JPH0239887B2 - Soonsagataatsudenkutsukyokushindoshinodenkyokukozo - Google Patents
SoonsagataatsudenkutsukyokushindoshinodenkyokukozoInfo
- Publication number
- JPH0239887B2 JPH0239887B2 JP14863983A JP14863983A JPH0239887B2 JP H0239887 B2 JPH0239887 B2 JP H0239887B2 JP 14863983 A JP14863983 A JP 14863983A JP 14863983 A JP14863983 A JP 14863983A JP H0239887 B2 JPH0239887 B2 JP H0239887B2
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- vibrator
- tuning fork
- electrodes
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- piezoelectric bending
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Links
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 241000237503 Pectinidae Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
Landscapes
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は双音叉型圧電屈曲振動子、即ち２個の
音叉型圧電屈曲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。
音叉型圧電屈曲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。
斯る形状を有する圧電屈曲振動子はその両端部
を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つて
振動エネルギが漏洩せず高いＱを得ることが可能
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。
を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つて
振動エネルギが漏洩せず高いＱを得ることが可能
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の両振動腕２，２の基部に夫々圧
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
般的であつた。
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の両振動腕２，２の基部に夫々圧
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
般的であつた。
一方、このような振動子の類雑から双音叉振動
子５を水晶等の圧電体にて形成する場合には振動
腕６，６の基部に電極７，７及び８，８を貼着す
るものが提案されている。
子５を水晶等の圧電体にて形成する場合には振動
腕６，６の基部に電極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つて
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つた。
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つた。
本発明は上述の如き従来の双音叉型圧電屈曲振
動子の欠陥を除去する為になされたものであつて
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を分割付着し、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。
動子の欠陥を除去する為になされたものであつて
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を分割付着し、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、本発明をその理論を図面に示す実施例に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
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図で
ある。
解析する為の双音叉の振動モードを示す模式図で
ある。
即ち、双音叉の両端固定部間の長辺をＸ軸に、
これと直交する軸をＹ軸にとり振動腕の長さをＬ
としＸ軸に沿つて変位をη、振動の角周波数を
αnとすれば、長さＬの両持粱の変位ηは η＝（sinαn−sinhαn）（cosαnχ−coshαnχ） −（cosαn−coshαn）（sinαnχ−sinhαnχ） 但し ｘ＝Ｘ／Ｌ……(1) で与えられる。
これと直交する軸をＹ軸にとり振動腕の長さをＬ
としＸ軸に沿つて変位をη、振動の角周波数を
αnとすれば、長さＬの両持粱の変位ηは η＝（sinαn−sinhαn）（cosαnχ−coshαnχ） −（cosαn−coshαn）（sinαnχ−sinhαnχ） 但し ｘ＝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粱の共
振の境界条件から １−cosα・coshα＝０……(2) の根であつて簡単な計算からα1＝4.7300であるこ
とが判る。
の基本波角周波数をα1とすればこれは両持粱の共
振の境界条件から １−cosα・coshα＝０……(2) の根であつて簡単な計算からα1＝4.7300であるこ
とが判る。
さて、ここで前記式(1)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を求
めると d2η／dχ2＝α1 2｛（sinα1−sinhα1）（−cosα1χ
−coshα1χ） −（cosα1−coshα1）（−sinα1χ−coshα1χ）｝
……(3) を得る。
軸に関する変位ηの２次の微係数d2η／dχ2を求
めると d2η／dχ2＝α1 2｛（sinα1−sinhα1）（−cosα1χ
−coshα1χ） −（cosα1−coshα1）（−sinα1χ−coshα1χ）｝
……(3) 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。
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。
而して式(3)d2η／dχ2＝０を計算すると
χ1＝X1／Ｌ＝0.225、χ2＝X2／Ｌ＝0.775となり
双音叉振動腕の両端部から0.225Lの点が共振の節
となることが判明した。
双音叉振動腕の両端部から0.225Lの点が共振の節
となることが判明した。
従つて本発明に係る双音叉型圧電屈曲振動子の
電極配置は基本的には第４図に示す如くすればよ
い。
電極配置は基本的には第４図に示す如くすればよ
い。
即ち、長さＬの振動腕６，６表面上の電極をそ
の両端部から0.225L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。
の両端部から0.225L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。
斯くすることによつて前記各電極によつて発生
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。
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。
尚、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
のテクニツ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。
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
のテクニツ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
の振動腕の振動を抑圧することなくしかも高いＱ
を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。
から双音叉型圧電振動子の両端を固定しながらそ
の振動腕の振動を抑圧することなくしかも高いＱ
を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
振動子及び圧電振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断面図である。 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……電極。
振動子及び圧電振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断面図である。 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……電極。
Claims (1)
- １ 両端を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を特
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 JPS6039911A (ja) | 1985-03-02 |
| JPH0239887B2 true 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 (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008306621A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Epson Toyocom Corp | 双音叉型圧電振動素子及び加速度検知ユニット |
| JP2010074246A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Epson Toyocom Corp | 双音叉型圧電振動片 |
Families Citing this family (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 |
| JP5998688B2 (ja) | 2012-07-10 | 2016-09-28 | セイコーエプソン株式会社 | 振動片、振動子、電子デバイス、電子機器、移動体 |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP14863983A patent/JPH0239887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008306621A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Epson Toyocom Corp | 双音叉型圧電振動素子及び加速度検知ユニット |
| JP2010074246A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Epson Toyocom Corp | 双音叉型圧電振動片 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6039911A (ja) | 1985-03-02 |
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