JPH0718170Y2 - 水晶発振器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は，例えばレーダ送受信装置で，基準信号の発
生を目的として実装される水晶発振器の防振，防音構造
に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来の水晶発振器を示す断面図であり，図にお
いて（１）はその内部に水晶片（２）が組み込まれた楕
円長柱型パッケージ（なお，市場においては一般にNc-1
8型パッケージと呼ばれている）の水晶振動子，（３）
は上記水晶振動子（１）を電気接続する振動子プリント
基板，（４）はその内部に上記水晶振動子（１）と上記
振動子プリント基板（３）が組み込まれた振動子ケー
ス，（５）は上記振動子ケース（４）を電気接続すると
共に発振回路を有する発振器プリント基板，（６）は上
記振動子ケース（４），発振器プリント基板（５）等を
組み込むと共に外殻を形成する発振器ケース，（７）は
カバー，（８）は振動外力を減ずる為の防振ゴム，
（９）は取付シャーシである。

従来の水晶発振器は上記のように構成され，たとえばレ
ーダ送受信装置が据付けられた艦船より上記取付シャー
シ（９）に加わった振動外力は上記防振ゴム（８）によ
り減じられ，最終的には上記水晶片（２）に加わる外力
を最小限に抑えるようになっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

水晶発振は，逆圧電現象により水晶片に厚みすべり振
動，輪郭すべり振動，屈曲振動等のひずみ振動を発生さ
せることで成り立っており，水晶発振器の水晶片に振
動，騒音等の外乱が加わると，水晶発振器としての重要
な性能である周波数安定度の低下を招くことになる。

これはレーダ送受信装置としては，たとえば移動目標と
固定物体との識別機能の低下等，装置性能への影響に直
結するため，一般に水晶発振器は耐振等の対策が，その
実装設計において必要とされることが多い。

ところで，上記のような従来の水晶発振器では，以下に
述べる問題点を有している。

まず，艦船にレーダ送受信装置を搭載したような場合
は，振動外力の周波数範囲がたとえば約10〜25Hzと狭
い。そのため防振ゴムを含む系の共振周波数は約５〜7H
z,もしくは約35Hz以上とすればよく振動外力は水晶発振
器に増幅されて入力されるようなことはない。又，振動
の加速度そのものもそれほど大きな値でないので水晶発
振器にとって性能低下を招くことはそれほどない。

ところが，戦車とか航空機に搭載するような場合，その
振動外力の周波数範囲はたとえば７〜400Hzあるいは５
〜2000Hzといった広いものとなり，且つ振動の加速度も
たとえば5Gというように大きなものとなる。

このため，上記の従来の水晶発振器に用いていたような
防振ゴムでは振動外力との共振状態が発生し，装置とし
ての性能低下を招くため改善が望まれていた。

また，従来の水晶発振器においては騒音からの保護とい
う点で無防備であった。音による影響は水晶片にとって
みれば振動による影響と同じメカニズムであり，戦車や
航空機内のエンジン音，風切り音，装置内の他の各機器
に実装された冷却ファン等の回転体からの騒音に対し，
発振器ケースに防音材を貼り付けるような保護策では解
決しきれないため，やはり同様に改善が望まれていた。

この考案は，かかる問題点を解決するためになされたも
ので，周波数範囲が広く加速度が大きな振動外力や騒音
といった環境条件に対しても，その周波数安定度の低下
を招くことのない耐環境性に優れた水晶発振器を得るこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決する為の手段〕

この考案に係る水晶発振器は，水晶振動子を振動子プリ
ント基板に，又振動子ケースを発振器プリント基板に対
し，それぞれ弾性体により弾性支持する構造としたもの
である。

〔作用〕

この考案においては，振動子ケース及び水晶振動子を覆
っている弾性体の高い減衰率により，発振器プリント基
板及び振動子プリント基板まで伝達されてきた振動外力
が，そこで２段階にわたって減じられることになる。

また，水晶発振器周囲から飛び込んできた騒音も，振動
子ケース及び水晶振動子の所で２段階にわたって弾性体
が減衰遮蔽壁となってそのエネルギーが減じられること
になる。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例を示す断面図であり，
（１）〜（７）及び（９）は上記従来装置と全く同一の
ものである。

（10）は，上記水晶振動子（１）の周囲全面を覆い，且
つ上記水晶振動子（１）と振動子プリント基板（３）の
間に充填されている弾性体Ａである。上記水晶振動子
（１）は，内部の水晶片（２）が上記振動子プリント基
板（３）と平行を成す向きになるように取付けられてい
る。

（12）は上記水晶振動子（１）の接続ピンと上記振動子
プリント基板（３）を電気接続する接続ワイヤＡであ
る。上記弾性体Ａ（10）は，上記水晶振動子（１）の接
続ピンの周囲や上記接続ワイヤＡ（12）の周囲を包むよ
うに充填されている。

（13）は，上記振動子ケース（４）の周囲全面を覆い，
且つ上記振動子ケース（４）と発振器プリント基板
（５）の間に充填されている弾性体Ｂである。（14）は
上記振動子ケース（４）の接続ピンを貫通させるために
設けられたプリント基板穴である。（15）は上記振動子
ケース（４）の接続ピンと上記発振器プリント基板
（５）を電気接続する接続ワイヤＢである。上記弾性体
Ｂ（13）は，上記振動子ケース（４）の接続ピンの周囲
や上記接続ワイヤＢ（15）の部分を包むように充填され
ている。（16）は水晶発振器全体の固定ネジである。

上記のように構成された水晶発振器においては，上記水
晶振動子（１）及び振動子ケース（４）と上記振動子プ
リント基板（３）及び発振器プリント基板（５）の間の
唯一の直接接続部位である上記接続ワイヤＡ（12）及び
接続ワイヤＢ（15）は振動伝達を最小に抑えるように高
柔軟性を有する材料（たとえばリボンワイヤ，細い単
線）を用いていること，及び上記水晶振動子（１）及び
振動子ケース（４）が上記振動子プリント基板（３）及
び発振器プリント基板（５）との間に介在している高い
振動減衰率を有する（たとえばシリコンゴム）上記弾性
体Ａ（10）及び弾性体Ｂ（13）により弾性支持された状
態となっていること，以上の２点により上記振動子プリ
ント基板（３）及び発振器プリント基板（５）まで伝達
されてきた振動外力は，まず上記弾性体Ｂ（13）の所で
減じられさらに上記弾性体Ａ（10）のところでも減じら
れることで,2段ダンパの効果により最少の振動レベルの
伝達にとどめられる。

また，水晶発振器周囲の空間から飛び込んでくる騒音に
対しても，上記弾性体Ｂ（13）及び弾性体Ａ（10）が２
重の減衰遮蔽壁となってエネルギーを減衰させ，上記水
晶片（２）への影響が抑制できることになる。

〔考案の効果〕

この考案は以上説明したとおり，水晶発振器内で水晶振
動子及び振動子ケースが振動子プリント基板及び発振器
プリント基板に対して，高い振動減衰率を有する弾性体
により，その周囲全面を覆われながら弾性支持されてい
るために，たとえば戦車や航空機に搭載され，周波数範
囲が広く，かつ加速度が大なる振動外力，及び装置周囲
からの騒音に対しても，その周波数安定度の低下を招く
ことのない耐環境性に優れた水晶発振器を得られるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す断面図，第２図は従
来の水晶発振器を示す断面図である。 図において，（１）は水晶振動子，（２）は水晶片，
（３）は振動子プリント基板，（４）は振動子ケース，
（５）は発振器プリント基板，（６）は発振器ケース，
（７）はカバー，（８）は防振ゴム，（９）は取付シャ
ーシ，（10）は弾性体A,（12）は接続ワイヤA,（13）は
弾性体B,（14）はプリント基板穴，（15）は接続ワイヤ
B,（16）は固定ネジである。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水晶振動子，上記水晶振動子を電気接続す
   る振動子プリント基板，上記水晶振動子と上記振動子プ
   リント基板間を電気接続する高柔軟性を有する接続ワイ
   ヤA,上記水晶振動子の周囲全面と接続ワイヤＡ全体を覆
   うように充填し，上記水晶振動子を上記振動子プリント
   基板に対し，弾性支持する弾性体A,その内部に上記水晶
   振動子と上記振動子プリント基板が組み込まれた振動子
   ケース，上記振動子ケースの接続ピンを貫通させるため
   のプリント基板穴を有し上記振動子ケースを電気接続す
   ると共に発振回路を有する発振器プリント基板，上記振
   動子ケースの接続ピンと上記発振器プリント基板間を電
   気接続する高柔軟性を有する接続ワイヤB,上記振動子ケ
   ースの周囲全面と上記接続ワイヤＢ全体を覆うように充
   填し，上記振動子ケースを上記発振器プリント基板に弾
   性支持する弾性体B,上記振動子ケースや上記発振器プリ
   ント基板等を組み込むと共に外殻を形成する発振器ケー
   スにて構成されたことを特徴とする水晶発振器。