JP2000292175A

JP2000292175A - 角速度センサおよびその製造方法

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Publication number: JP2000292175A
Application number: JP11104257A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Suzuki; 鈴木　　博文
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電体セラミックにより角柱形状に形成され
た振動部を備える振動型の角速度センサにおいて、振動
部の欠けによるオフセット振動及び検出振動の変化を抑
制する。【解決手段】角速度センサは、角柱状に形成された一
対の振動部としてのアーム部４、５と各アーム部４、５
を連結する連結部６とにより音叉形状に形成された圧電
体セラミックからなる振動子１と、振動子１上に形成さ
れた駆動及び検出用の各電極１０〜２４とを備え、ｙ軸
方向へアーム部４、５を励振させるとともに、ｚ軸回り
の角速度が入力された時にｘ軸方向へ生じるアーム部
４、５の振動状態を検出する。ここで、アーム部４、５
の長手方向に沿った角部７には、角部７の全体に渡って
均一な形状に面取り、あるいは欠けの発生しやすい部分
に対し面取りされた面取り部８が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電体により角柱
形状に形成された振動部の長手方向を検出しようとする
ヨー軸に対して平行に配置した振動型の角速度センサに
関し、例えば、自動車の車両制御、ナビゲーション、ビ
デオカメラの手振れ防止等に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】この種の角速度センサは、一般に、圧電
体（ＰＺＴや水晶等）からなる振動部を有する振動子を
備え、該振動子に形成された電極によって、該振動部の
長手方向と略直交するｙ軸方向へ該振動部を励振させる
とともに、該振動部の長手方向に平行なｚ軸（ヨー軸）
回りの角速度が入力された時に、これらｙ軸及びｚ軸と
直交するｘ軸方向へ生じるコリオリ力による振動部の振
動（検出振動）状態を検出し、該コリオリ力の大きさを
角速度として検出するものである。

【０００３】このようなものとしては、例えば、特開平
８−２１０８６０号公報や特開平９−１０５６３３号公
報に記載されているように、角柱状に形成された一対の
アーム部（振動部）とこれら各アーム部を連結する連結
部とにより音叉形状に形成された圧電体からなる振動子
（音叉型振動子）を備え、両アーム部の配列方向と平行
な方向を上記ｙ軸方向、アーム部の長手方向と平行な方
向を上記ｚ軸方向とし、これらｙ軸およびｚ軸と直交す
るｘ軸方向へ生じるアーム部の振動（検出振動）状態を
検出するようにしたものがある。このものは、従来の金
属音叉に圧電体を接着したものに比べ、音叉を圧電体に
て形成するため、性能、コスト面で有利となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の検討によれば、角柱形状の振動部を有する振動子
を、圧電体、特にＰＺＴ（チタン酸ジルコン鉛）のよう
なセラミックスにて形成した場合、その脆性のために振
動部の角部（稜線部）が欠けやすく、その欠けにより振
動部の振動が変化するという問題がある。

【０００５】そして、この振動の変化により、振動部の
オフセット振動（オフセット出力）が変化し、また、温
度を変化させた場合に、センサの温度ドリフト（センサ
の使用温度範囲におけるオフセット出力の最大値と最小
値との差）が発生する要因となっていた。更に、振動部
の角部の欠けにより、角速度入力時にコリオリ力によっ
て振動部がたわむ際（上記検出振動の際）にも振動の変
化として影響する。

【０００６】このような角部の欠けによる問題に対し
て、欠けに対する設計公差を厳しくすることが考えられ
るが、そのために、かえって製造工程が複雑化したり、
工程内で不良が増加する等、コスト的にデメリットとな
る場合がある。本発明は上記問題に鑑みて、圧電体によ
り角柱形状に形成された振動部を備える振動型の角速度
センサにおいて、振動部の欠けによるオフセット振動及
び検出振動の変化を、抑制することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明においては、圧電体により角柱
形状に形成された振動部（４、５）の長手方向に沿った
角部（７）、即ち検出される振動（検出振動）によって
たわむ角部に、該角部の全体に渡って均一な形状に面取
りされた面取り部（８）を形成したことを特徴としてい
る。

【０００８】本発明によれば、振動部（４、５）におい
て、検出振動によってたわむ角部（７）に面取り部
（８）を形成しているため該角部の欠けの発生を押さえ
ることができ、該振動部の欠けによるオフセット振動及
び検出振動の変化を抑制することができる。更に、請求
項２記載の発明では、面取り部（８）を角部（７）の全
体に渡って均一な形状としているため、振動部（４、
５）の振動の均一性を確保することができる。また、請
求項３記載の発明では、面取り部（８）を角部（７）の
一部を面取りしたものとしているため、欠けやすい箇所
のみを面取りすることができる。

【０００９】また、請求項４および請求項５記載の発明
は、音叉型振動子における圧電体により角柱形状に形成
された振動部としてのアーム部（４、５）の長手方向に
沿った角部（７）に、面取り部（８）を形成するもので
あって、請求項４の発明においては、該角部の全体に渡
って均一な形状に面取りを行い、請求項５の発明におい
ては、該角部を部分的に面取りするものであり、各々、
音叉型振動子において、請求項２及び請求項３の発明と
同様の作用効果を奏することができる。

【００１０】ここで、面取り部（８）は、請求項６記載
の発明のように、角部（７）をＲ面取りもしくはＣ面取
りしたものとできる。また、本発明者の検討によれば、
角柱状の振動部における角部の欠けは、その大きさが
０．５ｍｍ以下の範囲が殆どであるため、角部の欠けの
発生を抑えるためには、該面取り部の面取りの大きさ
は、０．５ｍｍ以下であること（請求項７の発明）が好
ましい。また、面取りの大きさが大きすぎると振動子上
に形成する電極の配置スペース等が狭くなる等の問題が
あるため、やはり０．５ｍｍ以下であることが好まし
い。

【００１１】また、面取り部（８）は請求項８記載の発
明のように、角部（７）を研削もしくは研磨することに
より形成することができる。なお、上記した括弧内の符
号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係
を示す一例である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。本実施形態は、例えば、自動車の姿
勢制御やカーナビゲーションシステム等に利用される角
速度センサとして使用される。なお、以下の各図におい
て、便宜上、電極部分にはハッチングを施してあるが断
面を示すものではない。

【００１３】図１は、本実施形態の角速度センサを示す
斜視図である。本角速度センサは、振動子１、振動子１
を支持する基板２、振動子１を駆動し角速度を検出する
ための駆動・検出回路（図示せず）を有した構成となっ
ている。振動子１は、圧電体セラミックや水晶等の圧電
体から形成され、一対の四角柱状のアーム部（本発明で
いう振動部）４、５と、両アーム部４、５の一端を連結
する連結部６からなる音叉形状、いわゆる音叉型振動子
を構成している。

【００１４】なお、本例では、振動子１を形成する圧電
体は、例えば、所定の組成比を有するＰｂＺｒＯ₃−Ｐ
ｂＴｉＯ₃−Ｐｂ（Ｚｎ_1/3Ｎｂ_2/3）Ｏ₃系の材料
と、この材料に対して１〜２ｍｏｌ％含まれるＭｎＯ₂
とからなる圧電材料で形成されている。この振動子１
は、例えば４２アロイ等からなる略エ字型の支持部３を
介して、基板２に固定されている。この基板２には凹部
２ｂが形成されており、そのため、振動子１自身は基板
２に対して平行に浮遊した形となっている。

【００１５】ここで、振動子１において、両アーム部
４、５の長手方向と平行且つ両アーム部４、５の中央に
位置するｚ軸方向に延びる各振動子面を、以下のように
定義する。両アーム部４、５と連結部６とが同一平面を
形成し対向する略コ字形状の一対の面であるＸ１、Ｘ２
面のうち、基板２とは反対側の面をＸ１面、Ｘ１面と対
向する他方の面をＸ２面とする。また、振動子１におい
て、アーム部４、５の長手方向と略直交し且つアーム部
４、５の配列方向と平行なｙ軸と略直交する外周面Ｙ
１、Ｙ２面のうち、アーム部４側をＹ１面、アーム部５
側をＹ２面とする。

【００１６】また、Ｘ１面およびＸ２面と略直交する方
向をｘ軸として、上記ｙ軸およびｚ軸とともに、図１に
示すｘｙｚ直交座標系が構成される。以下、本実施形態
において、このｘｙｚ直交座標を用いて説明する。ま
た、以下、ｘ軸方向というのは、ｘ軸と平行な方向であ
ることを意味する。ｙ軸、ｚ軸方向についても同様であ
る。

【００１７】振動子１の形状の一例を図２を参照して示
す。振動子１は一定の板厚を有しており、中央にスリッ
トが設けられており、両アーム部４、５が形成されてい
る。両アーム部４、５の断面（ｚ軸と直交する面）は、
概略四角形である。ここで、図３は、アーム部４、５に
おけるｚ軸方向と平行な角部７について、ｚ軸と直交す
るアーム部４、５の断面を拡大して示す図であるが、該
角部７には、アーム部４、５の欠けによるオフセット振
動及び検出振動の変化を抑制するために、面取り部８が
形成されている。この面取り部８は、図３（ａ）に示す
様にＲ面取りによるＲ形状のもの、または、図３（ｂ）
に示す様にＣ面取りによる直線形状のものとして形成さ
れる。

【００１８】そして、図３に示す様に、両アーム部４、
５の四隅全てを面取りすることが好ましいが、製造上の
都合、コスト等を考慮し、欠けの最も発生しやすい角部
７のみ、あるいはアーム部４、５長手方向の一部のみで
あっても、その効果は十分得られる。また、面取り部８
の形状は、Ｒ面取りの場合、そのＲ形状がＲ０．５ｍｍ
以下であり、Ｃ面取りの場合、Ｃ０．５ｍｍ以下である
ことが好ましい。

【００１９】また、面取り部８は、アーム部４、５にお
けるｚ軸方向と平行な角部７のうち、振動子１の構成
上、欠けの発生しやすい角部７に形成すればよいが、全
ての角部７に形成すれば、より確実に欠けの発生を抑制
することができる。ところで、振動子１には、駆動およ
び角速度検出のための複数の電極が形成されているが、
次に、その電極構成について説明する。図４は、振動子
１の外周面上に形成された各電極１０〜２４の構成を、
振動子１の前後、左右から見た展開図である。（ａ）は
Ｘ１面、（ｂ）はＸ２面、（ｃ）はＹ１面、（ｄ）はＹ
２面上の電極構成を示すものである。

【００２０】Ｘ１面には、振動子１を駆動するための駆
動電極１０、１１と、駆動状態をモニタし自励発振させ
るための帰還用の参照電極１２、１３と、共通電極１
４、１５と、信号取り出し電極１６、１７とが形成され
ている。一方、Ｙ１、Ｙ２面には、コリオリ力によって
発生する電荷を取出し角速度を検出するための検出電極
１８、１９が形成されている。また、Ｘ２面には、上記
駆動および参照電極１０〜１３および検出電極１８、１
９の基準電位用電極である共通電極２０がほぼ全面に形
成されている。

【００２１】ここで、検出電極１８、１９は、それぞ
れ、Ｙ１、Ｙ２面上の引出し電極２１、２２を介して信
号取り出し電極１６、１７と電気的に導通している。ま
た、共通電極２０は、それぞれ、Ｙ１、Ｙ２面上の引出
し電極２３、２４を介してＸ１面上の共通電極１４、１
５と電気的に導通している。なお、検出電極１８は、ア
ーム部４においてＹ１面と反対の内周面、検出電極１９
は、アーム部５においてＹ２面と反対の内周面にあって
もよい。また、検出電極は、Ｙ１面またはＹ２面のどち
らか一方のみにあってもよい。一方のみの場合、検出電
極がある側のアーム部の検出振動から角速度検出がなさ
れる。

【００２２】また、振動子１は、図１の白抜き矢印に示
すように、Ｘ１、Ｘ２面に略直交するｘ軸方向に分極処
理されている。そして、図１に示すように、上記のＸ１
面上の駆動電極１０、１１、参照電極１２、１３、共通
電極１４、１５、および信号取り出し電極１６、１７
は、基板２に設けられた複数のリード端子Ｐと、導電性
のワイヤ（例えば、アルミニウム（Ａｌ）線）Ｓにて、
結線されている。

【００２３】これらリード端子Ｐは、基板２を貫通して
設けられ、基板２の振動子１とは反対の面（図示せず）
に突出している。各リード端子Ｐの外周には、絶縁ガラ
ス２ａが配置され、リード端子Ｐと基板２との電気絶
縁、及び気密を保つ役割を果している。また、リード端
子Ｐは、基板２の振動子１とは反対の面側にて、上述し
た図示しない駆動・検出回路（外部回路）に、電気的に
接続されている。この駆動・検出回路は、上記した振動
子１への駆動信号（交流電圧）を発生させ振動子１を所
定の駆動周波数で駆動振動させると共に、振動子１の振
動状態から発生する電気信号を駆動周波数で同期検波す
る等の検出処理を行い、図１に示すｚ軸回りの角速度Ω
ｚを検出するように構成されている。

【００２４】また、基板２は、その外周に接着された図
示しないシェル（蓋体）を有し、振動子１はこのシェル
（蓋体）により覆われ、シェルと上記の絶縁ガラス２ａ
によって、振動子１は外部に対して気密となっている。
さらに、基板２には、図示しない取付部が形成されてお
り、本実施形態の角速度センサは、この取付部は、防振
ゴムを介して被測定物（車両等）の適所に、振動子１お
よび基板２が取り付けられるようになっている。この
時、例えば図１に示すｚ軸方向を上下方向として取り付
けられる。

【００２５】以上の構成に基づき、本実施形態の角速度
センサの作動について説明する。上記の図示しない駆動
・検出回路から共通電極１４、１５を介して、共通電極
２０と駆動電極１０および駆動電極１１との間に、それ
ぞれ位相の１８０度異なる交流電圧（駆動信号）を印加
することにより、各アーム部４、５をｙ軸方向に励振
（駆動振動）させる。この時、参照電極１２、１３と共
通電極２０との間を流れる出力電流を検知し、振動状態
をモニタしながらフィードバックを行う。その結果、周
囲温度が変化してもアーム部４、５のｙ軸方向の振幅
（駆動振幅）が一定となるように自励発振制御を行うこ
とができる。

【００２６】上記の駆動振動時に、振動子１に対して、
ｚ軸（検出軸、ヨー軸）回りに角速度Ωｚが入力された
時、いわゆるコリオリ力によりアーム部４、５はたわみ
振動を生じ、ｘ軸方向に角速度Ωｚに比例した検出振動
を発生する。この検出振動によって、検出電極１８、１
９と共通電極２０との間に発生する出力電流を、引出し
電極２１、２２および信号取り出し電極１６、１７を介
して検出して、電圧値（検出信号）に変換することによ
り、ｚ軸回りの角速度Ωｚを検出する。

【００２７】次に、上記振動子１の製造方法について述
べる。出発原料として、ＰｂＯ、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、
ＺｎＯ、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＭｎＣＯ₃を所望量配合し、トロ
ンミルにて２０時間湿式混合する。このスラリーをスプ
レーバッグドライヤにて乾燥し、６５０〜７５０℃にて
２〜５時間焼成することで仮焼体を得る。この粉末をト
ロンミルにて４８時間湿式粉砕し、そのスラリーにバイ
ンダを加えスプレードライヤにて水分を乾燥させ造粒粉
を得る。

【００２８】この造粒粉を金型にて１軸加圧成形し、２
７×２７×３．５ｍｍの成形体を得る。この成形体を１
１５０〜１３００℃にて１〜３時間焼成することにより
焼成体を得る。この焼成体を平面ラップ盤にて所望の厚
さに研削し、高精度スライサにて図２に示した形状の音
叉（音叉ワーク）に加工する。この音叉ワークを、１リ
ットル角ポットが４個付いた遠心バレル機（ノリタケカ
ンパニーリミテド製）にてＲ面取りを行い、面取り部８
を形成する。

【００２９】具体的には、角ポットに研磨用メディア
（アルミナ製φ１ｍｍ〜φ２ｍｍの球状）を１０００ｇ
と水を５００ｇ及び音叉ワークを１００個入れ、１６０
ｒｐｍにて３０分間回転させ、角部７に相当する稜線部
分の面取りを行った。使用するメディアの径・種類、水
分量、回転数、回転時間等も条件により面取りの大きさ
が決定される。本例では、面取り部８のＲ形状が１００
μｍ（０．１ｍｍ）となるように条件設定を行った。

【００３０】また、Ｃ面取りの場合には、一般的な手法
にて研磨盤に、面取り角度が４５°となるように、音叉
ワークにおける角部７に相当する稜線部分を押し付け、
研磨を行う。または、ダイヤモンド砥石が付いたミニド
リルにて該稜線部分を研削しても面取り可能である。こ
の際、該稜線部の全体に渡り、面取りすることも可能で
あるが、欠けの発生しやすい部分のみの面取りとするこ
とも可能である。

【００３１】その後、図４に示したパターンになるよう
に、音叉ワークの表裏面（Ｘ１、Ｘ２面）にＡｇ／Ｐｂ
ペーストを印刷・焼付けし、電極１０〜１７および２０
を形成する。その後、８０〜１５０℃のシリコンオイル
中で、Ｘ１面がプラスになるように２．５ｋＶ／ｍｍの
直流電圧を印加して分極処理を行う。その後、Ｙ１、Ｙ
２面にて、熱硬化型Ａｇペーストを印刷・硬化すること
により、図４に示したパターンの電極１８、１９および
２１〜２４を形成する。この電極１８、１９および２１
〜２４のパターンは角速度センサの検出原理により定め
られるもので、その検出原理の詳細は、従来技術の欄に
述べた特開平８−２１０８６０号公報に開示されてい
る。以上により圧電体セラミックにより形成された音叉
型の振動子１が完成する。

【００３２】続いて、この振動子１を支持部３に接着
し、更に支持部３を基板２に溶接等により固定し、更に
基板２に形成されたリード端子Ｐと各電極１０〜１７を
ワイヤボンディング法を用いてアルミ線にて電気接続さ
せる。そして、リード端子Ｐと外部回路（駆動・検出回
路）と接続し、駆動信号および角速度信号等を入出力す
るようにする。

【００３３】次に、アーム部４、５におけるｚ軸方向と
平行な角部７に、図３に示した様な面取り部８を形成し
た根拠について述べる。例えば、図１に示す様な角速度
センサでは、振動子１を駆動振動させた時に、アーム部
４、５がｙ軸方向に真っ直ぐ振れずにｙ軸方向からずれ
た斜め振動をする場合がある。従来、この斜め振動（不
要振動）の原因は、音叉加工形状（特に音叉長手方向の
面同士の直交度）によるものと考えられていた。

【００３４】しかしながら、本発明者が鋭意検討した結
果、角柱振動部における長手方向の角部の欠けによって
も振動が変化し、あたかも不要振動を発生している状態
になることが判明した。このことは、上記図１に示した
振動子１における角部７の欠け度合と不要振動との関係
を、図５に示す不要振動評価回路を用いて評価した結果
に基づくものである。この回路について述べておく。

【００３５】図５に示す様に、不要振動測定回路は、自
励発振回路４０と検出回路５０とを備える。自励発振回
路４０は振動子１を駆動周波数にて振動させるための回
路であり、振幅制御回路４２、反転回路４４、チャージ
アンプ回路４６及びバッファ回路４８を備え、上記作動
の説明にて述べたように、振動子１を自励発振制御によ
り駆動振動させるようになっている。

【００３６】即ち、自励発振回路４０は、振幅制御回路
４２からの出力（交流電圧）を一方の駆動電極１０に、
その出力を反転回路４４にて反転させた位相差１８０度
の交流電圧を他方の駆動電極１１に、それぞれ印加する
と共に、その電圧印加によって生じる振動子１の振動状
態を、モニタ電極１２、１３に発生する電荷をチャージ
アンプ回路４６にて電圧信号に変換し、更にこの信号を
バッファ回路４８を介して、振幅制御回路４２にフィー
ドバックすることにより、振幅制御回路４２の動作によ
って、バッファ回路４８からの信号レベルが一定となる
ように、振動子１を自励発振させる。

【００３７】検出回路５０は、電流−電圧変換回路５
２、５４及び差動増幅器５６を備え、駆動振動中に振動
子１に発生する不要振動を、各信号取り出し電極１６、
１７からの出力として、各々、電流−電圧変換回路５
２、５４に取り込み、これを差動増幅器５６に入力し、
差分をとり、検出信号としてロックインアンプ６０に入
力するようになっている。

【００３８】この時、振幅制御回路４２への入力信号を
基準信号Ｖｒとして、ロックインアンプ６０に上記検出
信号とともに入力し、ロックインアンプ６０において同
期検波を行い、検出信号の中から、その基準信号Ｖｒに
対して位相差が９０度の直交信号成分Ｖ１（＝Ａｓｉｎ
φ）、基準信号Ｖｒと同位相の信号成分Ｖ２（＝Ａｃｏ
ｓφ）、又は、これらを合成した信号（Ｖout ）を取り
出す。これをもって、振動子１の駆動時における、角速
度が無い状態での不要振動（オフセット電圧）を測定で
きる。

【００３９】このような不要振動評価回路を用い、上記
図１に示した振動子１における角部７の欠け度合と不要
振動との関係を調べた。具体的には、振動子１におい
て、角部７に相当する稜線部分をリュータでトリミング
して、欠けを発生させる。ここで、図６に示す様に、角
部７に対してＣ＝０．２ｍｍの面取りを行う際に、アー
ム部４、５の長手方向の面取り長さを０〜８ｍｍの間で
変えることで、欠け度合としてのトリミング量を、０〜
０．１６ｍｍ³の間で種々変化させる。

【００４０】そして、図６では、実機状態において不要
振動に相当する上記信号成分Ｖ１を、各トリミング量に
対応して測定し、トリミング量が０の場合（欠けが無い
場合）におけるＶ１を０に基準化して、該Ｖ１の変化量
（ｍＶｒｍｓ）を表した。なお、図６では、各欠け度合
（トリミング量）において振動子１の質量や形状を計算
により求め、上記信号成分Ｖ１をシュミレーションする
ことによって得られたＶ１の変化量についても示してあ
る。

【００４１】図６からわかるように、角部７における欠
けは、不要振動を変化させる傾向にあり、センサ特性に
大きく影響することが判明した。また、本発明者の検討
によれば、上記の音叉型振動子の様に角柱状の振動部を
有する振動子を圧電体セラミックで形成した場合、角部
は欠けやすく、その欠けの大きさを詳細調査した結果、
５００μｍ以下の範囲がほとんどであることが判明し
た。

【００４２】このことにより、角部７に０．５ｍｍ以下
の面取りを施したものについて、工程内での欠けの割合
を調査した結果、２００個中、欠け発生は０個であり、
通常の面取りをしないものにおける工程内での欠け発生
率が１〜３％であることと比較すると、面取りによって
欠け発生が抑制される効果を確認できた。角部７の欠け
と面取り部８の形状との関係について考えると、面取り
部８の大きさが大きければ大きいほど欠けに対しては有
利な方向になる。しかし、図１に示すような音叉型振動
子の場合には、角部を構成する振動子の面（例えば、Ｘ
１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２の各面）に形成された電極の間を
導体配線にて引き回して電気的に接続するため、面取り
の大きさが大きすぎると、電極の配置スペース等が確保
しにくくなる等、接続が困難になってくる。

【００４３】本発明者は、このような面取りの大きさに
おける長所、短所を考慮し、適当な面取り部８の大きさ
を求めるべく検討した結果、Ｒ面取りの場合、Ｒ０．５
ｍｍ以下であり、Ｃ面取りの場合、Ｃ０．５ｍｍ以下で
あることが適当であることを見出した。また、面取り部
８の形状は、ｙ軸方向及びｘ軸方向への振動振れを考慮
すると、ｚ軸と直交するアーム部４、５の断面内におい
て稜線の頂点を中心としたＲ形状が最も良い。また、Ｒ
形状の中心が稜線の中心を外れた場合でも、その形状が
１つの音叉内で長手方向に（つまり角部７の全体に渡っ
て）均一な形状となっていることが好ましい。

【００４４】また、Ｃ面取りの場合も同様で、稜線を中
心とした４５°の角度にて面取りするのが理想である
が、１つの音叉内で長手方向に均一な形状となっている
ことが好ましい。つまり、音叉の振動が１つの音叉（振
動子１）内で不均一にならない形状であることが必要用
件となる。つまり、面取り部８が１つの音叉内で長手方
向に不均一な形状であると、１つの角部７内で異なる欠
け度合が存在するのと同じ状態となり、図６に示す様に
不要振動の変化量が一定化にくく、振動子１の振動が不
均一となりやすい。

【００４５】また、Ｃ面取り、Ｒ面取りいずれにおいて
も、欠けの発生しやすい一部の稜線のみに面取りを施し
ても、所望の効果を得られることは言うまでもない。以
上が、本実施形態において、角部７に面取り部８を形成
した根拠である。そして、本実施形態によれば、角柱状
の振動部であるアーム部４、５において、検出振動によ
ってたわむ角部７に、角部７の全体に渡って均一な形状
となるよう、または角部７の一部に、面取り部８を形成
することによって、欠けの発生を押さえ、且つ、振動の
均一性を確保することができるのである。

【００４６】（他の実施形態）なお、上記音叉形状をな
す振動子１においては、各電極の配置構成、形状等は適
宜設計変更してよいことは勿論である。また、振動子１
は上記音叉形状に形状限定されるものではない。例え
ば、一本の角柱アーム部（振動部）からなるものでも良
い。また、例えば、一対のアーム部と該各アーム部の一
端を互いに連結する連結部とからなる二組の音叉部を、
各音叉部の連結部を共通にして一体化することにより櫛
形又はＨ字形に形成された形状でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る角速度センサの構成を
示す斜視図である。

【図２】図１の振動子の形状を示す説明図である。

【図３】上記実施形態における面取り部の詳細形状を示
す断面図である。

【図４】図１の振動子の外周面上に形成された各電極の
構成を、振動子の前後、左右から見た展開図である。

【図５】不要振動の測定方法を示す説明図である。

【図６】トリミング量と不要振動Ｖ１との関係を表すグ
ラフである。

【符号の説明】

１…振動子、４、５…アーム部、６…連結部、７…角
部、８…面取り部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電体により角柱形状に形成された振動
部（４、５）を備え、前記振動部の長手方向と略直交す
るｙ軸方向へ前記振動部を励振させるとともに、前記ｙ
軸及び前記振動部の長手方向に平行なｚ軸と直交するｘ
軸方向へ生じる前記振動部の振動状態に基づいて、前記
ｚ軸回りの角速度を検出するようにした角速度センサに
おいて、前記振動部の長手方向に沿った角部（７）には、該角部
を面取りすることにより形成された面取り部（８）が設
けられていることを特徴とする角速度センサ。
【請求項２】前記面取り部（８）は、前記角部（７）
の全体に渡って均一な形状に面取りされたものであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の角速度センサ。
【請求項３】前記面取り部（８）は、前記角部（７）
の一部を面取りしたものであることを特徴とする請求項
１に記載の角速度センサ。
【請求項４】角柱状に形成された一対のアーム部
（４、５）とこれら各アーム部を連結する連結部（６）
とにより音叉形状に形成された圧電体からなる振動子
（１）を備え、前記両アーム部の配列方向と平行なｙ軸方向へ前記アー
ム部を励振させるとともに、前記ｙ軸および前記アーム
部の長手方向に平行なｚ軸と直交するｘ軸方向へ生じる
前記アーム部の振動状態に基づいて、前記ｚ軸回りの角
速度を検出するようにした角速度センサにおいて、前記アーム部の長手方向に沿った角部（７）には、該角
部の全体に渡って均一な形状に面取りされた面取り部
（８）が形成されていることを特徴とする角速度セン
サ。
【請求項５】角柱状に形成された一対のアーム部
（４、５）とこれら各アーム部を連結する連結部（６）
とにより音叉形状に形成された圧電体からなる振動子
（１）を備え、前記両アーム部の配列方向と平行なｙ軸方向へ前記アー
ム部を励振させるとともに、前記ｙ軸および前記アーム
部の長手方向に平行なｚ軸と直交するｘ軸方向へ生じる
前記アーム部の振動状態に基づいて、前記ｚ軸回りの角
速度を検出するようにした角速度センサにおいて、前記アーム部の長手方向に沿った角部（７）には、該角
部を部分的に面取りした面取り部（８）が形成されてい
ることを特徴とする角速度センサ。
【請求項６】前記面取り部（８）は、前記角部（７）
がＲ面取りもしくはＣ面取りされたものであることを特
徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の角速
度センサ。
【請求項７】前記面取り部（８）は、その面取りの大
きさが０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６
に記載の角速度センサ。
【請求項８】請求項１ないし７に記載の角速度センサ
を製造する方法であって、前記角部（７）を研削もしくは研磨することにより前記
面取り部（８）を形成することを特徴とする角速度セン
サの製造方法。