JPH0577717U - 振動ジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工性を向上させると共に、加工バラツキに
よる検出系の漏れ電圧を抑制すること。 【構成】 振動子１は、４つの振動片２〜５とベ−ス部
６とから構成されており、それらの全側面には同一方向
に傾斜面１ａが形成されている。尚、振動片の断面形状
は台形に構成されている。各振動片２〜５の側面（傾斜
面）１ａには駆動用の圧電素子７が固定されており、ベ
−ス部６にはねじれ検出用の圧電素子８が固定されてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は振動ジャイロに関し、特に漏れ振動を少なくできる振動子構造に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種振動ジャイロは、例えば図３〜図４に示すように、エリンバなど の金属部材よりなる第１，第２，第３，第４の振動片Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を ベ−ス部ＢにてＨ形状となるように一体的に形成した振動子と、各振動片Ａ１， Ａ２，Ａ３，Ａ４の側面に固定した駆動用の圧電素子Ｃと、ベ−ス部Ｂに固定し たねじれ検出用の圧電素子Ｄとから構成されている。

【０００３】 この構成において、圧電素子Ｃに所定周波数の電圧を印加すると、各振動片Ａ １〜Ａ４は紙面に平行な方向にたわみながら振動する。この状態で振動子に回転 が加わると、各振動片Ａ１〜Ａ４の振動方向に対して直角の方向にコリオリ力が 作用する。この際、ベ−ス部Ｂには、コリオリ力に対応するねじれが生じる。こ のねじれに応じてねじれ検出用の圧電素子Ｄにもねじれが作用し、圧電素子Ｄに てコリオリ力に対応する電圧が検出される。従って、この検出電圧を利用するこ とによって、回転角速度を比較的容易に測定することができる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この振動ジャイロにおいて、振動子は、ワイヤ放電加工機にて 金属板材から、その断面が長方形となるように製作されているが、一個づつ製作 されるために、各振動片Ａ１〜Ａ４の切断面の直角度を正確に出すことことが難 しい。

【０００５】 例えば加工時のバラツキによって図４において点線で示すように加工された場 合には、第１，第２の振動片Ａ１，Ａ２の圧電素子Ｃによるたわみ振動は、それ ぞれＸ方向とＹ１方向の合成方向及びＸ方向とＹ２方向の合成方向になる上、両 者が加算されることになる。このために、ベ−ス部Ｂにはねじれが生じる結果、 回転が全く作用していないにも拘らず、圧電素子Ｄにはあたかも回転が作用した ように漏れ電圧が検出されてしまう。従って、精度のよい回転角速度の測定を行 うことができなくなるという問題がある。

【０００６】 それ故に、本考案の目的は、簡単な構成によって加工バラツキが生じても精度 よく回転角速度を測定できる振動ジャイロを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

従って、本考案は、上述した目的を達成するために、ベ−ス部に複数の振動片 を一体的に形成した振動子と、振動子の振動片に固定した駆動用の圧電素子と、 振動子のベ−ス部に固定したねじれ検出用の圧電素子とを具備し、上記振動子の 全側面に同一方向の傾斜面を形成したものであり、本考案の第２の考案は、振動 片の断面形状を台形に構成したものであり、本考案の第３の考案は、振動子の傾 斜面は、金属板材から振動子をプレス打ち抜きによって形成したものであり、さ らに第４の考案は、振動子をＨ形に構成したものである。

【０００８】

【実施例】

次に、本考案の一実施例について図１〜図２を参照して説明する。

【０００９】 同図において、１は例えばエリンバなどの金属部材にて形成された振動子であ って、第１，第２，第３，第４の振動片２，３，４，５をベ−ス部６にてＨ形状 となるように一体的に形成して構成されている。この振動子１の各振動片を含む 全側面は、同一方向の傾斜面１ａが形成されている。各振動片２〜５の断面形状 は、ほぼ台形に形成されており、傾斜角度は例えば１０′程度に設定されている が、適宜に変更できる。かかる構成は、エリンバなどの板材をＨ形状にプレス打 ち抜きすることによって達成できる。

【００１０】 そして、各振動子２〜５の側面（傾斜面）１ａにはたわみ駆動用の圧電素子７ が、ベ−ス部６にはねじれ検出用の圧電素子８がそれぞれ固定例えば接着されて いる。尚、この検出用の圧電素子８は、振動片に対して一定の角度をなす交差指 電極を有し、ベ−ス部６のねじれ変位を効率よく検出することができるように構 成されているこの交差指電極を有する圧電素子の詳細については、平成２年１２ 月発行の「Tokin Technical Review 第１７号」の第４４頁〜第４８頁に記載さ れている。

【００１１】 この構成において、駆動用の圧電素子７に所定の交流電圧を印加すると、各振 動片２〜５は、図２に示すＸ方向に振動するものの、振動片の断面形状が台形に 形成されているために、それぞれの振動片に同一方向のＹ１方向の分力が生じる 。従って、実際の振動方向はそれらの合成方向となる。このようにＹ１方向の分 力が生ずることによって、ベ−ス部６にねじれが発生することが考えられる。が 、ベ−ス部６の両側に位置する振動片によってお互いのねじれ成分が相殺される ために、検出用の圧電素子８に漏れ電圧が発生することはない。

【００１２】 この状態において、振動子１に回転力が加わると、図１において紙面に直角な 方向にコリオリ力が生じる。そして、検出用の圧電素子８には、コリオリ力に対 応する電圧が発生する。この検出電圧により回転角速度を測定することができる 。

【００１３】 特に、振動子１の側面には、同一方向の傾斜面１ａが形成されているために、 プレス加工時に傾斜角度に若干のバラツキが発生しても、必ず相殺されてその差 分は小さくできる。従って、漏れ電圧も小さく抑えることができる上、振動系の 調整も容易になる。

【００１４】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、振動子の側面に同一方向の傾斜面を形成するこ とによって、加工バラツキによる漏れ電圧の発生を抑制できる上、振動系の調整 も容易に行うことができる。しかも、プレス加工によって振動子を製作し、その 際に側面に傾斜面を形成するようにすれば、量産性が飛躍的に向上し低コストの 振動ジャイロを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す平面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ横断面図である。

【図３】従来例の平面図である。

【図４】図３のII−II断面図である。

【符号の説明】

１ 振動子 １ａ 傾斜面 ２，３，４，５ 振動片 ６ ベ−ス部 ７ 駆動用の圧電素子 ８ 検出用の圧電素子

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベ−ス部に複数の振動片を一体的に形成
   した振動子と、振動子の振動片に固定した駆動用の圧電
   素子と、振動子のベ−ス部に固定したねじれ検出用の圧
   電素子とを具備し、上記振動子の全側面に同一方向の傾
   斜面を形成したことを特徴とする振動ジャイロ。
2. 【請求項２】 上記振動片の断面形状を台形に構成した
   ことを特徴とする請求項１記載の振動ジャイロ。
3. 【請求項３】 上記振動子の傾斜面は、金属板材から振
   動子をプレス打ち抜きによって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。
4. 【請求項４】 上記振動子は、Ｈ形に構成したことを特
   徴とする請求項１記載の振動ジャイロ。