JP2004150988A - Support structure of piezoelectric vibration type inertia sensor element - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は音叉型振動子を用いた圧電振動式慣性センサー素子の支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のウェットエッチング法により加工された音叉型振動子を用いた圧電振動式慣性センサー素子の保持の方法は、特許文献1 (公開特許公報 昭49−10691)の第1図−aに図示されているように、図5の斜視図の様にセラミックなどから成る板状の支持台の上に圧電振動式慣性センサー素子を片持ちの状態で、圧電振動式慣性センサー素子の片面の主面を先の板状の支持台上に接着剤を介して固定する方法をとっていた。
【0003】
しかしながら、先の方法では圧電振動式慣性センサー素子における基部の片面の主面を先の板状の支持台上に接着剤を介して固定している為に、音叉型振動子におけるそれぞれの脚部の振動が抑制されるといった影響を受けるという問題があった。
【0004】
また、圧電振動式慣性センサー素子において大きな面積を占める基部の主面を接着剤で板状の支持台の上に固定するといった方法では、水晶から成る圧電振動式慣性センサー素子の基部の温度特性による歪みの影響が直接脚部の振動部に伝播してしまうといった問題があった。
【0005】
また、特許文献2(特開平11−325911)に記載のある、圧電振動式慣性センサー素子の静止状態における圧電振動式慣性センサー素子の基部の温度変化による歪みが脚部の振動部に伝播して脚部の振動方向のずれ、すなわち振動の漏れが発生し、その結果圧電振動式慣性センサー素子から検出される回転角速度に誤差が生じてしまうといった問題があった。
【特許文献1】
特開昭 8−10691 号公報
【特許文献2】
特開平11−325911号公報
【0006】
圧電振動式慣性センサー素子におけるふたつの脚部の間隔は一例をあげれば図6の概略の側面図に示す様に約0.5mmと非常に狭いものであり、その為、前記の板状の支持台上に接着剤を用いて先の図6での概略の側面図のように、圧電振動式慣性センサー素子の回転軸が正確に鉛直線方向と平行と成るように固定させるといった作業は極めて微細な作業であり、同時に非常に多くの工数を費やすという問題があった。
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は以上のような技術的背景のもとでなされたものであり、従がってその目的は、Y軸に平行に基部から突出した少なくとも2つの脚部を持つ音叉型振動子を用いた圧電振動式慣性センサー素子の支持構造において、該圧電振動式慣性センサー素子の基部で、かつ該圧電振動式慣性センサー素子のZ軸方向の側面とY軸方向に平行な底面において該圧電振動式慣性センサー素子が略コの字形の支持台に嵌合した状態で支持されていることを特徴とする圧電振動式慣性センサー素子の支持構造を提供することである。
【0008】
また、同時に先述の略コの字形の該圧電振動式慣性センサー素子の支持台が誘電体を含む絶縁体から成ることを特徴とする圧電振動式慣性センサー素子の支持構造を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、Y軸に平行に基部から突出した少なくとも2つの脚部を持つ音叉型振動子を用いた圧電振動式慣性センサー素子の支持構造において、この圧電振動式慣性センサー素子の基部で、かつ圧電振動式慣性センサー素子のZ軸方向の側面とY軸方向に平行な底面において前述の圧電振動式慣性センサー素子が略コの字形の支持台に嵌合した状態で支持されていることを特徴とする。
【0010】
また、同時に前述の略コの字形の該圧電振動式慣性センサー素子の支持台が誘電体を含む絶縁体から成ることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら、本発明の実施の一形態について説明する。
なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。
【0012】
図1は本発明の略コの字形の圧電振動式慣性センサー素子3の支持台7を、Z軸(圧電振動式慣性センサー素子3の厚み)方向からみた概略の側面図である。本発明の支持台7は略コの字形をしているために、圧電振動式慣性センサー素子3の主面4は支持台7に接することがない。圧電振動式慣性センサー素子3は接着剤8を介して略コの字形の支持台7に嵌め込まれるように支持され、従って主面4を除き圧電振動式慣性センサー素子3の側面5と底面6だけが接着剤8を介して略コの字形の支持台7内側の面と対面する。
【0013】
圧電振動式慣性センサー素子3は略コの字形の支持台7に図2に示す様に嵌め込むように支持されているために従来の板状の支持台上に圧電振動式慣性センサー素子3を片持ちの状態で接着剤を介して支持した図6の概略の側面図にあるように、回転軸方向に対して圧電振動式慣性センサー素子3が角度を持ち図6にあるような矢印の方向に斜めに搭載されてしまうことがない。
【0014】
なお、本発明の支持台7は略コの字形であり、略コの字形の支持台7は圧電振動式慣性センサー素子3の側面5方向や底面6方向の形状が、例えば従来の板状の支持台9の例を示す図3や図4にあるような段差を持った形状をしている場合においても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
【0015】
なお、実施例では2脚の音叉振動子を用いた例を示したが、2脚に限らず3脚や4脚の場合や、脚が平行ではない場合であっても同様の効果を奏する。
【0016】
【発明の効果】
本発明により、水晶から成る圧電振動式慣性センサー素子の基部の温度特性による歪みの影響が脚部の振動部に伝播することが無くなる。
【0017】
また、本発明により圧電振動式慣性センサー素子の特性を改善して、製造歩留まりを著しく高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、Z軸方向からみた概略の側面図である。
【図2】本発明の略コの字形の圧電振動式慣性センサー素子の支持台に、圧電振動式慣性センサー素子が嵌め込まれる模様を示した概略の斜視図である。
【図3】従来の圧電振動式慣性センサー素子の支持台に圧電振動式慣性センサー素子が嵌め込まれる模様を示した概略の斜視図である。
【図4】従来の圧電振動式慣性センサー素子の支持台に圧電振動式慣性センサー素子が保持される模様を示した概略の斜視図である。
【図5】従来の板状の圧電振動式慣性センサー素子の支持台に圧電振動式慣性センサー素子を片持ちで接着剤を介して保持される模様を示した概略の斜視図である。
【図6】従来の板状の圧電振動式慣性センサー素子の支持台に圧電振動式慣性センサー素子を片持ちで接着剤を介して保持される模様を示すZ軸(圧電振動式慣性センサー素子の厚み)方向からみた概略の側面図である。
【符号の説明】
1 基部
2 脚部
3 圧電振動式慣性センサー素子
4 主面
5 側面
6 底面
7 略コの字形の支持台
8 接着剤
9 板状の支持台[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a support structure for a piezoelectric vibration type inertial sensor element using a tuning fork vibrator.
[0002]
[Prior art]
A method of holding a piezoelectric vibrating inertial sensor element using a tuning fork vibrator processed by a conventional wet etching method is shown in FIG. 1-a of Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 49-10691). As shown in the perspective view of FIG. 5, with the piezoelectric vibrating inertial sensor element cantilevered on a plate-like support made of ceramic or the like, the one principal surface of the piezoelectric vibrating inertial sensor element is On a plate-like support base via an adhesive.
[0003]
However, in the above method, since one main surface of the base of the piezoelectric vibration type inertial sensor element is fixed on the plate-shaped support base via an adhesive, each leg of the tuning fork type vibrator is used. There is a problem that the vibration is suppressed.
[0004]
In a method in which the main surface of the base occupying a large area in the piezoelectric vibration type inertial sensor element is fixed on a plate-like support with an adhesive, the temperature characteristic of the base of the piezoelectric vibration type inertial sensor element made of quartz is used. There is a problem that the influence of the distortion is directly transmitted to the vibrating part of the leg.
[0005]
In addition, the distortion due to the temperature change of the base of the piezoelectric vibration type inertial sensor element in the stationary state of the piezoelectric vibration type inertial sensor element described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-325911) propagates to the vibration part of the leg. There has been a problem that a deviation in the vibration direction of the leg, that is, leakage of vibration occurs, and as a result, an error occurs in the rotational angular velocity detected from the piezoelectric vibration type inertial sensor element.
[Patent Document 1]
JP-A-8-10691 [Patent Document 2]
JP-A-11-325911
The distance between the two legs in the piezoelectric vibration type inertial sensor element is very narrow, for example, about 0.5 mm as shown in the schematic side view of FIG. As shown in the schematic side view in FIG. 6 above, the operation of fixing the piezoelectric vibrating inertial sensor element so that the rotation axis is exactly parallel to the vertical direction using an adhesive on the table is extremely fine. It is a complicated work, and at the same time, there is a problem that a lot of man-hours are spent.
[Problems to be solved by the invention]
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above technical background, and an object thereof is to use a tuning fork type vibrator having at least two legs projecting from a base parallel to the Y axis. In the supporting structure of the piezoelectric vibrating inertial sensor element, the piezoelectric vibrating inertial sensor element is provided at the base thereof and at the bottom surface parallel to the Z-axis side surface and the Y-axis direction of the piezoelectric vibrating inertial sensor element. An object of the present invention is to provide a support structure for a piezoelectric vibration type inertial sensor element, wherein the inertial sensor element is supported in a state of being fitted to a substantially U-shaped support base.
[0008]
It is another object of the present invention to provide a piezoelectric vibratory inertial sensor element support structure, wherein the substantially U-shaped piezoelectric vibratory inertial sensor element support base is made of an insulator including a dielectric. I do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a piezoelectric vibrating inertial sensor element support structure using a tuning fork vibrator having at least two legs protruding from a base parallel to the Y axis. At the base of the inertial sensor element, and at the bottom side parallel to the Z-axis direction and the Y-axis direction of the piezoelectric vibration-type inertial sensor element, the above-described piezoelectric vibration-type inertial sensor element is fitted to a substantially U-shaped support base. It is characterized by being supported by.
[0010]
At the same time, the above-mentioned substantially U-shaped support base of the piezoelectric vibration type inertial sensor element is made of an insulator including a dielectric.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that the same reference numerals in each drawing indicate the same objects.
[0012]
FIG. 1 is a schematic side view of a
[0013]
Since the piezoelectric vibration type inertial sensor element 3 is supported so as to be fitted into a substantially
[0014]
Note that the
[0015]
In the embodiment, an example using a two-leg tuning fork vibrator has been described. However, the same effects can be obtained not only for two legs but also for three or four legs, or when the legs are not parallel.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, the influence of distortion due to the temperature characteristics of the base of the piezoelectric vibrating inertial sensor element made of quartz is prevented from being propagated to the vibrating portion of the leg.
[0017]
Further, according to the present invention, the characteristics of the piezoelectric vibration type inertial sensor element can be improved, and the production yield can be significantly increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of the present invention as viewed from a Z-axis direction.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a pattern in which the piezoelectric vibration type inertial sensor element is fitted to the support base of the substantially U-shaped piezoelectric vibration type inertial sensor element of the present invention.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a pattern in which a piezoelectric vibration type inertial sensor element is fitted to a support base of a conventional piezoelectric vibration type inertial sensor element.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a pattern in which a piezoelectric vibration type inertial sensor element is held on a support base of a conventional piezoelectric vibration type inertial sensor element.
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a pattern in which a piezoelectric vibrating inertial sensor element is cantilevered and held via an adhesive on a support plate of a conventional plate-shaped piezoelectric vibrating inertial sensor element.
FIG. 6 shows a Z-axis pattern of a conventional piezoelectric vibrating inertial sensor element which is held in a cantilever manner by an adhesive on a support of the conventional plate-shaped piezoelectric vibrating inertial sensor element. FIG. 3 is a schematic side view as viewed from a (thickness) direction.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
該圧電振動式慣性センサー素子の基部で、かつ該圧電振動式慣性センサー素子のZ軸方向の側面とY軸方向に平行な底面において該圧電振動式慣性センサー素子が略コの字形の支持台に嵌合した状態で支持されていることを特徴とする圧電振動式慣性センサー素子の支持構造。In a support structure of a piezoelectric vibration type inertial sensor element using a tuning fork vibrator having at least two legs protruding from a base parallel to the Y axis,
At the base of the piezoelectric vibrating inertial sensor element, and at the bottom surface parallel to the Z-axis direction and the Y-axis direction of the piezoelectric vibrating inertial sensor element, the piezoelectric vibrating inertial sensor element forms a substantially U-shaped support base. A support structure for a piezoelectric vibration type inertial sensor element, wherein the support structure is supported in a fitted state.
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