晶振動子１０は、２本のリード線１１が一面から導出された略筒形の金属容器１２内に、ＡＴカットまたはＳＣカットなどの図示しない水晶振動片が気密に封入されている。
水晶振動子１０は、リード線１１を介して第１の回路基板４０の一主面４１側に搭載されている。

平面視において、第１の回路基板４０の一主面４１の、水晶振動子１０と重なる範囲には、加熱用素子３０が搭載されている。
加熱用素子３０は、水晶振動子１０と第１の回路基板４０との間に収まるように配置され、水晶振動子１０を周波数が安定する所定の温度に加熱する。なお、加熱用素子３０には、チップ抵抗、パワートランジスターなどが用いられ、ジュール熱により発熱する。
この加熱用素子３０の発熱量は、サーミスターなどの感温素子３１と直流制御用トランジスター３２などを用いた温度制御回路により、水晶振動子１０などが一定温度の略恒温状態になるように調整されている。なお、加熱用素子３０は複数搭載されていてもよい。また、加熱用素子３０は、水晶振動子１０と重ならずに水晶振動子１０の周囲に配置されていてもよい。

第１の回路基板４０の他主面４２には、発振回路を構成し水晶振動子１０を発振させるとともに水晶振動子１０の発振周波数を調整する発振用素子２０が搭載されている。なお、発振用素子２０には、トランジスター、チップ抵抗、チップコンデンサーなどが用いられている。水晶振動子１０は、この発振回路により所定の周波数で発振する。

ケース６０は、黄銅などの金属を用いて、第２の回路基板５０側の一面が開口された略直方体の箱状に形成されている。なお、ケース６０の表面には、Ｎｉメッキなどの表面処理が施されている。
水晶発振器１は、ケース６０と第２の回路基板５０とが、互いに係合する係合部８０を有している。
係合部８０は、ケース６０の側壁６１から第２の回路基板５０側へ延在された脚部６２と、第２の回路基板５０に形成され、脚部６２が抜き差しされる貫通孔部５３とを有して構成されている。

ケース６０の脚部６２は、先端部分に、第２の回路基板５０の貫通孔部５３に係止される係止部６３を有している。
係止部６３は、脚部６２の延在方向である矢印Ｃ方向と直交する方向の内の少なくとも一方向の、例えば側壁６１に沿ったＢ−Ｂ線方向の寸法が、図２（ｂ）に示すように、側壁６１から近い側の根元部６３ａと側壁６１から遠い側の先端部６３ｂとの間の中間部（鉤部）６３ｃの寸法Ｄ１で、貫通孔部５３の孔径寸法（開口幅）Ｄ２より大きくなり、中間部６３ｃから根元部６３ａ及び先端部６３ｂに向かうに連れて小さくなるように、略球状に形成された括れ部を有している。

一方、第２の回路基板５０の貫通孔部５３は、第２の回路基板５０の厚み方向に沿って、一方の主面５１から他方の主面５２まで貫通する平面形状が略円形の貫通孔５３ａと、その周辺部分とから構成されている。
貫通孔部５３は、平面視において、貫通孔５３ａの側壁５３ｂから周辺に向かって放射状に複数の切り込み５３ｃが、第２の回路基板５０の一方の主面５１から他方の主面５２まで達するように入れられることにより、側壁５３ｂ部分を自由端側とし、切り込み５３ｃの終端部分を固定端側とした、弾性を有する複数の片持ち梁部５３ｄが形成されている。

ここで、係合部８０の動作について、図面を参照して説明する。
図３は、水晶発振器の係合部の動作を時系列的に示す模式断面図である。
図３（ａ）に示すように、水晶発振器１は、ケース６０を第２の回路基板５０に係合させるに当たり、脚部６２の係止部６３と貫通孔部５３の貫通孔５３ａとを位置合わせして、ケース６０を矢印Ｅ方向に押し、脚部６２を貫通孔部５３に差し込む。

この際、図３（ｂ）に示すように、係止部６３に当接して押された片持ち梁部５３ｄが、脚部６２の延在方向（矢印Ｅ方向）に弾性変形して（撓んで）、貫通孔５３ａの孔径寸法Ｄ２が拡大する。

さらに、ケース６０を押すことで、貫通孔５３ａの孔径寸法Ｄ２が、係止部６３の中間部６３ｃの寸法Ｄ１と略等しくなり、図３（ｃ）に示すように、係止部６３が貫通孔部５３を一方の主面５１側から他方の主面５２側に通過する。
通過後、片持ち梁部５３ｄが弾性により元の形状に戻ることで、貫通孔５３ａの孔径寸法Ｄ２が元に戻る。
これにより、中間部６３ｃの寸法Ｄ１が貫通孔５３ａの孔径寸法Ｄ２より大きい係止部６３が、貫通孔部５３の他方の主面５２側に係止される。つまり、ケース６０が第２の回路基板５０に係止される（取り付けられる）。
これにより、水晶発振器１は、姿勢が反転されても、ケース６０が第２の回路基板５０から外れることがない。

なお、ケース６０を第２の回路基板５０から係止解除するには、ケース６０を上記と逆方向に引っ張り、脚部６２を貫通孔部５３から引き抜く。
この際、係止部６３に当接して引っ張られた片持ち梁部５３ｄが、上記と逆方向に弾性変形して（撓んで）、貫通孔部５３の貫通孔５３ａの孔径寸法Ｄ２が拡大する。

さらにケース６０を引っ張ることで、係止部６３が、貫通孔部５３を他方の主面５２側から一方の主面５１側に通過する。
これにより、係止部６３が、貫通孔部５３から係止解除される。つまり、ケース６０が第２の回路基板５０から係止解除される。これにより、水晶発振器１は、ケース６０を第２の回路基板５０から取り外すことができる。
なお、係止部６３の通過後、片持ち梁部５３ｄが弾性により元の形状に戻ることで、貫通孔５３ａの孔径寸法Ｄ２が元に戻る。

なお、係止部６３の係止力（ケース６０を抜き差しするのに必要な力）は、中間部６３ｃの寸法Ｄ１、貫通孔５３ａの孔径寸法Ｄ２、片持ち梁部５３ｄの形状などにより、適宜設定される。

上述したように、第１の実施形態の水晶発振器１は、第２の回路基板５０の貫通孔部５３にケース６０の脚部６２を単に抜き差しするだけで、ケース６０を容易に着脱できる。 このことから、水晶発振器１は、組み立て後の水晶振動子１０の発振周波数などの調整作業を、ケース６０を一旦取り外して、発振用素子２０などの各構成要素を露出させ、チップコンデンサー、チップ抵抗などを交換することにより行うことができる。
これにより、水晶発振器１は、特許文献１のような調整作業用の開口部をケース６０に設ける必要がないことから、開口部を覆う別部材の製造コストと別部材の取り付け工数コストとを、製造コストから削減することかできる。

また、水晶発振器１は、上記調整作業が第２の回路基板５０からケース６０を一旦取り外すことにより行えることから、特許文献１のようなケース６０の開口部を介して行う場合と比較して、作業姿勢、作業範囲などの制約が少ない。
これにより、水晶発振器１は、上記調整作業が容易に行えることから、調整作業の生産性を向上させることができる。

また、水晶発振器１は、ケース６０の着脱時に特許文献２のような、脚部をねじったり、脚部の折り返し部を取り付け孔（貫通孔５３ａに相当）内に押し戻したりする作業が不要なことから、特許文献２の脚部を用いた場合と比較して、ケース６０の着脱工数を低減できるので、ケース６０の着脱を含めた調整作業の生産性を向上させることができる。

また、水晶発振器１は、略球状の係止部６３を有する脚部６２と、第２の回路基板５０の貫通孔部５３に形成された弾性を有する複数の片持ち梁部５３ｄとにより、脚部６２を抜き差しするだけで、ケース６０の係止及び係止解除が容易な係合部８０を構成することができる。

なお、水晶発振器１は、図４の別の係合部の構成を示す模式断面図に示すように、貫通孔部５３の側壁５３ｂと、第２の回路基板５０の一方の主面５１及び他方の主面５２とが当接する角部に、面取り５３ｅが施されていてもよい。
これによれば、水晶発振器１は、貫通孔部５３の角部に面取り５３ｅが施されていることから、脚部６２が抜き差しされる際の、貫通孔部５３の角部や脚部６２の係止部６３の損傷を低減できるとともに、脚部６２の抜き差しがスムーズに行える。

ここで、第１の実施形態の水晶発振器１の変形例について、図面を参照して説明する。 （変形例）
図５は、変形例の水晶発振器の要部構成を示す模式図である。図５（ａ）は、要部展開斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＦ−Ｆ線での断面図である。なお、第１の実施形態との共通部分には、同じ符号を付し、その説明を省略する。また、図５では、共通部分の記載を一部省略してある。

図５に示すように、変形例の水晶発振器１０１は、第１の実施形態の水晶発振器１と比較して、脚部６２の係止部１６３の形状が異なる。以下、この点を中心に説明する。
図５（ｂ）に示すように、係止部１６３は、二つの円錐の底面同士を向かい合わせて接合したような形状に形成され、脚部６２の延在方向に沿って切断された断面形状が略菱形に形成されている。
また、係止部１６３は、根元部１６３ａと先端部１６３ｂとの間の中間部（鉤部）１６３ｃの寸法Ｄ１が、貫通孔部５３の孔径寸法（開口幅）Ｄ２より大きくなっている。
そして、係止部１６３は、中間部１６３ｃから根元部１６３ａ及び先端部１６３ｂに向かうに連れて、貫通孔部５３の孔径寸法Ｄ２以下になるように形成された括れ部を有している。

水晶発振器１０１の係合部１８０の動作は、第１の実施形態と同様なので説明を省略する。
なお、水晶発振器１０１は、係止部１６３の断面形状が略菱形に形成され、係止部１６３を構成する斜面１６３ｄ，１６３ｅの、第２の回路基板５０の一方の主面５１または他方の主面５２との成す角度を適宜設定することで、係止力を容易に調整することができる。
これにより、水晶発振器１０１は、係止部６３が略球状に形成されている第１の実施形態の水晶発振器１と比較して、脚部６２の抜き差しを、さらにスムーズに行うことができる。

上述したように、水晶発振器１０１は、係止部１６３の断面形状が略菱形に形成された脚部６２と、第２の回路基板５０の貫通孔部５３に形成された弾性を有する複数の片持ち梁部５３ｄとにより、脚部６２を抜き差しするだけで、ケース６０の係止及び係止解除がより容易な係合部１８０を構成することができる。

ここで、第２の実施形態の水晶発振器について、図面を参照して説明する。
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態の水晶発振器の要部構成を示す模式図である。図６（ａ）は、要部展開斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＧ−Ｇ線での断面図である。なお、第１の実施形態との共通部分には、同じ符号を付し、その説明を省略する。また、図６では、共通部分の記載を一部省略してある。

図６に示すように、第２の実施形態の水晶発振器２０１は、第１の実施形態の水晶発振器１と比較して、係合部２８０の構成が異なる。以下、この点を中心に説明する。
係合部２８０は、ケース６０の側壁６１から第２の回路基板５０側へ延在された脚部２６２と、第２の回路基板５０に形成され、脚部２６２が抜き差しされる貫通孔部２５３とを有して構成されている。

ケース６０の脚部２６２は、先端部分に、第２の回路基板５０の貫通孔部２５３に係止される係止部２６３を有している。
係止部２６３は、脚部２６２の延在方向である矢印Ｃ方向と直交する方向の内の少なくとも一方向の、例えばＧ−Ｇ線方向の寸法において、図６（ｂ）に示すように、根元部２６３ａと先端部２６３ｂとの間の中間部（鉤部）２６３ｃの寸法Ｄ１が、貫通孔部２５３の孔径寸法（開口幅）Ｄ２より大きくなっている。
そして、係止部２６３は、中間部２６３ｃから根元部２６３ａ及び先端部２６３ｂに向かうに連れて、貫通孔部２５３の孔径寸法Ｄ２以下になるように形成された括れ部を有している。

これにより、係止部２６３は、Ｇ−Ｇ線での断面形状が略円形、略菱形などに形成されている。なお、係止部２６３のＧ−Ｇ線と直交する断面形状は、脚部２６２の根元から連続する略矩形に形成されている。
さらに、脚部２６２は、延在方向（矢印Ｃ方向）に沿って、係止部２６３の先端部２６３ｂから脚部２６２の根元近傍まで形成された切り欠き２６４を有している。

一方、第２の回路基板５０の貫通孔部２５３は、第２の回路基板５０の厚み方向に沿って、一方の主面５１から他方の主面５２まで貫通する平面形状が略円形の貫通孔２５３ａと、その周辺部分とから構成されている。

ここで、係合部２８０の動作について、図面を参照して説明する。
図７は、水晶発振器の係合部の動作を時系列的に示す模式断面図である。
図７（ａ）に示すように、水晶発振器２０１は、ケース６０を第２の回路基板５０に係合させるに当たり、脚部２６２の係止部２６３と貫通孔部２５３の貫通孔２５３ａとを位置合わせして、ケース６０を矢印Ｅ方向に押し、脚部２６２を貫通孔２５３ａに差し込む。

この際、図７（ｂ）に示すように、貫通孔２５３ａに当接して押された係止部２６３が、切り欠き２６４側に弾性変形して、中間部２６３ｃの寸法Ｄ１が変化し、貫通孔２５３ａの孔径寸法Ｄ２と略等しくなり、貫通孔２５３ａ内に入り込む。

さらに、ケース６０を押すことで、図７（ｃ）に示すように、係止部２６３が貫通孔２５３ａを、一方の主面５１側から他方の主面５２側に通過する。通過後、係止部２６３が弾性により元の形状に戻ることで、中間部２６３ｃの寸法Ｄ１が元に戻る。
これにより、中間部２６３ｃの寸法Ｄ１が貫通孔２５３ａの孔径寸法Ｄ２より大きい係止部２６３が、貫通孔部２５３の他方の主面５２側に係止される。つまり、ケース６０が第２の回路基板５０に係止される。
これにより、水晶発振器２０１は、姿勢が反転されても、ケース６０が第２の回路基板５０から外れることがない。

なお、ケース６０を第２の回路基板５０から係止解除するには、ケース６０を上記と逆方向に引っ張り、脚部２６２を貫通孔部２５３から引き抜く。
この際、貫通孔２５３ａに当接して引っ張られた係止部２６３が、上記と同様に弾性変形して、中間部２６３ｃの寸法Ｄ１が変化し、貫通孔２５３ａの孔径寸法Ｄ２と略等しくなり、貫通孔２５３ａ内に入り込む。

さらに、ケース６０を引っ張ることで、係止部２６３が貫通孔２５３ａを、他方の主面５２側から一方の主面５１側に通過する。
これにより、係止部２６３が、貫通孔部２５３から係止解除される。つまり、ケース６０が第２の回路基板５０から係止解除される。これにより、水晶発振器２０１は、ケース６０を第２の回路基板５０から取り外すことができる。
なお、貫通孔２５３ａを通過後、係止部２６３が弾性により元の形状に戻ることで、中間部２６３ｃの寸法Ｄ１は、元に戻る。

なお、係止部２６３の係止力は、中間部２６３ｃの寸法Ｄ１を含む係止部２６３の外形形状、切り欠き２６４の長さ、貫通孔２５３ａの孔径寸法Ｄ２などにより、適宜設定される。

上述したように、第２の実施形態の水晶発振器２０１は、切り欠き２６４により弾性を有した脚部２６２と、第２の回路基板５０に形成された貫通孔部２５３とにより、脚部２６２を抜き差しするだけで、ケース６０の係止及び係止解除が容易な係合部２８０を構成することができる。

また、水晶発振器２０１は、係止部２６３のＧ−Ｇ線と直交する断面形状が、脚部２６２の根元から連続する略矩形状に形成されていることから、略球状の係止部６３を有する第１の実施形態の水晶発振器１と比較して、脚部２６２の形成が容易となる。
なお、貫通孔２５３ａの平面形状は、略円形に限定するものではなく、第２の回路基板５０の一方の主面５１に沿って切断した脚部２６２の断面形状である略矩形にしてもよい。

ここで、第３の実施形態の水晶発振器について、図面を参照して説明する。
（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態の水晶発振器の概略構成を示す模式展開斜視図である。図９は図８の模式断面図であり、図９（ａ）は、図８のＨ−Ｈ線での断面図、図９（ｂ）は、図８のＩ−Ｉ線での拡大断面図である。なお、第１の実施形態との共通部分には、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図８に示すように、第３の実施形態の水晶発振器３０１は、第１の実施形態の水晶発振器１と比較して、基板としての構成要素が第２の回路基板５０ではなく、金属ベース３５０であることなどが異なる。以下、これらの点を中心に説明する。

金属ベース３５０は、黄銅などの金属からなり、第２の回路基板５０より一回り大きく平面形状が略矩形の平板状に形成され、表面にＮｉメッキなどの表面処理が施されている。そして、金属ベース３５０は、絶縁部３５４を貫通した複数の金属ピンからなる外部端子３９０を介して、第２の回路基板５０の他方の主面５２側に空間を設けて取り付けられている。
水晶発振器３０１は、この外部端子３９０を介して外部の機器に実装される。

また、ケース６０は、第１の実施形態と比較して、第２の回路基板５０を収容できる大きさに拡大されている。
これらにより、水晶発振器３０１は、第１の回路基板４０に搭載された各構成要素及び第２の回路基板５０などが、ケース６０及び金属ベース３５０に収容されている。

水晶発振器３０１は、ケース６０と金属ベース３５０とが、互いに係合する係合部３８０を有している。
係合部３８０は、ケース６０の側壁６１から金属ベース３５０側へ延在された脚部６２と、金属ベース３５０に形成され、脚部６２が抜き差しされる貫通孔部３５３とを有して構成されている。

ケース６０の脚部６２は、先端部分に、金属ベース３５０の貫通孔部３５３に係止される係止部６３を有している。
係止部６３は、第１の実施形態と同様に、脚部６２の延在方向である矢印Ｃ方向と直交する方向の内の少なくとも一方向の、例えばＩ−Ｉ線方向の寸法が、図９（ｂ）に示すように、根元部６３ａと先端部６３ｂとの間の中間部（鉤部）６３ｃの寸法Ｄ１で、貫通孔部３５３の孔径寸法（開口幅）Ｄ２より大きくなり、中間部６３ｃから根元部６３ａ及び先端部６３ｂに向かうに連れて小さくなるように、略球状に形成された括れ部を有している。

一方、金属ベース３５０の貫通孔部３５３は、金属ベース３５０の厚み方向に沿って、一方の主面３５１から他方の主面３５２まで貫通する平面形状が略円形の貫通孔３５３ａと、その周辺部分とから構成されている。
貫通孔部３５３は、第１の実施形態と同様に、平面視において、貫通孔３５３ａの側壁３５３ｂから周辺に向かって放射状に複数の切り込み３５３ｃが、金属ベース３５０の一方の主面３５１から他方の主面３５２まで達するように入れられることにより、側壁３５３ｂ部分を自由端側とし、切り込み３５３ｃの終端部分を固定端側とした、弾性を有する複数の片持ち梁部３５３ｄが形成されている。

水晶発振器３０１の係合部３８０の動作については、第１の実施形態と同様なので説明を省略する。
上述した構成により、第３の実施形態の水晶発振器３０１は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、水晶発振器３０１は、第１の回路基板４０に加えて第２の回路基板５０が、ケース６０及び金属ベース３５０に収容され、第２の回路基板５０が外部端子３９０のみで金属ベース３５０に支持されていることから、熱伝導による外部への放熱が抑制されている。
これにより、水晶発振器３０１は、第１の実施形態と比較して、内部の温度変化が減少することから、周波数安定性がさらに向上する。

なお、水晶発振器３０１の係合部３８０には、水晶発振器１０１の係合部１８０の構成及び水晶発振器２０１の係合部２８０の構成を適用してもよい。
また、上記各実施形態、変形例において、ケース６０を一旦取り外して行う調整作業の最終作業終了後のケース６０の取り付け時には、ケース６０と第２の回路基板５０または金属ベース３５０とをハンダなどにより接合しておくことが好ましい。

なお、ケース６０の脚部（６２など）は、同一側壁６１に複数形成されていてもよい。また、係合部は、上記各実施形態、変形例の構成を組み合わせて、脚部及び貫通孔部の両方が弾性変形する構成としてもよい。

なお、上記各実施形態、変形例では、圧電発振器として、圧電振動子に水晶を用いた水晶発振器を例にとり説明したが、これに限定するものではなく、圧電振動子にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどを用いた圧電発振器としてもよい。

１…圧電発振器としての水晶発振器、１０…圧電振動子としての水晶振動子、１１…リード線、１２…金属容器、２０…発振用素子、３０…加熱用素子、４０…第１の回路基板、４１…一主面、４２…他主面、５０…基板としての第２の回路基板、５１…一方の主面、５２…他方の主面、５３…貫通孔部、５３ａ…貫通孔、５３ｂ…側壁、５３ｃ…切り込み、５３ｄ…片持ち梁部、６０…ケース、６１…側壁、６２…脚部、６３…係止部、７０…リード端子、８０…係合部。

Claims (5)

1. 圧電振動子と、前記圧電振動子を発振させるとともに前記圧電振動子の発振周波数を調整する発振用素子と、前記圧電振動子を所定の温度に加熱する加熱用素子と、前記各構成要素を収容するケースと基板とを備え、
   前記ケースと前記基板とが互いに係合する係合部を有し、
   前記係合部が、前記ケースの側壁から前記基板側へ延在された脚部と、前記基板に形成された貫通孔部とを有して構成され、
   前記脚部が、前記貫通孔部に係止される係止部を有し、
   前記係止部が、鉤部と、前記鉤部から前記ケースの側壁へ向って延びた括れ部とを有し、
   前記鉤部は、前記脚部の延在方向と直交する方向における前記鉤部の寸法が前記貫通孔部の開口幅よりも大きい構成を有し、前記括れ部は、前記脚部の延在方向と直交する方向における前記括れ部の寸法が前記貫通孔部の開口幅以下の構成を有し、
   前記脚部及び前記貫通孔部の少なくともいずれか一方が弾性を有し、前記脚部及び前記貫通孔部の少なくともいずれか一方が弾性変形することで、前記係止部が前記貫通孔部を通過可能になり、前記ケースと前記基板との係止及び係止の解除が可能な構成であることを特徴とする圧電発振器。
2. 請求項１に記載の圧電発振器において、前記脚部が、前記脚部の延在方向に沿って、前記係止部の先端部から前記脚部の根元近傍まで形成された切り欠きを有し、
   前記脚部が前記貫通孔部に抜き差しされる際に、前記貫通孔部に当接した前記係止部が、前記切り欠き側に弾性変形して前記貫通孔部を通過し、通過後元の形状に戻ることで、前記係止部が前記基板に係止及び係止解除されることを特徴とする圧電発振器。
3. 請求項１に記載の圧電発振器において、前記係止部が略球状に形成され、
   前記基板の前記貫通孔部に、平面視において、前記貫通孔部の側壁から周辺に向かって複数の切り込みが入れられることにより、弾性を有する複数の片持ち梁部が形成され、
   前記脚部が前記貫通孔部に抜き差しされる際に、前記係止部に当接した前記片持ち梁部が、前記脚部の延在方向に弾性変形して前記貫通孔部の前記開口幅が拡大することで、前記係止部が前記貫通孔部を通過し、通過後前記貫通孔部の前記開口幅が元に戻ることで、前記係止部が前記基板に係止及び係止解除されることを特徴とする圧電発振器。
4. 請求項１に記載の圧電発振器において、前記脚部の延在方向に沿って切断された前記係止部の断面形状が略菱形に形成され、
   前記基板の前記貫通孔部に、平面視において、前記貫通孔部の側壁から周辺に向かって複数の切り込みが入れられることにより、弾性を有する複数の片持ち梁部が形成され、
   前記脚部が前記貫通孔部に抜き差しされる際に、前記係止部に当接した前記片持ち梁部が、前記脚部の延在方向に弾性変形して前記貫通孔部の前記開口幅が拡大することで、前記係止部が前記貫通孔部を通過し、通過後前記貫通孔部の前記開口幅が元に戻ることで、前記係止部が前記基板に係止及び係止解除されることを特徴とする圧電発振器。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧電発振器において、前記貫通孔部の側壁と前記基板の主面とが当接する角部に、面取りが施されていることを特徴とする圧電発振器。

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