JP2001012955A

JP2001012955A - 振動型ジャイロスコープ

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Publication number: JP2001012955A
Application number: JP11188563A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Osugi; 幸久大杉; Yuji Fujiwara; 雄二藤原
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-19
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: JP4364349B2

Abstract

(57)【要約】【課題】振動子を支持部材へと接着した場合に、振動型
ジャイロスコープの環境温度が変化した場合にも、振動
子の検出振動のＱ値の変動を抑制し、振動型ジャイロス
コープの温度特性を減少させること。【解決手段】振動型ジャイロスコープは、振動子３０、
振動子３０を支持する支持部材３１、３１Ａ、３１Ｂ、
３２、３３、および支持部材と振動子との間に介在し、
振動子を支持部材へと接着する接着剤部２０を備えてい
る。振動子に駆動振動を与えたときに回転角速度に応じ
て振動子に励起される検出振動から回転角速度を求め
る。接着剤部２０を形成する接着剤のｔａｎδが、振動
型ジャイロスコープの使用温度範囲内において０．１以
下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動型ジャイロス
コープに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転系内の回転角速度を検出するための
角速度センサとして、圧電体を用いた振動型ジャイロス
コープが、航空機や船舶、宇宙衛星などの位置の確認用
として利用されてきた。最近では、民生用の分野として
カーナビゲーションや、ＶＴＲやスチルカメラの手振れ
の検出などに使用されている。

【０００３】このような圧電振動型ジャイロスコープ
は、振動している物体に角速度が加わると、その振動と
直角方向にコリオリ力が生じることを利用している。そ
して、その原理は力学的モデルで解析される（例えば、
「弾性波素子技術ハンドブック」、オーム社、第４９１
〜４９７頁）。そして、圧電型振動ジャイロスコープと
しては、これまでに種々のものが提案されている。例え
ば、スペリー音叉型ジャイロスコープ、ワトソン音叉型
ジャイロスコープ、正三角柱型音片ジャイロスコープ、
円筒型音片ジャイロスコープ等が知られている。

【０００４】最近、自動車の車体回転速度フィードバッ
ク式の車両制御方法に用いる回転速度センサーに、振動
型ジャイロスコープを使用することが検討されている。
こうしたシステムにおいては、操舵輪の方向自身は、ハ
ンドルの回転角度によって検出する。これと同時に、実
際に車体が回転している回転速度を振動ジャイロスコー
プによって検出する。そして、操舵輪の方向と実際の車
体の回転速度を比較して差を求め、この差に基づいて車
輪トルク、操舵角に補正を加えることによって、安定し
た車体制御を実現する。

【０００５】一方、こうした振動子は、振動型ジャイロ
スコープの所定の容器内に収容し、固定基板などの固定
部材に対して固定することによって、車体へと取り付け
可能とする必要がある。この場合には、通常、振動子を
基板に対して接着し、固定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、車体制御シス
テムにおいては、振動型ジャイロスコープおよびその振
動子は、幅広い環境温度、即ち高温と低温とにさらされ
る。このような使用温度範囲は、通常は−４０℃−＋８
０℃の範囲にわたっており、一層厳しい仕様では更に広
い温度範囲にわたる場合もある。特に、振動子を圧電性
単結晶によって形成した場合には、圧電性単結晶の有す
る温度特性の影響がある。本発明者は、こうした振動子
それ自体の有する温度特性をできる限り除去したが、振
動子を基板に接着し、−４０℃−＋８０℃の温度範囲
で、駆動振動の共振尖鋭度（Ｑ値）を測定すると、やは
りＱ値に大きな変動が見得られた。即ち、室温の近傍で
はほぼ一定のＱ値を示していた場合であっても、環境温
度が高温側あるいは低温側へと大きく変動すると、Ｑ値
も大きく変動することがあった。

【０００７】本発明の課題は、振動子を支持部材へと接
着した場合に、振動型ジャイロスコープの環境温度が変
化した場合にも、振動子の駆動振動のＱ値の変動を抑制
し、振動型ジャイロスコープの温度特性を減少させるこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転角速度を
所定温度範囲内で検出するための振動型ジャイロスコー
プであって、振動子、振動子を支持する支持部材、およ
び支持部材と振動子との間に介在し、振動子を支持部材
へと接着する接着剤部を備えており、振動子に駆動振動
を与えたときに回転角速度に応じて振動子に励起される
検出振動から回転角速度を求めるように構成されてお
り、接着剤部を形成する接着剤の弾性率ｔａｎδが所定
温度範囲内において０．１以下であることを特徴とす
る。

【０００９】本発明者は、前記の環境温度変化に伴う振
動子の駆動振動のＱ値の変動の原因を探索していたが、
その過程で、接着剤のｔａｎδを、目的とする使用温度
範囲において０．１以下とすることによって、使用温度
範囲の全体においてＱ値を大きくでき、かつその変動を
最小限とできることを見いだし、本発明に到達した。

【００１０】接着剤のｔａｎδは、使用温度範囲（通常
−４０℃−＋８０℃、特に好ましくは−４０℃−＋８５
℃）の全体においてＱ値を大きくでき、かつその変動を
小さくするという観点から、０．０３以下が更に好まし
い。また、ｔａｎδの下限は特になく、０．００であっ
てもよい。

【００１１】使用温度範囲内における接着剤のｔａｎδ
の最大値と最小値との差は、０．０３以下であることが
好ましい。

【００１２】また、振動子の駆動振動のＱ値を更に一定
にするという観点から、接着剤の比重は１．１以下とす
ることが特に好ましい。このように接着剤の比重を１．
０に近づけるためには、接着剤中の充填剤（フィラー）
の含有量を７重量％以下とすることが好ましい。

【００１３】接着剤の種類は限定されず、シリコーンＲ
ＴＶゴム、シリコーンゲル、シリコーン樹脂、エチレン
プロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴムなどの合成
ゴム、テフロン、四フッ化エチレン樹脂などのフッ素樹
脂、塩化ビニール、ナイロン、ポリエチレンなどがあ
る。

【００１４】接着剤の動的弾性率は１０² −１０¹⁰Ｐａ
が好ましく、動的損失は１０¹ −１０⁸ Ｐａが好まし
い。接着剤の厚さは、動的粘弾性の大きさにほぼ反比例
するように調整できる。

【００１５】接着剤は、振動型ジャイロスコープの使用
温度範囲において、動的粘弾性変化の小さい粘弾性体で
あることが好ましく、使用温度範囲における動的粘弾性
の変化率が３倍以内であることが望ましい。

【００１６】接着剤部の形成方法は限定されない。例え
ば、未硬化の液状原料を、接着箇所に塗布、ポッティン
グ、スプレー塗布することで、塗布膜を形成できる。例
えば、脱アルコール型、脱アセトン型、脱オキシム型、
脱酢酸型、付加反応型などの種々のシリコーン接着剤
を、ディスペンサーによって接着箇所にポッティング
し、付着させることができる。液状原料を接着箇所に塗
布またはポッティングする場合には、液状原料の粘性を
１００Ｐａ・ｓ以下とすることによって、液状原料の付
着面積を容易に広くでき、かつ塗布膜の厚さを均一にで
きる。また、高分子材料からなるシートや平板状成形体
を、接着箇所に接着、粘着することができる。

【００１７】接着剤の固化方法は限定されず、２液混合
による付加反応型接着剤、加熱による付加反応型接着
剤、脱アルコール型接着剤を例示できる。

【００１８】支持部材と振動子との間に介在する接着剤
部の厚さは、振動子を確実に固定するという観点からは
０．０５ｍｍ以上とすることが好ましく、０．１ｍｍ以
上とすることが更に好ましい。支持部材と振動子との間
に介在する接着剤部の厚さは、使用温度範囲の全体にわ
たって振動子のＱ値の変化を一層少なくし、また検出振
動の感度を向上させるという観点から、１ｍｍ以下とす
ることが好ましく、０．４ｍｍ以下とすることが更に好
ましい。

【００１９】振動子のうち駆動振動の振幅が最も小さい
領域で振動子を支持することが好ましい。これによっ
て、検出振動片における検出振動の共振尖鋭度（Ｑ値）
が向上し、感度を上昇させえる。

【００２０】また、好ましい態様として、振動子の支持
を、検出振動が最も小さい領域と駆動振動が最も小さい
領域とが重なる重複領域で行うと、駆動振動だけでなく
検出振動のＱ値も高くなり、さらに感度を上昇させるこ
とができる。

【００２１】有限要素法による固有モード解析によっ
て、振動子における検出振動または駆動振動の振幅の、
振動子における検出振動または駆動振動の最大振幅に対
する比率を算出し、振動子の各点における前記比率の分
布から、検出振動または駆動振動が最も小さい領域を検
出できる。

【００２２】検出振動または駆動振動の最も小さい領域
とは、他に一層小さい領域が見当たらないような一つま
たは複数の領域を示す。好ましくは、検出振動時または
駆動振動時の振動振幅が、振動子における最大振動振幅
点の１０００分の２以下であり、特に好ましくは１００
０分の１以下である。

【００２３】特に好適な態様においては、駆動振動と検
出振動とが振動子の面内振動である。

【００２４】特に好適な態様においては、振動子が、振
動子の重心（振動子が振動していないときの重心）ＧＯ
の近傍領域内で支持されている。これによって、振動子
の外部から加わる振動や加速度による振動子の歪みが振
動状態に及ぼす影響を、軽減することができる。

【００２５】駆動振動の振幅は、検出振動の振幅よりも
はるかに大きいので、駆動振動から検出振動への影響を
小さくすることが重要である。このため、好適な態様に
おいては、振動子が、振動子の駆動振動の重心ＧＤの近
傍領域内で支持されている。これによって、駆動振動に
よる検出振動への影響を最小限とすることができる。

【００２６】「振動子が、振動子の重心ＧＯまたは駆動
振動の重心ＧＤの近傍領域内で支持されている」とは、
実質的に重心ＧＯ、ＧＤ上で支持されていてもよいが、
重心ＧＯ、ＧＤから直径１ｍｍの円内で支持されている
場合を含む。

【００２７】振動子の表面と支持部材の表面との間に接
着剤層を介在させ、この接着剤層によって振動子を接着
できる。しかし、振動子に支持孔を形成し、この支持孔
の中に支持部材の固定部を挿入し、支持孔の内壁面と固
定部との間に接着剤層を介在させ、これによって振動子
を支持できる。また、前記の両方を同時に行うこともで
きる。

【００２８】支持部材の固定部の形状は限定されない
が、突起または棒状であることことが好ましい。支持孔
は、いわゆる盲孔でも良いが、貫通孔であることが最も
好ましい。支持孔が盲孔である場合には、盲孔が振動子
の厚さの１／２以上の深さを有することが好ましい。こ
れは、振動子の内部の方が、検出振動が最も小さい領域
が、振動子の表面よりも広いからである。

【００２９】好適な態様においては、振動子に複数の支
持孔を設け、複数の支持孔で前述のように振動子を支持
する。これによって、振動子に対して外部振動が加わっ
たときに、この外部振動による擾乱の影響を著しく低減
できる。

【００３０】この態様においては、振動子の重心から見
て点対称の位置にある複数の支持孔で、振動子を支持す
ることが好ましい。これによって、外部振動による擾乱
の影響が一層減衰する。

【００３１】また、振動子のうち検出振動が最も小さい
領域を囲むように複数の支持孔を設けることができる。
この場合には、振動子の重心から見て点対称の位置にあ
る複数の支持孔で、振動子を支持することが特に好まし
い。

【００３２】振動子の材質としては、恒弾性金属の他、
圧電セラミックスや圧電性単結晶を用いることが好まし
く、その中でも水晶、ＬｉＴａＯ₃ 単結晶、ＬｉＮｂＯ
₃ 単結晶などの圧電性単結晶を用いることがさらに好ま
しい。これは、単結晶自体の高いＱ値を、効果的に適用
できるためである。

【００３３】また、本発明は、下記のタイプの横置き型
の振動型ジャイロスコープに対して、特に好適に適用で
きる。

【００３４】この振動子は、所定の回転軸を中心として
回転させるための振動子であって、この振動子が少なく
とも複数の振動系を備えており、これら複数の振動系が
回転軸に対して交差する所定面内に延びるように形成さ
れており、振動系が、振動系の振動の重心が振動子の重
心から見て所定面内で径方向に振動する径方向振動成分
を含む第一の振動系と、振動系の振動の重心が振動子の
重心から見て所定面内で周方向に振動する周方向振動成
分を含む第二の振動系とを備えている。

【００３５】なお、周方向に振動する振動成分とは、重
心ＧＯから見て所定面内で円周方向に振動する振動成分
のことを指している。径方向に振動する成分とは、重心
ＧＯからみて所定面内で円の直径方向に振動する振動成
分のことを指しており、つまり、重心ＧＯに対して遠ざ
かる方向と近づく方向とに対して交互に振動する成分の
ことを言う。

【００３６】前記した第一の振動系と第二の振動系と
は、すべて何らかの形で連結され、所定面内に延びる振
動子を形成している。こうした振動子を、回転軸Ｚを中
心として矢印ωのように回転させることで、回転角速度
の検出を行える。

【００３７】図１は、この態様に係る圧電単結晶製の振
動子１を備えた振動型ジャイロスコープを、概略的に示
す平面図である。基部８は、振動子の重心ＧＯを中心と
して、４回対称の正方形をしている。基部８の周縁部８
ａから、四方に向かって放射状に、二つの駆動振動系９
Ａ、９Ｂ（本例では第一の振動系）と検出振動系１０
Ａ、１０Ｂ（本例では第二の振動系）とが突出してお
り、各振動系は互いに分離されている。駆動振動系９Ａ
と９Ｂとは、重心ＧＯを中心として２回対称であり、検
出振動系１０Ａと１０Ｂとは、重心ＧＯを中心として２
回対称である。

【００３８】駆動振動系９Ａ、９Ｂは、基部８の周縁部
８ａから突出する支持部２Ａ、２Ｂと、支持部２Ａ、２
Ｂの先端２ｂ側から支持部に直交する方向に延びる屈曲
振動片３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを備えている。各屈曲振
動片には、それぞれ駆動電極４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄが
設けられている。検出振動系１０Ａ、１０Ｂは、細長い
周方向屈曲振動片からなり、各屈曲振動片には検出電極
５Ａ、５Ｂが設けられている。

【００３９】本発明者は、図１の振動子について、駆動
振動および検出振動モードが振動子の全体に及ぼす影響
を調べるため、有限要素法による固有モード解析を実施
した。そして、振動子を水晶によって作製し、振動子の
各点の振動の振幅を、最大振動振幅点に対する比率の分
布として求めた。

【００４０】図２には、振動子の各点の駆動振動モード
（図１における矢印Ａの方向）における最大振動時の振
幅の相対比率を示し、図３には、振動子の各点の検出振
動モード（図１における矢印Ｂの方向）における最大振
動時の振幅の相対比率を示している。図２の駆動モード
においては、各屈曲振動片が、支持部２Ａ、２Ｂの先端
部分２ｂ付近を中心として屈曲振動している。図３の検
出モードにおいては、支持部２Ａ、２Ｂが、固定部２ａ
を中心として周方向に屈曲振動し、これに対応して、検
出振動系の屈曲振動片１０Ａ、１０Ｂが屈曲振動してい
る。

【００４１】図２および図３において、それぞれ色の異
なる領域は、各別に異なる最大振動振幅点との比率の領
域を示す。橙色の部分が、振幅が最小の領域となる。

【００４２】図２によると、各支持部２Ａ、２Ｂの基部
８に対する固定部２ａの近辺では、各駆動振動系の振動
に伴って引っ張り応力が加わり、変形が見られる。しか
し、この変形の影響は、各駆動振動系９Ａと９Ｂとが２
回対称の位置に配置されていることから、基部内におい
て互いに相殺し合う。このため、基部の中心付近、そし
て駆動振動系に挟まれた検出振動系１０Ａ、１０Ｂにお
いては、駆動振動による影響が見られなくなっている。

【００４３】図３によると、各駆動振動系９Ａと９Ｂと
から基部に加わる影響が相殺し合っている。しかも、各
検出振動系１０Ａ、１０Ｂから基部に加わる影響も、各
検出振動系が２回対称の位置に配置されていることか
ら、基部内において互いに相殺し合う。この結果、基部
の中心付近６Ａ（図１および図３参照）においては、検
出振動による影響が見られなくなっている。

【００４４】本例においては、図１−図３におけるよう
に、駆動振動が最も小さい領域内に、振動子の重心ＧＯ
が位置している。また、検出振動が最も小さい領域内
に、振動子の重心ＧＯが位置しており、重複領域内に、
支持孔７Ａを設ける。

【００４５】検出振動の振幅が最小の領域６Ａ内におい
て、本発明に従って振動子１を支持し、固定し、および
／または、支持孔７Ａにおいて振動子１を支持し、固定
する。

【００４６】図４は、他の実施形態に係る振動子１１を
概略的に示す平面図である。駆動振動系９Ａ、９Ｂ、検
出振動系１０Ａ、１０Ｂおよびこれらの動作について
は、図１に示したものと同様である。この基部１３の検
出振動系側の２片の周縁１３ａから枠部１２Ａ、１２Ｂ
が延びており、各枠部の中に各検出振動系が包囲されて
いる。各枠部は、それぞれ、各検出振動系と平行に延び
る接続部分１２ａと、振動子の支持、固定を必要に応じ
て行うための支持枠１２ｂとを備えている。枠部１２
Ａ、１２Ｂの中で、駆動振動時および検出振動時の振幅
が最小の領域を支持、固定する。

【００４７】こうした形態の振動子では、その駆動振動
においては、各支持部２Ａ、２Ｂの基部１３に対する固
定部２ａの近辺では、各駆動振動系の振動に伴って引っ
張り応力が加わり、変形が見られる。この影響は、枠部
の接続部分１２ａにおいても若干見られる。しかし、こ
れらの影響は相殺し合うために、基部の中心付近、駆動
振動系の各屈曲振動片および枠部の支持枠１２ｂにおい
ては、駆動振動による影響が見られなくなっている。

【００４８】この振動子の検出振動においては、各駆動
振動系、各検出振動系から基部１３に加わる影響は互い
に相殺し合い、この結果、基部１３の中心付近６Ａにお
いては、検出振動による影響が見られなくなっている。
また、本例においては、駆動振動時の振動子の微小変位
部分内に、振動子の重心ＧＯと駆動振動系の全体の重心
ＧＤとが位置している。また、検出振動時の振動子の微
小変位部分６Ａ内に、振動子の重心ＧＯと駆動振動系の
全体の重心ＧＤとが位置している。

【００４９】検出振動の振幅が最小の領域６Ａ内におい
て、本発明に従って振動子１１を支持し、固定し、およ
び／または、支持孔７Ａ（図示せず）において振動子１
１を支持し、固定する。また、支持枠１２ｂ内の領域６
Ｂも振幅が最小となるので、この領域６Ｂ内において、
本発明に従って振動子１１を支持し、固定できる。ま
た、領域６Ｂ内に、図示しない支持孔を形成し、この支
持孔において振動子１１を支持し、固定できる。

【００５０】振動子の固定は、例えば図５、図６に示す
ようにして行う。支持台２２の上には、スペーサー２
８、制御部２９および支持部材２３が載置されている。
スペーサー２８の上に振動子３０が載置されており、振
動子３０の支持孔２７に、支持部材２３の突起２３ａが
挿入されている。支持孔２７の内壁面と突起２３ａとの
隙間は、接着剤２０によって充填されている。制御部２
９の上には所定のワイヤー２６が接続されており、ワイ
ヤー２６が振動子３０上の所定の電極パターンに接続さ
れている。また、固定台２４から固定治具２５が突出し
ており、固定治具２５によって振動子３０がスペーサー
上の所定箇所に機械的に固定されている。

【００５１】振動子に支持孔を設けた場合の具体的支持
形態を中心として、図７を参照しつつ更に述べる。

【００５２】図７（ａ）においては、支持部材の突起３
１を支持孔２７の下方に配置し、振動子の表面と突起３
１とを、接着剤層２０を介して接合する。図７（ｂ）に
おいては、振動子の支持孔２７を挟むように、振動子の
上下に突起３１Ａ、３１Ｂを設置し、支持孔２７の中に
接着剤２０を充填し、かつ振動子３０と突起３１Ａおよ
び突起３１Ｂとの間に接着剤２０を充填する。

【００５３】また、図７（ｃ）に示すように、支持部材
３２の突起３２ａを支持孔２７中に挿入し、挿通し、支
持部材３２の端面と振動子３０との間、および突起３２
ａと支持孔２７の内壁面との間に、接着剤層２０を形成
する。また、図７（ｄ）においては、図７（ｂ）と同様
に、突起３２の方にピン３２ａを設け、他方の突起３３
の方に孔３３ａを設け、突起３２と３３とを、振動子３
０の支持孔２７を挟むように上下に配置し、ピン３２ａ
を支持孔２７に挿入し、貫通させ、更に突起３３の孔３
３ａに挿入する。そして、突起３２および３３の各端面
と振動子３０との間、および支持部材３２ａと支持孔２
７の内壁面との間に、接着剤２０を充填する。

【００５４】接着剤部を設ける際には、一液型または二
液型の接着剤を所定箇所に塗布、印刷等の方法によって
充填し、硬化させる。また、図７（ａ）に示すような平
坦な接着剤層を形成する場合には、予め接着剤層の成形
用の型の中に、一液型または二液型などの液状の接着剤
を充填することによって平板形状の接着剤層を形成し、
この接着剤層を、振動子と支持部材との間に挟み、この
状態で接着剤層を更に硬化させることができる。この場
合には、図７（ａ）において、支持品２７はなくともよ
い。こうした成形方法を採用することによって、接着剤
層の厚さおよび平面的形状を一定に保持することができ
る。振動子の検出振動の振幅は一般に微小であり、振動
子に対して直接に接触する接着剤層の形状および物性に
よって大きく影響を受ける。従って、振動型ジャイロス
コープの各製品ごとの特性の変動を最小限にするために
は、接着剤層の硬化後の材質だけでなく、接着剤層の寸
法を一定にすることが、振動型ジャイロスコープの製品
の歩留りを向上させる上で重要である。この観点から見
て、前記の成形方法はきわめて有益である。

【００５５】振動子と支持部材との間にほぼ一定厚さの
接着剤層を介在させる場合には、振動子の固定強度を向
上させ、振動型ジャイロスコープに対して外部から加わ
る外乱の影響を最小限とするという観点からは、接着剤
層の面積を２ｍｍ ² 以上とすることが好ましい。検出振
動のＱ値を大きくするという観点からは、接着剤層の面
積を１０ｍｍ² 以下とすることが好ましい。

【００５６】以下、具体的な実験結果について述べる。

【００５７】図１に示す振動型ジャイロスコープを作製
した。具体的には、厚さ０．３ｍｍの水晶のＺ板のウエ
ハーに、スパッタ法によって、所定位置に、厚さ２００
オングストロームのクロム膜と、厚さ５０００オングス
トロームの金膜とを形成した。ウエハーの両面にレジス
トをコーティングした。

【００５８】このウエハーを、ヨウ素とヨウ化カリウム
との水溶液に浸漬し、余分な金膜をエッチングによって
除去し、更に硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸との
水溶液にウエハーを浸漬し、余分なクロム膜をエッチン
グして除去した。温度８０℃の重フッ化アンモニウムに
２０時間ウエハーを浸漬し、ウエハーをエッチングし、
振動子の外形を形成した。メタルマスクを使用して、厚
さ２０００オングストロームのアルミニウム膜を電極膜
として形成した。

【００５９】得られた振動子の基部８の寸法は６．０ｍ
ｍ×６．０ｍｍであり、各検出振動片１０Ａ、１０Ｂの
寸法は、幅１．０ｍｍ×長さ６．０ｍｍであった。検出
電極５Ａ、５Ｂの寸法は、幅０．６ｍｍ×長さ２．８ｍ
ｍであり、検出振動片１０Ａ、１０Ｂの付け根から１．
２−４．０ｍｍの位置に形成されていた。

【００６０】図７（ｃ）に示すように、振動子１の中央
部に０．７５ｍｍ×０．７５ｍｍの正方形の支持孔７Ａ
（図７では２７）を形成し、金属製の支持部材（突起）
３２の先端の直径０．６ｍｍの金属ピン３２ａを支持孔
７Ａに通し、金属ピン３２ａに対して振動子１を接着し
た。この際には、表１に示す各接着剤を使用した。

【００６１】

【表１】

【００６２】各接着剤の−４０℃−＋８０℃におけるｔ
ａｎδの最大値、ｔａｎδの最小値、および動的弾性率
の最大値と最小値との比率を、表２に示す。また、各振
動型ジャイロスコープについて、駆動電極間および検出
電極間の各々について、インピーダンスアナライザを用
いて、電気インピーダンスの周波数変化を測定し、共振
先鋭度（Ｑ値）を見積もり、表２に示す。

【００６３】

【表２】

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、振動子を支持部材へと接着した場合に、振動
型ジャイロスコープの環境温度が大きく変化した場合に
も、振動子の検出振動のＱ値の変動を抑制し、振動型ジ
ャイロスコープの温度特性を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を特に好適に適用できる振動子１の動作
を説明するための、概略的正面図である。

【図２】図１の振動子の駆動振動モードについて、有限
要素法による固有モード解析の結果の一例を示す図であ
る。

【図３】図１の振動子の検出振動モードについて、有限
要素法による固有モード解析の結果の一例を示す図であ
る。

【図４】本発明を適用できる他の振動子１１の動作を説
明するための、概略的正面図である。

【図５】振動子の支持および固定装置の一例を概略的に
示す断面図である。

【図６】図５の支持および固定装置を示す斜視図であ
る。

【図７】（ａ）−（ｄ）は、接着剤２０を使用して振動
子を支持手段に接合し、支持する態様を示す要部断面図
である。

【符号の説明】

１、１１、３０振動子，３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ駆
動振動片，４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ駆動電極，５Ａ、
５Ｂ検出電極，６Ａ駆動振動の振幅および検出振動
の振幅が最小の領域，７Ａ、２７支持孔，９Ａ、９Ｂ
駆動振動系，１０Ａ、１０Ｂ検出振動系，２０接着
剤部，２３、３１、３１Ａ、３１Ｂ、３２、３３支持
部材，Ａ駆動振動，Ｂ検出振動

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転角速度を所定温度範囲内で検出するた
めの振動型ジャイロスコープであって、振動子、この振動子を支持する支持部材、およびこの支
持部材と前記振動子との間に介在し、この振動子を前記
支持部材へと接着する接着剤部を備えており、振動子に
駆動振動を与えたときに前記回転角速度に応じて前記振
動子に励起される検出振動から前記回転角速度を求める
ように構成されており、前記接着剤部を形成する接着剤
のｔａｎδが前記所定温度範囲内において０．１以下で
あることを特徴とする、振動型ジャイロスコープ。
【請求項２】前記接着剤がシリコーンゴムであることを
特徴とする、請求項１記載の振動型ジャイロスコープ。
【請求項３】前記接着剤の比重が１．１以下であること
を特徴とする、請求項１または２記載の振動型ジャイロ
スコープ。
【請求項４】前記振動子のうち前記検出振動の振幅が最
も小さい領域で前記振動子が支持されていることを特徴
とする、請求項１−３のいずれか一つの請求項に記載の
振動型ジャイロスコープ。
【請求項５】前記振動子が、前記検出振動の振幅が最も
小さい領域と、前記駆動振動の振幅が最も小さい領域と
が重なる重複領域で支持されていることを特徴とする、
請求項４記載の振動型ジャイロスコープ。
【請求項６】前記振動子が、前記振動子の重心の近傍領
域内で支持されていることを特徴とする、請求項１−５
のいずれか一つの請求項に記載の振動型ジャイロスコー
プ。
【請求項７】前記振動子が圧電性単結晶からなることを
特徴とする、請求項１−６のいずれか一つの請求項に記
載の振動型ジャイロスコープ。