JPH0571715U - 振動ジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リード線の空中引き回し長さを最短距離にす
る。また、リード線の配線作業の工数を削減する。 【構成】 振動子１の側面の駆動用の圧電素子２ａに近
接する位置に金属板等の配線部材１１を配置する。配線
部材１１は振動子１の背面と平行なプリント基板１０に
はんだ付けして固定する。圧電素子２ａと配線部材１１
との間をリード線１２でワイヤボンディング等により接
続する。検出用の圧電素子２ｂとプリント基板１０との
間をリード線１３で接続する。これにより、リード線１
１、１２の長さは最短距離で済む。したがって、リード
線が振動子１の振動特性に悪影響を与えることは少な
い。ワイヤボンディング装置を用いることで、リード線
の配線作業を自動化できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、振動ジャイロに関する。

【０００２】

【従来の技術】

振動ジャイロは、振動子を一定方向に振動駆動し、角速度が加わった時に発生 するコリオリの力を振動子の変位として検出して角速度を検出するものである。 振動子の駆動およびコリオリの力の検出に圧電素子を用いる振動ジャイロでは、 駆動用の圧電素子と検出用の圧電素子とは振動子の互いに直角な二方向の面にそ れぞれ貼り付けるが、通常いずれの圧電素子についても、圧電素子にはんだ付け したリード線を空中引き回しにより平板状の１枚のプリント基板まで導く配線方 式を採用している。しかし、このようにリード線をすべて平板状の１枚のプリン ト基板まで導く配線方法では、リード線の空中引き回し部分が長くなり、振動子 の振動によりリード線自身が振動するため、図７に示すように、振動子１上の圧 電素子２にはんだ付けしたリード線３を振動子１の表面に沿わせ接着剤で固定し て支持棒４のある振動子中央部まで導き、ここから図示略のプリント基板まで空 中を引き回して導くことが行われている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、リード線３を振動子１の表面に接着剤で固定する従来の配線方式は、 配線作業に工数がかかる上、温度により接着剤の硬度が変動して振動子１の振動 の周波数特性が変動し、信頼性が低下するという問題がある。

【０００４】 本考案は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、圧電素子に接続す るリード線の配線作業の工程を削減するとともに、振動子の振動特性に悪影響を 与えることのない振動ジャイロを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決する請求項１の振動ジャイロは、振動子表面から離間しかつ振 動子上の圧電素子に近接する位置に配線部材を配置し、この配線部材と前記圧電 素子との間をリード線で接続したことを特徴とする。

【０００６】 請求項２の振動ジャイロは、振動子の直交する二方向の面の圧電素子について 、一方向の面の圧電素子からのリード線は請求項１と同様に配線部材に接続する とともに、他方向の面の圧電素子からのリード線は、その圧電素子と平行にかつ 近接して配置したプリント基板に接続したものである。

【０００７】 請求項３の振動ジャイロは、振動子の直交する二方向の面の各圧電素子につい て、各圧電素子からのリード線をいずれも各圧電素子と対向して近接するプリン ト基板に接続したものである。

【０００８】 請求項４の振動ジャイロは、振動子を囲む形状の水平なプリント基板を配置し 、振動子上の圧電素子と前記プリント基板とをリード線で接続したことを特徴と する。

【０００９】

【作用】

請求項１の振動ジャイロにおいて、圧電素子と配線部材との間は近接している ので、この圧電素子と配線部材との間に接続されるリード線の空中引き回し長さ は短く済む。

【００１０】 請求項２においては、振動子の直交する二方向の面の各圧電素子からのリード 線がいずれも、各面に近接する配線部材またはプリント基板に接続されるので、 すべての圧電素子についてリード線の空中引き回し長さが短く済む。

【００１１】 請求項３においては、振動子の直交する二方向の面の各圧電素子からのリード 線がいずれも、各面に対向して近接するプリント基板に接続されるので、すべて の圧電素子についてリード線の空中引き回し長さが短く済む。

【００１２】 請求項４においては、振動子の直交する二方向の面の各圧電素子がいずれも、 振動子を囲む水平なプリント基板上の各圧電素子に近接した箇所に接続されるの で、すべての圧電素子についてリード線の空中引き回し長さが短く済む。

【００１３】

【実施例】

図１は請求項１および請求項２の振動ジャイロの一実施例を示す斜視図、図２ は同平面図である。両図において符号１は４本の梁１ａを持つＨ形の振動子であ る。今、図１で振動子１を矢印Ａ方向から見る向きを振動子１の正面とすると、 、振動子１はその両側面（図２で上下の面）の高さ方向中央部に溶接固定した支 持棒４により支持される。振動子１の側面に駆動用の圧電素子２ａが貼り付けら れ、振動子１の背面（図２で右方の面）に検出用の圧電素子２ｂが貼り付けられ ている。また、振動子１の背面と平行にプリント基板１０が設けられ、このプリ ント基板１０に金属板による配線部材１１がはんだ付けで固定されている。この 配線部材１１は、上下の駆動用の圧電素子２ａにそれぞれ対応する二股状の細長 片１１ａを持ち、各細長片１１ａは振動子１の側面から若干離間する位置で振動 子の側面と平行であり、かつ駆動用の圧電素子２ａに近接した位置にある。そし て、圧電素子２ａと配線部材１１の細長片１１ａとの間にリード線１２が例えば ワイヤボンディングにより接続されている。また、振動子１の背面の検出用の圧 電素子２ｂとプリント基板１０との間にリード線１３が同じくワイヤボンディン グにより接続されている。なお、支持棒４の両端は、図示略のケースに吸振用の 弾性部材を介在させて固定され、また、プリント基板１０もケースに取り付けら れている。

【００１４】 上記のリード線配線方式によれば、駆動用の圧電素子２ａとこれに対向する配 線部材１１との間は近接しているので、両者間に接続されるリード線１２の空中 引き回し長さは極めて短く済む。また、検出用の圧電素子２ｂとこれに対面する プリント基板１０との間も近接しているので、両者間に接続されるリード線１３ の空中引き回し長さも極めて短く済む。このように、振動子１に貼り付ける圧電 素子２ａ、２ｂに接続されるリード線１２、１３がすべて短く済むので、振動子 １の振動特性に悪影響を与えることは少ない。また、振動ジャイロの製造に際し て、リード線１２、１３の配線作業はワイヤボンディング装置による自動化が可 能なので、リード線を振動子の表面に接着剤で固定する従来方式のように手作業 を必要とするものと比べて、配線作業の工数が削減される。

【００１５】 図３は振動子１の４つの梁１ａにそれぞれ駆動用の圧電素子２ａ、およびこれ と直交する面の検出用の圧電素子２ｂを貼り付けた例である。この場合、配線部 材１１を振動子１の両側に配置する。なお、図３および後述の図４、図６では支 持棒の図示を省略している。

【００１６】 なお、上記の実施例では、配線部材１１を金属板で形成したが、絶縁材に導体 を形成した構造とすることもできる。また、図示例では配線部材１１をプリント 基板１０に取り付けたが、必ずしもプリント基板に限らず、例えば振動ジャイロ の図示略のケースに取り付けることも可能である。ただし、その場合は配線部材 から先の配線接続を別途考慮する必要がある。

【００１７】 図４は図３における配線部材１１の部分をプリント基板の一部として一体に形 成したものである。すなわち、プリント基板２０は振動子１の背面と平行な基板 本体部分２０ａと、図５にも示すように振動子１の両側面と平行な細長片状部分 ２０ｂとを持つ形状とし、駆動用の圧電素子２ａとプリント基板２０の細長片状 部分２０ｂとの間をリード線１２でワイヤボンディングにより接続し、検出用の 圧電素子２ｂとプリント基板２０の基板本体部分２０ａとの間を同じくリード線 １３でワイヤボンディングにより接続したものである。

【００１８】 なお、図４に示した実施例では、振動子１の側面に平行な部分２０ｂを振動子 の背面に平行な基板本体部分２０ｂと一体にしたプリント基板２０を用いたが、 振動子１の背面に平行なプリント基板と振動子１の側面に平行なプリント基板と を別個に設けることもできる。

【００１９】 図６は請求項４の振動ジャイロの一実施例を示す平面図、図６は同正面図であ る。この振動ジャイロは、検出用の圧電素子２ｂを振動子１の正面および背面の 両方に備え、振動子１を囲む形状の水平なプリント基板３０を図示略のケースに 取り付けて配置し、振動子１上の各圧電素子２ａ、２ｂとプリント基板３０との 間を同じくワイヤボンディングによりリード線１２、１３で接続したものである 。

【００２０】 なお、図６、図７に示した実施例では環状のプリント基板３０を用いたが、例 えば、図３のごとき圧電素子配置であれば、上面から見てコ字形（すなわち図６ のプリント基板３０の左方の一辺がない形状）としてもよい。

【００２１】 また、振動子１を支持する支持構造は、図示例のように振動子１の両側面に支 持棒４を溶接固定する構造に限らず、その他種々の方式を採用することができる 。

【００２２】 また、上記の各実施例は、いずれもＨ形の振動子を持つ振動ジャイロに適用し たものであるが、音叉形の振動子を持つ音叉形振動ジャイロ、あるいは音片形の 振動子を持つ音片形振動ジャイロにも同様に適用することができる。

【００２３】

【考案の効果】

本考案によれば、圧電素子から引き出されたリード線がその圧電素子に近接す る配線部材あるいはプリント基板に直接接続されるので、リード線の空中引き回 し長さが短く済む。したがって、リード線の振動で振動子の振動特性に悪影響を 与えることは少ない。また、リード線の配線作業はワイヤボンディング装置によ る自動化が可能なので、リード線を振動子の表面に接着剤で固定する従来方法と 比べて、配線作業の工数削減、生産性の向上が実現される。また、接着剤を用い ないので、温度により振動子の振動特性を変動させるという接着剤の悪影響もな い。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１および請求項２の振動ジャイロの一実
施例を示す斜視図である。

【図２】図１の振動ジャイロの平面図である。

【図３】他の実施例を示す振動ジャイロの平面図であ
る。

【図４】請求項３の振動ジャイロの一実施例を示す平面
図である。

【図５】図４の振動ジャイロの正面図である。

【図６】請求項４の振動ジャイロの一実施例を示す平面
図である。

【図７】図６の振動ジャイロの正面図である。

【図８】従来の振動ジャイロの一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 振動子 ２ａ 駆動用の圧電素子（一方向の面の圧電素子） ２ｂ 検出用の圧電素子（他方向の面の圧電素子） １０、２０、３０ プリント基板 １１ 配線部材 １１ａ 細長片 １２、１３ リード線

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動子表面から離間しかつ振動子上の圧
   電素子に近接する位置に配線部材を配置し、この配線部
   材と前記圧電素子との間をリード線で接続したことを特
   徴とする振動ジャイロ。
2. 【請求項２】 振動子の直交する二方向の面の圧電素子
   のうちの少なくとも一方向の面の圧電素子に近接して前
   記配線部材を配置するとともに、他方向の面の圧電素子
   と平行にかつ近接してプリント基板を配置し、前記一方
   向の面の圧電素子と配線部材との間、および前記他方向
   の面の圧電素子とプリント基板との間をリード線で接続
   したことを特徴とする請求項１記載の振動ジャイロ。
3. 【請求項３】 振動子の直交する二方向の面にそれぞれ
   対向して近接する面を持つプリント基板を配置し、振動
   子の直交する二方向の面の各圧電素子と前記プリント基
   板の対向する各面との間をリード線で接続したことを特
   徴とする請求項２記載の振動ジャイロ。
4. 【請求項４】 振動子を囲む形状の水平なプリント基板
   を配置し、振動子上の圧電素子と前記プリント基板とを
   リード線で接続したことを特徴とする振動ジャイロ。