JPH02218913A - 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。

し従来の技術］ 従来の例えば音叉型の振動ジャイロを第７図に示す。振
動片１は駆動用振動部２とこの駆動用振動部２の自由端
に一体に設け４．れな単板状の検出用振動部３とがらな
り、２つの振動片１で音叉型振動子４を形成している。

そして、駆動用振動部２のｙ方向外側面に張り付けた駆
動用圧電素子５により駆動用振動部２をＸ方向に励振し
、このに動ジャイロに２軸回りの角速度が加わった時に
Ｘ方向に発生するコリオリの力による検出用振動部３の
Ｘ方向の振動（−）まり検出側振動）を各検出用振動部
３の片側の面に張り付けた検出用圧電素子６により検出
して、コリオリの力を検出し、これにより加わった角速
度を検出する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、コリオリの力が作用していないのに検出用振
動部３に検出側振動が発生して検出用圧電素子６からコ
リオリカ信号を出力してしまういわゆる駆動側振動の漏
れは、主として、検出用振動部３に無用なねじれ振動が
発生することにより発生する。この検出用振動部３の無
用なねじれ振動は、■駆動用振動部２のぶれ振動、■検
出用振動部３の検出面（Ｘ方向の面）が駆動用振動部２
の駆動面（Ｘ方向の面）と直交していないこと、■検出
用振動部３の反り（温度ひずみが生じ易いセラミックの
圧電素子６を張り付けているため反りが生じ易い）、■
検出用振動部３の形状の被対称性（例えば圧電素子６を
片側の面にのみ張っていること）、等が原因となって発
生ずる。そして、これらのぶれ振動、検出面傾き、反り
の程度等が温度変化あるいは経時変化によって変化する
ので、検出用振動部３のねじれ振動の態様が温度変化あ
るいは経時変１ヒによって変化し、前述の漏れの程度が
温度変化あるいは経時変化によって変化する。

振動ジャイロのコリオリカ信号出力に温度変化によるオ
フセットが生じる温度ドリフト、あるいは経時変化によ
るオフセットが生じる経時ドリフトは、前述のごとき温
度変１ヒあるいは経時変１ヒによる漏れの変化が大きな
原因であるが、従来のように振動片１が単板状の検出用
振動部３を持つ構造では、上述のねじれ振動が発生し易
く、温度ドリフトや経時ドリフｔ・を軽減することは困
難であった。

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもの
で、振動片の検出用振動部にねじれ振動が発生すること
が少なく、温度ドリフトや経時ドリフトが軽減される振
動ジャイロを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決する本発明は、駆動用振動部とこの駆動
用振動部の自由端に設けられた検出用振動部とからなる
振動片を備え、前記検出用振動部は、駆動用振動部の駆
動面と直交する互いに平行な向きで対向し、基端部が駆
動用振動部に固定された１対の垂直板と、両垂直板の先
端部を互いに連結する連結板とで構成されたことを特徴
とする振動ジャイロである。

［作用］ 上記構成において、検出用振動部は、対向する１対の垂
直板とその上端を連結する連結板とでコ字形をなしてお
り、力学的にねじれにくいＦＭ造となっている。したが
って、検出用圧電素子を設ける垂直板にねじれ振動が発
生することは少なく、温度ドリフトや経時ドリフトは軽
減される。

［実施例］ 第１図に本発明の第１実施例の振動ジャイロを斜視図で
示し、第２図にその検出用振動部を拡大して示す。

これらの図において、振動ジャイロの振動片１１は、駆
動用振動部１２とこの駆動用振動部１２の自由端に一体
に設けられた検出用振動部１３とからなり、この検出用
振動部１３は、駆動用振動部１２の駆動面（Ｘ方向の面
）と直交する互いに平行な向きで対向し、基端部が駆動
用振動部１２に一体に固定された１対の垂直板１３ａと
、両垂直板１３　ａの先端部を互いに連結する連結板１
３ｂとで構成され、また、前記垂直板１３　ａと連結板
１３ｂとは同一素材により一体成形されている。

そして、２つの振動片１１で音叉型振動子１４を構成し
ている。なお、符号１７は支持軸である。

また、前記駆動用振動部１２のＸ方向外側面に駆動用圧
電索子１５が張り１・ｔけられ、各検出用振動部１３の
一方の垂直板１３ａに検出用圧電素子１６が張り付けら
れている。

次に動作について説明する。駆動用圧電素子１５に交流
電圧を印加して駆動用振動部１２をＸ方向に励振する。

この振動状態で振動ジャイロに２軸回りの角速度が加わ
ると、振動片１１にＸ方向のコリオリの力が発生し、こ
のコリオリの力により検出用振動部１３がＸ方向に振動
し、垂直板１３ａがＸ方向に振動する。したがって、垂
直板１３ａに張り付けた検出用圧電素子１６がこの検出
側振動を検出して、コリオリカ信号を出力する。

上記の動作において、検出用振動部１３は、対向する１
対の垂直板１３ａとその上端を連結する連結板１３ｂと
でコ字形をなしており、力学的にねしれにくい構造とな
っている。したがって、検出用圧電素子１６を張り付け
た検出用振動部１３の垂直板１３ａが常に駆動用振動部
１２の駆動面と直交する本来の姿勢に維持される。また
、仮に駆動用振動片１２にぶれ振動が発生しても、垂直
板１３ａがその影響を受けてねじれることは少ない。ま
た、圧電素子１６を張り付けたことに等により垂直板１
３ａに反りが発生することも少ない。

また、振動ジャイロの非対称性に起因するねじり力が発
生しても、構造的にそのねじり力に耐えて垂直板１３ａ
にねじれを生じさせない。以上のことから、検出用振動
部の検出用圧電素子１６を張り１寸けた垂直板１３ａに
ねじれ振動が発生することが少なく、コリオリの力が作
用していないので検出側振動が発生してコリオリカ信号
を出力するいわゆる駆動側振動の漏れは少なく、温度ド
リフトあるいは経時ドリフトは軽減される。

また、上記構造では、垂直板１３ａと連結板１３ｂとを
同一素材で一体に成形しているので、振動の際の両者の
連結部１３ｃの変形は円滑に行われ、したがって、連結
板１３ｂは、垂直板１３ａの本来の検出側振動の妨げず
にそのねじれ振動を防止するという機能を効果的に果た
すことができる。

第３図に第２実施例を示す。この実施例は、検出用振動
部１３の垂直板１３ａと連結板１３ｂとの連結部１３ｃ
の内面側に、垂直板１３ａおよび連結板１３ｂのいずれ
の板厚よりも薄い薄肉部１３ｄを形成したものである。

二の構造により、垂直板１３ａの本来の検出側振動に対
する連結板１３ａの抵抗は小さくなり、連結板１３ｂは
、垂直板１３ａの振動の妨げとなることなく垂直板１３
ａのねじれを防止する。

第４図は第３実施例を示す、この実施例は、連結板１３
　ｂの幅方向中央部（ｙ方向を幅方向という）に、垂直
板１３ａとの左右の連結部１３ｃを含む連結板長手方向
全長にわたる開口１３ｅを形成したものである。

この構造においても、前記と同様に、連結板１３　Ｅｉ
は、垂直板１３ａの振動の妨げとなることなく、垂直板
１３ａのねじれを防止する。

第５図は第４実施例を示す。この実施例は、垂直板１３
ａと連結板１３ｂとの連結部１３ｃに穴１３ｆをあけた
ものである。

この構造においても、前記と同様に、連結板１３ａは、
垂直板１３ａの振動の妨げとなることなく、垂直板１３
ａのねじれを防止する。

なお、以上の各実施例では、いずれも駆動用振動部１２
と検出用振動部１３とが段１寸きで接続された構造であ
るが、第６図に示すように、段のない状態で接続した構
造としてもよい。

また、本発明は音叉型振動ジャイロに限らず、Ｈ型振動
ジャイロ音片型振動ジャイロにも当然適用可能である。

［発明の効果］ 本発明は上記の通り構成されているので、次のような効
果を奏する。

振動片の検出用振動部が、対向する１対の垂直板とその
上端を連結する連結板とでコ字形をなして、力学的にね
じれにくい構造となっているので、検出用圧電素子を設
ける垂直板にねじれ振動が発生することは少ない。した
がって、検出用振動部のねじれ振動を原因とする温度ド
リフトあるいは経時ドリフトは軽減される。

そして、垂直板と連結板とを同一素材で一体に成形すれ
ば、連結板は、垂直板の振動の妨げずにそのねじれ振動
を防止するという機能を効果的に果たすことがてきる。

この渇きにおて、垂直板と連結板との連結部を薄くした
り、連結部に穴をあけたり、あるいは連結板の幅方向中
央部に開口を設ける等すれば、垂直板の振動の妨げにな
ることが一層少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す振動ジャイロの斜視
図、第２図は同検出用振動部の拡大図、第３図は第２実
施例を示す検出用振動部の拡大図、第４図は第３実施例
を示す検出用振動部の拡大図、第５図は第４実施例を示
す検出用振動部の拡大図、第６図は第５実施例を示す検
出用振動部の拡大図、第７図は従来の振動ジャイロの斜
視図である。 １１・・・振動片、１２・・・駆動用振動部、１３・・
・検出用振動部、１３ａ・・・垂直板、１３ｂ・・・連
結板、１３ｃ・・・連結部、１３ｄ・・・薄肉部、１３
ｅ・・・開口、１３ｆ・・・穴、１４・・・振動子、１
５・・・駆動用圧電素子、１６・・・検出用圧電素子。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．　駆動用振動部とこの駆動用振動部の自由端に設け
   られた検出用振動部とからなる振動片を備え、前記検出
   用振動部は、駆動用振動部の駆動面と直交する互いに平
   行な向きで対向し、基端部が駆動用振動部に固定された
   １対の垂直板と、両垂直板の先端部を互いに連結する連
   結板とで構成されたことを特徴とする振動ジャイロ。
2. ２．　前記１対の垂直板と両者を連結する連結板とを同
   一素材により一体に形成したことを特徴とする請求項１
   記載の振動ジャイロ。
3. ３．　前記垂直板と連結板との連結部を、垂直板および
   連結板のいずれの板厚よりも薄く形成したことを特徴と
   する請求項２記載の振動ジャイロ。
4. ４．　前記連結板の幅方向中央部に、垂直板との左右の
   連結部を含む連結板長手方向全長にわたる開口を形成し
   たことを特徴とする請求項２記載の振動ジャイロ。
5. ５．　前記垂直板と連結板との連結部に穴をあけたこと
   を特徴とする請求項２記載の振動ジャイロ。