JPS644369B2 - - Google Patents

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JPS644369B2
JPS644369B2 JP13738680A JP13738680A JPS644369B2 JP S644369 B2 JPS644369 B2 JP S644369B2 JP 13738680 A JP13738680 A JP 13738680A JP 13738680 A JP13738680 A JP 13738680A JP S644369 B2 JPS644369 B2 JP S644369B2
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JP
Japan
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crystal resonator
vibration
holding member
tuning fork
crystal
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JP13738680A
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Japanese (ja)
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JPS5761315A (en
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Katsuma Endo
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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Publication of JPS644369B2 publication Critical patent/JPS644369B2/ja
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/0504Holders; Supports for bulk acoustic wave devices
    • H03H9/0514Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps
    • H03H9/0519Holders; Supports for bulk acoustic wave devices consisting of mounting pads or bumps for cantilever

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  • 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、水晶振動子に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a crystal resonator.

本発明は、比較的低い共振周波数を有する水晶
振動子の共振周波数温度特性を改良すべき結合振
動タイプ水晶振動子のQ値を高くし、振動洩れを
有効に抑止し、耐衝撃性等の機械的特性を改善す
るものである。
The present invention aims to increase the Q value of a coupled vibration type crystal resonator that should improve the resonant frequency temperature characteristics of a crystal resonator having a relatively low resonant frequency, effectively suppress vibration leakage, and improve mechanical properties such as impact resistance. This improves the physical properties of the material.

電子時計の高精度化に伴い、その時間標準源で
ある水晶振動子の高精度化が注目されている。
As electronic clocks become more precise, attention is being focused on increasing the precision of the crystal oscillators that serve as their time standard sources.

現在、例えば腕時計に使用されている水晶振動
子は、32KHz程度の発振周波数を有する屈曲振動
の音叉型水晶振動子が、その低消費電流特性の
為、主流となつている。しかし、この屈曲振動モ
ード音叉型水晶振動子は、その周波数温度特性
が、0℃〜20℃の間で、15〜20ppmも変化し、現
在要請されている高精度水晶振動子用時間標準源
とは言い難い。一方、現存する高精度水晶振動子
として、厚み辷り振動をするATカツト水晶振動
子があり、かなり良好な3次曲線の周波数温度特
性を描くが、消費電流が高いばかりでなく、寸法
的にも大きい。
Currently, the mainstream of crystal resonators used in wristwatches, for example, is a tuning fork type crystal resonator with bending vibration, which has an oscillation frequency of about 32 KHz, due to its low current consumption characteristics. However, the frequency temperature characteristics of this bending vibration mode tuning fork type crystal resonator vary by 15 to 20 ppm between 0°C and 20°C, making it difficult to use as a time standard source for high-precision crystal resonators, which is currently required. It's hard to say. On the other hand, as an existing high-precision crystal oscillator, there is an AT-cut crystal oscillator that vibrates through the thickness, and although it draws a fairly good cubic curve frequency-temperature characteristic, it not only consumes a high current but also has a size problem. big.

このように、従来の水晶振動子は、二律背反し
ていたが、電子時計の高精度化の為には、この二
律背反していた周波数温度特性の改善と、発振周
波数低減に伴う、消費電流の両方の実現が必要で
ある。本発明において述べる屈曲振動モードと捩
り振動モードの結合を利用した音叉型水晶振動子
は、上記高精度化の為の周波数温度特性の改善と
消費電流低減の両方を実現するものであり、周波
数温度特性は、第1図に示す如く3次曲線を示
し、第1図に示す例では、0℃〜40℃の温度範囲
ではほとんど平らな温度特性を有しており、屈曲
振動モード、捩り振動モード共、主振動から二次
振動以上の高次振動を利用したものなど様々なも
のが存在する。
In this way, conventional crystal oscillators had trade-offs, but in order to improve the precision of electronic watches, it was necessary to improve both the frequency-temperature characteristics, which were trade-offs, and the current consumption due to the reduction of the oscillation frequency. It is necessary to realize this. The tuning fork type crystal resonator that utilizes the combination of the bending vibration mode and the torsional vibration mode described in the present invention achieves both the improvement of frequency temperature characteristics for the above-mentioned high precision and the reduction of current consumption. The characteristics show a cubic curve as shown in Figure 1, and the example shown in Figure 1 has almost flat temperature characteristics in the temperature range of 0℃ to 40℃, with bending vibration mode and torsional vibration mode. There are various types of vibrations, including those that utilize higher-order vibrations ranging from main vibration to secondary vibration.

以下、このような、屈曲振動モードと振り振動
モードの2つの振動モードの結合を利用して、周
波数温度特性を改善する音叉型水晶振動子を結合
振動水晶振動子と呼ぶ。
Hereinafter, a tuning fork type crystal resonator that improves frequency-temperature characteristics by utilizing the combination of two vibration modes, a bending vibration mode and a swing vibration mode, will be referred to as a coupled vibration crystal resonator.

水晶振動子は、一般に、Q値をもつて、その代
表特性を示し、水晶振動子が保持部材に保持され
る以前の水晶振動子単体のQ値は、水晶振動子を
ごく普通の作り方をすれば一般には、水晶が高弾
性材料であるが故に高い。
A crystal resonator generally has a Q value, which indicates its typical characteristics. In general, it is high because quartz is a highly elastic material.

しかし、水晶振動子は、それ単体としては使用
することは不可能であり、水晶振動子を保持部材
や電極取り出し部材等に取り付けたり、様々な収
納ケースに収納したりして、水晶ユニツトとする
ことにより、始めて、腕時計やその他の時間標準
源などにして使用可能となる。
However, it is impossible to use a crystal oscillator as a stand-alone unit; it can be attached to a holding member, an electrode extraction member, etc., or stored in various storage cases to form a quartz crystal unit. This allows it to be used as a wristwatch or other time standard source for the first time.

同様の事は、その他の静特性や、耐衝撃性等の
機械的特性についても同様であり、水晶振動子単
体の設計ばかりではなく、これを保持する保持構
造の設計も重要である。
The same holds true for other static properties and mechanical properties such as impact resistance, and it is important not only to design the crystal resonator alone, but also to design the holding structure that holds it.

本発明の目的は、ハーメチツクシールのリード
線と、このリード線の先端に接合した。L字状に
折り曲げた薄板状の保持部材の先端に結合振動水
晶振動子基部を接合する事により、上記に示す水
晶ユニツトとしてのQ値の向上、振動洩れの抑御
等静特性を向上させる事である。
The object of the present invention is to connect the lead wire of a hermetic seal and the tip of this lead wire. By joining the base of the coupled vibrating crystal unit to the tip of the thin plate-shaped holding member bent into an L shape, it is possible to improve the Q value of the crystal unit as described above and the static characteristics such as suppressing vibration leakage. It is.

また、本発明の他の目的は、保持部材として、
ハーメチツクシールのリード線とL字型薄板状保
持部材を用いる事により、水晶ユニツトとしての
耐衝撃性を各衝撃方向に対して向上させる事であ
る。
In addition, another object of the present invention is to use, as a holding member,
By using a hermetic seal lead wire and an L-shaped thin plate-like holding member, the impact resistance of the crystal unit can be improved in each impact direction.

本発明のさらに他の目的は、ハーメチツクシー
ルのリード線とL字型薄板材を保持部材として用
いる事により、水晶ユニツトとしての結合振動水
晶振動子を小型化する事である。
Still another object of the present invention is to downsize a coupled oscillating crystal resonator as a crystal unit by using the lead wire of the hermetic seal and the L-shaped thin plate material as a holding member.

以下、本発明の原理を具体的に説明する。 The principle of the present invention will be specifically explained below.

第2図は、本発明による結合振動水晶振動子の
構造を示すものである。第2図中1は結合振動水
晶振動子単体、2はハーメチツクシール、3はハ
ーメチツクシールのリード線、4はL字状の薄板
材、20は結合振動水晶振動子単体の保持部を示
すものである。
FIG. 2 shows the structure of a coupled vibration crystal resonator according to the present invention. In Figure 2, 1 is a single coupled vibrating crystal resonator, 2 is a hermetic seal, 3 is a lead wire of the hermetic seal, 4 is an L-shaped thin plate, and 20 is a holding part for the single coupled vibrating crystal resonator. This shows that.

また第3図は、第2図4に示すL字型薄板状部
材の展開図を示すものであり、点線は曲げ位置を
示すものである。
Further, FIG. 3 shows a developed view of the L-shaped thin plate member shown in FIG. 2, and the dotted line indicates the bending position.

さらに第4図は、第2図3に示すL字型薄板状
部材の部品完成図を示すものであり、第4図中5
はハーメチツクシールのリード線への接合部分、
6は結合振動水晶振動子単体基部への接合部分を
示すものである。又21はバネ板状部分である。
Further, FIG. 4 shows a completed view of the L-shaped thin plate member shown in FIG. 2, and 5 in FIG.
is the joint part of the hermetic seal to the lead wire,
Reference numeral 6 indicates a joint portion to the base of the coupled vibration crystal unit. Further, 21 is a spring plate-like portion.

さらに第5図,第6図は、L字型薄板状部材の
他の例を示すものであり、図中7,9はハーメチ
ツクシールのリード線への接合部分、8,10は
結合振動水晶振動子単体基部への接合部分を示す
ものである。
Further, FIGS. 5 and 6 show other examples of L-shaped thin plate members, in which 7 and 9 are the joint parts of the hermetic seal to the lead wire, and 8 and 10 are the joint parts of the hermetic seal to the lead wire. This shows the joint part to the base of the crystal unit.

水晶ユニツトとしてのQ値は、振動洩れ等のそ
の他の水晶ユニツトの振動特性と深い関係があ
り、特に本発明において述べる結合振動水晶振動
子のように、周波数温度特性が、その特徴的性格
となつている場合、振動洩れが大きいと、重要な
周波数温度特性までが乱れてしまいかねない。
The Q value of a crystal unit is closely related to other vibration characteristics of the crystal unit such as vibration leakage, and in particular, as in the case of the coupled vibration crystal resonator described in the present invention, the frequency temperature characteristic is its characteristic characteristic. If the vibration leakage is large, the important frequency-temperature characteristics may be disturbed.

この水晶ユニツトとしてのQ値や、振動洩れ等
の振動特性を良くする手段としては、一般には、
次の2つの方法がある。1つは、保持部材を工夫
することによつて、振動洩れを防いだりQ値を高
くする方法であり、もう一つは、水晶振動子その
ものを工夫することにより、保持等の影響を受け
ないようにすることである。
In general, the means to improve the Q value and vibration characteristics such as vibration leakage as a crystal unit are as follows.
There are two methods: One is to prevent vibration leakage and increase the Q value by devising the holding member, and the other is by devising the crystal resonator itself so that it is not affected by the holding etc. It is to do so.

本発明は上記2つの方法のうち、前者に属する
ものであり、具本的には、水晶振動子の保持部の
振動変位の保持部材への伝搬を、振動力学上、保
持部材の形状及び寸法を適切に選択する事により
後述する様に最小限におさえようとするものであ
り、その結果、水晶振動子の振動が収納ケース等
に洩れるのを防ぎ、保持部材や収納ケース等の質
量、あるいは、水晶ユニツトに加えられる様々な
外力等による、水晶振動子そのものの振動モード
への影響を最小限にするという観点に立つもので
あり、振動洩れが抑止され、水晶振動子の振動が
充分水晶ユニツトの内部に閉じ込める事が可能で
あれば水晶ユニツトのQ値も向上する。
The present invention belongs to the former of the above two methods, and specifically, the propagation of the vibration displacement of the holding part of the crystal resonator to the holding member is determined from the perspective of vibration mechanics by determining the shape and size of the holding member. As described below, by appropriately selecting the vibration of the crystal unit, it is possible to prevent the vibration of the crystal unit from leaking into the storage case, etc., and reduce the mass of the holding member, storage case, etc. This is based on the viewpoint of minimizing the influence of various external forces applied to the crystal unit on the vibration mode of the crystal resonator itself, suppressing vibration leakage and ensuring that the crystal unit does not vibrate sufficiently. If it is possible to confine it inside the crystal unit, the Q value of the crystal unit will also improve.

次に、本発明による結合振動水晶振動子におけ
る保持構造での、Q値および振動洩れ等の静特性
の向上策の原理を理論的に示す。
Next, the principle of improving the static characteristics such as the Q value and vibration leakage in the holding structure of the coupled vibrating crystal resonator according to the present invention will be theoretically explained.

第7図は、第2図に示す結合振動水晶振動子の
構造を振動力学上の模型として示すものである。
第7図中11は保持部材のバネ成分、12は保持
部材の質量成分、13は水晶振動子単体基部の振
動変位を示すものであり、さらに14はハーメチ
ツクシール、収納ケース等を質量成分として示す
ものである。13は振動力学上はいわば起振力と
見なす事ができ、上記Q値、振動洩れ等の改善
は、13の起振力に対する14の質量成分の振動
変位がいかに小さいかによつて示す事ができる。
第7図13に示す起振力の波形及び絶対値が同じ
であるとした場合、14の質量成分の変位の大き
さは、11,12に示す保持部材のバネ成分及び
質量成分の値によつて異なる。
FIG. 7 shows the structure of the coupled vibration crystal resonator shown in FIG. 2 as a vibrational dynamic model.
In Fig. 7, 11 indicates the spring component of the holding member, 12 indicates the mass component of the holding member, 13 indicates the vibration displacement of the base of the crystal unit, and 14 indicates the mass component of the hermetic seal, storage case, etc. It is shown as follows. 13 can be regarded as an excitation force in terms of vibration mechanics, and the improvements in the Q value, vibration leakage, etc. mentioned above can be shown by how small the vibration displacement of the mass component 14 is with respect to the excitation force of 13. can.
Assuming that the waveform and absolute value of the excitation force shown in FIG. It's different.

第8図は、この関係を示すものであり、横軸が
保持部材のバネ成分の値、縦軸が第7図14の質
量成分の変位y1の値を示すものである。
FIG. 8 shows this relationship, with the horizontal axis showing the value of the spring component of the holding member, and the vertical axis showing the value of the displacement y 1 of the mass component in FIG. 7 and 14.

第8図に示す様に、第7図14の質量成分の変
位の値y1を微少ならしめる保持部材のバネ成分の
値は複数個存在し、現実には上記y1がなるべく小
さい値で、他の特性も兼ね合わせて良い所が採用
される所となるが、そのバネ成分の値は、保持部
材の材質、寸法、形状、処理等によつて決定さ
れ、これらに対していくつかの組み合わせが有効
となる。
As shown in FIG . 8, there are multiple values of the spring component of the holding member that make the displacement value y 1 of the mass component in FIG. The value of the spring component is determined by the material, dimensions, shape, processing, etc. of the holding member, and several combinations are available for these. becomes effective.

第2図に示す、本発明による結合振動水晶振動
子は、保持部材の形状が、上記y1の値を微少化せ
しめやすいと言う事ができる。これは、保持部材
が主に音叉型水晶振動子面に直角に展開されてお
り、結合振動水晶振動子の基部振動変位成分を給
収しやすい展開となつているばかりでなく、この
効果を結合振動水晶振動子単体基部保持部へ連ら
なるL字型薄板状保持部材が、その薄板柔弱材で
あるが故に高からしめている為である。
In the coupled vibration crystal resonator according to the present invention shown in FIG. 2, it can be said that the shape of the holding member makes it easy to minimize the value of y1 . This is because the holding member is developed mainly at right angles to the surface of the tuning fork crystal resonator, which not only facilitates the supply and reception of the base vibration displacement component of the coupled vibration crystal resonator, but also combines this effect. This is because the L-shaped thin plate holding member connected to the vibrating crystal unit base holding part is closed from a high position because it is made of a thin, flexible material.

また、水晶ユニツトとしての耐衝撃性等の機械
的特性は、水晶ユニツトが実際に腕時計やその他
の一部品として使用される場合の最も現実性のあ
る重要な環境特性の一つであると言う事ができ、
水晶振動子の保持構造が重要な要因となる。
In addition, mechanical properties such as impact resistance as a crystal unit are one of the most realistic and important environmental characteristics when the crystal unit is actually used as a wristwatch or other component. is possible,
The holding structure of the crystal resonator is an important factor.

水晶ユニツトとしての耐衝撃性の現象としては
発振の停止と発振周波数の変化の2者があり、発
振停止の原因としては、水晶振動子自体の破壊、
あるいは保持部の破壊を主にあげる事ができ、ま
た発振周波数の変化の原因としては、水晶振動子
の部分的カケ、あるいは保持部の微少ゆるみを主
にあげる事ができる。
There are two phenomena that affect shock resistance as a crystal unit: cessation of oscillation and change in oscillation frequency.
Alternatively, the main cause may be destruction of the holding part, and the main cause of the change in oscillation frequency may be partial chipping of the crystal resonator or slight loosening of the holding part.

上記に述べた、発振停止の2項目の主原因、お
よび発振周波数変化の2項目の主原因のそれぞれ
の直接要因として、水晶ユニツトへの衝撃印荷時
における水晶振動子自体の収納ケースに対する衝
突の有無も最も大きなものとしてあげる事ができ
る。すなわち、水晶振動子自体が収納ケースの内
壁に衝突した場合、当然の事ながら水晶振動子衝
突部の部分的カケ、あるいは、テコの原理による
保持部のダメージが発生しやすく、この程度の場
合は発振周波数の変化に留まるが、これがこうじ
て極端な場合には水晶振動子自体の破壊、あるい
は保持部の破壊等による発振の停止に至る事もあ
りうる。
As a direct cause of the two main causes of oscillation stop and the two main causes of oscillation frequency change mentioned above, there is a collision of the crystal resonator itself with the storage case when an impact is applied to the crystal unit. Presence or absence can also be cited as the most important factor. In other words, if the crystal oscillator itself collides with the inner wall of the storage case, it is likely that the crystal oscillator collided part will be partially chipped, or the holding part will be damaged due to the lever principle. Although this is only a change in the oscillation frequency, if this is extreme, the oscillation may stop due to destruction of the crystal resonator itself or destruction of the holding part.

従つて水晶振動子の耐衝撃性の向上をはかる最
も有効な手段は、水晶ユニツトに衝撃が印荷され
た時に、水晶振動子自体が収納ケースの内壁に衝
突する事を避ける事であるという事ができる。
Therefore, the most effective means of improving the shock resistance of a crystal resonator is to avoid the crystal resonator itself colliding with the inner wall of the storage case when a shock is applied to the crystal unit. I can do it.

すなわち、水晶振動子の耐衝撃性を向上させる
為には、水晶ユニツトへの衝撃印荷時の水晶振動
子自体のふれを最小限に押えなければならないと
言う事ができる。
In other words, in order to improve the shock resistance of a crystal resonator, it is necessary to minimize the vibration of the crystal resonator itself when an impact is applied to the crystal unit.

本発明におけるような結合振動水晶振動子の場
合、結合振動成分として捩り成分を含んでいる為
前記に述べるようなQ値向上策および振動洩れ対
策の原理が必要であり、何らかの保持構造の工夫
が必要であるが、単にQ値の向上、及び振動洩れ
抑止をある程度はかる為には第9図に模型的に示
すような柔弱性のある保持部材を用いる事により
実現できる。第9図において、15はハーメチツ
クシール、16は水晶振動子、17は保持部材を
示すものである。しかし、単に保持部材に柔弱性
があるだけでは、一般には、水晶ユニツトに機械
的衝撃が加わつた時の水晶振動子のふれは大きく
なつてしまう。ここに、結合振動水晶振動子の保
持構造に関して、Q値、振動洩れ等の静特性につ
いては保持部材は柔弱性である方が良く、一方、
耐衝撃性等の動特性については保持部材は剛性で
ある方が良いという二律背反した必要性が生じて
くる。
In the case of a coupled oscillating crystal resonator as used in the present invention, since a torsional component is included as a coupled oscillation component, measures to improve the Q value and principles of vibration leakage countermeasures as described above are required, and some kind of retention structure devising is required. Although necessary, simply improving the Q value and suppressing vibration leakage to some extent can be achieved by using a flexible holding member as schematically shown in FIG. In FIG. 9, 15 is a hermetic seal, 16 is a crystal resonator, and 17 is a holding member. However, if the holding member is simply flexible, the vibration of the crystal resonator will generally increase when a mechanical shock is applied to the crystal unit. Regarding the holding structure of a coupled oscillating crystal resonator, it is better for the holding member to be flexible in terms of static characteristics such as Q value and vibration leakage;
Regarding dynamic characteristics such as impact resistance, there arises a contradictory need for the holding member to be rigid.

本発明による結合振動水晶振動子は上に述べた
二律背反した必要性に答えるものであり、一方の
静特性に対する必要性に対する対処については前
記に述べた通りである。
The coupled vibration crystal resonator according to the present invention answers the above-mentioned contradictory needs, and the solution to the need for static characteristics on the one hand is as described above.

ここに本発明における、耐衝撃性の向上策を説
明する為に図10を示す事とする。
Here, FIG. 10 is shown to explain measures for improving impact resistance in the present invention.

第10図において18は結合振動水晶振動子単
体、19は保持部材を示すものである。また衝撃
の加わる方向を示す為に図10にX及びZの方軸
を示す事とする。
In FIG. 10, reference numeral 18 indicates a single coupled vibration crystal resonator, and reference numeral 19 indicates a holding member. Also, to show the direction in which the impact is applied, the X and Z axes are shown in FIG.

第10図において、Z軸方向から衝撃が加えら
れた場合、保持部材19は、結合振動水晶振動子
単体18を両面より挾持している為、衝撃印荷に
よる水晶振動子単体19のふれは比較的少なくて
すむが、X軸方向から衝撃が加えられた場合、一
般には水晶振動子単体19のふれは保持部材18
のX軸方向衝撃力に対する剛性があまりにも小さ
いが故に非常に大きくなる。
In FIG. 10, when an impact is applied from the Z-axis direction, the holding member 19 holds the coupled vibration crystal unit 18 from both sides, so the vibration of the crystal unit 19 due to the impact is comparatively small. Although the impact is small, when a shock is applied from the X-axis direction, the vibration of the crystal unit 19 is generally
Since the rigidity against the impact force in the X-axis direction is too small, it becomes very large.

第2図に示す本発明による結合振動水晶振動子
は上記に示した第10図におけるX軸方向の衝撃
力に対する保持部材の剛性を高くし、衝撃時の結
合振動水晶振動子単体のふれを小さくするもの
で、第2図における保持部材4の薄板材の剛性の
高い厚みと垂直方向を第10図における衝撃のX
軸方向と合わせている為である。
The coupled oscillating crystal oscillator according to the present invention shown in FIG. 2 increases the rigidity of the holding member against the impact force in the X-axis direction shown in FIG. The rigid thickness of the thin plate material of the holding member 4 in FIG. 2 and the vertical direction are the X of the impact in FIG. 10.
This is because it is aligned with the axial direction.

さらに、第2図に示す本発明による結合振動水
晶振動子は、主に第10図に示すX軸方向衝撃力
に対する剛性の向上を目的とした第2図4の保持
部材の他に、比較的X軸、Z軸両方向に剛性の高
い第2図3の保持部材を用いている為、本発明に
よる水晶ユニツトとしての結合振動水晶ユニツト
は各衝撃方向に対して耐衝撃性がすぐれたものと
なつている。
Furthermore, the coupled vibrating crystal oscillator according to the present invention shown in FIG. Since the holding member shown in FIG. 2 and 3, which is highly rigid in both the X-axis and Z-axis directions, is used, the coupled vibrating crystal unit as a crystal unit according to the present invention has excellent impact resistance in each impact direction. ing.

また、本発明による結合振動水晶振動子は水晶
ユニツトとして小型化がすぐれている。すなわち
第10図に示すような保持方法の場合、どうして
も第10図Z軸方向の寸法が大きくなりがちであ
るが、本発明による結合振動水晶振動子は、第2
図より明らかなように、第10図Z軸方向寸法に
対して、第2図4の保持部材は薄板材の厚み成分
が寄与しているだけであり、さらには、第2図3
と4の保持部材が別体である為、保持部材3と4
の隙間を必要最少限に押える事が可能である為、
全体的に第10図Z軸方向の寸法はかなり小さく
する事が可能であり、従つて水晶ユニツトの小型
化が可能なものである。
Further, the coupled vibration crystal resonator according to the present invention is excellent in miniaturization as a crystal unit. That is, in the case of the holding method as shown in FIG. 10, the dimension in the Z-axis direction in FIG.
As is clear from the figure, for the holding member in FIG. 2, 4, only the thickness component of the thin plate material contributes to the dimension in the Z-axis direction in FIG.
Since the holding members 3 and 4 are separate, the holding members 3 and 4
Because it is possible to minimize the gap between
Overall, the dimension in the Z-axis direction in FIG. 10 can be made considerably smaller, and therefore the crystal unit can be made smaller.

以上述べたように、本発明における結合振動水
晶振動子は、水晶ユニツトとしての静特性を改善
し、耐衝撃性を向上させ、さらには寸法の小型化
をはかる等種々利点を有するものである。
As described above, the coupled vibration crystal resonator of the present invention has various advantages such as improved static characteristics as a crystal unit, improved impact resistance, and further reduction in size.

なお、本発明は、結合音叉型振動水晶振動子単
体が、500μm以下の厚みの水晶板から、リング
ラフイの製法により作成されたものを含む等、本
発明の基本的考えを逸脱する事なく、若干の修正
を加えたものを含む事はもちろんである。
Note that the present invention includes a coupled tuning fork type vibrating crystal unit made from a quartz plate with a thickness of 500 μm or less by the ring graphi manufacturing method, etc. without departing from the basic idea of the present invention. Of course, it also includes those with modifications.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜結合振動水晶振動子の周波数温度特
性。第2図〜本発明による結合振動水晶振動子の
収納ケースを取り除いた構造。第3図〜第2図の
4に示すL字型薄板状部材の展開図。第4図〜第
2図の4に示すL字型薄板状部材の部品完成図。
第5図〜L字型薄板状部材の他の例。第6図〜L
字型薄板のさらにその他の例。第7図〜結合振動
水晶振動子の構造を振動力学上の模型として示す
もの。第8図〜第7図における力学模型におい
て、保持部材11のバネ成分の値と、起振力13
に対する質量成分14の変位y1の値の関係を示す
もの。第9図〜結合振動水晶振動子において、Q
値、振動洩れ特性等の静特性を高い水準たらしめ
る為の一般的な構造模型図。第10図〜結合振動
水晶振動子の耐衝撃性に関するメカニズムを説明
する為の図。 1…結合振動水晶振動子単体、2…ハーメチツ
クシール、3…ハーメチツクシールのリード線、
4…L字型薄板状保持部材、20…結合振動水晶
振動子単体の保持部、5,7,9…L字型薄板状
保持部材のハーメチツクシールのリード線への接
合部分、6,8,10…L字型薄板状保持部材の
結合振動水晶振動子単体基部への接合部分、11
…結合振動水晶振動子の振動力学模型における保
持部材のバネ成分、12…同上質量成分(保持部
材)、13…結合振動水晶振動子の振動力学模型
における振動子単体基部における振動変位。(力
学模型上の基振力)、14…結合振動水晶振動子
の振動力学模型におけるハーメチツクシールおよ
び収納ケースによる質量成分、15…ハーメチツ
クシール、16,18…結合振動水晶振動子単
体、17,19…保持部材。
Figure 1 ~ Frequency temperature characteristics of a coupled oscillating crystal resonator. Fig. 2 - Structure of the coupled oscillating crystal resonator according to the present invention with the storage case removed. FIG. 3 is a developed view of the L-shaped thin plate member shown in FIGS. 3 to 4 of FIG. 2; FIG. 4 is a completed view of the L-shaped thin plate member shown in 4 of FIG. 2;
FIG. 5 - Other examples of L-shaped thin plate members. Figure 6~L
Still other examples of letter-shaped thin plates. Figure 7 shows the structure of a coupled oscillating crystal resonator as a vibrational mechanics model. In the dynamic models shown in FIGS. 8 to 7, the value of the spring component of the holding member 11 and the excitation force 13
This shows the relationship between the displacement y 1 of the mass component 14 and the value of the mass component 14. Figure 9 ~ In a coupled oscillating crystal oscillator, Q
A general structural model diagram for achieving high levels of static characteristics such as vibration and leakage characteristics. FIG. 10 - A diagram for explaining the mechanism regarding impact resistance of a coupled vibration crystal resonator. 1... Coupled vibration crystal unit, 2... Hermetic seal, 3... Lead wire of hermetic seal,
4... L-shaped thin plate-shaped holding member, 20... Holding part for a single coupled vibration crystal oscillator, 5, 7, 9... Joint part of the hermetic seal of the L-shaped thin plate-shaped holding member to the lead wire, 6, 8, 10...Joining portion of L-shaped thin plate-like holding member to base of coupled vibrating crystal unit, 11
...Spring component of the holding member in the vibration mechanics model of the coupled vibrating crystal oscillator, 12...Mass component (holding member) as above, 13...Vibration displacement at the base of the vibrator unit in the vibration mechanics model of the coupled vibration crystal oscillator. (Fundamental force on the mechanical model), 14... Mass component due to hermetic seal and storage case in the vibration mechanical model of the coupled oscillating crystal oscillator, 15... Hermetic seal, 16, 18... Single coupled oscillating crystal oscillator , 17, 19... Holding member.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 屈曲振動に捩り振動を弾性的に結合させて周
波数温度特性を調節してなる結合音叉型水晶振動
子の支持構造において、ハーメチツクシール2を
貫通するとともに各々前記音叉型水晶振動子の主
面と対向して配置される2本のリード線3、1端
が前記リード線に固着され他端が音叉型水晶振動
子基部に固着される薄板状保持部材4とからな
り、前記音叉型水晶振動子は基部が前記ハーメチ
ツクシールに近接するとともに隙間をもつて配置
され、前記薄板状保持部材は、前記リード線と前
記音叉型水晶振動子の間で板面が前記音叉型水晶
振動子主面に平行に配置されるバネ板状部分21
と、前記バネ板状部分の1端でL字状に曲げられ
端面が前記音叉型水晶振動子基部に接合される第
1接合部分6と、前記バネ板状部分の他端でL字
状に曲げられ板面が前記リード線に接合される第
2接合部5とを有してなり、且つ前記第2接合部
が前記第1接合部に対し前記音叉型水晶振動子の
叉部寄りに配置されてなることを特徴とする結合
音叉型水晶振動子の支持構造。
1. In a support structure for a coupled tuning fork type crystal resonator in which frequency temperature characteristics are adjusted by elastically combining torsional vibration with bending vibration, the support structure penetrates through the hermetic seal 2 and the main body of each tuning fork type crystal resonator. It consists of two lead wires 3 disposed facing the surface, and a thin plate-shaped holding member 4, one end of which is fixed to the lead wire and the other end fixed to the base of the tuning fork crystal resonator. The vibrator has a base close to the hermetic seal and is arranged with a gap therebetween, and the thin plate-shaped holding member has a plate surface between the lead wire and the tuning fork type crystal resonator. Spring plate-shaped portion 21 arranged parallel to the main surface
a first joint part 6 whose end face is bent into an L-shape and joined to the base of the tuning fork crystal resonator at one end of the spring plate-like part, and an L-shape at the other end of the spring plate-like part. and a second joint part 5 whose bent plate surface is joined to the lead wire, and the second joint part is arranged closer to the fork part of the tuning fork type crystal resonator with respect to the first joint part. A support structure for a coupled tuning fork type crystal resonator, characterized in that:
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