JP2014112960A - 振動片、振動子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】振動片10は、屈曲振動をする振動腕30と、振動腕30の端部を結合する基部20と、振動腕30の振動中心に対して対称で、振動腕30との結合部から基部20との結合部に近づくにつれての幅が広がるテーパー部25と、を有し、振動腕30の長さをL、幅をWで表し、テーパー部25の長さをLt、幅をWtと表すとき、テーパー部25の形状を、テーパー長さ占有率η=Lt/Lとテーパー幅占有率ξ=2Wt/Wで律する。テーパー部25の形状をこのようにすることで、振動に伴い発生する熱弾性損失を低減してQ値を高め、安定した振動特性を実現できる。
【選択図】図1
Description
の範囲にあり、前記テーパー部の形状が、前記振動腕との結合位置と前記基部との結合位置とを結ぶ直線または曲線で形成されていることが好ましい。
の範囲にあり、前記テーパー部の形状が、前記振動腕との結合位置と前記基部との結合位置とを結ぶ直線または曲線で形成されていることが好ましい。
の範囲にあり、前記テーパー部の形状が、前記振動腕との結合位置と前記基部との結合位置とを結ぶ直線または曲線で形成されていることがより好ましい。
また、パッケージに収納されることで、扱いやすいうえ、湿度など外部環境から振動片を保護することができる。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
(実施形態1)
また、本実施形態の振動片10は共振子片を例示しているが、加速度センサーやジャイロセンサーにも適合できる。
本実施形態では、テーパー長さ占有率ηとテーパー幅占有率ξとで、テーパー部25の形状を律することで、熱弾性損失を抑制できることを見出すことができた。そのことについて図面を参照して説明する。
(第1実施例)
図4は、Q/Q0が1.1以上となるテーパー長さ占有率η(横軸)と、テーパー幅占有率ξ(縦軸)との関係を表すグラフである。ここで、用いるテーパー長さ占有率ηとテーパー幅占有率ξは、前述した図3からQ/Q0が1.1以上となる範囲を抽出している。
(第2実施例)
図5は、Q/Q0が1.2以上となるテーパー長さ占有率η(横軸)と、テーパー幅占有率ξ(縦軸)との関係を表すグラフである。ここで、用いるテーパー長さ占有率ηとテーパー幅占有率ξは、前述した図3からQ/Q0が1.2以上となる範囲を抽出している。
(第3実施例)
図6は、Q/Q0が1.3以上となるテーパー長さ占有率η(横軸)と、テーパー幅占有率ξ(縦軸)との関係を表すグラフである。ここで、用いるテーパー長さ占有率ηとテーパー幅占有率ξは、前述した図3からQ/Q0が1.3以上となる範囲を抽出している。
(第4実施例)
図7は、第4実施例に係るテーパー部を示す部分平面図である。なお、テーパー部25は、2本の振動腕30に対して2箇所、計4箇所に形成されるが、図7は、そのうちの1箇所を図示している。図7に示すように、テーパー部25は、3本の直線で連結され形成されている。ここで、振動腕30との結合位置をP1位置、基部20との結合位置をP4位置とし、P1位置とP4位置の間の直線が不連続となる位置をP2位置、P3位置とする。
(第5実施例)
図8は、第5実施例に係るテーパー部を示す部分平面図である。なお、テーパー部25は、2本の振動腕30に対して2箇所ずつ、計4箇所に形成されるが、図8は、そのうちの1箇所を図示している。図8に示すように、テーパー部25は、振動腕30との結合位置(P1位置)と基部20との結合位置(P4位置)とを結ぶ一つの曲線で形成されている。
(第6実施例)
図9は、第6実施例に係るテーパー部を示す部分平面図である。なお、テーパー部25は、2本の振動腕30に対して2箇所ずつ、計4箇所に形成されるが、図9は、そのうちの1箇所を図示している。図9に示すように、テーパー部25は、振動腕30との結合位置(P1位置)と基部20との結合位置(P4位置)とを結ぶ一つの直線で形成されている。
また、振動腕30の先端部には錘部40が設けられているが、錘部40がない形状であってもよく、錘部を設ける場合には、錘部と振動腕との結合部に、前述した各実施例の技術的思想に基づくテーパー部を設ければなおよい。
さらに、支持腕50を省いて、振動片10の固定部を基部20とすることもできる。
(振動子)請求項7
図10は、振動子の概略構成を示す模式図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のE−E切断面を示す断面図である。図10(a)、(b)において、振動子70は、前述した振動片10と、振動片10を収容するパッケージ80と、を有して構成されている。
振動片10は、支持腕50によりパッケージベース81の接続パッド88に導電性接着剤84を介して接着固定されている。そして、パッケージ80は、パッケージベース81の凹部を覆う蓋体85とシームリング82とがシーム溶接される。
本発明のある形態に係る振動片は、基部と、平面視で、前記基部から延出されている振動腕と、
を含み、振動腕は、錘部と、平面視で、前記錘部と前記基部との間に配置され、前記錘部よりも前記延出方向と交差する方向に沿った幅が狭い腕部と、平面視で、前記錘部と、前記腕部との間に配置されている拡幅部と、を含み、前記拡幅部は、前記腕部側から前記錘部側に向うに従って、前記交差する方向に沿った幅が広くなっており、前記振動腕の前記延出方向に沿った長さをL、前記腕部の前記交差する方向に沿った幅をW、前記拡幅部の前記延出方向に沿った長さをLt、前記拡幅部の外縁と前記腕部の外縁とが接合している第1の結合部と、前記拡幅部の前記外縁と前記錘部とが接合している第2の結合部と、の間の前記交差する方向に沿った長さをWt、前記Lに対する前記Ltの長さ占有率をη=Lt/L、前記Wに対する前記Wtの幅占有率をξ=2Wt/Wとしたとき、
0.0168≦η≦0.1680
を満たしていることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、基部と、平面視で、前記基部から延出されている振動腕と、
を含み、振動腕は、錘部と、平面視で、前記錘部と前記基部との間に配置され、前記錘部よりも前記延出方向と交差する方向に沿った幅が狭い腕部と、平面視で、前記錘部と、前記腕部との間に配置されている拡幅部と、を含み、前記拡幅部は、前記腕部側から前記錘部側に向うに従って、前記交差する方向に沿った幅が広くなっており、前記振動腕の前記延出方向に沿った長さをL、前記腕部の前記交差する方向に沿った幅をW、前記拡幅部の前記延出方向に沿った長さをLt、前記拡幅部の外縁と前記腕部の外縁とが接合している第1の結合部と、前記拡幅部の前記外縁と前記錘部とが接合している第2の結合部と、の間の前記交差する方向に沿った長さをWt、前記Lに対する前記Ltの長さ占有率をη=Lt/L、前記Wに対する前記Wtの幅占有率をξ=2Wt/Wとしたとき、
0.0168≦η≦0.1680
を満たしていることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、基部と、平面視で、前記基部から延出されている振動腕と、
を含み、振動腕は、錘部と、平面視で、前記錘部と前記基部との間に配置され、前記錘部よりも前記延出方向と交差する方向に沿った幅が狭い腕部と、平面視で、前記錘部と、前記腕部との間に配置されている拡幅部と、を含み、前記拡幅部は、前記腕部側から前記錘部側に向うに従って、前記交差する方向に沿った幅が広くなっており、前記振動腕の前記延出方向に沿った長さをL、前記腕部の前記交差する方向に沿った幅をW、前記拡幅部の前記延出方向に沿った長さをLt、前記拡幅部の外縁と前記腕部の外縁とが接合している第1の結合部と、前記拡幅部の前記外縁と前記錘部とが接合している第2の結合部と、の間の前記交差する方向に沿った長さをWt、前記Lに対する前記Ltの長さ占有率をη=Lt/L、前記Wに対する前記Wtの幅占有率をξ=2Wt/Wとしたとき、
0.0504≦η≦0.1260
を満たしていることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、平面視で、前記拡幅部の前記外縁が、前記第1の結合部と前記第2の結合部とを結ぶ直線または曲線であることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、平面視で、前記拡幅部の前記外縁が複数の直線により構成され、前記複数の直線のうち隣り合う2つの直線の一方の直線の延長線と他方の直線とのなす角度は、前記振動腕の前記延出方向と、前記第1の結合部と前記第2の結合部とを結ぶ直線とのなす角度よりも小さいことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動片は、平面視で、前記拡幅部の前記外縁が、前記第1の結合部と前記第2の結合部とを結ぶ曲線により構成され、前記第1の結合部における前記曲線の接線と前記振動腕の前記延出方向とのなす角度は、前記振動腕の前記延出方向と、前記第1の結合部と前記第2の結合部とを結ぶ直線とのなす角度よりも小さいことを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る振動子は、前記振動片と、前記振動片が収容されているパッケージと、を備えていることを特徴とする。
Claims (7)
- 屈曲振動をする少なくとも1本の振動腕と、
前記振動腕の端部を結合する基部と、
前記振動腕の振動中心に対して対称で、前記振動腕との結合部から前記基部との結合部に近づくにつれての幅が広がるテーパー部と、
を有し、
前記振動腕の長さをL、幅をWで表し、前記テーパー部の長さをLt、幅をWtと表すとき、
前記テーパー部の形状を、テーパー長さ占有率η=Lt/Lとテーパー幅占有率ξ=2Wt/Wで律することを特徴とする振動片。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の振動片において、
前記テーパー部の形状が、複数の直線の連結により形成され、
前記複数の直線の交差角度が、前記振動腕の延長線と、前記振動腕との結合位置と前記基部との結合位置とを直線で結ぶ直線と、の交差角度よりも小さいことを特徴とする振動片。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の振動片において、
前記テーパー部の形状が、前記振動腕との結合位置と前記基部との結合位置とを結ぶ連続した一つの曲線で形成され、
前記曲線と前記振動腕との交差角度が、前記振動腕の延長線と前記振動腕との結合位置と、前記基部との結合位置とを結ぶ直線との交差角度よりも小さいことを特徴とする振動片。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の振動片が、パッケージ内に収容されていることを特徴とする振動子。
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JP2014112960A true JP2014112960A (ja) | 2014-06-19 |
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