JPH10209791A - 圧電部品用端子およびその圧電部品用端子を備えた圧電部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周波数特性や群遅延特性におけるリップル不
良を防止し、圧電部品の電気的特性を安定にすることが
できる、圧電部品用端子およびその圧電部品用端子を備
えた圧電部品を提供する。 【解決手段】 圧電部品用端子２４は、金属素材からな
る第１の接触片２４ａおよび第２の接触片２４ｂを張り
合わせた積層構造を有する接触片部２５を含む。第１の
接触片２４ａと第２の接触片２４ｂとの間には、潤滑材
１００が付与される。潤滑材１００は、金属元素と水素
結合しやすい親水基１０２と、親水基１０２の数倍以上
の長さで直鎖状の親油基１０４とを有し、親油基１０４
は、第１の接触片２４ａと第２の接触片２４ｂとの間の
金属素材表面に対して遠ざかっていこうとする角度にな
りやすい分子構造になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は圧電部品用端子お
よびその圧電部品用端子を備えた圧電部品に関し、特
に、金属素材からなる接触片を重ね合わせて積層構造と
した接触片部を有し、たとえば入力端子，出力端子，内
部接続端子およびアース端子などに用いるのに適した圧
電部品用端子およびその圧電部品用端子を備えた圧電部
品に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８はこの発明の背景となる従来の圧電
部品用端子が用いられた圧電部品の一例を示す断面図解
図であり、図９は図８に示す圧電部品に用いられる出力
端子を示す斜視図である。この従来例では、圧電部品の
一例としてのたとえばラダー形フィルタについて説明す
る。このラダー形フィルタ１は、箱状の樹脂製ケース２
を含む。ケース２の下端には、その開口部を閉じる蓋３
が設けられる。ケース２の中には、たとえば４つの圧電
共振子４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、および、それらの圧電
共振子４ａ〜４ｄ間を接続する端子として、入力端子５
ａ，中継端子５ｂ，アース端子５ｃ，出力端子５ｄ，ば
ね端子５ｅなどが設けられる。

【０００３】アース端子５ｃと、出力端子５ｄと、中継
端子５ｂの一方の接触片部６ｂとは、たとえば断面Ｕ字
状に折り曲げられてなる折り曲げ端子として形成され
る。この場合、たとえば出力端子５ｄを例に挙げて説明
すると、図９に示すように、出力端子５ｄは、たとえば
略方形の非折り曲げ部分５ｄ１を含む。非折り曲げ部分
５ｄ１には、その端部から外方に真っ直ぐ延びて、外部
接続部としての脚部７ｄが形成される。また、出力端子
５ｄには、非折り曲げ部分５ｄ１とわずかな間隔を隔て
て略平行に対向する折り曲げ部分５ｄ２が形成される。
この折り曲げ部分５ｄ２は、たとえば折り曲げ加工など
で折り曲げられることにより形成される。さらに、非折
り曲げ部分５ｄ１および折り曲げ部分５ｄ２の外方面に
は、それぞれ、圧電共振子４ｃおよび４ｄの主面に圧接
される突起部８が形成される。

【０００４】同様にして、アース端子５ｃは、非折り曲
げ部分５ｃ１，折り曲げ部分５ｃ２および突起部８を有
する折り曲げ端子として形成される。また、中継端子５
ｂの一方の接触片部６ｂは、非折り曲げ部分６ｂ１，折
り曲げ部分６ｂ２および突起部８を有する折り曲げ端子
として形成される。さらに、入力端子５ａおよび中継端
子５ｂの他方の接触片部６ｃにも、それぞれ、圧電共振
子４ａおよび４ｄの一方主面に圧接される突起部８が設
けられる。

【０００５】このラダー形フィルタ１では、たとえば出
力端子５ｄの非折り曲げ部分５ｄ１と折り曲げ部分５ｄ
２との間に、たとえばシリコーンゴムなどの樹脂シート
９が設けられている。この樹脂シート９は、外部からの
衝撃による圧電共振子４ａ，４ｂ，４ｃおよび４ｄの保
護のために、垂直方向の応力による衝撃緩衝材として、
設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のラダー形フィルタ１では、製品自身の落下や
強打などによる圧電共振子の保護には樹脂シート９が有
効であったが、外部からの物理的応力や圧電共振子自体
の振動により、周波数特性や群遅延特性にリップル不良
が発生する場合があった。すなわち、端子折り曲げ部分
の並行方向の振動阻害が残留し、圧電体素子と端子折り
曲げ部分との間に圧電振動以外のアンバランスな振動が
合成される。そのため、周波数特性や群遅延特性にリッ
プル不良が発生し、品位を下げるといった問題があっ
た。このようなリップル不良、つまり、フィルタ帯域内
に発生する周波数特性の波形歪みは、群遅延特性および
位相特性を乱し、このラダー形フィルタ１が通信機器に
使用されると、復調歪み率が悪化し受信音声が歪んだ
り、デジタル通信機器ではビットエラーを誘発し、デー
タ通信トラブルとなるなどの不都合があった。

【０００７】それゆえに、この発明の主たる目的は、周
波数特性や群遅延特性におけるリップル不良を防止し、
電気的特性を安定にすることができる圧電部品用端子お
よびその圧電部品用端子を備えた圧電部品を提供するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、金属素材か
らなる第１の接触片および第２の接触片を重ね合わせて
積層構造とした接触片部と、第１の接触片および第２の
接触片のそれぞれに形成される突起と、第１の接触片と
第２の接触片との間に付与される潤滑材とを含み、潤滑
材は、金属元素と水素結合しやすい親水基、および、金
属元素と水素結合した部位から直鎖状で少なくとも親水
基の数倍以上の長さの親油基を有し、親油基は、第１の
接触片と第２の接触片との間の金属素材表面に対して遠
ざかっていこうとする角度になりやすい分子構造である
ことを特徴とする、圧電部品用端子である。潤滑材は、
全体が環状の分子構造を有するものを除く非イオン系の
表面活性剤で形成されるとよい。また、潤滑材は、全体
が環状の分子構造を有するものを除く高級脂肪酸エステ
ルで形成されるとよい。さらに、この発明は、上述した
圧電部品用端子が設けられたことを特徴とする圧電部品
である。

【０００９】

【作用】潤滑材は、第１の接触片と第２の接触片との間
に発生する振動のアンバランスをなくす。このことで、
部品外部または圧電素子から伝搬してくるノイズがあっ
た場合に、第１の接触片と第２の接触片との間で振動が
不安定とならない。

【００１０】

【発明の効果】この発明によれば、第１の接触片と第２
の接触片との間に潤滑材を保持させることにより、第１
の接触片と並行に対向している第２の接触片の振動阻害
を防止することができる。すなわち、部品外部からの応
力や圧電素子からの振動により、第１の接触片と第２の
接触片との間に発生する合成振動を自由にすることがで
きる。そのため、外部からの衝撃や振動に起因する波形
歪みを少なくし、圧電素子と端子との間で発生していた
歪み特性が軽減される。したがって、周波数特性および
群遅延特性上に発生するリップル不良を防止することが
でき、メイン周波数での電気的特性に悪影響を及ぼすこ
とがなく、製品の品位が高められる。

【００１１】すなわち、この発明によれば、周波数特性
や群遅延特性におけるリップル不良を防止し、電気的特
性を安定にすることができる圧電部品用端子およびその
圧電部品用端子を備えた圧電部品が得られる。

【００１２】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）はこの発明の実施の形
態の一例を示す分解斜視図であり、図１（Ｂ）はその等
価回路図であり、図２はその断面図解図である。以下に
示す発明の実施の形態例では、この発明にかかる圧電部
品用端子を備えた圧電部品の一例としてのラダー形フィ
ルタについて説明する。

【００１４】このラダー形フィルタ１０は、たとえば液
晶ポリマーなどの樹脂やセラミックス等で形成されるケ
ース１２を含む。ケース１２は、たとえば断面略コ字状
に形成され、開口部１２ａを有する。ケース１２の中に
は、たとえば４つの圧電素子１４，１６，１８および２
０が設けられる。これらの圧電素子１４，１６，１８お
よび２０は、それぞれ、その表面および裏面に電極を設
けた周知のものである。さらに、ケース１２の中には、
入力端子２２および出力端子２４と、中継端子２６と、
アース端子２８と、たとえば十字形状の板ばねからなる
ばね端子３０が設けられる。これらの各端子２２，２
４，２６，２８および３０は、それぞれ、金属素材で形
成される。

【００１５】入力端子２２は、たとえば矩形状の接触片
部２２ａと、外部接触部２２ｂと、接触片部２２ａの一
方主面に形成される突起２２ｃとを有する。突起２２ｃ
は、圧電素子１４の上面に圧接される。

【００１６】出力端子２４は、例えば矩形状の第１の接
触片２４ａおよび円形状の第２の接触片２４ｂを重ね合
わせて積層構造とした接触片部２５と、第１の接触片２
４ａ，第２の接触片２４ｂのそれぞれに形成される突起
２４ｄ，２４ｅと、外部接触部２４ｃとを有する。突起
２４ｄは、図２に示すように、圧電素子１８の下面に圧
接され、突起２４ｅは圧電素子２０の上面に圧接され
る。

【００１７】さらに、出力端子２４の接触片部２５に
は、第１の接触片２４ａと第２の接触片２４ｂとの間
に、潤滑材１００が付与される。この場合、潤滑材１０
０は、たとえば図３（Ｃ）に示すように、第１の接触片
２４ａにおいて第２の接触片２４ｂの円周付近と対応す
る部分か、あるいは、たとえば図３（Ｄ）に示すよう
に、第１の接触片２４ａにおいて第２の接触片２４ｂの
突起くぼみ部Ｒを除いた部分と対応する部分全面に、目
視して判別できる程度の量以上付与される。

【００１８】この潤滑材１００は、たとえば図４，図５
（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、金属元素と水素
結合しやすい親水基１０２と、金属元素と水素結合した
部位から直鎖状で少なくとも親水基１０２の数倍以上の
長さの親油性の官能基（以下、親油基という）１０４と
を有する。この親油基１０４は、第２の接触片２４ｂ
と、第１の接触片２４ａとの間の端子表面、すなわち、
その金属素材表面に対して、遠ざかっていこうとする角
度になりやすい分子構造となっている。

【００１９】この潤滑材１００は、全体としての分子構
造が環状構造を有するものを除く非イオン系の表面活性
剤、および、全体としての分子構造が環状構造を有する
ものを除く高級脂肪酸エステルなどで形成される。な
お、この発明の実施の形態例では、潤滑材１００とし
て、たとえばポリエチレングリコール脂肪酸エステルお
よびポレエチレングリコールアルキルエーテルなどの非
イオン活性剤が用いられる。

【００２０】中継端子２６は、図３（Ｂ）に示すよう
に、矩形状の第１の接触片２６ａおよび円形状の第２の
接触片２６ｃを重ね合わせて積層構造とした接触片部２
７ａと、１つの接触片２６ｂからなる接触片部２７ｂ
と、中継片部２６ｄと、第１の接触片２６ａ，第２の接
触片２６ｃ，接触片２６ｂのそれぞれに形成された３つ
の突起２６ｅ，２６ｆ，２６ｇとを有する。突起２６ｆ
は、図２に示すように、圧電素子１４の下面に圧接さ
れ、突起２６ｅは圧電素子１６の上面に圧接され、突起
２６ｇは圧電素子２０の下面に圧接される。さらに、中
継端子２６の接触片部２７ａには、上述した出力端子２
４の接触片部２５に付与された潤滑材１００と同様に、
すなわち、同じ構造，配置の仕方で、第１の接触片２６
ａと第２の接触片２６ｃとの間に潤滑材１００が付与さ
れる。

【００２１】アース端子２８は、矩形状の第１の接触片
２８ａおよび円形状の第２の接触片２８ｂを重ね合わせ
て積層構造とした接触片部２９と、外部接続部２８ｃ
と、第１の接触片２８ａ，第２の接触片２８ｂのそれぞ
れに形成された突起２８ｄ，２８ｅとを有する。突起２
８ｄは、図２に示すように、圧電素子１８の上面に圧接
され、突起２８ｅは圧電素子１６の下面に圧接される。
さらに、アース端子２８の接触片部２９には、上述した
出力端子２４の接触片部２５および中継端子２６の接触
片部２７ａに付与された潤滑材１００と同様に、すなわ
ち、同じ構造，配置の仕方で、第１の接触片２８ａと第
２の接触片２８ｂとの間に潤滑材１００が付与される。

【００２２】ばね端子３０は、圧電素子１４，１６，１
８および２０と、入力端子２２，出力端子２４，中継端
子２６およびアース端子２８との間に適度の圧接力を発
生させるために、ケース１２と中継端子２６の接触片２
６ｂとの間に挟持される。

【００２３】圧電素子１４，１６，１８，２０、入力端
子２２、出力端子２４、中継端子２６、アース端子２８
およびばね端子３０は、ケース１２の開口部１２ａから
挿入されて、配置される。また、ケース１２の段部１２
ｂには、絶縁紙３２がセットされる。

【００２４】入力端子２２の外部接触部２２ｂの一端
と、出力端子２４の外部接触部２４ｃの一端とは、それ
ぞれ、ケース１２の開口部１２ａから外部に引き出され
る。そして、入力端子２２の外部接触部２２ｂおよび出
力端子２４の外部接触部２４ｃが引き出されたケースの
開口部１２ａは、たとえばエポキシ樹脂などからなるシ
ール材３４により、封止される。

【００２５】また、アース端子２８の外部接触部２８ｃ
は、ケース１２の開口部１２ａの反対側に設けられたス
リット３６から引き出される。アース端子２８の外部接
触部２８ｃが引き出されるスリットの周縁部は、たとえ
ばエポキシ樹脂などからなるシール材３８により封止さ
れる。

【００２６】さらに、入力端子２２，出力端子２４およ
びアース端子２８の外部接触部２２ｂ，２４ｃおよび２
８ｃは、シール材３４の硬化後、ケース１２の側面およ
び底面に沿って折り曲げられ、表面実装タイプとされ
る。なお、各外部接続部２２ｂ，２４ｃ，および２８ｃ
は、ケース１２の底面に沿って折り曲げる以外に、底面
と同一面で外方へ折り曲げても表面実装可能である。

【００２７】図１（Ｂ）は、図１（Ａ）および図２に示
すラダー形フィルタ１０の等価回路図である。入力端子
２２と出力端子２４との間には、圧電素子１４および２
０が直列に接続される。また、入力端子２２と出力端子
２４との間には、圧電素子１６および１８が並列に接続
される。この場合、圧電共振子１４，２０と圧電素子１
６，１８とが交互に接続され、ラダー構造を形成してい
る。

【００２８】このラダー形フィルタ１０では、特に、出
力端子２４の第１の接触片２４ａと第２の接触片２４ｂ
との間、中継端子２６の接触片部２７ａの第１の接触片
２６ａと第２の接触片２６ｃとの間、および、アース端
子２８の第１の接触片２８ａと第２の接触片２８ｂとの
間に、それぞれ、潤滑材１００が付与されているため、
それらの間での振動阻害が抑制される。この場合、ノー
ド点以外を保持している端子接触点での振動のアンバラ
ンスをなくせる。また、外部からの応力や衝撃が加わっ
た時に、圧電素子１４，１６，１８，２０および各端子
２２，２４，２６，２８，３０間で発生する歪み特性が
軽減される。すなわち、出力端子２４，中継端子２６お
よびアース端子２８において、積層構造を有する接触片
部の第１の接触片と第２の接触片との間に潤滑材１００
を保持させることにより、それらの端子における接触片
部の第１の接触片および第２の接触片間の振動を自由に
することができ、振動のアンバランスを是正することが
できる。

【００２９】そのため、このラダー形フィルタ１０で
は、たとえば図６に示すように、周波数特性や群遅延特
性に発生する不良リップルを防止できる。それに対し
て、潤滑材１００が形成されていない図８に示す従来の
ラダー形フィルタでは、外部からの物理的応力や圧電素
子１４〜２０自体の振動により、たとえば図７に示すよ
うに、周波数特性や群遅延特性に不良リップルが発生し
ている。この場合、端子の折り曲げ部分と非折り曲げ部
分との間に振動が発生し、圧電素子と端子の折り曲げ部
分との間に、圧電振動以外の振動が合成されるため、周
波数特性や群遅延特性に不良リップルが発生し、製品の
品位を下げている。

【００３０】この潤滑材１００は、たとえば図４で言う
と、第１の接触片２４ａおよび第２の接触片２４ｂ間の
端子表面の金属元素の銀と、潤滑材の成分の親水基１０
２とが結びつく。そのため、応力や重力により潤滑材１
００が第１の接触片２４ａと第２の接触片２４ｂとの間
から移動しにくく、その場所に固定されやすい。この場
合、通常、金属元素と親水基１０２との間で生じる水素
結合は、化合物を作る化学反応というよりも、物理反応
の一種であると考えられる。

【００３１】分子構造と金属表面の位置関係、立体化学
的な見地から、親水基１０２および直鎖状の親油基１０
４を有する潤滑材１００は、たとえば図５（Ｂ）に示す
ように、４５°を越えて９０°に近い角度で起立すると
考えらる。すなわち、第１の接触片２４ａ，第２の接触
片２４ｂを形成する金属素子表面の金属元素と水素結合
した潤滑材１００は、親水基１０２が水素結合した部位
から直鎖状で少なくとも親水基１０２の数倍以上の長さ
の親油基１０４を有し、かつ、その直鎖状の官能基１０
４が端子表面に対して遠ざかっていこうとする角度にな
りやすい分子構造を有するので、金属素子表面からなる
べく遠い距離、たとえば少なくとも数十オングストロー
ムの範囲内で潤滑材１００が保持される。

【００３２】次に、圧電部品用端子としてのたとえば出
力端子２４の接触片部２５を構成する第１の接触片２４
ａと第２の接触片２４ｂとの間に、潤滑材１００を付与
する方法について幾つか説明する。１つの方法として
は、金属素材にプレス加工して出力端子２４を製作する
際、工作油に潤滑材１００を予め添加しておき、その工
作油を金属素材の表面上に塗布してから、プレス加工を
施す方法である。この場合、まず、たとえば平面状の金
属素材が準備され、たとえば第１の接触片２４ａと外部
接触部２４ｃとが一体的になった形状、および、第２の
接触片２４ｂの形状に、それぞれプレス機などによって
切断される。このようにして得られた第１の接触片２４
ａの所定の部分に潤滑材１００が塗布されている。次
に、第２の接触片２４ｂがたとえば圧着などの方法によ
り貼り合わされ、出力端子２４として形成される。この
とき、金属素材の表面に塗布された工作油は、第１の接
触片２４ａと第２の接触片２４ｂとの隙間に配設される
こととなる。つまり、出力端子２４の接触片部２５にお
いて、第１の接触片２４ａと第２の接触片２４ｂとの間
に、潤滑材１００が付与される。他の方法としては、有
機溶剤などに潤滑材１００を添加しておき、その中に成
形済みのたとえば出力端子２４の接触片部２５を浸漬さ
せて、第１の接触片２４ａと第２の接触片２４ｂとの隙
間に工作油を注入させる方法、あるいは、有機溶剤など
に潤滑材１００を添加したものをたとえばノズルなどで
吹き付けて注入する方法などがある。さらに、他の方法
としては、潤滑材１００を直接または溶剤などで希釈し
て、それをシリンジなどを用いて、強制的に第１の接触
片と第２の接触片との間に注入する方法もある。

【００３３】上述の発明の実施の形態例のラダー形フィ
ルタ１０では、積層構造を有する接触片部の第１の接触
片と第２の接触片との間に潤滑材が付与された圧電部品
用端子を出力端子，中継端子およびアース端子として用
いたが、この圧電部品用端子は、上述した端子以外に
も、たとえば入力端子等として用いてもよく、また、１
つの端子にのみ用いるようにしてもよい。その場合、圧
電部品用端子は、それを出力端子として用いるのが最も
効果的である。また、ケース１２の材質は、液晶ポリマ
ーやセラミックスに限定されるものではなく、耐熱性の
あるものであれば、その他の樹脂、金属などの材料を用
いることもできる。さらに、シール材３４および３８と
しては、エポキシ樹脂に限らず、たとえばウレタン樹
脂，シリコーン樹脂およびＵＶ硬化樹脂などを用いても
よい。なお、上述の発明の実施の形態例では、たとえば
ラダー形フィルタに適用される圧電部品用端子について
説明したが、本発明にかかる圧電部品用端子は、ラダー
形フィルタに適用されるものに限定されるものではな
く、それ以外の圧電部品についても、適宜、適用され得
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の一例を示し、（Ａ）は
その分解斜視図であり、（Ｂ）はその等価回路図であ
る。

【図２】図１に示すラダー形フィルタの断面図解図であ
る。

【図３】図１および図２に示すラダー形フィルタに用い
られる圧電部品用端子を示し、（Ａ）はその出力端子を
示す斜視図であり、（Ｂ）はその中継端子を示す斜視図
であり、（Ｃ），（Ｄ）は潤滑材の付与状態を示す図解
図である。

【図４】図１および図２に示すラダー形フィルタに用い
られる圧電部品用端子の接触片部における第１の接触片
および第２の接触片間に付与される潤滑材を示す図解図
である。

【図５】図４に示す潤滑材の保持機構を示す図解図であ
る。

【図６】この発明の圧電部品用端子が用いられたラダー
形フィルタのフィルタ特性を示すグラフである。

【図７】従来の圧電部品用端子が用いられたラダー形フ
ィルタのフィルタ特性を示すグラフである。

【図８】この発明の背景となる従来の圧電部品用端子が
用いられた圧電部品の一例を示す断面図解図である。

【図９】図８に示す圧電部品に用いられる出力端子を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 圧電フィルタ １２ ケース １２ａ 開口部 １２ｂ 段部 １４，１６，１８，２０ 圧電素子 ２２ 入力端子 ２４ 出力端子 ２５，２７ａ，２７ｂ，２９ 接触片部 ２６ 中継端子 ２８ アース端子 ２２ａ，２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２
８ｂ 接触片 ２２ｂ，２４ｃ，２８ｃ 外部接触部 ２２ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２６ｅ，２６ｆ，２８ｄ，２
８ｅ 突起 ３０ ばね端子 ３２ 絶縁紙 ３４，３６ シール材 １００ 潤滑材 １０２ 親水基 １０４ 親油性を有する官能基（親油基）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０３Ｈ 9/58 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｃ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属素材からなる第１の接触片および第
   ２の接触片を重ね合わせて積層構造とした接触片部と、
   前記第１の接触片および前記第２の接触片のそれぞれに
   形成される突起と、前記第１の接触片と前記第２の接触
   片との間に付与される潤滑材とを含み、 前記潤滑材は、金属元素と水素結合しやすい親水基、お
   よび、前記金属元素と水素結合した部位から直鎖状で少
   なくとも前記親水基の数倍以上の長さの親油基を有し、
   前記親油基は、前記第１の接触片と前記第２の接触片と
   の間の前記金属素材表面に対して遠ざかっていこうとす
   る角度になりやすい分子構造であることを特徴とする、
   圧電部品用端子。
2. 【請求項２】 前記潤滑材は、全体が環状の分子構造を
   有するものを除く非イオン系の表面活性剤で形成され
   る、請求項１に記載の圧電部品用端子。
3. 【請求項３】 前記潤滑材は、全体が環状の分子構造を
   有するものを除く高級脂肪酸エステルで形成される、請
   求項１に記載の圧電部品用端子。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載の圧電部品用端子を含む、圧電部品。