JP2014165573A - 振動片、振動子、電子デバイス、電子機器、および移動体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】振動片としての音叉型振動片1は、第1軸とそれに直交する第2軸とを含む平面上に形成されている基部14と、基部14から第1軸方向に、基部14の厚みより薄い厚みで延設されている接続部20と、接続部20の端部20aから第1軸方向に、接続部20の厚みと同じ厚みで延設されている振動腕11、12、13と、を含み、振動腕11、12、13は、前記平面に対し垂直方向に沿って屈曲振動し、接続部20は、接続部20の第1軸方向の長さL2と、振動腕11、12、13の第1軸方向の長さL1との関係が、L1/15≦L2≦L1の範囲内となるように設けられている。
【選択図】図2
Description
図1(a)、及び図2(a)、(b)、(c)に示す本実施形態の音叉型振動片1は、第1の振動腕としての振動腕11、13と、第2の振動腕としての振動腕12と、これら3個の振動腕11、12、13のそれぞれの一端を連結する接続部20と、接続部20と連結する基部14と、圧電体素子15、16、17と、を含んで構成されている。
L1/15≦L2≦L1(L1:11、12、13の長さ、L2:接続部20の長さ)
これにより、耐衝撃性の劣化を防止しつつ、振動腕11、12、13の振動が接続部20で減衰されることによる基部14への振動の伝播(振動もれ)の抑制により安定した振動特性を有する音叉型振動片1、1aを提供することが可能となる。
次に、上述の実施形態で述べた振動片を備えた振動子について、音叉型振動片1を用いた例で説明する。図5は、振動子の概略構成を示す模式的に示す正断面図である。なお、上述の実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上述の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
次に、上述の実施形態で述べた振動片を備えた電子デバイスとしての発振器について、音叉型振動片1を用いた例で説明する。図6は、電子デバイスの一例の発振器の概略構成を示す模式的に示す正断面図である。なお、各配線は省略してある。また、上述の実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上述の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
次いで、本発明の一実施形態に係る振動片としての音叉型振動片1を適用した電子機器について、図7〜図9に沿って詳細に説明する。なお、説明では、音叉型振動片1を用いた例を示しているが、音叉型振動片1を用いた振動子5、あるいは音叉型振動片1を用いた発振器6を適用した構成でもよい。
図10は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車106には本発明に係る音叉型振動片1が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車106には、音叉型振動片1を内蔵してタイヤ109などを制御する電子制御ユニット108が車体107に搭載されている。また、音叉型振動片1は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
により、振動腕11、13と振動腕12とを互い違いに上下振動させることができる。具
体的には、各上部電極膜15c、16c、17cと下部電極膜15a、16a、17aと
の間に電圧を印加した際に、外側の各圧電体素子15、17にかかる電界の方向と内側の
圧電体素子16にかかる電界の方向とが逆向きとなる。したがって、振動腕11、13の
振動方向と振動腕12の振動方向とが逆向きになり、電界印加により振動腕11、13と
振動腕12とが互い違いに上下運動を行う。換言すれば、振動腕11、13と振動腕12
とが互い違いに、第1軸と第1軸に直交する第2軸とを含む平面に対し垂直方向に沿って屈曲振動を行う。
0の端部20aからLP1(本例では、20μm)の間隔を持った仮想線P1までの間で
殆んど変位は存在しなくなることがわかる。このとき、接続部20の端部20aからP1までの間隔20μmと、振動腕11の長さが300μmとの関係は、1:15となる。即ち、接続部20の長さL2は、振動腕11の長さL1に対し、L2/15以上であれば、振動腕11の振動が接続部20内で減衰され、基部14まで伝播しない。このように、L2/15以上であれば、振動もれを伝播させない範囲(下限値)とすることができる。
線P2の位置まででは、仮想線P1と仮想線P2との間でさらに減衰が進み、仮想線P2
の近傍では変位が存在していない。上述と同様に、接続部20の端部20aからP2までの間隔30μmと、振動腕11の長さが300μmとの関係は、1:10となる。即ち、接続部20の長さL2は、振動腕11の長さL1に対し、L2/10以上であれば、振動腕11の振動が接続部20内で完全に減衰され、基部14まで伝播しない。このように、L2/10以上であれば、さらに好ましく、確実に振動もれを伝播させない範囲(下限値)とすることができる。
次に、上述の実施形態で述べた振動片を備えた電子デバイスとしての発振器について、
音叉型振動片1を用いた例で説明する。図6は、電子デバイスの一例の発振器の概略構成
を模式的に示す正断面図である。なお、各配線は省略してある。また、上述の実施形態との共通部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略し、上述の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
Claims (9)
- 第1軸と前記第1軸に直交する第2軸とを含む平面上に設けられている基部と、
前記基部から前記第1軸に沿って前記基部の厚みより薄い厚みで延設されている接続部と、
前記接続部の一端から前記第1軸に沿って延設されている振動腕と、を含み、
前記振動腕は、前記平面に対し垂直方向に沿って屈曲振動し、
前記接続部は、前記接続部の前記第1軸方向の長さL2と、前記振動腕の前記第1軸方向の長さL1との関係が、
L1/15≦L2≦L1
の範囲内に設けられていることを特徴とする振動片。 - 前記振動腕は、並行して設けられている第1の振動腕と第2の振動腕とを備えており、
前記第1の振動腕と前記第2の振動腕とは、互いに反対方向に屈曲振動することを特徴とする請求項1に記載の振動片。 - 前記振動腕は、前記接続部と同じ厚みであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の振動片。
- 前記基部、前記接続部、および前記振動腕は、水晶から構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の振動片。
- 前記基部、前記接続部、および前記振動腕は、半導体から構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の振動片。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を収納している容器と、
を備えていることを特徴とする振動子。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の振動片と、
前記振動片を駆動させる回路素子と、
を備えていることを特徴とする電子デバイス。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の振動片を備えていることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の振動片を備えていることを特徴とする移動体。
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