JP3003446B2 - 圧電振動装置 - Google Patents
圧電振動装置Info
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- JP3003446B2 JP3003446B2 JP5037727A JP3772793A JP3003446B2 JP 3003446 B2 JP3003446 B2 JP 3003446B2 JP 5037727 A JP5037727 A JP 5037727A JP 3772793 A JP3772793 A JP 3772793A JP 3003446 B2 JP3003446 B2 JP 3003446B2
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- piezoelectric vibrator
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- piezoelectric
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電セラミック、水
晶、リチウム酸ニオブ等の圧電材料を用いた圧電振動子
の保持構造に関するものである。
晶、リチウム酸ニオブ等の圧電材料を用いた圧電振動子
の保持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下に、圧電セラミック、水晶、リチウ
ム酸ニオブ等の圧電材料を用いた圧電振動子の保持構造
の従来技術について説明を行う。
ム酸ニオブ等の圧電材料を用いた圧電振動子の保持構造
の従来技術について説明を行う。
【０００３】メカニカルフィルタや発振子等に用いられ
る圧電振動子は、圧電セラミック、水晶、リチウム酸ニ
オブ等の材料で作られ、使用する周波数領域に応じて適
切な振動モードが圧電効果により励振される。そして、
これらの圧電振動子は、振動を抑制しないように振動振
幅が０になる節の近傍で保持してフィルタや発振子等と
して構成される。振動振幅が０になる節は面積を持たな
い点または線であるので、理想的には圧電振動子を面積
０の点または線で保持することが望ましいが、実際には
安定な圧電振動子の保持を実現するために、ある有限の
面積を持たせて点状または線状に保持している。
る圧電振動子は、圧電セラミック、水晶、リチウム酸ニ
オブ等の材料で作られ、使用する周波数領域に応じて適
切な振動モードが圧電効果により励振される。そして、
これらの圧電振動子は、振動を抑制しないように振動振
幅が０になる節の近傍で保持してフィルタや発振子等と
して構成される。振動振幅が０になる節は面積を持たな
い点または線であるので、理想的には圧電振動子を面積
０の点または線で保持することが望ましいが、実際には
安定な圧電振動子の保持を実現するために、ある有限の
面積を持たせて点状または線状に保持している。
【０００４】図６は、圧電セラミック等の圧電材料で作
られた従来の角板型圧電振動子１１の斜視図であり、対
抗する主面に電極１２が形成され、この電極間に電界を
印加すれば角板の拡がり振動が励振される。この振動モ
ードの節は角板の中心部の点であり、同図に示すように
圧電振動子の中心部近傍を、先端が円形の平坦部をもつ
バネ性を持つ保持具１３で圧電振動子の両側から保持し
ている。
られた従来の角板型圧電振動子１１の斜視図であり、対
抗する主面に電極１２が形成され、この電極間に電界を
印加すれば角板の拡がり振動が励振される。この振動モ
ードの節は角板の中心部の点であり、同図に示すように
圧電振動子の中心部近傍を、先端が円形の平坦部をもつ
バネ性を持つ保持具１３で圧電振動子の両側から保持し
ている。
【０００５】図７は、圧電材料で作られたもう１つの従
来の長方形板型圧電振動子１４の斜視図であり、長方形
板の長さ振動を励振している。長さ振動では振動の節は
長方形の中央部に線状にあり、同図では圧電振動子の節
部近傍をある幅で線状にバネ性を持つ保持具１５で保持
している。
来の長方形板型圧電振動子１４の斜視図であり、長方形
板の長さ振動を励振している。長さ振動では振動の節は
長方形の中央部に線状にあり、同図では圧電振動子の節
部近傍をある幅で線状にバネ性を持つ保持具１５で保持
している。
【０００６】これらの従来の保持構造では、保持の面積
が小さい場合には保持が不安定になり、保持の面積が大
きい場合には振動している部分を押さえることになるの
で振動が抑制され振動子の特性が低下する。
が小さい場合には保持が不安定になり、保持の面積が大
きい場合には振動している部分を押さえることになるの
で振動が抑制され振動子の特性が低下する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧電振動子の保
持構造は、圧電振動子をある程度の面積を持たせて点状
または線状に保持具で直接保持していたために、特性を
低下させないように保持の面積を小さくした場合には保
持が不安定になり、落下などの衝撃が加わると振動子の
姿勢が変化し、また特性も変化してしまった。そして、
保持を安定にするために保持の面積を大きくした場合に
は振動している部分を押さえることになり、振動子の振
動が抑制されるため特性が低下し、振動子特性への影響
の少ない、信頼性の高い、しかも安定な保持を実現する
ことが困難であるいう課題があった。
持構造は、圧電振動子をある程度の面積を持たせて点状
または線状に保持具で直接保持していたために、特性を
低下させないように保持の面積を小さくした場合には保
持が不安定になり、落下などの衝撃が加わると振動子の
姿勢が変化し、また特性も変化してしまった。そして、
保持を安定にするために保持の面積を大きくした場合に
は振動している部分を押さえることになり、振動子の振
動が抑制されるため特性が低下し、振動子特性への影響
の少ない、信頼性の高い、しかも安定な保持を実現する
ことが困難であるいう課題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】圧電振動子の振動の節近
傍、または圧電振動子を保持する保持具の一部の少なく
とも一方に金属またはセラミックの溶射膜を形成し、こ
の溶射膜を介して圧電振動子を保持する。
傍、または圧電振動子を保持する保持具の一部の少なく
とも一方に金属またはセラミックの溶射膜を形成し、こ
の溶射膜を介して圧電振動子を保持する。
【０００９】
【作用】圧電振動子の振動の節近傍、または圧電振動子
を保持する保持具の一部の、少なくても一方に表面に微
細な凹凸がある金属またはセラミックの溶射膜を形成
し、この溶射膜を介して圧電振動子を保持することによ
り、圧電振動子と保持具の接触部の面積を大きくして
も、溶射膜の表面の微細な凹凸のため実効的な接触面積
を小さくすることができるので、保持のための面積を大
きくすることにより安定と信頼性を向上した、そして実
効的な接触面積を小さくすることにより特性の低下を少
なくした圧電振動子の保持を実現することができる。
を保持する保持具の一部の、少なくても一方に表面に微
細な凹凸がある金属またはセラミックの溶射膜を形成
し、この溶射膜を介して圧電振動子を保持することによ
り、圧電振動子と保持具の接触部の面積を大きくして
も、溶射膜の表面の微細な凹凸のため実効的な接触面積
を小さくすることができるので、保持のための面積を大
きくすることにより安定と信頼性を向上した、そして実
効的な接触面積を小さくすることにより特性の低下を少
なくした圧電振動子の保持を実現することができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面に従って本発明の実施例について
詳細な説明を行う。
詳細な説明を行う。
【００１１】図１は本発明の一実施例の保持構造に用い
る圧電振動子の斜視図である。同図において、１は圧電
セラミック、水晶、リチウム酸ニオブ等の圧電材料で作
られ、対抗する面に電極２を付けた長方形板状の圧電振
動子であり、電極２に交流電界を印加することにより、
振動子１の長さ方向に主変位を持つ長さ振動モードが励
振される。
る圧電振動子の斜視図である。同図において、１は圧電
セラミック、水晶、リチウム酸ニオブ等の圧電材料で作
られ、対抗する面に電極２を付けた長方形板状の圧電振
動子であり、電極２に交流電界を印加することにより、
振動子１の長さ方向に主変位を持つ長さ振動モードが励
振される。
【００１２】この長さ振動の節は長方形板の中央部に線
状にあり、この節線近傍に微細な凹凸があるニッケル・
クロム・アルミニウム等の金属を線状に溶射して溶射膜
３を付ける。図２は図１の圧電振動子１の保持構造であ
り、溶射膜３を介してバネ性を有する保持具４で圧電振
動子１を挟むようにして保持している。
状にあり、この節線近傍に微細な凹凸があるニッケル・
クロム・アルミニウム等の金属を線状に溶射して溶射膜
３を付ける。図２は図１の圧電振動子１の保持構造であ
り、溶射膜３を介してバネ性を有する保持具４で圧電振
動子１を挟むようにして保持している。
【００１３】図３は本発明の別の実施例の保持構造に用
いる圧電振動子の斜視図である。同図において、５は対
抗する面に電極６を付けた円板状の圧電振動子であり、
電極６に交流電界を印加することにより、振動子５の径
方向に主変位を持つ径方向拡がり振動モードを励振する
ことができる。この振動の節は円板の中央部の点であ
り、この節点近傍に微細な凹凸がある金属を円板状に溶
射して溶射膜７を付ける。図４は図３の圧電振動子５の
保持構造であり、溶射膜７を介してバネ性を有する保持
具８で圧電振動子５を挟むようにして保持している。
いる圧電振動子の斜視図である。同図において、５は対
抗する面に電極６を付けた円板状の圧電振動子であり、
電極６に交流電界を印加することにより、振動子５の径
方向に主変位を持つ径方向拡がり振動モードを励振する
ことができる。この振動の節は円板の中央部の点であ
り、この節点近傍に微細な凹凸がある金属を円板状に溶
射して溶射膜７を付ける。図４は図３の圧電振動子５の
保持構造であり、溶射膜７を介してバネ性を有する保持
具８で圧電振動子５を挟むようにして保持している。
【００１４】図５は以上に述べた各実施例における圧電
振動子の保持構造の保持部分を拡大したものであり、圧
電振動子９に形成された溶射膜１０の表面には溶射膜特
有の微細な凹凸があるので、保持具１１との接触が部分
的になり、保持の安定化を図るために圧電振動子９と保
持具１１の保持の接触部を大きくしても実効的な接触面
積を小さくすることができる。従って圧電振動子９の振
動の抑制を小さくすることができると共に、保持具を通
じて漏れる振動を小さくすることができるので、保持に
よる圧電振動子９の特性の低下を極めて小さくすること
ができる。
振動子の保持構造の保持部分を拡大したものであり、圧
電振動子９に形成された溶射膜１０の表面には溶射膜特
有の微細な凹凸があるので、保持具１１との接触が部分
的になり、保持の安定化を図るために圧電振動子９と保
持具１１の保持の接触部を大きくしても実効的な接触面
積を小さくすることができる。従って圧電振動子９の振
動の抑制を小さくすることができると共に、保持具を通
じて漏れる振動を小さくすることができるので、保持に
よる圧電振動子９の特性の低下を極めて小さくすること
ができる。
【００１５】上記の実施例では圧電振動子に金属膜を溶
射により形成しているが、セラミック等を溶射しても同
様の効果が得られる。また、上記の実施例では圧電振動
子の方に溶射膜を形成しているが、保持具の方に金属ま
たはセラミックを溶射して、この溶射膜を介して振動子
の保持を行っても、圧電振動子および保持具の両方に金
属またはセラミックを溶射して、この溶射膜を介して振
動子の保持を行っても同様の効果が得られることは言う
までもない。
射により形成しているが、セラミック等を溶射しても同
様の効果が得られる。また、上記の実施例では圧電振動
子の方に溶射膜を形成しているが、保持具の方に金属ま
たはセラミックを溶射して、この溶射膜を介して振動子
の保持を行っても、圧電振動子および保持具の両方に金
属またはセラミックを溶射して、この溶射膜を介して振
動子の保持を行っても同様の効果が得られることは言う
までもない。
【００１６】
【発明の効果】圧電振動子の振動の節近傍、または圧電
振動子を保持する保持具の一部の少なくとも一方に金属
またはセラミックを溶射して表面に微細な凹凸がある溶
射膜を形成し、この溶射膜を介して圧電振動子を保持す
ることにより、保持部の面積を大きくしても、表面に微
細な凹凸があるので実効的な接触面積を小さくすること
ができるので、保持部の面積を大きくすることによる安
定な保持と、実効的な接触面積を小さくすることによる
特性の低下の少ない保持の両方を同時に実現することが
できる。
振動子を保持する保持具の一部の少なくとも一方に金属
またはセラミックを溶射して表面に微細な凹凸がある溶
射膜を形成し、この溶射膜を介して圧電振動子を保持す
ることにより、保持部の面積を大きくしても、表面に微
細な凹凸があるので実効的な接触面積を小さくすること
ができるので、保持部の面積を大きくすることによる安
定な保持と、実効的な接触面積を小さくすることによる
特性の低下の少ない保持の両方を同時に実現することが
できる。
【００１７】また、金属やセラミックなどの弾性的に安
定な無機材料の溶射膜を介して圧電振動子を保持するこ
とにより、保持具により溶射膜が塑性変形することがな
いので膜厚を薄くすることができ、溶射膜の圧電振動子
への影響を極力小さくすることができ、また経時変化の
小さい安定な保持を実現できる。
定な無機材料の溶射膜を介して圧電振動子を保持するこ
とにより、保持具により溶射膜が塑性変形することがな
いので膜厚を薄くすることができ、溶射膜の圧電振動子
への影響を極力小さくすることができ、また経時変化の
小さい安定な保持を実現できる。
【図１】本発明の圧電振動装置の一実施例における圧電
振動子の斜視図
振動子の斜視図
【図２】同実施例装置の構成を示す断面図
【図３】本発明の他の実施例における圧電振動子の斜視
図
図
【図４】同実施例装置の構成を示す断面図
【図５】実施例装置における圧電振動子の保持部分の拡
大図
大図
【図６】従来の圧電振動装置の構成を示す斜視図
【図７】従来の他の圧電振動装置の構成を示す斜視図
１ 圧電振動子 ２ 電極 ３ 溶射膜 ４ 保持具 ５ 圧電振動子 ６ 電極 ７ 溶射膜 ８ 保持具 ９ 圧電振動子 １０ 溶射膜 １１ 保持具
フロントページの続き (72)発明者 米澤 武敏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−1710（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−23396（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−91000（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 17/00 330 H03H 9/17
Claims (2)
- 【請求項１】圧電材料を用いた圧電素子と、上記圧電素
子を保持する保持具を有する圧電振動装置であって、上
記圧電振動子の振動の節近傍、または上記圧電振動子を
保持する保持具の一部の少なくとも一方に、表面粗さの
粗い膜を形成し、上記膜を介して上記圧電振動子を保持
したことを特徴とする圧電振動装置。 - 【請求項２】膜が、金属またはセラミックを溶射した溶
射膜であることを特徴とする請求項１記載の圧電振動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5037727A JP3003446B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 圧電振動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5037727A JP3003446B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 圧電振動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06253392A JPH06253392A (ja) | 1994-09-09 |
| JP3003446B2 true JP3003446B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=12505533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5037727A Expired - Fee Related JP3003446B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 圧電振動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003446B2 (ja) |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP5037727A patent/JP3003446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06253392A (ja) | 1994-09-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071119 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |