CN1369690A - 制造振动陀螺仪的方法 - Google Patents
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Abstract
一种制造振动陀螺仪的方法,为了制造振动陀螺仪,制成振动器和外壳。与外壳整体制成支架和定位件。由定位件关于外壳定位所述振动器。随着所述振动器由定位件关于外壳被定位,通过支承件由支架支承所述振动器。此后,从外壳移去所述定位件。本发明能够制造振动陀螺仪,使它的振动器关于外壳被精确地定位,并能精确地测定角速度。
Description
技术领域
本发明涉及振动陀螺仪的制造方法，具体地说，涉及一种制造陀螺仪的方法，所述陀螺仪譬如用于通过测定旋转角速度检测可动物体之运动的系统、通过检测运动物体的位置而合宜地操纵运动物体的导航系统，或者用于振动吸收装置，通过检测因外界振动，如摆头时产生的振动所引起的旋转角速度而适当地吸收振动的摆头控制装置。
背景技术
作为本发明的背景技术，如日本未审实用新型申请公开实公平6-4616和6-22920公开了一种有关振动陀螺仪中所用振动器的支承结构。在该二相关技术中，通过设置支架部分支持振动器的两端而作为支承振动器的支承工具，增强了由它装配的振动陀螺仪的灵活性。
然而，上述相关技术中，振动陀螺仪的支承工具和外壳均为分离件，以致要给出外壳、支承工具、振动器的间隙及其尺寸精度，并且需要装配为它们所用的夹具，从而产生因支承工具关于外壳的定位而使精度降低的问题，并因此产生因振动器关于所述外壳定位而使精度降低的问题。
具体地说，为使振动器的检测轴变得与一个需要测定角速度的轴平行，是参照所述外壳的外形安装所述振动陀螺仪的。然而，上述相关技术中，由于振动器关于外壳定位的精度较差，所以需要测定角速度的轴与振动器的检测轴之间常会产生振动。在这种情况下，就使角速度的检测效率与cosθ成正比地降低(θ＝需要测定角速度的轴与振动器的检测轴之间的振动角)，以致不能精确地测定所述角速度。
发明内容
于是，本发明的主要目的是提供一种制造振动陀螺仪的方法，能够关于外壳精确地定位振动器，并精确地测定角速度。
为此，本发明提供一种制造振动陀螺仪的方法，所述陀螺仪包括振动器和外壳，所述外壳具有支架，用以支承在它上面所形成的振动器。所述方法包括如下步骤：使定位件与外壳一体形成，所述定位件用于确定振动器关于所述外壳的位置；在由所述定位件使振动器关于所述外壳被定位的同时，由支架支承所述振动器。
本发明制造振动陀螺仪的方法还包括在由所述支架支承所述振动器的步骤之后，自所述外壳移去所述定位件的步骤。
当采用基本结构形式或着采用使用该基本形式结构的结构时，可以通过支承件由支架支承振动器。
按照本发明制造振动陀螺仪的方法，在由与外壳一体形成的定位件使振动器关于外壳定位的同时，由支架支承振动器。因此，按本发明振动陀螺仪制造方法制得的振动陀螺仪中，使振动器关于外壳定位的精度得到提高。从而，在关于外壳的外形安装振动陀螺仪时，所述需要测定角速度的轴与振动器的检测轴之间几乎不会产生偏差，所以能够精确地测定角速度。在已由所述支架支承振动器之后，从外壳移去所述定位件时，该定位件就不再成为障碍。
附图说明
从以下参照附图对本发明实施例的详细描述，将使本发明的上述目的、其它目的以及特点和优点变得愈为清晰。其中：
图1是表示由本发明振动陀螺仪制造方法制成之振动陀螺仪的平面示意图；
图2是图1所示振动陀螺仪中所用振动器的透视图；
图3是说明制造图1所示振动陀螺仪步骤的透视图；
图4是说明制造图1所示振动陀螺仪步骤的平面示意图。
具体实施方式
图1是表示由本发明振动陀螺仪制造方法制成之振动陀螺仪的平面示意图。图2是所述振动陀螺仪中所用振动器的透视图。图1所示的振动陀螺仪10包括形成比如方柱形的振动器12。
如图2所示，振动器12包括譬如呈条状的第一压电基板14a和呈条状的第二压电基板14b。所述第一压电基板14a和第二压电基板14b彼此放置并结合在一起。第一压电基板14a和第二压电基板14b沿相反的厚度方向被极化。第一压电基板14a和第二压电基板14b可沿面对的方向被极化。
在第一压电基板14a的主表面上形成两个分段电极16和16，使其沿板的宽度方向彼此分开。在第二压电基板14b的主表面上形成公用电极18。第一压电基板14a和第二压电基板14b之间形成中间电极20。
振动器12中的第一压电基板14a和第二压电基板14b沿相反的厚度方向被极化，以便在将驱动信号，如正弦信号加在两个分段电极16和16与公用电极18之间时，所述第一压电基板14a和第二压电基板14b彼此相反地振动。在这种情况下，当第一压电基板14a沿与其主表面平行的方向伸展时，第二压电基板14b沿与其主表面平行的方向收缩。相反，在第一压电基板14a沿与其主表面平行的方向收缩时，第二压电基板14b沿与其主表面平行的方向伸展。因此，随着该二压电基板14a和14b的一些部分处于从两端沿其纵长方向略向内而用作节点，第一压电基板14a和第二压电基板14b沿垂直于它们主表面的方向弯曲振动。
比如用焊剂或导电粘结剂把基本上成矩形平板状的四个相对的支承件22的中心部分22a按照振动器12的顶面和底面处的对应节点安装在四个对应的位置，使振动器12从向上和向下的方向被夹起来。支承件22均为导电引线，用于将驱动信号提供给振动器12的分段电极16和16及公用电极18，并从振动器12的分段电极16和16及公用电极18获得检测信号。相应地，所述支承件22之一的中心部分22a在振动器12顶面上沿其纵长方向与所述各分段电极16之一电连接，而另一个支承件22的中心部分22a在振动器12顶面上沿其纵长方向与另一分段电极16电连接。振动器12底面上的两个支承件22的中心部分22a与公用电极18电连接。
上述各支承件22的中心部分22a被制成基本上为矩形平板状的垫片。通过相应的用于取得振动器12之振动边界效应的基本上成Z形的中间部分22b，在每一个相应的顶部支承件22的中心部分22a两侧各形成矩形平板状端部22c，而在每一个相应的底部支承件22的中心部分22a的两侧各形成矩形平板状端部22d。通过冲压譬如恒定弹性金属板材，如磷青铜片制成这些支承件22。
另外，此振动陀螺仪10还包括一个由比如合成树脂制成的盒状外壳30。设置四个成矩形平行板状的支架32带有电极32a，用以传送来自比如振动器12的信号，沿外壳30宽度方向的每个侧壁上的两个支架与外壳30形成一体，而且彼此分离开来。
通过嵌入压模，将安装在振动器12底面上的两个支承件22的四个端部22d整体模铸在外壳30上，并安装于其上。利用焊剂或导电粘结剂，将安装在振动器12顶面上的两个支承件22的四个端部22c安装到设在外壳30上四个支承件32的顶面的电极32a上。
为了制成这种振动陀螺仪10，要制成振动器12、各支承件22以及外壳30。在这种情况下，如图3所示，除所述四个支架32外，在沿所述外壳30纵向的每个内壁上，还提供两个定位件34，它们与外壳30形成一体。设置定位件34，用于关于外壳30定位所述振动器12。每个定位件34包括呈方框形的保持部分36。每个保持部分36中形成一个凹窝38，与振动器12的相应端部对应。每个保持部分36通过两个细L形颈40与外壳30连在一起。
通过嵌入压模，使与两个底部支撑件22的四个端部22d一体制成的四个支架32被置于外壳30上，并安装于外壳上。
如图3中的虚线所示，将振动器12的各端安装在设于外壳30上的两个定位件34之一的凹窝38上。这一安装操作，使振动器12关于外壳30定位。
相应地，随着振动器12关于外壳30被定位，使用诸如焊剂或导电粘结剂，将安装在相应支架32上的两个支承件22安装到振动器12的底面上。
如图4所示，随着振动器12关于外壳30被定位，将另外两个支承件22安装到振动器12的顶面和四个支架32的顶面上。
为防止定位件34约束振动器12的驱动和由振动器12的检测，通过切割所述四个细颈40的基部，移去两个定位件34，从而制成图1所示振动陀螺仪10。
在上述制造振动陀螺仪10的方法中，在通过定位件34使振动器12关于外壳30被定位的同时，振动器12受到各支架32的支承，而所述定位件34是与外壳30一体形成的。于是，在这样的振动陀螺仪10中，使振动器12关于外壳30的定位精度得以被提高。因而，在参照外壳30的外形安装这种振动陀螺仪10时，为需要测定角速度的轴与振动器12的检测轴(中心轴)之间几乎不产生偏差，以致可以精确地监测角速度。
在上述制造振动陀螺仪10的方法中，各支架32与外壳30整体制成，从而不需要将各支架32安装到外壳30上去的步骤，提高了把振动器12安装到各支架32上的精度，使振动器12的特性稳定，还可减少所用部件的数量，从而能够得到低成本的振动陀螺仪。
在上述制造振动陀螺仪10的方法中，使所述振动陀螺仪10易于装配，在装配操作中无需夹具等，而且装配的精度优良。在这种情况下，当通过模制树脂而制成振动陀螺仪10的外壳30、支架32以及定位件34时，模制的精度高达比如±50μm，或者更小。
与此相比，在利用分立制成的外壳和支架并使用夹具装配振动陀螺仪时，模制外壳的精度为±50μm，所述夹具的精度为±50μm，外壳与夹具处给出的间隙为±50μm，支架的模制精度为±50μm，支架与夹具处给出的间隙为±50μm等，使振动器关于外壳定位的精度降低。
即使外壳上设置保持支架的各个部件，每个部分会产生尺寸误差，从而要有间隙，以致不能得到能够与本申请发明的装配定位精度相比的装配定位精度。
在上述振动陀螺仪10中，采用振动器12的形状成方柱形，各支承件22具有基本上成Z形的中间部分22b，各支架32的形状呈矩形平行板状，而各定位件34具有矩形形状。不过，本发明中的这些部件可有其它形状。
按照本发明，能够制造使其振动器可关于外壳被精确定位的振动陀螺仪，而且振动器可精确地检测角速度。
Claims (3)
1.一种制造振动陀螺仪的方法，所述陀螺仪包括振动器和外壳，所述外壳具有支架，用以支承在它上面所形成的振动器；所述方法包括如下步骤：
使定位件与外壳一体形成，所述定位件用于确定振动器关于所述外壳的位置；
在由所述定位件使振动器关于所述外壳被定位的同时，由支架支承所述振动器。
2.按照权利要求1所述的制造振动陀螺仪的方法，其特征在于，还包括在由所述支架支承所述振动器的步骤之后，自所述外壳移去所述定位件的步骤。
3.按照权利要求1所述的制造振动陀螺仪的方法，其特征在于，通过支承件由所述支架支承所述振动器。
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