JP4670992B2 - 振動型ジャイロスコープ - Google Patents
振動型ジャイロスコープ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4670992B2 JP4670992B2 JP2010023961A JP2010023961A JP4670992B2 JP 4670992 B2 JP4670992 B2 JP 4670992B2 JP 2010023961 A JP2010023961 A JP 2010023961A JP 2010023961 A JP2010023961 A JP 2010023961A JP 4670992 B2 JP4670992 B2 JP 4670992B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- vibration
- center
- base
- predetermined plane
- 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 - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 59
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 56
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 22
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 22
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 LiTaO 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-8-nitroquinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC(OC)=CC([N+]([O-])=O)=C21 MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N F.F.F.F.C=C Chemical compound F.F.F.F.C=C PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKNPRRRKHAEUMW-UHFFFAOYSA-N Iodine aqueous Chemical compound [K+].I[I-]I DKNPRRRKHAEUMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 244000089486 Phragmites australis subsp australis Species 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N trilithium borate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]B([O-])[O-] RIUWBIIVUYSTCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Description
ーに、振動型ジャイロスコープを使用することが検討されている。こうしたシステムにお
いては、操舵輪の方向自身は、ハンドルの回転角度によって検出する。これと同時に、実
際に車体が回転している回転速度を振動ジャイロスコープによって検出する。そして、操
舵輪の方向と実際の車体の回転速度を比較して差を求め、この差に基づいて車輪トルク、
操舵角に補正を加えることによって、安定した車体制御を実現する。
延びるように、振動子を配置することが望ましい。こうした振動型ジャイロスコープを提
供するために、本出願人は、特開平11−281372号公報において、基部と、基部の
周縁から径方向に突出する複数の駆動振動系と、基部の周縁から径方向に突出する複数の
検出振動系とを備える平面型振動子を開示した。
に至った。即ち、こうした振動子に駆動電極、検出電極等を形成し、振動子の重心付近を
外部の固定用部材に対して接着して固定した後に、これらに対して外部から幅広い周波数
の外部振動(外乱)を様々な方向へと向かって印加し、振動子から発生するノイズの出力
の変化を検出した。この結果、振動子の具体的な設計や接着剤の種類にもよるが、例えば
図10に示すように、特定の加振周波数の振動(z軸方向の振動)に対して反応し、例え
ば1deg/sec以上の振動感度でノイズが発生することがあった。
の固定用部材に対して固定されるべき振動子であって、重心が位置する基部、この基部の
周縁部から突出する駆動振動系および基部の周縁部から突出する検出振動系を備えており
、外部からの加振に対する応答に伴うノイズが少ない振動子およびその支持構造を提供す
ることである。
出ノイズを低減できるような振動型ジャイロスコープを提供することである。
また、本発明は、前記駆動振動系が、前記周縁部から延びる細長い連結部と、この連結部から連結部に対して交差する方向に延びる少なくとも一片の駆動振動片とを備えており、前記駆動振動片がその連結部への付け根を中心として前記所定面内で屈曲振動し、前記振動子が前記所定面内で回転したときに前記連結部がその基部への付け根を中心として前記所定面内で屈曲振動することを特徴とする。
また、本発明は、前記検出振動系が、前記周縁部から延びる細長い検出振動片を備えており、前記振動子が前記所定面内で回転したときに、前記検出振動片が、この検出振動片の基部への付け根を中心として前記所定面内で屈曲振動することを特徴とする。
また、本発明は、前記振動子が複数の前記駆動振動系を備えており、これらの複数の駆動振動系の駆動振動の全体の重心が前記振動子の前記重心上またはその近傍に存在することを特徴とする。
系内に駆動振動を励振するための励振手段、および駆動振動系内に駆動振動を励振し、か
つ振動子を所定面内で回転させたときに、振動子に作用するコリオリ力に応じて検出振動
系内に生ずる検出振動を検出する検出手段を備えていることを特徴とする、振動型ジャイ
ロスコープに係るものである。
、本発明の一実施形態に係る振動子1Aを示す平面図であり、図2は、振動子1Aを固定
用部材20に対して固定した状態を概略的に示す斜視図である。
3Bを備えている。本例の基部8Aは、略正方形状をしている。基部8Aの中央部には貫
通孔13が形成されており、貫通孔13の内側に振動子1Aの全体の重心GO(振動子が
振動していないときの重心)が存在する。
基部8Aは、重心GOを中心として四回対称の形状をなしている。各駆動振動系2A、
2B、各検出振動系3A、3Bは、それぞれ、基部8Aの周縁部18の四辺18a、18
c、18b、18dから突出している。
ら、径方向(重心13から遠ざかる方向)に突出する細長い連結部7A、7Bをそれぞれ
備えている。各連結部7A、7Bの先端からは、連結部7A、7Bの長手方向に直交する
方向に向かって延びる各一対の駆動振動片4A、4B、4C、4Dが設けられている。9
は、各駆動振動片と各連結部との接続部分である。14は各連結部の付け根である。
から遠ざかる方向へと)突出して延びる細長い検出振動片5A、5Bを備えており、各検
出振動片の先端には重量部6が設けられている。
の接続部分9への付け根を中心として屈曲振動させる。この際、駆動振動片4Aと4Dと
が逆位相で変位し、駆動振動片4Bと4Cとが逆位相で変位するようにする。これによっ
て、駆動振動片4A−4Dの各駆動振動を合わせた駆動振動の全体の重心GDが、振動子
の全体の重心GO上か、少なくともその近傍に位置するようにする。
Bが、それぞれ、連結部の基部8Aへの付け根14を中心として矢印Bのように屈曲振動
する。この際、重心GOを中心として見たときに、連結部7Aの屈曲振動の位相と、連結
部7Bの屈曲振動の位相とは、互いに逆になる。言い換えると、任意の時点において、連
結部7Aの変位の方向と、連結部7Bの変位の方向とは、重心GOを中心としたときに反
対方向(反対の回転方向)になる。
5A、5Bが付け根15を中心として矢印Cのように屈曲振動する。この際、重心GOを
中心として見たときに、検出振動片5Aの屈曲振動の位相と、5Bの屈曲振動の位相とは
、互いに逆になる。言い換えると、任意の時点において、屈曲振動片5Aの変位の方向と
、5Bの変位の方向とは、重心GOを中心としたときに反対方向(反対の回転方向)にな
る。
部に、それぞれ略正方形状の固定部12A、12B、12C、12Dを形成する。各固定
部は、各角部から、重心GOから遠ざかる方向へと向かって突出している。各固定部12
A−12Dは、図2に示すように、外部の固定用部材20に対して接着剤層13A−13
Dによって接着されている。各固定部と重心GOとの間には、それぞれ凹部または貫通孔
10Aが形成されており、10Aの外側に連結片11が輪郭付けられている。従って、基
部8Aの周縁部と固定部12A−12Dとは、それぞれ2つの連結片11によって連結さ
れている。
端に重量部が設けられていない。このため、検出振動片の質量を調節するために、検出振
動片5C、5Dが、図1における検出振動片5A、5Bよりも長くなっている。
子に対して外部振動を加振したときの振動感度(非駆動時、非回転時)の周波数変化が、
図10に比べてフラットになった。その上、図10において振動感度が最大となる加振周
波数は約380Hz近辺にあるが、図9においては580Hz近辺まで上昇した。このよ
うに、振動子を様々な周波数で加振したときのノイズが全体として減少するというだけで
なく、そのピーク周波数が高周波側に変位し、かつピーク周波数におけるノイズも著しく
減少することを発見した。
部から振動が加わったとき、特にz軸方向の振動成分が加わったときに、振動子に対して
GOを中心とした回転方向の振動を生じさせるような応力が発生するらしい。こうした振
動応力が発生する理由は明確ではない。
この結果として、GOの近傍を支持固定した場合には、振動子が回転振動するような振
動成分が発生し、この回転方向の振動成分が検出手段に電位を発生させ、振動感度を生じ
させるものと思われる。
である。振動子の全体が固定部20に対して、図4において右まわりに回転している。こ
の際には、当然接着剤層13A−13Dが変形している。
ことが考えられるが、この場合には振動子に対して真正の回転が加わったときの振動感度
が著しく低下するおそれがある。
も想到した。しかし、この場合には、振動子の全体の面積が大きくなるので、真正の回転
に対して応答する部分の面積が、振動子の全体の面積に対して小さくなる。この一方、振
動子に対してz軸方向の外部振動が加わった場合には、やはり振動子を重心GOの周りに
回転させるような応力が作用するので、上記のノイズは消去できない。この結果、真正の
回転に対する振動子の振動感度に対して、外部振動によって振動子に発生するノイズの割
合が一層大きくなる。
を、外部の固定用部材20に対して固定するようにすれば、前記した振動子を全体として
回転させるようなノイズを効果的に防止できる。なぜなら、このように重心GOから離れ
た位置を固定する構造は、基部8Aを回転させるような応力に対しては、強度が高いから
である。その上、このような構造は、真正の回転に伴って発生する検出振動片5A、5B
の振動のQ値を減少させるものではないし、振動子の全体の面積を大きく増大させるもの
でもない。従って、真正の回転に対する振動感度はほとんど低下しない。
の上、好適な実施形態においては、複数の固定部を、所定面内において、振動子の重心に
対して回転対称な位置に設ける。これによって、振動子に対して重心GOの周りの回転方
向の応力が加わったときに、その応力を基部の全体にわたって均等に抑制することができ
る。なぜなら、重心GOの周りの特定領域のみに固定部を設けて固定した場合には、固定
部のない領域では振動子の変位が大きくなり、固定部のある領域では振動子の変位が小さ
くなる。このように振動子の変位が不均等になると、これに応じて別のノイズが発生する
可能性があるからである。
部が、所定面内でほぼ同じ所定角度離れている状態を意味する。従って、一つの固定部を
所定面内で所定角度回転させる操作を行うと、他の固定部の位置に位置する。図1におい
ては、固定部12A−12Dは互いに90°ごと離れているので、各固定部を90°回転
させる操作を行うと、隣接する他の固定部の位置にくる。
好ましい。
対称の形状を有している。このように対称性の高い基部を使用することによって、振動子
に対して外部振動が加わったときの不正規な振動の発生を一層抑制できる。この「回転対
称」は、前述したような意味である。基部の位置は、3−6回対称であることが好ましく
、4回対称であることが一層好ましい。
孔(重心が存在する中心孔以外)を形成した場合には、各凹部または貫通孔の形状は互い
にほぼ同様であることが好ましい。また、各凹部または貫通孔の形成位置は、各固定部の
位置と同様に、重心GOを中心としたときに略回転対称であることが好ましい。
この連結部から連結部に対して交差する方向に延びる少なくとも一片の駆動振動片とを備
えており、駆動振動片がその連結部への付け根を中心として所定面内で屈曲振動し、振動
子が所定面内で回転したときに連結部がその基部への付け根を中心として所定面内で屈曲
振動することを特徴とする。この実施形態は図1、図3に示した。この実施形態において
特に好ましくは、振動子が所定面内で回転したときに、複数の連結部がその基部への付け
根を中心として所定面内で屈曲振動すると共に、少なくとも二つの連結部の振動の位相(
重心GOを中心として回転方向に見たとき)が、互いに逆である。
の駆動振動系の駆動振動の全体の重心(非回転時)GDが、振動子の重心GOの近傍にあ
る。駆動振動の全体の重心GDが、振動子の重心GOの近傍に位置しているとは、具体的
には、実質的に重心GO上に位置していてもよいが、重心GOから直径1mmの円内に存
在している場合も含む。
備えており、この検出振動片が、振動子が所定面内で回転したときに検出振動片の基部へ
の付け根を中心として所定面内で屈曲振動する。
と、基部と重心GOとの間に凹部または貫通孔が形成されており、凹部または貫通孔の外
側に連結片が形成される。これによって、検出振動のエネルギーの固定部への伝搬を一層
小さくすることができる。
この基部の各角部にそれぞれ各固定部が連続している。この場合には、多角形の基部の各
片から、前記した連結部や検出振動片が突出する。
こうした形態は、前記したノイズを最小限とし、かつ検出振動の振動感度を保持する上
で最も好ましい。
図1においては、駆動振動系2Aと2Bとは、180°離れているので、駆動振動系2A
を180°回転させる操作を行うと、駆動振動系2Bの位置にくる。この回転対称は、具
体的には2回対称、3回対称、4回対称であることが好ましい。
何学的なものではなく、製造上の偏差を含むものであって、例えば厚さにして1mm以下
の範囲内に複数の振動系が形成されている場合をも含む。
に、前述した振動子を回転させるような方向の応力によるノイズが特に発生しやすく、問
題となり易い。
ることが特に好ましい。
ブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体(Li(Nb,Ta)O3 )単結晶、ホウ酸リ
チウム単結晶、ランガサイト単結晶等からなる圧電単結晶を使用することが好ましい。
用できる。本発明の振動子を圧電性材料によって形成した場合には、この振動子に駆動手
段、検出手段として駆動電極および検出電極を設ける。圧電性材料としては、圧電単結晶
の他に、PZT等の圧電セラミックスがある。また、振動子を恒弾性金属によって形成し
た場合には、駆動手段、検出手段として、圧電性セラミックスを振動子上に貼りつけるこ
とができる。
を使用する方法、クランプ等で機械的に固定する方法、溶接法、固相拡散法などを例示で
きる。しかし、振動子の検出感度を高く保持するという観点からは、接着法が最も好まし
い。
℃−+85℃)の全体においてQ値を大きくでき、かつその変動を小さくするという観点
から、0.03以下が更に好ましい。また、tanδの下限は特になく、0.00であっ
てもよい。
あることが好ましい。
1以下とすることが特に好ましい。このように接着剤の比重を1.0に近づけるためには
、接着剤中の充填剤(フィラー)の含有量を7重量%以下とすることが好ましい。
、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴムなどの合成ゴム、テフロン(登録
商標)、四フッ化エチレン樹脂などのフッ素樹脂、塩化ビニール、ナイロン、ポリエチレ
ンなどがある。
が好ましい。接着剤の厚さは、動的粘弾性の大きさにほぼ反比例するように調整できる。
粘弾性体であることが好ましく、使用温度範囲における動的粘弾性の変化率が3倍以内で
あることが望ましい。
ポッティング、スプレー塗布することで、塗布膜を形成できる。例えば、脱アルコール型
、脱アセトン型、脱オキシム型、脱酢酸型、付加反応型などの種々のシリコーン接着剤を
、ディスペンサーによって接着箇所にポッティングし、付着させることができる。液状原
料を接着箇所に塗布またはポッティングする場合には、液状原料の粘性を100Pa・s
以下とすることによって、液状原料の付着面積を容易に広くでき、かつ塗布膜の厚さを均
一にできる。また、高分子材料からなるシートや平板状成形体を、接着箇所に接着、粘着
することができる。
応型接着剤、脱アルコール型接着剤を例示できる。
観点からは0.05mm以上とすることが好ましく、0.1mm以上とすることが更に好
ましい。支持部材と振動子との間に介在する接着剤部の厚さは、使用温度範囲の全体にわ
たって振動子のQ値の変化を一層少なくし、また検出振動の感度を向上させるという観点
から、1mm以下とすることが好ましく、0.4mm以下とすることが更に好ましい。
、図3に既に示した構成部分には同じ符号を付け、その説明を省略する。
しており、その位置は図1と同様である。ただし、各固定部と重心GOとの間にある凹部
または貫通孔10Bは、それぞれ四辺形であり、好ましくは正方形である。各検出振動片
5A、5Bの先端に重量部6が設けられている。
先端に重量部が設けられていない。
、12K、12L、12Mが形成されており、各突出部分が外部の固定用部材に対して固
定される。本例では、重心GOと各固定部12J−12Mとの間に凹部や貫通孔が形成さ
れていない。各検出振動片5A、5Bの先端に重量部6が設けられている。
先端に重量部が設けられていない。
部の伸縮振動によるノイズ信号が顕著に低減されているので、このノイズ信号の温度変化
による誤差を防止することができる。
作製することができる。本発明の振動子では、振動子に回転速度と直線加速度が同時に加
わった場合、回転速度に対応する検出信号と、直線加速度に対応する信号とが同時に発生
する。このときの検出信号のうち、駆動信号と同じ周波数の信号成分の振幅の変化が回転
速度に比例しており、直流電圧信号成分の変化が直線加速度に比例している。
図3に示す振動型ジャイロスコープを作製した。具体的には、厚さ0.3mmの水晶の
Z板のウエハーに、スパッタ法によって、所定位置に、厚さ200オングストロームのク
ロム膜と、厚さ5000オングストロームの金膜とを形成した。ウエハーの両面にレジス
トをコーティングした。
グによって除去し、更に硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸との水溶液にウエハーを浸
漬し、余分なクロム膜をエッチングして除去した。
温度80℃の重フッ化アンモニウムに20時間ウエハーを浸漬し、ウエハーをエッチン
グし、振動子の外形を形成した。メタルマスクを使用して、厚さ2000オングストロー
ムのアルミニウム膜を電極膜として形成した。
、5Dの寸法は、幅0.4mm×長さ4mmであった。検出電極5A、5Bの寸法は、幅
0.3mm×長さ3mmであり、検出振動片の付け根から1.2−4.0mmの位置に形
成されていた。各連結部7A、7Bの長さは3.1mmであり、幅は0.25mmであっ
た。各固定部12A−12Dの寸法は、縦1mm×横1mmであった。10Aは貫通孔と
した。各連結片11の幅は0.3mmであった。振動子の中央部に0.75mm×0.7
5mmの正方形の貫通孔13を形成した。
しない治具によって各固定部12A−12Dと同じ大きさ、形状に成形した。こうして成
形された各接着剤によって各固定部12A−12Dを固定用部材20に接着した。次いで
、振動子と固定用部材とをパッケージに収容し、これを加振機に取り付け、100−80
0Hzの周波数で加振した場合について、ロックインアンプを用いて信号強度を測定した
。加振周波数に対する、加振加速度当たりの信号強度(振動感度)の変化を求めた。この
結果を図9に示す。
図3において、各固定部12A−12Dを設けなかった。また、貫通孔13に直径0.
6mmの金属ピンを挿入し、金属ピンと振動子とを上記の接着剤によって接着した。この
振動子について、加振周波数に対する、加振加速度当たりの信号強度(振動感度)の変化
を求めた。この結果を図10に示す。
以上述べたように、本発明によれば、外部からの加振に対する応答に伴うノイズないし
振動感度(非回転時、非駆動時)が少ない振動子およびその支持構造を提供できる。
3A、3B 検出振動系 4A、4B、4C、4D 駆動振動片 5A、
5B、5C、5D 検出振動片 6 重量部 7A、7B 連結部
8A、8B、8C 基部 10A、10B 各固定部と重心との間に存在する凹部
または貫通孔 11 連結片 12A、12B、12C、12D、12E、
12F、12G、12H、12J、12K、12L、12M 固定部 14 連結
部7A、7Bの基部への付け根 15 検出振動片の基部への付け根 18
基部の周縁部 18a、18b、18c、18d 多角形の基部の各片 A
駆動振動 B 回転時の各連結部7A、7Bの屈曲振動C 回転時に検出振動片に
励振される屈曲振動 GD 駆動振動系の全体の重心 GO 振動子の重心
Claims (5)
- 振動子を備えた振動型ジャイロスコープであって、
前記振動子と、前記振動子の固定部が固定されるべき固定用部材と、
駆動振動系内に駆動振動を励振するための励振手段と、
前記振動子を所定面内で回転させたときに、前記振動子に作用するコリオリ力に応じて検出振動系内に生ずる検出振動を検出する検出手段を備え、
前記振動子が、
前記所定面内に前記振動子の重心が位置する基部であって、前記重心を中心として前記所定面内で四回の回転対称な略正方形状の前記基部と、
前記基部の周縁部の一方の対向する辺から前記所定面内に突出し、前記所定面内において屈曲振動する駆動振動系と、
前記基部の前記周縁部の他方の対向する辺から前記所定面内に突出し、前記所定面内において屈曲振動する検出振動系と、
前記基部の前記周縁部の角部に連続して、前記重心に対して前記所定面内で四回の回転対称な位置に設けられた前記固定部とを備え、
前記固定部と前記基部とが連続して一体に形成され、
前記固定部の平面と前記固定用部材の表面が重なり合うように固定されたことを特徴とする振動型ジャイロスコープ。 - 各々の前記固定部と前記重心の間に貫通孔が形成され、
前記基部の周縁部と各々の前記固定部が、該貫通孔の外側に形成され互いに直交する方向に延在する2つの連結片によって連結されたことを特徴とする請求項1に記載の振動型ジャイロスコープ。 - 前記駆動振動系が、前記周縁部から延びる細長い連結部と、この連結部から連結部に対して交差する方向に延びる少なくとも一片の駆動振動片とを備えており、前記駆動振動片がその連結部への付け根を中心として前記所定面内で屈曲振動し、前記振動子が前記所定面内で回転したときに前記連結部がその基部への付け根を中心として前記所定面内で屈曲振動することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の振動型ジャイロスコープ。
- 前記検出振動系が、前記周縁部から延びる細長い検出振動片を備えており、前記振動子が前記所定面内で回転したときに、前記検出振動片が、この検出振動片の基部への付け根を中心として前記所定面内で屈曲振動することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一つの請求項に記載の振動型ジャイロスコープ。
- 前記振動子が複数の前記駆動振動系を備えており、これらの複数の駆動振動系の駆動振動の全体の重心が前記振動子の前記重心上またはその近傍に存在することを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか一つの請求項に記載の振動型ジャイロスコープ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023961A JP4670992B2 (ja) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | 振動型ジャイロスコープ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023961A JP4670992B2 (ja) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | 振動型ジャイロスコープ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000003784A Division JP4626002B2 (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 振動型ジャイロスコープ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010151825A JP2010151825A (ja) | 2010-07-08 |
JP4670992B2 true JP4670992B2 (ja) | 2011-04-13 |
Family
ID=42571043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010023961A Expired - Fee Related JP4670992B2 (ja) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | 振動型ジャイロスコープ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4670992B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4626002B2 (ja) * | 2000-01-12 | 2011-02-02 | セイコーエプソン株式会社 | 振動型ジャイロスコープ |
JP2009294218A (ja) * | 2009-07-31 | 2009-12-17 | Seiko Epson Corp | 直線加速度計 |
JP6780467B2 (ja) * | 2016-11-24 | 2020-11-04 | セイコーエプソン株式会社 | 物理量センサー、電子機器及び移動体 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0642971A (ja) * | 1990-05-18 | 1994-02-18 | British Aerospace Plc <Baf> | センサー |
JPH07218268A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Charles Stark Draper Lab Inc:The | 慣性レートセンサー |
JPH0942973A (ja) * | 1995-08-01 | 1997-02-14 | Nissan Motor Co Ltd | 角速度センサ |
JPH11173857A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-07-02 | Ngk Insulators Ltd | 振動型ジャイロスコープ、これに使用する振動子、振動子の振動の解析方法、振動子の支持方法および振動型ジャイロスコープの製造方法 |
JPH11281372A (ja) * | 1997-11-04 | 1999-10-15 | Ngk Insulators Ltd | 振動子、振動型ジャイロスコープ、直線加速度計および回転角速度の測定方法 |
JP2001194154A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Ngk Insulators Ltd | 振動子、振動子の支持構造、振動型ジャイロスコープおよび直線加速度計 |
JP2009294218A (ja) * | 2009-07-31 | 2009-12-17 | Seiko Epson Corp | 直線加速度計 |
-
2010
- 2010-02-05 JP JP2010023961A patent/JP4670992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0642971A (ja) * | 1990-05-18 | 1994-02-18 | British Aerospace Plc <Baf> | センサー |
JPH07218268A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-18 | Charles Stark Draper Lab Inc:The | 慣性レートセンサー |
JPH0942973A (ja) * | 1995-08-01 | 1997-02-14 | Nissan Motor Co Ltd | 角速度センサ |
JPH11173857A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-07-02 | Ngk Insulators Ltd | 振動型ジャイロスコープ、これに使用する振動子、振動子の振動の解析方法、振動子の支持方法および振動型ジャイロスコープの製造方法 |
JPH11281372A (ja) * | 1997-11-04 | 1999-10-15 | Ngk Insulators Ltd | 振動子、振動型ジャイロスコープ、直線加速度計および回転角速度の測定方法 |
JP2001194154A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Ngk Insulators Ltd | 振動子、振動子の支持構造、振動型ジャイロスコープおよび直線加速度計 |
JP2009294218A (ja) * | 2009-07-31 | 2009-12-17 | Seiko Epson Corp | 直線加速度計 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010151825A (ja) | 2010-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3999377B2 (ja) | 振動子、振動型ジャイロスコープ、直線加速度計および回転角速度の測定方法 | |
JP5716827B2 (ja) | 振動子および振動ジャイロ | |
JP3973742B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP4364349B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP4626002B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP4668739B2 (ja) | 振動ジャイロ | |
JP3885944B2 (ja) | 振動子および振動型ジャイロスコープ | |
JP2002257548A (ja) | 角速度測定装置 | |
JPH06147902A (ja) | 振動ジャイロ | |
JP4670992B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP4364385B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープおよびその製造方法 | |
JPH11325917A (ja) | 振動子、振動型ジャイロスコ―プ、直線加速度計および回転角速度の測定方法 | |
JP2009294218A (ja) | 直線加速度計 | |
JP4107768B2 (ja) | 振動子および振動型ジャイロスコープ | |
US6651498B1 (en) | Vibratory gyroscope, vibrator used in this gyroscope, method for analyzing vibration of the vibrator, method for supporting the vibrator, and method for manufacturing the vibratory gyroscope | |
JP4356881B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP2009074996A (ja) | 圧電振動ジャイロ | |
JP4070365B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP4364390B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JP4035264B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ | |
JPH11304494A (ja) | 振動ジャイロ及びその使用方法 | |
JP3966719B2 (ja) | 角速度測定装置 | |
JP2006010659A (ja) | 振動ジャイロスコープ | |
JP4591787B2 (ja) | 振動子および角速度測定装置 | |
JP4361174B2 (ja) | 振動型ジャイロスコープ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100713 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100908 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101012 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101122 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101221 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110103 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140128 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |