振動片以及振子的製作方法

2023-05-27 02:06:06 1

專利名稱：振動片以及振子的製作方法
技術領域：
本發明涉及振動片以及具有該振動片的振子。
背景技術：
以往，公知有如下的振動片該振動片具有振動臂以及結合振動臂的基部，在振動臂與基部的結合部設有關于振動臂的振動中心對稱的錐形部(例如參照專利文獻1)。專利文獻1日本特開2005-5896號公報在這樣的專利文獻1中，通過在振動臂與基部的結合部設置錐形部，由此抑制了基本振動的洩漏，從而提高了 Q值，不會對振動模式造成影響。並且，專利文獻1的目的在於，防止振動片受到衝擊力時發生損壞，並防止振動模式的劣化。但是，在實際地設置錐形部的情況下，有時會由於錐形部的形狀而使Q值劣化。這是由以下原因導致的，即與通過設置錐形部帶來的振動洩漏的抑制效果即Q值的上升相比，由錐形部的形狀引起的熱彈性損失更高。

發明內容
本發明是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或應用例來實現。[應用例1]本應用例的振動片的特徵在於，該振動片具有至少一個振動臂，其進行彎曲振動；基部，其結合所述振動臂的端部；以及錐形部，其關於所述振動臂的振動中心對稱，隨著從所述錐形部與所述振動臂的結合部靠近所述錐形部與所述基部的結合部，該錐形部的寬度變寬，當用L表示所述振動臂的長度、用W表示所述振動臂的寬度、用Lt表示所述錐形部的長度、用Wt表示所述錐形部的寬度時，利用錐形長度佔有率η =Lt/L和錐形寬度佔有率ξ = 2Wt/W來規定所述錐形部的形狀。根據本應用例，利用錐形長度佔有率η和錐形寬度佔有率ξ來規定錐形部的形狀，由此，可找出能夠抑制熱彈性損失的錐形形狀，其結果，與未設置錐形部的情況相比，或者與簡單地設置錐形部的情況相比，提高了 Q值，從而能夠實現具有穩定的振動模式的振動片。[應用例2]上述應用例的振動片優選為，對於處於0.0168 ^ n ^ 0. 1680的範圍的所述錐形長度佔有率n，所述錐形寬度佔有率ξ處於以下範圍2. 409 n2+4728X IO-2 n+2. 959Χ IO-2 ^ ξ ^ -4. 723Χ IO1 n2+l. 434X IO1 n+i. 7 ιχ (Γ2，所述錐形部的形狀由連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的直線或曲線形成。通過相對於錐形長度佔有率η將錐形寬度佔有率ξ設定在這樣的範圍內，由此， 與未設置錐形部時的Q值相比，能夠得到大約11倍的Q值。
[應用例3]上述應用例的振動片優選為，對於處於0.0168 ^ η ^ 0. 1680的範圍的所述錐形長度佔有率n，所述錐形寬度佔有率ξ處於以下範圍9. 417 η2-6. 358Χ IO-1 η+9. 984Χ IO-2 ^ ξ 彡 _5· 255 X IO1 η 2+1· 394 X IO1 n-1. 219ΧΚΓ1，所述錐形部的形狀由連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的直線或曲線形成。這樣，通過相對於錐形長度佔有率η將錐形寬度佔有率ξ設定在這樣的範圍內， 由此，與未設置錐形部時的Q值相比，能夠得到大約1. 2倍的Q值。[應用例4]上述應用例的振動片優選為，對於處於0.0504彡η彡0.1260的範圍的所述錐形長度佔有率n，所述錐形寬度佔有率ξ處於以下範圍5. 191Χ IO1 n2"6. 959 n+4. 339Χ IO-1 ^ ξ ^ -9. 160Χ IO1 n2+l. 899X IO1 n-4. 679 X KT1，所述錐形部的形狀由連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的直線或曲線形成。這樣，通過相對於錐形長度佔有率η將錐形寬度佔有率ξ設定在這樣的範圍內， 由此，與未設置錐形部時的Q值相比，能夠得到大約1. 3倍的Q值。[應用例5]上述應用例的振動片優選為，所述錐形部的形狀是通過連接多個直線而形成的，所述多個直線之間的交叉角度比所述振動臂的延長線與以下直線之間的交叉角度小，所述直線是利用直線連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的直線。這樣，在使錐形部成為利用多個直線連接而成的形狀的情況下，錐形部內產生的應力得到分散。由此，變形也得到分散，溫度梯度減小，熱流得到抑制。由此，能夠降低熱彈性損失而提高Q值。[應用例6]上述應用例的振動片優選為，所述錐形部的形狀由連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的連續的一個曲線形成，所述曲線與所述振動臂之間的交叉角度比所述振動臂的延長線與以下直線之間的交叉角度小， 所述直線是連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位
置的直線。如上所述，利用多個直線來形成錐形形狀，由此，應力和變形得到分散，能夠降低熱彈性損失，所以，直線數量越多，越能降低熱彈性損失。因此，如果利用曲線形成錐形部的形狀，則能夠進一步降低熱彈性損失。[應用例7]本應用例的振子的特徵在於，該振子在封裝內收納有所述各應用例所記載的振動片。所述振動片被收納在例如由陶瓷等形成的封裝內。優選封裝內處於真空狀態，通過使振動片在真空環境下振動，由此，能夠長期維持更加穩定的振動。並且，通過收納在封裝內，由此，容易進行處理，而且還能夠保護振動片不受溼度等外部環境的影響。


圖1是示出實施方式1的振動片的概略結構的平面圖。圖2 (a)是示出圖1的A_A切斷面的截面圖，(b)是放大地示出圖1的B部的局部平面圖。圖3是示出錐形長度佔有率η、錐形寬度佔有率ξ以及Q值之間的關係的曲線圖。圖4是示出使得Q/U為1.1以上的錐形長度佔有率η (橫軸)與錐形寬度佔有率ξ (縱軸)之間的關係的曲線圖。圖5是示出使得Q/U為1.2以上的錐形長度佔有率η(橫軸)與錐形寬度佔有率ξ (縱軸)之間的關係的曲線圖。圖6是示出使得Q/U為1.3以上的錐形長度佔有率η(橫軸)與錐形寬度佔有率ξ (縱軸)之間的關係的曲線圖。圖7是示出第4實施例的錐形部的局部平面圖。圖8是示出第5實施例的錐形部的局部平面圖。圖9是示出第6實施例的錐形部的局部平面圖。圖10是示出振子的概略結構的示意圖，(a)是平面圖，(b)是示出(a)的E_E切斷面的截面圖。標號說明10 振動片；20 基部；25 錐形部；30 振動臂。
具體實施例方式下面，根據附圖對本發明的實施方式進行說明。另外，為了便於圖示，以下說明中參照的附圖是部件或部分的縱橫比例尺與實際情況不同的示意圖。(實施方式1)圖1是示出實施方式1的振動片的概略結構的平面圖，圖2(a)是示出圖1的A-A 切斷面的截面圖，圖2(b)是放大地示出圖1的B部的局部平面圖。首先，參照圖1對振動片的概略結構進行說明。振動片10在由X軸和與X軸垂直的Y軸構成的平面中展開，Z軸
表示厚度。本實施方式的振動片10的材質沒有特別限定，可以是石英、石英以外的壓電材料、或除此之外的材料，在為石英的情況下，以X軸為電軸、Y軸為機械軸、Z軸為光軸的方式，從石英的單晶中切出振動片。另外，本實施方式的振動片10例示了諧振片，但是，也可以應用於加速度傳感器和陀螺儀傳感器。振動片10具有2個平行的振動臂30，它們沿著Y軸方向延伸，在X軸方向上進行彎曲振動；基部20，其結合振動臂30的一方的端部；施重部40，其設置于振動臂30的另一方的端部上；以及2個支撐臂50，它們從基部20的面向該基部20與振動臂30的結合部的端面突出，在振動臂30的兩側平行地延伸。
在振動臂30上形成有槽部35。如圖2(a)所示，在2個振動臂30各自的正面背面這兩個表面上，槽部35以相同寬度、長度、深度形成在相同位置，具有大致「H」形的截面形狀。並且，在振動臂30上，在振動臂30的士X方向上形成有錐形部25。錐形部25關于振動臂30的振動中心對稱(關於將振動臂30的寬度二等分的中心線呈線對稱)，並且， 錐形部25具有如下形狀隨著從錐形部25與振動臂30的結合部靠近錐形部25與基部20 的結合部，該錐形部25的寬度變寬。參照圖2(b)說明錐形部25的形狀。這裡，用Wt表示錐形部的寬度，用Lt表示錐形部的長度，用W表示振動臂30的寬度，用L表示振動臂30的長度。其中，振動臂30的長度L是包括施重部40和錐形部25在內的長度。並且，將錐形部25的寬度Wt與振動臂30的寬度W之比表示為錐形寬度佔有率 ξ，將錐形部25的長度Lt與振動臂30的長度L之比表示為錐形長度佔有率η。由此，錐形寬度佔有率可表示為I = 2Wt/W、錐形長度佔有率可表示為η =Lt/L。在本實施方式中，利用錐形長度佔有率η和錐形寬度佔有率ξ來規定錐形部25 的形狀，由此發現了能夠抑制熱彈性損失。參照附圖對此進行說明。圖3是示出錐形長度佔有率η、錐形寬度佔有率ξ以及Q值之間的關係的曲線圖。在圖3中，示出了在將錐形長度佔有率η作為參數而使其在η =0.0168 η = 0. 1680之間變化的情況下，對Q值進行標準化後的Q/U(縱軸)相對於錐形寬度佔有率 I (橫軸)的變化。另外，關於Q/U，設不存在錐形部時的Q值為％、設置了錐形部時的Q值為Q，對它們之比進行了標準化而示出。如圖3所示，存在如下組合在錐形長度佔有率η為0.0168 0. 1680的範圍內， 在錐形寬度佔有率ξ的某個範圍內Q/U為1以上，即，與不存在錐形部的情況相比，即使設置了錐形部，也不會導致Q值劣化，且示出了如下情況存在使得Q/U為U以上、1. 2以上、1.3以上的組合區域。另外，隨著錐形寬度佔有率ξ增大而導致Q值劣化的原因是，振動臂30的彎曲振動引起基部20整體的移動，在切入部55(參照圖1)中產生嚴重的變形(溫度梯度)。因此，利用錐形長度佔有率η和錐形寬度佔有率ξ來規定錐形部25的形狀，由此，可找出能夠抑制熱彈性損失的錐形部25的形狀，其結果，與未設置錐形部25的情況相比，或者與未考慮錐形長度佔有率η和錐形寬度佔有率ξ而簡單地設置錐形部的情況相比，提高了 Q值，從而能夠實現具有穩定的振動模式的振動片10。另外，根據圖3可知，為了得到更理想的Q/U，存在恰當的錐形長度佔有率η與錐形寬度佔有率ξ的組合，所以，列舉具體的實施例進行說明。(第1實施例)首先，參照圖4對使得Q/U為11以上的範圍進行說明。圖4是示出使得Q/U為1.1以上的錐形長度佔有率η (橫軸)與錐形寬度佔有率 I (縱軸)之間的關係的曲線圖。這裡，針對所使用的錐形長度佔有率Π和錐形寬度佔有率ξ，從上述圖3中提取了使得Q/U為11以上的範圍。在圖4中，上部的曲線表示使得Q/U為1.1以上的、錐形寬度佔有率ξ相對於錐形長度佔有率n的變化的上限範圍，下部的曲線表示下限範圍，中部的曲線表示僅描繪了最大值(Imax)的曲線。需要說明的是，最大值ξ max是使得Q/U的值最大的ξ的值。而且，對於上部的曲線，在錐形長度佔有率η為0. 0168 ^ n ^ 0. 1680的範圍內，ξ表示為 ξ = -4. 723Χ101 n2+l. 434X101 n+1. 711X10—2。而對於下部的曲線，在錐形長度佔有率η為0. 0168彡η彡0. 1680的範圍內，ξ 表示為 ξ = 2. 409 n2+4. 728X 10-2 n+2. 959 X IO^20S卩，在錐形長度佔有率η為0.0168彡η彡0. 1680的範圍內，能夠得到QAltl彡11 的錐形寬度佔有率ξ由下式表示。式12. 409 n 2+4. 728 X IO-2 n +2. 959 X IO-2 ^ ξ 彡-4. 723 X IO1 η 2+1· 434 X IO1 n+i. 711X10-2 ...⑴通過相對於錐形長度佔有率η，將錐形寬度佔有率ξ設定在式(1)的範圍內，由此，與未設置錐形部時的Q值相比，能夠得到11倍以上的Q值，能夠實現具有穩定的振動模式的振動片10。(第2實施例)接著，參照圖5對使得Q/U為1. 2以上的範圍進行說明。圖5是示出使得Q/U為1.2以上的錐形長度佔有率η (橫軸)與錐形寬度佔有率 I (縱軸)之間的關係的曲線圖。這裡，針對所使用的錐形長度佔有率Π和錐形寬度佔有率ξ，從上述圖3中提取了使得Q/U為1. 2以上的範圍。在圖5中，上部的曲線表示使得Q/U為1.2以上的、錐形寬度佔有率ξ相對於錐形長度佔有率n的變化的上限範圍，下部的曲線表示下限範圍，中部的曲線表示僅描繪了最大值(Imax)的曲線圖。需要說明的是，最大值ξ max是使得Q/U的值最大的ξ的值。 而且，對於上部的曲線，在錐形長度佔有率η為0. 0168 ^ n ^ 0. 1680的範圍內，ξ表示為 ξ = -5. 255Χ101 n2+l. 394X101 n-1. 219X IO^10而對於下部的曲線，在錐形長度佔有率η為0. 0168彡η彡0. 1680的範圍內，ξ 表示為 ξ = 9. 417 η2_6. 358ΧΚΓ1 η+9. 984Χ1(Γ2。

S卩，在錐形長度佔有率η為0.0168彡η彡0. 1680的範圍內，能夠得到QAltl彡1. 2 的錐形寬度佔有率ξ由下式表示。式29. 417 n2-6. 358 Χ IO-1 n+9. 984Χ IO-2 ^ ξ ^ -5255Χ IO1 n2+l. 394X IO1 n-1. 219X10-1 — (2)通過相對於錐形長度佔有率η，將錐形寬度佔有率ξ設定在式O)的範圍內，由此，與未設置錐形部時的Q值相比，能夠得到1. 2倍以上的Q值，能夠實現具有更加穩定的振動模式的振動片10。(第3實施例)接著，參照圖6對使得Q/U為1. 3以上的範圍進行說明。圖6是示出使得Q/U為1.3以上的錐形長度佔有率η (橫軸)與錐形寬度佔有率 I (縱軸)之間的關係的曲線圖。這裡，針對所使用的錐形長度佔有率Π和錐形寬度佔有率ξ，從上述圖3中提取了使得Q/U為1. 3以上的範圍。
在圖6中，上部的曲線表示錐形寬度佔有率ξ相對於錐形長度佔有率η的變化的上限範圍，下部的曲線表示下限範圍，中部的曲線表示僅描繪了最大值(Imax)的曲線圖。需要說明的是，最大值ξ max是使得Q/U的值最大的ξ的值。而且，對於上部的曲線， 在錐形長度佔有率η為0. 0504 ^ n ^ 0. 1260的範圍內，ξ表示為ξ = -9. 160 X IO1 η2 +1. 899X IO1 n-4. 679X10—1。而對於下部的曲線，在錐形長度佔有率η為0. 0504≤η≤0. 1260的範圍內，ξ 表示為 ξ = 5. 191 X IO1 η 2-6. 959 η+4. 339 XKT1。即，在錐形長度佔有率η為0.0504 ≤η≤0. 1260的範圍內，能夠得到QAltl≤1. 3 的錐形寬度佔有率ξ由下式表示。式35. 191 X IO1 n 2-6959 n+4. 339Χ IO-1 ≤ξ ≤-9. 160Χ IO1 n2+l. 899X IO1 η-4.679 X KT1 ... (3)通過相對於錐形長度佔有率η，將錐形寬度佔有率ξ設定在式(3)的範圍內，由此，與未設置錐形部時的Q值相比，能夠得到1. 3倍以上的Q值，能夠實現具有更加穩定的振動模式的振動片10。另外，在上述第1實施例 第3實施例中，錐形部25的形狀為利用一條直線連接錐形部25與振動臂30的結合位置和錐形部25與基部20的結合位置的形狀，但是，利用連接多個直線的形狀、通過曲線進行連接的形狀，能夠進一步降低熱彈性損失而提高Q值。參照附圖對這些具體例進行說明。(第4實施例)接著，參照附圖對第4實施例進行說明。上述第1實施例 第3實施例是利用一條直線形成錐形部25，與此相對，第4實施例的特徵在於，通過連接多個直線來形成錐形部 25。因此，放大地圖示錐形部25來進行說明。圖7是示出第4實施例的錐形部的局部平面圖。需要說明的是，在2個振動臂30 各自的2個部位、合計4個部位處形成了錐形部25，而圖7僅圖示了其中的一個部位。如圖7所示，錐形部25是由3條直線連接而形成的。這裡，設錐形部25與振動臂30的結合位置為Pl位置，設錐形部25與基部20的結合位置為Ρ4位置，設Pl位置與Ρ4位置之間的直線不連續的位置為Ρ2位置、Ρ3位置。並且，用θ 1表示連接錐形部25與振動臂30的結合位置(Pl位置)和錐形部25 與基部20的結合位置(Ρ4位置)的一條直線與振動臂30的延長線之間的交叉角度，用Θ2 表示連接Pl位置和Ρ2位置的直線的延長線與連接Ρ2位置和Ρ3位置的直線之間的交叉角度，用θ 3表示連接Ρ2位置和Ρ3位置的直線的延長線與連接Ρ3位置和Ρ4位置的直線之間的交叉角度。利用一條直線連接Pl位置和Ρ4位置的形狀相當於上述第1實施例 第3實施例所記載的錐形部25的形狀。在本實施例的錐形部25中，不連續部(Ρ2位置、Ρ3位置)處的交叉角度θ 2、θ 3 比直線Ρ1-Ρ4的交叉角度Θ1小。並且，錐形部25位於由以下直線形成的三角形中該直線連接滿足上述第1實施例 第3實施例中的錐形長度佔有率η和錐形寬度佔有率ξ的條件的範圍中的Lt、以及使該Lt固定時的Wtmax、Wtmin。這樣，在錐形部25為利用多個直線連接而成的形狀的情況下，與利用一條直線形成的情況相比，錐形部內產生的應力得到分散。由此，變形也得到分散，溫度梯度減小，熱流得到抑制。由此，能夠降低熱彈性損失而提高Q值。因此，關於錐形部25，不連續地結合的直線的數量越多(即，不連續部的數量越多)，錐形部內產生的應力越分散，越能降低熱彈性損失。(第5實施例)接著，參照附圖對第5實施例進行說明。上述第4實施例是結合多個直線來形成錐形部25，與此相對，第5實施例的特徵在於，利用曲線形成錐形部25。因此，放大地圖示錐形部25進行說明。圖8是示出第5實施例的錐形部的局部平面圖。需要說明的是，在2個振動臂30 各自的2個部位、合計4個部位處形成了錐形部25，而圖8僅圖示了其中的一個部位。如圖8所示，錐形部25由連接錐形部25與振動臂30的結合位置(Pl位置)和錐形部25與基部20的結合位置(P4位置)的一條曲線形成。這裡，設該曲線與振動臂30的延長線之間的交叉角度為Θ4。即，交叉角度Θ4是 Pl位置處的、錐形部25的曲線的切線與振動臂30的延長線所成的角度。並且，設振動臂 30的延長線與以下直線之間的交叉角度為θ 5，該直線是連接錐形部25與振動臂30的結合位置(Pl位置)和錐形部25與基部20的結合位置(Ρ4位置)的直線。而且，交叉角度 θ 4被設定為比交叉角度θ 5小。另外，錐形部25位於由以下直線形成的三角形中該直線連接滿足上述第1實施例 第3實施例中的錐形長度佔有率η和錐形寬度佔有率ξ的條件的範圍中的Lt、以及使該Lt固定時的Wtmax、Wtmin。如上述第4實施例所說明的那樣，關於錐形部25，不連續地結合的直線的數量越多，錐形部內產生的應力越分散，越能降低熱彈性損失。因此，當不連續地結合的直線的數量為無限大時，錐形部25成為曲線。因此，通過使錐形部25成為曲線，與利用直線形成錐形部25的情況相比，錐形部內產生的應力進一步得到分散。由此，變形也得到分散，溫度梯度減小，熱流得到抑制。由此，能夠進一步降低熱彈性損失而提高Q值。另外，關於錐形部25的形成位置，在滿足上述第1實施例 第4實施例中的各個條件的情況下，即使進行變形也能夠得到相同的效果。將其作為第6實施例進行說明。(第6實施例)上述第1實施例 第5實施例中的錐形部25的結合位置位於基部20的+X方向上的端部，與此相對，第6實施例的特徵在於，錐形部25的結合位置位於基部20的從+X方向上的端部向內側凹入的位置處。因此，放大地圖示錐形部25進行說明。圖9是示出第6實施例的錐形部的局部平面圖。需要說明的是，在2個振動臂30 各自的2個部位、合計4個部位處形成了錐形部25，而圖9僅圖示了其中的一個部位。如圖9所示，錐形部25由連接錐形部25與振動臂30的結合位置(Pl位置)和錐形部25與基部20的結合位置(P4位置)的一條直線形成。這裡，P4位置位於基部20的從+X方向上的端部向內側凹入的位置處，在P4位置與+X方向的端部之間形成了直線部21。
另外，錐形部25可以是第4實施例那樣結合多個直線的形狀、或者是第5實施例那樣由連續的一個曲線形成的形狀，即使為這樣的形狀，也能夠得到與上述各實施方式相同的效果。另外，關於上述振動片10，例示說明了音叉型諧振片，不過，也可以應用於加速度傳感器和陀螺儀傳感器。另外，以上在振動臂30的末端部設有施重部40，不過，也可以是不存在施重部40 的形狀，在設置了施重部的情況下，優選在施重部與振動臂的結合部處設置基於上述各個實施例的技術思想的錐形部。而且，也可以省略支撐臂50，從而將振動片10的固定部設為基部20。(振子)接著，參照附圖對使用了上述振動片10的振子的一例進行說明。圖10是示出振子的概略結構的示意圖，(a)是平面圖，(b)是示出(a)的E_E切斷面的截面圖。在圖10(a)、(b)中，振子70構成為具有上述振動片10以及收納振動片10 的封裝80。封裝80由封裝基體81、接縫環82、蓋體85等構成。封裝基體81以能夠收納振動片10的方式形成有凹部，在該凹部中設置了連接焊盤88，該連接焊盤88與振動片10的未圖示的安裝電極連接。連接焊盤88與封裝基體81內的配線連接，構成為能夠與設於封裝基體81的外周部的外部連接端子83導通。在封裝基體81的凹部的周圍設有接縫環82。而且，在封裝基體81的底部設有貫通孔86。振動片10通過支撐臂50、藉助導電性粘接劑84粘接固定於封裝基體81的連接焊盤88上。而且，關於封裝80，對覆蓋封裝基體81的凹部的蓋體85與接縫環82進行了縫焊。在封裝基體81的貫通孔86中填充有由金屬材料等構成的密封件87。該密封件 87在減壓氛圍內熔融後固化，將貫通孔86氣密地密封，使得封裝基體81內能夠保持減壓狀態或真空狀態。關于振子70，根據經由外部連接端子83而來自外部的驅動信號對振動片10進行激勵，以規定的頻率(例如32kHz)振蕩(諧振)。如上所述，振子70具有形成有上述第1實施例 第6實施例中說明的錐形部的振動片10，所以，能夠抑制振動洩漏而提高Q值，具有穩定的振動特性，並且，能夠防止振動片 10受到衝擊力時發生損壞，並防止振動模式的劣化。另外，振動片10被收納在封裝80內，在封裝80內，使得振動片10在真空環境下振動，由此，能夠長期維持更加穩定的振動。並且，通過收納在封裝內，由此，容易進行處理， 而且還能夠保護振動片不受溼度等外部環境的影響。
權利要求
1.一種振動片，其特徵在於，該振動片具有 至少一個振動臂，其進行彎曲振動；基部，其結合所述振動臂的端部；以及錐形部，其關於將所述振動臂的寬度二等分的中心線呈線對稱，隨著從所述錐形部與所述振動臂的結合部靠近所述錐形部與所述基部的結合部，該錐形部的寬度變寬，當用L表示所述振動臂的長度、用W表示所述振動臂的寬度、用Lt表示所述錐形部的長度、用Wt表示所述錐形部的寬度時，利用錐形長度佔有率η =Lt/L和錐形寬度佔有率ξ =2Wt/W來規定所述錐形部的形狀。
2.根據權利要求1所述的振動片，其特徵在於，對於處於0. 0168 ^ n ^ 0. 1680的範圍的所述錐形長度佔有率η， 所述錐形寬度佔有率ξ處於以下範圍 409 n 2+4. 728 Χ IO-2 n+2. 959 Χ IO-2 ^ ξ ^ -4. 723101 n2 + l. 434X IO1 n+i. 7 ιχ (Γ2，所述錐形部的形狀由連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的直線或曲線形成。
3.根據權利要求1所述的振動片，其特徵在於，對於處於0. 0168 ^ n ^ 0. 1680的範圍的所述錐形長度佔有率η， 所述錐形寬度佔有率ξ處於以下範圍9417 n 2-6. 358 Χ IO-1 n+9. 984Χ IO-2 ^ ξ ^ -5. 255 Χ IO1 n2+l. 394X IO1 n-1. 219ΧΚΓ1，所述錐形部的形狀由連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的直線或曲線形成。
4.根據權利要求1所述的振動片，其特徵在於，對於處於0. 0504 ^ n ^ 0. 1260的範圍的所述錐形長度佔有率η， 所述錐形寬度佔有率ξ處於以下範圍 191 X IO1 n 2-6. 959 n+4. 339 X IO-1 ^ ξ ^ -9. 160Χ IO1 n2+l. 899X IO1 n-4. 679 X KT1，所述錐形部的形狀由連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的直線或曲線形成。
5.根據權利要求1 4中的任一項所述的振動片，其特徵在於， 所述錐形部的形狀是通過連接多個直線而形成的，所述多個直線之間的交叉角度比所述振動臂的延長線與以下直線之間的交叉角度小， 所述直線是利用直線連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的直線。
6.根據權利要求1 4中的任一項所述的振動片，其特徵在於，所述錐形部的形狀由連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的連續的一個曲線形成，所述曲線與所述振動臂之間的交叉角度比所述振動臂的延長線與以下直線之間的交叉角度小，所述直線是連接所述錐形部與所述振動臂的結合位置和所述錐形部與所述基部的結合位置的直線。
7. 一種振子，其特徵在於，該振子在封裝內收納有權利要求1 4中的任一項所述的振動片。
全文摘要
振動片以及振子，能夠降低熱彈性損失，具有高的Q值。振動片(10)具有進行彎曲振動的振動臂(30)；結合振動臂(30)的端部的基部(20)；錐形部(25)，其關于振動臂(30)的振動中心對稱，隨著從錐形部(25)與振動臂(30)的結合部靠近錐形部(25)與基部(20)的結合部，錐形部(25)的寬度變寬，當用L表示振動臂(30)的長度、用W表示振動臂(30)的寬度、用Lt表示錐形部(25)的長度、用Wt表示錐形部(25)的寬度時，利用錐形長度佔有率η＝Lt/L和錐形寬度佔有率ξ＝2Wt/W來規定錐形部(25)的形狀。通過這樣地規定錐形部(25)的形狀，能夠降低隨振動產生的熱彈性損失而提高Q值，實現穩定的振動特性。
文檔編號H03H9/21GK102215031SQ201110086238
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月7日 優先權日2010年4月8日
發明者山田明法 申請人:精工愛普生株式會社