DE19908219A1

DE19908219A1 - Oscillating gyroscope

Info

Publication number: DE19908219A1
Application number: DE1999108219
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Hirosawa
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 1999-11-04

Abstract

A pair of oscillators (1) is fixed on a holding member (4) attached to a flexible printed circuit board. A wiring pattern on the board is connected to the oscillator electrodes by a section soldered to the oscillator and is connected to the end of the board. Coplanar oscillator electrodes with the same potential are grouped at the oscillator base. A pair of oscillators (1) is fixed on a holding member (4) attached to a flexible printed circuit board, which has a connector section in its oscillator end section, which is connected to a wiring pattern and fixed to the oscillator electrodes by soldering to the base end section of the oscillator. A second connector section on the circuit board side of the circuit board is connected to the wiring pattern and the end section of the circuit board. Those electrodes of the oscillator which lie in the same plane and take the same potential are combined into a group at the base end section of the oscillator.

Description

Background of the Invention Field of the Invention

Ein Schwinggyroskop, wie es z. B. als Winkelgeschwindigkeitssensor in einem Kraftfahrzeug-Navigationssystem verwendet wird.A vibrating gyroscope, such as. B. as an angular velocity sensor in a motor vehicle navigation system is used.

Description of the related art

Ein Schwinggyroskop nutzt das Phänomen, daß dann, wenn ein schwingender oder oszillierender Gegenstand einer Dreh- Winkelgeschwindigkeit ausgesetzt wird, eine Corioliskraft in einer Richtung orthogonal zu der Schwingungsrichtung entsteht. Bei dem Schwinggyroskop befinden sich an einer oder mehreren Seiten eines Schwingers Elektroden, und an diese Elektroden wird von außen eine Wechselspannung angelegt, wobei unter Ausnutzung eines piezoelektrischen Effekts ein Nachweis-Ausgangssignal abgenommen wird. Im Stand der Technik ist der Schwinger allerdings direkt mit einer Schaltungsplatine verbunden.A vibrating gyroscope uses the phenomenon that when a oscillating or oscillating object of a rotating Angular velocity is exposed to a Coriolis force in one Direction orthogonal to the direction of vibration arises. In which Vibrating gyroscope are located on one or more sides of one Schwingers electrodes, and an external one is attached to these electrodes AC voltage applied, taking advantage of a piezoelectric effect a detection output signal taken becomes. In the prior art, however, the transducer is directly with one Circuit board connected.

Fig. 19 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schwingers, wie er bei einem konventionellen Schwinggyroskop verwendet wird. Fig. 19 shows a perspective view of a vibrator as used in a conventional vibrating gyroscope.

Fig. 19 zeigt einen piezoelektrischen Schwinger 401 mit einer Seite 402, auf der bandförmige Elektroden 403, 404, 405, 406, 407 und 408 sowie Steg- oder Kontaktflächenabschnitte 403a, 408a und 409 ausgebildet sind. Fig. 19 shows a piezoelectric vibrator 401 with a side 402 , on the band-shaped electrodes 403 , 404 , 405 , 406 , 407 and 408 and web or contact surface sections 403 a, 408 a and 409 are formed.

Summary of the invention

Bei diesem bekannten Schwinggyroskop sind allerdings die auf beiden Seiten angeordneten bandförmigen Elektroden, d. h. die Elektroden 403 und 408 mit zugehörigen Verbindungsabschnitten (Stegabschnitten 403a und 408a) ausgestattet, die sich an den Seitenrändern des Schwingers 401 befinden. Wenn folglich eine große Anzahl von Schwingern aus einem großen piezoelektrischen Substrat hergestellt werden soll, muß dafür Sorge getragen werden, daß die Muster für die Polarisation seitlich bezüglich der Stegabschnitte 403a und 408a erweitert werden, womit die Notwendigkeit entsteht, den Raum zwischen benachbarten Schwingern zu vergrößern, was die Ausbeute des piezoelektrischen Substrats verringert. Wenn außerdem der Schwinger 401 direkt mit einer Schaltungsplatine verbunden wird, wie es im Stand der Technik der Fall ist, so kommt es leicht zur Übertragung von Schwingungen zwischen dem Schwinger einerseits und der Schaltungsplatine andererseits, was den Nachteil hat, daß das Nutzsignal sich nicht genau abnehmen läßt, da eine Störung durch die unerwünschten Schwingungen stattfindet.In this known vibrating gyroscope, however, the band-shaped electrodes arranged on both sides, ie the electrodes 403 and 408, are equipped with associated connecting sections (web sections 403 a and 408 a) which are located on the side edges of the vibrator 401 . Accordingly, when a large number is to be produced by transducers from a large piezoelectric substrate, care must be taken that the pattern for the polarization laterally with respect to the web portions 403 a and 408 are extended a, whereby the need arises, the space between adjacent vibrators to enlarge, which reduces the yield of the piezoelectric substrate. In addition, if the oscillator 401 is connected directly to a circuit board, as is the case in the prior art, vibrations are easily transmitted between the oscillator on the one hand and the circuit board on the other hand, which has the disadvantage that the useful signal is not accurate can decrease, because a disturbance by the undesirable vibrations takes place.

Es ist das erste Ziel der Erfindung, ein Schwinggyroskop anzugeben, bei dem ein Schwinger nicht direkt mit einer Schaltungsplatine verbunden ist, sondern die Verbindung über ein flexibles Schaltungsplättchen oder Schaltungsflachstück erfolgt, so daß es für eine Schwingung schwierig ist, sich zwischen der Schaltungsplatine und dem Schwinger auszubreiten, was die Möglichkeit bietet, ein genaueres Signal nachzuweisen. Die Elektroden sollen in der gleichen Ebene liegen und bei der Polarisation gleiches Potential erhalten, um in Betrieb als eine Gruppe zusammengefaßt zu werden, so daß der Raum zwischen dem mit dem flexiblen Verdrahtungsflachstück zu verbindenden Teil und den übrigen Elektroden breit ausgelegt werden kann, was Kurzschlüsse vermeidet und die Effizienz beim Löten steigert.It is the first object of the invention to provide a vibrating gyroscope which a transducer is not directly connected to a circuit board is, but the connection via a flexible circuit board or Circuit flat piece is made so that it is difficult for vibration is between the circuit board and the transducer spread out, which offers the possibility of a more accurate signal to prove. The electrodes should be in the same plane and in polarization get equal potential to operate as one Group to be summarized so that the space between the with the flexible wiring flat piece to be connected and the remaining electrodes can be interpreted broadly, causing short circuits avoids and increases the efficiency of soldering.

Ein zweites Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schwinggyroskops, welches eine erhöhte Ausbeute eines piezoelektrischen Substrats ermöglicht und somit eine Kostenreduzierung gestattet.A second object of the invention is to create a Vibrating gyroscope, which has an increased yield of a enables piezoelectric substrate and thus a cost reduction allowed.

Ein drittes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schwinggyroskops, bei dem die Schwingung einer Schaltungsplatine praktisch nicht auf einen Schwinger übertragen wird und umgekehrt auch eine Schwingung des Schwingers selbst praktisch nicht auf die Schaltungsplatine gelangt.A third object of the invention is to create a vibrating gyroscope in which the vibration of a circuit board practically not a vibrator is transmitted and vice versa also a vibration the transducer itself practically does not get onto the circuit board.

Ein viertes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schwinggyroskops, bei dem die Schwingung zwischen Schwinger und Schaltungsplatine noch weiter gedämpft wird.A fourth object of the invention is to create a Vibrating gyroscope, in which the vibration between the vibrator and Circuit board is damped even further.

Ein fünftes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schwinggyroskops, bei dem ein einzelnen flexibles Verdrahtungsflachstück oder -plättchen für die Herstellung der Verbindung auch dann ausreicht, wenn Elektroden auf beiden Seiten des Schwingers ausgebildet sind.A fifth object of the invention is to create a Vibrating gyroscope using a single flexible Wiring flat or plate for the manufacture of the Connection is sufficient even if electrodes on both sides of the Schwingers are trained.

Ein sechstes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schwinggyroskops, bei dem auch dann, wenn Elektroden, die in Betrieb gleiches Potential haben, auf beiden Seiten des Schwingers ausgebildet sind, die Breite des Verdrahtungsteils zwischen den Elektroden sich nicht vergrößert.A sixth object of the invention is to create a Vibrating gyroscope, even when electrodes are in operation have the same potential, trained on both sides of the transducer the width of the wiring part between the electrodes not enlarged.

Ein siebtes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schwinggyroskops, bei dem selbst dann, wenn Elektroden und Verbindungsabschnitte jeweils mehrfach vorhanden sind, diese Teile in einem einzigen Arbeitsschritt auf einer Seite des Schwingers angeschlossen werden können.A seventh object of the invention is to create a Vibrating gyroscope, in which even if electrodes and Connection sections exist several times, these parts in a single step on one side of the transducer can be connected.

Ein achtes Ziel der Erfindung ist es ein Schwinggyroscop zu schaffen, bei dem ein thermisch geschweißter Abschnitt zwischen einer Elektrode und einem Verbindungsabschnitt auch dann praktisch nicht brechen kann, wenn auf ihn eine unerwartet starke Kraft einwirkt. An eighth aim of the invention is to create a vibrating gyroscope in which a thermally welded section between an electrode and then practically does not break a connecting portion can if he is acted on by an unexpectedly strong force.

Das obige erste Ziel wird erreicht durch eine Einrichtung, welche aufweist: einen Schwinger mit Elektroden als Treiber- und Nachweiselektroden auf sowohl der Vorderseite als auch auf der Rückseite des Schwingers, und mit Schwingarmen, die in einem freitragenden Zustand schwingen, wobei vordere Endbereiche der Schwingarme freie Enden bilden; ein Halteelement zum Haltern eines Paars des Endabschnitts des Schwingers; eine Schaltungsplatine, an der das Halteelement festgelegt ist; eine flexible gedruckte Verdrahtungsplatine mit darauf ausgebildeten Verdrahtungsmustern und mit mindestens einem schwingerseitigen Endabschnitt, einem schaltungsplatinenseitigen Endabschnitt und einem zwischen dem schwingerseitigen Endabschnitt und dem schaltungsplatinenseitigen Endabschnitt liegenden Verdrahtungsabschnitt; erste Verbindungsabschnitte in dem schwingerseitigen Endabschnitt der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine, leitend verbunden mit den Verdrahtungsmustern und elektrisch angeschlossen an entsprechende Elektroden durch Löten am Basisendabschnitt des Schwingers; und einen zweiten Verbindungsabschnitt an dem schaltungsplatinenseitigen Endabschnitt der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine, leitend verbunden mit den Verdrahtungsmustern und elektrisch mit der Schaltungsplatine an dem schaltungsplatinenseitigen Endabschnitt verbunden, wobei von den Elektroden des Schwingers diejenigen, die in derselben Ebene liegen und die im Zeitpunkt der Polarisation sowie im Betrieb gleiches Potential führen, als eine Gruppe an dem Basisendabschnitt des Schwingers zusammengefaßt sind.The above first goal is achieved by a facility which has: a transducer with electrodes as driver and Detection electrodes on both the front and on the Back of the transducer, and with swing arms that are in one cantilevered state swing, with front end portions of the Form swing arms free ends; a holding element for holding a Pair of the end portion of the vibrator; a circuit board on which the holding element is fixed; a flexible printed Wiring board with wiring patterns and with at least one end section on the transducer side, one circuit board end portion and one between the end section and the circuit board side End section lying wiring section; first Connection sections in the vibrating end portion of the flexible printed wiring board, conductively connected to the Wiring patterns and electrically connected to appropriate ones Electrodes by soldering at the base end portion of the vibrator; and one second connection section on the circuit board side End portion of the flexible printed wiring board, conductive connected to the wiring patterns and electrically to the Circuit board at the circuit board end portion connected, of which the electrodes of the vibrator are those that are in lie on the same plane and at the time of polarization and in Operation have the same potential as a group on the Base end portion of the vibrator are summarized.

Das obige zweite Ziel wird erreicht durch eine zweite Einrichtung in Kombination mit der ersten Einrichtung, wobei von den Elektroden, die für die Polarisation verwendet werden, sämtliche bis zu einem Endabschnitt an dem Basisendabschnitt des Schwingers, entgegengesetzt zu dem Frontendabschnitt, erstreckt sind. The above second goal is achieved by a second facility in Combination with the first device, whereby from the electrodes that can be used for polarization, all up to one End portion at the base end portion of the vibrator, opposite to the front end portion.

Das obige dritte Ziel wird erreicht durch eine dritte Einrichtung in Kombination mit der ersten Einrichtung, bei der der Verdrahtungsabschnitt der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine eine geringere Breite hat als der schwingerseitige Endabschnitt und der schaltungsplatinenseitige Endabschnitt.The third goal above is achieved by a third facility in Combination with the first facility where the Wiring section of the flexible printed wiring board has a smaller width than the end section of the transducer and the circuit board end section.

Das obige vierte Ziel wird erreicht durch eine vierte Einrichtung in Kombination mit der dritten Einrichtung, bei der für zumindest diejenigen Elektroden, die einander benachbart sind und im Betrieb gleiches Potential führen, die entsprechenden ersten Verbindungsabschnitte miteinander in dem schwingerseitigen Endabschnitt verbunden sind, wobei ein Verdrahtungsmuster, das mit den ersten Verbindungsabschnitten elektrisch verbunden ist, als gemeinsames Verdrahtungsmuster in dem Verdrahtungsabschnitt ausgebildet ist.The fourth goal above is achieved by a fourth facility in Combination with the third facility, at least for those electrodes that are adjacent to each other and in operation lead the same potential, the corresponding first Connecting sections with each other in the transducer side End portion are connected, with a wiring pattern that with the first connection sections is electrically connected as common wiring pattern in the wiring section is trained.

Das obige fünfte Ziel wird erreicht durch eine fünfte Einrichtung in Kombination mit der vierten Einrichtung, bei der die flexible gedruckte Verdrahtungsplatine mit zwei Verzweigungsabschnitten ausgestattet ist, die sich aus einer Verzweigung des Verdrahtungsabschnitts an der Schwingerseite gegenüber einem Mittelbereich ergeben, wobei außerdem zwei schwingerseitige Endabschnitte vorhanden sind, von denen der eine für die Vorderseite des Schwingers und der andere für die Rückseite des Schwingers vorgesehen ist, wobei die ersten Verbindungsabschnitte an den schwingerseitigen Endabschnitten ausgebildet und mit entsprechenden Elektroden auf den beiden Seiten des Schwingers verbunden sind.The fifth goal above is achieved by a fifth facility in Combination with the fourth device, where the flexible printed Wiring board is equipped with two branching sections, which results from a branching of the wiring section on the Schwingerseite compared to a central area, and also there are two end sections on the transducer side, one of which for the front of the transducer and the other for the back of the Vibrator is provided, wherein the first connecting sections the end sections on the transducer side and formed with corresponding electrodes on both sides of the transducer are connected.

Das obige sechste Ziel wird erreicht durch eine sechste Einrichtung in Kombination mit der fünften Einrichtung, bei der die Verdrahtungsmuster, die elektrisch mit Elektroden verbunden sind, die sowohl auf der Vorderseite als auf der Rückseite des Schwingers gleiches Potential führen, in den Verzweigungsabschnitten zusammengefaßt sind und sich zu dem schaltungsplatinenseitigen Endabschnitt hin erstrecken.The above sixth goal is achieved by a sixth facility in Combination with the fifth facility, where the Wiring patterns that are electrically connected to electrodes that both on the front and on the back of the transducer lead equal potential in the branching sections are summarized and related to the circuit board side Extend end section.

Das obige siebente Ziel wird erreicht durch eine siebte Einrichtung in Verbindung mit der fünften Einrichtung, bei der die Elektroden des Schwingers durch Aufdrucken einer Paste gebildet sind, die vornehmlich aus Silber besteht, wobei auf die ersten Verbindungsabschnitte in den schwingerseitigen Endabschnitten der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine eine Lötpaste oder ein Zinn-Blei-Überzug vorgesehen ist, so daß das Lot durch thermisches Schweißen geschmolzen wird, um die Elektroden und die ersten Verbindungsabschnitte der schwingerseitigen Endabschnitte miteinander zu verbinden.The above seventh goal is achieved by a seventh facility in Connection with the fifth device, in which the electrodes of the Schwingers are formed by printing a paste, which is primarily consists of silver, with the first connecting sections in the vibrating end portions of the flexible printed Wiring board a solder paste or a tin-lead coating is provided so that the solder by thermal welding is melted around the electrodes and the first Connecting sections of the end sections on the oscillating side with one another connect to.

Das achte Ziel wird erreicht durch eine achte Einrichtung, bei der auf die thermisch geschweißten Verbindungen zwischen den Elektroden und den ersten Verbindungsabschnitten in den schwingerseitigen Endabschnitten ein Klebstoff aufgetragen ist.The eighth goal is achieved through an eighth facility at which the thermally welded connections between the electrodes and the first connecting sections in the transducer side An adhesive is applied to end sections.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen. Es zeigen:Brief description of the drawings. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schwinggyroskops gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 is a side view of a vibrating gyroscope according to a first embodiment of the invention;

Fig. 2A, 2B, 2C, 2D und 2E eine Draufsicht, eine Frontansicht, eine Bodenansicht, eine Ansicht von rechts bzw. eine Rückansicht des Schwinggyroskops; Fig. 2A, 2B, 2C, 2D and 2E is a plan view, a front view, a bottom view, a right side view and a rear view of the vibrating gyroscope;

Fig. 3A und 3B eine Vertikalschnittansicht bzw. eine rückwärtige Ansicht eines Schwinggyroskops bei Betrachtung durch einen Abschirmungsdeckel hindurch bzw. bei abgenommenem Deckel; Figs. 3A and 3B is a vertical sectional view and a rear view of a vibrating gyroscope when viewed through a shield cover therethrough or with the cover removed;

Fig. 4A, 4B und 4C eine rückwärtige Ansicht, eine Ansicht von links bzw. eine Bodenansicht eines mittels eines Halteelements an einem Substrat angebrachten Schwingers; FIGS. 4A, 4B and 4C is a rear view, a left side view and a bottom view of a mounted by means of a holding element to a substrate vibrator;

Fig. 5 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des Schwinggyroskops; Fig. 5 is an exploded perspective view of the vibrating gyroscope;

Fig. 6A, 6B, 6C, 6D und 6E eine Draufsicht, eine Frontansicht, eine Bodenansicht, eine Ansicht von links bzw. eine rückwärtige Ansicht des Deckels; 6A, 6B, 6C, 6D and 6E is a plan view, a front view, a bottom view, a left side view and a rear view of the lid.

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 6B; Fig. 7 is a sectional view taken along line 7-7 in Fig. 6B;

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 6E; Fig. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in Fig. 6E;

Fig. 9A, 9B, 9C und 9E eine Frontansicht, eine Bodenansicht, eine Ansicht von rechts, eine rückwärtige Ansicht bzw. eine Draufsicht eines Gehäuses; FIG. 9A, 9B, 9C, and 9E is a front view, a bottom view, a right side view, a rear view and a plan view of a housing;

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 in Fig. 9D; Fig. 10 is a sectional view taken along line 10-10 in Fig. 9D;

Fig. 11A und 11B anschauliche Ansichten des Schwingers bei Betrachtung von der Vorderseite bzw. von der Rückseite in einem Zustand des Nachweises beim Betrieb des Schwingers; FIG. 11A and 11B explanatory views of the vibrator when viewed from the front or from the rear in a state of detecting the operation of the vibrator;

Fig. 12 eine anschauliche Darstellung einer - dielektrischen Polarisationsrichtung des Schwingers bei Betrachtung in Pfeilrichtung IV in Fig. 11; FIG. 12 shows an illustrative representation of a dielectric polarization direction of the oscillator when viewed in the direction of arrow IV in FIG. 11;

Fig. 13 eine anschauliche Darstellung der Herstellung des Schwingers und eines Polarisationsverfahrens; FIG. 13 is an explanatory view showing the manufacture of the oscillator and a polarization process;

Fig. 14 eine Draufsicht auf eine flexible Schaltungsplatine im Detail; FIG. 14 is a plan view of a flexible circuit board in detail;

Fig. 15 eine anschauliche Darstellung eines Zustands der Verbindung zwischen dem Schwinger und der flexiblen Verdrahtungsplatine, wobei der Schwinger bei A von hinten und bei B von vorne dargestellt ist; . 15 is a view showing a state of connection between the transducer and the flexible wiring board, wherein the vibrator at A and B from the rear from the front illustrated Fig;

Fig. 16 eine vergrößerte Draufsicht (anschauliche Darstellung) des Schwingers und der flexiblen Verdrahtungsplatine in einem getrennten Zustand zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen deren beider Verbindung, wobei der Schwinger bei A von hinten und bei B von vorn dargestellt ist; . An enlarged plan view (explanatory view) of the vibrator and the flexible wiring board in a separated state for illustrating the relationship between its two connection, wherein the vibrator at A and B from the rear of the front shown Fig 16;

Fig. 17 eine vergrößerte Draufsicht (anschauliche Darstellung) des Schwingers und der flexiblen Verdrahtungsplatine in einem verbundenen Zustand, wobei der Schwinger bei A von hinten und bei B von vorn dargestellt ist; . An enlarged plan view (explanatory view) of the vibrator and the flexible wiring board in a connected state, wherein the vibrator at A and B from the rear of the front shown Fig 17;

Fig. 18A einen Teil-Grundriß eines verlöteten Teils des Schwingers und der flexiblen Verdrahtungsplatine, und Fig. 18B eine Schnittansicht dieser Anordnung; und FIG. 18A is a partial plan view of a soldered portion of the vibrator and the flexible wiring board, and FIG 18B is a sectional view of this arrangement. and

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht eines Oszillators, der bei einem konventionellen Schwinggyroskop verwendet wird. Fig. 19 is a perspective view of an oscillator used in a conventional vibrating gyroscope.

Description of the preferred embodiment

Fig. 1 zeigt oder ein Schwinggyroskop 100, hier ausgebildet als dreischenkliger Stimmgabelschwinger 1, der unten noch näher erläutert wird. Das Schwinggyroskop 1 ist z. B. an einem Halterungssubstrat 110 für ein Kraftfahrzeug-Navigationssystem fixiert. Fig. 1 shows or a vibrating gyroscope 100, here designed as a three-limb tuning fork vibrator 1, which is explained in more detail below. The vibrating gyroscope 1 is e.g. B. fixed to a mounting substrate 110 for a motor vehicle navigation system.

Der Schwinger 1, bei dem es sich um einen dreischenkligen (oder zweischenkligen) Stimmgabelschwinger handelt, dient als Sensor eines Gyroskops, welches eine Schwingungs- oder oszillierende Komponente aufgrund einer Corioliskraft in einem drehenden System erzeugt.The vibrator 1 , which is a three-leg (or two-leg) tuning fork transducer, serves as a sensor of a gyroscope that generates an oscillating or oscillating component due to a Coriolis force in a rotating system.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, besteht das Schwinggyroskop hauptsächlich aus einem Gehäuse 2 mit einer oberen Öffnung, einem Halteelement 4, welches durch Klemmen eines Teils von ihm an einem Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 unter Einsatz eines Vibrationstrennungs- Gummistücks 3 angeordnet ist, eine flexible Verdrahtungsplatine 5 (verdrahtungs-Flachstück 5), welches durch Thermoschweißen an dem Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 fixiert und elektrisch angeschlossen ist, eine Schaltungsplatine 6, mit der der Schwinger 1 im fertigmontierten Zustand an dem Halteelement 4 verbunden ist, einen Deckel 7, der die Öffnung des Gehäuses 2 mit dem darin aufgenommenen Schaltungssubstrat 6 verschließt, und einen Abschirmungsdeckel 8, der auf das Gehäuse 2 und den Deckel 7 aufgesetzt wird, wodurch beide einstückig miteinander verbunden sind und die Außenflächen des Gehäuses 2 und des Deckels 7 abgeschirmt werden.As shown in Fig. 5, the vibrating gyroscope is mainly composed of a housing 2 with a top opening, a holding element 4, which is arranged by clamping a part thereof to a base end portion 1A of the vibrator 1 using an Vibrationstrennungs- rubber piece 3 a flexible wiring board 5 (wiring sheet 5) which is fixed by thermal welding to the base end portion 1A of the vibrator 1 and electrically connected, a circuit board 6, with the vibrator 1 in the assembled state is connected to the holding member 4, a lid 7 which closes the opening of the housing 2 with the received therein circuit substrate 6, and a shield cover 8 of the housing 2 and the cover is placed 7, whereby both are integrally connected to each other and the outer surfaces of the housing 2 and the lid 7 be screened .

Der Schwinger 1 ist ähnlich einem kleinen Plättchen ausgebildet, welches erhalten wird durch Laminieren eines als Treibereinrichtung fungierenden piezoelektrischen Materials und einer Nachweiseinrichtung auf die Oberfläche eines einen konstanten Modul aufweisenden Materials wie z. B. Elinvar, wobei alternativ auch ein vollständig aus piezoelektrischem Material gebildetes Plättchen verwendet werden kann. Auf der Oberfläche des piezoelektrischen Materials sind Treiberelektroden zum Treiben der Schwingarme und Nachweiselektroden zum Nachweisen oder Detektieren einer Schwingung ausgebildet.The vibrator 1 is formed similar to a small plate, which is obtained by laminating a piezoelectric material acting as a driver device and a detection device on the surface of a material having a constant module, such as. B. Elinvar, alternatively a plate made entirely of piezoelectric material can also be used. Driver electrodes for driving the swing arms and detection electrodes for detecting or detecting a vibration are formed on the surface of the piezoelectric material.

Bei dieser Ausführungsform ist der Schwinger 1 aus einem piezoelektrischem Material, beispielsweise einem piezoelektrischen Keramikmaterial wie PZT (Blei-Zirkonat-Titanat) in Form eines Flachstücks oder einer Platte hergestellt. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist ein vorderer Endabschnitt, der sich ausgehend von dem Basisendabschnitt 1A erstreckt, durch Schlitze 11 in drei zusammenhängende Schwingarme 12a, 12b und 12c unterteilt. Die dielektrischen Polarisationsrichtungen des piezoelektrischen Materials der Schwingarme 12a, 12b und 12c entsprechen den in Fig. 12 dargestellten Pfeilen. Die Schwingarme 12b und 12c rechts und links haben die gleiche dielektrische Polarisationsrichtung, während der Schwingarm 12 in der Mitte in der Richtung der dielektrischen Polarisation bezüglich dem rechten und dem linken Schwingarm 12b, 12c auf der rechten, der linken, der oberen und der unteren Seite symmetrisch ist.In this embodiment, the vibrator 1 is made of a piezoelectric material, for example a piezoelectric ceramic material such as PZT (lead zirconate titanate) in the form of a flat piece or a plate. As shown in Fig. 11, a front end portion which extends starting from the base end portion 1 A is divided by slots 11 c in three contiguous swing arms 12 a, 12 b and 12. The dielectric polarization directions of the piezoelectric material of the swing arms 12 a, 12 b and 12 c correspond to the arrows shown in Fig. 12. The swing arms 12 b and 12 c right and left have the same dielectric polarization direction, while the swing arm 12 in the middle in the direction of dielectric polarization with respect to the right and the left swing arm 12 b, 12 c on the right, the left, the upper and the bottom side is symmetrical.

Auf der unteren Fläche oder der Rückseite jedes der Schwingarme 12a, 12b und 12c ist ein Paar Treiberelektroden 13 aus elektrisch leitendem Material gebildet. Wie in Fig. 11B zu sehen ist, erstrecken sich die Treiberelektroden 13 bis hin zu einer Stirnseite 1B des Schwingers 1, wobei hier als Stegabschnitte 13a und 13b bezeichnete Kontaktierungsstellen auf dem Basisendabschnitt 1A ausgebildet sind. Der Stegabschnitt 13b ist mit zwei Treiberelektroden 13 verbunden, die jeweils eine Spannung gleicher Höhe empfangen. Die Treiberelektroden 13 sind über leitende Pfade mit einer Wechselstrom-Treiberquelle 15 verbunden. Auf der Rückseite des mittleren Schwingarms 12a ist eine Erdungselektrode 14 gebildet, die sich bis hin zu der Stirnseite 1B des Schwingers 1 erstreckt, wobei ein Stegabschnitt 14A auf dem Basisendabschnitt 1A des Schwingers ausgebildet ist. Die Erdungselektrode 14 liegt über einen Verdrahtungsweg auf Massepotential. Die beiden Treiberelektroden 13 mit einer gleich großen Spannung sind zu einem einzelnen Stegabschnitt 13b an ihren Endbereichen zusammengeführt, wodurch sich die Anzahl von Stegabschnitten verringern läßt. Die Fläche des Stegabschnitts läßt sich ebenso wie die der anderen, weiter unten zu beschreibenden Stegabschnitte relativ groß ausbilden, so daß die Möglichkeit besteht, die Effizienz bei den Lötarbeiten zu steigern. On the lower surface or the back of each of the swing arms 12 a, 12 b and 12 c, a pair of drive electrodes 13 is formed of electrically conductive material. 11B as shown in Fig., The driving electrodes 13 extend up to a front side 1 B of the resonator 1, being embodied here as a land portions 13 a and 13 b designated contact points on the base end portion 1A. The web portion 13 b is connected to two drive electrodes 13, each receiving a voltage of the same height. The driver electrodes 13 are connected to an AC driver source 15 via conductive paths. On the back of the middle swing arm 12 a, an earth electrode 14 is formed, which extends up to the front side 1 B of the vibrator 1 , wherein a web portion 14 A is formed on the base end portion 1 A of the vibrator. Ground electrode 14 is at ground potential via a wiring path. The two driver electrodes 13 with an equal voltage are brought together to form a single web section 13 b at their end regions, as a result of which the number of web sections can be reduced. The area of the web section, like that of the other web sections to be described below, can be made relatively large, so that there is the possibility of increasing the efficiency of the soldering work.

Auf einer Vorderseite oder Oberseite des Schwingers 1 ist ein Paar Erdungselektroden 16 sowohl für den rechten als auch den linken Schwingarm 12c und 12b ausgebildet, ferner ist auf dem mittleren Schwingarm 12a ein Paar Nachweis- oder Detektierelektroden 17a und 17b ausgebildet, wobei zwischen den paarweisen Nachweiselektroden 17a und 17b des mittleren Schwingarms 12a eine Erdungselektrode 16 liegt. Wie in Fig. 11A gezeigt ist, erstrecken sich insgesamt vier Erdungselektroden 16 auf den Schwingarmen 12b und 12c bis hin zu der Stirnseite 1B des Basisendabschnitts 1A des Schwingers mit entsprechenden Stegabschnitten 16b an dem Basisendabschnitt 1A. Die Erdungselektrode 16 auf dem mittleren Schwingarm 12a reicht bis zu einer Stelle vor der Stirnseite 1B des Schwingers 1, wobei auf dem Basisendabschnitt 1A ein zugehöriger Stegabschnitt 16a gebildet ist. Die Erdungselektroden 16 sind über Verdrahtungswege auf Massepotential gehalten. Die Treiberelektroden 13, die Erdungselektroden 14 und 16 und die Nachweiselektroden 17a und 17b sind durch Aufdrucken einer Paste auf Silberbasis, beispielsweise einer Silberpaste oder eine Mischpaste aus Silber und Palladium ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform wird eine Silberpaste verwendet, die das teure Palladium nicht enthält. Im Anschluß an das Aufdrucken erfolgt ein Backen, um ein zum Lösen des Silberpulvers und eines Bindemittels verwendetes Lösungsmittel zu verdampfen, so daß hierdurch die Elektrodenmuster fertiggestellt werden. Die Stegabschnitte 13a, 13b und 14a werden durch gleichzeitiges Bedrucken bei Ausbildung der Treiberelektroden 13 und der Erdungselektroden 14 gebildet. In ähnlicher Weise werden die Stegabschnitte 16a, 16b, 17a1 und 17b1 (letztere werden unten noch beschrieben) durch gleichzeitiges Drucken bei der Ausbildung der Erdungselektroden 16 und der Nachweiselektroden 17a und 17b hergestellt.On a front or top of the vibrator 1 , a pair of ground electrodes 16 is formed for both the right and the left swing arm 12 c and 12 b, furthermore, a pair of detection or detection electrodes 17 a and 17 b is formed on the middle swing arm 12 a, a grounding electrode 16 being located between the paired detection electrodes 17 a and 17 b of the middle swing arm 12 a. As shown in FIG. 11A, a total of four ground electrodes 16 on the swing arms 12 b and 12 c extend to the front side 1 B of the base end section 1 A of the vibrator with corresponding web sections 16 b on the base end section 1 A. The ground electrode 16 the middle swing arm 12 a extends up to a point in front of the end face 1 B of the vibrator 1 , an associated web section 16 a being formed on the base end section 1 A. The ground electrodes 16 are kept at ground potential via wiring paths. The driver electrodes 13 , the ground electrodes 14 and 16 and the detection electrodes 17 a and 17 b are formed by printing on a paste based on silver, for example a silver paste or a mixed paste made of silver and palladium. In this embodiment, a silver paste is used which does not contain the expensive palladium. Following printing, baking is carried out to evaporate a solvent used to dissolve the silver powder and a binder, thereby completing the electrode patterns. The web sections 13 a, 13 b and 14 a are formed by simultaneous printing when the driver electrodes 13 and the ground electrodes 14 are formed. In a similar manner, the web sections 16 a, 16 b, 17 a1 and 17 b1 (the latter will be described below) are produced by simultaneous printing during the formation of the grounding electrodes 16 and the detection electrodes 17 a and 17 b.

An die Treiberelektroden 13 und die Erdungselektroden 14 und 16 wird von einer Treibereinrichtung an das piezoelektrische Material eine Treiberspannung gelegt. Entsprechend der dielektrischen Polarisationsstruktur gemäß Fig. 12 schwingen der rechte und der linke Schwingarm 12b und 12c gemäß Fig. 12 in gleicher Phase in X- Richtung, während der mittlere Schwingarm 12a ebenfalls in X-Richtung schwingt, jedoch gegenüber dem rechten und dem linken Schwingarm 12b, 12c um 180° in der Phase verschoben. Das heißt zu einem gegebenen Zeitpunkt sind die Amplitude des rechten und des linken Schwingarms 12b und 12c in X-Richtung und diejenige des mittleren Schwingarms 12a in ihrer Richtung einander entgegengesetzt. Wenn die Erdungselektroden 14 und 16 nicht mit Masse verbunden sind, werden die Schwingarme 12a, 12b und 12c nicht zum Schwingen angeregt, so daß die Erdungselektroden 14 und 16 die Funktion von Treiberelektroden haben.A driver voltage is applied to the piezoelectric material by a driver device on the drive electrodes 13 and the ground electrodes 14 and 16 . According to the dielectric polarization structure according to FIG. 12, the right and left swing arms 12 b and 12 c according to FIG. 12 swing in the same phase in the X direction, while the middle swing arm 12 a also swings in the X direction, but with respect to the right and the left swing arm 12 b, 12 c shifted by 180 ° in phase. That is, at a given time, the amplitude of the right and left swing arms 12 b and 12 c in the X direction and that of the middle swing arm 12 a are opposite to each other in their direction. If the ground electrodes 14 and 16 are not connected to ground, the swing arms 12 a, 12 b and 12 c are not excited to vibrate, so that the ground electrodes 14 and 16 have the function of driving electrodes.

Auf einer Oberseite des mittleren Schwingarms 12a ist ein Paar Nachweiselektroden 17a und 17b ausgebildet, die sich bis hin zu einer Stelle an der Stirnseite 1B des Basisendabschnitts des Schwingers 1 erstrecken. Stegabschnitte 17a1 und 17b1 sind zusammenhängend mit den Nachweiselektroden 17a bzw. 17b ausgebildet. Da der Stegabschnitt 16a der mittleren Erdungselektrode 16 nicht bis hin zu der Stirnkante 1B des Paares des Endabschnitts 1A des Schwingers 1 reicht, sind die Stegabschnitte 17a1 und 17b1 auf dem Basisendabschnitt 1A ziemlich breit ausgebildet.On a top of the middle swing arm 12 a, a pair of detection electrodes 17 a and 17 b is formed, which extend to a point on the front side 1 B of the base end portion of the vibrator 1 . Land portions 17 a1 and 17 b1 are formed integrally with the detection electrodes 17 a and 17 b. Since the land portion 16 a of the central ground electrode 16 is not enough 1A of the vibrator 1 to the end edge B 1 of the pair of the end portion, the web portions are formed rather wide 17 a1 and 17 b1 of the base end portion 1A.

In Fig. 11 werden die auf dem Schwinger 1 ausgebildeten Treiberelektroden 17 mit Hilfe der (nicht gezeigten) flexiblen Verdrahtungsplatine 15 in elektrische Verbindung mit leitenden Mustern (Schaltungsmustern) auf dem Schaltungssubstrat 6 gebracht, und über die leitenden Muster sind sie mit der in Fig. 11 gezeigten Treiber- Wechselstromquelle 15 verbunden. Die Erdungselektroden 14 und 16 sowie die Nachweiselektroden 17a und 17b sind außerdem mit bestimmten Leitungsmustern der Schaltungsplatine 6 über die flexible Verdrahtungsplatine 5 verbunden. Die flexible Verdrahtungsplatine 5 ist auf ihrer einen Seite als Gabel mit zwei Enden ausgebildet, um einen schwingervorderseitigen Endabschnitt 5a und einen schwingerrückseitigen Endabschnitt 5b zu bilden, wobei diese Endabschnitte 5a und 5b durch thermisches Schweißen mit Stegabschnitten auf der Vorderseite bzw. auf der Rückseite des Schwingers 1 verbunden werden. An dem anderen Ende der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 ist ein schaltungssubstratseitiger Endabschnitt 5c ausgebildet, der mit (nicht gezeigten) Leitungsmustern auf der Schaltungsplatine 6 verbunden ist. Die Einzelheiten bezüglich Aufbau und elektrischer Verbindung der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 werden weiter unten erläutert.In FIG. 11, the drive electrodes 17 formed on the vibrator 1 are electrically connected to conductive patterns (circuit patterns) on the circuit substrate 6 by means of the flexible wiring board 15 (not shown), and they are connected to the one in FIG. 11 driver AC power source 15 shown connected. The ground electrodes 14 and 16 and the detection electrodes 17 a and 17 b are also connected to certain wiring patterns of the circuit board 6 via the flexible wiring board 5 . The flexible wiring board 5 is formed on one side as a fork with two ends to form a front end portion 5 a and a rear end portion 5 b, these end portions 5 a and 5 b by thermal welding with web portions on the front and on the back of the vibrator 1 are connected. At the other end of the flexible wiring board 5 , a circuit substrate end portion 5 c is formed, which is connected to wiring patterns (not shown) on the circuit board 6 . The details regarding the structure and electrical connection of the flexible wiring board 5 are explained below.

Da der Schwinger 1 von einem einzelnen Halteelement 4 gelagert wird, läßt sich die Anzahl der zu fixierenden Bauteile für den Schwinger auf ein Minimum reduzieren. Da außerdem der Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 von dem Halteelement gelagert wird, wird der Schwinger von dem Halteelement 4 stabil gehalten. Da außerdem der Schwinger 1 an der Schaltungsplatine 6 mit Hilfe des Vibrationstrennungs- Gummistücks 3 des Halteelements 4 gelagert ist, können von außen auf die Schaltungsplatine 6 einwirkende Stöße und Schwingungen wirksam von dem Vibrationstrennungs-Gummistück abgepuffert und an einer direkten Übertragung auf den Schwinger 1 gehindert werden.Since the vibrator 1 is supported by a single holding element 4 , the number of components to be fixed for the vibrator can be reduced to a minimum. In addition, since the base end portion is supported 1A of the vibrator 1 by the holding member, the vibrator of the holding element 4 is kept stable. In addition, since the vibrator 1 is mounted on the circuit board 6 by means of the vibration isolation rubber piece 3 of the holding member 4 , impacts and vibrations acting on the circuit board 6 from the outside can be effectively buffered by the vibration isolation rubber piece and prevented from being directly transmitted to the vibrator 1 will.

Da bei dem dreischenkligen Stimmgabel-Schwinger 1 gemäß den Figuren der rechte und der linke Schwingarm 12b bzw. 12c einerseits und der mittlere Schwingarm 12a andererseits mit einer Phasenverschiebung von 180° schwingen, erreicht man eine gute Schwingungs-Ausgewogenheit in dem gesamten Schwinger 1 auch dann, wenn es zu einer Schwingung an dem Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 kommt, wobei dann diese Schwingungen sehr schwach ausfallen. Folglich können in dem Zustand, in welchem der Basisendabschnitt 1A von dem Halteelement 4 gelagert ist, die Schwingarme 12a, 12b und 12c ohne Einschränkung durch den Lagerungsmechanismus schwingen, ohne daß eine Beeinträchtigung sowohl der Treibereffizienz als auch der Nachweisempfindlichkeit der Schwingarme zu befürchten steht. Since in the three-leg tuning fork vibrator 1 according to the figures, the right and left swing arms 12 b and 12 c on the one hand and the middle swing arm 12 a on the other hand swing with a phase shift of 180 °, a good vibration balance is achieved in the entire swinging arm 1, even if there is a vibration at the base end portion 1A of the vibrator 1, in which case very fail these vibrations weak. Consequently, in the state in which the base end portion 1 A is supported by the holding member 4 , the swing arms 12 a, 12 b and 12 c can swing without limitation by the storage mechanism without affecting both the driver efficiency and the detection sensitivity of the swing arms fear stands.

Wenn die Masse jedes Schwingarms m beträgt, die Schwingungsgeschwindigkeit in Richtung der X-Achse des jeweiligen Schwingarms v (Vektor) beträgt, und eine Winkelgeschwindigkeit bezüglich der Z-Achse in einem drehenden System ω0 (Vektor) beträgt, so wird durch folgende Gleichung eine Corioliskraft F (Vektor) erzeugt:
If the mass of each swing arm is m, the vibration speed in the direction of the X axis of the respective swing arm is v (vector), and an angular velocity with respect to the Z axis in a rotating system is ω0 (vector), the following equation becomes a Coriolis force F (vector) creates:

F = 2m (v x ω0) (x steht für ein Vektorprodukt)F = 2m (v x ω0) (x stands for a vector product)

Die Corioliskraft ist proportional zu der Winkelgeschwindigkeit ω0. Somit wird eine Verformungs-Schwingung des Schwingungsarms 12a in Richtung der Y-Achse von den Nachweiselektroden detektiert, so daß die Winkelgeschwindigkeit ω0 ermittelt werden kann.The Coriolis force is proportional to the angular velocity ω0. Thus, a deformation vibration of the vibration arm 12 a in the direction of the Y axis is detected by the detection electrodes, so that the angular velocity ω0 can be determined.

Wenn der Schwinger 1 in einem Drehsystem angeordnet wird, welches mit einer Winkelgeschwindigkeit bezüglich der Z-Achse dreht, so besitzen die Schwingarme 12a, 12b und 12c jeweils eine Schwingungskomponente in Y-Richtung durch Einwirkung der Corioliskraft gemaß obiger Gleichung. Die Schwingarme 12b und 12c auf den beiden Seiten sowie der mittlere Schwingarm 12a sind einander bezüglich Treiberphase der Treiberspannung entgegengesetzt, und dementsprechend verhält es sich auch mit der Schwingungsphase, die durch die Corioliskraft induziert wird, so daß die Schwingarme 12b und 12c einerseits und der Schwingungsarm 12a andererseits einander gegenläufig schwingen. Genauer gesagt, zu einem gewissen Zeitpunkt besitzen die Schwingarme 12b und 12c gleiche Amplitudenrichtung in der Y-Achse aufgrund einer Corioliskraft, während die Amplitudenrichtung des mittleren Schwingarms 12a in der Y-Achse derjenigen der Schwingarme 12b und 12c entgegengesetzt ist.If the oscillator 1 is arranged in a rotating system which rotates at an angular velocity with respect to the Z axis, then the oscillating arms 12 a, 12 b and 12 c each have an oscillation component in the Y direction by the action of the Coriolis force according to the above equation. The swing arms 12 b and 12 c on the two sides and the middle swing arm 12 a are opposite to each other with respect to the driver phase of the drive voltage, and accordingly it is the same with the vibration phase induced by the Coriolis force, so that the swing arms 12 b and 12 c on the one hand and the swing arm 12 a on the other hand swing in opposite directions. More specifically, at a certain point 12 have the connecting rods b and 12 c equal amplitude direction in the Y-axis due to a Coriolis force, while the amplitude direction of the middle swing arm 12a in the Y-axis to that of the oscillating arms 12 b and opposite c 12th

Die Nachweiselektroden 17a und 17b sind auf derselben Seite des mittleren Schwingarms 12a gebildet, wobei das piezoelektrische Material des mittleren Schwingarms 12a als Corioliskraft-Nachweiseinrichtung fungiert. Diejenigen Bereiche des piezoelektrischen Materials, in denen die Nachweiselektroden 17a und 17b ausgebildet sind, sind einander in der Richtung der dielektrischen Polarisation entgegengesetzt, so daß in Bezug auf die Schwingungskomponente in Y-Richtung aufgrund der Corioliskraft die Nachweiselektroden 17a und 17b piezoelektrische Nachweis-Ausgangssignale liefern, die zueinander eine Phasenverschiebung von 180° besitzen. Wenn man die Differenz zwischen den Nachweis-Ausgangssignalen der beiden Nachweiselektroden 17a und 17b bildet, addieren sich die Absolutwerte der Nachweis-Ausgangsgrößen. Mit Hilfe des so erhaltenen Nachweis- Ausgangssignals besteht die Möglichkeit, die Winkelgeschwindigkeitskomponente ω bezüglich der Z-Achse zu errechnen.The detection electrodes 17 a and 17 b are formed on the same side of the middle swing arm 12 a, the piezoelectric material of the middle swing arm 12 a acting as a Coriolis force detection device. Those areas of the piezoelectric material in which the detection electrodes 17 a and 17 b are formed are opposite to each other in the direction of the dielectric polarization, so that in relation to the vibration component in the Y direction due to the Coriolis force, the detection electrodes 17 a and 17 b are piezoelectric Provide detection output signals that have a phase shift of 180 ° to each other. If one forms the difference between the detection output signals of the two detection electrodes 17 a and 17 b, the absolute values of the detection output variables add up. With the help of the detection output signal thus obtained, there is the possibility of calculating the angular velocity component ω with respect to the Z axis.

Wie in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt ist, ist der Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 von dem Halteelement 4 durch Einklemmen mit dem Schwingungstrennungs-Gummistück 3 gelagert. Das Halteelement 4 enthält gemäß Fig. 5 ein Halteelementgehäuse 41 mit dem darin aufgenommenen Schwingungstrennungs-Gummistück 3 und einen Haltelementdeckel 42, der an dem Gehäuse 41 befestigt ist. Das Haltelementgehäuse 41 ist hergestellt durch Biegen eines Phosphorbronze-Blechs einer Stärke von 0,3 mm. Gemäß Fig. 5 enthält es einen flachen, quadratischen und ebenen Bodenplattenabschnitt 41a, Seitenplattenabschnitte 41b, ausgebildet durch Biegen von drei Seiten des Bodenplattenabschnitts 41a, Fixierlaschen 41c für den Halteelementdeckel 42, wobei die Fixierlaschen 41c von den oberen Enden der gegenüberliegenden Seitenplattenabschnitten 41b hochstehen, Positionierlaschen 41d für das Vibrationstrennungs-Gummistück 3, wobei diese Positionierlaschen 41d von einander gegenüberstehenden Seitenplattenabschnitten 41b nach innen wegstehen, und Schenkel 41e zur Halterung der Schalterungsplatine 6, wobei die Schenkel 41e von dem oberen Ende der Seitenplattenabschnitte 41b wegstehen. In dem Haltelement 42, das aus einem 0,5 mm starken, flachen Phosphorbronze-Blech hergestellt ist, sind Schlitze 42a ausgebildet, durch die hindurch die Fixierlaschen 41c und die Schenkel 41e eingeführt werden. As shown in Figs. 3, 4 and 5, the base end portion is supported 1A of the vibrator 1 by the holding member 4 by clamping with the vibration separation rubber piece 3. The holding member 4 includes as shown in FIG. 5, a holding member 41 with the housing received therein, vibration separation rubber piece 3 and a lid holding element 42 which is fixed to the housing 41. The holding element housing 41 is produced by bending a phosphor bronze sheet with a thickness of 0.3 mm. Referring to FIG. 5, it includes a flat, square and flat bottom plate section 41a, side plate portions 41b formed by bending three sides of the bottom plate portion 41a, fixing lugs 41 c for holding element cover 42, the fixing lugs 41 c from the upper ends of the opposite Stand up side plate portions 41 b, positioning tabs 41 d for the vibration isolation rubber piece 3 , these positioning tabs 41 d projecting inward from opposing side plate portions 41 b, and legs 41 e for holding the circuit board 6 , the legs 41 e from the upper end of the Stand off side plate portions 41 b. In the holding element 42 , which is made of a 0.5 mm thick, flat phosphor bronze sheet, slots 42 a are formed through which the fixing tabs 41 c and the legs 41 e are inserted.

Das Vibrationstrennungs-Gummistück 3 ist aus einem Siliconkautschuk hergestellt, der nur eine geringe Härteveränderung durchmacht, es besteht aus einem ersten und einem zweiten Schwingungstrennungs- Gummielement 31 und 32. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, besitzt das erste Schwingungstrennungs-Gummielement 31 eine Ausnehmung 31a zur Aufnahme des Basisendabschnitts 1A des Schwingers 1, einen Ausschnitt 31b zum Herausführen der flexiblen Verdrahtungsplatine 5, die mit dem Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 thermisch verschweißt ist, und ein Paar Wandabschnitte 31c, die den Ausschnitt 31b definieren. Das zweite Schwingungstrennungs-Gummielement 32, welches die Form einer rechteckigen Platte hat, besitzt Ausschnitte 32a in den beiden Seitenbereichen, in die die Wandabschnitte 31c des ersten Schwingungstrennungs-Gummistücks 31 eingreifen.The vibration isolation rubber piece 3 is made of a silicone rubber that undergoes little change in hardness, and consists of a first and a second vibration isolation rubber members 31 and 32 . As shown in Fig. 5, the first vibration isolation rubber member 31 has a recess 31 a for receiving the base end portion 1 A of the vibrator 1 , a cutout 31 b for leading out the flexible wiring board 5 , which is thermal with the base end portion 1 A of the vibrator 1 is welded, and a pair of wall sections 31 c, which define the cutout 31 b. The second vibration isolation rubber element 32 , which has the shape of a rectangular plate, has cutouts 32 a in the two side areas into which the wall sections 31 c of the first vibration isolation rubber piece 31 engage.

Das erste Schwingungstrennungs-Gummistück 31 wird in das Halteelementgehäuse 41 eingesetzt. Der Schwinger 1 wird mit der an ihm durch Thermoschweißen angebrachten flexiblen Verdrahtungsplatine 5 am Basisendabschnitt 1A mit diesem Basisendabschnitt 1A in die Ausnehmung 31 a des ersten Schwingungstrennungs-Gummistücks 31 eingesetzt. Anschließend werden die Ausschnitte 32a des zweiten Schwingungstrennungs-Gummielements 32 an die Wandabschnitte 31c des ersten Gummielements 31 angesetzt, und zwar in sandwichartiger Lagebeziehung bezüglich des Basisendabschnitts 1A des Schwingers 1. Ferner wird der Halteelementdeckel 42 auf den so weit zusammengebauten Körper gesetzt, wobei die Fixierlaschen 41c, die durch die Schlitze 42a ragen, umgebogen werden, um das Halteelement 4 an dem Schwinger 1 zu befestigen. Hierbei wird das Schwingungstrennungs-Gummistück 3 auf eine prozentuale Kompression von 10-30% eingestellt, wobei der Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 zwischen dem ersten und dem zweiten Schwingungstrennungs-Gummielement 31 und 32 mit Hilfe des Halteelements 4 eingeklemmt ist. The first vibration isolation rubber piece 31 is inserted into the holding member housing 41 . The vibrator 1 is inserted with the attached thereto by heat sealing the flexible wiring board 5 on the base end portion 1 A with this base end portion 1A into the recess 31 a of the first vibrating separation rubber piece 31st Then the cutouts 32 a of the second vibration isolation rubber element 32 are attached to the wall sections 31 c of the first rubber element 31 , in a sandwich-like positional relationship with respect to the base end section 1 A of the vibrator 1 . Furthermore, the holding element cover 42 is placed on the body so far assembled, the fixing tabs 41 c, which protrude through the slots 42 a, are bent over in order to fasten the holding element 4 to the oscillator 1 . Here, the vibration separation rubber piece 3 is set at a percent compression of 10-30%, wherein the base end portion is clamped 1A of the vibrator 1 between the first and second vibrating separation rubber member 31 and 32 by means of the holding element. 4

Die Schenkel 41e des Halteelements 4 treten in Schlitze (Öffnungen 6b) in der Schaltungsplatine 6 ein und werden auf deren Rückseite angelötet, wodurch der Schwinger 1 über das Schwingungstrennungs-Gummistück 3 mit Hilfe des Halteelements 4 an der Schaltungsplatine 6 angebracht ist, wie aus Fig. 4 hervorgeht. Das Schwinggyroskop gemäß dieser Ausführungsform wird in einem Zustand verwendet, in welchem der Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 nach unten orientiert ist, während die Schwingarme 12a, 12b und 12c nach oben weisen.The legs 41 e of the support member 4 come into slits (openings 6 b) in the circuit board 6 and soldered on the reverse side, so that the oscillator 1 is mounted on the vibration separation rubber piece 3 by means of the holding element 4 to the circuit board 6, as apparent from Fig. 4. The vibrating gyroscope according to this embodiment is used in a state in which the base end portion 1A of the vibrator 1 is oriented downward while the swing arms 12 a, 12 b and 12 c to have above.

Das Gehäuse 2 hat die Form eines quadratischen Kästchens mit einer oberen Öffnung, hergestellt durch Kunstharz-Guß. Es besitzt einen quadratischen Boden 20, Seitenwände 21 an den vier Seiten des Bodens 20, Höhenfestlegungsabschnitte 22, die im Inneren der Seitenwände 21 ausgebildet sind, um die Einbauhöhe der Schaltungsplatine festzulegen, Fixierrippen 23, die in Ausschnitte 6a der Schaltungsplatine 6 eingreifen, um letztere zu positionieren, wobei die vorstehenden Teile thermisch verstemmt werden, um die Schaltungsplatine 6 zu fixieren. Außerdem sind an den Außenflächen der einander gegenüberliegenden Seitenwände 21 sich verjüngende Abschnitte 24 ausgebildet, die als Führungen dienen, wenn der Abschirmungsdeckel 8 auf das Gehäuse 2 aufgesetzt wird, und es gibt abgestufte konvexe Abschnitte 25 angrenzend an die sich verjüngenden Abschnitte 24, die als Aufnahmeabschnitte für Ablöse-Sperrlaschen 87 des Abschirmungsdeckels 8 im umgebogenen Zustand dienen. Ausschnitte 26 dienen zum Herausführen von Anschlüssen 9 der Schaltungsplatine 6 zur Außenseite des Gehäuses 2, Führungszapfen 27 dienen zum Positionieren der Schaltungsplatine, und sich verjüngende Abschnitte 28 an der Außenfläche des Bodens 20 dienen als Führungen, wenn der Abschirmungsdeckel 8 auf das Gehäuse 2 aufgesetzt wird. Die Ausschnitte 26 sind jeweils mit einem flachen Boden 26a versehen, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist. Als Material für das Gehäuse 2 und den Deckel kann man einen Konstruktionskunststoff verwenden, beispielsweise PBT (Polybutylenterephthalat), PPS (Polyphenylensulfid) und ABS (Acrylonitril-Butadien-Styrol), wobei PBT im Hinblick auf Wärmebeständigkeit und Festigkeit bevorzugt wird. Außerdem kann der Boden des Gehäuses 2 offen sein, wobei dann diese Öffnung durch einen Bodendeckel verschlossen würde.The housing 2 is in the form of a square box with an upper opening made by resin molding. It has a square bottom 20 , side walls 21 on the four sides of the bottom 20 , height-setting sections 22 which are formed in the interior of the side walls 21 to determine the installation height of the circuit board, fixing ribs 23 which engage in cutouts 6 a of the circuit board 6 to position the latter, the projecting parts being thermally caulked to fix the circuit board 6 . In addition, tapered portions 24 are formed on the outer surfaces of the opposed side walls 21 , which serve as guides when the shield cover 8 is placed on the case 2 , and there are stepped convex portions 25 adjacent to the tapered portions 24 , which are used as receiving portions serve for detachable locking tabs 87 of the shield cover 8 in the bent state. Cutouts 26 serve to lead out connections 9 of the circuit board 6 to the outside of the housing 2 , guide pins 27 serve to position the circuit board, and tapering sections 28 on the outer surface of the base 20 serve as guides when the shielding cover 8 is placed on the housing 2 . The cutouts 26 are each provided with a flat bottom 26 a, as can be seen from FIG. 10. A construction plastic can be used as the material for the housing 2 and the cover, for example PBT (polybutylene terephthalate), PPS (polyphenylene sulfide) and ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), PBT being preferred in terms of heat resistance and strength. In addition, the bottom of the housing 2 can be open, in which case this opening would be closed by a bottom cover.

Die Schaltungsplatine 6 ist eine starre Platine oder Platte, die aus beispielsweise einem glashaltigen Epoxyharz gebildet wird, und auf der eine (nicht dargestellte) Detektor- oder Nachweisschaltung angeordnet ist. Wie in den Fig. 4 und 5 zu sehen ist, besitzt die Schaltungsplatine 6 Ausschnitte 6a zur Aufnahme der Fixierrippen 23, Einführlöcher 6b zur Aufnahme der Lagerungsschenkel 41e des Halteelementgehäuses 41, Führungslöcher 6c zur Aufnahme der Führungszapfen 27, und metallische Anschlüsse 9, welche mit Verdrahtungsmustern verbunden und fixiert sind, welche an die Nachweisschaltung und weitere Elemente angeschlossen sind. Bezugszeichen 61 bezeichnet einen vorab eingestellten veränderlichen Widerstand, der an der Schaltungsplatine 6 angebracht ist. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, enthalten die Anschlüsse 9 jeweils einen ersten horizontalen Platten- oder Flachstückabschnitt 91, hergestellt durch solches Biegen des Materials, daß der Plattenabschnitt in etwa parallel zur Oberfläche der Schaltungsplatine 6 verläuft, einen ersten vertikalen Plattenabschnitt 92, gebildet durch etwa rechtwinkliges Biegen gegenüber dem ersten horizontalen Plattenabschnitt 91, und einen zweiten horizontalen Plattenabschnitt 93, gebildet durch etwa rechtwinkliges Umbiegen gegenüber dem ersten vertikalen Plattenabschnitt 92. Somit besitzt jeder Anschluß 9 insgesamt etwa eine zweistufige Form.The circuit board 6 is a rigid circuit board or plate which is formed from, for example, a glass-containing epoxy resin and on which a detector or detection circuit (not shown) is arranged. As can be seen in FIGS . 4 and 5, the circuit board 6 has cutouts 6 a for receiving the fixing ribs 23 , insertion holes 6 b for receiving the bearing legs 41 e of the holding element housing 41 , guide holes 6 c for receiving the guide pin 27 , and metallic connections 9 , which are connected and fixed with wiring patterns, which are connected to the detection circuit and other elements. Reference numeral 61 denotes a preset variable resistor which is attached to the circuit board 6 . As shown in FIGS. 3 and 4, a first horizontal plate or thin plate portion 91, produced by such bending contain the ports 9, respectively of the material that the plate section extends approximately parallel to the surface of the circuit board 6, a first vertical plate portion 92 , formed by bending approximately at right angles to the first horizontal plate section 91 , and a second horizontal plate section 93 formed by bending approximately at right angles to the first vertical plate section 92 . Each terminal 9 thus has a total of approximately two stages.

Der Deckel 7 hat in seiner Gesamtheit etwa die Form einer quadratischen Platte und wird im Inneren der Seitenwände 21 zum Verschließen des Gehäuses angeordnet. Wie in den Fig. 6 bis 8 zu sehen ist, enthält der Deckel 7 eine Ausnehmung (innerer Boden) 71, die konkav in einer Unterseite des flachen Plattenabschnitts 70 ausgebildet ist, Seitenabschnitte 72, die die Ausnehmung 71 einfassen, geneigte Oberflächenabschnitte 73 entlang dem Umfangsrand der Oberseite des flachen Plattenabschnitts 70, sich verjüngende Stirnseitenabschnitte 74, die auf der Oberseite des flachen Plattenabschnitts 70 hochstehen und als Führungen dienen, wenn der Abschirmungsdeckel 8 auf das Gehäuse aufgesetzt wird, ein Durchgangsloch 75, welches als Belüftungsloch für Luft dient, die sich im Inneren des Gehäuses 2 befindet, wenn der Deckel 2 und das Gehäuse 2 durch Heißversiegeln miteinander verbunden werden, und Ausschnitte 76, die in den Seitenabschnitten 72 ausgebildet sind, um die Anschlüsse 9 herausführen zu können.The cover 7 has approximately the shape of a square plate in its entirety and is arranged inside the side walls 21 to close the housing. As can be seen in FIGS. 6 to 8, the cap 7 includes a recess (inner bottom) 71, which is concaved in a bottom of the flat plate portion 70, side portions 72 which enclose the recess 71, inclined surface portions 73 along the Circumferential edge of the top of the flat plate section 70 , tapered end face sections 74 , which stand up on the top of the flat plate section 70 and serve as guides when the shielding cover 8 is placed on the housing, a through hole 75 , which serves as a ventilation hole for air that is located inside the housing 2 when the cover 2 and the housing 2 are connected to one another by heat sealing, and cutouts 76 which are formed in the side sections 72 in order to be able to lead out the connections 9 .

Der Deckel 7 hat insgesamt die Form eines umgedrehten Behälters oder Tellers, und wenn gemäß Fig. 3 der Deckel 7 auf das Gehäuse 2 aufgesetzt ist, um dessen Öffnung zu verschließen, werden entlang dem Umfangsrand des Deckels Nuten G gebildet (an dem Verbindungsbereich von Deckel und Gehäuse), einerseits durch die geneigten Oberflächenabschnitte 73 des Deckels, andererseits durch die oberen Endabschnitte der Seitenwände 21 des Gehäuses. Die Nuten G ermöglichen das Einfüllen eines Klebstoffs S (in Fig. 3 sind dies schraffierte Bereiche) in lediglich den Verbindungsbereich zwischen dem Deckel 7 und dem Gehäuse 2. Die Spitzen der vier Ecken der Seitenabschnitte 72 liegen an der Schaltungsplatine 6 an, um zu verhindern, daß der Deckel 7 in das Gehäuse 2 hineinfällt.The lid 7 has the overall shape of an inverted container or plate, and when the lid 7 is placed on the housing 2 according to FIG. 3 to close its opening, grooves G are formed along the peripheral edge of the lid (at the connection area of the lid and housing), on the one hand through the inclined surface sections 73 of the cover, and on the other hand through the upper end sections of the side walls 21 of the housing. The grooves G allow an adhesive S (in FIG. 3, these are hatched areas) to be filled into only the connection area between the cover 7 and the housing 2 . The tips of the four corners of the side portions 72 abut the circuit board 6 to prevent the cover 7 from falling into the housing 2 .

Der Abschirmungsdeckel 8 ist hergestellt durch Biegen eines einzelnen Metallblechs, beispielsweise eines Stahlblechs, und wie aus Fig. 2 und 5 ersichtlich ist, enthält er eine rechteckige obere Platte 81, ein Paar erste Seitenplatten 82, gebildet durch Biegen unter einem stumpfen Winkel gegenüber den beiden Längsseiten der oberen Platte 81, ein Paar Neben- Seitenplatten 83, hergestellt durch Biegen an den Seitenrändern der ersten Seitenplatten 82, ein Paar zweiter Seitenplatten 84, gebildet durch Biegen an den kurzen Seiten der oberen Platte 81, Haltelöcher 85, die an Stellen in der Nähe der freien Enden der Neben-Seitenplatten 83 ausgebildet sind, hochstehende Klauen 86 an Stellen in der Nähe der vorderen Enden der zweiten Seitenplatten 84 und eingeschnappt in die Haltelöcher 85, Antiverschiebungsklauen 87 an den vorderen Enden der zweiten Seitenplatten 84, um eine Verlagerung des Gehäuses 2 zu unterbinden, und Fixierlaschen 88 an den vorderen Enden der ersten Seitenplatten 82, um den Abschirmungsdeckel an einem Montagesubstrat 110 zu fixieren.The shield cover 8 is made by bending a single sheet of metal, such as a steel sheet, and as can be seen in Figs. 2 and 5, it includes a rectangular top plate 81 , a pair of first side plates 82 formed by bending at an obtuse angle to the two Long sides of the top plate 81 , a pair of sub-side plates 83 made by bending on the side edges of the first side plates 82 , a pair of second side plates 84 formed by bending on the short sides of the top plate 81 , holding holes 85 which are in positions in the Are formed near the free ends of the sub-side plates 83 , upstanding claws 86 at locations near the front ends of the second side plates 84 and snapped into the holding holes 85 , anti-displacement claws 87 at the front ends of the second side plates 84 to displace the housing 2 to prevent, and fixing tabs 88 at the front ends of the first page plates 82 to fix the shield cover to a mounting substrate 110 .

Durch Drücken auf die ersten Seitenplatten 82, die in ausgefahrenem Zustand um mehr als 90° gegenüber der oberen Platte 81 versetzt sind, werden die hochstehenden Klauen 86 in die Haltelöcher 85 eingeschnappt, so daß der in Fig. 5 dargestellte Abschirmungsdeckel 8 als quaderförmiges Kästchen entsteht.By pressing on the first side plates 82 , which are offset by more than 90 ° relative to the upper plate 81 in the extended state, the upstanding claws 86 are snapped into the holding holes 85 , so that the shielding cover 8 shown in FIG. 5 is formed as a cuboid box .

Anhand der Fig. 13 soll nun die Polarisationsbehandlung des piezoelektrischen Materials des Schwingers 1 erläutert werden.The polarization treatment of the piezoelectric material of the vibrator 1 will now be explained with reference to FIG. 13.

Die Polarisationsbehandlung hat den Zweck, dielektrische Polarisationsrichtungen gemäß Fig. 12 in dem keramischen Material zu schaffen, welches das piezoelektrische Material bildet, so daß das keramische Material den piezoelektrischen Effekt zeigt.The purpose of the polarization treatment is to create dielectric polarization directions according to FIG. 12 in the ceramic material which forms the piezoelectric material, so that the ceramic material exhibits the piezoelectric effect.

Bei dieser Ausführungsform werden sechs Schwinger 1 (Fig. 11) aus einer einzigen piezoelektrischen Keramiktafel 101 hergestellt durch Schneiden entlang gestrichelter Linien 102 der Oszillatoren zum Zweck einer Längsunterteilung und entlang einer gestrichelten Linie 103, um die Stirnseite 1B jedes Schwingers zu bilden. Im vorliegenden Fall sind die Schwinger 1 in der Weise angeordnet, daß Vorderseite und Rückseite einander abwechseln, wobei die Polarisationsmuster in diesem Zustand gebildet werden, was die Herstellung einer großen Anzahl von Schwingern ermöglicht. Auch auf der Rückseite des in Fig. 13 gezeigten piezoelektrischen Keramiksubstrats 101 werden entsprechende Polarisationsmuster gebildet.In this embodiment, six transducers are composed of a single piezoelectric ceramic plate 101 prepared by cutting along dashed lines 102 of the oscillators to form each vibrator for the purpose of a longitudinal subdivision, and along a dotted line 103 to the front side 1 B 1 (11 FIG.). In the present case, the vibrators 1 are arranged in such a way that the front and the back alternate, the polarization patterns being formed in this state, which enables a large number of vibrators to be manufactured. Corresponding polarization patterns are also formed on the rear side of the piezoelectric ceramic substrate 101 shown in FIG. 13.

Genauer: an einem seitlichen Rand des piezoelektrischen Keramiksubstrats 101 werden drei Schwingarme 12b, 12a und 12c entsprechend der Vorderseite des ersten Schwingers bei Betrachtung von der linken Seite in Fig. 13 gebildet, indem Schlitze 11 ausgebildet werden, während rechts an den Schwingarm 12c anschließend drei Schwingarme 12c, 12a und 12b auf der Rückseite des zweiten Schwingers gebildet werden, wobei bezüglich des ersten Schwingers ein vorbestimmter Abstand gebildet wird. In ähnlicher Weise werden rechts neben der Rückseite des zweiten Schwingers drei Schwingarme 12b 12a und 12c entsprechend der Vorderseite des dritten Schwingers gebildet, und rechts davon werden die drei Schwingarme 12c, 12a und 12b auf der Rückseite des vierten Schwingers gebildet. Auf diese Weise werden insgesamt sechs Schwinger mit abwechselnd orientierten Vorder- und Rückseiten gebildet. An jedem Schwingarm 12a auf der Vorderseite gibt es - wie oben erwähnt - ein Paar Nachweiselektroden 17a und 17b sowie eine dazwischenliegende Erdungselektrode 16, und an jedem der Schwingarme 12b und 12c ist ein Paar Erdungselektroden 16 ausgebildet. An jedem Schwingarm 12a auf der Rückseite gibt es - wie ebenfalls oben ausgeführt - ein Paar Treiberelektroden 13 und eine dazwischenliegende Erdungselektrode 14, und auf jedem der Schwingarme 12b und 12c gibt es ein Paar Treiberelektroden 13. Damit sind auf der Rückseite des ersten Schwingers bei Zählung von links ausgehend in Fig. 13 solche Treiberelektroden 13 sowie eine Erdungselektrode 14 ausgebildet, wie in Fig. 11 bei B dargestellt ist. Auf der Vorderseite des zweiten Schwingers bei Zählung von links beginnend in Fig. 13 (diese Vorderseite entspricht der Rückseite des zweiten Schwingers gemäß Fig. 13) sind solche Elektroden ausgebildet, wie sie in Fig. 11A dargestellt sind. Auch die übrigen, nachfolgenden Schwinger enthalten Elektroden, die in der oben beschriebenen Weise abwechseln.More precisely at a lateral edge of the piezoelectric ceramic substrate 101, three swing arms 12 b, 12 a and 12 of the front side c corresponding to the first vibrator when viewed from the left side in FIG 13 is formed by slits 11 are formed while the right side of the swing arm. 12 c then three swing arms 12 c, 12 a and 12 b are formed on the back of the second vibrator, with a predetermined distance being formed with respect to the first vibrator. Similarly, to the right of the back of the second oscillator three swing arms 12b, 12a and 12c are formed corresponding to the front of the third oscillator, and to the right of the three swing arms 12 are c, 12 a and 12 b on the back side of the fourth oscillator formed. In this way, a total of six transducers with alternately oriented front and back sides are formed. On each swing arm 12 a on the front there is - as mentioned above - a pair of detection electrodes 17 a and 17 b and an intermediate ground electrode 16 , and on each of the swing arms 12 b and 12 c a pair of ground electrodes 16 is formed. On each swing arm 12 a on the back there is - as also explained above - a pair of driver electrodes 13 and an intermediate grounding electrode 14 , and on each of the swing arms 12 b and 12 c there are a pair of driver electrodes 13 . In this way, driver electrodes 13 and a grounding electrode 14 are formed on the back of the first oscillator when counting from the left in FIG. 13, as is shown at B in FIG. 11. On the front of the second oscillator when counting from the left in FIG. 13 (this front corresponds to the rear of the second oscillator according to FIG. 13), electrodes are formed as shown in FIG. 11A. The remaining, subsequent oscillators also contain electrodes which alternate in the manner described above.

Im folgenden soll mit Bezugnahme auf die Vorderseite als Beispiel das in Fig. 13 dargestellte piezoelektrische Keramiksubstrat 101 beschrieben werden. Auf der Vorderseite des ersten Schwingers auf der linken Seite empfangen die linke Erdungselektrode 16 des Schwingarms 12b, die rechte Nachweiselektrode 17a des Schwingarms 12a und die linke Erdungselektrode 16 des Schwingarms 12c jeweils das gleiche Potential oder die gleiche Spannung während der Polarisation. Deshalb befindet sich unterhalb der Schnittlinie 103 ein Polarisationsmuster- Erzeugungsbereich 101a des piezoelektrischen Keramiksubstrats 101, wobei die Nachweiselektrode 17a und die Erdungselektrode 16 zu einem gemeinsamen einzelnen Leitungsmuster 104 zusammengeführt sind.The piezoelectric ceramic substrate 101 shown in FIG. 13 will be described below with reference to the front side as an example. On the front of the first vibrator on the left side, the left ground electrode 16 of the swing arm 12 b, the right detection electrode 17 a of the swing arm 12 a and the left ground electrode 16 of the swing arm 12 c each receive the same potential or the same voltage during polarization. Therefore is located below the line 103, a Polarisationsmuster- generating portion 101 a of the piezoelectric ceramic substrate 101, wherein the detecting electrode 17a and the ground electrode are brought together 16 to a common single line pattern 104th

In ähnlicher Weise sind auf der Rückseite (der nach oben weisenden Seite in Fig. 13) des zweiten Schwingers von links die linke Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12c, die rechte Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12a und die linke Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12b, die jeweils eine Spannung gleichen Potentials erhalten, mit dem gemeinsamen Schaltungsmuster 104 verbunden. Auch bei den übrigen Oszillatoren sind die Schwingarme der ungeradzahligen Schwinger (auf der der Zeichnungsfläche entsprechenden Seite) mit dem gemeinsamen Schaltungsmuster 104 verbunden, wie es der Fall bei den Schwingarmen des ersten Schwingers ist, während die Schwingarme der geradzahlig numerieren Schwinger (auf der der Rückseite entsprechenden Seite) mit dem gemeinsamen Schaltungsmuster 104 so verbunden sind, wie es der Fall bei den Schwingarmen des zweiten Schwingers ist.Similarly, on the back (the upward-facing side in Fig. 13) of the second vibrator from the left, the left driver electrode 13 of the swing arm 12 c, the right driver electrode 13 of the swing arm 12 a and the left driver electrode 13 of the swing arm 12 b, which each receive a voltage of the same potential, are connected to the common circuit pattern 104 . Also in the other oscillators, the swing arms of the odd-numbered vibrators (on the side corresponding to the drawing area) are connected to the common circuit pattern 104 , as is the case with the swing arms of the first vibrator, while the swing arms of the even-numbered vibrators (on the back corresponding side) are connected to the common circuit pattern 104 as is the case with the swing arms of the second vibrator.

Außerdem werden die rechte Erdungselektrode 16 des Schwingarms 12b des ersten Schwingers von links aus gesehen und die linke Nachweiselektrode 17 des Schwingarms 12a desselben Schwingers mit einem einzigen Leitungsmuster 105 verbunden, welches sich unabhängig von dem Polarisationsmuster-Erzeugungsbereich 101 a des piezoelektrischen Keramiksubstrats 101 erstreckt, so daß es mit dem Leitungsmuster 104 elektrisch nicht verbunden ist. Die rechte Erdungselektrode 16 des Schwingarms 12c ist ebenfalls mit einem einzigen Leitungsmuster 105 verbunden, welches unabhängig von dem Polarisationsmuster-Erzeugungsbereich 101a des piezoelektrischen Keramiksubstrats 101 verläuft, um eine elektrische Verbindung mit dem Schaltungsmuster 104 zu vermeiden.In addition, the right grounding electrode 16 of the swing arm 12 b of the first vibrator is seen from the left and the left detection electrode 17 of the swing arm 12 a of the same vibrator is connected to a single line pattern 105 , which extends independently of the polarization pattern generation area 101 a of the piezoelectric ceramic substrate 101 so that it is not electrically connected to the line pattern 104 . The right ground electrode 16 of the swing arm 12 c is also connected to a single line pattern 105 , which runs independently of the polarization pattern generation region 101 a of the piezoelectric ceramic substrate 101 , in order to avoid an electrical connection to the circuit pattern 104 .

Bei dem zweiten Schwinger von links, dessen Rückseite in der Figur dargestellt ist, sind die rechte Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12c und die linke Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12a mit dem einzelnen Leitungsmuster 105 verbunden, welches unabhängig von dem Polarisationsmuster-Erzeugungsbereich 101a des Substrats 101 verläuft, damit es nicht mit dem gemeinsamen Leitungsmuster 104 elektrisch verbunden ist. Die rechte Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12b des zweiten Schwingers ist ebenfalls mit dem einzelnen Leitungsmuster 105 verbunden, welches unabhängig von dem Polarisationsmuster- Erzeugungsbereich 101a des Substrats 101 ist, um seine elektrische Verbindung mit dem Leitungsmuster 104 zu vermeiden.In the second oscillator from the left, the back of which is shown in the figure, the right driver electrode 13 of the oscillating arm 12 c and the left driver electrode 13 of the oscillating arm 12 a are connected to the individual line pattern 105 , which is independent of the polarization pattern generation region 101 a Substrate 101 extends so that it is not electrically connected to the common line pattern 104 . The right driver electrode 13 of the swing arm 12 b of the second vibrator is also connected to the individual line pattern 105 , which is independent of the polarization pattern generation region 101 a of the substrate 101 in order to avoid its electrical connection with the line pattern 104 .

Auch für die Schwingarme der verbleibenden vier Schwinger gilt, daß die Elemente auf der Vorderseite mit dem Leitungsmuster 105 unabhängig von dem Leitungsmuster 104 verbunden sind, wie es bei dem ersten Schwinger von links der Fall ist, während die Schwingarme, die zur Rückseite gewandt sind, wie bei dem zweiten Schwinger von links unabhängig von dem Leitungsmuster 104 an die leitenden Bahnen 105 angeschlossen sind. Auch auf der Rückseite des in Fig. 13 gezeigten piezoelektrischen Keramiksubstrats 101 sind die Schwingarme an die Leitungsmuster 105 unabhängig von dem gemeinsamen Leitungsmuster 104 angeschlossen.It also applies to the swing arms of the remaining four transducers that the elements on the front are connected to the wiring pattern 105 independently of the wiring pattern 104 , as is the case with the first vibrator from the left, while the swing arms which face the rear as in the second oscillator, are connected to the conductive tracks 105 independently of the line pattern 104 from the left. Also on the back of the piezoelectric ceramic substrate 101 shown in FIG. 13, the swing arms are connected to the line pattern 105 independently of the common line pattern 104 .

Die Erdungselektroden 14 und 16 an dem Schwingarm 12a werden bei der Polarisation nicht benutzt, und sie sind auch nicht an das gemeinsame Leitungsmuster 104 oder die Leitungsmuster 105 angeschlossen, da sie, wie oben ausgeführt - verkürzt ausgebildet sind.The earth electrodes 14 and 16 on the swing arm 12 a are not used in the polarization, and they are also not connected to the common line pattern 104 or line pattern 105 , since, as stated above, they are of shortened design.

In der beschriebenen Weise sind sechs Schwinger auf dem piezoelektrischen Keramiksubstrat 102 ausgebildet. Das gemeinsame Leitungsmuster 104 mit den auf diese Weise angeschlossenen Elektroden wird an den Pluspol einer AC-Spannungsquelle 106 angeschlossen, während die unabhängigen Leitungsmuster 105 mit den so verbundenen Elektroden, insgesamt 12 Muster, an den Minuspol der AC- Spannungsquelle 106 angeschlossen werden. Das an die AC- Spannungsquelle 106 angeschlossene piezoelektrische Keramiksubstrat 101 wird 1 bis 3 Stunden lang in Silikonöl einer Temperatur von 100 bis 200°C eingetaucht, wobei die AC-Stromquelle 1 bis 2 kV liefert. Auf diese Weise erfolgt eine Polarisationsbehandlung, wie sie in Fig. 12 gezeigt ist. Nach Beendigung der Polarisationsbehandlung wird nach Substrat 101 entlang der Schnittlinie 102 und 103 geschnitten, um sechs Schwinger 1 des Typs zu erhalten, wie er in Fig. 11 gezeigt ist.In the manner described, six vibrators are formed on the piezoelectric ceramic substrate 102 . The common line pattern 104 with the electrodes connected in this way is connected to the positive pole of an AC voltage source 106 , while the independent line pattern 105 with the electrodes thus connected, a total of 12 patterns, are connected to the negative pole of the AC voltage source 106 . The piezoelectric ceramic substrate 101 connected to the AC voltage source 106 is immersed in silicone oil at a temperature of 100 to 200 ° C. for 1 to 3 hours, the AC current source supplying 1 to 2 kV. In this way, polarization treatment as shown in Fig. 12 is carried out. After the polarization treatment is completed, the substrate 101 is cut along the cut line 102 and 103 to obtain six vibrators 1 of the type shown in FIG .

Bei dieser Ausführungsform führen die Stegabschnitte 13a und 16a der Treiberelektroden 13 bzw. der Erdungselektroden 16 außen an den Schwingarmen 12b und 12c auf beiden Seiten jedes Schwingers 1 zu der Stirnseite 1B, reichen aber nicht bis zu dem seitlichen Rand des Schwingers 1, so daß sie in der dargestellten Weise verlaufen können. Folglich wird kein Muster benötigt, welches sich von einer seitlichen Kante des Basisendabschnitts 1A des Schwingers 1 ausgehend erstreckt. In anderen Worten: wenn eine große Anzahl von Schwingern aus dem piezoelektrischen Keramiksubstrat 101 gewonnen wird, so wird der Abstand zwischen benachbarten Schwingern schmal eingestellt, wodurch die Fertigungsausbeute des Substrats 101 groß ist und sich die Schwinger zu niedrigen Stückpreisen herstellen lassen.In this embodiment the web sections 13 result in a and 16 a of the driving electrodes 13 and the ground electrodes 16 on the outside of the rocker arms 12 b and 12 c on both sides of each oscillator 1 to the front end 1 B, they are not up to the lateral edge of the vibrator 1 , so that they can run in the manner shown. Consequently, no pattern is required, which extends from a lateral edge of the base end 1A of the vibrator 1 starting. In other words, when a large number of vibrators are obtained from the piezoelectric ceramic substrate 101 , the distance between adjacent vibrators is narrowed, whereby the manufacturing yield of the substrate 101 is large and the vibrators can be manufactured at low unit prices.

Als nächstes wird der detaillierte Aufbau der flexiblen Verdrahtungsplatte 5 in Verbindung mit dessen Anschlüssen an den Schwinger 1 unter Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 18 erläutert.Next, the detailed structure of the flexible wiring board 5 in connection with its connections to the vibrator 1 will be explained with reference to FIGS. 14 to 18.

Die flexible Verdrahtungsplatine 5 hat eine Gesamt-Flachstückdicke von etwa 50 µm bei einer Breite von 1 bis 1,5 mm (in dem Verdrahtungsabschnitt 5d zwischen dem Schwinger und der Schaltungsplatine). Es kann sich um eine filmartige Platine handeln, die aus einem Kunstharz gefertigt ist, beispielsweise einem Polyimid oder einem Polyethylen. Bei dieser Ausführungsform wird im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit Polyimidharz verwendet. Wie oben bereits erwähnt, und wie in Fig. 14 gezeigt ist, besitzt die flexible Verdrahtungsplatine 5 an ihrem einen Ende einen schwingervorderseitigen Verbindungsendabschnitt 5a und einen schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitt 5b, die durch thermisches Schweißen mit vorderseitigen bzw. mit rückseitigen Stegabschnitten des Schwingers 1 verbunden sind, während das andere Ende der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 mit einem schaltungsplatinenseitigen Verbindungsendabschnitt 5c ausgestattet ist, welches mit (nicht gezeigten) Leitungsmustern verbunden ist, die an der Schaltungsplatine 6 vorhanden sind. Die Verbindungsendabschnitte 5a, 5b und 5c sind miteinander über einen band- oder gürtelähnlichen Verdrahtungsabschnitt 6d verbunden. Um das Schwingungsgleichgewicht oder die Schwingungssymmetrie des Schwingers 1 zu verbessern, ist der Verdrahtungsabschnitt 5d aus den Mittelbereichen der Verbindungsendabschnitte 5a, 5b und 5c herausgezogen. In der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 sind gemaß den Fig. 14 und 18b Verdrahtungsmuster 531, 532, 533 und 534 einstückig sandwichartig zwischen Filmen 51 und 52 eingefaßt. Genauer: Verdrahtungsmuster 531, 532, 533, 534, die aus einer Metallfolie (Kupferfolie) gebildet sind, und Stegabschnitte 531a und dergleichen, die elektrisch leitend und durchgehend mit den Verdrahtungsmustern ausgebildet sind, werden gleichzeitig durch Ätzen gebildet, wobei der Film 52 als Unterlage dient. Anschließend wird der Film 51 (als Deckfilm) zum Schutz gegen beispielsweise Kurzschlüsse der Verdrahtungsmuster mit Hilfe eines Klebstoffs auf den Film 52 auflaminiert.The flexible wiring board 5 has a total flat piece thickness of approximately 50 μm with a width of 1 to 1.5 mm (in the wiring section 5 d between the oscillator and the circuit board). It can be a film-like board that is made of a synthetic resin, for example a polyimide or a polyethylene. In this embodiment, polyimide resin is used in view of heat resistance. As already mentioned above, and as shown in Fig. 14, the flexible wiring board 5 has at one end a transducer-front connection end section 5 a and a transducer-rear connection end section 5 b, which are connected by thermal welding to the front and rear web portions of the vibrator 1 , respectively are, while the other end of the flexible wiring board 5 is equipped with a circuit board-side connection end portion 5 c, which is connected to wiring patterns (not shown) provided on the circuit board 6 . The connecting end sections 5 a, 5 b and 5 c are connected to one another via a band-like or belt-like wiring section 6 d. In order to improve the oscillation balance or the oscillation symmetry of the oscillator 1 , the wiring section 5 d is pulled out of the central regions of the connecting end sections 5 a, 5 b and 5 c. In the flexible wiring board 5 , as shown in FIGS . 14 and 18b, wiring patterns 531 , 532 , 533 and 534 are sandwiched in one piece between films 51 and 52 . More specifically: wiring patterns 531 , 532 , 533 , 534 , which are formed from a metal foil (copper foil), and web portions 531 a and the like, which are electrically conductive and continuously formed with the wiring patterns, are simultaneously formed by etching, the film 52 as Document serves. Subsequently, the film 51 (as a cover film) is laminated onto the film 52 with the aid of an adhesive to protect against, for example, short circuits in the wiring patterns.

Wie in Fig. 14 gezeigt ist, sind auf dem schwingervorderseitigen Verbindungsendabschnitt 5a der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 Stegabschnitte 531a des Verdrahtungsmusters 531 und Stegabschnitte 532a und 533a der beiden Verdrahtungsmuster 532 und 533 gebildet. Die Stegabschnitte 531a, 532a und 533a liegen in Ausschnitten 51a oder Öffnungen 51b frei, welche in dem Film 51 ausgespart sind, damit die Stegabschnitte verlötet werden können.As shown in FIG. 14, 5 land portions 531 a of the wiring pattern 531 and land portions 532 a and 533 a are formed of the two wiring patterns 532 and 533 on the transducer front connecting end portion 5 a of the flexible wiring board. The web sections 531 a, 532 a and 533 a are exposed in cutouts 51 a or openings 51 b, which are recessed in the film 51 so that the web sections can be soldered.

Wie in den Fig. 15 bis 17 gezeigt ist, sind die Stegabschnitte 531a des schwingervorderseitigen Verbindungsendabschnitts 5a mit den Stegabschnitten 16b der zwei Erdungselektroden 16 an den Schwingarm 12b verbunden, ferner mit dem Stegabschnitt 16a der mittleren Erdungselektrode 16 des Schwingarms 12a und den Stegabschnitten 16b der beiden Erdungselektroden 16 am Schwingarm 12c. Die Stegabschnitte 532a und 533a der Verdrahtungsmuster 532 und 533 sind mit den Stegabschnitten 17b1 bzw. 17a1 der zwei Nachweiselektroden 17b und 17a des Schwingarms 12a verbunden. Die Stegabschnitte der Elektroden erhalten gleiches Potential, das heißt: die Stegabschnitte 16b der beiden Erdungselektroden 16 am Schwingarm 12b, der Stegabschnitt 16a der mittleren Erdungselektrode 16 des Schwingarms 12a und die Stegabschnitte 16b der beiden Erdungselektroden 16 des Schwingarms 12c sind über ein einzelnes gemeinsames Verdrahtungsmuster 531 untereinander verbunden.As shown in FIGS . 15 to 17, the web sections 531 a of the connecting end section 5 a of the oscillator front are connected to the web sections 16 b of the two ground electrodes 16 on the oscillating arm 12 b, and also to the web section 16 a of the middle ground electrode 16 of the oscillating arm 12 a and the web portions 16 b of the two ground electrodes 16 on the swing arm 12 c. The web sections 532 a and 533 a of the wiring patterns 532 and 533 are connected to the web sections 17 b1 and 17 a1 of the two detection electrodes 17 b and 17 a of the swing arm 12 a. The web sections of the electrodes receive the same potential, that is, the web sections 16 b of the two ground electrodes 16 on the swing arm 12 b, the web section 16 a of the middle ground electrode 16 of the swing arm 12 a and the web sections 16 b of the two ground electrodes 16 of the swing arm 12 c connected to each other via a single common wiring pattern 531 .

Wie in Fig. 14 zu sehen ist, ist an dem schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitt 5b der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 ein einzelner Stegabschnitt 531a ausgebildet, der in Leitungsverbindung mit den vier Stegabschnitten 534a des Verdrahtungsmusters 434 und außerdem mit dem Verdrahtungsmuster 531 steht. Wie in den Fig. 15 bis 17 zu sehen ist, sind die Stegabschnitte 534a des schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitts 5b mit den Stegabschnitten 13a der linken Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12c, dem Stegabschnitt 13b, der der rechten Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12c und der linken Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12a gemeinsam ist, dem Stegabschnitt 13b, der der rechten Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12a und der linken Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12b gemeinsam ist, und dem Stegabschnitt 13a der rechten Treiberelektrode 13 des Schwingarms 12b verbunden. Der Stegabschnitt 531a des Verdrahtungsmusters 531 ist mit dem Stegabschnitt 14a der mittleren Erdungselektrode 14 des Schwingarms 12a verbunden. Der Verdrahtungsabschnitt 5d ist an einem Verzweigungspunkt 5e in zwei Zweige auf der Seite der schwingerseitigen Verbinderendabschnitte 5a und 5b aufgeteilt. Der Stegabschnitt 531a ist mit dem zugehörigen Verdrahtungsmuster 531 verbunden, nachdem die Verzweigung an der Verzweigungsstelle 5e erfolgt ist. Diese Stegabschnitte 534a und 531a liegen außerdem in Ausschnitten 51 bzw. in Öffnungen 51b in dem Film 51 frei und lassen sich also verlöten. Die Stegabschnitte 531a und 534a entsprechen den Verbindungsabschnitten auf der flexiblen Verdrahtungsplatine 5.As can be seen in FIG. 14, a single web section 531 a is formed on the connection end section 5 b of the flexible wiring board 5 on the oscillator side, which is in line connection with the four web sections 534 a of the wiring pattern 434 and also with the wiring pattern 531 . As shown in FIGS. 15 to see to 17, the web portions 534 a of the transducer back connection end portion 5 b with the web portions 13 a of the left drive electrode 13 of the swing arm 12 c, the web portion 13 b, of the right drive electrode 13 of the swing arm 12 c and the left driving electrode 13 of the swing arm 12 is common to a, the web portion 13 b, of the right drive electrode 13 of the swing arm 12 a and the left driving electrode 13 of the swing arm 12 b is in common, and the web portion 13 a of the right drive electrode 13 of the swing arm 12 b connected. The web portion 531 a of the wiring pattern 531 is connected to the web section 14 a of the central ground electrode 14 of the swing arm 12 a. The wiring portion 5 d is divided at a branch point 5 e into two branches on the side of the vibrating connector end portions 5 a and 5 b. The web portion 531 a is connected to the corresponding wiring pattern 531 after the branching is 5 e is carried out at the branch point. These web sections 534 a and 531 a are also exposed in cutouts 51 and in openings 51 b in the film 51 and can therefore be soldered. The web sections 531 a and 534 a correspond to the connecting sections on the flexible wiring board 5 .

Da also die Treiberelektroden 13, die mit dem Verdrahtungsmuster 534 verbunden sind, sämtlich gleiches Potential haben, verbindet das Verdrahtungsmuster 534 diese Elektroden in Form eines einzigen durchgehenden Musters. Obschon also insgesamt vierzehn Elektroden auf der Vorderseite und der Rückseite des jeweiligen Schwingers 1 ausgebildet sind, reichen bloß vier Verdrahtungsmuster 531, 532, 533 und 534 aus, weil die auf gleichem Potential liegenden Elektroden in der oben beschriebenen Weise zusammengefaßt sind. Folglich ermöglicht eine Abnahme der Anzahl von Verdrahtungsmustern die verkleinerte Ausbildung des Verdrahtungsabschnitts 5d in der Breite, verglichen mit dem schwingervorderseitigen und schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitt 5a und 5b. Folglich wird der Verdrahtungsabschnitt 5d flexibler und kann folglich Schwingungen besser absorbieren. Das heißt Schwingungen seitens der Schaltungsplatine 6 gelangen allenfalls nur unter Schwierigkeiten zu dem Schwinger 1, und umgekehrt. Hierdurch besteht die Möglichkeit, von dem Schwinger 1 ein Nachweis- oder Detektiersignal zu erhalten, was kaum durch unerwünschte Schwingungen beeinträchtigt ist. Wie außerdem in Fig. 3A gezeigt ist, ist die flexible Verdrahtungsplatine 5 (speziell der Verdrahtungsabschnitt 5d) zwischen dem Schwinger 1 und der Schaltungsplatine 6 U-förmig gebogen, wobei dieser gebogene Abschnitt auf den Verdrahtungsabschnitt 5d eine elastische Kraft ausübt. Folglich können Schwingungen und Vibrationen in dem gebogenen Abschnitt leichter absorbiert werden, und dementsprechend können unerwünschte Schwingungen praktisch nicht zwischen dem Schwinger 1 und der Schaltungsplatine 6 übertragen werden.Thus, since the drive electrodes 13, which are connected to the wiring pattern 534, all have the same potential, the wiring pattern 534 connects these electrodes in the form of a single continuous pattern. Although a total of fourteen electrodes are formed on the front and the rear of the respective vibrator 1 , only four wiring patterns 531 , 532 , 533 and 534 are sufficient because the electrodes which are at the same potential are combined in the manner described above. As a result, a decrease in the number of wiring patterns enables the wiring portion 5 d to be made smaller in width as compared to the front and rear connecting end portions 5 a and 5 b. As a result, the wiring portion 5 d becomes more flexible and thus can better absorb vibrations. That is, vibrations from the circuit board 6 reach the vibrator 1 at best only with difficulty, and vice versa. This makes it possible to receive a detection or detection signal from the vibrator 1 , which is hardly affected by undesired vibrations. As also shown in FIG. 3A, the flexible wiring board 5 (specifically the wiring section 5 d) between the vibrator 1 and the circuit board 6 is bent into a U-shape, this bent section exerting an elastic force on the wiring section 5 d. As a result, vibrations and vibrations in the bent portion can be absorbed more easily, and accordingly, undesirable vibrations can practically not be transmitted between the vibrator 1 and the circuit board 6 .

In Fig. 14 bezeichnen die Bezugszeichen 531b und 534b Schlitze, die in den Stegabschnitten 531a bzw. 534b ausgebildet sind, die als Aufnahmewannen für schmelzflüssiges Lot dienen. Auch in den Stegabschnitten 531c, 532c, 533c und 534c des schaltungsplatinenseitigen Verbindungsendabschnitts 5c sind Schlitze 531b, 532b, 533b und 534b ausgebildet. Die Stegabschnitte 531c, 532c, 533c und 534c des platinenseitigen Verbindungsendabschnitts 5c liegen ebenfalls in dem Ausschnitt 51c des Films 51 frei und können folglich verlötet werden.In Fig. 14, reference numerals 531 denote b and 534 b slots in the web portions 531 a and 534 b formed which serve as receptacles for molten solder. C in the web portions 531, 532 c, 533 c and 534 c of the circuit board-side connection end portion 5 are c slots 531 b, 532 b, 533 b and b formed 534th The web sections 531 c, 532 c, 533 c and 534 c of the board-side connection end section 5 c are also exposed in the cutout 51 c of the film 51 and can therefore be soldered.

Die Stegabschnitte der Verdrahtungsmuster 531, 532, 533 und 534 in dem schwingervorderseitigen Verbindungsendabschnitt 5a, dem schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitt 5b und dem platinenseitigen Verbindungsendabschnitt 5c liegen den Stegabschnitten 13a, 13b, 14a, 16a, 16b, 17a1 bzw. 17b1 des Schwingers 1 gegenüber. Die Stegabschnitte der Verdrahtungsmuster 531, 532, 533 und 534 werden thermisch geschweißt, wobei ein Lot 59 aus Lotpaste oder einem Zinn-Blei-Überzug auf einer Kupferfolie durch Ätzen gebildet ist (schraffierte Bereiche in den Fig. 15-17). Das Lot 59 schmilzt durch das Thermoschweißen, so daß die Stegabschnitte 13a, 13b, 14a, 16a, 16b, 17a1, 17b1 und die Stegabschnitte 531a, 532a, 533a, 534a der Verdrahtungsmuster 531, 532, 533, 534 miteinander verbunden werden, wie in Fig. 17 ersichtlich ist. Genauer gesagt: der schwingerrückseitige Verbindungsabschnitt 5b wird derart angebracht, daß die Stegabschnitte 13a, 13b, 14a, 13b, 13a auf der Rückseite des Schwingers 1 und die entsprechenden Stegabschnitte 534a, 534a, 531a, 534a und 534a in Anlage miteinander gelangen. Anschließend wird ein als Heizspitze bezeichnetes Schmelzeisen in Anlage an die Rückseite (die Seite des Films 52) des schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitts 5a gebracht, woraufhin Druck und Wärme erzeugt werden. Nach dem Schmelzen des Lots 59 und einer dadurch erfolgenden Verbindung der entsprechenden Stegabschnitte wird die Wärmeerzeugung gestoppt, so daß das Lot 59 aushärten kann. Im Anschluß daran wird der Druck (Druckkontakt) durch die Heizspitze entspannt und das gleiche Verfahren wird auch für die Verbindung zwischen den Stegabschnitten auf der Oberfläche des Schwingers 1 und den entsprechenden Stegabschnitten des schwingervorderseitigen Verbindungsendabschnitts 5a angewendet.The land portions of the wiring patterns 531, 532, 533 and 534 in the vibrator front-side connecting end portion 5 a, the oscillator back connection end portion 5 b and the board-side connecting end portion 5 c are the land portions 13 a, 13 b, 14 a, 16 a, 16 b, 17 a1 or 17 b1 of transducer 1 opposite. The land portions of the wiring patterns 531 , 532 , 533 and 534 are thermally welded, whereby a solder 59 made of solder paste or a tin-lead coating is formed on a copper foil by etching (hatched areas in FIGS. 15-17). The solder 59 melts by the thermal welding, so that the web sections 13 a, 13 b, 14 a, 16 a, 16 b, 17 a1, 17 b1 and the web sections 531 a, 532 a, 533 a, 534 a of the wiring pattern 531 , 532 , 533 , 534 are connected to one another, as can be seen in FIG. 17. More specifically: the rear of the connecting section 5 b is attached in such a way that the web sections 13 a, 13 b, 14 a, 13 b, 13 a on the back of the vibrator 1 and the corresponding web sections 534 a, 534 a, 531 a, 534 a and 534 a come into contact with each other. Subsequently, a melting iron, referred to as a heating tip, is brought into contact with the rear side (the side of the film 52 ) of the connecting end section 5 a at the rear of the oscillator, whereupon pressure and heat are generated. After the solder 59 has melted and the corresponding web sections have been connected, the heat generation is stopped, so that the solder 59 can harden. Subsequently, the pressure (pressure contact) is released by the heating tip and the same method is also used for the connection between the web sections on the surface of the vibrator 1 and the corresponding web sections of the transducer front connecting end section 5 a.

Durch das oben erläuterte Verfahren können selbst bei Vorhandensein mehrerer Stegabschnitte 531a, 532a, 533a und 534a sowie von Verdrahtungsmustern deren Verbindungen mit lediglich einem einzigen Thermoschweißschritt für jede Seite (Vorderseite und Rückseite) des Schwingers 1 hergestellt werden, so daß sich die Fertigungseffizienz beim Zusammenbau des Schwinggyroskops verbessert. Man kann einen (nicht dargestellten) Klebstoff auf diese Lötbereiche auftragen, beispielsweise einen wärmeempfindlichen Klebstoff, einen bei Zimmertemperatur aushärtenden Klebstoff oder einen bei Ultraviolettstrahlung aushärtenden Klebstoff. Bei dieser Ausführungsform wird im Hinblick auf rasches Aushärten und hohen Fertigungswirkungsgrad sowie Festigkeit für die Lotbereiche ein bei Ultraviolettstrahlung aushärtender Klebstoff auf Acrylharzbasis ausgewählt (UV-härtender Klebstoff). Durch solches Überziehen der Lötbereiche (der Verbindung zwischen dem Schwinger 1 und der flexiblen Verdrahtungsplatine 5) mit einem UV-härtendem Klebstoff von oben besteht die Möglichkeit, sowohl einen Schutz als auch eine Verstärkung der Lötbereiche zu erzielen.By the method explained above, even if there are several web sections 531 a, 532 a, 533 a and 534 a and wiring patterns, their connections can be produced with only a single thermal welding step for each side (front and back) of the vibrator 1 , so that the Manufacturing efficiency when assembling the vibrating gyroscope improved. An adhesive (not shown) can be applied to these soldering areas, for example a heat-sensitive adhesive, an adhesive that cures at room temperature, or an adhesive that cures under ultraviolet radiation. In this embodiment, an acrylic resin-based adhesive that cures with ultraviolet radiation (UV-curing adhesive) is selected with a view to rapid curing and high manufacturing efficiency and strength for the solder areas. By covering the soldering areas (the connection between the vibrator 1 and the flexible wiring board 5 ) with a UV-curing adhesive from above, it is possible to achieve both protection and strengthening of the soldering areas.

In Verbindung mit den vier Verdrahtungsmustern 531, 532, 533 und 534 können die Stegabschnitte 531a und 534a der Verdrahtungsmuster 531 und 534, die durch Thermoschweißen an den relativ breiten Stegbereichen 13a, 13b, 14a bzw. 16a angebracht werden, ebenfalls mit beträchtlicher Breite ausgebildet werden. Bei dieser Ausführungsform sind allerdings Kupferfolie und lotfreie Schlitze 531b und 534b mittig in den Stegabschnitten 531a bzw. 534a ausgebildet, wodurch die Stegabschnitte 531a und 534a, die ansonsten eine beträchtliche Breite hätten, mit schmaler Musterbreite ausgeführt werden können. Folglich läßt sich die Wärme des Lots 39 über die Stegabschnitte 531a und 534a innerhalb kurzer Zeit anheben, das heißt, das Lot läßt sich einfacher schmelzen. Abgesehen davon fließt das so angeschmolzene Lot 59 in die Schlitze 531b und 534b hinein, so daß nicht nur innerhalb kurzer Zeit ein thermisches Schweißen durchgeführt werden kann, sondern außerdem der schmelzflüssige Zustand des Lots durch Augenscheinnahme überprüft werden kann. Die Stegabschnitte 531c, 532c, 533c und 534c, die in dem platinenseitigen Verbindungsendabschnitt 5c ausgebildet sind, werden wie die oben erläuterten Stegabschnitte im schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitt 5b ebenfalls mittels Lot durch Thermoschweißen an den entsprechenden (nicht dargestellten) leitenden Mustern der Schaltungsplatine 6 angebracht, wobei die Verbindungsabschnitte durch Aufbringen eines UV-härtbaren Klebstoffs verstärkt werden.In connection with the four wiring patterns 531, 532, 533 and 534, the web portions 531 a and 534 can be a of the wiring patterns 531 and 534, by heat sealing at the relatively wide land portions 13 a, 13 b, 14 a and 16 are mounted a, also be formed with a considerable width. In this embodiment, however, copper foil and solder-free slots 531 b and 534 b are formed centrally in the web sections 531 a and 534 a, respectively, whereby the web sections 531 a and 534 a, which would otherwise have a considerable width, can be designed with a narrow pattern width. Consequently, the heat of the solder 39 can be raised within a short time via the web sections 531 a and 534 a, that is to say the solder can be melted more easily. Apart from this, the solder 59 melted in this way flows into the slots 531 b and 534 b, so that not only can thermal welding be carried out within a short time, but also the molten state of the solder can be checked by visual inspection. The web sections 531 c, 532 c, 533 c and 534 c, which are formed in the circuit board-side connection end section 5 c, are, like the above-described web sections in the oscillator-rear connection end section 5 b, also by means of solder by thermal welding to the corresponding (not shown) conductive patterns Circuit board 6 attached, the connecting portions are reinforced by applying a UV-curable adhesive.

Als Beispiel wird im folgenden auf den Bereich des Lots 59 des Verdrahtungsmusters 531 des schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitts 5b Bezug genommen, der durch Thermoschweißen an dem Stegabschnitt 14a gemäß Fig. 18 angebracht wird.As an example, reference is made below to the area of the solder 59 of the wiring pattern 531 of the oscillator-rear connection end section 5 b, which is attached to the web section 14 a according to FIG. 18 by thermal welding.

Wie in den Fig. 15 bis 18 gezeigt ist, ist in dem schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitt 5b der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 ein Durchgangsloch (eine Lotwanne oder ein Lotaufnahmeloch) ausgebildet, welches der Stirnseite 1b des Schwingers 1 lagemäßig entspricht. Das Durchgangsloch 54 steht in Verbindung mit dem Schlitz 531b, der in dem Stegabschnitt 531a des schwingerrückseitigen Verbindungsendabschnitts 5b ausgebildet ist, wobei der Film 52 in den Schlitz 531b hineinragt.As shown in FIGS. 15 to 18 is in the vibrator rear connection end portion 5 5 b of the flexible wiring board, a through hole (a Lotwanne or Lotaufnahmeloch) is formed, which the end face 1 b of the oscillator 1 positionally corresponds. The through hole 54 is in communication with the slot 531 b, which is formed in the web portion 531 a of the oscillator-rear connecting end portion 5 b, the film 52 protruding into the slot 531 b.

Wenn der schwingerrückseitige Verbindungsendabschnitt 5b und der Schwinger 1 zusammengehalten und thermisch geschweißt werden, schmilzt das Lot 59, wobei überschüssiges Lot 59 das Innere des Schlitzes 51b ausfüllt und gegebenenfalls noch weiteres überströmendes Lot 59a sich im inneren Bereich des Durchgangslochs 54 sammelt, wo sich der Stegabschnitt 14a befindet. Wie in den Fig. 14 bis 17 zu sehen ist, sind derartige Durchgangslöcher 54, welche Lotwannen bilden, wie sie soeben beschrieben wurden, auch in dem Bereich ausgebildet, der sich zum Teil über die Stegabschnitte 532a und 533a des schwingervorderseitigen Verbindungsendabschnitts 5a erstreckt, wo eine Lötung der Stegabschnitte 17b1 bzw. 17a1 des Schwingers 1 erfolgt.If the transducer-back connecting end section 5 b and the vibrator 1 are held together and thermally welded, the solder 59 melts, excess solder 59 filling the interior of the slot 51 b and possibly further overflowing solder 59 a collecting in the inner region of the through hole 54 , where the web section 14 a is located. As can be seen in FIGS . 14 to 17, such through holes 54 , which form solder troughs, as have just been described, are also formed in the region which is in part located over the web sections 532 a and 533 a of the connection end section 5 a at the front of the oscillator extends where the web sections 17 b1 and 17 a1 of the vibrator 1 are soldered.

In den Stegabschnitten 532a und 533a können ähnliche Schlitze gebildet sein wie in den Stegabschnitten 531a und 534a, um dort die Lötfähigkeit zu verbessern.In the web sections 532 a and 533 a, similar slots can be formed as in the web sections 531 a and 534 a, in order to improve the solderability there.

Da die Erdungselektrode 14 bei der Polarisation nicht benutzt wird, kann eine Modifizierung in der Weise vorgenommen werden, daß der Stegabschnitt 14a nicht bis hin zu der Stirnkante 1B des Schwingers 1 reicht.Since the grounding electrode 14 is not used in the polarization, a modification can be carried out in such a way that the web section 14 a does not extend up to the front edge 1 B of the vibrator 1 .

Wie oben ausgeführt wurde, enthält das Schwinggyroskop gemäß obigem Ausführungsbeispiel den Schwinger 1, der aus einem flachstückartigen piezoelektrischen Substrat gebildet wird, wobei der Schwinger 1 gürtelförmige Elektroden zum Treiben und für den Signalnachweis auf beiden Flächen des Schwingers, also der Vorderseite und der Rückseite des Schwingers, aufweist. Die Elektroden erstrecken sich von einer Vorderseite zu einem Basisendabschnitt des Schwingers, wobei der Schwinger außerdem Schwingarme 12a, 12b und 12c enthält, die als freikragende Träger (Freiträger) schwingfähig sind, indem die vorderen Endabschnitte der Schwingarme als freie Enden schwingen. Das Halteelement 4 stützt den Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 ab. An der Schaltungsplatine 6 ist das Halteelement 4 befestigt. Die flexible Verdrahtungsplatine 5 mit den darauf ausgebildeten Verdrahtungsmustern oder Leiterbahnen und mit mindestens den schwingerseitigen Endabschnitten 5a und 5b, dem platinenseitigen Endabschnitt 5c und dem dazwischenliegenden Verdrahtungsabschnitt 5d enthält die ersten Verbindungsabschnitte in den schwingerseitigen Endabschnitten 5a und 5b der Verdrahtungsplatine 5, leitend verbunden mit den Verdrahtungsmustern und elektrisch angeschlossen durch Verlöten der entsprechenden Elektroden am Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1. Der zweite Verbindungsabschnitt an dem platinenseitigen Verbindungsendabschnitt 5c der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 ist mit Verdrahtungsmustern der Schaltungsplatine 6 über den platinenseitigen Endabschnitt 5c elektrisch verbunden. Das Gehäuse 2 nimmt den Schwinger 1, das Halteelement 4, die flexible Verdrahtungsplatine 5 und das Schaltungssubstrat 6 auf, wobei von den Elektroden, die in der gleichen Ebene liegen und bei dem Vorgang der Polarisation sowie im Betrieb gleiches Potential erhalten, gruppenweise am Basisendabschnitt des Schwingers zusammengezogen sind. Hierdurch wird erreicht, daß der Schwinger 1 nicht direkt mit der Schaltungsplatine 6 verbunden ist, sondern mit dieser über die flexible Verdrahtungsplatine 5 gekoppelt ist. Deshalb können Vibrationen und Schwingungen nur schwerlich zwischen der Schaltungsplatine 6 und dem Schwinger 1 übertragen werden, d. h. der Nachweis eines Signals wird kaum beeinflußt durch unerwünschte Schwingungen und läßt sich deshalb mit höherer Genauigkeit vornehmen. Da außerdem die Elektroden, die in der gleichen Ebene liegen und bei der Polarisation sowie im Betrieb gleiches Potential erhalten, als eine Gruppe am Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 zusammengezogen sind, kann ein breiter Raum für die übrigen Elektroden (13a, 14a) in dem an die flexible Verdrahtungsplatine 5 angeschlossenen Teil eingenommen werden, so daß die Möglichkeit besteht, Kurzschluß zu vermeiden und den Wirkungsgrad des Lötvorgangs zu verbessern.As stated above, the vibrating gyroscope according to the above exemplary embodiment contains the vibrator 1 , which is formed from a flat piece-like piezoelectric substrate, the vibrator 1 being belt-shaped electrodes for driving and for signal detection on both surfaces of the vibrator, that is to say the front and the rear of the vibrator , having. The electrodes extend from a front to a base end portion of the vibrator, the vibrator also including swing arms 12 a, 12 b and 12 c which are swingable as cantilever beams (cantilevers) by swinging the front end sections of the swing arms as free ends. The retaining member 4 supports the base end portion from 1 A of the vibrator first The holding element 4 is fastened to the circuit board 6 . The flexible wiring board 5 with the wiring patterns or conductor tracks formed thereon and with at least the transducer-side end sections 5 a and 5 b, the board-side end section 5 c and the intermediate wiring section 5 d contains the first connecting sections in the transducer-side end sections 5 a and 5 b of the wiring board 5 conductively connected to the wiring patterns and electrically connected by soldering the respective electrodes on the base end portion 1A of the vibrator. 1 The second connecting portion at the board-side connecting end portion 5c of the flexible wiring board 5 is provided with wiring patterns of the circuit board 6 c via the board-side end portion 5 are electrically connected. The housing 2 accommodates the vibrator 1 , the holding element 4 , the flexible wiring board 5 and the circuit substrate 6 , with the electrodes, which lie in the same plane and receive the same potential in the process of polarization and in operation, in groups at the base end section of the Schwingers are contracted. This ensures that the oscillator 1 is not directly connected to the circuit board 6 , but is coupled to it via the flexible wiring board 5 . Therefore, vibrations and oscillations can only be transmitted with difficulty between the circuit board 6 and the vibrator 1 , ie the detection of a signal is hardly influenced by undesired vibrations and can therefore be carried out with greater accuracy. Furthermore, since the electrodes located in the same plane and contact the polarization as well as in operation the same potential, are drawn together as a group at the base end portion 1A of the vibrator 1, a wide space for the other electrodes can (13 a, 14 a) be taken in the part connected to the flexible wiring board 5 , so that there is the possibility of avoiding short circuit and improving the efficiency of the soldering process.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel ist von den Elektroden, die nicht zur Polarisation benutzt werden, beispielsweise bei der Elektrode 16a, der Endbereich auf dem Basisendabschnitt 1A des Schwingers 1 kürzer ausgebildet als bei den übrigen Elektroden (17a1, 17b1, . . .), so daß die Elektrodenfläche des mit der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 verbundenen Teils größer ausgebildet werden kann, und demzufolge der Lötvorgang beispielsweise in Form thermischen Schweißens effizienter durchgeführt werden kann. Da außerdem während der Polarisation sämtliche hierzu verwendeten Elektroden an dem piezoelektrischen Keramiksubstrat sich bis hin zu der Stirnkante 1B des Basisendabschnitts 1A (nach der Aufteilung des Substrats) erstrecken, besteht keine Notwendigkeit, wie im Stand der Technik die Polarisations-Leiterbahnen seitlich zu erstrecken, sondern man kann die Polarisationsmuster so weit verlängern, daß sie sich in Längsrichtung über den Endbereich 1B hinauserstrecken. Bei der Herstellung einer Mehrzahl von Schwingern 1 aus einem einzigen piezoelektrischen Substrat 101 besteht also die Möglichkeit, den Raum zwischen benachbarten Schwingern zu verringern, mit dem Ergebnis, daß die Fertigungsausbeute des piezoelektrischen Substrats 101 hoch ist und sich die Schwinger zu geringen Kosten fertigen lassen.In the above exemplary embodiment, of the electrodes that are not used for polarization, for example in the case of the electrode 16 a, the end region on the base end section 1 A of the vibrator 1 is shorter than in the case of the other electrodes ( 17 a1, 17 b1,... ), so that the electrode area of the part connected to the flexible wiring board 5 can be made larger, and consequently the soldering process, for example in the form of thermal welding, can be carried out more efficiently. In addition, since all of the electrodes on the piezoelectric ceramic substrate used for this purpose extend to the front edge 1 B of the base end section 1 A (after the division of the substrate) during polarization, there is no need, as in the prior art, to extend the polarization conductor tracks laterally , but you can extend the polarization pattern so far that they extend in the longitudinal direction beyond the end region 1 B. Thus, when manufacturing a plurality of vibrators 1 from a single piezoelectric substrate 101 , it is possible to reduce the space between adjacent vibrators, with the result that the manufacturing yield of the piezoelectric substrate 101 is high and the vibrators can be manufactured at a low cost.

Da bei dem obigen Ausführungsbeispiel der Verdrahtungsabschnitt 5d der flexiblen Verdrahtungsplatine eine geringere Breite hat als die schwingerseitigen Endabschnitte 5a und 5b und der schaltungssubstratseitige Endabschnitt 5c, können Schwingungen und Vibrationen von der Schaltungsplatine 6 praktisch nicht bis zu dem Schwinger laufen. Umgekehrt können auch Schwingungen von dem Schwinger 1 praktisch nicht zu der Schaltungsplatine 6 übertragen werden. Man kann also ein Nachweissignal von dem Schwinger 1 erhalten, welches praktisch nicht von unerwünschten Schwingungen beeinflußt ist.Since in the above embodiment, the wiring portion 5 d of the flexible wiring board has a smaller width than the vibrating end portions 5 a and 5 b and the circuit substrate-side end portion 5 c, vibrations and vibrations from the circuit board 6 can practically not run to the vibrator. Conversely, vibrations from the vibrator 1 can practically not be transmitted to the circuit board 6 . One can therefore obtain a detection signal from the oscillator 1 , which is practically not influenced by undesired vibrations.

Bei der obigen Ausführungsform sind zumindest für benachbarte Elektroden (13a und 13b oder 16b und 16b), die im Betrieb gleiches Potential führen, die entsprechenden Verbindungsabschnitte (531a oder 534a) in den schwingerseitigen Endabschnitten (5a und 5b) miteinander verbunden, und als gemeinsames Verdrahtungsmuster in dem Verdrahtungsabschnitt 5d befindet sich ein Verdrahtungsmuster, welches leitend mit jenen Verbindungsabschnitten als gemeinsames Verdrahtungsmuster ausgebildet ist, so daß die Breite des Verdrahtungsabschnitts 5d sehr klein gehalten werden kann und dementsprechend die Möglichkeit besteht, eine Übertragung von Schwingungen und Vibrationen zwischen dem Schwinger 1 und der Schaltungsplatine 6 zu erschweren.In the above embodiment, at least for adjacent electrodes ( 13 a and 13 b or 16 b and 16 b) which carry the same potential during operation, the corresponding connecting sections ( 531 a or 534 a) in the end sections ( 5 a and 5 b ) connected to each other, and as a common wiring pattern in the wiring section 5 d there is a wiring pattern which is conductively formed with those connecting sections as a common wiring pattern, so that the width of the wiring section 5 d can be kept very small and, accordingly, there is the possibility of a transmission of oscillations and vibrations between the vibrator 1 and the circuit board 6 to complicate.

Bei der obigen Ausführungsform besitzt die flexible Verdrahtungsplatine 5 die Verzweigungsstelle 5e, an der sich der Verdrahtungsabschnitt 5d aufzweigt in zwei Zweige auf der Seite des Schwingers 1, ausgehend von dem mittleren Teil des Verdrahtungsabschnitts. An die Abzweigungen schließen sich der schwingerseitige Endabschnitt 5a für die Vorderseite des Schwingers 1 und der schwingerseitige Endabschnitt 5b für die Rückseite des Schwingers 1 an, wobei die Verbindungsabschnitte (531a, 532a, 533a und 534a) an den schwingerseitigen Endabschnitten 5a und 5b mit den entsprechenden Elektroden (13a, 16a, 17a1, 17b1) auf beiden Seiten des Schwingers 1 verbunden sind. Folglich reicht also auch für den vorliegenden Fall, daß Elektroden sich auf beiden Seiten des Schwingers 1 befinden, eine einzelne flexible Verdrahtungsplatine 5 aus, so daß nicht nur eine Kostenverringerung erzielbar ist, sondern auch die Anzahl der Bauelemente verringert und die Fertigungseffizienz gesteigert wird, verglichen mit der Verwendung einer flexiblen Verdrahtungsplatine für jeweils eine Seite des Schwingers 1, d. h. die Verwendung von zwei flexiblen Verdrahtungsplatinen.In the above embodiment, the flexible wiring board 5 has the branch point 5 e where the wiring section 5 d branches into two branches on the vibrator 1 side , starting from the central part of the wiring section. At the branches, the transducer-side end section 5 a for the front of the vibrator 1 and the transducer-side end section 5 b for the rear of the vibrator 1 connect, the connecting sections ( 531 a, 532 a, 533 a and 534 a) on the transducer-side end sections 5 a and 5 b are connected to the corresponding electrodes ( 13 a, 16 a, 17 a1, 17 b1) on both sides of the vibrator 1 . Consequently, even in the present case that electrodes are located on both sides of the vibrator 1 , a single flexible wiring board 5 is sufficient, so that not only a reduction in costs can be achieved, but also the number of components and the manufacturing efficiency is increased compared with the use of a flexible wiring board for one side of the vibrator 1 , ie the use of two flexible wiring boards.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel sind die Verdrahtungsmuster 531, die mit Elektroden (14a und 16a) gleichen Potentials während des Betriebs auf der Vorderseite und der Rückseite des Oszillators 1 verbunden sind, an der Verzweigungsstelle 5e der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 zusammengeführt, um zu dem schaltungsplatinenseitigen Endabschnitt 5c zu gelangen, wobei sich der Verdrahtungsabschnitt 5d mit einem gemeinsamen Verdrahtungsmuster zwischen der Verzweigungsstelle 5e und dem schaltungsplatinenseitigen Endabschnitt 5c erstreckt. Folglich lassen sich auch dann, wenn Elektroden auf beiden Seiten des Schwingers 1 gleiches Potential führen, die zugehörigen Leiterbahnen zusammengefassen um eine Verbreiterung des Verdrahtungsabschnitts 5d zu vermeiden. In the above embodiment, the wiring patterns 531 , which are connected to electrodes ( 14 a and 16 a) of the same potential during operation on the front and the back of the oscillator 1 , are brought together at the branching point 5 e of the flexible wiring board 5 in order to do so circuit board-side end section 5 c, wherein the wiring section 5 d extends with a common wiring pattern between the branch point 5 e and the circuit board-side end section 5 c. Consequently, even if the electrodes on both sides of the vibrator 1 have the same potential, the associated conductor tracks can be combined in order to avoid widening of the wiring section 5 d.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel sind die Elektroden des Schwingers 1 durch Aufdrucken einer Paste ausgebildet, die hauptsächlich aus Silber besteht, und auf die Verbindungsabschnitte (531a, 532a, 533a, 534a) an den schwingerseitigen Endabschnitten 5a und 5b der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 wird eine Lötpaste oder eine Zinn-Blei- Beschichtung aufgebracht. Das Lot wird durch Thermoschweißen geschmolzen, um die Stegabschnitte (13a, 16a, 17a1, 17b1) der Elektroden und die Verbindungsabschnitte (531a, 532a, 533a, 534a) miteinander zu verbinden. Selbst wenn es mehrere Elektroden an dem Oszillator 1 gibt und sich auf der flexiblen Verdrahtungsplatine 5 mehrere Verdrahtungsmuster (Verbindungsabschnitte) befinden, läßt sich die vorerwähnte Anschlußarbeit durch einen einzelnen Thermoschweißvorgang für eine Seite des Oszillators durchführen, so daß sich die Fertigungseffizienz weiter steigern läßt.In the above embodiment, the electrodes of the vibrator 1 are formed by printing a paste mainly made of silver, and on the connecting portions ( 531 a, 532 a, 533 a, 534 a) on the vibrating end portions 5 a and 5 b of the flexible Wiring board 5 , a solder paste or a tin-lead coating is applied. The solder is melted by thermal welding in order to connect the web sections ( 13 a, 16 a, 17 a1, 17 b1) of the electrodes and the connecting sections ( 531 a, 532 a, 533 a, 534 a) to one another. Even if there are multiple electrodes on the oscillator 1 and there are a plurality of wiring patterns (connection portions) on the flexible wiring board 5 , the aforementioned connection work can be performed by a single thermal welding process for one side of the oscillator, so that the manufacturing efficiency can be further increased.

Da bei dem obigen Ausführungsbeispiel außerdem auf die thermogeschweißten Verbindungen zwischen den Elektroden (13a, 16a, 17a1, 17b1) und den Verbindungsabschnitten (531a, 532a, 533a, 534a) an den schwingerseitigen Endabschnitten 5a und 5b ein Klebstoff aufgetragen wird, können die Verbindungen schwerlich brechen, auch dann nicht, wenn auf sie unerwünschte Kräfte einwirken.Since in the above embodiment also on the thermally welded connections between the electrodes ( 13 a, 16 a, 17 a1, 17 b1) and the connecting sections ( 531 a, 532 a, 533 a, 534 a) at the end portions 5 a and 5 of the vibrator b an adhesive is applied, the connections can hardly break, even if they are subjected to undesirable forces.

Da erfindungsgemäß der Schwinger nicht direkt an der Schaltungsplatine angebracht ist, sondern diese beiden Teile über eine flexible gedruckte Schaltungsplatine miteinander verbunden sind, werden Schwingungen und Vibrationen praktisch nicht zwischen der Platine und dem Schwinger übertragen, so daß eine genauere Erfassung des Signals möglich ist. Da weiterhin diejenigen Elektroden, die in der gleichen Ebene liegen und gleiches Potential sowohl bei der Polarisation als auch in Betrieb führen, gruppenweise am Basisendabschnitt des Oszillators zusammengeführt sind, kann der Abstand zu anderen Elektroden am Verbindungsabschnitt bezüglich der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine vergrößert werden, um dadurch Kurzschlüsse zu vermeiden und das Löten zu vereinfachen und mithin die Fertigungseffizienz beim Lötvorgang zu steigern.Since, according to the invention, the oscillator is not directly on the circuit board is attached, but these two parts printed on a flexible Circuit board connected together, vibrations and vibrations practically not between the board and the transducer transmitted so that a more accurate detection of the signal is possible. There furthermore those electrodes which are in the same plane and have the same potential both in polarization and in operation, grouped together at the base end portion of the oscillator the distance to other electrodes at the connecting section with respect to the flexible printed wiring board to avoid short circuits and soldering simplify and therefore increase the manufacturing efficiency during the soldering process increase.

Erfindungsgemäß können sämtliche für die Polarisation eingesetzten Elektroden in Längsrichtung über den Basisendabschnitt hinaus (bei Unterteilung) auf dem piezoelektrischen Keramiksubstrat während der Polarisation verlängert werden, so daß bei Herstellung einer Mehrzahl von Schwingern aus einem einzigen piezoelektrischen Substrat die Möglichkeit besteht, den Platz zwischen benachbarten Schwingern zu verkleinern und damit die Fertigungsausbeute des piezoelektrischen Substrats unter Kosteneinsparung zu steigern.According to the invention, all can be used for polarization Longitudinal electrodes beyond the base end portion (at Subdivision) on the piezoelectric ceramic substrate during the Polarization can be extended so that when producing a plurality of transducers made from a single piezoelectric substrate Possibility to close the space between neighboring transducers reduce and thus the manufacturing yield of the piezoelectric Increase substrate while saving costs.

Da außerdem erfindungsgemäß der Verdrahtungsabschnitt der flexiblen Leiterbahnplatine sehr schmal ist, werden Schwingungen von der Schaltungsplatine praktisch nicht zu dem Schwinger übertragen, und umgekehrt. Das von dem Schwinger gewonnene Nachweissignal wird also praktisch nicht beeinflußt durch unerwünschte Schwingungen.In addition, since the wiring portion of the flexible PCB is very narrow, vibrations from the Circuit board practically not transferred to the transducer, and vice versa. The detection signal obtained from the transducer is So practically not influenced by unwanted vibrations.

Da erfindungsgemäß ein gemeinsames Verdrahtungs- oder Leitungsbahnmuster verwendet wird, läßt sich die Breite des Verdrahtungsabschnitts zusätzlich verkleinern, so daß die Möglichkeit besteht, die Übertragung von Schwingungen zwischen Schwinger einerseits und Schaltungsplatine andererseits noch weiter zu dämpfen.Since according to the invention a common wiring or Conductor pattern is used, the width of the Reduce the wiring section further, so that the possibility there is the transmission of vibrations between transducers on the one hand and circuit board on the other hand to further dampen.

Selbst wenn erfindungsgemäß Elektroden auf beiden Seiten des Schwingers vorhanden sind, reicht eine einzige flexible Leiterbahnplatine aus, so daß man auch hierdurch eine Kostenreduzierung erreichen kann, außerdem eine Verringerung der Anzahl der Bauteile, wodurch die Fertigungseffizienz gesteigert wird im Vergleich zu einer flexiblen Leiterbahnplatine auf jeder Seite des Oszillators, d. h. im Vergleich zu zwei gesonderten flexiblen Verdrahtungsplatinen.Even if electrodes according to the invention on both sides of the A single flexible printed circuit board is sufficient off, so that one can also achieve a cost reduction in this way, also a reduction in the number of components, which the Manufacturing efficiency is increased compared to a flexible one Trace board on each side of the oscillator, d. H. compared to two separate flexible wiring boards.

Da ein gemeinsames Verdrahtungsmuster in dem Verdrahtungsabschnitt zwischen der Verzweigungsstelle der flexiblen Platine einerseits und dem schaltungsplatinenseitigen Endabschnitt der Platine andererseits verwendet wird, läßt sich der Verdrahtungsabschnitt auch in dem Bereich schmal halten, in welchem Elektroden auf beiden Seiten des Schwingers vorhanden sind, die im Betrieb gleiches Potential führen.Since there is a common wiring pattern in the wiring section between the branching point of the flexible board on the one hand and the circuit board end portion of the board on the other hand is used, the wiring section can also be in the Keep the area narrow, in which electrodes on both sides of the There are vibrators that have the same potential in operation.

Auch wenn mehrere Elektroden des Schwingers und mehrere Verbindungsabschnitte der flexiblen Verdrahtungsplatine vorhanden sind, kann man eine Verbindung durch einen einzigen Thermoschweißvorgang für jeweils eine Seite des Schwingers schaffen, so daß hierdurch ebenfalls die Fertigungseffizienz gesteigert wird.Even if several electrodes of the transducer and several Connection sections of the flexible wiring board are present, you can connect by a single thermal welding process create one side of the transducer for each, so that this manufacturing efficiency is also increased.

Auch wenn auf die Verbindungen zwischen den Elektroden am Schwinger und in Verbindungsabschnitten der Verdrahtungsmuster auf der flexiblen Verdrahtungsplatine unerwünschte Kräfte einwirken, brechen die Verbindungen mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht.Even if the connections between the electrodes on Transducer and in connecting sections of the wiring pattern undesirable forces act on the flexible wiring board, The connections are unlikely to break.

Claims

1. vibrating gyroscope, comprising:
a vibrator with electrodes as driving and detection electrodes on both the front and the back of the vibrator, and with swing arms that vibrate in a cantilevered state, with front end portions of the swing arms forming free ends;
a holding member for holding a pair of the end portion of the vibrator; a circuit board to which the holding member is fixed;
a flexible printed wiring board having wiring patterns formed thereon and having at least one transducer end portion, a circuit board end portion and a wiring portion between the vibrator end portion and the circuit board end portion;
first connection portions in the vibrator end portion of the flexible printed wiring board, conductively connected to the wiring patterns and electrically connected to corresponding electrodes by soldering to the base end portion of the vibrator; and
a second connection portion on the circuit board side end portion of the flexible printed wiring board, conductively connected to the wiring patterns and electrically connected to the circuit board on the circuit board side end portion, of which the electrodes of the vibrator are in the same plane and at the time of polarization and operation have the same potential as a group at the base end portion of the vibrator.

2. Gyroscope according to claim 1, in which of the electrodes which are for the polarization used, all up to one End portion extends to the base end portion of the vibrator are.

3. Gyroscope according to claim 1, wherein the wiring portion of the flexible printed wiring board has a smaller width than the vibrating end portion and the circuit board end section.

4. Gyroscope according to claim 3, in which for at least those Electrodes that are adjacent to each other and the same in operation Lead potential, the corresponding first connection sections are connected to each other in the end section on the oscillating side, with a wiring pattern that matches the first Connection sections is electrically connected, as a common Wiring pattern is formed in the wiring section.

5. Gyroscope according to claim 4, wherein the flexible printed Wiring board equipped with two branching sections which results from a branching of the wiring section the transducer side opposite a central region, whereby there are also two end sections on the oscillating side of one for the front of the transducer and the other is provided for the rear of the transducer, the first Connection sections at the end sections on the oscillator side trained and with appropriate electrodes on the two Sides of the transducer are connected.

6. The gyroscope according to claim 5, wherein the wiring patterns that are electrically connected to electrodes on both the Front as equal potential on the back of the transducer lead, are summarized in the branch sections and extend toward the circuit board end portion.

7. Gyroscope according to claim 5, wherein the electrodes of the vibrator are formed by printing a paste, which mainly consists of Silver exists, with the first connecting sections in the vibrating end portions of the flexible printed Wiring board a solder paste or a tin-lead coating is provided so that the solder by thermal welding is melted around the electrodes and the first Connecting sections of the end sections on the oscillating side connect with each other.

8. Gyroscope according to claim 7, in which on the thermal welded connections between the electrodes and the first Connection sections in the transducer-side end sections Adhesive is applied.