JP2671020B2 - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
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- JP2671020B2 JP2671020B2 JP19003488A JP19003488A JP2671020B2 JP 2671020 B2 JP2671020 B2 JP 2671020B2 JP 19003488 A JP19003488 A JP 19003488A JP 19003488 A JP19003488 A JP 19003488A JP 2671020 B2 JP2671020 B2 JP 2671020B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、振動ジャイロに関する。
［従来の技術］ 振動ジャイロは、振動子を駆動用圧電素子で駆動して
振動させ、この振動子に角速度が加わった時に生じるコ
リオリの力による振動子の前記駆動側振動方向と直交す
る方向の振動（検出側振動）を検出用圧電素子により検
出して、加わった角速度を検出するものであるが、安定
で精度よい検出出力を得るためには、漏れ電圧、すなわ
ち、駆動側の影響（振動子の駆動側振動が与える機械的
影響、および駆動用圧電素子に印加する電圧が与える電
気的影響）により検出用圧電素子に発生する誤差電圧を
小さく押さえることが必要である。
振動させ、この振動子に角速度が加わった時に生じるコ
リオリの力による振動子の前記駆動側振動方向と直交す
る方向の振動（検出側振動）を検出用圧電素子により検
出して、加わった角速度を検出するものであるが、安定
で精度よい検出出力を得るためには、漏れ電圧、すなわ
ち、駆動側の影響（振動子の駆動側振動が与える機械的
影響、および駆動用圧電素子に印加する電圧が与える電
気的影響）により検出用圧電素子に発生する誤差電圧を
小さく押さえることが必要である。
従来、この漏れ電圧を抑える構造として第４図に示す
ものがある。この振動ジャイロは、音叉型振動子を持つ
音叉型振動ジャイロであって、この音叉型振動子１は、
駆動用振動板２と検出用振動板３とを直角に設けて構成
した振動片４を左右に持つ構造である。そして、振動子
は下端面部を垂直な支持軸５で支持されている。また、
駆動用振動板２には駆動用圧電素子６が張り付けられ、
検出用振動板３には検出用圧電素子７が張り付けられて
いる。こられの圧電素子6,7の極性は図示の通りであ
る。
ものがある。この振動ジャイロは、音叉型振動子を持つ
音叉型振動ジャイロであって、この音叉型振動子１は、
駆動用振動板２と検出用振動板３とを直角に設けて構成
した振動片４を左右に持つ構造である。そして、振動子
は下端面部を垂直な支持軸５で支持されている。また、
駆動用振動板２には駆動用圧電素子６が張り付けられ、
検出用振動板３には検出用圧電素子７が張り付けられて
いる。こられの圧電素子6,7の極性は図示の通りであ
る。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の振動ジャイロは、振動子１の同一の部分が
駆動方向にも検出方向にも振動する構造ではなく、駆動
用振動板２すなわち駆動用の振動部と、検出用振動板３
すなわち検出用の振動部とが別々にあり、かつ、互いに
直交しているので、検出用圧電素子７に与える駆動側の
影響は少なく、前述の漏れ電圧の発生が小さく抑えられ
る。しかしながら、この振動ジャイロは、支持軸５が振
動子１の重心を支持するものでないから、外部から加わ
る振動（外部振動）によって振動子１にノイズとしての
振動が発生し、コリオリカ検出の精度が低下する。
駆動方向にも検出方向にも振動する構造ではなく、駆動
用振動板２すなわち駆動用の振動部と、検出用振動板３
すなわち検出用の振動部とが別々にあり、かつ、互いに
直交しているので、検出用圧電素子７に与える駆動側の
影響は少なく、前述の漏れ電圧の発生が小さく抑えられ
る。しかしながら、この振動ジャイロは、支持軸５が振
動子１の重心を支持するものでないから、外部から加わ
る振動（外部振動）によって振動子１にノイズとしての
振動が発生し、コリオリカ検出の精度が低下する。
また、互いに直角な駆動用振動板２と検出用振動板３
とを一体結合したこの振動子１は形状的に加工が簡単で
ない。
とを一体結合したこの振動子１は形状的に加工が簡単で
ない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、漏れ電圧
を小さく抑えることができ、外部振動の影響が少ない振
動ジャイロを得ることを第１の目的とし、さらに、加工
が容易な振動ジャイロを得ることを第２の目的とする。
を小さく抑えることができ、外部振動の影響が少ない振
動ジャイロを得ることを第１の目的とし、さらに、加工
が容易な振動ジャイロを得ることを第２の目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明では上記課題を解決するために,H型振動子を構
成する４本の振動片を，振動方向がＨ形の正面から見て
前後方向である駆動用振動板の先端にこの駆動用振動板
の厚み方向と直角の厚み方向を持つ検出用振動板を一体
に結合して形成し，このＨ型振動子の重心を貫通する支
持軸を設けるとともに，前記検出用振動板の厚み寸法を
駆動用振動板の厚み寸法より小さく取り，検出用振動板
の幅寸法を駆動用振動板の厚み寸法と同じとした。
成する４本の振動片を，振動方向がＨ形の正面から見て
前後方向である駆動用振動板の先端にこの駆動用振動板
の厚み方向と直角の厚み方向を持つ検出用振動板を一体
に結合して形成し，このＨ型振動子の重心を貫通する支
持軸を設けるとともに，前記検出用振動板の厚み寸法を
駆動用振動板の厚み寸法より小さく取り，検出用振動板
の幅寸法を駆動用振動板の厚み寸法と同じとした。
［作用］ 上記構成において、駆動用振動板すなわち駆動用の振
動部と、駆動用振動板すなわち検出用の振動部とが別々
にあり、かつ互いに直交しているから、検出用振動板側
に設けられる検出用圧電素子に与える駆動側の影響は少
なく、漏れ電圧は小さく抑えられる。
動部と、駆動用振動板すなわち検出用の振動部とが別々
にあり、かつ互いに直交しているから、検出用振動板側
に設けられる検出用圧電素子に与える駆動側の影響は少
なく、漏れ電圧は小さく抑えられる。
また、振動子は支持軸により重心を支持されるから、
外部振動で振動子に無用な振動、つまり、駆動の振動ま
たはコリオリ力による振動とは無関係な振動が生じるこ
とは極力防止され、検出精度が向上する。
外部振動で振動子に無用な振動、つまり、駆動の振動ま
たはコリオリ力による振動とは無関係な振動が生じるこ
とは極力防止され、検出精度が向上する。
また、検出用振動板の幅寸法を駆動用振動板の厚み寸
法と同じとしているので,1枚板から所定の輪郭を切り出
す簡単な加工で所望の振動子形状を得ることができ、振
動子の加工が著しく容易になる。
法と同じとしているので,1枚板から所定の輪郭を切り出
す簡単な加工で所望の振動子形状を得ることができ、振
動子の加工が著しく容易になる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して
説明する。
説明する。
第１図において、振動子10は上下左右の４本の振動片
11を有してＨ字形をなすＨ型振動子であり、各振動片11
は，振動方向がＨ形の正面から見て前後方向である駆動
用振動板12の先端にこの駆動用振動板12の厚み方向（第
１図等でｙ方向）と直角の厚み方向（すなわち第１図等
でｘ方向）を持つ検出用振動板13を一体に結合した構成
であり，さらに，検出用振動板13の厚み寸法（t1）を駆
動用振動板12の厚み寸法（t2）より小さく取り，検出用
振動板13の幅寸法（ｗ）を駆動用振動板12の厚み寸法と
同じ（ｗ＝t2）としている。そして，各駆動用振動板12
の厚み方向（ｙ方向）外側の面に駆動用圧電素子14が張
り付けられ、各検出用振動板13の厚み方向（ｘ方向）の
それぞれ外側の面に検出用圧電素子15が張り付けられて
いる。また振動子10の正面から見た中心を通る正面中心
線を貫通して支持軸16が固定されている。この支持軸16
の両端は振動ジャイロのケーシング17に固定されてい
る。
11を有してＨ字形をなすＨ型振動子であり、各振動片11
は，振動方向がＨ形の正面から見て前後方向である駆動
用振動板12の先端にこの駆動用振動板12の厚み方向（第
１図等でｙ方向）と直角の厚み方向（すなわち第１図等
でｘ方向）を持つ検出用振動板13を一体に結合した構成
であり，さらに，検出用振動板13の厚み寸法（t1）を駆
動用振動板12の厚み寸法（t2）より小さく取り，検出用
振動板13の幅寸法（ｗ）を駆動用振動板12の厚み寸法と
同じ（ｗ＝t2）としている。そして，各駆動用振動板12
の厚み方向（ｙ方向）外側の面に駆動用圧電素子14が張
り付けられ、各検出用振動板13の厚み方向（ｘ方向）の
それぞれ外側の面に検出用圧電素子15が張り付けられて
いる。また振動子10の正面から見た中心を通る正面中心
線を貫通して支持軸16が固定されている。この支持軸16
の両端は振動ジャイロのケーシング17に固定されてい
る。
上記構成の振動ジャイロの動作を説明する。
各駆動用振動板12の駆動用圧電素子14に交流電流を印
加すると、各駆動用振動板12は、第２図に示すようにｙ
方向で、上側と下側とが互いに反対方向で左側と右側と
が互いに反対方向となる振動モードで振動する。ここで
振動子10にｚ軸回りの角速度が加わると、検出用振動板
13には、駆動側の振動方向（ｙ方向）と直交するｘ方向
のコリオリの力が発生し、第３図に示すように検出用振
動板13がｘ方向に振動し、検出用圧電素子15はこの検出
側の振動により電圧を発生してコリオリの力を検出す
る。
加すると、各駆動用振動板12は、第２図に示すようにｙ
方向で、上側と下側とが互いに反対方向で左側と右側と
が互いに反対方向となる振動モードで振動する。ここで
振動子10にｚ軸回りの角速度が加わると、検出用振動板
13には、駆動側の振動方向（ｙ方向）と直交するｘ方向
のコリオリの力が発生し、第３図に示すように検出用振
動板13がｘ方向に振動し、検出用圧電素子15はこの検出
側の振動により電圧を発生してコリオリの力を検出す
る。
上記のコリオリの力検出の動作において、駆動側の振
動方向（ｙ方向）は検出用振動板13の幅方向であるか
ら、第２図の駆動側振動モードでは検出用振動板13はた
わみにくく、また、コリオリの力による検出側の振動方
向（ｘ方向）は駆動用振動板12の幅方向であるから、第
３図の検出側振動モードでは駆動用振動板13はたわみに
くい。したがって、駆動側振動によって検出用振動板13
に検出側振動方向（ｘ方向）の振動が生じることはきわ
めて少なく、この機械的影響による漏れ電圧は小さく抑
えられる。また、検出用振動板13と駆動用振動板12と別
々であり、かつ互いに直交しているから、駆動用圧電素
子14に印加した電圧が検出用圧電素子15に影響する電気
的影響による漏れ電圧も小さく抑えられる。
動方向（ｙ方向）は検出用振動板13の幅方向であるか
ら、第２図の駆動側振動モードでは検出用振動板13はた
わみにくく、また、コリオリの力による検出側の振動方
向（ｘ方向）は駆動用振動板12の幅方向であるから、第
３図の検出側振動モードでは駆動用振動板13はたわみに
くい。したがって、駆動側振動によって検出用振動板13
に検出側振動方向（ｘ方向）の振動が生じることはきわ
めて少なく、この機械的影響による漏れ電圧は小さく抑
えられる。また、検出用振動板13と駆動用振動板12と別
々であり、かつ互いに直交しているから、駆動用圧電素
子14に印加した電圧が検出用圧電素子15に影響する電気
的影響による漏れ電圧も小さく抑えられる。
また、振動子10は支持軸16により重心を支持されてい
るので、外部振動で振動子10に無用な振動、つまり、駆
動用圧電素子14による駆動の振動またはコリオリの力に
よる振動とは無関係な振動が生じることは極力防止さ
れ、検出精度が向上する。
るので、外部振動で振動子10に無用な振動、つまり、駆
動用圧電素子14による駆動の振動またはコリオリの力に
よる振動とは無関係な振動が生じることは極力防止さ
れ、検出精度が向上する。
また、駆動側振動に及ぼす支持の影響については、支
持軸16は振動子10の駆動側振動の節を貫通しているの
で、この支持軸16により駆動の振動モードが影響を受け
ることは少ない。また、検出用振動板13の配置からし
て、検出側の振動モードは、支持軸16によりほとんど影
響を受けない。したがって、安定した精度よいコリオリ
力検出が可能である。
持軸16は振動子10の駆動側振動の節を貫通しているの
で、この支持軸16により駆動の振動モードが影響を受け
ることは少ない。また、検出用振動板13の配置からし
て、検出側の振動モードは、支持軸16によりほとんど影
響を受けない。したがって、安定した精度よいコリオリ
力検出が可能である。
また，本発明のＨ型振動子は,1枚板から所定の輪郭を
切り出す簡単な加工で所望の振動子形状を得ることがで
き，従来の振動子と比べて，振動子の加工が著しく容易
である。
切り出す簡単な加工で所望の振動子形状を得ることがで
き，従来の振動子と比べて，振動子の加工が著しく容易
である。
なお、Ｈ型振動子10を支持する支持軸16は、実施例の
場合に限らず、Ｈ型振動子10の側面から見た中心をｘ方
向に貫通し固定されたものでもよい。
場合に限らず、Ｈ型振動子10の側面から見た中心をｘ方
向に貫通し固定されたものでもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば,H型振動子を構成
する４本の振動片を，振動方向がＨ形の正面から見て前
後方向である駆動用振動板の先端にこの駆動用振動板の
厚み方向と直角の厚み方向を持つ検出用振動板を一体に
結合して形成し，このＨ型振動子の重心を貫通する支持
軸を設けるとともに，前記検出振動板の厚み寸法を駆動
用振動板の厚み寸法より小さく取り，検出用振動板の幅
寸法を駆動用振動板の厚み寸法と同じとしたので，駆動
側の影響で検出側圧電素子に生じる漏れ電圧を小さく抑
えることができ、また、外部振動の影響を少なくし、か
つ、支持部が駆動の振動またはコリオリの力による振動
に与える影響を少なくすることができ，これにより安定
した高感度の振動ジャイロを得ることができた。
する４本の振動片を，振動方向がＨ形の正面から見て前
後方向である駆動用振動板の先端にこの駆動用振動板の
厚み方向と直角の厚み方向を持つ検出用振動板を一体に
結合して形成し，このＨ型振動子の重心を貫通する支持
軸を設けるとともに，前記検出振動板の厚み寸法を駆動
用振動板の厚み寸法より小さく取り，検出用振動板の幅
寸法を駆動用振動板の厚み寸法と同じとしたので，駆動
側の影響で検出側圧電素子に生じる漏れ電圧を小さく抑
えることができ、また、外部振動の影響を少なくし、か
つ、支持部が駆動の振動またはコリオリの力による振動
に与える影響を少なくすることができ，これにより安定
した高感度の振動ジャイロを得ることができた。
また、検出用振動板の幅寸法を駆動用振動板の厚み寸
法と同じに取っているので,1枚板から輪郭を切り出す簡
単な加工で所望の振動子形状を得ることができ、振動子
の加工が著しく容易になった。
法と同じに取っているので,1枚板から輪郭を切り出す簡
単な加工で所望の振動子形状を得ることができ、振動子
の加工が著しく容易になった。
第１図は本発明の一実施例を示す振動ジャイロの斜視
図，第２図は図１の振動ジャイロの駆動側振動モードを
説明する模式図，第３図は図１の振動ジャイロの検出側
振動モードを説明する模式図，第４図は従来の振動ジャ
イロを示す斜視図である。 10……Ｈ型振動子、11……振動片、12……駆動用振動
板、13……検出用振動板、14……駆動用圧電素子、15…
…検出用圧電素子、16……支持軸。
図，第２図は図１の振動ジャイロの駆動側振動モードを
説明する模式図，第３図は図１の振動ジャイロの検出側
振動モードを説明する模式図，第４図は従来の振動ジャ
イロを示す斜視図である。 10……Ｈ型振動子、11……振動片、12……駆動用振動
板、13……検出用振動板、14……駆動用圧電素子、15…
…検出用圧電素子、16……支持軸。
フロントページの続き (72)発明者 藤村 誠一 大阪府大阪市淀川区宮原３丁目５番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭62−217114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−180107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−67815（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−115349（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】Ｈ型振動子を構成する４本の振動片を，振
動方向がＨ形の正面から見て前後方向である駆動用振動
板の先端にこの駆動用振動板の厚み方向と直角の厚み方
向を持つ検出用振動板を一体に結合して形成し，このＨ
型振動子の重心を貫通する支持軸を設けるとともに，前
記検出用振動板の厚み寸法を駆動用振動板の厚み寸法よ
り小さく取り，検出用振動板の幅寸法を駆動用振動板の
厚み寸法と同じとしたことを特徴とする振動ジャイロ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19003488A JP2671020B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 振動ジャイロ |
| CA000575857A CA1313065C (en) | 1987-08-28 | 1988-08-26 | Vibration gyro having an h-shaped vibrator |
| US07/555,376 US5166571A (en) | 1987-08-28 | 1990-07-19 | Vibration gyro having an H-shaped vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19003488A JP2671020B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | 振動ジャイロ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0238917A JPH0238917A (ja) | 1990-02-08 |
| JP2671020B2 true JP2671020B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=16251262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19003488A Expired - Lifetime JP2671020B2 (ja) | 1987-08-28 | 1988-07-29 | 振動ジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671020B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4587232B2 (ja) * | 2001-01-18 | 2010-11-24 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪デバイスおよびその製造方法 |
| WO2017204057A1 (ja) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | ソニー株式会社 | ジャイロセンサ及び電子機器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59115349U (ja) * | 1983-01-24 | 1984-08-03 | ジエコ−株式会社 | 角速度センサ |
| JPS6067815A (ja) * | 1983-09-23 | 1985-04-18 | Nippon Denso Co Ltd | 角速度センサ |
| JPS61180107A (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ素子の製造方法 |
| JPS62217114A (ja) * | 1986-03-19 | 1987-09-24 | Tokyo Keiki Co Ltd | ジヤイロ装置 |
-
1988
- 1988-07-29 JP JP19003488A patent/JP2671020B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0238917A (ja) | 1990-02-08 |
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