JP2000155029A - 角速度センサ - Google Patents
角速度センサInfo
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- JP2000155029A JP2000155029A JP10329038A JP32903898A JP2000155029A JP 2000155029 A JP2000155029 A JP 2000155029A JP 10329038 A JP10329038 A JP 10329038A JP 32903898 A JP32903898 A JP 32903898A JP 2000155029 A JP2000155029 A JP 2000155029A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 角速度センサに角速度を付加しない状態にお
いて、外部より振動が加わっても、その振動が検出電極
振動体に伝わるのを少なくして角速度センサの出力特性
が劣化するのを未然に防止することができる角速度セン
サを提供することを目的とする。 【解決手段】 基台３０と回路基板３５との間に間隙３
８を設けた状態で基台３０の端子３３を回路基板３５の
孔３７に実装して端子３３と孔３７とを固着することに
より、外部からの振動が検出電極振動体２３に伝わりに
くい構成としたものである。
いて、外部より振動が加わっても、その振動が検出電極
振動体に伝わるのを少なくして角速度センサの出力特性
が劣化するのを未然に防止することができる角速度セン
サを提供することを目的とする。 【解決手段】 基台３０と回路基板３５との間に間隙３
８を設けた状態で基台３０の端子３３を回路基板３５の
孔３７に実装して端子３３と孔３７とを固着することに
より、外部からの振動が検出電極振動体２３に伝わりに
くい構成としたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機、車両等の
移動体の姿勢制御やナビゲーションシステム等に用いら
れる角速度センサに関するものである。
移動体の姿勢制御やナビゲーションシステム等に用いら
れる角速度センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の角速度センサとしては、
特開平８−１７０９１７号公報に開示されたものが知ら
れている。
特開平８−１７０９１７号公報に開示されたものが知ら
れている。
【０００３】以下に、従来の角速度センサについて、図
面を参照しながら説明する。図６は従来の角速度センサ
における基台に音叉を固着した状態を示す斜視図、図７
は同角速度センサの側断面図である。
面を参照しながら説明する。図６は従来の角速度センサ
における基台に音叉を固着した状態を示す斜視図、図７
は同角速度センサの側断面図である。
【０００４】図６、図７において、１はコ字柱状の音叉
で、この音叉１は一対の柱部２とこの柱部２の端部を接
続する接続部３とで構成されている。そして、前記音叉
１の一対の柱部２のそれぞれの外側面には駆動圧電素子
４が設けられるとともに、この駆動圧電素子４を設けた
側面と同一面状に参照圧電素子５が設けられている。そ
してまた、前記音叉１における前記駆動圧電素子４およ
び参照圧電素子５を設けた側面と異なる側面には一対の
検知圧電素子６を設けている。７は金属製の支持部材
で、この支持部材７は前記音叉１の接続部３の根元を支
持している。８は金属製の基台で、この基台８は前記支
持部材７の下面を上面に固着するとともに、この基台８
には複数の端子挿入孔９を設けており、この端子挿入孔
９に端子１０を絶縁物１１を介して挿通させ、さらにこ
の端子１０は前記音叉１の駆動圧電素子４、参照圧電素
子５および検知圧電素子６と電気的に接続している。１
２は回路基板で、この回路基板１２は前記基台８の下方
に設けられるとともに、前記基台８の端子１０と電気的
に接続されているリード線１３に半田付けによって電気
的に接続され、かつ前記音叉１の検知圧電素子６から角
速度により発生する出力電圧を処理する電子部品１４を
上面に設けている。１５は支持台で、この支持台１５
は、スタットボルト１６により前記基台８および回路基
板１２を支持している。１７は金属製のカバーで、この
カバー１７は前記音叉１、基台８および回路基板１２を
内側に収容するとともに、前記支持台１５を覆ってい
る。
で、この音叉１は一対の柱部２とこの柱部２の端部を接
続する接続部３とで構成されている。そして、前記音叉
１の一対の柱部２のそれぞれの外側面には駆動圧電素子
４が設けられるとともに、この駆動圧電素子４を設けた
側面と同一面状に参照圧電素子５が設けられている。そ
してまた、前記音叉１における前記駆動圧電素子４およ
び参照圧電素子５を設けた側面と異なる側面には一対の
検知圧電素子６を設けている。７は金属製の支持部材
で、この支持部材７は前記音叉１の接続部３の根元を支
持している。８は金属製の基台で、この基台８は前記支
持部材７の下面を上面に固着するとともに、この基台８
には複数の端子挿入孔９を設けており、この端子挿入孔
９に端子１０を絶縁物１１を介して挿通させ、さらにこ
の端子１０は前記音叉１の駆動圧電素子４、参照圧電素
子５および検知圧電素子６と電気的に接続している。１
２は回路基板で、この回路基板１２は前記基台８の下方
に設けられるとともに、前記基台８の端子１０と電気的
に接続されているリード線１３に半田付けによって電気
的に接続され、かつ前記音叉１の検知圧電素子６から角
速度により発生する出力電圧を処理する電子部品１４を
上面に設けている。１５は支持台で、この支持台１５
は、スタットボルト１６により前記基台８および回路基
板１２を支持している。１７は金属製のカバーで、この
カバー１７は前記音叉１、基台８および回路基板１２を
内側に収容するとともに、前記支持台１５を覆ってい
る。
【０００５】以上のように構成されている従来の角速度
センサについて、次にその動作を説明する。
センサについて、次にその動作を説明する。
【０００６】前記音叉１の駆動圧電素子４に交流電圧を
印加することにより前記音叉１が駆動方向の固有振動数
で駆動方向に速度ｖで屈曲振動している状態において、
音叉１が音叉１の中心軸まわりに角速度ωで回転する
と、前記音叉１の一対の柱部２にＦ＝２ｍｖωのコリオ
リ力が発生する。このコリオリ力により前記検知圧電素
子６に発生する電荷を前記回路基板１２の電子部品１４
で増幅し、出力電圧として外部コンピュータ（図示せ
ず）で測定することにより角速度を検出していた。
印加することにより前記音叉１が駆動方向の固有振動数
で駆動方向に速度ｖで屈曲振動している状態において、
音叉１が音叉１の中心軸まわりに角速度ωで回転する
と、前記音叉１の一対の柱部２にＦ＝２ｍｖωのコリオ
リ力が発生する。このコリオリ力により前記検知圧電素
子６に発生する電荷を前記回路基板１２の電子部品１４
で増幅し、出力電圧として外部コンピュータ（図示せ
ず）で測定することにより角速度を検出していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、図７に示すように前記基台８と回路基板
１２とをスタットボルト１６で支持台１５に接続してい
るため、このスタットボルト１６を介して外部より振動
が侵入することになり、そしてこの振動は音叉１に加わ
るため、その結果として角速度センサに角速度を付加し
ない状態においても、音叉１の検知圧電素子６に電荷が
発生し、角速度センサの出力特性が劣化してしまうとい
う課題を有していた。
来の構成では、図７に示すように前記基台８と回路基板
１２とをスタットボルト１６で支持台１５に接続してい
るため、このスタットボルト１６を介して外部より振動
が侵入することになり、そしてこの振動は音叉１に加わ
るため、その結果として角速度センサに角速度を付加し
ない状態においても、音叉１の検知圧電素子６に電荷が
発生し、角速度センサの出力特性が劣化してしまうとい
う課題を有していた。
【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、角速度センサに角速度を付加しない状態において、
外部より振動が加わっても、その振動が検出電極振動体
に伝わるのを少なくして角速度センサの出力特性が劣化
するのを未然に防止することができる角速度センサを提
供することを目的とするものである。
で、角速度センサに角速度を付加しない状態において、
外部より振動が加わっても、その振動が検出電極振動体
に伝わるのを少なくして角速度センサの出力特性が劣化
するのを未然に防止することができる角速度センサを提
供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の角速度センサは、四面のうちの二面に少なく
とも一対の駆動電極を設けた四角柱状の駆動電極振動体
と、この駆動電極振動体と平行に設けられかつ四面のう
ちの一面に少なくとも一対の検出電極を設けた四角柱状
の検出電極振動体と、前記駆動電極振動体と前記検出電
極振動体との一端を一体に接続する接続部と、この接続
部の根元を支持する支持台と、この支持台の下部を固着
するとともに複数の端子挿入孔を設け、かつこの端子挿
入孔に前記駆動電極あるいは検出電極と電気的に接続さ
れる端子を絶縁物を介して挿通させる金属製の基台と、
この基台の上面を覆う金属製のカバーと、前記基台の下
方に設けられるとともにこの基台の端子を実装する孔を
設け、かつ前記検出電極振動体の検出電極から角速度に
より発生する出力電圧を処理する電子部品を設けた回路
基板とを備え、前記基台と回路基板との間に間隙を設け
た状態で前記基台の端子を回路基板の孔に実装して端子
と孔とを固定したもので、この構成によれば、角速度セ
ンサに角速度を付加しない状態において、外部より振動
が加わっても、その振動が検出電極振動体に伝わるのを
少なくして角速度センサの出力特性が劣化するのを未然
に防止することができるものである。
に本発明の角速度センサは、四面のうちの二面に少なく
とも一対の駆動電極を設けた四角柱状の駆動電極振動体
と、この駆動電極振動体と平行に設けられかつ四面のう
ちの一面に少なくとも一対の検出電極を設けた四角柱状
の検出電極振動体と、前記駆動電極振動体と前記検出電
極振動体との一端を一体に接続する接続部と、この接続
部の根元を支持する支持台と、この支持台の下部を固着
するとともに複数の端子挿入孔を設け、かつこの端子挿
入孔に前記駆動電極あるいは検出電極と電気的に接続さ
れる端子を絶縁物を介して挿通させる金属製の基台と、
この基台の上面を覆う金属製のカバーと、前記基台の下
方に設けられるとともにこの基台の端子を実装する孔を
設け、かつ前記検出電極振動体の検出電極から角速度に
より発生する出力電圧を処理する電子部品を設けた回路
基板とを備え、前記基台と回路基板との間に間隙を設け
た状態で前記基台の端子を回路基板の孔に実装して端子
と孔とを固定したもので、この構成によれば、角速度セ
ンサに角速度を付加しない状態において、外部より振動
が加わっても、その振動が検出電極振動体に伝わるのを
少なくして角速度センサの出力特性が劣化するのを未然
に防止することができるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、四面のうちの二面に少なくとも一対の駆動電極を設
けた四角柱状の駆動電極振動体と、この駆動電極振動体
と平行に設けられかつ四面のうちの一面に少なくとも一
対の検出電極を設けた四角柱状の検出電極振動体と、前
記駆動電極振動体と前記検出電極振動体との一端を一体
に接続する接続部と、この接続部の根元を支持する支持
台と、この支持台の下部を固着するとともに複数の端子
挿入孔を設け、かつこの端子挿入孔に前記駆動電極ある
いは検出電極と電気的に接続される端子を絶縁物を介し
て挿通させる金属製の基台と、この基台の上面を覆う金
属製のカバーと、前記基台の下方に設けられるとともに
この基台の端子を実装する孔を設け、かつ前記検出電極
振動体の検出電極から角速度により発生する出力電圧を
処理する電子部品を設けた回路基板とを備え、前記基台
と回路基板との間に間隙を設けた状態で前記基台の端子
を回路基板の孔に実装して端子と孔とを固定したもの
で、この構成によれば、基台と回路基板との間に間隙を
設けた状態で前記基台の端子を回路基板の孔に実装して
端子と孔とを固定しているため、前記回路基板と基台と
は細い端子のみにより固定されることになり、これによ
り、角速度センサに角速度を付加しない状態において、
外部より振動が加わっても、その振動は減衰されるた
め、外部からの振動が検出電極振動体に伝わることは少
なくなり、その結果、検出電極振動体に電荷が発生する
ことによる角速度センサの出力特性の劣化を未然に防止
することができるという作用を有するものである。
は、四面のうちの二面に少なくとも一対の駆動電極を設
けた四角柱状の駆動電極振動体と、この駆動電極振動体
と平行に設けられかつ四面のうちの一面に少なくとも一
対の検出電極を設けた四角柱状の検出電極振動体と、前
記駆動電極振動体と前記検出電極振動体との一端を一体
に接続する接続部と、この接続部の根元を支持する支持
台と、この支持台の下部を固着するとともに複数の端子
挿入孔を設け、かつこの端子挿入孔に前記駆動電極ある
いは検出電極と電気的に接続される端子を絶縁物を介し
て挿通させる金属製の基台と、この基台の上面を覆う金
属製のカバーと、前記基台の下方に設けられるとともに
この基台の端子を実装する孔を設け、かつ前記検出電極
振動体の検出電極から角速度により発生する出力電圧を
処理する電子部品を設けた回路基板とを備え、前記基台
と回路基板との間に間隙を設けた状態で前記基台の端子
を回路基板の孔に実装して端子と孔とを固定したもの
で、この構成によれば、基台と回路基板との間に間隙を
設けた状態で前記基台の端子を回路基板の孔に実装して
端子と孔とを固定しているため、前記回路基板と基台と
は細い端子のみにより固定されることになり、これによ
り、角速度センサに角速度を付加しない状態において、
外部より振動が加わっても、その振動は減衰されるた
め、外部からの振動が検出電極振動体に伝わることは少
なくなり、その結果、検出電極振動体に電荷が発生する
ことによる角速度センサの出力特性の劣化を未然に防止
することができるという作用を有するものである。
【００１１】請求項２に記載の発明は、四面のうちの二
面に少なくとも一対の駆動電極を設けた四角柱状の駆動
電極振動体と、この駆動電極振動体と平行に設けられか
つ四面のうちの一面に少なくとも一対の検出電極を設け
た四角柱状の検出電極振動体と、前記駆動電極振動体と
前記検出電極振動体との一端を一体に接続する接続部
と、この接続部の根元を支持する支持台と、複数の端子
挿入孔を設け、かつこの端子挿入孔に前記駆動電極ある
いは検出電極と電気的に接続される端子を絶縁物を介し
て挿通させる金属製の基台と、この基台の上面を覆う金
属製のカバーと、前記基台の下方に設けられるとともに
この基台の端子を実装する孔を設け、かつ前記検出電極
振動体の検出電極から角速度により発生する出力電圧を
処理する電子部品を設けた回路基板とを備え、前記支持
台を弾性部材を介して基台に固定したもので、この構成
によれば、支持台を弾性部材を介して基台に固定してい
るため、この弾性部材により、外部から支持台に侵入し
てくる振動をさらに大幅に減衰させることができ、これ
により、外部からの振動が検出電極振動体に伝わりにく
くなるという作用を有するものである。
面に少なくとも一対の駆動電極を設けた四角柱状の駆動
電極振動体と、この駆動電極振動体と平行に設けられか
つ四面のうちの一面に少なくとも一対の検出電極を設け
た四角柱状の検出電極振動体と、前記駆動電極振動体と
前記検出電極振動体との一端を一体に接続する接続部
と、この接続部の根元を支持する支持台と、複数の端子
挿入孔を設け、かつこの端子挿入孔に前記駆動電極ある
いは検出電極と電気的に接続される端子を絶縁物を介し
て挿通させる金属製の基台と、この基台の上面を覆う金
属製のカバーと、前記基台の下方に設けられるとともに
この基台の端子を実装する孔を設け、かつ前記検出電極
振動体の検出電極から角速度により発生する出力電圧を
処理する電子部品を設けた回路基板とを備え、前記支持
台を弾性部材を介して基台に固定したもので、この構成
によれば、支持台を弾性部材を介して基台に固定してい
るため、この弾性部材により、外部から支持台に侵入し
てくる振動をさらに大幅に減衰させることができ、これ
により、外部からの振動が検出電極振動体に伝わりにく
くなるという作用を有するものである。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の基台の端子における基台と回路基板との間の間隙に位
置する部分に振動減衰用の導電体を設けたもので、この
構成によれば、基台の端子における基台と回路基板との
間の間隙に位置する部分に振動減衰用の導電体を設けて
いるため、この振動減衰用の導電体により、外部から端
子を伝わって振動が入ろうとしてもこの振動を大幅に減
衰させることができ、その結果として検出電極振動体に
振動がさらに伝わりにくくなるという作用を有するもの
である。
の基台の端子における基台と回路基板との間の間隙に位
置する部分に振動減衰用の導電体を設けたもので、この
構成によれば、基台の端子における基台と回路基板との
間の間隙に位置する部分に振動減衰用の導電体を設けて
いるため、この振動減衰用の導電体により、外部から端
子を伝わって振動が入ろうとしてもこの振動を大幅に減
衰させることができ、その結果として検出電極振動体に
振動がさらに伝わりにくくなるという作用を有するもの
である。
【００１３】請求項４に記載の発明は、基台と回路基板
との間隙に位置して振動減衰体を設けたもので、この構
成によれば、基台と回路基板との間隙に位置して振動減
衰体を設けているため、外部から侵入しようとする振動
を基台と回路基板との間に設けた端子および振動減衰体
により減衰させることができるとともに、振動減衰体に
より基台と回路基板とを強固に固着することができると
いう作用を有するものである。
との間隙に位置して振動減衰体を設けたもので、この構
成によれば、基台と回路基板との間隙に位置して振動減
衰体を設けているため、外部から侵入しようとする振動
を基台と回路基板との間に設けた端子および振動減衰体
により減衰させることができるとともに、振動減衰体に
より基台と回路基板とを強固に固着することができると
いう作用を有するものである。
【００１４】以下、本発明の実施の形態における角速度
センサについて、図面を参照しながら説明する。
センサについて、図面を参照しながら説明する。
【００１５】図１は本発明の実施の形態１における角速
度センサの分解斜視図、図２は同角速度センサの側断面
図である。
度センサの分解斜視図、図２は同角速度センサの側断面
図である。
【００１６】図１、図２において、２１は水晶製の音叉
で、この音叉２１は四角柱状の駆動電極振動体２２と、
この駆動電極振動体２２と平行に設けられた四角柱状の
検出電極振動体２３と、前記駆動電極振動体２２と検出
電極振動体２３との一端を一体に接続する接続部２４と
により構成されている。前記駆動電極振動体２２の４つ
の側面には、それぞれ金からなる駆動電極２５を設けて
いる。また、前記検出電極振動体２３の表面および裏面
には金からなるモニタ電極２６が設けられるとともに、
この検出電極振動体２３の内側の側面には金からなるＧ
ＮＤ電極２７（図示せず）が設けられ、かつ外側の側面
には金からなる一対の検出電極２８が設けられている。
２９は直方体形状をなす金属製の支持台で、この支持台
２９は前記接続部２４の根元を支持している。３０は金
属製の基台で、この基台３０は前記支持台２９の下部を
固着するとともに、複数の端子挿入孔３１を設けてお
り、この端子挿入孔３１の内側面には絶縁物３２を設け
ている。そして、前記基台３０の端子挿入孔３１に、前
記絶縁物３２を介して端子３３を挿通している。また、
前記基台３０の端子３３は前記駆動電極２５、検出電極
２８、ＧＮＤ電極２７およびモニタ電極２６とリード線
３３ａによりそれぞれ電気的に接続されている。３４は
金属製のカバーで、このカバー３４は前記基台３０の上
面を覆うように設けており、このカバー３４と基台３０
とにより、前記駆動電極振動体２２、検出電極振動体２
３および接続部２４からなる音叉２１を内側に収納して
いる。３５は回路基板で、この回路基板３５は前記基台
３０の下方に設けられるとともに、下面に電子部品３６
を設けており、この電子部品３６により前記検出電極振
動体２３の検出電極２８から角速度により発生する出力
電圧を端子３３を介して入力し、出力電圧に変換してい
る。また前記回路基板３５には孔３７を設けており、こ
の孔３７に前記端子３３を実装し、そして前記基台３０
と回路基板３５との間に間隙３８を設けて、前記端子３
３と回路基板３５とを半田付けしている。
で、この音叉２１は四角柱状の駆動電極振動体２２と、
この駆動電極振動体２２と平行に設けられた四角柱状の
検出電極振動体２３と、前記駆動電極振動体２２と検出
電極振動体２３との一端を一体に接続する接続部２４と
により構成されている。前記駆動電極振動体２２の４つ
の側面には、それぞれ金からなる駆動電極２５を設けて
いる。また、前記検出電極振動体２３の表面および裏面
には金からなるモニタ電極２６が設けられるとともに、
この検出電極振動体２３の内側の側面には金からなるＧ
ＮＤ電極２７（図示せず）が設けられ、かつ外側の側面
には金からなる一対の検出電極２８が設けられている。
２９は直方体形状をなす金属製の支持台で、この支持台
２９は前記接続部２４の根元を支持している。３０は金
属製の基台で、この基台３０は前記支持台２９の下部を
固着するとともに、複数の端子挿入孔３１を設けてお
り、この端子挿入孔３１の内側面には絶縁物３２を設け
ている。そして、前記基台３０の端子挿入孔３１に、前
記絶縁物３２を介して端子３３を挿通している。また、
前記基台３０の端子３３は前記駆動電極２５、検出電極
２８、ＧＮＤ電極２７およびモニタ電極２６とリード線
３３ａによりそれぞれ電気的に接続されている。３４は
金属製のカバーで、このカバー３４は前記基台３０の上
面を覆うように設けており、このカバー３４と基台３０
とにより、前記駆動電極振動体２２、検出電極振動体２
３および接続部２４からなる音叉２１を内側に収納して
いる。３５は回路基板で、この回路基板３５は前記基台
３０の下方に設けられるとともに、下面に電子部品３６
を設けており、この電子部品３６により前記検出電極振
動体２３の検出電極２８から角速度により発生する出力
電圧を端子３３を介して入力し、出力電圧に変換してい
る。また前記回路基板３５には孔３７を設けており、こ
の孔３７に前記端子３３を実装し、そして前記基台３０
と回路基板３５との間に間隙３８を設けて、前記端子３
３と回路基板３５とを半田付けしている。
【００１７】以上のように構成された本発明の実施の形
態１における角速度センサについて、次に、その組立方
法を説明する。
態１における角速度センサについて、次に、その組立方
法を説明する。
【００１８】まず、駆動電極振動体２２、検出電極振動
体２３および接続部２４とを一体に構成した水晶製の音
叉２１を準備する。
体２３および接続部２４とを一体に構成した水晶製の音
叉２１を準備する。
【００１９】次に、前記駆動電極振動体２２の４つの側
面に駆動電極２５を、検出電極振動体２３の表面および
裏面にモニタ電極２６を、前記検出電極振動体２３の内
側の側面にＧＮＤ電極２７を、前記検出電極振動体２３
の外側面に一対の検出電極２８を金を蒸着することによ
りそれぞれ形成する。
面に駆動電極２５を、検出電極振動体２３の表面および
裏面にモニタ電極２６を、前記検出電極振動体２３の内
側の側面にＧＮＤ電極２７を、前記検出電極振動体２３
の外側面に一対の検出電極２８を金を蒸着することによ
りそれぞれ形成する。
【００２０】次に、前記音叉２１の根元を支持台２９に
固着した後、前記支持台２９の下面を基台３０の上面に
固着する。
固着した後、前記支持台２９の下面を基台３０の上面に
固着する。
【００２１】次に、あらかじめ絶縁物３２を内側面に設
けた基台３０の端子挿入孔３１に端子３３を挿入した
後、この端子３３と前記駆動電極２５、検出電極２８、
ＧＮＤ電極２７（図示せず）およびモニタ電極２６をそ
れぞれリード線３３ａを介して半田付けにより電気的に
接続する。
けた基台３０の端子挿入孔３１に端子３３を挿入した
後、この端子３３と前記駆動電極２５、検出電極２８、
ＧＮＤ電極２７（図示せず）およびモニタ電極２６をそ
れぞれリード線３３ａを介して半田付けにより電気的に
接続する。
【００２２】次に、前記基台３０と回路基板３５との間
に間隙３８を設けて、前記端子３３を回路基板３５の孔
３７に挿入した後、前記回路基板３５と端子３３とを半
田付けにより電気的に接続する。最後に、前記音叉２１
を内側に収納するようにカバー３４を基台３０に固着す
る。
に間隙３８を設けて、前記端子３３を回路基板３５の孔
３７に挿入した後、前記回路基板３５と端子３３とを半
田付けにより電気的に接続する。最後に、前記音叉２１
を内側に収納するようにカバー３４を基台３０に固着す
る。
【００２３】以上のように構成された本発明の実施の形
態１における角速度センサについて、次に、その動作を
説明する。
態１における角速度センサについて、次に、その動作を
説明する。
【００２４】音叉２１の駆動電極振動体２２に交流電圧
を印加することにより、前記駆動電極振動体２２が駆動
方向の固有振動数で駆動方向に速度ｖで屈曲振動する。
この屈曲振動は接続部２４を介して対向する検出電極振
動体２３にも伝わり、そしてこの検出電極振動体２３も
駆動方向の固有振動数で駆動方向に速度ｖで屈曲振動す
る。この駆動電極振動体２２および検出電極振動体２３
が屈曲振動している状態において、音叉２１が音叉２１
の長手方向の中心軸周りに角速度ωで回転すると、前記
検出電極振動体２３にＦ＝２ｍｖωのコリオリ力が発生
する。このコリオリ力により、前記検出電極振動体２３
の検出電極２８に発生する電荷を前記端子３３を介して
回路基板３５の電子部品３６により出力電圧に変換し、
相手側のコンピュータ（図示せず）に入力することによ
り、角速度として検出するものである。
を印加することにより、前記駆動電極振動体２２が駆動
方向の固有振動数で駆動方向に速度ｖで屈曲振動する。
この屈曲振動は接続部２４を介して対向する検出電極振
動体２３にも伝わり、そしてこの検出電極振動体２３も
駆動方向の固有振動数で駆動方向に速度ｖで屈曲振動す
る。この駆動電極振動体２２および検出電極振動体２３
が屈曲振動している状態において、音叉２１が音叉２１
の長手方向の中心軸周りに角速度ωで回転すると、前記
検出電極振動体２３にＦ＝２ｍｖωのコリオリ力が発生
する。このコリオリ力により、前記検出電極振動体２３
の検出電極２８に発生する電荷を前記端子３３を介して
回路基板３５の電子部品３６により出力電圧に変換し、
相手側のコンピュータ（図示せず）に入力することによ
り、角速度として検出するものである。
【００２５】ここで、角速度が加わらない状態におい
て、角速度センサに外部より振動が加わった場合につい
て考える。回路基板３５に外部から振動が加わった場
合、本発明の実施の形態１においては、基台３０と回路
基板３５との間に間隙３８を設けた状態で、前記基台３
０の端子３３を回路基板３５の孔３７に実装して端子３
３と孔３７とを固定しているため、前記回路基板３５と
基台３０とは細い端子３３のみにより固定されることに
なり、これにより、外部からの振動は減衰されるため、
外部からの振動が音叉２１の検出電極振動体２３に伝わ
ることは少なくなり、その結果、検出電極振動体２３に
電荷が発生することによる角速度センサの出力特性の劣
化を未然に防止することができるという作用効果を有す
るものである。
て、角速度センサに外部より振動が加わった場合につい
て考える。回路基板３５に外部から振動が加わった場
合、本発明の実施の形態１においては、基台３０と回路
基板３５との間に間隙３８を設けた状態で、前記基台３
０の端子３３を回路基板３５の孔３７に実装して端子３
３と孔３７とを固定しているため、前記回路基板３５と
基台３０とは細い端子３３のみにより固定されることに
なり、これにより、外部からの振動は減衰されるため、
外部からの振動が音叉２１の検出電極振動体２３に伝わ
ることは少なくなり、その結果、検出電極振動体２３に
電荷が発生することによる角速度センサの出力特性の劣
化を未然に防止することができるという作用効果を有す
るものである。
【００２６】また、本発明の実施の形態１における角速
度センサにおいては、支持台２９の下面と基台３０の上
面とを直に接続しているが、図３に示す本発明の実施の
形態２のように、支持台２９を弾性部材３９を介して基
台３０に固定してもよいものである。この構成によれ
ば、前記支持台２９を弾性部材３９を介して基台３０に
固定しているため、この弾性部材３９により、外部から
支持台２９に侵入してくる振動をさらに大幅に減衰させ
ることができ、これにより、外部からの振動が前記音叉
２１の検出電極振動体２３に伝わりにくくなるという作
用効果を有するものである。
度センサにおいては、支持台２９の下面と基台３０の上
面とを直に接続しているが、図３に示す本発明の実施の
形態２のように、支持台２９を弾性部材３９を介して基
台３０に固定してもよいものである。この構成によれ
ば、前記支持台２９を弾性部材３９を介して基台３０に
固定しているため、この弾性部材３９により、外部から
支持台２９に侵入してくる振動をさらに大幅に減衰させ
ることができ、これにより、外部からの振動が前記音叉
２１の検出電極振動体２３に伝わりにくくなるという作
用効果を有するものである。
【００２７】そしてまた、本発明の実施の形態１におけ
る角速度センサにおいては、音叉２１と回路基板３５と
を電気的に接続するのに金属のみからなる端子３３を設
けた構成について説明したが、図４に示す本発明の実施
の形態３のように、端子３３における基台３０と回路基
板３５との間の間隙に位置する部分に、振動減衰用の導
電ゴムからなる導電体４０を設けても良いものである。
この構成によれば、基台３０の端子３３における基台３
０と回路基板３５との間の間隙３８に位置する部分に振
動減衰用の導電体４０を設けているため、この振動減衰
用の導電体４０により、外部から端子３３を伝わって振
動が入ろうとしてもこの振動を大幅に減衰させることが
でき、その結果として音叉２１の検出電極振動体２３に
振動がさらに伝わりにくくなるという作用効果を有する
ものである。
る角速度センサにおいては、音叉２１と回路基板３５と
を電気的に接続するのに金属のみからなる端子３３を設
けた構成について説明したが、図４に示す本発明の実施
の形態３のように、端子３３における基台３０と回路基
板３５との間の間隙に位置する部分に、振動減衰用の導
電ゴムからなる導電体４０を設けても良いものである。
この構成によれば、基台３０の端子３３における基台３
０と回路基板３５との間の間隙３８に位置する部分に振
動減衰用の導電体４０を設けているため、この振動減衰
用の導電体４０により、外部から端子３３を伝わって振
動が入ろうとしてもこの振動を大幅に減衰させることが
でき、その結果として音叉２１の検出電極振動体２３に
振動がさらに伝わりにくくなるという作用効果を有する
ものである。
【００２８】さらに、本発明の実施の形態１における角
速度センサにおいては、前記基台３０と回路基板３５と
の間に間隙３８を設ける構成としたが、図５に示す本発
明の実施の形態４のように、間隙３８の代わりに前記基
台３０と回路基板３５との間隙３８に位置して樹脂から
なる振動減衰体４１を設けても良いものである。この構
成によれば、基台３０と回路基板３５との間隙３８に位
置して振動減衰体４１を設けているため、外部から侵入
しようとする振動を基台３０と回路基板３５との間に設
けた端子３３および振動減衰体４１により減衰させるこ
とができるとともに、振動減衰体４１により基台３０と
回路基板３５とを強固に固着することができるという作
用効果を有するものである。
速度センサにおいては、前記基台３０と回路基板３５と
の間に間隙３８を設ける構成としたが、図５に示す本発
明の実施の形態４のように、間隙３８の代わりに前記基
台３０と回路基板３５との間隙３８に位置して樹脂から
なる振動減衰体４１を設けても良いものである。この構
成によれば、基台３０と回路基板３５との間隙３８に位
置して振動減衰体４１を設けているため、外部から侵入
しようとする振動を基台３０と回路基板３５との間に設
けた端子３３および振動減衰体４１により減衰させるこ
とができるとともに、振動減衰体４１により基台３０と
回路基板３５とを強固に固着することができるという作
用効果を有するものである。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明の角速度センサは、
四面のうちの二面に少なくとも一対の駆動電極を設けた
四角柱状の駆動電極振動体と、この駆動電極振動体と平
行に設けられかつ四面のうちの一面に少なくとも一対の
検出電極を設けた四角柱状の検出電極振動体と、前記駆
動電極振動体と前記検出電極振動体との一端を一体に接
続する接続部と、この接続部の根元を支持する支持台
と、この支持台の下部を固着するとともに複数の端子挿
入孔を設け、かつこの端子挿入孔に前記駆動電極あるい
は検出電極と電気的に接続される端子を絶縁物を介して
挿通させる金属製の基台と、この基台の上面を覆う金属
製のカバーと、前記基台の下方に設けられるとともにこ
の基台の端子を実装する孔を設け、かつ前記検出電極振
動体の検出電極から角速度により発生する出力電圧を処
理する電子部品を設けた回路基板とを備え、前記基台と
回路基板との間に間隙を設けた状態で前記基台の端子を
回路基板の孔に実装して端子と孔とを固定したもので、
この構成によれば、基台と回路基板との間に間隙を設け
た状態で前記基台の端子を回路基板の孔に実装して端子
と孔とを固定しているため、前記回路基板と基台とは細
い端子のみにより固定されることになり、これにより、
角速度センサに角速度を付加しない状態において、外部
より振動が加わっても、その振動は減衰されるため、外
部からの振動が検出電極振動体に伝わることは少なくな
り、その結果、検出電極振動体に電荷が発生することに
よる角速度センサの出力特性の劣化を未然に防止するこ
とができるというすぐれた効果を有するものである。
四面のうちの二面に少なくとも一対の駆動電極を設けた
四角柱状の駆動電極振動体と、この駆動電極振動体と平
行に設けられかつ四面のうちの一面に少なくとも一対の
検出電極を設けた四角柱状の検出電極振動体と、前記駆
動電極振動体と前記検出電極振動体との一端を一体に接
続する接続部と、この接続部の根元を支持する支持台
と、この支持台の下部を固着するとともに複数の端子挿
入孔を設け、かつこの端子挿入孔に前記駆動電極あるい
は検出電極と電気的に接続される端子を絶縁物を介して
挿通させる金属製の基台と、この基台の上面を覆う金属
製のカバーと、前記基台の下方に設けられるとともにこ
の基台の端子を実装する孔を設け、かつ前記検出電極振
動体の検出電極から角速度により発生する出力電圧を処
理する電子部品を設けた回路基板とを備え、前記基台と
回路基板との間に間隙を設けた状態で前記基台の端子を
回路基板の孔に実装して端子と孔とを固定したもので、
この構成によれば、基台と回路基板との間に間隙を設け
た状態で前記基台の端子を回路基板の孔に実装して端子
と孔とを固定しているため、前記回路基板と基台とは細
い端子のみにより固定されることになり、これにより、
角速度センサに角速度を付加しない状態において、外部
より振動が加わっても、その振動は減衰されるため、外
部からの振動が検出電極振動体に伝わることは少なくな
り、その結果、検出電極振動体に電荷が発生することに
よる角速度センサの出力特性の劣化を未然に防止するこ
とができるというすぐれた効果を有するものである。
【図１】本発明の実施の形態１における角速度センサの
分解斜視図
分解斜視図
【図２】同角速度センサの側断面図
【図３】本発明の実施の形態２における角速度センサの
分解斜視図
分解斜視図
【図４】本発明の実施の形態３における角速度センサの
側断面図
側断面図
【図５】本発明の実施の形態４における角速度センサの
側断面図
側断面図
【図６】従来の角速度センサにおける基台に音叉を固着
した状態を示す斜視図
した状態を示す斜視図
【図７】従来の角速度センサの側断面図
２２ 駆動電極振動体 ２３ 検出電極振動体 ２４ 接続部 ２５ 駆動電極 ２８ 検出電極 ２９ 支持台 ３０ 基台 ３１ 端子挿入孔 ３２ 絶縁物 ３３ 端子 ３４ カバー ３５ 回路基板 ３６ 電子部品 ３７ 孔 ３８ 間隙 ３９ 弾性部材 ４０ 導電体 ４１ 振動減衰体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑中 正数 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼内 茂裕 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F105 AA02 AA03 BB03 BB04 CC01 CD02 CD06 CD13 CD20
Claims (4)
- 【請求項１】 四面のうちの二面に少なくとも一対の駆
動電極を設けた四角柱状の駆動電極振動体と、この駆動
電極振動体と平行に設けられかつ四面のうちの一面に少
なくとも一対の検出電極を設けた四角柱状の検出電極振
動体と、前記駆動電極振動体と前記検出電極振動体との
一端を一体に接続する接続部と、この接続部の根元を支
持する支持台と、この支持台の下部を固着するとともに
複数の端子挿入孔を設け、かつこの端子挿入孔に前記駆
動電極あるいは検出電極と電気的に接続される端子を絶
縁物を介して挿通させる金属製の基台と、この基台の上
面を覆う金属製のカバーと、前記基台の下方に設けられ
るとともにこの基台の端子を実装する孔を設け、かつ前
記検出電極振動体の検出電極から角速度により発生する
出力電圧を処理する電子部品を設けた回路基板とを備
え、前記基台と回路基板との間に間隙を設けた状態で前
記基台の端子を回路基板の孔に実装して端子と孔とを固
定した角速度センサ。 - 【請求項２】 四面のうちの二面に少なくとも一対の駆
動電極を設けた四角柱状の駆動電極振動体と、この駆動
電極振動体と平行に設けられかつ四面のうちの一面に少
なくとも一対の検出電極を設けた四角柱状の検出電極振
動体と、前記駆動電極振動体と前記検出電極振動体との
一端を一体に接続する接続部と、この接続部の根元を支
持する支持台と、複数の端子挿入孔を設け、かつこの端
子挿入孔に前記駆動電極あるいは検出電極と電気的に接
続される端子を絶縁物を介して挿通させる金属製の基台
と、この基台の上面を覆う金属製のカバーと、前記基台
の下方に設けられるとともにこの基台の端子を実装する
孔を設け、かつ前記検出電極振動体の検出電極から角速
度により発生する出力電圧を処理する電子部品を設けた
回路基板とを備え、前記支持台を弾性部材を介して基台
に固定した角速度センサ。 - 【請求項３】 基台の端子における基台と回路基板との
間の間隙に位置する部分に振動減衰用の導電体を設けた
請求項１記載の角速度センサ。 - 【請求項４】 基台と回路基板との間隙に位置して振動
減衰体を設けた請求項１記載の角速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32903898A JP4304742B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 角速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32903898A JP4304742B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 角速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000155029A true JP2000155029A (ja) | 2000-06-06 |
| JP4304742B2 JP4304742B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=18216917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32903898A Expired - Fee Related JP4304742B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 角速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4304742B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002195833A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
| JP2002267454A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
| JP2008008634A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Fujitsu Media Device Kk | 角速度センサ |
| JP2009219274A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Nippon Inter Electronics Corp | パワーモジュール |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP32903898A patent/JP4304742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002195833A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
| JP4529286B2 (ja) * | 2000-12-27 | 2010-08-25 | パナソニック株式会社 | 角速度センサ |
| JP2002267454A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
| JP2008008634A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Fujitsu Media Device Kk | 角速度センサ |
| JP2009219274A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Nippon Inter Electronics Corp | パワーモジュール |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4304742B2 (ja) | 2009-07-29 |
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