CN101365924A - 角速度传感器用振动体 - Google Patents

Abstract

振动体(1)具备：具有振动片(7)和支撑部(5)的振子(2)、和安装该振子的安装基材(11)。安装基材具有支撑部的底座部(13)和基底部(12)。底座部(13)具有距离基底部至少振动片的振动幅度以上的高度的阶梯差并且具备曲线形状的边缘部(14)，在边缘部的各位置上的法线方向相对于在安装基材上规定的基准方向为相同方向或至少具有一个不同的角度。在振子的相对底座部(13)的安装中，在从底座部的曲线形状的边缘部选择的安装位置，支撑部的端部和底座的边缘部的两切线方向一致，通过该端部和边缘部的对位而用底座部的边缘部的法线方向来规定振子的相对安装基材的安装角度。在角速度传感器的振子的安装中，不妨碍振子的振动，且使振子的固定变得良好，并且能以规定角度范围内的任意角度设定。

Description

角速度传感器用振动体

技术领域

本发明涉及角速度传感器用振动体，尤其涉及用于将振子安装在安装基材上的结构。

背景技术

角速度传感器(陀螺装置)用于航空器、车辆等移动体的姿势控制和导航等，通过检测根据角速度的哥氏信号而检测出移动体的角速度。

在导航装置中，在检测具有该导航装置的车辆等移动体的当前位置时，除了使用GPS(全球定位系统)进行测位的方法之外，还已知测定移动体从预先设定的位置的移动方向和移动距离的方法。在基于该移动方向和移动距离进行测位的方法中，已知使用角速度传感器及加速度传感器来检测出移动体的当前位置、移动方向或速度变化的方法。

此时，在检测加速度等的方向和大小时，作为基准对该各传感器设定检测轴，并以该检测轴与移动方向(例如路面)平行作为前提而设定各传感器的各参数，并设置固定在导航装置内。通常，在将导航装置设在车辆上的场合，在车辆内以与水平面(地面)平行的方式设置固定。

并且，导航装置一般在车辆内设在例如中心控制台等的前板面上。在将导航装置设在中心控制台等的前板面上的场合，为了提高导航装置所具有的显示面的可见性，或者为了提高按钮和开关类的操作性，使包括这些显示面或按钮或开关类的面相对于铅垂方向做成该面稍微向上的角度位置。

因此，导航装置通过将导航装置的后部(车辆的前方侧)以在铅垂方向成为下方位置的方式安装在前板面上，从而将导航装置以倾斜的状态安装在车辆的前板面上。

该导航装置的在前板面上的安装位置根据车型和用户的选择等而不同，有在中心控制台上成为上方或下方等各种位置的情况。根据该导航装置的向前板面的安装位置，导航装置的安装角度(相对于水平方向的角度)不同。例如，在中心控制台上安装在下方位置的场合，为了提高可见性，导航装置比安装在上方位置的场合更加倾斜地安装在前板面上。

这样，根据导航装置的相对车辆的安装角度，还产生超过设定于角速度传感器上的允许角度而倾斜的情况。

在这种场合，由于设定于导航装置的各传感器上的检测轴的方向和在实际检测时施加在各传感器上的角速度等的方向(水平方向)有很大不同，因此将包括各传感器自身的灵敏度的偏移等误差，其结果，存在车辆的当前位置的测位精度和速度的测定精度下降的问题。

例如，专利文献1指出了上述问题，并且表示了解决该问题的结构。图18表示将导航装置安装在中心控制台上的状态的剖视图。根据上述文献的说明，若使导航装置100从安装在中心控制台110之前的水平状态(图18(a))相对水平方向倾斜，并且使显示面102按照中心控制台110的倾斜而向上设置，则加速度传感器101的检测轴103按照导航装置100的安装角度相对水平方向仅倾斜θ(图18(b)、(c))。

此时，若车辆前进(图18中的右方向)，则在导航装置100上被施加与前进方向相反方向的加速度Ax。而且，在加速度传感器101上，由于车辆的振动和来自路面的冲击而在垂直方向上施加加速度Az。

如图18(a)所示，在导航装置处于水平状态的场合，加速度传感器101作为各个方向的加速度受到水平方向的加速度Ax和铅垂方向的加速度Az，如图18(b)、(c)所示，在导航装置处于倾斜状态的场合，角速度传感器101将水平方向的加速度Ax和铅垂方向的加速度Az的水平方向的加速度作为按照倾斜的矢量和At(＝Gx+Gz＝cos θ×Ax+sin θ×Az)检测出来。

该检测的加速度At与要检测的加速度Ax不同，因此该误差作为结果表现为车辆位置的测位精度等的下降。导航装置100的安装角度θ越大，车辆的移动方向的加速度Ax的成分降低，从垂直方向的加速度Az受到的影响增加，该误差越大。

在角速度传感器中，也与上述加速度传感器同样，由于相对车辆的安装角度产生误差并表现为测位精度的下降。

在用软件补正该误差的方法中，由于除了存在初始状态在得不到补偿的问题、或在安装角度大的场合难以补偿的问题之外，还存在制造成本等的问题，因此在文献中提出了如下方案的结构，即在固定支撑传感器部的安装部件上，倾斜安装角度而形成安装切口，并在该安装切口啮合传感器部。

专利文献1：特开2003-227844号公报

在安装部件上倾斜安装角度而形成安装切口，通过在该安装切口上啮合传感器部而进行固定支撑的结构中，除了存在所补偿的倾斜局限于切口的倾斜角度的问题之外，还存在若要补正多个倾斜需要按照各倾斜准备切口的倾斜角度不同的多个安装部件。

一般导航装置的安装角度根据导航装置的设置状况而有各种不同。另一方面，在角速度传感器安装在导航装置上时，在安装后该导航装置处于难以变更该角速度传感器的安装角度的状况。

于是，在导航装置的供给源中，准备按照各种安装角度的角速度传感器，供给按照导航装置的安装角度的角速度传感器。若要构成按照该各种安装角度的角速度传感器，要求在将传感器安装在安装部件上时，能以高自由度设定安装角度的结构。

在上述文献中提出的在安装部件上设置切口的结构中，需要准备设置了按照各安装角度的切口的安装部件，局限于准备好的切口的安装角度，从而安装角度的自由度下降。

在通过将振子安装在箱等安装基材上而构成振动体时，振子相对安装基材的设置，只要是在安装基材的面积内能容纳振子的范围内可以是任意的位置。

然而，在具有振子的振动体中，需要振子自由振动，振子需要安装成相对安装基材不接触。若振子与安装基材接触，则振子不能产生按照角速度的振动，若使用这种振动体，则角速度传感器的检测精度下降。

在将振子安装在安装基材上时，为了防止振子振动时与安装基材接触，对于振子而言，做成在一个端部设置基部，并在该基部夹着缩颈部而设置支撑部的结构，而作为安装该振子的部件，做成具有安装基材上的阶梯差而设置底座部的结构，并在该底座部上安装支撑部。

在这种底座部上安装振子的支撑部的结构中。如以下说明的那样，由于底座部和支撑部的安装位置上的限制，不能在安装基材上将振子安装在任意位置上。

图19是用于说明振子的支撑部和底座部的位置关系的图。而且，图19表示振子的支撑部和底座部的理想的位置关系。

在图19中，振子通过基部3连接未图示的多个振动片7，并利用缩颈部4自动自如地支撑在支撑部5上。

在该振子2的向底座部13的安装中，由于缩颈部及支撑部与底座部的位置关系而要求以下两点。

由缩颈部和底座部的位置关系所要求的一点是不妨碍振动片的振动而支撑，仅将支撑部5固定在底座部13上，振动的缩颈部4安装成不与底座部13接触。由于在缩颈部4与底座部3接触的场合缩颈部4的振动受到妨碍，振动片的振动产生误差，因此要求缩颈部4安装成不与底座部13接触。

另一方面，由支撑部和底座部的位置关系所要求的一点是稳定地固定振子，要求加大支撑部5和底座部13的接触面积。由于支撑部5的面积根据振子2决定，因此要求支撑部5的面积全部与底座部13接触。

图19(b)～图19(d)表示支撑部5的端部5a从底座部13的边缘部14脱离的状态。图19(b)表示通过端部5a从边缘部14脱离，支撑部5的一部分从底座部13脱离从而区域RA不接触的状态。在该状态下接触面积减小相当于区域RA的部分，由此振子2的固定状态变得不稳定。

另外，图19(c)表示通过端部5a从边缘部14脱离，支撑部5的一部分从底座部13脱离而使区域RB不接触，并且缩颈部4的一部分的区域RC与底座部13接触的状态。在该状态下接触面积减小相当于区域RB的部分，由此振子2的固定状态变得不稳定，而且通过区域RC与底座部13接触而对振子的振动状态产生影响。

而且，图19(d)表示缩颈部4和底座部13以区域RD的部分接触的状态。在该状态下，缩颈部4的振动因底座部13而受到限制，对振动片的振动产生障碍。

如上所述，振子的支撑部和底座部的位置关系要求配置成支撑部的端部和底座部的端部一致。

尤其是在限定的面积的安装基材内，要求满足上述条件，并且振子的安装角度不限于一个角度，能以规定角度范围内的任意角度进行设定。

在此，由于振子用水晶晶体形成，因此曲线状的加工导致高成本。因此，通常支撑部5的端部5a加工成直线状。在振子的安装中，为了使缩颈部和底座部的位置关系变得良好，需要根据底座部的结构来满足上述要求。

发明内容

于是，本发明目的在于解决现有问题，在角速度传感器用振动体所具备的振子的安装中，不妨碍振子的振动，且使振子的固定变得良好，而且能以规定角度范围内的任意角度设定。

更详细地说，其目的在于，构成在振子的多个安装角度位置，能够使振子的支撑部的端部和支撑振子的底座部的端部一致的底座部。

本发明的角速度传感器用振动体，在振子的向安装基材的安装中，通过以固定振子的底座部与振子的支撑部的位置关系与振子的安装角度无关而成为一定的方式形成底座部的形状，从而不妨碍振子的振动，且使振子的固定变得良好，并且能够进行以规定角度范围内的任意角度的设定。

本发明的角速度传感器用振动体，具备：具有振动片和支撑该振动片的支撑部的振子、和安装该振子的安装基材。

本发明的第一方案如下，安装基材具有通过固定振子的支撑部来支撑振子的底座部和基底部。底座部具有距离基底部至少振动片的振动幅度以上的高度的阶梯差，并且具备曲线形状的边缘部，在该边缘部的各位置上的法线方向相对于在安装基材上规定的基准方向为相同方向或至少具有一个不同的角度。

而且，在振子的相对底座部的安装中，在从底座部的曲线形状的边缘部选择的安装位置，支撑部的振动片侧的端部和底座的边缘部的两切线方向一致，通过该端部和边缘部的对位而用底座部的边缘部的法线方向来规定振子的相对安装基材的安装角度。

底座部的曲线形状的边缘部由于其各位置上的法线方向规定振子的安装角度，因此通过与该底座部的边缘部一致地安装振子，不妨碍振子的振动，且使振子的固定变得良好，并且能够以规定角度范围内的任意角度进行安装。

在上述第一方案中，本发明可以采用以下两种方式。第一方式是可将振子安装在安装基材上的多个角度位置成为使这些振子绕虚拟规定的旋转中心旋转了的位置的方式。

在该第一方式中，底座部的边缘部的曲线形状为圆弧形状，该圆弧的中心及半径，是为了将振子以不同的安装角度安装在安装基材上而虚拟规定的旋转中心及从该旋转中心到振子的支撑部的端部的距离。

由此，若在底座部的边缘部的不同位置上安装振子，则各振子采取以虚拟规定的某一点为旋转中心旋转了的位置。通过将振子这样配置在安装基材上，可以在限定面积的安装基材上以各种角度安装振子。

上述旋转中心除了位于振子的轮廓上或其内侧之外，还可以位于振子的轮廓外。

另外，第二方式如下，可将振子安装在安装基材上的多个角度位置被看作这些振子其虚拟规定的旋转中心不是一点，而是排列在连续的曲线上。

在该第二方式中，边缘部的曲线的形状是在振子在安装基材上可取得的多个安装位置内，与连接可连续取得的安装位置而形成的轨迹相对应地形成振子的支撑部的端部的曲线形状，该曲线的各位置的曲率的中心及半径是根据在连续的安装位置上的振子而虚拟规定的旋转中心及从该旋转中心到支撑部的端部的距离。

由此，若在底座部的边缘部的不同位置安装振子，则各振子的位置是虚拟规定的旋转中心的轨迹。可看作绕连续的曲线上的旋转中心的旋转运动的结果。通过将振子这样配置在安装基材上，可以在限定面积的安装基材上以各种角度安装振子。

在第一方案中，振子的相对安装基材的安装角度的范围至少为30度，底座部的法线方向的范围与该安装角度一致而至少为30度。

另外，在第一方案中，至少具备一个标记，该标记在以规定角度安装了振子时与振子的轮廓的一部分直线对齐。

在将振子安装在安装基材上时，通过确认该标记与振子的一部分是否直线对齐，能够确认是否以规定的安装角度进行了安装。

作为该振子的安装角度的对位指标而使用的标记，除了设在安装基材的基底部的面之外，还可以设在设置于该基底部的电路板上。

角速度传感器用振动体可具备对振动片的检测信号进行信号处理的电路板，该电路板可做成设在基底部上的结构。通过将与以规定角度安装的振子的轮廓的一部分直线对齐的标记设在电路板上，并将该电路板设置在基底部上，可将标记作为振子的安装角度的指标而使用。标记可以由设在电路板上的开口部形成，该开口部可以与设在聚酰亚胺等表面保护膜上的端子连接用的开口部一起形成。电路板可作为IC芯片。

另外，底座部与曲线形状的边缘部对应而具有与该曲面形状类似的壁部。该壁部与振子的支撑部的端部配合，可以进行该振子的长度方向的定位。

而且，该壁部可按照振子的规定安装角度而至少具有一个与振子的支撑部的端部所具备的突出部相对应的凹部。根据该凹部，制造时等形成于振子的支撑部上的被称为飞翅的突起的部分与壁部接触，能够避免在对位上产生障碍。

本发明的第二方案与第一方案同样是具有振子和安装该振子的安装基材的角速度传感器用振动体，该振子具有振动片和支撑该振动片的支撑部。

在第二方案中，振子将其支撑部做成由圆形的一部分构成的形状，在安装基材上固定该支撑部而支撑振子的底座部，具有距离安装基材的基底部至少振动片的振动幅度以上的高度的阶梯差，并且做成与振子的支撑部的圆形相同直径的圆形形状。

在振子的相对底座部的安装中，底座部的圆形形状的中心是在将振子以不同的安装角度安装在安装基材上时根据各振子虚拟规定的旋转中心。

根据该第二方案，振子的支撑部及安装基材的底座部都是圆形形状，能够以该圆形形状的底座部为中心，以多个安装角度安装振子。

第二方案的底座部具有圆弧形状的壁部，该壁部与圆形形状同一中心，且以在圆形形状的直径上附加允许量的直径来包围圆弧形状的一部分。该壁部与振子的支撑部的圆形形状部分配合，进行该振子的支撑部的定位。

另外，第二方案的壁部按照振子的规定安装角度而至少具有一个与振子的支撑部的端部所具备的突出部相对应的凹部。根据该凹部，与第一方案同样，制造时等形成于振子的支撑部上的被称为飞翅的突起的部分与壁部接触，能够避免在对位上产生障碍。

本发明的第二方案与第一方案同样是具有振子和安装该振子的安装基材的角速度传感器用振动体，该振子具有振动片和支撑该振动片的支撑部。

本发明的第三方案在第一方案的基础上，将底座部的边缘部的形状做成由多个直线组合构成的形状，使在该边缘部的各位置上的法线方向相对于在安装基材上规定的基准方向为相同方向或至少具有一个不同的角度。

根据第三方案，虽然不能像第一方案那样连续地选择安装角度，但是通过在边缘部准备多个按照预先规定好的角度的直线部分，从其中选择与所需的安装角度对应的直线部分，并按照该直线部分对齐振子的端部，从而能够以选择的安装角度来安装振子。

本发明具有以下效果。

根据本发明，在角速度传感器用振动体所具备的振子的安装中，不妨碍振子的振动，且使振子的固定变得良好，并且能够以规定角度范围内的任意角度进行设定。

另外，根据本发明，通过各种方案，可以构成在振子的多个安装角度位置可使振子的支撑部的端部与支撑振子的底座部的边缘部一致的底座部，通过使用该底座部，可以将振子以所需的安装角度安装在安装基材上。

附图说明

图1是用于说明本发明的角速度传感器的安装状态的图。

图2是用于说明本发明的角速度传感器用振动体的图。

图3是本发明的角速度传感器用振动体的剖视图。

图4是用于说明本发明的振动体的底座部与振子的位置关系的图。

图5是表示本发明的振动体的底座部和振子的在各位置的安装状态的图。

图6是设在本发明的电路板上的标记的概略图。

图7是本发明电路板的剖视图。

图8是用于说明使用了本发明的标记的振子的安装角度的对位的图。

图9是用于说明本发明的振子的支撑部与底座部的重叠状态的图。

图10是用于说明本发明的虚拟的旋转中心的位置的图。

图11是用于说明对于本发明的底座部与振子的位置关系虚拟的旋转中心位于振子的轮廓外的情况的图。

图12是用于说明本发明的虚拟的旋转中心P位于振子的支撑部上的情况的图。

图13是用于说明设在本发明的振动体的壁部上的凹部的图。

图14是用于说明设在本发明的振动体的壁部上的凹部的图。

图15是用于说明在本发明的振子的各安装角度上虚拟的旋转中心连续连接的方式的图。

图16是用于说明本发明的振动体的底座部的边缘部的形状连接了多个直线的结构的图。

图17是用于说明本发明的振动体的底座部的边缘部的形状连接了多个直线的结构的图。

图18是将导航装置安装在中心控制台上的状态的剖视图。

图19是用于说明振子的支撑部与底座部的位置关系的图。

图中：

1-振动体，2-振子，3-基部，4-缩颈部，5-支撑部，5a-端部，5b-后端部，5c-突出部，6-端子，7-振动片，8-引线接合部，11-安装基材，12-基底部，13-底座部，14-边缘部，15-配线部，16-壁部，16a-凹部，17-触点端子，18-配线，19-框部，20-标记，30-电路板，31-开口部，32-标记，33-配线，100-导航装置，101-加速度传感器，102-显示器，103-检测轴，110-控制台，111-操作板。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的角速度传感器用振动体进行详细说明。

图1是用于说明使用了本发明的角速度传感器用振动体的角速度传感器的安装状态的图。在图1中，具有角速度传感器的导航装置100安装在车辆的控制台110部分上。控制台110为了提高驾驶员的操作性而以操作板11倾斜的状态设置。在操作板111上另外还设有导航装置100。对于导航装置100而言，与操作板111同样也以倾斜的状态安装，提高了根据驾驶员和同乘人员的显示器102的可见性。

另外，图1所示的导航装置100的安装状态是一个例子，不限于该安装状态，还可以设置在设于操作板上的空调器用的开口部、或控制台110的上方位置、或副驾驶座一侧的面板部分等上。

无论设在哪个位置上的场合，为了提高导航装置100的显示器102的可见性，都将导航装置100自身相对于车辆的垂直方向具有角度地倾斜安装。

导航装置100通过测定移动体的从预先设定好的位置的移动方向和移动距离，能够检测出具有该导航装置100的车辆的当前位置。在该测位中，使用角速度传感器来检测出移动体的当前位置、移动方向或速度变化。

此时，在检测加速度的方向和大小时，作为基准相对于角速度传感器设定检测轴，以该检测轴与移动方向(例如路面)平行作为前提来设定角速度传感器的各参数，并设置固定在导航装置内。

通常，在将导航装置设在车辆上的场合，在车辆内将与水平面(地面)平行的位置作为基准，而如上所述，根据导航装置的设置位置，相对于水平面(地面)不平行而以倾斜的状态进行安装。而且，设在导航装置上的角速度传感器也以导航装置处于与水平面(地面)平行的位置作为前提来进行安装，因此在导航装置倾斜了的场合，角速度传感器也变得倾斜，从而成为检测误差的主要原因。

本发明的角速度传感器对于该倾斜状态的安装，调整角速度传感器所具有的振子的安装角度，使振子的安装角度相对于水平面(地面)为垂直方向。

图2是用于说明本发明的角速度传感器用振动体的概略的图。而且，在图2中，通常省略覆盖振动体1的盖部分而表示。

在图2中，振动体1具有：构成检测角速度的传感器部分的振子2、和安装该振子2并固定成规定角度的安装基材11。

振子2用水晶振子形成，具有多个振动片7、汇集该振动片7的固定端的基部3、用于将振子2支撑固定在安装基材11上的支撑部5、连接基部3与支撑部5并随着振动片7的振动而振动的缩颈部4。该缩颈部4的宽度形成为比基部3和支撑部5的宽度还窄，可得到良好的振动。

而且，在支撑部5上设有用于对设在振动片7上的驱动用电极供给驱动电流的端子、和用于将来自同样设在振动片7上的检测用电极的检测信号向外部输出的端子，用引线接合部8来连接设在后述安装基材11一侧的配线部15上的触点端子之间。

安装基材11例如由陶瓷材料形成，具有构成基体部分的基底部12、设在该基底部12上的底座部13、设有在与振子2之间利用引线接合部8电连接的触点端子17及配线18的配线部15、以及框部19。

振子2通过将其支撑部5固定在安装基材11的底座部13上而安装。在该安装中，通过使振子2的支撑部5的端部5a和设在底座部13上的边缘部14以及振子2的支撑部5的端部5a一致，规定成振子2的安装角度成为规定角度。

底座部13具有距离基底部12的面规定高度的阶梯差并具备边缘部14。该阶梯差的高度设定为比振动片7的振动幅度还大，并规定成在振动片7振动时振动片7不与基底部12的面接触。

边缘部14规定振子2的安装位置及安装角度。边缘部14的切线方向规定振子2的安装角度，边缘部14的位置规定振子2的安装位置。对于根据该边缘部14的振子2的安装位置及安装角度在后面叙述。

另外，配线部15在与底座部13面对的部分具有壁部16。该壁部16通过与振子2的支撑部5的端部接触而决定振子2的位置。

图3表示本发明的角速度传感器用振动体的剖视图。而且，图3(a)表示没有支撑部与配线部之间的配线的部分，图3(b)表示有支撑部与配线部之间的配线的部分。

在剖视图中，在以基底部12为下方时，从下往上的顺序为基底部12、底座部13、配线部15、框部19的上端，在底座部13上固定振子2的支撑部5，而且，在基底部12与底座部13之间形成阶梯差，在底座部13与配线部15之间形成壁部16。

并且，在图3中，连接振动片7与支撑部5上的触点端子6之间的配线可以用印制电路布线等来形成，在这里省略说明。

接着，使用图4对底座部与振子的位置关系进行说明。另外，在图4中，将上下方向作为规定于安装基材上的基准方向，在该基准方向相对空间倾斜配置了时，将角速度传感器的振子相对该基准方向倾斜地安装。

在图4中，A表示规定在安装基材上的基准方向，B表示底座部的边缘部上的切线方向，C表示振子的相对于安装基材的安装方向。

在图4中，在角速度传感器安装在垂直方向上的场合，安装基材的基准方向A与垂直方向一致，因此通过将振子2安装成与基准方向A相同方向，从而振子2安装在垂直方向上。图4(a)表示该状态。

对此，在角速度传感器从垂直方向倾斜安装的场合，安装基材的基准方向A从垂直方向倾斜，因此通过将振子从基准方向A仅倾斜规定角度θ进行安装，振子2安装在垂直方向上。图4(b)、(c)表示该状态。

此时，振子2通过沿着底座部13的边缘部14配置，能够规定安装位置及安装角度。

在此，底座部13的边缘部14使其法线方向与振子2的安装角度一致地进行设定。由此，边缘部14的切线方向B与振子2的安装角度正交。该正交的方向与振子2的支撑部5的缩颈部4一侧的端部5a的方向一致，因此通过使底座部13的边缘部14的切线方向B与振子2的支撑部5的端部5a的边一致，能够使振子2的倾斜度与规定角度θ一致。

在此，振子2可取得的各种角度位置是使各振子2绕着任意规定的虚拟设定的旋转中心(图中的点P)旋转而配置的位置。例如，在图4中，(a)、(b)、(c)的振子的位置是以图中的点P为中心旋转的位置。

由此，边缘部14的在各点的法线方向朝向虚拟的旋转中心P，该点的轨迹配置成作为虚拟的旋转中心P的圆弧状。从而，规定各振子2的角度位置的边缘部14可由圆弧形状形成。在该圆弧形状的各点上的法线方向朝向虚拟的旋转中心P。在该圆弧形状中，通过使支撑部5端部5a的边与圆弧的切线方向一致，从而使振子2的安装方向C朝向虚拟的旋转中心P，设定为与安装基材的倾斜一致的安装角度，可以将振子2的最终方向做成垂直方向。而且，圆弧形状的半径可以由虚拟的旋转中心P与支撑部5的端部5a的距离来规定。

另外，对于设在底座部13的后方的壁部16，也可以做成以与边缘部14相同的点作为旋转中心的圆弧状，并将虚拟的旋转中心P与支撑部5的后端部5b的距离作为半径。

在振子2的在底座部13上的定位中，通过使支撑部5的端部5a的边的方向与边缘部14的切线方向一致，并且使支撑部5的后端部5b与该壁部16接触，从而规定振子2的位置也可以。

图5表示在图4的(a)～(c)的各位置上的安装状态。图5(a)与图4中的(a)的角度位置相对应，表示振子2的安装方向C与安装基材11的基准方向A一致地安装的状态。而且，图5(b)、图5(c)与图4中的(b)、(c)的角度位置相对应，表示将振子2的安装方向C相对于安装基材11的基准方向A以角度θ的倾斜进行安装的状态。

此时，图5(b)、(c)中的安装基材11相对于垂直方向以角度θ倾斜，因此振子2分别安装在垂直方向上。

另外，在图5中，通过判定振子2的一部分相对于设在安装基材11的基底部12的面上的标记20是否直线对齐，能够确认振子2的安装角度是否为规定角度。

标记20设置在振子2安装成预先规定的角度时与振子2的一部分直线对齐的位置上，根据与该标记的直线对齐状态可以通过目视或图像识别来确认振子2的安装角度。

振子2的向安装基材11的安装在安装基材11预先取得了设置位置的位置数据的场合可利用自动机构进行，可以不需要人工操作。标记可作为在确认利用该自动机构安装的状态时的标准。

另外，该标记设置在按照预先规定的安装角度的位置上。该标记例如除了由氧化铝涂层(例如15μm的厚度)形成之外，还可以由打印或凹部或凸部、只有标记部省略镀层等来形成。

用振子2检测出的检测信号除了从角速度传感器用振动体1向外部直接输出之外，还可以用设在内部的电路板对检测信号进行信号处理后输出。作为用该电路板进行的信号处理，例如有放大检测信号的信号水平的信号放大处理、将检测信号转换为角速度信号的信号处理、各种补正处理等。

该电路板可以做成设在安装基材11的基底部12上的结构，安装在基底部12上的电路板位于振子2的下方，在重叠振子2的状态下在下方可看到电路板。本发明在该电路板上设置标记，并将该标记作为指标进行振子的安装角度的对位。

以下，使用图6～图8，对设在电路板上的标记进行说明。图6、图7是设在电路板上的标记的概略图及剖面，图8是用于说明使用了标记的振子的安装角度的对位的图。

在图6中，角速度传感器用振动体1在安装基材11的基底部12上具有电路板30，在该电路板30上设有标记32。而且，图6所示的结构除了电路板30之外可以做成与图2所示的结构相同，因此在此仅说明电路板30及标记32，省略对共同的结构的说明。

电路板30是搭载了用于对从振子2得到的检测信号进行信号处理的电路的基板。在该电路板30的上层面上设有聚酰亚胺等表面保护膜。在表面保护膜的下层设有触点片，为了使该触点片向外部露出而在表面保护膜上形成开口部31。在电路板30的触点片(未图示)与基底部12的触点片(未图示)之间，利用配线33进行连接。

在电路板30的表面保护膜上形成触点片用的开口部31，并且形成有成为以规定角度安装振子2时的指标的标记32。标记32可以与开口部31同时形成。

图8表示将电路板和振子安装在安装基材上的状态。图8(a)表示安装电路板30之前的状态，图8(b)表示在基底部212上安装了电路板30的状态。而且，在基底部12上安装电路板30的位置预先设定好，在基底部12上电路板30定位于规定位置上。

在电路板30上，在表面保护膜上形成开口部31和标记32，通过标记32的开口部可以看穿表面保护膜的下层部分，将此作为安装振子2的指标。标记32形成于在将振子2安装成规定的安装角度时与振子2的振动片的边缘部分平行的位置上，或者与振动片一致并重叠的位置上。该标记32的角度及条数可根据安装角度的角度及角度的种类规定。

图8(c)、(d)表示以标记32作为导向而将振子2安装成规定的安装角度的状态。而且，在图8(c)、(d)中，通过使标记32的边缘与振子2的振动片的边缘一致而对齐安装角度，但是在将标记32的宽度做成与振子2的振动片的宽度相同的程度，并重叠了振子2和标记32时，通过对位于由于振子2而看不到标记32的位置上，从而对齐安装角度也可以。

使用图9对此时的振子的支撑部与底座部的重叠状态进行说明。

图9(a)表示基准方向(在此为垂直方向)A与振子2的安装方向C一致的情况。此时，通过使振子2的支撑部5的端部5a的边与底座部13的边缘部14的切线方向一致，能够防止产生缩颈部4与底座部13的重叠部分，并且可以将支撑部5的全面积重叠在底座部13上。由此，能够避免由于缩颈部4与底座部13重叠而产生的对振动的影响，并且可以使支撑部5的全面积无浪费地与底座部13接触，能够使固定变得良好。

另一方面，图9(b)表示相对于基准方向(在此为垂直方向)A振子2的安装方向C倾斜了的情况。此时，由于边缘部14形成为圆弧状，因此可以使振子2的支撑部5的端部5a的边与底座部13的边缘部14的切线方向一致，可以得到与图9(a)相同的位置关系。由此，同样地，能够防止产生缩颈部4与底座部13的重叠部分，并且可以将支撑部5的全面积重叠在底座部13上，能够避免由于缩颈部4与底座部13重叠而产生的对振动的影响，并且可以使支撑部5的全面积无浪费地与底座部13接触，能够使固定变得良好。

在用图4～图9所示的例子中，表示了虚拟的旋转中心位于振子的轮廓内的情况，但是该虚拟的旋转中心除了位于振子的轮廓内的任意位置上之外，还可以位于轮廓外。图10是用于说明该虚拟的旋转中心的位置的图。

图10(a)表示虚拟的旋转中心P位于振子2的基部3上的情况，图10(b)表示虚拟的旋转中心P位于振子2的支撑部5上的情况，图10(c)是表示虚拟的旋转中心P位于振子2的外侧上的情况。而且，底座部的边缘部的圆弧形状的曲率由旋转中心P的位置来决定。

接着，对于底座部与振子的位置关系，使用图8对虚拟的旋转中心位于振子的轮廓外的情况进行说明。另外，在图11中，将上下方向作为规定在安装基材上的基准方向，在以该基准方向为基准倾斜配置了时，将角度传感器的振子按照该基准方向使振子倾斜而安装。

在图11中，与图4同样，A表示规定在安装基材上的基准方向，B表示底座部的边缘部上的切线方向，C表示振子的相对安装基材的安装方向。

在图11中，在角速度传感器安装在垂直方向上的场合，安装基材的基准方向A与垂直方向一致，因此通过将振子2安装成与基准方向A相同方向，从而振子2安装在垂直方向上。图11(a)表示该状态。

对此，在角速度传感器从垂直方向倾斜安装的场合，安装基材的基准方向A从垂直方向倾斜，因此通过将振子2从基准方向A仅倾斜规定角度θ进行安装，振子2在安装于导航装置100上时安装成朝向垂直方向。图11(b)、(c)表示该状态。

此时，振子2通过沿着底座部13的边缘部14配置，能够规定安装位置及安装角度。在此，底座部13的边缘部14使其法线方向与振子2的安装角度一致地进行设定。由此，边缘部14的切线方向B与振子2的安装角度正交。该正交的方向与振子2的支撑部5的缩颈部4一侧的端部5a的方向一致，因此通过使底座部13的边缘部14的切线方向B与振子2的支撑部5的端部5a的边一致，能够使振子2的倾斜度与规定角度θ一致。

在此，在振子2可取得的各种角度位置，各振子2可配置成可以看作绕着任意规定的虚拟设定的旋转中心(图中的点P)旋转。例如，在图11中，(a)、(b)、(c)的各旋转位置上的振子可看作以图中的点P为中心旋转的位置。

由此，边缘部14的在各点的法线方向朝向位于振子2的轮廓外的虚拟的旋转中心P，该点的轨迹配置成作为虚拟的旋转中心P的圆弧状。从而，规定各振子2的角度位置的边缘部14可由向外侧弯曲的圆弧形状形成。在该圆弧形状的各点上的法线方向朝向虚拟的旋转中心P。在该圆弧形状中，通过使支撑部5端部5a的边与圆弧的切线方向一致，从而使振子2的安装方向C朝向虚拟的旋转中心P，设定为与安装基材的倾斜一致的安装角度，可以将振子2的最终方向做成垂直方向。而且，圆弧形状的半径可以由虚拟的旋转中心P与支撑部5的端部5a的距离来规定。

另外，对于设在底座部13的后方的壁部16，也可以做成以与边缘部14相同的点作为旋转中心的圆弧状，并将虚拟的旋转中心P与支撑部5的后端部5b的距离作为半径。

在振子2的在底座部13上的定位中，通过使支撑部5的端部5a的边的方向与边缘部14的切线方向一致，并且使支撑部5的后端部5b与该壁部16接触，从而规定振子2的位置也可以。

另外，图12表示图10(b)所示的例子，表示虚拟的旋转中心P位于振子的支撑部上的情况。

在该场合，振子2的支撑部5的形状除了与缩颈部4的连接部分之外做成大致圆形，并且在将底座部13的形状设置在规定角度位置上时至少与支撑部5的圆形形状部分重叠的部分做成相同直径的圆形形状。由此，在虚拟的旋转中心P位于振子的支撑部5上时，通过相对于底座部13使支撑部5对齐这些圆形形状的外周部分而进行对位，从而可设置成规定角度。

另外，图13、图14是用于说明设在壁部上的凹部的图。在形成振子2时，一般由一张晶体基板形成多个振子2。在这种振子的形成过程中，从多个振子2用一部分与框部分连接的状态，将各振子2从框部分分开而形成各个振子2。此时，有在振子2上与框部分连接的部分作为被称为飞翅的突出部5c残留的情况。

通常，该飞翅部分形成于对振动片7的形成没有障碍的支撑部5上。在上述结构中，通过在设置于底座部13的后方位置上的壁部16上抵接支撑部5的后端部5b而规定支撑部5的位置，并由此规定振子2的位置的场合，该支撑部5所具有的飞翅部分的突出部5c成为进行定位时的误差的主要原因。

于是，在本发明的角速度传感器用振动体的方式中，具有避开该飞翅部分的突出部5c的结构，由此，防止突出部5c与壁部16抵接而产生的位置偏移。

在图13、图14中，壁部16在将振子2安装在规定角度位置上时支撑部5的突出部5c抵接的位置上，形成避开该突出部5c的凹部16a。由此，在支撑部5的后端部5b与壁部16抵接了时，突出部5c容纳在凹部16a内，因此能够避免突出部5c与壁部16抵接。

另外，凹部16a的配置位置设在按照预先规定的安装角度的位置上。

在本发明的角速度传感器用振动体中，上述的各例表示了在振子的各安装角度存在虚拟的一个旋转中心的情况，但也可以采用在振子的各安装角度虚拟的旋转中心连续连接的方式。

图15(a)表示连接虚拟的旋转中心而形成的曲线D位于振子2的振动片一侧的情况，图15(b)表示连接虚拟的旋转中心而形成的曲线E位于振子2的支撑部5的延长线上的情况。

构成底座部13的边缘部14的曲线，由于在上述结构例中虚拟的旋转中心位于一点从而形成圆弧状的曲线，但是在图15(a)、图15(b)的例子中，虚拟的旋转中心位于曲线D或曲线E上，因此成为按照该曲线D、E形成的曲线D′、E′。

另外，在该结构中，使用了曲线状的边缘部14的振子2的安装可以做成与使用了上述圆弧状的边缘部的安装同样，因此在此省略其说明。

还有，上述结构例表示了将底座部的边缘部做成单一中心的圆弧形状，或者中心不定且将以在曲线上移动的虚拟的旋转中心作为中心的圆弧连接多个而形成的曲线形状的例子，但是也可以做成连接多个直线的结构。图16、图17表示了底座部的边缘部的形状是连接了多个直线的结构的情况。

图16是可以在多个(图中为三个)安装角度位置安装振子的结构例。底座部13的边缘部14通过在各安装角度位置组合振子2的支撑部5的端部5a和相同方向的直线而构成。

在该结构例中，虽然不能在底座部的边缘部上的任意位置规定振子的安装角度，但是可以从预先规定好的各安装角度的位置中选择。

在边缘部的形状为曲线形状的场合，在与振子的支撑部的端部的重合上，虽然稍微产生在缩颈部重叠底座部的部分，或者在底座部由于不与支撑部重叠而对固定没有帮助的部分等不希望的部分，但是根据该结构，由于底座部的边缘部的形状为直线状，因此可以做成与振子的支撑部的端部相同的形状，从而可以消除由上述曲线形状引起的不希望的部分的产生。

另外，图17是可以在多个(图中为三个)安装角度位置安装振子的结构例，是各安装角度位置沿角速度传感器用振动体的厚度方向以阶梯状设置的例子。

图17(a)表示主视图，图17(b)表示剖视图。该结构相当于将虚拟的旋转中心设在主视图17(a)的很左侧的实施例，使底座部13的高度不同并形成为多个阶梯，在各阶梯形成安装角度不同的底座部。

另外，在该结构中，使用了曲线状的边缘部14的振子2的安装可以做成与使用了上述圆弧状的边缘部的安装相同，因此在此省略其说明。

根据该结构，通过将振子大致排列在基准方向(图中的纵向)上，可以在安装基材上使与基准方向正交的方向(图中的横向)的宽度变窄。

本发明具有以下产业上的可利用性。

具有本发明的振动体装置的角速度传感器可应用于航空器、车辆等移动体的姿势控制和导航等。

Claims (17)

1.一种角速度传感器用振动体，具备：具有振动片和支撑该振动片的支撑部的振子、和安装该振子的安装基材，其特征在于，

上述安装基材具有固定上述支撑部来支撑振子的底座部和基底部。

上述底座部具有距离基底部至少振动片的振动幅度以上的高度的阶梯差，并且具备曲线形状的边缘部，在该边缘部的各位置上的法线方向规定安装的振子的安装角度，相对于在安装基材上规定的基准方向为相同方向或至少具有一个不同的角度。

2.根据权利要求1所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

在上述振子的相对底座部的安装中，在上述边缘部选择的安装位置，支撑部的振动片侧的端部和底座的边缘部的两切线方向一致，通过该端部和边缘部的对位而用底座部的边缘部的法线方向来规定振子的相对安装基材的安装角度。

3.根据权利要求1或2所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述边缘部的曲线形状为圆弧形状，该圆弧的中心是为了从使振子绕该中心旋转了的场合振子可取得的多个位置中选择一个位置作为振子相对安装基材的安装位置而虚拟地规定的旋转中心。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述旋转中心位于振子的轮廓上或其内侧。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

所述旋转中心位于振子的轮廓外。

6.根据权利要求1或2所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述边缘部的曲线的形状是振子的支撑部的端部所形成的曲线形状，该端部所形成的曲线形状是在振子在安装基材上可取得的多个安装位置内对应于轨迹而形成的，该轨迹是连接可连续取得的安装位置而形成的。

该曲线的各位置的曲率的中心及半径是根据在上述连续的安装位置上的振子而虚拟规定的旋转中心及从该旋转中心到支撑部的端部的距离。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述安装角度的范围至少为30度。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述基底部在安装振子的一侧的面上至少具备一个标记，该标记在以规定角度安装了振子时与振子的轮廓的一部分直线对齐。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述基底部具有电路板，该电路板至少具备一个标记，该标记在以规定角度安装了振子时与振子的轮廓的一部分直线对齐。

10.根据权利要求9所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述标记由设在电路板上的表面保护膜上的开口部形成。

11.根据权利要求3～7中任一项所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述台座部具备支撑部的后端部所形成的曲线形状的壁部，该支撑部的后端部所形成的曲线形状是在振子在安装基材上可取得的多个安装位置内对应于轨迹而形成的，该轨迹是连接可连续取得的安装位置而形成的。

该壁部与振子的支撑部的后端部抵接，进行该振子的长度方向的定位。

12.根据权利要求11所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述壁部按照振子的规定安装角度而至少具备一个凹部，该凹部与振子的支撑部的端部所具备的突出部相对应。

13.一种角速度传感器用振动体，具备：具有振动片和支撑该振动片的支撑部的振子、和安装该振子的安装基材，其特征在于，

上述振子的支撑部是由圆形的一部分构成的形状，

上述安装基材具有固定上述支撑部来支撑振子的底座部和基底部，

上述底座部具有距离基底部至少振动片的振动幅度以上的高度的阶梯差，并且是与上述支撑部的圆形相同直径的圆形形状，

底座部的圆形形状的中心是为了将振子以不同的安装角度安装在安装基材上而虚拟规定的旋转中心。

14.根据权利要求13所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述底座部具备圆弧形状的壁部，该壁部与上述圆形形状同一中心，且以在上述圆形形状的直径上附加允许量的直径来包围圆弧形状的一部分，

该壁部与振子的支撑部的圆形形状部分配合，进行该振子的支撑部的定位。

15.根据权利要求14所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

上述壁部按照振子的规定安装角度而至少具备一个凹部，该凹部与振子的支撑部的端部所具备的突出部相对应。

16.一种角速度传感器用振动体，具备：具有振动片和支撑该振动片的支撑部的振子、和安装该振子的安装基材，其特征在于，

上述安装基材具有固定上述支撑部来支撑振子的底座部和基底部，

上述底座部具有距离基底部至少振动片的振动幅度以上的高度的阶梯差，并且具有由多个直线的组合构成的形状的边缘部，在该边缘部的各位置上的法线方向相对于在安装基材上规定的基准方向为相同方向或至少具有一个不同的角度。

17.根据权利要求16所述的角速度传感器用振动体，其特征在于，

在上述振子的相对底座部的安装中，在上述边缘部选择的安装位置，支撑部的振动片侧的端部和底座的边缘部的两切线方向一致，通过该端部和边缘部的对位而用底座部的边缘部的法线方向来规定振子的相对安装基材的安装角度。

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