JPH01250815A - 振動ジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ものである。

［従来の技術］ 振動ジャイロは、振動子を圧電素子等で駆動して振動さ
せ、この振動子に角速度が加わった時に生じるコリオリ
の力を振動子の変位（検出側の振動）として検出して、
加わった角速度を検出するものであるが、精度良い角速
度検出のためには、駆動側の振動モードにも検出側の振
動モードにも影響を与えないように振動子を支持するこ
とが要求される。そのためには、振動子を不動点、つま
り、振動の際に動かない部分で支持することが望ましい
、しかし、本出願人が先に出願した振動ジャイロ、すな
わち、互いに逆向きに対向して配された２個のコ字形振
動片の間に、２枚のねじり検出用圧電板、および、この
２枚のねじり検出用圧電板の間の検出用電極板を配し、
これらの隣接する面どうしを相互に接合してＨ型の振動
子を構成した振動ジャイロ（特願昭６２−２４３４９０
号参照）の場きには、振動子の中心部に２枚のねしり検
出用圧電板で挟まれた検出用電極板を持つという構造の
ために不動点を支持することが困難であった。

［発明が解決しようとする課題］ 振動子の駆動側の振動モードおよび検出側の振動モード
のいずれについても不動点を支持しないと、振動が不安
定となり、出力信すの安定性が低下する。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、振動子の
中心部に２枚のねじり検出用圧電板で挟まれた検出用電
極板を持つ構渫の１（型の振動ジャイロにおいて、振動
子の振動の不動点を支持することを可能にすることを目
的とする。

［ｙＡ題を解決するための手段］ 上記課題を解決する本発明は、互いに逆面きに対向して
配された２個のコ字形振動片の間に、２枚のねじり検出
用圧電板、および、この２枚のねじり検出用圧電板の間
の検出用電極板を配し、これらの隣接する面どうしを相
互に接６してＨ型の振動子を構成した振動ジャイロにお
いて、前記検出用電極板に振動子支持用の複数の突起を
一体に設けたものである。

［作用］ 上記構成において、検出用電極板はＨ型の振動子の中心
部にあり、この検出用電極板から延出させた突起は、振
動子の振動の不動点に位置させることができる。したが
って、振動子の不動点を支持することが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図を参照して説
明する。

第１図は本発明一実施例の振動ジャイロの斜視図で、こ
の振動ジャイロの振動子は、互いに逆向きに対向して配
された２個のコ字形振動片１．２の間に、２枚のねじり
検出用圧電板３，４、および、この２枚のねじり検出用
圧電板３．４の間の検出用電極板５を配し、これらの隣
接する面どうしを相互に接着剤で接合してＨ型の振動子
６を構成し、このＨ型の振動子６の側面の４カ所に駆動
用圧電素子７を図示のように上下の極性を逆にして弓艮
り１寸けた構造て′ある。

本発明では前記検出用電極板５に振動子支持用の突起８
が形成されている。実施例の突起８は、１枚の金属板か
ら前記検出用電極板５の部分とともに一体に切り出され
たもので、細いくび部８ａと取り１寸は穴８ｂをあけた
取り付は部８ｃとを持ち、８字形の正面から見た中心を
貫通する中心線（１点鎖線ｌ）の方向の両側に延出する
ように形成されている。

各部ｌ＼の配線は１示の通りであり、４枚の駆動用圧電
素子７に図示せぬ発振回路からの共通の交流駆動電圧が
供給され（端子Ａ）、上下のコ字形振動片１，２は接地
され、各検出用圧電板３，４の出力は中間の検出用電極
板５と一体の前記突起８から引き出している（端子Ｂ）
。

なお、前記ねじり検出用圧電板３．４は、すべり歪みに
より電圧が発生する圧電物質を利用したもので、分極方
向が逆の２つの部分がらなり、上下両面に電極を張り付
けた構造であり、１枚の圧電板の対向面の間に働くねじ
り力に対して当Ｊ圧電板の対向面間に電圧が発生する。

上記構成の振動ジャイロの動作を説明する。

４枚の駆動用圧電素子７に交流駆動電圧を印加すると、
振動子６は、第５図に示すように、Ｘ方向で、上側と下
側とが互いに反対方向、かつ、右側と左側とが反対方向
の振動モードで振動する。

この振動子６にＺ軸回りの角速度が加わると、駆動側の
振動方向と直交するＹ方向のコリオリの力が発生し、第
６図に示すように、振動子６をねじるごとき振動モード
で振動する。コリオリの力によるこのねじり力は中間部
の各ねじり検出用圧電板３．４に作用するので、ねじり
検出用圧電板３．４のそれぞれの対向面間にコリオリの
力に比例した電圧が発生する。各ねじり検出用圧電板３
゜４に発生した電圧は中間の検出用電極板５と一体の突
起８を介し端子Ｂから検出され、コリオリの力に比例し
たこの出力電圧（出力信号）から振動ジャイロに加わっ
た角速度が検出される。

第５（２Ｉで示した駆動側の振動モードおよび第６図で
示した検出側の振動モードにおいて、いずれの場合にも
動かない部分は、振動子６の８字形の正面からみた中心
を貫通ずる正面中心線（−点鎖線１）および側面から見
た中心を貫通する側面中心線（−点鎖線ｍ）の部分であ
る。ところが、前記突起８は振動子６の前記正面中心線
ｌを通っているので、振動子６は突起８により振動の動
かない部分、つまり、不動点を支持されていることにな
り、駆動側についても検出側についても安定した振動が
得られ、出力信号の安定性が向上する。

また、振動子支持用の突起８は検出用電極５と一体なの
で、上述のようにこの突起８がら出力信号を取り出すこ
とができ、検出側のリード線の配線は不要である。

なお、振動子支持用の突起は、前記のものに限らず、第
３図、あるいは、第４図のごとき形態で検出用電極板５
と一体に設けることもできる。すなわち、第３図の場合
は、８字形の側面から見た中心を貫通する側面中心線（
１点鎖線ｍ）の方向に延出するように突起９を形成した
ものである。

この突起９は、同様にくび部９ａと取り付は穴９ｂをあ
けた取り付は部９Ｃとからなる。この側面中心線ｍも前
述のように振動の際に動かない部分であるので、安定し
た出力信号が得られる。

第４図の場きは、第２図で示した突起８と第３図で示し
た突起９とを共に備えたものである。この場合に′は、
８字形の正面中心線ｌと側面中心線ｍとがいずれも振動
の際に動かない部分であるから、同じく安定した信号出
力が得られるとともに、振動子６が４カ所で支持される
ので、−層支持強度が向上し、安定した支持を行うこと
ができる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、検出用電極板に振
動子支持用の複数の突起を設けたので、振動子を振動の
際に動かない部分で支持することが可能となり、これに
より出力信号の安定性を向上させることができた。また
、振動子を支持する突起から出力信号を取り出すことが
できるので検出側のリード線の配線が不要となり、また
、別に支持具を取り付ける必要もなく、構造が著しく簡
略化された。さらに、突起は検出用電極板と一体なので
、十分な支持強度が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

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図は第１図における検出用電極板および突起の部
分の平面図、第３図は突起部分の池の実施例を示す平面
図、第４図は突起部分のさらに他の実施例を示す平面図
、第５図は駆動側の振動モードの説明図、第６図は検出
側の振動モードの説明図である。 １．２・・・コ字形振動片、３，４・・・ねじり検出用
圧電板、５・・・検出用電極板、６・・・振動ジャイロ
、７・・・駆動用圧電素子、８．９・・・突起。 出願人　日本電気ホームエレクトロニクス株式会社日本
電気株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに逆向きに対向して配された２個のコ字形振動
   片の間に、２枚のねじり検出用圧電板、および、この２
   枚のねじり検出用圧電板の間の検出用電極板を配し、こ
   れらの隣接する面どうしを相互に接合してＨ型の振動子
   を構成した振動ジャイロにおいて、 前記検出用電極板に振動子支持用の複数の突起を一体に
   設けたことを特徴とする振動ジャイロ。 ２、前記突起は、Ｈ字形の正面から見た中心を貫通する
   正面中心線の方向に延出するように形成されたことを特
   徴とする請求項１記載の振動ジャイロ。 ３、前記突起は、Ｈ字形の側面から見た中心を貫通する
   側面中心線の方向に延出するように形成されたことを特
   徴とする請求項１記載の振動ジャイロ。