JP3166889B2 - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
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- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5642—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating bars or beams
- G01C19/5663—Manufacturing; Trimming; Mounting; Housings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16F15/06—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
- F16F15/073—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs using only leaf springs
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Description
にたとえば、角速度を検知することにより移動体の位置
を検出し、適切な誘導を行うナビゲーションシステム、
または外的振動を検知し、適切な制振を行う手振れ防止
装置などの除振システムなどに応用できる振動ジャイロ
に関する。
30は、正三角柱のエリンバなどの恒弾性金属材で形成
される振動体31を含む。振動体31の3つの側面に
は、それぞれ圧電素子32a,32b,32cが、たと
えば、接着剤(図示せず)などにより固着される。圧電
素子32a,32b,32cは、たとえば圧電セラミッ
クの両面に電極を形成したものである。
との間には発振回路(図示せず)が接続される。この発
振回路によって、振動体31は圧電素子32c形成面に
直交する方向に屈曲振動する。この状態で、振動体31
の軸方向を中心とした回転が加わると、コリオリ力によ
り振動体31の振動方向が変わり、それに応じて圧電素
子32a,32bの出力電圧に差が生じる。したがっ
て、この出力電圧の差を測定すれば、振動ジャイロ30
に加わった回転角速度を検出することができる。
21のノード点付近の稜線部分に、金属などの線材から
なる支持部材33a及び33bが取り付けられる。支持
部材33a及び33bの両端部は、振動体31の振動が
伝播して干渉し合うことを防ぐために、2つの金属材料
からなる略矩形の支持板35a及び35bにそれぞれ固
着される。このとき、支持板35a及び35bには、2
つずつの孔36が形成される。そして、一方の支持部材
33aの両端部分が、一方の支持板35aの2つの孔3
6に挿通されてはんだ付けされる。同様に,他方の支持
部材33bの両端部分が、他方の支持板35bの2つの
孔36に挿通されてはんだ付けされる。支持板35a及
び35bは、それぞれ、緩衝材37を介して、金属材料
からなる短冊状の基板40の一方主面に固着される。
従来の振動ジャイロ30では、支持部材33a,33b
を、独立した2つの支持板35a,35bにそれぞれ固
着し、その支持板35a,35bを緩衝材37に介し
て、基板40に固着しなければならず、構造が複雑で組
み立てにくく、寸法精度が悪かった。そして、経時変化
や温度変化により、これら部材に変形が生じた場合、各
々の部材の変形が積み重なって、振動体31の振動姿勢
が大きく変化する恐れがあった。また、支持板35a,
35bの形状が小さく、振動体31の振動によって支持
部材33a,33bが連動するのを抑止できないため、
振動体31は安定した振動を得ることができず、感度的
にも良好な特性を得ることができなかった。
造がシンプルで、安定した振動を得ることができ、感度
的にも良好な特性を得ることができる振動ジャイロを提
供することである。
め、本発明に掛かる請求項1においては、柱状の振動体
と、該振動体を支持するために前記振動体のノード点付
近に取り付けられる2つの支持部材と、該支持部材の各
端部を固着する支持板を含む振動ジャイロにおいて、前
記支持板を、一つの板片で構成し、前記支持部材の固着
部間に振動の干渉を抑止する抑止手段を設けたことを特
徴とする。
の抑止手段として、切り込み部を設けたことを特徴とす
る。
の抑止手段として、溝部を設けたことを特徴とする。
成しているため、寸法が大きく、振動体の振動によって
支持部材が連動することを抑止できる。また、切り込み
部は、振動体の振動が、支持部材の固着部間を伝播して
いく経路を細く、長くすることにより、振動の干渉を抑
止する。同様に、溝部も、振動体の振動が支持部材の固
着部間を伝播していく経路を長くすることにより、振動
の干渉を抑止する。
図面を用いて説明する。
1は、図1(A),(B)に示すように、たとえば正三
角柱の振動体2を含む。この振動体2は、たとえばエリ
ンバ,ニッケル,鉄,クロム,チタン,鉄−ニッケル合
金など、一般的に機械的な振動を生じる材料で形成され
る。この振動体2には、その3つの側面に、それぞれ圧
電素子3a,3b,3cが固着される。圧電素子3a
は、たとえば圧電セラミックからなる圧電体5aを有
し、その両面に電極6a,7aが形成されている。そし
て、一方の電極7aが、振動体2の側面にたとえば、接
着剤(図示せず)などにより固着される。同様に、圧電
素子3b,3cは圧電体5b,5cの両面に電極6b,
7bおよび電極6c,7cが形成され、これらの圧電素
子3b,3cの一方の電極7b,7cが、振動体2の側
面に固着される。
には発振回路(図示せず)が接続される。この発振回路
によって、振動体2は、圧電素子3c形成面に直交する
方向に屈曲振動する。この状態で、振動体2の軸方向を
中心とした回転が加わると、コリオリ力により振動体2
の振動方向が変わり、それに応じて圧電素子3a,3b
の出力電圧に差が生じる。したがって、この圧電素子3
a,3bの出力電圧の差を測定すれば、振動ジャイロ1
に加わった回転角速度を検出することができる。
には、たとえば金属などの材料からなる線材で形成され
た支持部材10a,10bが取り付けられる。このと
き、支持部材10a,10bは、一対の脚部11と脚部
11間を連絡する連絡部12からなる断面コ字状に形成
され、支持部材10a,10bの連絡部12と振動体2
は、たとえば溶接または接着剤などによって固定され
る。
端部分は、金属材あるいは樹脂材からなり、1つの板片
で構成される短冊状の支持板13の一方主面に固着され
る。すなわち、支持板13には、その長手方向端部近傍
において左右対称に、2つずつの孔15a,15bが形
成されており、支持部材10aの脚部11の端部分が、
一方の孔15aに挿通されて、はんだ付けにより固着さ
れる。同様に,支持部材10bの脚部11の端部分が、
他方の孔15bに挿通されて、はんだ付けにより固着さ
れる。このように、支持部材10a,10bが固着され
た支持板13は、1つの板片で構成されるため、寸法形
状が大きく、振動体2の振動で支持部材10a,10b
が連動することを抑止できる。
の端部分が固着された支持板13の孔15a,15b
間、つまり支持部材10a,10bの固着部間には、振
動の干渉を抑止する抑止手段として、支持板13の一方
主面から他方主面に貫通するように、略H状の切り込み
部16が形成される。この切り込み部16は、振動体2
の振動が支持部材10a,10bの固着部間を伝播して
いく経路を長くすることにより、振動の干渉を抑止す
る。
略H状に形成されたが、図2に示すように、略H状の切
り込み部16の4つの先端を、さらに支持板13の孔1
5a,15bを包囲するように、幅方向に延長して切り
込み部17を形成してもよい。
の孔15a,15bの間に、支持板13の幅方向に一直
線に切り込み部20を形成してもよい。このとき、切り
込み部20は支持板13の幅方向の両端には達しない。
15a,15bの間に、支持板13の幅方向に両端から
一直線に切り込み部21を形成してもよい。このとき、
切り込み部21は互いに交わらない。
方向に両端から略コ字状に、互いに噛合するように、切
り込み部22を形成してもよい。このときも、切り込み
部22は互いに交わらない。
段として支持板13に設ける切り込み部は、振動体2の
振動が、支持部材10a,10bの固着部間を伝播して
いく経路が細く、長くなるような形状で、且つ、支持板
13を分離しない形状であれば、どのような形状であっ
ても良い。
お、第1実施例と同一及び同等の部分については、同一
番号を付して、その説明を省略する。
1の支持板13は、図6に示すように、支持部材10
a,10bの固着部間に、振動の干渉を抑止する抑止手
段として、支持板13の幅方向に一端から他端に一直線
に延びる溝部23が形成される。このように構成するこ
とにより、溝部23を形成する両壁部の分だけ、振動体
2の振動が、支持部材10a,10bの固着部間を伝播
していく経路が長くなり、振動の干渉を抑止する。振動
体2の振動が伝播していく距離は溝部23の数に比例す
るため、溝部23の数は多いほど、より大きな効果が得
られる。
おいては、振動体2の形状を、正三角柱としたが、四角
柱でも他の形状であっても良い。
イロによれば、一つの板片で構成した支持板に、振動の
干渉を抑止する抑止手段として、切り込み部あるいは溝
部を設けたシンプルな構造であるため、組み立ても容易
で、寸法精度も良く、経時変化や温度変化による寸法変
化も、部材の数が少ない分、影響は小さい。また、支持
板が一つの板片で構成されているため、形状も大きく、
振動体の振動によって支持部材が連動することを抑止可
能で、安定した振動を得ることができ、感度的にも良好
な特性を得ることができる。
であり、(B)はその要部断面図である。
である。
面図である。
要部平面図である。
示す要部平面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】柱状の振動体と、該振動体を支持するため
に前記振動体のノード点付近に取り付けられる2つの支
持部材と、該支持部材の各端部を固着する支持板を含む
振動ジャイロにおいて、 前記支持板を、一つの板片で構成し、前記支持部材の固
着部間に振動の干渉を抑止する抑止手段を設けたことを
特徴とする振動ジャイロ。 - 【請求項2】上述の抑止手段として、切り込み部を設け
たことを特徴とする請求項1記載の振動ジャイロ。 - 【請求項3】上述の抑止手段として、溝部を設けたこと
を特徴とする請求項1記載の振動ジャイロ。
Priority Applications (4)
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JP2008215064A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-09-18 | Kobe Steel Ltd | 遮音板及びこれを備えた遮音装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5345822A (en) * | 1991-06-28 | 1994-09-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibratory gyroscope having a support member |
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- 1993-12-16 JP JP31678293A patent/JP3166889B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-09 US US08/352,565 patent/US5521456A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-15 EP EP94119857A patent/EP0658744B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-15 DE DE69416966T patent/DE69416966T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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