JP2001153662A - 圧電センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、２つの振動モードの共振周波数を
一致させることができ、また、各振動モードでの振動状
態を均一化できる圧電センサを提供する。 【解決手段】円板状圧電セラミック基板１０の上面の外
周側に振動駆動電極１１〜１４を、内周側に振動検出電
極１５〜１８を夫々配置するとともに、圧電セラミック
基板１０の下面の中央部に錘部材３を配置して、異なる
２つの振動モードを利用し、角速度の変化によるコリオ
リ力を検出する圧電センサである。前記錘部材３の下端
面の複数箇所に、重量微調整のための凹部または付加突
起部３１、３２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は角速度を検出する圧
電センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧電センサは、姿勢制御、位
置制御に必要な角速度を検出するものであり、例えばビ
デオカメラの手ぶれ防止や自動車のナビゲーションに多
用されている。そして、機器の小型化、多機能化に伴
い、圧電センサについても小型化、高性能化が希求され
ている。

【０００３】１つのセンサで、２つの軸方向の角速度を
検出できるものが望まている。この要望に応えるものと
して、角速度（基本振動に対して発生するコリオリ力）
により基本振動動作の圧電素子に発生する歪みを測定し
て、角速度の変化を求めるセンサが既に提案されてい
る。

【０００４】図９は従来の圧電センサの断面構造図であ
り、図１０はその平面図である。

【０００５】圧電振動体１００は、円板状の圧電セラミ
ック基板１１０と該圧電セラミック基板１１０上にに形
成された８つの電極１１１〜１１８とから構成されてい
る。

【０００６】電極１１１〜１１８は、図１０に示すよう
に、圧電セラミック基板１１０の内周側領域と外周側領
域に分割され、さらに、圧電セラミック基板１１０の中
心で直交する２軸の正負方向にそれぞれ分かれて配置さ
れている。

【０００７】例えば、内周側領域の４つの電極は、振動
検出電極１１５〜１１８であり、外周側領域の側の４つ
の電極は振動駆動電極１１１〜１１４である。各電極１
１１〜１１８は、例えば信号側櫛型電極とグランド側櫛
型電極とが円周方向に沿って延び、且つ両櫛型電極が噛
み合うように構成となっている。また、圧電セラミック
基板１１０は、素子表面で放射方向に分極処理が施され
ている。

【０００８】さらに、圧電振動体１００の下部の中央に
は、円柱状の錘部材１０３が貼着されており、また、圧
電振動体１００の周辺部には、円筒状固定部材１０２が
接合されている。

【０００９】このような圧電センサにおいて、振動駆動
電極１１１〜１１４に駆動信号を供給すると、圧電素子
振動体１００に厚み撓み振動が発生し、錘部材１０３が
縦振動を起こす（基本縦振動モード）。そして、基本縦
振動が発生している状態で圧電センサ１００に角速度が
生じると、これによって、コリオリ力が発生する。この
コリオリ力は、縦振動の錘部材１０３に横方向の振動を
加えるように働き（横振動モード）、その結果、圧電振
動体１００に歪みを発生させる。この歪を各々の振動検
出電極部１１５〜１１８より検出する。尚、振動検出電
極部１１５〜１１８より検出された各々の電荷の強弱を
外部検出回路によって解析することにより、簡単に角速
度の大きさ及びその方向を検出する。

【００１０】また、別の構造では、圧電セラミック基板
を金属振動板に貼着して、圧電振動体を構成し、該金属
振動板の下面の中央部に錘部材を接合していた。

【００１１】上述の何れの構造であっても、振動検出電
極１１５〜１１８から得られる検出信号を感度良く検出
するには、縦振動及び横振動（２つの振動モード）の共
振周波数を互いに一致される必要がある。このため、縦
振動に大きな影響をあたえる錘部材１０３の質量を、錘
部材１０３の下端面を除去して調整していた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】錘部材１０３は、４２
アロイやステンレスなどで構成されており、錘部材１０
３を金属振動板に接合する場合には、その接合部分が比
較的強固であり、錘部材１０３の下端面の加工が容易で
あった。

【００１３】しかし、錘部材１０３を直接圧電セラミッ
ク基板１１０上に貼着する構造においては、錘部材１０
３の除去加工時、その熱的衝撃、機械的衝撃により、そ
の貼着部分が不安定となる。特に、レーザ加工により除
去した場合、その加工時の熱衝撃による圧電セラミック
基板１１０の熱膨張係数と錘部材１０３の熱膨張係数の
差により、両者の貼着部分（例えばエポキシ系の接着部
材）で、剥離が発生してしまうという問題があった。

【００１４】さらに、厳密に、検出感度、精度を向上さ
せ、外部解析回路での処理を簡略化するためには、圧電
セラミック基板１１０上に配置される電極１１１〜１１
８での発生する振動状態または検出振動状態を均一にす
る必要がある。

【００１５】従来は、基本縦振動モードと横振動モード
との共振周波数を一致させることはできても、各電極１
１１〜１１８に起因する振動状態の均一化するまで考慮
されていなかった。

【００１６】本発明は、上述の問題点に鑑みて案出され
たものであり、その目的は、２つの振動モードの共振周
波数を一致させることは、勿論のこと、振動駆動電極と
検出検出電極による各振動どうし（基本振動モードどう
し及び検出振動モードどうし）の均一化を容易に達成し
得る圧電センサを提供するものである。

【００１７】また、別の目的は、圧電セラミック基板と
錘部材との貼着構造にかかわらず、容易に２つの振動モ
ードの共振周波数を一致させることができる圧電センサ
を提供するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
円板状圧電セラミック基板の上面の外周側に振動駆動電
極を、内周側に振動検出電極を夫々配置するとともに、
圧電セラミック基板の下面の中央部に錘部材を貼着して
成り、異なる２つの振動モードを用いて角速度の変化に
よるコリオリ力を検出する圧電センサにおいて、前記錘
部材の下端面の複数箇所に、錘部材の重量を微調整する
ための凹部または付加突起部が形成されていることを特
徴とする圧電センサである。

【００１９】本発明の第２の発明は、第１の発明におけ
る振動駆動電極及び振動検出電極は、複数の放射状領域
に分割されている。そして、前記錘部材の下端面の複数
箇所に、錘部材の重量を微調整するための凹部または付
加突起部は、錘部材の下端面の中央部分及び前記分割さ
れた複数の放射状領域に対応する位置のいずれか複数箇
所に形成されている。

【００２０】本発明の第３の発明は、前記錘部材の下端
面には、前記複数箇所に対応して半田付着可能な金属膜
が形成されているとともに、前記付加突起部が半田であ
る圧電センサである。

【００２１】

【作用】第１の発明によれば、前記錘部材の下端面の複
数箇所に、錘部材の重量を微調整するための凹部または
付加突起部を設けている。従って、錘部材の質量を制御
することができる。これにより、２つの振動モード（基
本縦振動及び横振動）の共振周波数を容易に一致させる
ことができ、これにより、検出出力を感度よく導出する
ことができる。

【００２２】また、第２の発明によれば、前記錘部材の
下端面の複数箇所は、圧電セラミック基板に分割されて
形成された各電極に対応する箇所である。従って、中心
点を点対称として対向する電極間で振動状態の違いを、
前記錘部材の下端面の所定箇所に一方に凹部または付加
突起部を設けることにより、各電極間での振動状態の違
いを解消できる。また、隣接しあう電極間で振動状態を
制御する場合においても、それに対応する前記錘部材の
下端面の複数箇所のうちそれに対応する箇所の一方に凹
部または付加突起部を設けることにより、両電極間での
振動状態の制御できる。

【００２３】これより、例えば基本駆動振動や検出振動
を均一化させることができ、これより、角速度の変化に
よって生じる検出電圧を感度よく、また、精度を高く検
出でき、しかも、外部解析回路の構成を簡略化すること
ができる。

【００２４】また、第３の発明では、錘部材の下端面の
複数箇所には、半田付着可能な金属膜が形成されてい
る。そして、この複数箇所の金属膜の任意の箇所に、付
加突起部として半田が付加されている。即ち、除去のよ
うに錘部材に過度の熱衝撃や機械的な衝撃が加わらない
ため、錘部材と圧電振動体の接合部分に両者の熱膨張係
数の差による応力が集中することはない。このため、錘
部材と圧電振動体の貼着構造が、異種材料どうしである
錘部材と圧電セラミック基板であっても強固な貼着状態
が維持できる。しかも、半田付着領域を金属膜によって
規制することができ、錘部材の重量を非常に容易に、且
つ確実に微調整することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の圧電センサを図面
に基づいて詳説する。

【００２６】図１は、本発明の圧電センサの断面構造図
であり、図２は圧電センサの平面図である。図３は圧電
基板の表面側電極の構造を示す１／４部分の平面図であ
る。

【００２７】圧電センサは、圧電振動体１、円筒状固定
部材２、錘部材３とから構成されている。尚、図１〜３
は、錘部材３の下端面に複数の付加突起部３１、３２を
形成した状態を示す。

【００２８】圧電振動体１は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコ
ン酸鉛）、ＰＴ（チタン酸鉛）、ＢＴ（チタン酸バリウ
ム）等の円板状の圧電セラミック材料、圧電性単結晶基
板からなる圧電基板１０と各電極１１〜１８とから構成
されている。尚、圧電基板１０にセラミック材料を用い
る場合には、初期状態において、基板１０に縦振動が発
生するように分極処理（分極方向）及び電極構造が設定
されている。例えば、電極の構造が円周方向と平行にな
るように櫛型電極を形成した場合に、その分極処理は、
圧電基板１の中心点から放射状の方向となる。

【００２９】また、圧電基板１の表面に形成された電極
１１〜１８は、図２に示すように、内周側領域と外周側
領域の二重領域を有しており、さらに、夫々の内周側領
域及び外周側領域が４分割されている。例えば、図２に
おいて、圧電基板１０の右上領域（第１象限という）の
外周側には振動駆動電極１１が被着形成され、内周側に
は振動検出電極１５が被着形成されている。図２におい
て、圧電基板１０の左上領域（第２象限という）の外周
側には振動駆動電極１２が被着形成され、内周側には振
動検出電極１６が被着形成されている。図２において、
圧電基板１０の左下領域（第３象限という）の外周側に
は振動駆動電極１３が被着形成され、内周側には振動検
出電極１７が被着形成されている。図２において、圧電
基板１０の右下領域（第４象限という）の外周側には振
動駆動電極１４が被着形成され、内周側には振動検出電
極１８が被着形成されている。

【００３０】各振動電極１１〜１４は、駆動電極の信号
側櫛型電極１１ａ〜１４ａ、グランド側櫛型電極１１ｂ
〜１４ｂから成り、両櫛型電極１１ａ〜１４ａ、１１ｂ
〜１４ｂが互いに噛み合う構成となっている。尚、両櫛
型電極１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂの延出方向は、
円周方向に沿って延びている。

【００３１】各検出電極１５〜１８は、検出電極の信号
側櫛型電極１５ａ〜１８ａ、グランド側櫛型電極１５ｂ
〜１８ｂから成り、両櫛型電極１５ａ〜１８ａ、１５ｂ
〜１８ｂが互いに噛み合う構成となっている。尚、両櫛
型電極１５ａ〜１８ａ、１５ｂ〜１８ｂの延出方向は、
円周方向に沿って延びている。

【００３２】このように、外周領域に振動駆動電極１１
〜１４を配置するのは、圧電セラミック基板１０の振動
領域の直径を大きくして、圧電セラミック基板１０の基
本振動（基板の厚み方向の撓み振動）を大きくするため
である。

【００３３】また、外周領域の振動駆動電極１１〜１４
と、内周領域の振動検出電極１５〜１８との間には、複
数、例えば２本の配線パターン１９ａ、１９ｂから構成
されるグランド電位配線導体１９が配置されている。

【００３４】以上の構成は、図３〜４の第１象限部分の
みを示す構造を示している。尚、図５は、振動駆動電極
１１と振動検出電極１５との間は、２本の配線パターン
１９ａ、１９ｂから構成されるグランド電位配線導体１
９が配置されていて、この２つに挟まれた領域は、未分
極領域４である。

【００３５】図３〜図４の振動駆動電極１１と検出駆動
電極１５において、両電極１１、１５のグランド側櫛型
電極１１ｂ、１５ｂどうしは共通導体膜を介して接続さ
れており、外周側領域の振動駆動電極１１の外部にグラ
ンド電極パッド１１ｄが形成されている。また、同時
に、振動駆動電極１１の信号側櫛型電極１１ａの一部
は、振動駆動電極１１の外部に入力側電極パッド１１ｃ
が形成されている。同時に、振動駆動電極１５の信号側
櫛型電極１５ａの一部は、振動駆動電極１１の外部に延
出されて、出力側電極パッド１５ｃと接続されている。
このグランド電極パッド１１ｄ、出力側電極パッド１５
ｃに接続する導体膜は、４分割された電極１１〜１４、
１５〜１８との間の間隙に形成されている。

【００３６】また、外周領域側の振動駆動電極１１のう
ち、最も内周側に位置する櫛型電極がグランド電位の櫛
型電極となっている。内周領域側の振動検出電極１５の
うち、最も外周に位置する櫛型電極がグランド電位の櫛
型電極となっている。

【００３７】これより、外周領域側の振動駆動電極１１
と内周領域側の振動検出電極１５との間に、２本のグラ
ンド電位の櫛型電極によるグランド電位の配線パターン
１９ａ、１９ｂとなっている。

【００３８】尚、入力側電極パッド１１ｃ及びグランド
電極パッド１１ｄは外部駆動回路に、出力側電極パッド
１５及びグランド電極パッド１１ｄは外部検出回路にボ
ンディングワイヤやリード線を介して接続している。そ
して、各電極１１〜１４の信号側櫛型電極１１ａ〜１４
ａは、互いに同期して、その極性が「正」、「負」とな
る。

【００３９】この櫛型電極１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１
４ｂ、１５ａ〜１８ａ、１５ｂ〜１８ｂの電極幅３０〜
１００μｍであり、電極間幅は３０〜１００μｍで設計
されている。電極材質は金、銀または銅から成り、形成
方法はスクリーン印刷またはフォトエッチングまたは転
写印刷で形成される。

【００４０】ここで、圧電セラミック基板１０の分極処
理は、圧電セラミック基板１０の表面の各櫛型電極１１
ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂ、１５ａ〜１８ａ、１５ｂ
〜１８ｂを利用して行う。即ち、分極処理されていない
圧電セラミック基板１０上に振動駆動電極１１〜１４、
振動検出電極１５〜１８、グランド電位配線導体（配線
パターン１９ａ、１９ｂ）１９を形成し、その後分極処
理を行う。従って、この振動検出電極１１〜１４、振動
検出電極１５〜１８を用いて分極処理しても、実質的に
複数のグランド電位の配線パターン間１９ａ、１９ｂの
領域４は、分極のための電圧が印加さず、未分極領域４
となる。

【００４１】このように、振動駆動電極１１と振動検出
電極１５との間に、グランド電位の配線導体１９を配置
することにより、振動駆動電極１１と振動検出電極１５
との間に発生する電気的なノイズ及び振動そのもののノ
イズも低減している。

【００４２】本発明は、圧電セラミック基板１０下面の
中心部に貼着した円柱状の錘部材３の下端面に、複数の
錘部材３自身の質量を減少させるための凹部または錘部
材３の質量を増加させるための付加突起部が形成されて
いる。

【００４３】図１においては、円柱状の錘部材３の下端
面に、複数の錘部材３の質量を増加らせる付加突起部３
１、３２が被着されている。

【００４４】このような構造において、上述の入力側電
極パッド１１ｃ及びグランド電極パッド１１ｄに、外部
駆動回路より駆動信号を供給する。これにより、各電極
１１〜１４の信号側櫛型電極１１ａ〜１４ａは、互いに
同期して、極性が「正」、「負」となる。これより、圧
電セラミック基板１０は、基板の厚み方向に撓む方向の
振動が発生し、その結果、錘部材３を含む圧電セラミッ
ク基板１０は、基本縦振動を起こす。この状態で所定角
速度が加わると、基本縦振動に対して垂直方向にコリオ
リ力が作用し、圧電セラミック基板１０に横振動が発生
する。そして、この基本縦振動モードと横振動モードが
合成されて、圧電セラミック基板１０に歪みが生じ、そ
の結果、歪みの発生方向、歪みの大きさに対応した電荷
が検出振動電極１５〜１８の所定電極から導出されるこ
とになる。

【００４５】そして、夫々の検出振動電極１５〜１８か
ら導出された電荷を外部解析回路で処理することによ
り、角速度の大きさ、その方向を検出することができ
る。

【００４６】本発明においては、縦振動モードの共振周
波数と横振動の共振周波数を一致させるように、錘部材
に付加突起部３１、３２を被着している。

【００４７】例えば、錘部材３に付加付加突起部３１、
３２を被着していない圧電センサにおける基本振動であ
る縦振動モードの共振周波数と検出時に影響する横振動
の共振周波数とを調べると、図５（ａ）に示すように、
縦振動モードの共振周波数が横振動の共振周波数が低い
周波数に位置している。尚、図５（ａ）において、点Ａ
は縦振動モードの共振周波数であり、点Ｂは横振動モー
ドの共振周波数である。このような状態の圧電センサに
おいて、錘部材３に付加付加突起部３１、３２を被着す
ることにより、例えば、図５（ｂ）に示すように縦振動
モードの共振周波数と横振動モードの共振周波数とを容
易に一致させることができる。

【００４８】これは、圧電センサにおける駆動振動電極
１１〜１４の直径の形状、錘部材３の質量などよって、
縦振動モードの共振周波数や横振動モードの共振周波数
を制御するすることができるが、特に、錘部材３の質量
を付加突起部３１、３２の付加により、横振動モードの
共振周波数を低減でき、これによって、上述のように縦
振動モードの共振周波数と横振動モードの共振周波数と
を容易に一致させることができる。

【００４９】逆に、錘部材３の下端面に凹部を形成し、
錘部材３の質量を減少させると、横振動モードの共振周
波数を上昇させることができる。

【００５０】尚、圧電セラミック基板１０における振動
駆動電極１１〜１４の形状（直径）や圧電セラミック基
板１０の基板の厚みなどによって、両振動モードの共振
周波数が変動するために、実際に両振動モードを測定し
て、錘部材３に対する凹部による質量減少量、付加突起
部３１、３２による質量増加量を決定する。

【００５１】本発明者は、両振動モードの共振周波数の
相違による出力電圧の関係を調べた。その結果、図６に
示すように、両共振周波数のずれ率が大きくなると、出
力電圧が低下することが判る。しかも、その関係が反比
例の関係となるため、両振動モードにおける共振周波数
の一致が非常に重要となる。

【００５２】このように、錘部材３の下端面に、凹部を
形成し質量減少処理または付加突起部３１、３２を形成
して質量増加処理を行うことにより、両共振周波数を一
致させることができ、高い感度の出力電圧が得られるこ
とになる。

【００５３】また、本発明では、錘部材３の下端面にお
ける箇所を複数箇所にわけて、その箇所を選択的に凹部
または付加突起部３１、３２を形成している。

【００５４】これは、圧電セラミック基板１０上に形成
したお互い対向する領域の電極、例えば、電極１１、１
５と電極１３、１７や電極１２、１６と電極１４、１８
やさらに隣接しあう電極、例えば電極１１、１５と電極
１２、１６や電極１１、１５と電極１４、１８に起因す
る基本縦振動や横振動の検出によるばらつきや圧電セラ
ミック基板１と錘部材３との補正、防止するものであ
る。

【００５５】図７は、圧電セラミック基板１０の各電極
１１、１５〜１４、１８を各領域に分けて示している。
例えば、電極１１、１５を例えば、第１の領域Ｘ１、電
極１２、１６を例えば、第２の領域Ｙ１、電極１３、１
７を例えば、第２の領域Ｘ２、電極１４、１８を例え
ば、第２の領域Ｙ２で示している。

【００５６】また、図８は、錘部材３の下端面の複数箇
所を示している。即ち、図において、圧電セラミック基
板１０の４つの電極領域に対応して、４つの箇所Ｘ’
１、Ｙ’１、Ｘ’１、Ｙ’１、及び１つの中央部分の箇
所Ｚに分けられている。尚、中心部分の箇所Ｚは、各電
極領域に対応せずに錘部材３の全体の質量の増減を補正
する際に用いる。圧電振動体１の特性と、圧電セラミッ
ク基板１０、電極１１〜１８の寸法などによっても異な
るが、例えば、圧電セラミック基板１０の直径が９ｍ
ｍ、厚みが５００μｍにおいて、錘部材３の重量変化１
ｇの負荷によって，その部分の共振周波数が１４１Ｈｚ
変化する。

【００５７】そして、例えば、第１の領域Ｘ１の電極１
１、１５と第３の領域Ｘ２の電極１２、１６のバラツキ
により、例えば、第１の領域Ｘ１の共振周波数が低い場
合、錘部材３の下端面の対応箇所Ｘ’１に凹部を形成
し、この領域における質量を偏って減少させたり、錘部
材３の下端面の対応箇所Ｘ’２に付加突起部３２を形成
し、この領域における質量を偏って増加させる。

【００５８】また、第１の領域Ｘ１の電極１１、１５と
第３の領域Ｘ２の電極１２、１６のバラツキにより、例
えば、第１の領域Ｘ１の共振周波数が高い場合、錘部材
３の下端面の対応箇所Ｘ’１に付加突起部３２を形成
し、この領域における質量を偏って増加させたり、錘部
材３の下端面の対応箇所Ｘ’２に凹部を形成し、この領
域における質量を偏って減少させる。

【００５９】上述はｘ軸上に位置する電極１１、１５と
１３、１７の関係である。同様に、ｙ軸上に位置する電
極１２、１６と１４、１８においても、同様に、錘部材
３の下端面の対応箇所Ｙ’１やＹ’２に凹部や付加突起
部３２を形成し、この領域における質量を偏って減少、
増加させる。

【００６０】また、錘部材３の下端面においける中央部
分Ｚにおいては、上述したのように、基本縦振動の共振
周波数と横振動の共振周波数を調整するために、主に付
加突起部３１や凹部を形成し、全体の質量を調整するた
めに用いられる。

【００６１】上述の錘部材３の下端面の各箇所における
質量の調整においては、例えば、振動駆動電極１１と振
動駆動電極１３とにのみ標準駆動信号を供給し、そのバ
ラツキ状況をモニターリングして、また、振動駆動電極
１２と振動駆動電極１４とにのみ標準駆動信号を供給
し、そのバラツキ状況をモニターリングする。このよう
にして、選択された所定電極１１〜１４、１５〜１８に
標準駆動信号を供給し、圧電振動体１の振動状況をモニ
タリングして、錘部材３の下端面の所定箇所に、凹部や
付加突起部３２を形成する。

【００６２】尚、錘部材３の質量減少調整方法は、箇所
Ｘ’１〜Ｙ’２、Ｚの必要箇所に、例えば、金属加工で
一般的なレーザー照射による加工、切削加工工具による
加工などを施す。ここで注意点は、錘部材３と圧電セラ
ミック基板１０との接合貼着部分が、このような加工時
に発生する熱衝撃や機械的衝撃により、貼着部分が剥離
しないようにすることである。

【００６３】また、錘部材３の質量増加調整方法は、箇
所Ｘ’１〜Ｙ’２、Ｚの必要箇所に、付加突起部３１、
３２としては例えば半田などが例示できる。錘部材３の
各箇所Ｘ’１〜Ｙ’２、Ｚに対応させて、半田付着性の
良好な金属、例えばＮｉメッキ、部分メッキ層３４を施
しておく。なお、この場合、錘部材３自身を半田接合が
困難な材料であればよい。

【００６４】このようにすれば、溶融半田を滴下しても
所定箇所のみに半田の付加突起部３１、３２を形成する
ことができる。また、所定重量の半田ボールをメッキ層
上に載置し、加熱処理しても、所定領域のみに半田が付
着することになる。

【００６５】即ち、このような処理により、質量の減
少、増加の処理（凹部の形成、付加突起部３１、３２の
形成）が、選択した箇所に確実に形成することができ、
圧電振動体１の振動状態の調整が容易となる。

【００６６】上述の圧電セラミック基板に直接錘部材３
を貼着した構造で示しているが、従来のように、圧電セ
ラミック基板を金属振動板に貼着し、この金属振動板の
下面に錘部材を貼着した圧電振動体を用いても構わな
い。

【００６７】また、上述の圧電セラミック基板の電極領
域が、放射状に４分割されているが、例えば８分割、１
６分割の電極領域としても構わない。

【００６８】さらに、その電極１１〜１８の形状につい
て、櫛型電極１１ａ〜１８ｂが互いに噛み合うインター
デジタル形状で説明したが、圧電セラミック基板の分極
方向を考慮して、圧電セラミック基板の両主面に電極を
形成しても構わない。

【００６９】

【発明の効果】以下、本発明では、前記錘部材の下端面
の複数箇所に、錘部材の重量を微調整するための凹部ま
たは付加突起部を設けている。従って、錘部材の質量を
制御することができる。これにより、２つの振動モード
（基本縦振動及び横振動）の共振周波数を容易に一致さ
せることができ、検出出力の感度を向上させることがで
きる。

【００７０】前記錘部材の下端面の複数箇所に選択的に
凹部または付加突起部を設けている。これより、電極の
形状、錘部材の貼着などによる振動状態のバラツキを解
消できる。角速度の変化によって生じる検出電極を感度
よく、また、精度を高く検出でき、しかも、外部解析回
路の構成を簡略化することができる。

【００７１】また、錘部材の下端面の質量調整手段が付
加突起部であり、錘部材と圧電振動体の貼着部分に両者
の熱膨張係数の差による応力が集中することがない。こ
のため、錘部材と圧電振動体の貼着構造が強固な貼着状
態が維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電センサの断面図である。

【図２】本発明の圧電センサの平面図である。

【図３】本発明の圧電センサの電極構造を説明するため
の部分平面図である。

【図４】図３に対応部分の部分断面図である。

【図５】（ａ）は、錘部材の重量調整前における縦振動
モードの共振周波数と横振動モードの共振周波数との関
係を示す特性図であり、（ｂ）は錘部材の重量調整後の
特性図である。

【図６】基本縦振動モードと横振動モードの共振周波数
のずれ率と出力電圧の関係を示す特性図である。

【図７】圧電セラミック基板の各電極領域を示す平面図
である。

【図８】錘部材の下端面の複数箇所を示す平面図であ
る。

【図９】従来の圧電センサの断面構造図である。

【図１０】従来の圧電センサの平面図である。

【符号の説明】

１ ・・・圧電振動体 １０・・・圧電セラミック基板 １１〜１４・・振動駆動電極 １５〜１８・・振動検出電極 １９・・・・・グランド電位の配線導体 ２・・・円筒状固定部材 ３・・・錘部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円板状圧電セラミック基板の上面の外周
   側に振動駆動電極を、内周側に振動検出電極を夫々配置
   するとともに、圧電セラミック基板の下面の中央部に錘
   部材を貼着して成り、異なる２つの振動モードを用いて
   角速度の変化によるコリオリ力を検出する圧電センサに
   おいて、 前記錘部材の下端面の複数箇所に、錘部材の重量を微調
   整するための凹部または付加突起部が形成されているこ
   とを特徴とする圧電センサ。
2. 【請求項２】 前記振動駆動電極及び振動検出電極は、
   複数の放射状電極領域に分割されており、且つ前記凹部
   または付加突起部は、前記錘部材の下端面の中央部分及
   び前記電極領域に対応する複数箇所のいずれかの箇所に
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の圧電セ
   ンサ。
3. 【請求項３】 前記錘部材の下端面には、前記複数箇所
   に対応して半田付着可能な金属膜が形成されているとと
   もに、前記付加突起部が半田であることを特徴とする請
   求項２記載の圧電センサ。