DE69211228T2

DE69211228T2 - Vibrationskreisel

Info

Publication number: DE69211228T2
Application number: DE1992611228
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Iwai; Takeshi Nakamura; Keiichi Okano; Shigeto Yamamoto
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2012-06-27
Also published as: DE69211228D1; EP0520468A2; EP0520468B1; EP0520468A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Vibrationsgyroskop und insbesondere beispielsweise auf ein Vibrationsgyroskop, das in einem Navigationssystem eines Kraftfahrzeugs oder zum Absichern eines instabilen Haltens einer Videokamera usw. verwendet wird.

Beschreibung des Stands der Technik

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen Vibrationsgyroskops zeigt, welches der Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist, wobei Fig. 19 eine Schnittansicht desselben ist. Das Vibrationsgyroskop 1 umfaßt einen viereckigen, prismenförmigen Schwingkörper 2. Auf vier Seitenflächen des Schwingkörpers 2 sind piezoelektrische Elemente 3a, 3b, 3c und 3d gebildet. Die piezoelektrischen Elemente 3a bis 3d umfassen piezoelektrische Körper 4, wobei auf beiden Oberflächen derselben jeweilige Elektroden 5a und 5b gebildet sind, und wobei jeweils eine Elektrode 5a mit dem Schwingkörper 2 verbunden ist. Ferner sind mit den anderen Elektroden 5b der piezoelektrischen Elemente 3a, 3b, 3c und 3d jeweils ein Ende von Anschlußleitungsdrähten 6a, 6b, 6c und 6d, welche einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, mittels Löten oder dergleichen verbunden.
Bei dem in Fig. 18 und Fig. 19 gezeigten Vibrationsgyroskop 1 ist über die Anschlußleitungsdrähte 6a und 6c an die gegenüberliegenden piezoelektrischen Elemente 3a und 3c ein Treibersignal angelegt, wodurch sich der Schwingkörper 2 biegt und schwingt. Wenn um eine Achse des Schwingkörpers 2 eine Rotationswinkelgeschwindigkeit angelegt wird, verändert sich eine Schwingrichtung des Schwingkrpers 2 aufgrund einer Coriolis-Kraft. Dadurch werden in den anderen gegenüberliegenden piezoelektrischen Elementen 3b und 3c Spannungen erzeugt, wobei die Rotationswinkelgeschwindigkeit durch Messen der Spannungen gemessen wird.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel des herkömmlichen Vibrationsgyroskops zeigt, welches ein Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist, wobei Fig. 21 einen Querschnitt desselben zeigt. Das Vibrationsgyroskop 1 umfaßt einen dreieckigen, prismenförmigen Schwingkörper 2. Auf drei Seitenflächen des Schwingkörpers 2 sind die piezoelektrischen Elemente 3a, 3b und 3c gebildet. Die piezoelektrischen Elemente 3a - 3c weisen piezoelektrische Körper 4 auf, wobei auf zwei Oberflächen derselben die Elektroden 5a und 5b gebildet sind, wobei jeweils eine Elektrode 5a mit dem Schwingkörper 2 verbunden ist. Ferner ist jeweils ein Ende der Anschlußleitungsdrähte 6a, 6b und 6c, welche einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, mittels Löten oder dergleichen mit den anderen Elektroden 5b der piezoelektrischen Elemente 3a, 3b und 3c verbunden.
Wenn das Vibrationsgyroskop 1, das in Fig. 20 und Fig. 21 gezeigt ist, verwendet wird, wird ein Treibersignal zwischen den piezoelektrischen Elementen 3a, 3b und 3c angelegt. Durch das Treibersignal biegt sich und schwingt der Schwingkörper 2 in einer Richtung, die senkrecht zu einer Seite ist, auf der das piezoelektrische Element 3c gebildet ist. Wenn dasselbe um eine axiale Richtung des Schwingkörpers 2 rotiert, verändert sich eine Schwingrichtung aufgrund der Coriolis-Kraft. Dadurch werden in den piezoelektrischen Elementen 3a und 3b Spannungen erzeugt, wobei die Rotationswinkelgeschwindigkeit durch Messen eines Unterschieds zwischen den Spannungen gemessen wird.
Bei diesen Vibrationsgyroskopen wird jedoch eine äußere Schwingung über die Anschlußleitungsdrähte auf den Schwingkörper übertragen, wodurch die inhärente Schwingung des Schwingkörpers beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde ist es schwierig, eine korrekte Rotationswinkelgeschwindigkeit zu messen.
Darüberhinaus wird bei diesen Vibrationsgyroskopen die äußere Schwingung über die Anschlußleitungsdrähte auf den Schwingkörper übertragen, da die Anschlußleitungsdrähte von den piezoelektrischen Elementen zur Luft herausgezogen sind. Das inhärente Biegen und Schwingen des Schwingkörpers wird durch die äußere Schwingung beeinträchtigt, wodurch Gyro- Charakteristika, wie z.B. Drift-Charakteristika und eine Erfassungsempfindlichkeit, instabil werden. Die Gyro-Charakteristika werden durch ein Austreten der Schwingung des Schwingkörpers auf die Anschlußleitungsdrähte instabil.
Bei diesen Vibrationsgyroskopen ist es schwierig, einen festen Kontakt zwischen den Anschlußleitungsdrähten und den piezoelektrischen Elementen des Schwingkörpers herzustellen, da die Anschlußleitungsdrähte einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Wenn der Querschnitt der Anschlußleitungsdrähte zwecks des Steigerns der Kontaktqualität vergrößert wird, wird die Schwingung des Schwingkörpers durch die Anschlußleitungsdrähte unterdrückt, was in instabilen Charakteristika des Vibrationsgyroskops resultiert.
Die DE-A-3926504 offenbart ein Schwingungserregungsgerät mit einem prismenförmigen Körper mit drei Seiten, wobei auf jeder Seite ein piezoelektrisches Element gebildet ist. Über Verbindungsleitungen sind diese piezoelektrischen Elemente mit einer Detektorschaltung verbunden.
Die US-A-5,014,554 offenbart einen Winkelfrequenzsensor. Dieser Winkelfrequenzsensor umfaßt ein Paar paralleler, piezoelektrischer, bimorpher Schwingelemente in der Form von rechteckigen Streifen und ein weiteres Paar, das ebenfalls in der Form rechteckiger Streifen vorhanden ist. Anschlußleitungsdrähte zur elektrischen Verbindung der Schwingelemente sind vorgesehen und an einer Trägerbasis befestigt.
Die JP-A-3053110 offenbart einen Winkelgeschwindigkeitssensor, der einen piezoelektrischen Treiber-Vibrator aufweist. Anschlußleitungsdrähte sind mit dem piezoelektrischen Vibrator verbunden.
Es ist das Ziel der Erfindung, ein Vibrationsgyroskop zu schaffen, das einen festen Kontakt zwischen den Anschlußleitungsdrähten und den piezoelektrischen Elementen des Schwingkörpers aufweist, ohne die Stabilität der Erfassungscharakteristika des Vibrationsgyroskops zu beeinträchtigen.
Dieses Ziel wird durch ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 1 erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt einen winkligen, prismenförmigen Schwingkörper, ein piezoelektrisches Element, das auf einer Seitenfläche des Schwingkörpers gebildet ist, und einen Anschlußleitungsdraht, der mit dem piezoelektrischen Element verbunden ist und auf seiner Seitenfläche eine Ebene aufweist, wobei die Ebene des Anschlußleitungsdrahtes in einen Flächenkontakt mit der Seitenfläche des Schwingkörpers gebracht ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Kontaktfläche zwischen dem Schwingkörper und dem Anschlußleitungsdraht ohne Unterdrücken der Schwingung des Schwingkörpers erhöht
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, da die Kontaktfläche zwischen dem Schwingkörper und dem Anschlußleitungsdraht erhöht ist, dieselbe kaum durch die äußere Schwingung, eine Temperaturveränderung usw. beeinträchtigt.
Die obigen Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele bezugnehmend auf die beigefügten zeichnungen offensichtlicher.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts, die ein modifiziertes Beispiel des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels zeigt.
Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 sind veranschaulichende Ansichten, die jeweils eine Herausziehrichtung eines Anschlußleitunqsdrahts zeigen.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht des in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht des in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 12 ist eine Vorderansicht des in Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Fig. 13 ist eine Seitenansicht, die ein viertes Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 14 ist eine Vorderansicht des in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 16 ist eine Vorderansicht des in Fig. 15 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Fig. 17 ist eine Schnittansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in Fig. 15 gezeigten Ausführungsbeispiels zeigt.
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen Vibrationsgyroskops zeigt, welches ein Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 19 ist eine Schnittansicht des Vibrationsgyroskops, das in Fig. 18 gezeigt ist.
Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Vibrationsgyroskops zeigt, welches ein Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 21 ist eine Schnittansicht des in Fig. 20 gezeigten Vibrationsgyroskops.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, während Fig. 2 eine Schnittansicht desselben ist. Das Vibrationsgyroskop 10 umfaßt einen Schwingkörper 12. Der Schwingkrper 12 ist in einer regelmäßigen dreieckig-prismenartigen Form aus einem Material gebildet, welches eine mechanische Schwingung erzeugt, wie z.B. Elinvar.
Auf den Mittelabschnitten der drei Seitenflächen des Schwingkörpers 12 sind piezoelektrische Elemente 14a, 14b und 14c gebildet. Das piezoelektrische Element 14a umfaßt einen plattenförmigen piezoelektrischen Körper 16a, wobei auf beiden Oberflächen desselben Elektroden 18a und 20a gebildet sind. Eine Elektrode 18a des piezoelektrischen Elements 14a ist mit der Seitenfläche des Schwingkörpers 12 verbunden. Auf ähnliche Weise umfassen die piezoelektrischen Elemente 14b und 14c piezoelektrische Körper 16b und 16c, wobei auf beiden Oberflächen derselben Elektroden 18b, 20b bzw. 18c, 20c gebildet sind. Die Elektroden 18b und 18c der piezoelektrischen Elemente 14b und 14c sind mit den Seitenflächen des Schwingkörpers 12 verbunden.
An einem Firstlinienabschnitt des Schwingkörpers 12 sind zwei Trägerbauglieder 22a und 22b die beispielsweise aus einem Drahtmaterial bestehen, befestigt. In diesem Fall sind die Mittelabschnitte der Trägerbauglieder 22a und 22b in der Nähe von Knotenpunkten des Schwingkörpers 12 mittels Löten oder dergleichen befestigt. Positionen zum Befestigen des Trägerbaugliedes 22a und 22b finden sich in einem Abstand von 0,224 L von gegenüberliegenden Eden des Schwingkörpers 12, wobei L die Länge des Schwingkörpers 12 ist. Die jeweiligen Endabschnitte der Trägerbauglieder 22a und 22b sind an einer Oberfläche einer Basisplatte 24 befestigt. Somit wird der Schwingkörper 12 über einer Oberfläche der Basisplatte 12 durch die beiden Trägerbauglieder 22a und 22b getragen.
Ferner sind mittels Löten oder dergleichen Anschlußleitungsdrähte 26a, 26b bzw. 26c mit den Elektroden 20a, 20b und 20c der piezoelektrischen Elemente 14a, 14b und 14c verbunden.
Ferner ist der Anschlußleitungsdraht 26a, wie es besonders in Fig. 3 gezeigt ist, durch einen elastischen Klebstoff 28a, der aus einem Material, wie z.B. Silikon, besteht, an dem piezoelektrischen Element 14a befestigt. Auf ähnliche Weise sind die Anschlußleitungsdrähte 26b und 26c durch elastische Klebstoffe 28b und 28c, die aus dem elastischen Material bestehen, an den piezoelektrischen Elementen 14b und 14c befestigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind an Abschnitten des Schwingkörpers 12 in der Nähe der piezoelektrischen Elemente 14a - 14c die elastischen Klebstoffe 28a, 28b und 28c überzogen.
Bei dem Vibrationsgyroskop 10 wird über die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c ein Treibersignal an die piezoelektrischen Elemente 14a - 14c angelegt. Das Treibersignal wird zwischen die zwei piezoelektrischen Elemente 14a und 14b und das andere piezoelektrisches Element 14c angelegt. Durch das Treibersignal biegt sich und schwingt der Schwingkörper 12 in einer Richtung, die senkrecht zu der Oberfläche ist, auf der das piezoelektrisches Element 14c gebildet ist. Wenn der Schwingkörper um eine axiale Richtung von sich rotiert, verändert sich seine Schwingrichtung aufgrund einer Coriolis- Kraft. Als Reaktion auf die Schwingrichtung werden in den piezoelekt?ischen Elementen 14a und 14b Spannungen erzeugt.
Da die piezoelektrischen Elemente 14a und 14b in unterschiedlichen Richtungen gebildet sind, sind die jeweiligen erzeugten Spannungen unterschiedlich. Wenn somit die Ausgangsspannungsdifferenz der piezoelektrischen Elemente 14a und 14b gemessen wird, kann im Vergleich zu einem viereckigen, prismenförmigen Schwingkörper, dessen beide piezoelektrischen Elemente parallel zueinander gebildet sind, eine größere Ausgabe erhalten werden. Daher kann als Reaktion auf die Rotationswinkelgeschwindigkeit, die an das Vibrationsgyroskop 10 angelegt wird, eine große Ausgabe erhalten werden. D.h., daß durch Bilden des Schwingkörpers 12 in einer dreieckigen, prismenartigen Form eine große Erfassungsempfindlichkeit erhalten werden kann.
Da bei dem Vibrationsgyroskop 10 die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c an den piezoelektrischen Elementen 14 - 14c und dem Schwingkörper 12 durch die elastischen Klebstoffe 28a - 28c befestigt sind, wird die äußere Schwingung, die auf die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c übertragen wird, durch die elastischen Klebstoffe 28a - 28c gedämpft. Somit wird das Biegen und Schwingen des Schwingkörpers 12 durch die äußere Schwingung kaum beeinträchtigt. Die Erfassungsempfindlichkeit kann durch Befestigen der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c durch die elastischen Klebstoffe 28a - 28c etwas verschlechtert werden. Da die Erfassungsempfindlichkeit jedoch durch Bilden des Schwingkörpers 12 in die dreieckige, prismenartige Form verbessert worden ist, kann jedoch, obwohl die Erfassungsgeschwindigkeit durch die elastischen Klebstoffe 28a - 28c verschlechtert worden ist, immer noch im Vergleich zu den Vibrationgyroskopen, die den viereckigen, prismenförmigen Schwingkörper verwenden, eine größere Erfassungsgeschwindigkeit erhalten werden. Somit wird das Vibrationsgyroskop 10 durch die äußere Schwingung kaum beeinträchtigt und seine Erfassungsempfindlichkeit ist gut.
Obwohl die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel an den piezoelektrischen Elementen 14a - 14c und dem Schwingkörper 12, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, befestigt sind, können sie nur an den piezoelektrischen Elementen 14a - 14c befestigt sein. Damit wird die äußere Schwingung, die auf die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c übertragen wird, durch einen kleinen Betrag der elastischen Klebstoffe 28a - 28c gedämpft, wobei das Vibrationsgyroskop 10 mit einer guten Erfassungsempfindlichkeit erhalten werden kann. Da die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c als Minimalanforderung lediglich neben den Kontaktpunkten mit den piezoelektrischen Elementen 14a - 14c befestigt werden müssen, können die Herausziehrichtungen der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c in allen Richtungen sein, wie z.B. in longitudinaler und lateraler Richtungen des Schwingkörpers 12 und in einer zu der Bildungsoberfläche des piezoelektrischen Elements orthogonalen Richtung. Ferner können in diesem Fall, da die Anschlußleitungsdrhte 26a - 26c nicht an den Abschnitten des Schwingkörpers 12 befestigt sind, welche von den piezoelektrischen Elementen 14a - 14c entfernt sind, die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c im Vergleich zu solchen Fällen verkürzt werden.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt, wobei Fig. 9 eine Schnittansicht und Fig. 10 eine Seitenansicht desselben sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Anschlußleitungsdrähte 26a und 26c insbesondere um die Trägerbauglieder 22b entlang des Schwingkörpers 12 gewickelt. Ferner sind die Anschlußleitungsdrähte 26a und 26b von dem Trägerbauglied 22b in der Nachbarschaft der piezoelektrischen Elemente 14a und 14b durch die elastischen Klebstoffe 28a und 28b, die aus einem elastischen Material bestehen, wie z.B. Silikon, an dem Schwingkörper 12 befestigt.
Auf eine gleiche Art und Weise ist der Anschlußleitungsdraht 26c entlang des Schwingkörpers 12 durch den elastischen Klebstoff 28c, der aus dem elastischen Material besteht, befestigt und um das Trägerbauglied 22a gewunden.
Somit sind die Anschlußleitungsdrähte 26a und 26b von dem Trägerbauglied 22b herausgezogen, während der Anschlußleitungsdraht 26c von dem Trägerbauglied 22a herausgezogen ist.
Wenn das Vibrationsgyroskop 10 verwendet wird, wird ein Treibersignal zwischen den piezoelektrischen Elementen 14a, 14b und dem piezoelektrisches Element 14c über die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c angelegt. Durch das Treibersignal biegt sich und schwingt der Schwingkörper 12 in einer Richtung senkrecht zu einer Oberfläche, auf der das piezoelektrische Element 14c gebildet ist. In diesem Zustand, wenn dasselbe um eine axiale Richtung des Schwingkörpers 12 rotiert, verändert sich die Schwingrichtung aufgrund einer Coriolis-Kraft. Dadurch werden in den piezoelektrischen Elementen 14a und 14b Spannungen erzeugt. Durch Messung des Spannungsunterschieds der piezoelektrischen Elemente 14ä und 14b wird eine Rotationswinkelgeschwindigkeit, die an das Vibrationsgyroskop 10 angelegt ist, gemessen.
Da bei dem Vibrationsgyroskop 10 die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26b durch die elastischen Klebstoffe 28a - 28c an dem Schwingkörper 12 befestigt sind, dienen dieselben als Dämpfungsmittel. Daher wird die äußere Schwingung, die auf die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c übertragen wird, durch die elastischen Klebstoffe 28a - 28c gedämpft, wobei das Biegen und Schwingen des Schwingkörpers 12 kaum beeinträchtigt wird. Da die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c mit dem Schwingkörper 12 integriert sind und von den Trägerbaugliedern 22a und 22b herausgezogen sind, schwingen die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26b zusammen mit dem Schwingkörper 12. Da die Trägerbauglieder 22a und 22b ferner in der Nähe von Knotenpunkten des Schwingkörpers 12 befestigt sind, lädt die Schwingung des Schwingkörpers 12 kaum die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c, die von der Nachbarschaft der Trägerbauglieder 20a und 22b herausgezogen sind.
Somit wirkt sich bei dem Vibrationsgyroskop 10 die äußere Schwingung nicht nennenswert aus, und da ein Schwingungsleck des Schwingkörpers 12 klein ist, sind die Gyro-Charakteristika, wie z.B. die Drift-Charakteristika und die Erfassungsempfindlichkeit, stabilisiert.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel zeigt, wobei Fig. 12 eine Vorderansicht desselben ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind insbesondere beispielsweise auf einer Oberfläche der Basisplatte 24 drei halbkugelförmige elastische Stützen 30a, 30b und 30c vorgesehen. Die elastischen Stützen 30a - 30c sind aus einem elastischen Material, wie z.B. Gummi, der einen Schwingungsdämpfungseffekt aufweist, gebildet. An den drei elastischen Stützen 30a - 30c sind jeweilige Zwischenabschnitte der drei Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c durch Klebstoffe befestigt.
Da bei dem Vibrationsgyroskop 10 die Zwischenabschnitte der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c durch die elastischen Stützen 30a - 30c, die aus dem elastischen Material bestehen, befestigt sind, wird die äußere Schwingung, die zu den Anschlußleitungsdrähten 26a - 26c übertragen wird, durch die elastische Stütze 30a - 30c gedämpft. Daher wird das Vibrationsgyroskop 10 durch die äußere Schwingung kaum beeinträchtigt. Daneben gelangt die innere Schwingung des Schwingkörpers nicht nach außen, wodurch die Charakteristika stabilisiert sind. Zusätzlich ist bei dem Vibrationsgyroskop 10, da jeweilige Enden der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c, die mit den piezoelektrischen Elementen 14a - 14c verbunden sind, nicht durch elastische Klebstoffe oder dergleichen befestigt sind, die Herausziehrichtung der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c nicht begrenzt.
Fig. 13 ist eine Seitenansicht, die ein viertes Ausführungsbeispiel zeigt, während Fig. 14 eine Vorderansicht desselben ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind im Vergleich zu dem in Fig. 11 gezeigten Ausführungsbeispiel die elastischen Stützen 30a - 30c nicht vorgesehen, wobei auf einer Oberfläche der Basisplatte 24 beispielsweise eine E-förmige Zwischenstütze 32 vorgesehen ist, die aus einem nicht-elastischen Material besteht.
Zwischenabschnitte der zwei Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c, die mit den jeweiligen drei piezoelektrischen Elementen 14a - 14c verbunden sind, sind jeweils mit drei Endabschnitten der Zwischenstütze 32 durch elastische Klebstoffe 34a, 34b und 34c, die aus einem elastischen Material bestehen, wie z.B. Silikon, befestigt.
Bei dem in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die äußere Schwingung, die zu den Anschlußleitungsdrähten 26a - 26c übertragen wird, gedämpft, da die Zwischenabschnitte der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c durch die elastischen Klebstoffe 34a - 34c, die aus dem elastischen Material bestehen, befestigt sind, wodurch ferner die Herausziehrichtung der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c nicht begrenzt ist.
Wenn die Zwischenstütze 32 bei dem in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiel aus dem elastischen Material gebildet ist, und selbst wenn die Zwischenabschnitte der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c mit der Zwischenstütze 32 nur durch Klebstoffe befestigt sind, kann die äußere Schwingung, die zu den Anschlußleitungsdrähten 26a - 26c übertragen wird, gedämpft werden, wobei gleichzeitig die Herausziehrichtung der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c nicht begrenzt ist.
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels, während Fig. 16 eine Vorderansicht desselben ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c jeweils beispielsweise in einem rechteckigen Querschnitt gebildet. Breite Seitenflächen der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c werden jeweils an die Elektroden 20a - 20c der piezoelektrischen Elemente 14a - 14c gelötet. Ferner berühren die breiten Seitenflächen der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c sehr eng die Seitenflächen des Schwingkörpers 12.
Im Vergleich zu den herkömmlichen Beispielen, die in den Fig. 18 - 21 gezeigt sind, haben die äußere Schwingung und eine Temperaturveränderung eine geringe Auswirkung und die Charakteristika sind stabilisiert, da die Kontaktflächen zwischen dem Schwingkörper 12 und den Anschlußleitungsdrähten 26a - 26c vergrößert sind.
Da die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c bei dem Vibrationsgyroskop 10 ferner in einer flachen Form gebildet sind, ist die Schwingungsrichtung der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c selbst ausgerichtet. Und daher können Schwingungen in den anderen Richtungen unterdrückt werden, wodurch Charakteristika des Schwingkörpers 12 stabilisiert werden können. Ferner können negative Effekte aufgrund der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c reduziert werden, wodurch sich die Charakteristika des Schwingkörpers 12 ausreichend zeigen können.
Fig. 17 ist eine Schnittansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in Fig. 15 gezeigten Ausführungsbeispiels zeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden speziell die Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c, die einen rechteckigen Querschnitt haben, verwendet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden im Vergleich zu den herkömmlichen Beispielen, die in den Fig. 18 - 21 gezeigt sind, Charakteristika stabilisiert, da die Kontaktflächen zwischen dem Schwingkörper 12 und den Anschlußleitungsdrähten 26a - 26c ansteigen. Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Schwingrichtung der Anschlußleitungsdrähte 26a - 26c selbst ausgerichtet.
Obwohl bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispielen ein regelmäßiger, dreieckiger, prismenförmiger Schwingkörper verwendet wird, kann bei der vorliegenden Erfindung der Schwingkörper in einer polygonalen Prismenform, wie z.B. einer vierseitigen Prismenform, gebildet sein.
Obwohl bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen drei piezoelektrische Elemente verwendet werden, kann bei der vorliegenden Erfindung eines oder mehrere piezoelektrischen Elemente verwendet werden.
Aus dem Vorhergehenden ist offensichtlich, daß, obwohl die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben und dargestellt worden ist, dies nur einzelne Darstellungen und Beispiele sind, wobei die Erfindung auf diese nicht begrenzt ist. Der Bereich der Erfindung ist nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.

Claims

1. Ein Vibrationsgyroskop mit folgenden Merkmalen:

einem winkligen, prismenförmigen Schwingkörper (12),

einem piezoelektrischen Element (14a, 14b, 14c), das auf einer Seitenfläche des Schwingkörpers (12) gebildet ist, und

einem Anschlußleitungsdraht (26a, 26b, 26c), der mit dem piezoelektrischen Element (14a, (14b, 14c) verbunden ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Anschlußleitungsdraht (26a, 26b, 26c) in einer dünnen flachen Form ausgebildet ist, um eine Hauptseitenoberfläche zu bilden, die sich in der Längenrichtung des Anschlußleitungsdrahts erstreckt, wobei die Seitenoberfläche an den piezoelektrischen Elementen (14a, 14b, 14c) befestigt ist.

2. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 1, bei dem der Anschlußleitungsdraht (26a, 26b, 26c) durch ein elastisches Material (28a, 28b, 28c) befestigt ist.

3. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 2, bei dem der Anschlußleitungsdraht (26a, 26b, 26c) durch das elastische Material (28a, 28b, 28c) an den piezoelektrischen Elementen (14a, 14b, 14c) befestigt ist.

4. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 3, bei dem der Schwingkörper (12) in einer dreieckigen Prismenform ist.

5. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 2, bei dem der Anschlußleitungsdraht (26a, 26b, 26c) durch das elastische Material (28a, 28b, 28c) an dem Schwingkörper (12) befestigt ist.

6. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 5, welches ferner ein Trägerbauglied (22a, 22b) aufweist, das zum Tragen des Schwingkörpers (12) in der Nähe der Knotenpunkte des Schwingkörpers (12) befestigt ist.

7. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 6, bei dem der Anschlußleitungsdraht (26a, 26b, 26c) entlang des Schwingkörpers (12) an dem Trägerbauglied (22a, 22b) befestigt ist.

8. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 1, bei dem ein Abschnitt des Anschlußleitungsdrahts (26a, 26b, 26c), der nicht mit dem piezoelektrischen Element verbunden ist, durch das elastische Material (28a, 28b, 28c) an dem Schwingkörper (12) befestigt ist.

9. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 8, welches ferner folgende Merkmale aufweist:

eine Basisplatte (24); und

ein Trägerbauglied (22a, 22b) zum Tragen des Schwingkörpers (12) über der Basisplatte (24)

10. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 9, bei dem das elastische Material auf der Basisplatte (24) gebildet ist.

11. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 10, bei dem das elastische Material eine halbkugelförmige elastische Stütze (30a, 30b, 30c) aufweist.

12. Ein Vibrationsgyroskop gemäß Anspruch 9, welches ferner eine Zwischenstütze (32), die auf der Basisplatte (24) gebildet ist und aus einem nicht-elastischen Material besteht, aufweist,

wobei ein Zwischenabschnitt des Anschlußleitungsdrahts (26a, 26b, 26c) durch das elastische Material (34a, 34b, 34c) an der Zwischenstütze (32) befestigt ist.