JPS6169208A - メカニカルフイルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、縦梁１次振動モード方式のメカニカルフィル
タの製造方法に係わり、特に周波数調整方法に関する。

メカニカルフィルタは振動損失が少なく、且つ温度に対
する安定度が高いので、広く使用されている。

しかし、メカニカルフィルタは、構成する材料の成分の
バラツキ、及び機械的寸法のバラツキに起因して、組立
て直後のフィルタ特性は所望の特性とは隔たっている。

よって、組立後に周波数調整を行うのが一般である。

この際、周波数調整の容易なメカニカルフィルタの製造
方法が要望されている。

〔従来の技ｆｌｉ　） 第３図は、従来の製造方法に係わる縦第１次振動モード
方弐のメカニカルフィルタの斜視図である。

第３図において、メカニカルフィルタの圧電振動子１０
と圧電振動子２０とは、長手方向の中心部の振動節部分
が支持線３により機械的に連結され、支持線３より離れ
た位置で、結合子４により機械振動の結合を行っている
。

圧電振動子１０は、短冊形の圧電セラミック板１１（材
料は例えばチタン酸ジルコイン酸鉛系磁器）の上面に、
薄い短冊形の上電極板１２（材料は例えば鉄−ニソケル
系合金）が接着され、下面には、上電極板１２と同形状
の下電極板１３が接着されている。

また、下電極板１３、の長手方向の中央部には、水平に
突出して、入出力端子の機能とメカニカルフィルタの保
持機能とを兼ねた下支持子１５が、また上電極板１２に
は入出力端子の機能を備えた上支持子１４が、それぞれ
設けられている。

一方、圧電振動子２０も圧電振動子１０とは支持線３に
対して対称の同形状で、短冊形の圧電セラミック板２１
の上面に、薄い短冊形の上電極板２２が接着され、下面
には、上電極板２２と同形状の下電極板２３が接着され
ている。

また、上電極板２２、及び下電極板２３の長手方向の中
央部には、圧電振動子１０とは反対方向に水平に突出し
て、上支持子２４、及び下支持子２５がそれ〆　　　　
　ぞれ設けられている。

なお、圧電セラミック板１１．２１は共に、厚さ方向に
残留分極を有する如く製造しである。

よって、例えば上支持子１４．下支持子１５に信号を印
加すると、圧電振動子１０は縦筒−次振動モードで振動
し、この振動が結合子４を介して圧電振動子２０を振動
させ、上支持子２４及び下支持子２５より、出力信号を
取り出すことができる。

この場合圧電振動子１０．２０の共振周波数ｆ、は下式
による。

ｒ、＝ｖＬ／２Ｌｚ ■、は圧電振動子の等価縦伝播速度 しＥは圧電振動子の等価振動子長 したがって、共振周波数ｆ、は、伝播速度ＶＬの変化、
及び等価振動子長し、の変化に対応して変する。

この伝播速度■、は、圧電セラミック板１１．２１、電
極板１２．１３，２２．２３の材料の成分のバラツキ、
及び圧電振動子１０．２０の製造のバラツキにより変動
する。よって、所望の共振周波数ｆを得るためには、圧
電セラミック振動子１１．２１の長さを調整しなければ
ならないことが多い。

従来は、下記の如くにしてこの周波数調整を実施してい
る。

圧電振動子の数量と、共振周波数との関係の度数分布曲
線より、圧電振動子１Ｏ１２０の共振周波数が、所望の
共振周波数以下となるように、振動子長りを設定し制作
する。そして、圧電セラミック板ＩＬ　２１の長手方向
の中心に、支持線３が位置するように、下電極板１３．
２３．上電極板１２．２２を半田付は接着している。

このように組立構成し、圧電セラミック板１１の長手方
向の端面１６．１７、及び圧電セラミック仮２１の長手
方向の端面２６．２７を交互に少しづつ、共振周波数を
測定しながら研磨し、最終的にそれぞれΔＬ／２　　研
磨して、所望振動子長り。になる如く調整している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来の調整方法は、それぞれの圧電セ
ラミック板の両端面をそれぞれ等分に研磨しなければな
らず、調整作業が複雑で、且つ困難であるばかりでな（
、支持線の位置が、振動節からずれ、フィルタ特性が悪
化しやすいという問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来の問題点は、圧電セラミック板の全長をＬとし
た時、該圧電セラミック板の長手方向の基準端面より、
該振動子の中央部に設けた支持線までの長さを、（Ｌ−
ΔＬ）ｘｉ／２になる如くに構成し、該基準端面とは反
対側の該圧電セラミック板の端面をほぼΔＬだけ研磨し
、周波数調整を行う本発明の手段により解決される。

〔作用〕

上記本発明の手段は、製造等のバラツキに起因する圧電
振動子の数量と共振周波数との関係の度数分布曲線より
、所望の圧電セラミック板全長りを設定制作し、該圧電
セラミック板の長手方向の一方の端面を基準端面とし、
該基準端面より、振動子の中央部に設けた支持線までの
長さを、（し−ΔＬ）×１／２になる如くに組立構成し
、その後、該基準端面とは反対側の該圧電セラミック板
の端面をΔＬだけ研磨し、圧電セラミック板の全長を所
望の長さまで縮める方法であって、一方の端面のみの研
磨により周波数調整が容易にできる。

また、支持線の位置が、中心点である振動節からずれる
恐れがなく、良好なフィルタ特性が得られる。

〔実施例〕

以下図示実施例により、本発明の要旨を具体的−に説明
する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す
。

第１図は、本発明の１実施例の製造方法を示すメカニカ
ルフィルタの斜視図であり、第２図は、製造のバラツキ
と共振周波数との関係を示す度数分布図である。

第２図の縦軸は振動子の個数を、横軸は共振周波数を示
し、周波数調整前の振動子は、圧電振動子の製造のバラ
ツキに起因するその度数分布曲線Ｃはほぼ正規分布であ
る。またこの度数分布曲線や１　　　　Ｃの共振周波数
の中心値はｆｅｓその３σの値はΔｆである。

また、圧電振動子１０．２０の期待する共振周波数は、
この中心値ｆＣから３σだけ高い周波数ｆ０であり、中
心値［Ｃに対応する振動子の長さはしてある。

第１図において、圧電セラミック板１１．２１の全長り
は、第２図の度数分布曲線Ｃのｆｏの値、即ち所望の共
振周波数ｆ。からΔｆだけ下がった周波数となるような
長さに設定し、製作しである。なお、この全長りが所望
の振動子長Ｌ０よりも長いことは勿論である。

また、圧電セラミック板１１．２１のそれぞれの同方向
の長手方向の端面を選択して、基（＄端面１８゜基準端
面２８としている。

圧電セラミック仮１１に上電極板１２、下電極板１３を
取付け、また、圧電セラミック板２１に上電極板２２、
下電極板２３を取付るにあたり、基準端面１８゜２８よ
り支持線３迄の長さＬｌを、所望の振動子長し。

の１／２になるよう組立構成しである。

この如くに構成した後に、圧電セラミック板１１の基準
端面１８とは反対側の端面１９、及び圧電セラミック仮
２１の基準端面２８とは反対側の端面２９を、交互に少
しづつ、共振周波数を測定しながら研摩し、最終的には
それぞれΔＬ研磨して、全長を所望の振動子長Ｌ０に仕
上げる。

このような製造方法であるので、支持線３の位置が、振
動節からずれることがない。また、圧電セラミック板の
それぞれの一方の端面を研磨するだけで、周波数調整が
極めて容易である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、支持線から圧電セラミッ
ク板の基準端面までの長さを、所定の長さに設定固定し
、他方の端面のみを研磨し周波数調整を実施することに
より、周波数調整作業が簡単容易で、且つ支持線の位置
が振動節からずれことがなく、良好なフィルタ特性が得
られるという実用上で優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例の製造方法を示すメカニカ
ルフィルタの斜視図、 第２図は、製造のバラツキと共振周波数との関係を示す
度数分布図、 第３図は、従来の製造方法に係わるメカニカルフィルタ
の斜視図である。 図において、 ３は支持線、 ４は結合子、 １０、２０は圧電振動子、 １１、２１は圧電セラミック板、 １２、２２は上電極板、 １３、２３は下電極板、 １４、２４は上支持子、 １５、２５は下支持子、 １８、２８は基準端面、 １９、２９は端面をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 厚さ方向に残留分極を有する圧電セラミック板の上下の
   両側面に、電極板が接着されてなる圧電振動子が、少な
   くとも２個連結されてなるメカニカルフィルタの製造に
   あたり、圧電セラミック板の全長をＬとした時、該圧電
   セラミック板の長手方向の基準端面より、該振動子の中
   央部に設けた支持線までの長さを、（Ｌ−ΔＬ）×１／
   ２になる如くに構成し、該基準端面とは反対側の該圧電
   セラミック板の端面をほぼΔＬだけ研磨し、周波数調整
   を行うことを特徴とするメカニカルフィルタの製造方法
   。