JPH0345928B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はチツプ状圧電振動部品に関し、特に
エネルギーとじこめ型圧電振動エレメントを保持
しあるいは位置決めするための改良された構造を
有するチツプ状圧電振動部品に関する。

［背景技術の説明］ 第１図はこの発明の背景となりかつこの発明に
利用され得るチツプ状圧電振動エレメントの一例
を示す斜視図である。圧電振動エレメント１はた
とえばセラミツクなどからなる圧電プレート１１
０を含み、そのプレート１１０の両表面に、対向
する振動電極１１１および１２１が、それぞれ形
成されている。振動電極１１１および１２１は、
協働して、圧電プレート１１０に、エネルギーと
じこめ型の厚みすべり振動を生ぜしめる。これら
振動電極１１１および１２１は、それぞれ、リー
ド電極１１２および１２２によつて引出電極１１
３および１２３にそれぞれ接続される。

このような圧電振動エレメント１は、第２図に
示すようにケース２内に収納される。ケース２は
両端に開口を有する筒状のものであり、その開口
はキヤツプ３１および３２によつてそれぞれ覆わ
れる。キヤツプ３１および３２と、ケース２内に
収納された圧電振動エレメント１の引出電極１１
３および１２３（第１）とが、導電ペイントやク
リーム状はんだのような導電性固着材４１および
４２によつて電気的に接続される。このようにし
て、チツプ状圧電振動部品が作られる。

このようなチツプ状圧電振動部品はより安価に
しかも小形化できるので、色々な分野に利用する
ことができるが、次のようなさらに解決すべき問
題点を含んでいる。

すなわち上述のキヤツプを用いるチツプ状圧電
振動部品においては、場合によつては、導電ペイ
ント等の導電性固着材４１および４２が固化する
より前に、エレメント１の自重によつて、第２図
の１′で示すように、エレメント１が下がるかも
知れない。一方、エレメント１をケース２内に収
納する際に固定的にエレメントの上下にスペース
をあけることはむつかしかつた。したがつて、結
果的に、上述の構造では、仮に、ケース２の内底
面が真平らで、かつエレメント１が水平状態を保
つて下がり、しかもエレメント１の下降にともな
いエレメント１の両端下面に一旦付着した導電ペ
イント４１，４２が完全に除かれたとしたら、エ
レメント１とケース２の内底面との接触が生じる
だろう。重力が働く方向がエレメント１の主平面
に直交しない場合も同様である。エネルギーとじ
こめ型であるため、リード電極１１２，１２２や
引出電極１１３，１２３の部分はケース２と接触
しても問題ないが、振動電極１１１，１２１の部
分がケース２と接触すると、共振抵抗が大きくな
るばかりでなく、共振周波数と反共振周波数との
間あるいはそれらの近傍において微少なスプリア
スが生じてしまう。このようなことは、チツプ状
圧電振動部品を発振回路の発振子やFM回路のデ
イスクリミネータエレメントとして用いる場合な
どにおいて、不都合を生じる。

そこで、圧電エレメントの振動電極とケースと
の接触を防止するための構造として、例えば実開
昭56−48120号公報に開示されたものがある。こ
れは両側のキヤツプの内面に設けたクリツプ状の
バネ片によつて圧電エレメントの両端を弾性的に
挟持し、圧電エレメントをケースの中央でケース
と平行に保持させるようにしたものである。

しかしながら、このような構造では、ケースの
内部でバネ片によつて圧電エレメントの端部を掴
ませなければならないので、極めて組立てが困難
であつた。特に、ケース内に圧電エレメントを挿
入して一方のキヤツプのバネ片に圧電エレメント
の端部を保持させた後、他方のキヤツプをケース
に嵌合させると同時にバネ片で圧電エレメントの
他端を掴ませるのは、極めて困難であつた。

［発明の目的］ それゆえに、この発明の目的は、圧電振動エレ
メントの少なくとも振動部分はケース内壁に接触
しないようにすることができる、チツプ状圧電振
動部品を提供することである。

［発明の要約］ この発明に従つたチツプ状圧電振動部品は、１
対の電極が形成されたエネルギーとじこめ型圧電
振動エレメントと、両端部に開口を有しその中に
圧電振動エレメントが収納される筒状のケース
と、ケースの両端開口に被せられるために、導電
材料の薄板で形成されたキヤツプと、圧電振動エ
レメントの端部を受け入れて圧電振動エレメント
をケース内で非平行に傾かせるための、少なくと
も一方のキヤツプの内面に設けられた凹部と、前
記圧電振動エレメントの１対の振動電極のそれぞ
れを対応の前記キヤツプに電気的に接続し、圧電
振動エレメントを固定するための導電ペイント、
導電ペースト、はんだ、導電接着剤等の導電性固
着材を含み、圧電振動エレメントはケース内面に
非平行状態で固定されている。

［作用］ この発明にあつては、導電ペイント、導電ペー
スト、はんだ、導電接着剤等の導電性固着材によ
り、圧電振動エレメントの１対の振動電極のそれ
ぞれを対応の前記キヤツプに電気的に接続し、圧
電振動エレメントをケース内面と非平行状態で固
定している。したがつて、圧電振動エレメントを
ケース内でケース内面と非平行状態もしくは斜め
に固定することにより、圧電振動エレメントの略
中央部に形成されているエネルギー閉じ込め型の
振動電極がケース内面と接触することを防止する
ことができ、ケースとの接触により振動電極の振
動が阻害されて共振抵抗が増大したり、不要なス
プリアス振動を発生させたりすることを防止で
き、信頼性の高い発振子や周波数デイスクリミネ
ータ等のチツプ状圧電振動部品を製造することが
できる。しかも、圧電振動エレメントはケース内
に非平行ないし斜めに挿入されるものであるの
で、圧電振動部品の組立てにあたつては、圧電振
動エレメントをケース内にラフに挿入することが
でき、高い組立て精度を要求されないので組立て
工程が容易になる。加えて、圧電振動エレメント
が非平行状態というラフな状態であるので、圧電
振動エレメントの固定方法も導電ペイント、導電
ペースト、はんだ、導電接着剤等の導電性固着材
を用いることができ、圧電振動部品の組立てが一
層簡易になる。特に、機械による自動組立てにも
適する。

さらに、この発明にあつては、ケース内で圧電
振動エレメントを非平行状態にするための手段と
して、キヤツプの内面に圧電振動エレメントの端
部を受け入れる凹部が形成されている。この凹部
自体は圧電振動エレメントの端部を固定したり、
電気的に接続したりするものでなく、圧電振動エ
レメントの端部の寸法に比べてラフな寸法のもの
で足りる。この結果、凹部は、ケース内に存在す
る圧電振動エレメントの端部を、それ自身で案内
してその中に受け入れる作用を果たし、圧電振動
エレメントの端部を凹部に受け入れた後は、導電
性固着材によつて圧電振動エレメントのキヤツプ
に固定され、電気的に接続される。したがつて、
キヤツプの形状を簡略にできると共に当該チツプ
状圧電振動部品の組立てをきわめて容易にするこ
とができるという効果がある。しかも、圧電振動
エレメントを非平行にすればよいので、この凹部
は少なくとも一方のキヤツプに設ければ足り、一
方のキヤツプだけに凹部を設けた場合には、キヤ
ツプの構造がより簡略となり、凹部の設けられて
いないキヤツプはラフにケースへ被せることがで
き、一層組立てが容易になる。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特
徴は図面を参照して行なう以下の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

［実施例の説明］ この発明の圧電振動エレメント１としては、第
１図に示すような従来の圧電振動エレメントが利
用可能である。なお、第１図では、振動電極１１
１および１２１はそれぞれ細いリード電極１１２
および１２２を通して引出電極１１３および１２
３に接続されているが、接続電極ないしリード電
極１１２および１２２は、圧電プレート１１０の
全幅にわたつて形成されていてもよい。圧電振動
エレメント１は、たとえば合成樹脂やアルミナ
（セラミツク）あるいはガラスなどからなる筒状
のケース２内に収納される。ケース２は両端に開
口を有し、その両端部にはそれぞれキヤツプ３１
および３２が被せられる。キヤツプ３１および３
２は、それぞれ、導電ペイント、クリーム状のは
んだあるいはその他の導電接着剤などのような導
電性固着材４１および４２によつて、エレメント
１の引出電極１１３および１２３（第１図）とそ
れぞれ電気的に接続される。なお、エレメント１
はケース２の長さよりも若干長くなつている。

キヤツプ３１および３２は、それぞれ、筒状の
ケース２に対応する第１の部分とその第１の部分
からケース２の側面に沿つて延びる第２の部分と
を含む。一方のキヤツプ３１のその第１の部分に
は、ケース２の外方に突出した突出部３１１が形
成され、突出部３１１の内面側に位置決め用の凹
部３１１ａが形成される。なお、これらキヤツプ
３１および３２は、たとえばアルミニウムや銅な
どの導電材料の薄板によつて形成されるため、こ
のような突出部３１１や凹部３１１ａは公知のプ
レス成形などによつて容易に形成することができ
る。そして、エレメント１の一端がその突出部３
１１によつて形成される凹部３１１ａと係合し、
位置決めされる。したがつて、この実施例ではエ
レメント１は、第３Ａ図に示すように斜めにケー
ス２内に収納される。すなわち、エレメント１の
一端は凹部３１１ａによつて位置決めされるが、
他端は位置決めされていないので、自重で下が
り、ケース２内で傾斜する。さらに、エレメント
１がケース２よりも長いので、エレメント１は強
制的に傾斜させられる。このとき、エレメント１
の他端に形成された引出電極１２３（第１図）の
部分はケース２の内壁に接触することになるが、
エレメント１のほぼ中央部に形成される振動電極
１１１および１２１（第１図）に相当する部分
は、決してケース２の内壁と接触することはな
い。すなわち、エレメント１の振動電極部分は、
必ず、ケース２の内壁と或るスペースが隔てられ
ることになる。そして、圧電振動エレメント１
は、このようにケース２の内面と非平行状態とな
つたまま、導電性固着材４１，４２によつてキヤ
ツプ３１，３２に電気的に接続されると共に固定
される。

第４図はこの発明の他の実施例を示す断面図解
図である。この実施例は、キヤツプ３１の形状が
先の第３Ａ図に示すものとは異なる。すなわち、
第３Ａ図および第３Ｂ図に示す実施例では、ケー
ス２の外方に突出した突出部３１１によつて位置
決めのための凹部３１１ａを形成したのに対し、
この第４図実施例では一方のキヤツプ３１をケー
ス２の内方へ突出させて突出部３１２を設け、突
出部３１２の内面側周囲に位置決め用の凹部３１
２ａを形成する。そして、組み立て時に、この突
部３１２の周囲に形成された凹部３１２ａに、エ
レメント１の一端を保持し、位置決めする。この
実施例においても、エレメント１の他端はフリー
であるので、エレメント１はケース２内で斜めに
なり、エレメント１のほぼ中央に形成される振動
電極部分について見れば、必ず、ケース２の内壁
とあるスペースが隔てられる。

第５図はこの発明のさらに他の実施例を示す断
面図解図である。この実施例は、第４図実施例に
比べて、キヤツプ３２にも、キヤツプ３１と同様
に、ケース２の内方に突出する突出部３２２が設
けられ、突出部３２２の内面側周囲に位置決め用
の凹部３２２ａが形成されている。これによつ
て、エレメント１の位置決めしたがつて機械的安
定性がより一層大きくなる。

第５図に示すようなチツプ状圧電振動部品は、
第６Ａ図および第６Ｂ図に示すようして作ること
ができる。両端開放の筒状のケース２を準備し、
その一方端に、突出部３１２を有するキヤツプ３
１を被せる。そして、このときはんだクリームや
導電ペイント等の導電性固着材４１を予め塗布し
ておく。次いで、第１図に示すようなエレメント
１を開放されているケース２の他端からケース２
内に挿入し、第６Ａ図において二点鎖線で示すよ
うに一端を突出部３１２の内面側周囲に形成され
た凹部３１２ａで位置決めする。

次いで、第６Ａ図に示すように長手方向を回転
軸として180゜回転させると第６Ｂ図に示すよう
に、エレント１の他端はその自重によつてケース
２の内壁に接触するよう落下し、エレメント１が
斜めになる。その後、予め導電ペーストや導電ペ
イント等の導電性固着材４２を塗布したキヤツプ
３２をケース２の他端に被せる。このようにし
て、第５図実施例が完成される。

なお、上述の実施例においては、筒状ケースと
キヤツプとはそれぞれ円形同士あるいは角形同士
を利用したが、たとえば両端のみ円形で残りの部
分が角形のケースに円形のキヤツプを利用するこ
とも可能である。

［発明の効果］ この発明によれば、圧電振動エレメントをケー
ス内面と非平行状態にすることにより、振動電極
がケース内面と接触することを防止でき、ケース
との接触により振動電極の振動が阻害されて共振
抵抗が増大したり、不要なスプリアス振動を発生
させたりすることを防止でき、信頼性の高いチツ
プ状圧電振動部品を製造できる。しかも、圧電振
動部品の組立てにあたつては、圧電振動エレメン
トをケース内にラフに挿入でき、加えて、導電ペ
イント、導電ペースト、はんだ、導電接着剤等の
導電性固着材を用いることができるので、圧電振
動部品の組立てが極めて簡単になる。特に、機械
による自動組立ても容易にすることができる。

さらに、凹部は、ケース内に存在する圧電振動
エレメントの端部を、それ自身で案内してその中
に受入れる作用を果たし、圧電振動エレメントの
端部を凹部に受け入れた後は、導電性固着材によ
つて圧電振動エレメントのキヤツプに固定され、
電気的に接続される。したがつて、キヤツプの形
状を簡略にできると共に当該チツプ状圧電振動部
品の組立てを一層容易にできる。しかも、圧電振
動エレメントを非平行にすればよいので、この凹
部は少なくとも一方のキヤツプに設けえば足り、
一方のキヤツプだけに凹部を設けた場合には、キ
ヤツプの構造がより簡略となり、凹部の設けられ
ていないキヤツプはラフにケースへ被せることが
でき、組立てがより容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の背景となるかつこの発明に
利用され得る圧電振動エレメントの一例を示す斜
視図である。第２図はこの発明の背景となるチツ
プ状圧電振動部品の一例を示す断面図解図であ
る。第３Ａ図および第３Ｂ図はこの発明の一実施
例を示す図であり、第３Ａ図がその断面図解図
を、第３Ｂ図がその外観斜視図をそれぞれ示す。
第４図および第５図は、それぞれこの発明の別な
実施例を示す断面図解図である。第６Ａ図および
第６Ｂ図は第５図に示すチツプ状圧電振動部品を
作る過程を示す図解図である。 図において、１は圧電振動エレメント、１１
１，１２１は振動電極、１１３，１２３は引出電
極、２はケース、３１，３２はキヤツプ、３１
１，３１２，３２２は突出部、３１１ａ，３１２
ａ，３２２ａは凹部、４１，４２は導電性固着材
を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １対の振動電極が形成されたエネルギーとじ
   こめ型圧電振動エレメント、 その両端部に開口が形成され、その中に前記圧
   電振動エレメントが収納される筒状のケース、 前記ケースの両端開口に被せられるために、導
   電材料の薄板で形成されたキヤツプ、 圧電振動エレメントの端部を受け入れて圧電振
   動エレメントをケース内で非平行に傾かせるため
   の、少なくとも一方のキヤツプの内面に設けられ
   た凹部、 前記圧電振動エレメントの１対の振動電極のそ
   れぞれを対応の前記キヤツプに電気的に接続し、
   圧電振動エレメントをケース内面と非平行状態で
   固定するための導電ペイント、導電ペースト、は
   んだ、導電接着剤等の導電性固着材を備えた、チ
   ツプ状圧電振動部品。