【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慣性センサー素子の支持の方法は、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８の概略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慣性センサー素子を片持ちの状態で、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、素子の形状を小型化するに伴って、先述の方法では慣性センサー素子における基部の大きさでは主振動を減衰させるにいたらず、片面の主面の残留振動を有する範囲の広い範囲にわたって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、音叉型振動子である慣性センサー素子全体の振動が抑制されたり、素子の振動が外部に伝わる振動漏れ（他軸方向への振動の発生）が発生するため素子の主振動が外部擾乱により変動するといった問題があった。
【０００４】
また、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、水晶から成る慣性センサー素子の基部と支持台の材質の違いにより温度変動で発生する歪みの影響が直接に慣性センサー素子の脚部の振動に影響をおよぼす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、慣性センサー素子の静止状態における慣性センサー素子の基部の温度変化による歪みが、ここでも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（他軸方向への振動の発生）を発生し、その結果慣性センサー素子から検出される回転角速度に誤差を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】
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【０００７】
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の概略の斜視図に示す様に約０．５ｍｍと非常に狭いものであり、その為に前述の板状の支持台上に接着剤を用いて図１での概略の背面図のように、慣性センサー素子の回転軸が正確に慣性センサー素子のＹ軸と平行と成るように素子を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】
【０００８】
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慣性センサー素子の支持構造において、該慣性センサー素子の基部主面端部の中央部で、該慣性センサー素子のＹ軸方向に平行に延びる支持台で支持されていることを特徴とする慣性センサー素子の支持構造を提供することである。
【０００９】
また、同時に先述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。
【００１０】
【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慣性センサー素子の支持構造において、該慣性センサー素子の基部主面端部の中央部で、該慣性センサー素子のＹ軸方向に平行に延びる支持台で支持されていることを特徴とする。
【００１１】
また、同時に先述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。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１は本発明の慣性センサー素子３の支持構造の一実施例を慣性センサー素子３の基部１側からＹ軸方向にみた概略の図である。慣性センサー素子３の素子主面６の基部１の端部４の中央部５に位置決めされた支持台７上に慣性センサー素子３が支持台７とのあいだに接着剤８を介して片持ちの状態にて載置される。本発明の支持台７によれば慣性センサー素子３の自由振動時のＸ振動、及びＺ振動の無振動点（ノーダルポイント）を支持しており、かつその固定面積が狭いために外部に伝わる振動漏れ（他軸方向への振動の発生）を小さくすることが出来る。
【００１４】
図２は図１の概略の斜視図である。図３は本発明の慣性センサー素子３の支持構造の別の実施例を慣性センサー素子３の基部１側からＹ軸方向にみた概略の図である。慣性センサー素子３のふたつの素子主面６の基部１の端部４の中央部５に位置決めされた略コの字の形態で、支持台７に慣性センサー素子３が支持台７に接着剤８を介して嵌め込まれた状態で載置される。図４は本発明の慣性センサー素子３の支持構造の一実施例の図である図３の概略の斜視図である。
【００１５】
図５は本発明の慣性センサー素子３の支持構造の一実施例の図である図３の構造体を、凹部をもった容器１０に収容した場合の概略の側面図である。図６は本発明の慣性センサー素子３の支持構造の一実施例の支持台７を、凹部をもった容器１０に収容した場合の概略の斜視図である。凹部をもった容器１０の材質には多層のセラミックなどが好ましく、この凹部をもった容器１０は支持台７をのぞく部分では慣性センサー素子３とは接触しないことが好ましい。
【００１６】
図７は従来の板状の慣性センサー素子の支持台に慣性センサー素子３が片持ちで接着剤８を介して保持される模様を示すＺ軸（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り、図８はその斜視図である。図７の従来の支持構造と本発明の図１、及び図２の支持台７とを比較すると、従来の支持構造に比べて振動漏れの影響を従来の約十分の一にすることができた。
【００１７】
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脚の場合であっても同様の効果を奏する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明により、水晶から成る慣性センサー素子への温度変動による外部からの影響を著しく小さくすることができる。
【００１９】
また、本発明により慣性センサー素子の振動漏れ（他軸方向への振動の発生）を著しく小さくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の慣性センサー素子の支持構造の一実施例を慣性センサー素子の基部側からＹ軸方向にみた概略の図である。
【図２】本発明の慣性センサー素子の支持構造の一実施例の図である図１の概略の斜視図である。
【図３】本発明の慣性センサー素子の支持構造の一実施例を慣性センサー素子の基部側からＹ軸方向にみた概略の図である。
【図４】本発明の慣性センサー素子
の支持構造の一実施例の図である図３の概略の斜視図である。
【図５】本発明の慣性センサー素子の支持構造の一実施例の図である図３の構造体を、凹部をもった容器に収容した場合の概略側面図である。
【図６】本発明の慣性センサー素子の支持構造の一実施例の構造体を、凹部をもった容器に収容した場合の概略の斜視図である。
【図７】従来の板状の慣性センサー素子の支持台に慣性センサー素子が片持ちで接着剤を介して保持される模様を示すＺ軸（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。
【図８】従来の板状の慣性センサー素子の支持台に慣性センサー素子が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。
【符号の説明】
１ 基部
２ 脚部
３ 慣性センサー素子
４ 端部
５ 中央部
６ 素子主面
７ 支持台
８ 接着剤
９ 板状の支持台
１０ 凹部を持った容器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a support structure for an inertial sensor element using a tuning fork vibrator.
[0002]
[Prior art]
A method of supporting an 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). In a state where the inertial sensor element is cantilevered on a plate-like support made of ceramics or the like as shown in the schematic perspective view of FIG. 8, one main surface of the inertial sensor element is placed on the plate-like support above. To fix it via an adhesive.
[0003]
However, in accordance with the miniaturization of the shape of the element, the above-described method does not attenuate the main vibration with the size of the base of the inertial sensor element. Is fixed on the plate-like support base with an adhesive, so that the vibration of the entire inertial sensor element, which is a tuning fork vibrator, is suppressed, and the vibration of the element is transmitted to the outside. This causes a problem that the main vibration of the element fluctuates due to external disturbance.
[0004]
In addition, in the method of fixing the main surface of the base occupying a large area of the inertial sensor element on a plate-like support with adhesive, temperature fluctuations occur due to the difference in the material of the base of the inertial sensor element made of quartz and the material of the support. However, there is a problem that the influence of the distortion generated directly on the legs of the inertial sensor element directly affects the vibration.
[0005]
Also, the distortion due to the temperature change of the base of the inertial sensor element in the stationary state of the inertial sensor element described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-325911) is propagated to the vibrating part of the leg part again, and There has been a problem that deviation in the vibration direction, that is, leakage of vibration (generation of vibration in the direction of another axis) occurs, and as a result, an error occurs in the rotational angular velocity detected from the inertial sensor element.
[Patent Document 1]
JP-A-8-10691 [Patent Document 2]
JP-A-11-325911
The applicant has not found any prior art documents related to the present invention other than the prior art documents specified by the above-mentioned prior art document information by the time of filing the present application.
[0007]
The distance between the two legs in the inertial sensor element is very narrow, for example, about 0.5 mm as shown in the schematic perspective view of FIG. 6, and therefore, on the above-mentioned plate-shaped support base. As shown in the schematic rear view of FIG. 1 using an adhesive, the operation of fixing the element so that the rotation axis of the inertial sensor element is exactly parallel to the Y axis of the inertial sensor element is an extremely fine operation. There was a problem that very much man-hour was spent at the same time.
[Problems to be solved by the invention]
[0008]
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 inertial sensor element supporting structure, the inertial sensor element is supported at a center of an end of a base main surface of the inertial sensor element by a support base extending parallel to the Y-axis direction of the inertial sensor element. The purpose is to provide a support structure for the device.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a support structure for an inertial sensor element, wherein the support is made of an insulator including a dielectric.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a support structure for an inertial sensor element using a tuning fork type vibrator having at least two legs projecting from a base parallel to the Y axis. The inertial sensor element is supported by a support extending in the Y-axis direction at the center of the surface end.
[0011]
At the same time, the above-mentioned support is made of an insulator including a dielectric.
[0012]
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.
[0013]
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a support structure for an inertial sensor element 3 according to the present invention as viewed from the base 1 side of the inertial sensor element 3 in the Y-axis direction. The inertial sensor element 3 is interposed between the support 7 and the support 7 via an adhesive 8 on a support 7 positioned on the center 5 of the end 4 of the base 1 of the element main surface 6 of the inertial sensor 3. It is placed in the state. According to the support 7 of the present invention, the non-vibration points (nodal points) of the X vibration and the Z vibration during the free vibration of the inertial sensor element 3 are supported, and transmitted to the outside because the fixed area is small. Vibration leakage (vibration in the direction of another axis) can be reduced.
[0014]
FIG. 2 is a schematic perspective view of FIG. FIG. 3 is a schematic view of another embodiment of the support structure of the inertial sensor element 3 according to the present invention viewed from the base 1 side of the inertial sensor element 3 in the Y-axis direction. The inertial sensor element 3 is attached to the support 7 in the form of a substantially U-shape positioned at the center 5 of the end 4 of the base 1 of the two element main surfaces 6 of the inertial sensor element 3 and the adhesive 8 is attached to the support 7. It is placed in a state where it is fitted through. FIG. 4 is a schematic perspective view of FIG. 3 showing one embodiment of a support structure of the inertial sensor element 3 of the present invention.
[0015]
FIG. 5 is a schematic side view of an embodiment of the support structure of the inertial sensor element 3 according to the present invention, in which the structure of FIG. 3 is accommodated in a container 10 having a concave portion. FIG. 6 is a schematic perspective view of a case where the support 7 of the embodiment of the support structure of the inertial sensor element 3 of the present invention is accommodated in a container 10 having a concave portion. The material of the container 10 having the concave portion is preferably a multilayer ceramic or the like. It is preferable that the container 10 having the concave portion does not come into contact with the inertial sensor element 3 except for the portion of the support 7.
[0016]
FIG. 7 is a schematic side view showing a pattern in which the inertial sensor element 3 is cantilevered and held via the adhesive 8 on the support plate of the conventional plate-shaped inertial sensor element viewed from the Z-axis (thickness of the inertial sensor element). FIG. 8 is a perspective view thereof. When the conventional support structure of FIG. 7 is compared with the support base 7 of FIGS. 1 and 2 of the present invention, the effect of vibration leakage can be reduced to about one tenth of that of the conventional support structure. .
[0017]
In the embodiment, an example is shown in which a two-legged tuning fork vibrator is used. However, a similar effect can be obtained in the case of not only two legs but also three legs.
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, external influences due to temperature fluctuations on the inertial sensor element made of quartz can be significantly reduced.
[0019]
Further, according to the present invention, vibration leakage (generation of vibration in the direction of another axis) of the inertial sensor element can be significantly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a support structure of an inertial sensor element according to the present invention as viewed from a base side of the inertial sensor element in a Y-axis direction.
FIG. 2 is a schematic perspective view of FIG. 1, which is a view of an embodiment of a support structure for an inertial sensor element of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of an embodiment of the support structure of the inertial sensor element according to the present invention when viewed from the base side of the inertial sensor element in the Y-axis direction.
FIG. 4 is a schematic perspective view of FIG. 3, which is a diagram of an embodiment of a support structure for an inertial sensor element of the present invention.
5 is a schematic side view of the embodiment of the support structure of the inertial sensor element of the present invention, in which the structure of FIG. 3 is accommodated in a container having a concave portion.
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a case where the structure of one embodiment of the support structure of the inertial sensor element of the present invention is accommodated in a container having a concave portion.
FIG. 7 is a schematic side view showing a pattern in which the inertial sensor element is cantilevered on a support base of the conventional plate-shaped inertial sensor element via an adhesive, viewed from a Z-axis (thickness of the inertial sensor element). It is.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a pattern in which the inertial sensor element is cantilevered and held via an adhesive on a support base of the conventional plate-shaped inertial sensor element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base part 2 Leg part 3 Inertial sensor element 4 End part 5 Central part 6 Element main surface 7 Support base 8 Adhesive 9 Plate-shaped support base 10 Container with concave part
