JP2643686B2 - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
- Publication number
- JP2643686B2 JP2643686B2 JP3261893A JP26189391A JP2643686B2 JP 2643686 B2 JP2643686 B2 JP 2643686B2 JP 3261893 A JP3261893 A JP 3261893A JP 26189391 A JP26189391 A JP 26189391A JP 2643686 B2 JP2643686 B2 JP 2643686B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonance frequency
- piezoelectric element
- vibrator
- piezoelectric elements
- adjusting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、角速度の検出に用い
る振動ジャイロに関し、とくには、振動子の、各方向の
共振周波数の調整を容易ならしめるとともに、その調整
精度を大きく向上させるものである。
る振動ジャイロに関し、とくには、振動子の、各方向の
共振周波数の調整を容易ならしめるとともに、その調整
精度を大きく向上させるものである。
【０００２】
【従来の技術】角速度の検出に用いる従来の振動ジャイ
ロとしては、たとえば図４に示すものがある。これは、
横断面形状が三角形をなす振動体１のそれぞれの側面
に、角速度の検出のためのそれぞれの圧電素子２，３，
４を貼着して振動子５を構成したところにおいて、稜線
６の一部に切欠７を設けたものである。
ロとしては、たとえば図４に示すものがある。これは、
横断面形状が三角形をなす振動体１のそれぞれの側面
に、角速度の検出のためのそれぞれの圧電素子２，３，
４を貼着して振動子５を構成したところにおいて、稜線
６の一部に切欠７を設けたものである。
【０００３】かかる振動ジャイロにおいては、いずれか
一の圧電素子、たとえば圧電素子４に駆動用交流電圧を
印加した場合には、振動子５は、図に矢印８で示す加振
方向に屈曲振動され、この屈曲振動を一定に制御すべ
く、圧電素子２，３の出力が駆動用回路に帰還される。
一の圧電素子、たとえば圧電素子４に駆動用交流電圧を
印加した場合には、振動子５は、図に矢印８で示す加振
方向に屈曲振動され、この屈曲振動を一定に制御すべ
く、圧電素子２，３の出力が駆動用回路に帰還される。
【０００４】そして、このような屈曲振動の下で、振動
子５をその軸線の周りで回転させると、振動子５はコリ
オリの力によって、加振方向８とは直交する、図の矢印
９方向にも振動することになり、それぞれの圧電素子
２，３は、その振動を、それらの貼着面と直交する方
向、図では矢印10, 11で示すそれぞれの検出方向の振動
成分として検出する。
子５をその軸線の周りで回転させると、振動子５はコリ
オリの力によって、加振方向８とは直交する、図の矢印
９方向にも振動することになり、それぞれの圧電素子
２，３は、その振動を、それらの貼着面と直交する方
向、図では矢印10, 11で示すそれぞれの検出方向の振動
成分として検出する。
【０００５】ところで、このような振動ジャイロでは、
振動体１の加工寸法誤差、振動体１の内部組織の不均一
性、圧電素子２，３，４の貼着精度、振動子５の支持の
アンバランスなどに起因する、加振方向８と、検出方向
10, 11との共振周波数の不一致を生じ易く、それによっ
て検出感度が低下することになるため、たとえば、検出
方向11の共振周波数が他の方向８，10のそれより高い場
合には、図示のように、稜線６の一部に切欠７を設ける
ことによって、検出方向11の共振周波数の低減をもたら
し、これにより、各方向８，10, 11の共振周波数を一致
させている。
振動体１の加工寸法誤差、振動体１の内部組織の不均一
性、圧電素子２，３，４の貼着精度、振動子５の支持の
アンバランスなどに起因する、加振方向８と、検出方向
10, 11との共振周波数の不一致を生じ易く、それによっ
て検出感度が低下することになるため、たとえば、検出
方向11の共振周波数が他の方向８，10のそれより高い場
合には、図示のように、稜線６の一部に切欠７を設ける
ことによって、検出方向11の共振周波数の低減をもたら
し、これにより、各方向８，10, 11の共振周波数を一致
させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、振動体１の
稜線部分に設けた切欠７によって共振周波数の調整を行
うこの従来技術は、それぞれの方向の共振周波数の差が
大きい場合には効果的ではあるも、各方向の共振周波数
のおよその一致をもたらした後に、ほぼ数Hz程度の微妙
な周波数差をさらに低減させるときには、稜線部分の削
り過ぎなどの失敗を生じることが多く、各共振周波数の
完全な一致をもたらすことが甚だ困難であった。
稜線部分に設けた切欠７によって共振周波数の調整を行
うこの従来技術は、それぞれの方向の共振周波数の差が
大きい場合には効果的ではあるも、各方向の共振周波数
のおよその一致をもたらした後に、ほぼ数Hz程度の微妙
な周波数差をさらに低減させるときには、稜線部分の削
り過ぎなどの失敗を生じることが多く、各共振周波数の
完全な一致をもたらすことが甚だ困難であった。
【０００７】この発明は、上述した従来の振動ジャイロ
が有する問題点の解決を課題として検討した結果なされ
たものであり、各方向の共振周波数の差を、それの大小
を問わず、極めて容易に、かつ正確に取除くことのでき
る振動ジャイロを提供するものである。
が有する問題点の解決を課題として検討した結果なされ
たものであり、各方向の共振周波数の差を、それの大小
を問わず、極めて容易に、かつ正確に取除くことのでき
る振動ジャイロを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の振動ジャイロ
は、多角形横断面形状を有する柱状の振動体の、少なく
とも二側面に、角速度の検出のための圧電素子を貼着す
ることによって振動子を構成したところにおいて、その
振動子の、前記少なくとも二側面または、それらの各側
面と平行をなす側面のいずれかに、前記圧電素子とは別
個の共振周波数調整用圧電素子を貼着し、これらの各共
振周波数調整用圧電素子を、可変抵抗器を介して接地さ
せたものである。
は、多角形横断面形状を有する柱状の振動体の、少なく
とも二側面に、角速度の検出のための圧電素子を貼着す
ることによって振動子を構成したところにおいて、その
振動子の、前記少なくとも二側面または、それらの各側
面と平行をなす側面のいずれかに、前記圧電素子とは別
個の共振周波数調整用圧電素子を貼着し、これらの各共
振周波数調整用圧電素子を、可変抵抗器を介して接地さ
せたものである。
【０００９】
【作用】この発明は、圧電素子に応力を加えたときに、
その電極間を短絡させると、開放した場合に比べて、圧
電素子の弾性コンプライアンスが上昇して機械的に軟か
くなるという現象に着目してなされたものであり、この
発明の振動ジャイロでは、振動子の接地下で、それに貼
着した各共振周波数調整用圧電素子を可変抵抗器を介し
て接地させることにより、電極間の短絡をもたらして、
それらの各圧電素子の弾性コンプライアンスを高め、併
せて、その弾性コンプライアンスを、可変抵抗器の抵抗
値の選択によって変更可能ならしめる。従ってここで
は、振動子の各方向の共振周波数の、微妙な調整を、前
記抵抗値の調整の下で、容易に、かつ正確に行うことが
でき、コリオリの力、ひいては、角速度の検出感度を大
きく向上させることができる。なおこの発明は、稜線部
分に切欠を設ける前記従来技術と併用することももちろ
ん可能である。
その電極間を短絡させると、開放した場合に比べて、圧
電素子の弾性コンプライアンスが上昇して機械的に軟か
くなるという現象に着目してなされたものであり、この
発明の振動ジャイロでは、振動子の接地下で、それに貼
着した各共振周波数調整用圧電素子を可変抵抗器を介し
て接地させることにより、電極間の短絡をもたらして、
それらの各圧電素子の弾性コンプライアンスを高め、併
せて、その弾性コンプライアンスを、可変抵抗器の抵抗
値の選択によって変更可能ならしめる。従ってここで
は、振動子の各方向の共振周波数の、微妙な調整を、前
記抵抗値の調整の下で、容易に、かつ正確に行うことが
でき、コリオリの力、ひいては、角速度の検出感度を大
きく向上させることができる。なおこの発明は、稜線部
分に切欠を設ける前記従来技術と併用することももちろ
ん可能である。
【００１０】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１はこの発明の実施例を示す図であり、図中
従来技術で述べた部分と同様の部分はそれらと同一の番
号で示す。
明する。図１はこの発明の実施例を示す図であり、図中
従来技術で述べた部分と同様の部分はそれらと同一の番
号で示す。
【００１１】ここでは図１(a) に示すように、横断面形
状が三角形をなす振動体１の三側面に、角速度の検出の
ためのそれぞれの圧電素子２，３，４を貼着することに
よって、従来技術で述べたと同様の振動子５を構成し、
さらに、それぞれの圧電素子２，３，４の各貼着面に共
振周波数調整用圧電素子2a, 3a, 4aを貼着する。
状が三角形をなす振動体１の三側面に、角速度の検出の
ためのそれぞれの圧電素子２，３，４を貼着することに
よって、従来技術で述べたと同様の振動子５を構成し、
さらに、それぞれの圧電素子２，３，４の各貼着面に共
振周波数調整用圧電素子2a, 3a, 4aを貼着する。
【００１２】そして、これらの各共振周波数調整用圧電
素子2a, 3a, 4aを、図１(b) に示すように、振動子５の
接地下で、可変抵抗器12, 13, 14を介して接地させ、こ
れによって電極間の短絡をもたらす。
素子2a, 3a, 4aを、図１(b) に示すように、振動子５の
接地下で、可変抵抗器12, 13, 14を介して接地させ、こ
れによって電極間の短絡をもたらす。
【００１３】このような構成によれば、たとえば圧電素
子２を貼着した側面と直交する方向の振動の共振周波数
は、共振周波数調整用圧電素子2aに接続した可変抵抗器
12の抵抗値を選択することにより調整することができ、
同様に、他の側面と直交する方向の振動の共振周波数
は、可変抵抗器13, 14の抵抗器を選択することによって
調整することができる。
子２を貼着した側面と直交する方向の振動の共振周波数
は、共振周波数調整用圧電素子2aに接続した可変抵抗器
12の抵抗値を選択することにより調整することができ、
同様に、他の側面と直交する方向の振動の共振周波数
は、可変抵抗器13, 14の抵抗器を選択することによって
調整することができる。
【００１４】従ってこの振動ジャイロでは、可変抵抗器
12, 13, 14の抵抗値の調整により、それぞれの方向の共
振周波数を、それらの差の大小を問わず、極めて容易
に、かつ正確に一致させることが可能となる。
12, 13, 14の抵抗値の調整により、それぞれの方向の共
振周波数を、それらの差の大小を問わず、極めて容易
に、かつ正確に一致させることが可能となる。
【００１５】図２は他の実施例を示す図であり、これ
は、四角柱状をなす振動体１の、一の稜線を隔てて位置
する二側面に、角速度の検出のための圧電素子15, 16を
貼着して振動子５を構成したところにおいて、それらの
圧電素子15, 16の各貼着面と平行をなす各側面に共振周
波数調整用圧電素子15a, 16aを貼着し、そして、これら
の調整用圧電素子15a, 16aを、それぞれの可変抵抗器1
7, 18を介して接地させたものである。
は、四角柱状をなす振動体１の、一の稜線を隔てて位置
する二側面に、角速度の検出のための圧電素子15, 16を
貼着して振動子５を構成したところにおいて、それらの
圧電素子15, 16の各貼着面と平行をなす各側面に共振周
波数調整用圧電素子15a, 16aを貼着し、そして、これら
の調整用圧電素子15a, 16aを、それぞれの可変抵抗器1
7, 18を介して接地させたものである。
【００１６】この振動ジャイロでは、圧電素子15を貼着
した側面と直交する方向の共振周波数は、共振周波数調
整用圧電素子15a に接続した可変抵抗器17の抵抗値を調
整することにより、また、圧電素子16を貼着した側面と
直交する方向の共振周波数は、可変抵抗器18の抵抗値を
調整することにより、それぞれ所期した通りの値とする
ことができる。
した側面と直交する方向の共振周波数は、共振周波数調
整用圧電素子15a に接続した可変抵抗器17の抵抗値を調
整することにより、また、圧電素子16を貼着した側面と
直交する方向の共振周波数は、可変抵抗器18の抵抗値を
調整することにより、それぞれ所期した通りの値とする
ことができる。
【００１７】図３は、さらに他の実施例を示す図であ
り、四角柱状をなす振動体１の四側面に、角速度の検出
のための圧電素子19, 20, 21, 22をそれぞれ貼着して振
動子５としたところで、任意の二側面、ここでは、圧電
素子19, 22の貼着面に、共振周波数調整用圧電素子19a,
22aを貼着し、これらの調整用圧電素子19a, 22aを、そ
れぞれの可変抵抗器23, 24を介して接地させることによ
って振動ジャイロを構成したものである。この振動ジャ
イロの共振周波数の調整は、基本的には図２に示すもの
と同様にして行うことができる。
り、四角柱状をなす振動体１の四側面に、角速度の検出
のための圧電素子19, 20, 21, 22をそれぞれ貼着して振
動子５としたところで、任意の二側面、ここでは、圧電
素子19, 22の貼着面に、共振周波数調整用圧電素子19a,
22aを貼着し、これらの調整用圧電素子19a, 22aを、そ
れぞれの可変抵抗器23, 24を介して接地させることによ
って振動ジャイロを構成したものである。この振動ジャ
イロの共振周波数の調整は、基本的には図２に示すもの
と同様にして行うことができる。
【００１８】
【発明の効果】かくしてこの発明によれば、振動子、よ
り正確には、共振周波数調整用圧電素子をも含む振動ジ
ャイロの共振周波数の調整を、可変抵抗器の抵抗値の調
整をもって容易に、かつ正確に行うことができるので、
振動体の削り過ぎなどによる不可逆的な失敗を完全に回
避して、コリオリの力、ひいては角速度の検出感度を十
分に向上させることができる。
り正確には、共振周波数調整用圧電素子をも含む振動ジ
ャイロの共振周波数の調整を、可変抵抗器の抵抗値の調
整をもって容易に、かつ正確に行うことができるので、
振動体の削り過ぎなどによる不可逆的な失敗を完全に回
避して、コリオリの力、ひいては角速度の検出感度を十
分に向上させることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す図である。
【図２】この発明の他の実施例を示す図である。
【図３】この発明のさらに他の実施例を示す図である。
【図４】従来例を示す図である。
１ 振動体 ２，３，４，15, 16, 20, 21, 22 角速度の検出のため
の圧電素子 2a, 3a, 15a, 16a, 19a, 22a 共振周波数調整用圧電素
子 ５ 振動子 12, 13, 14, 17, 18, 23, 24 可変抵抗器
の圧電素子 2a, 3a, 15a, 16a, 19a, 22a 共振周波数調整用圧電素
子 ５ 振動子 12, 13, 14, 17, 18, 23, 24 可変抵抗器
Claims (1)
- 【請求項１】 横断面形状が多角形をなす柱状の振動体
の、少なくとも二側面に、角速度の検出のための圧電素
子を貼着してなる振動子の、前記少なくとも二側面また
は、それらの各側面と平行をなす側面のいずれかに共振
周波数調整用圧電素子を貼着し、これらの各共振周波数
調整用圧電素子を、可変抵抗器を介して接地させてなる
振動ジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261893A JP2643686B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 振動ジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261893A JP2643686B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 振動ジャイロ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618266A JPH0618266A (ja) | 1994-01-25 |
| JP2643686B2 true JP2643686B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17368230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3261893A Expired - Lifetime JP2643686B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 振動ジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643686B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08159779A (ja) | 1994-12-02 | 1996-06-21 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JP3291968B2 (ja) * | 1994-12-15 | 2002-06-17 | 株式会社村田製作所 | 振動ジャイロ |
| JPH08247770A (ja) * | 1995-03-14 | 1996-09-27 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JP2996137B2 (ja) * | 1995-03-31 | 1999-12-27 | 株式会社村田製作所 | 振動ジャイロ |
| JPH08278146A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-10-22 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61163405A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-07-24 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JPS62106314A (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-16 | Tokyo Koku Keiki Kk | 振動ジヤイロ |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3261893A patent/JP2643686B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0618266A (ja) | 1994-01-25 |
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