JPH05280990A - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
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- JPH05280990A JPH05280990A JP4105540A JP10554092A JPH05280990A JP H05280990 A JPH05280990 A JP H05280990A JP 4105540 A JP4105540 A JP 4105540A JP 10554092 A JP10554092 A JP 10554092A JP H05280990 A JPH05280990 A JP H05280990A
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- vibration
- piezoelectric elements
- piezoelectric element
- vibrating
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動体の振動漏れが少なく、圧電素子とリー
ド線との接続の信頼性が高い振動ジャイロを得る。 【構成】 ３角柱状の振動体１１の側面に、圧電素子１
４，１６，１８を形成する。圧電素子１４，１６，１８
は、振動体１１のノード点付近まで延びるように形成さ
れる。つまり、振動体１１の長さをＬとすると、その両
端から０．２２４Ｌの部分を含む大きさに、圧電素子１
４，１６，１８を形成する。そして、振動体１１の両端
から０．２２４Ｌの位置にある圧電素子１４，１６，１
８の部分に、リード線２０，２２，２４を接続する。
ド線との接続の信頼性が高い振動ジャイロを得る。 【構成】 ３角柱状の振動体１１の側面に、圧電素子１
４，１６，１８を形成する。圧電素子１４，１６，１８
は、振動体１１のノード点付近まで延びるように形成さ
れる。つまり、振動体１１の長さをＬとすると、その両
端から０．２２４Ｌの部分を含む大きさに、圧電素子１
４，１６，１８を形成する。そして、振動体１１の両端
から０．２２４Ｌの位置にある圧電素子１４，１６，１
８の部分に、リード線２０，２２，２４を接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は振動ジャイロに関し、
特にたとえば、角速度を検知することにより移動体の位
置を検出して適切な誘導を行うナビゲーションシステ
ム、あるいは外的振動を検知して適切な制振を行うヨー
レートセンサなどに応用できる振動ジャイロに関する。
特にたとえば、角速度を検知することにより移動体の位
置を検出して適切な誘導を行うナビゲーションシステ
ム、あるいは外的振動を検知して適切な制振を行うヨー
レートセンサなどに応用できる振動ジャイロに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３（Ａ）はこの発明の背景となる従来
の振動ジャイロを示す斜視図であり、図３（Ｂ）はその
断面図である。この振動ジャイロ１は振動体２を含む。
振動体２は、たとえば恒弾性金属材料で、正３角柱状に
形成される。振動体２の側面には、それぞれ圧電素子
３，４，５が形成される。圧電素子３，４，５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。そして、この圧電素子３，４，５が、振動体２の側
面に接着される。２つの圧電素子３，４が、駆動用およ
び出力信号検出用として用いられる。また、もう１つの
圧電素子５は、帰還用として用いられる。これらの圧電
素子３，４，５の中央部には、それぞれリード線６が接
続される。
の振動ジャイロを示す斜視図であり、図３（Ｂ）はその
断面図である。この振動ジャイロ１は振動体２を含む。
振動体２は、たとえば恒弾性金属材料で、正３角柱状に
形成される。振動体２の側面には、それぞれ圧電素子
３，４，５が形成される。圧電素子３，４，５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。そして、この圧電素子３，４，５が、振動体２の側
面に接着される。２つの圧電素子３，４が、駆動用およ
び出力信号検出用として用いられる。また、もう１つの
圧電素子５は、帰還用として用いられる。これらの圧電
素子３，４，５の中央部には、それぞれリード線６が接
続される。
【０００３】この振動ジャイロ１では、駆動用の圧電素
子３，４と帰還用の圧電素子５との間に、自励振駆動す
るための帰還ループとして発振回路などが接続される。
この発振回路からの信号によって、振動体２は、２つの
ノード点を中心として帰還用の圧電素子５形成面に直交
する方向に屈曲振動する。この状態で、振動ジャイロ１
が回転すれば、出力信号検出用の２つの圧電素子３，４
間に出力差が生じ、その出力差を測定することによって
回転角速度を検知することができる。発振回路や出力信
号を処理するための回路は、リード線６を介して圧電素
子３，４，５に接続される。
子３，４と帰還用の圧電素子５との間に、自励振駆動す
るための帰還ループとして発振回路などが接続される。
この発振回路からの信号によって、振動体２は、２つの
ノード点を中心として帰還用の圧電素子５形成面に直交
する方向に屈曲振動する。この状態で、振動ジャイロ１
が回転すれば、出力信号検出用の２つの圧電素子３，４
間に出力差が生じ、その出力差を測定することによって
回転角速度を検知することができる。発振回路や出力信
号を処理するための回路は、リード線６を介して圧電素
子３，４，５に接続される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような振動ジャイ
ロでは、振動体は２つのノード点を中心として屈曲振動
する。振動体のノード点は、振動体の長さをＬとする
と、その両端から０．２２４Ｌの位置の中心線上に存在
する。したがって、振動体の中央部は、屈曲振動する際
に振幅が大きくなる。そのため、圧電素子の中央部に接
続されたリード線は、振動体の屈曲振動に応じて大きく
振動する。このような状態では、振動体の振動がリード
線から漏れてしまい、振動ジャイロの特性が不安定にな
る。また、振動体とリード線との接続部分が大きく振動
するため、接続部分の耐久性に不安があり、リード線が
外れる恐れがある。
ロでは、振動体は２つのノード点を中心として屈曲振動
する。振動体のノード点は、振動体の長さをＬとする
と、その両端から０．２２４Ｌの位置の中心線上に存在
する。したがって、振動体の中央部は、屈曲振動する際
に振幅が大きくなる。そのため、圧電素子の中央部に接
続されたリード線は、振動体の屈曲振動に応じて大きく
振動する。このような状態では、振動体の振動がリード
線から漏れてしまい、振動ジャイロの特性が不安定にな
る。また、振動体とリード線との接続部分が大きく振動
するため、接続部分の耐久性に不安があり、リード線が
外れる恐れがある。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、振
動体の振動漏れが少なく、圧電素子とリード線との接続
の信頼性が高い振動ジャイロを提供することである。
動体の振動漏れが少なく、圧電素子とリード線との接続
の信頼性が高い振動ジャイロを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、３角柱状の
振動体と、振動体の側面に形成される圧電素子と、圧電
素子に接続されるリード線とを含み、圧電素子は振動体
のノード点付近まで延びるように形成され、かつリード
線は振動体のノード点付近で圧電素子に接続される、振
動ジャイロである。
振動体と、振動体の側面に形成される圧電素子と、圧電
素子に接続されるリード線とを含み、圧電素子は振動体
のノード点付近まで延びるように形成され、かつリード
線は振動体のノード点付近で圧電素子に接続される、振
動ジャイロである。
【０００７】
【作用】振動体のノード点付近の圧電素子にリード線が
接続されるため、振動体とリード線との接続部分の振動
が少ない。
接続されるため、振動体とリード線との接続部分の振動
が少ない。
【０００８】
【発明の効果】この発明によれば、圧電素子とリード線
との接続部分の振動が少ないため、振動体の屈曲振動が
リード線からほとんど漏れない。したがって、振動ジャ
イロの特性が安定し、正確に回転角速度を測定すること
ができる。さらに、圧電素子とリード線との接続部分の
振動が少ないため、リード線が圧電素子から外れにく
い。
との接続部分の振動が少ないため、振動体の屈曲振動が
リード線からほとんど漏れない。したがって、振動ジャ
イロの特性が安定し、正確に回転角速度を測定すること
ができる。さらに、圧電素子とリード線との接続部分の
振動が少ないため、リード線が圧電素子から外れにく
い。
【０００９】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【００１０】
【実施例】図１（Ａ）はこの発明の一実施例を示す斜視
図であり、図１（Ｂ）はその断面図である。振動ジャイ
ロ１０は、振動体１１を含む。振動体１１は、たとえば
恒弾性金属材料などで、正３角柱状に形成される。振動
体１１のノード点付近の稜線部には、線状の保持部材１
２が取り付けられる。この保持部材１２によって、振動
体１１は基板１３上に保持される。振動体１１のノード
点は、振動体１１の長さをＬとすると、その両端から
０．２２４Ｌの部分の中心線上に存在する。したがっ
て、保持部材１２は、振動体１１の稜線部において、そ
の両端から０．２２４Ｌの位置に接続される。
図であり、図１（Ｂ）はその断面図である。振動ジャイ
ロ１０は、振動体１１を含む。振動体１１は、たとえば
恒弾性金属材料などで、正３角柱状に形成される。振動
体１１のノード点付近の稜線部には、線状の保持部材１
２が取り付けられる。この保持部材１２によって、振動
体１１は基板１３上に保持される。振動体１１のノード
点は、振動体１１の長さをＬとすると、その両端から
０．２２４Ｌの部分の中心線上に存在する。したがっ
て、保持部材１２は、振動体１１の稜線部において、そ
の両端から０．２２４Ｌの位置に接続される。
【００１１】振動体１１の側面には、それぞれ圧電素子
１４，１６，１８が形成される。圧電素子１４は、たと
えば圧電体１４ａを含み、この圧電体１４ａの両面に電
極１４ｂ，１４ｃが形成される。そして、一方の電極１
４ｃが、振動体１１の側面に接着される。同様に、圧電
素子１６，１８は、それぞれ圧電体１６ａ，１８ａを含
み、これらの圧電体１６ａ，１８ａの両面に電極１６
ｂ，１６ｃおよび電極１８ｂ，１８ｃが形成される。そ
して、これらの一方の電極１６ｃおよび電極１８ｃが、
振動体１１の側面に接着される。
１４，１６，１８が形成される。圧電素子１４は、たと
えば圧電体１４ａを含み、この圧電体１４ａの両面に電
極１４ｂ，１４ｃが形成される。そして、一方の電極１
４ｃが、振動体１１の側面に接着される。同様に、圧電
素子１６，１８は、それぞれ圧電体１６ａ，１８ａを含
み、これらの圧電体１６ａ，１８ａの両面に電極１６
ｂ，１６ｃおよび電極１８ｂ，１８ｃが形成される。そ
して、これらの一方の電極１６ｃおよび電極１８ｃが、
振動体１１の側面に接着される。
【００１２】これらの圧電素子１４，１６，１８は、振
動体１１の２つのノード点付近まで延びるように形成さ
れる。つまり、圧電素子１４，１６，１８は、振動体１
１の各側面の両端から０．２２４Ｌの部分を含む大きさ
に形成される。そして、振動体１１の両端から０．２２
４Ｌの位置にある圧電素子１４，１６，１８の部分に、
それぞれリード線２０，２２，２４が接続される。これ
らのリード線２０，２２，２４は、たとえばはんだ付け
や弾性接着剤などによって、圧電素子１４，１６，１８
に接続される。この振動ジャイロ１０では、２つの圧電
素子１４，１６が駆動用および出力信号検出用として使
用され、別の圧電素子１８が帰還用として使用される。
動体１１の２つのノード点付近まで延びるように形成さ
れる。つまり、圧電素子１４，１６，１８は、振動体１
１の各側面の両端から０．２２４Ｌの部分を含む大きさ
に形成される。そして、振動体１１の両端から０．２２
４Ｌの位置にある圧電素子１４，１６，１８の部分に、
それぞれリード線２０，２２，２４が接続される。これ
らのリード線２０，２２，２４は、たとえばはんだ付け
や弾性接着剤などによって、圧電素子１４，１６，１８
に接続される。この振動ジャイロ１０では、２つの圧電
素子１４，１６が駆動用および出力信号検出用として使
用され、別の圧電素子１８が帰還用として使用される。
【００１３】この振動ジャイロ１０では、駆動用として
用いられる圧電素子１４，１６と帰還用の圧電素子１８
との間に、自励振駆動するための帰還ループとして発振
回路などが接続される。したがって、発振回路からの信
号によって、振動体１１は、帰還用の圧電素子１８形成
面に直交する方向に屈曲振動する。
用いられる圧電素子１４，１６と帰還用の圧電素子１８
との間に、自励振駆動するための帰還ループとして発振
回路などが接続される。したがって、発振回路からの信
号によって、振動体１１は、帰還用の圧電素子１８形成
面に直交する方向に屈曲振動する。
【００１４】この状態で、振動ジャイロ１０がその軸方
向を中心として回転すると、コリオリ力によって振動体
１１の振動方向が変わり、出力信号検出用として用いら
れる圧電素子１４，１６に発生する電圧に差が生じる。
したがって、これらの圧電素子１４，１６の出力電圧の
差を検出すれば、大きな出力を得ることができる。この
出力を測定することによって、振動ジャイロ１０に加わ
った回転角速度を検出することができる。発振回路や出
力電圧を処理するための回路は、リード線２０，２２，
２４を介して、圧電素子１４，１６，１８に接続され
る。
向を中心として回転すると、コリオリ力によって振動体
１１の振動方向が変わり、出力信号検出用として用いら
れる圧電素子１４，１６に発生する電圧に差が生じる。
したがって、これらの圧電素子１４，１６の出力電圧の
差を検出すれば、大きな出力を得ることができる。この
出力を測定することによって、振動ジャイロ１０に加わ
った回転角速度を検出することができる。発振回路や出
力電圧を処理するための回路は、リード線２０，２２，
２４を介して、圧電素子１４，１６，１８に接続され
る。
【００１５】振動ジャイロ１０の振動体１１が屈曲振動
するとき、図２に示すように、２つのノード点を中心と
して屈曲振動する。そして、リード線２０，２２，２４
は、振動体１１のノード点付近で圧電素子１４，１６，
１８に接続されているため、その接続点はほとんど振動
しない。そのため、振動体１１の振動がリード線２０，
２２，２４から漏れにくく、振動ジャイロ１０の特性が
安定する。したがって、振動ジャイロ１０に加わった回
転角速度を正確に測定することができる。
するとき、図２に示すように、２つのノード点を中心と
して屈曲振動する。そして、リード線２０，２２，２４
は、振動体１１のノード点付近で圧電素子１４，１６，
１８に接続されているため、その接続点はほとんど振動
しない。そのため、振動体１１の振動がリード線２０，
２２，２４から漏れにくく、振動ジャイロ１０の特性が
安定する。したがって、振動ジャイロ１０に加わった回
転角速度を正確に測定することができる。
【００１６】また、圧電素子１４，１６，１８とリード
線２０，２２，２４との接続点があまり振動しないた
め、はんだ付け部分が外れにくく、接続部分の耐久性が
良好である。
線２０，２２，２４との接続点があまり振動しないた
め、はんだ付け部分が外れにくく、接続部分の耐久性が
良好である。
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
り、（Ｂ）はその断面図である。
り、（Ｂ）はその断面図である。
【図２】図１に示す振動ジャイロが屈曲振動している状
態を示す図解図である。
態を示す図解図である。
【図３】（Ａ）は従来の振動ジャイロの一例を示す斜視
図であり、（Ｂ）はその断面図である。
図であり、（Ｂ）はその断面図である。
１０ 振動ジャイロ １１ 振動体 １４，１６，１８ 圧電素子 ２０，２２，２４ リード線
Claims (1)
- 【請求項１】 ３角柱状の振動体、 前記振動体の側面に形成される圧電素子、および前記圧
電素子に接続されるリード線を含み、 前記圧電素子は前記振動体のノード点付近まで延びるよ
うに形成され、かつ前記リード線は前記振動体のノード
点付近で前記圧電素子に接続される、振動ジャイロ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105540A JPH05280990A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 振動ジャイロ |
| DE69306631T DE69306631T2 (de) | 1992-03-30 | 1993-03-23 | Schwingkreisel mit Piezoelementen in Schwingungsknotennähe |
| EP93104800A EP0563762B1 (en) | 1992-03-30 | 1993-03-23 | Vibratory gyroscope with piezoelectric elements in vicinities of nodal points |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105540A JPH05280990A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 振動ジャイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280990A true JPH05280990A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14410426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4105540A Pending JPH05280990A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 振動ジャイロ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0563762B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05280990A (ja) |
| DE (1) | DE69306631T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6360600B1 (en) | 1997-04-14 | 2002-03-26 | Denso Corporation | Angular velocity sensor, related method for manufacturing the sensor, and piezoelectric vibrator element used in this sensor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07318351A (ja) * | 1994-05-23 | 1995-12-08 | Murata Mfg Co Ltd | 振動子の支持構造 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2111209B (en) * | 1981-12-08 | 1986-03-19 | Nat Res Dev | Piezoelectric oscillatory gyroscopes |
| US4836023A (en) * | 1988-03-09 | 1989-06-06 | Yazaki Corporation | Vibrational angular rate sensor |
| DE3926504C2 (de) * | 1988-08-12 | 1999-11-18 | Murata Manufacturing Co | Schwingkreisel |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4105540A patent/JPH05280990A/ja active Pending
-
1993
- 1993-03-23 EP EP93104800A patent/EP0563762B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-23 DE DE69306631T patent/DE69306631T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6360600B1 (en) | 1997-04-14 | 2002-03-26 | Denso Corporation | Angular velocity sensor, related method for manufacturing the sensor, and piezoelectric vibrator element used in this sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0563762A1 (en) | 1993-10-06 |
| DE69306631D1 (de) | 1997-01-30 |
| DE69306631T2 (de) | 1997-06-12 |
| EP0563762B1 (en) | 1996-12-18 |
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