JPH06147902A - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
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- JPH06147902A JPH06147902A JP4321312A JP32131292A JPH06147902A JP H06147902 A JPH06147902 A JP H06147902A JP 4321312 A JP4321312 A JP 4321312A JP 32131292 A JP32131292 A JP 32131292A JP H06147902 A JPH06147902 A JP H06147902A
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- piezoelectric element
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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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動の干渉や電圧干渉が発生せず、しかも複
数の向きの軸を中心とした回転角速度を測定することが
できる振動ジャイロを得る。 【構成】 断面正方形の振動体１２を、正方形のループ
状に形成する。振動体１２の辺１２ａの上下面に、駆動
用圧電素子１４，１６を形成する。振動体１２の辺１２
ａの外周側および内周側の側面に、検出用圧電素子１
８，２０を形成する。振動体１２の辺１２ａに隣接する
辺１２ｂの外周側および内周側の側面に、検出用圧電素
子２２，２４を形成する。振動体１２のノード点近傍
を、支持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄで支持す
る。駆動用圧電素子１４，１６に励振回路を接続し、振
動体１２を屈曲振動させる。そして、検出用圧電素子１
８，２０，２２，２４の出力電圧を測定し、回転角速度
を検出する。
数の向きの軸を中心とした回転角速度を測定することが
できる振動ジャイロを得る。 【構成】 断面正方形の振動体１２を、正方形のループ
状に形成する。振動体１２の辺１２ａの上下面に、駆動
用圧電素子１４，１６を形成する。振動体１２の辺１２
ａの外周側および内周側の側面に、検出用圧電素子１
８，２０を形成する。振動体１２の辺１２ａに隣接する
辺１２ｂの外周側および内周側の側面に、検出用圧電素
子２２，２４を形成する。振動体１２のノード点近傍
を、支持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄで支持す
る。駆動用圧電素子１４，１６に励振回路を接続し、振
動体１２を屈曲振動させる。そして、検出用圧電素子１
８，２０，２２，２４の出力電圧を測定し、回転角速度
を検出する。
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、２つまたはそれ以上の向きの回転角速度
を測定するための振動ジャイロに関する。
特にたとえば、２つまたはそれ以上の向きの回転角速度
を測定するための振動ジャイロに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、振動ジャイロを用いて２つの向き
の回転角速度を測定するには、図１１に示すように、ケ
ース１内に２つの振動ジャイロ２，３を配置したものを
使用していた。これらの振動ジャイロ２，３は、互いの
中心軸が直交するように配置される。したがって、振動
ジャイロ２，３の軸を中心とした回転角速度を測定する
ことができる。
の回転角速度を測定するには、図１１に示すように、ケ
ース１内に２つの振動ジャイロ２，３を配置したものを
使用していた。これらの振動ジャイロ２，３は、互いの
中心軸が直交するように配置される。したがって、振動
ジャイロ２，３の軸を中心とした回転角速度を測定する
ことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２つの
振動ジャイロをケース内に配置すると、それらの振動周
波数の差から、音波による干渉やケースを通じた振動の
干渉が発生する。また、通常、２つの振動ジャイロを駆
動するために電源を共用するため、電圧干渉が発生す
る。それゆえに、この発明の主たる目的は、振動の干渉
や電圧干渉が発生せず、しかも複数の向きの軸を中心と
した回転角速度を測定することができる振動ジャイロを
提供することである。
振動ジャイロをケース内に配置すると、それらの振動周
波数の差から、音波による干渉やケースを通じた振動の
干渉が発生する。また、通常、２つの振動ジャイロを駆
動するために電源を共用するため、電圧干渉が発生す
る。それゆえに、この発明の主たる目的は、振動の干渉
や電圧干渉が発生せず、しかも複数の向きの軸を中心と
した回転角速度を測定することができる振動ジャイロを
提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の軸方
向を有する振動体と、振動体に屈曲振動を与えるための
駆動用圧電素子と、振動体の複数の軸方向に沿って形成
され、かつその面が振動体の無回転時における振動方向
に直交しないように配置される複数の検出用圧電素子と
を含む、振動ジャイロである。
向を有する振動体と、振動体に屈曲振動を与えるための
駆動用圧電素子と、振動体の複数の軸方向に沿って形成
され、かつその面が振動体の無回転時における振動方向
に直交しないように配置される複数の検出用圧電素子と
を含む、振動ジャイロである。
【０００５】
【作用】１つの振動体に複数の軸方向が存在するため、
振動体の一部を駆動すれば、複数の軸方向を有する振動
体の全体が屈曲振動する。この振動体の軸を中心として
回転すれば、コリオリ力によって振動方向が変わり、無
回転時の振動方向と直交しないように配置された検出用
圧電素子に電圧が発生する。検出用圧電素子は、複数の
軸方向に沿って形成されているため、それらの軸を中心
とした回転角速度に応じて、各検出用圧電素子に電圧が
発生する。
振動体の一部を駆動すれば、複数の軸方向を有する振動
体の全体が屈曲振動する。この振動体の軸を中心として
回転すれば、コリオリ力によって振動方向が変わり、無
回転時の振動方向と直交しないように配置された検出用
圧電素子に電圧が発生する。検出用圧電素子は、複数の
軸方向に沿って形成されているため、それらの軸を中心
とした回転角速度に応じて、各検出用圧電素子に電圧が
発生する。
【０００６】
【発明の効果】この発明によれば、検出用圧電素子の出
力電圧を測定することにより、回転角速度を検出するこ
とができる。検出用圧電素子は、複数の軸方向に沿って
形成されるため、それらの軸を中心とした回転角速度を
検出することができる。しかも、振動体の一部を駆動す
ることにより振動体の全体を屈曲振動させることができ
るため、振動数の差から発生する振動の干渉を防ぐこと
ができる。さらに、振動体の一部を駆動するだけである
ので、複数の振動体を駆動する場合のように電源を共有
する必要がなく、電圧干渉を防ぐことができる。
力電圧を測定することにより、回転角速度を検出するこ
とができる。検出用圧電素子は、複数の軸方向に沿って
形成されるため、それらの軸を中心とした回転角速度を
検出することができる。しかも、振動体の一部を駆動す
ることにより振動体の全体を屈曲振動させることができ
るため、振動数の差から発生する振動の干渉を防ぐこと
ができる。さらに、振動体の一部を駆動するだけである
ので、複数の振動体を駆動する場合のように電源を共有
する必要がなく、電圧干渉を防ぐことができる。
【０００７】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。
【０００８】
【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）はその平面図であり、図１（Ｃ）
は図１（Ｂ）の線ＩＣ−ＩＣにおける断面図である。振
動ジャイロ１０は、振動体１２を含む。振動体１２は、
たとえばエリンバ，鉄−ニッケル合金，石英，ガラス，
水晶，セラミックなど、一般的に機械的な振動を生じる
材料で形成される。振動体１２は、たとえば正方形のル
ープ状に形成される。この振動体１２の断面は、正方形
状に形成される。したがって、振動体１２の各辺１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの中心軸は、互いに隣接す
る中心軸と直交するように形成されている。
図であり、図１（Ｂ）はその平面図であり、図１（Ｃ）
は図１（Ｂ）の線ＩＣ−ＩＣにおける断面図である。振
動ジャイロ１０は、振動体１２を含む。振動体１２は、
たとえばエリンバ，鉄−ニッケル合金，石英，ガラス，
水晶，セラミックなど、一般的に機械的な振動を生じる
材料で形成される。振動体１２は、たとえば正方形のル
ープ状に形成される。この振動体１２の断面は、正方形
状に形成される。したがって、振動体１２の各辺１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの中心軸は、互いに隣接す
る中心軸と直交するように形成されている。
【０００９】振動体１２の１つの辺１２ａには、駆動用
圧電素子１４，１６が形成される。駆動用圧電素子１
４，１６は振動体１２の上下面に形成される。さらに、
振動体１２の辺１２ａには、検出用圧電素子１８，２０
が形成される。検出用圧電素子１８は振動体１２の外周
側の側面に形成され、検出用圧電素子２０は振動体１２
の内周側の側面に形成される。また、振動体１２の辺１
２ａに隣接する辺１２ｂには、別の検出用圧電素子２
２，２４が形成される。検出用圧電素子２２は振動体１
２の外周側の側面に形成され、検出用圧電素子２４は振
動体１２の内周側の側面に形成される。駆動用および検
出用に用いられる圧電素子は、たとえば圧電セラミック
などの圧電層２６の両面に電極２８，３０を形成したも
のである。そして、この圧電素子の一方の電極２８が、
導電接着剤などで振動体１２に接着される。
圧電素子１４，１６が形成される。駆動用圧電素子１
４，１６は振動体１２の上下面に形成される。さらに、
振動体１２の辺１２ａには、検出用圧電素子１８，２０
が形成される。検出用圧電素子１８は振動体１２の外周
側の側面に形成され、検出用圧電素子２０は振動体１２
の内周側の側面に形成される。また、振動体１２の辺１
２ａに隣接する辺１２ｂには、別の検出用圧電素子２
２，２４が形成される。検出用圧電素子２２は振動体１
２の外周側の側面に形成され、検出用圧電素子２４は振
動体１２の内周側の側面に形成される。駆動用および検
出用に用いられる圧電素子は、たとえば圧電セラミック
などの圧電層２６の両面に電極２８，３０を形成したも
のである。そして、この圧電素子の一方の電極２８が、
導電接着剤などで振動体１２に接着される。
【００１０】さらに、振動体１２には、たとえば金属線
などで形成された支持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３
２ｄが取り付けられる。支持部材３２ａ〜３２ｄは、振
動体１２のノード点付近に取り付けられる。振動体１２
のノード点は、各辺１２ａ〜１２ｄの中心軸の交点に存
在する。したがって、支持部材３２ａ〜３２ｄは、振動
体１２の上下面のノード点に対応する位置に取り付けら
れる。支持部材３２ａ〜３２ｄを取り付ける方法として
は、たとえば溶接やはんだ付けなどによって取り付けて
もよく、またノード点を通るように振動体１２を貫通し
てもよい。
などで形成された支持部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３
２ｄが取り付けられる。支持部材３２ａ〜３２ｄは、振
動体１２のノード点付近に取り付けられる。振動体１２
のノード点は、各辺１２ａ〜１２ｄの中心軸の交点に存
在する。したがって、支持部材３２ａ〜３２ｄは、振動
体１２の上下面のノード点に対応する位置に取り付けら
れる。支持部材３２ａ〜３２ｄを取り付ける方法として
は、たとえば溶接やはんだ付けなどによって取り付けて
もよく、またノード点を通るように振動体１２を貫通し
てもよい。
【００１１】この振動ジャイロ１０では、駆動用圧電素
子１４，１６に励振回路が接続されることによって、振
動体１２が励振される。この場合、図２の実線で示すよ
うに、辺１２ａおよび１２ｃが上方向に屈曲するとき、
辺１２ｂおよび１２ｄが下方向に屈曲する。反対に、図
２の点線で示すように、辺１２ａおよび１２ｃが下方向
に屈曲するとき、辺１２ｂおよび１２ｄが上方向に屈曲
する。
子１４，１６に励振回路が接続されることによって、振
動体１２が励振される。この場合、図２の実線で示すよ
うに、辺１２ａおよび１２ｃが上方向に屈曲するとき、
辺１２ｂおよび１２ｄが下方向に屈曲する。反対に、図
２の点線で示すように、辺１２ａおよび１２ｃが下方向
に屈曲するとき、辺１２ｂおよび１２ｄが上方向に屈曲
する。
【００１２】この状態では、検出用圧電素子１８，２０
および検出用圧電素子２２，２４には、電圧が発生しな
い。振動体１２の辺１２ａの軸を中心として回転する
と、コリオリ力によって、辺１２ａの振動方向が変わ
る。そのため、検出用圧電素子１８，２０は面方向に屈
曲し、回転角速度に応じた電圧が発生する。したがっ
て、検出用圧電素子１８，２０の電圧を測定することに
よって、振動体１２の辺１２ａの軸を中心とした回転角
速度を検出することができる。同様に、振動体１２の辺
１２ｂの軸を中心として回転すると、検出用圧電素子２
２，２４に回転角速度に応じた電圧が発生する。したが
って、検出用圧電素子２２，２４の電圧を測定すること
により、振動体１２の辺１２ｂの軸を中心とした回転角
速度を検出することができる。
および検出用圧電素子２２，２４には、電圧が発生しな
い。振動体１２の辺１２ａの軸を中心として回転する
と、コリオリ力によって、辺１２ａの振動方向が変わ
る。そのため、検出用圧電素子１８，２０は面方向に屈
曲し、回転角速度に応じた電圧が発生する。したがっ
て、検出用圧電素子１８，２０の電圧を測定することに
よって、振動体１２の辺１２ａの軸を中心とした回転角
速度を検出することができる。同様に、振動体１２の辺
１２ｂの軸を中心として回転すると、検出用圧電素子２
２，２４に回転角速度に応じた電圧が発生する。したが
って、検出用圧電素子２２，２４の電圧を測定すること
により、振動体１２の辺１２ｂの軸を中心とした回転角
速度を検出することができる。
【００１３】このように、この振動ジャイロ１０を使用
すれば、２つの向きの軸を中心とした回転角速度を検出
することができる。この振動ジャイロ１０では、駆動用
圧電素子１４，１６によって、振動体１２全体を屈曲振
動させることができる。そのため、２つの振動ジャイロ
をケース内に配置して振動させる場合のように、音波の
伝搬による干渉やケースを通じた振動の干渉などが発生
しない。また、駆動回路は１つであるため、電源を共用
する必要がなく、電圧干渉が発生しない。さらに、駆動
回路が１つであるため、２つの振動ジャイロを駆動する
場合に比べて、回路を簡略化することができる。
すれば、２つの向きの軸を中心とした回転角速度を検出
することができる。この振動ジャイロ１０では、駆動用
圧電素子１４，１６によって、振動体１２全体を屈曲振
動させることができる。そのため、２つの振動ジャイロ
をケース内に配置して振動させる場合のように、音波の
伝搬による干渉やケースを通じた振動の干渉などが発生
しない。また、駆動回路は１つであるため、電源を共用
する必要がなく、電圧干渉が発生しない。さらに、駆動
回路が１つであるため、２つの振動ジャイロを駆動する
場合に比べて、回路を簡略化することができる。
【００１４】また、この振動ジャイロ１０では、振動体
１２の辺１２ａ〜１２ｄの隣接するものが直交するよう
に形成されているため、２つの振動ジャイロをケース内
で直交配置させる場合に比べて、位置決めが簡単であ
る。なお、振動体１２を正方形以外のループ状に形成す
れば、直交しない２つの軸を中心とした回転角速度を検
出することができる。このように、振動体１２の形状
は、検出しようとする回転角速度の向きに応じて変更す
ることができる。
１２の辺１２ａ〜１２ｄの隣接するものが直交するよう
に形成されているため、２つの振動ジャイロをケース内
で直交配置させる場合に比べて、位置決めが簡単であ
る。なお、振動体１２を正方形以外のループ状に形成す
れば、直交しない２つの軸を中心とした回転角速度を検
出することができる。このように、振動体１２の形状
は、検出しようとする回転角速度の向きに応じて変更す
ることができる。
【００１５】なお、駆動用圧電素子１４，１６のどちら
か一方があれば、振動体１２を励振することができる。
また、検出用圧電素子１８，２０のどちらか一方があれ
ばよく、検出用圧電素子２２，２４のどちらか一方があ
れば、回転角速度を検出することができる。さらに、振
動体１２の他の辺１２ｃ，１２ｄにも、駆動用圧電素子
または検出用圧電素子を形成してもよい。この場合、駆
動用圧電素子は振動体１２の上下面に形成され、検出用
圧電素子は振動体１２の外周側および内周側の側面に形
成される。つまり、駆動用圧電素子は１つ以上あればよ
く、検出用圧電素子は直交する２つの辺にそれぞれ１つ
以上あればよい。
か一方があれば、振動体１２を励振することができる。
また、検出用圧電素子１８，２０のどちらか一方があれ
ばよく、検出用圧電素子２２，２４のどちらか一方があ
れば、回転角速度を検出することができる。さらに、振
動体１２の他の辺１２ｃ，１２ｄにも、駆動用圧電素子
または検出用圧電素子を形成してもよい。この場合、駆
動用圧電素子は振動体１２の上下面に形成され、検出用
圧電素子は振動体１２の外周側および内周側の側面に形
成される。つまり、駆動用圧電素子は１つ以上あればよ
く、検出用圧電素子は直交する２つの辺にそれぞれ１つ
以上あればよい。
【００１６】また、図３に示すように、駆動用圧電素子
１４，１６を振動体１２の外周側および内周側の側面に
形成してもよい。この場合、検出用圧電素子１８，２０
は振動体１２の辺１２ａの上下面に形成され、検出用圧
電素子２２，２４は振動体１２の辺１２ｂの上下面に形
成される。この振動ジャイロ１０では、図４に示すよう
に、振動体１２の外周方向および内周方向に屈曲振動す
る。このような振動ジャイロ１０を用いても、直交する
２つの軸を中心とした回転角速度を検出することができ
る。
１４，１６を振動体１２の外周側および内周側の側面に
形成してもよい。この場合、検出用圧電素子１８，２０
は振動体１２の辺１２ａの上下面に形成され、検出用圧
電素子２２，２４は振動体１２の辺１２ｂの上下面に形
成される。この振動ジャイロ１０では、図４に示すよう
に、振動体１２の外周方向および内周方向に屈曲振動す
る。このような振動ジャイロ１０を用いても、直交する
２つの軸を中心とした回転角速度を検出することができ
る。
【００１７】さらに、振動体１２の形状としては、図５
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、断面３角形にし
てもよい。この振動ジャイロ１０では、振動体１２の辺
１２ａの３つの側面に圧電素子３４，３６，３８が形成
される。そして、２つの圧電素子３４，３６が駆動用お
よび検出用の両方を兼用し、別の圧電素子３８は帰還用
として使用される。したがって、圧電素子３４，３６と
圧電素子３８との間に励振回路を接続することによっ
て、振動体１２は図２に示すような屈曲振動をする。ま
た、検出用圧電素子２２，２４は、振動体１２の辺１２
ｂの屈曲振動の方向に対して対称となる２つの側面に形
成される。
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、断面３角形にし
てもよい。この振動ジャイロ１０では、振動体１２の辺
１２ａの３つの側面に圧電素子３４，３６，３８が形成
される。そして、２つの圧電素子３４，３６が駆動用お
よび検出用の両方を兼用し、別の圧電素子３８は帰還用
として使用される。したがって、圧電素子３４，３６と
圧電素子３８との間に励振回路を接続することによっ
て、振動体１２は図２に示すような屈曲振動をする。ま
た、検出用圧電素子２２，２４は、振動体１２の辺１２
ｂの屈曲振動の方向に対して対称となる２つの側面に形
成される。
【００１８】この振動体１０では、無回転時には、圧電
素子３４，３６に発生する電圧の大きさが等しくなる。
したがって、圧電素子３４，３６の電圧の差を測定すれ
ば、互いに相殺されて０となる。また、振動体１２の辺
１２ａの軸を中心として回転すると、コリオリ力によっ
て振動方向が変わり、たとえば圧電素子３４に発生する
電圧が大きくなり、圧電素子３６に発生する電圧が小さ
くなる。したがって、圧電素子３４と圧電素子３６との
出力電圧の差を測定すれば、図１に示す振動ジャイロに
比べて、大きい出力を得ることができる。そのため、微
小な回転角速度を検出することができる。同様に、検出
用圧電素子２２，２４の出力電圧の差を測定することに
よって、振動体１２の辺１２ｂの軸を中心とした回転角
速度を検出することができる。
素子３４，３６に発生する電圧の大きさが等しくなる。
したがって、圧電素子３４，３６の電圧の差を測定すれ
ば、互いに相殺されて０となる。また、振動体１２の辺
１２ａの軸を中心として回転すると、コリオリ力によっ
て振動方向が変わり、たとえば圧電素子３４に発生する
電圧が大きくなり、圧電素子３６に発生する電圧が小さ
くなる。したがって、圧電素子３４と圧電素子３６との
出力電圧の差を測定すれば、図１に示す振動ジャイロに
比べて、大きい出力を得ることができる。そのため、微
小な回転角速度を検出することができる。同様に、検出
用圧電素子２２，２４の出力電圧の差を測定することに
よって、振動体１２の辺１２ｂの軸を中心とした回転角
速度を検出することができる。
【００１９】なお、図５に示す実施例では、圧電素子３
４，３６と圧電素子３８との間に励振回路を接続した
が、圧電素子３８は必ずしも必要ではない。この場合、
２つの圧電素子３４，３６に駆動信号を与えて振動体１
２を励振し、同じ圧電素子３４，３６の出力電圧の差を
測定することにより、回転角速度を検出することができ
る。
４，３６と圧電素子３８との間に励振回路を接続した
が、圧電素子３８は必ずしも必要ではない。この場合、
２つの圧電素子３４，３６に駆動信号を与えて振動体１
２を励振し、同じ圧電素子３４，３６の出力電圧の差を
測定することにより、回転角速度を検出することができ
る。
【００２０】振動体１２の形状としては、図６に示すよ
うに、断面円形で円環状に形成したものであってもよ
い。この場合の圧電素子の配置も、図１または図３に示
すような配置にすることができる。さらに、図７に示す
ように、断面Ｌ字状の振動体１２を使用してもよい。ま
た、図８に示すように、駆動用圧電素子１４，１６を形
成する面と検出用圧電素子１８，２０，２２，２４を形
成する面とが直交するように、板状の材料を組み合わせ
た形状としてもよい。
うに、断面円形で円環状に形成したものであってもよ
い。この場合の圧電素子の配置も、図１または図３に示
すような配置にすることができる。さらに、図７に示す
ように、断面Ｌ字状の振動体１２を使用してもよい。ま
た、図８に示すように、駆動用圧電素子１４，１６を形
成する面と検出用圧電素子１８，２０，２２，２４を形
成する面とが直交するように、板状の材料を組み合わせ
た形状としてもよい。
【００２１】さらに、図９に示すように、振動体１２
は、Ｌ字状に組み合わせた辺１２ａ，１２ｂとＬ字状に
組み合わせた辺１２ｄ，１２ｅとを、辺１２ｂ，１２ｆ
で接続した形状としてもよい。この振動ジャイロ１０で
は、辺１２ａの上面に駆動用圧電素子４０が形成され
る。もちろん、振動体１２の辺１２ａの下面にも、駆動
用圧電素子を形成してもよい。この駆動用圧電素子４０
に励振回路を接続することによって、振動体１２は、図
１０に示すように、隣接する辺が逆方向になるように屈
曲振動する。そして、振動体１２の辺１２ａ，１２ｂ，
１２ｃには、無回転時の屈曲振動の方向と直交しない面
に検出用圧電素子４２，４４，４６が形成される。もち
ろん、これらの検出用圧電素子４２，４４，４６が形成
された面と反対側の面に、別の検出用圧電素子を形成し
てもよい。
は、Ｌ字状に組み合わせた辺１２ａ，１２ｂとＬ字状に
組み合わせた辺１２ｄ，１２ｅとを、辺１２ｂ，１２ｆ
で接続した形状としてもよい。この振動ジャイロ１０で
は、辺１２ａの上面に駆動用圧電素子４０が形成され
る。もちろん、振動体１２の辺１２ａの下面にも、駆動
用圧電素子を形成してもよい。この駆動用圧電素子４０
に励振回路を接続することによって、振動体１２は、図
１０に示すように、隣接する辺が逆方向になるように屈
曲振動する。そして、振動体１２の辺１２ａ，１２ｂ，
１２ｃには、無回転時の屈曲振動の方向と直交しない面
に検出用圧電素子４２，４４，４６が形成される。もち
ろん、これらの検出用圧電素子４２，４４，４６が形成
された面と反対側の面に、別の検出用圧電素子を形成し
てもよい。
【００２２】この振動ジャイロ１０では、振動体１２の
辺１２ａ，１２ｂ，１２ｃが互いに直交しているため、
３つの直交した軸を中心とした回転角速度を検出するこ
とができる。したがって、これらの回転角速度から、あ
らゆる向きの回転を測定することができる。
辺１２ａ，１２ｂ，１２ｃが互いに直交しているため、
３つの直交した軸を中心とした回転角速度を検出するこ
とができる。したがって、これらの回転角速度から、あ
らゆる向きの回転を測定することができる。
【００２３】このように、この発明によれば、複数の回
転角速度を検出することができ、振動の干渉や電源の電
圧干渉を防ぐことができる。しかも、検出しようとする
軸方向は振動体の形状によって決定されるため、別の振
動ジャイロを所定の位置関係に配置する場合に比べて、
位置決めが簡単である。
転角速度を検出することができ、振動の干渉や電源の電
圧干渉を防ぐことができる。しかも、検出しようとする
軸方向は振動体の形状によって決定されるため、別の振
動ジャイロを所定の位置関係に配置する場合に比べて、
位置決めが簡単である。
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
り、（Ｂ）はその平面図であり、（Ｃ）は線ＩＣ−ＩＣ
における断面図である。
り、（Ｂ）はその平面図であり、（Ｃ）は線ＩＣ−ＩＣ
における断面図である。
【図２】図１に示す振動ジャイロの振動状態を示す図解
図である。
図である。
【図３】図１に示す振動ジャイロの変形例を示す斜視図
である。
である。
【図４】図３に示す振動ジャイロの振動状態を示す図解
図である。
図である。
【図５】（Ａ）はこの発明の他の実施例を示す斜視図で
あり、（Ｂ）は線ＶＢ−ＶＢにおける断面図であり、
（Ｃ）は線ＶＣ−ＶＣにおける断面図である。
あり、（Ｂ）は線ＶＢ−ＶＢにおける断面図であり、
（Ｃ）は線ＶＣ−ＶＣにおける断面図である。
【図６】この発明のさらに他の例を示す斜視図である。
【図７】この発明の別の例を示す斜視図である。
【図８】この発明のさらに別の例を示す斜視図である。
【図９】３つの向きの軸を中心とした回転角速度を検出
することができる振動ジャイロの例を示す斜視図であ
る。
することができる振動ジャイロの例を示す斜視図であ
る。
【図１０】図９に示す振動ジャイロの振動状態を示す図
解図である。
解図である。
【図１１】この発明の背景となる従来の振動ジャイロの
一例を示す図解図である。
一例を示す図解図である。
１０ 振動ジャイロ １２ 振動体 １４ 駆動用圧電素子 １６ 駆動用圧電素子 １８ 検出用圧電素子 ２０ 検出用圧電素子 ２２ 検出用圧電素子 ２４ 検出用圧電素子 ３４ 圧電素子 ３６ 圧電素子 ３８ 圧電素子 ４０ 駆動用圧電素子 ４２ 検出用圧電素子 ４４ 検出用圧電素子 ４６ 検出用圧電素子
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の軸方向を有する振動体、 前記振動体に屈曲振動を与えるための駆動用圧電素子、
および前記振動体の複数の軸方向に沿って形成され、か
つその面が前記振動体の無回転時における振動方向に直
交しないように配置される複数の検出用圧電素子を含
む、振動ジャイロ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321312A JPH06147902A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 振動ジャイロ |
| DE69310315T DE69310315T2 (de) | 1992-11-04 | 1993-10-29 | Vibratordrehungsmessaufnehmer |
| EP93117575A EP0597338B1 (en) | 1992-11-04 | 1993-10-29 | Vibrating gyroscope |
| US08/142,920 US5476007A (en) | 1992-11-04 | 1993-10-29 | Vibrating gyroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321312A JPH06147902A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 振動ジャイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147902A true JPH06147902A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18131183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4321312A Pending JPH06147902A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 振動ジャイロ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5476007A (ja) |
| EP (1) | EP0597338B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06147902A (ja) |
| DE (1) | DE69310315T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012042479A (ja) * | 2010-01-12 | 2012-03-01 | Sony Corp | 角速度センサ、電子機器及び角速度の検出方法 |
| WO2012081457A1 (ja) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | 株式会社村田製作所 | 振動ジャイロ |
| WO2013039125A1 (ja) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | 日本電気株式会社 | 圧電振動センサ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69423667T2 (de) * | 1993-03-01 | 2000-11-23 | Murata Mfg. Co., Ltd. | Piezoelektrischer Vibrator und diesen verwendenden Beschleunigungssensor |
| JP3714974B2 (ja) * | 1993-12-16 | 2005-11-09 | 株式会社デンソー | 振動型角速度検出装置 |
| JPH08159779A (ja) | 1994-12-02 | 1996-06-21 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JP3291968B2 (ja) * | 1994-12-15 | 2002-06-17 | 株式会社村田製作所 | 振動ジャイロ |
| JPH08247770A (ja) * | 1995-03-14 | 1996-09-27 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JP2996137B2 (ja) * | 1995-03-31 | 1999-12-27 | 株式会社村田製作所 | 振動ジャイロ |
| JPH08278146A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-10-22 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JPH09105639A (ja) * | 1995-08-08 | 1997-04-22 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロおよびその製造方法 |
| US5656777A (en) * | 1996-06-13 | 1997-08-12 | Alliedsignal, Inc. | Miniature box vibrating gyroscope |
| US5696323A (en) * | 1996-06-25 | 1997-12-09 | Alliedsignal, Inc. | Two bar resonant beam Coriolis rate sensor |
| JPH10115526A (ja) | 1996-10-15 | 1998-05-06 | Ngk Insulators Ltd | 振動ジャイロ・センサ及び振動ジャイロ・センサの製造方法 |
| US6192756B1 (en) * | 1998-02-12 | 2001-02-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Vibrators vibratory gyroscopes a method of detecting a turning angular rate and a linear accelerometer |
| JP5807344B2 (ja) | 2011-02-25 | 2015-11-10 | ソニー株式会社 | 角速度センサ及び電子機器 |
| WO2016201413A1 (en) | 2015-06-11 | 2016-12-15 | Georgia Tech Research Corporation | Mems inertial measurement apparatus having slanted electrodes for quadrature tuning |
| JP7225817B2 (ja) * | 2019-01-17 | 2023-02-21 | セイコーエプソン株式会社 | 角速度センサー、慣性計測装置、電子機器および移動体 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3739202A (en) * | 1970-08-28 | 1973-06-12 | W Cady | Instrument for responding to mechanical vibration of acceleration andfor converting the same into electric energy |
| JPS6416911A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-20 | Nippon Denki Home Electronics | Vibration gyro |
| US5166571A (en) * | 1987-08-28 | 1992-11-24 | Nec Home Electronics, Ltd. | Vibration gyro having an H-shaped vibrator |
| GB2215054B (en) * | 1988-02-19 | 1992-09-30 | Yazaki Corp | Oscillatory angular velocity detecting apparatus |
| JPH0354414A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-08 | Yazaki Corp | 角速度センサ |
| JPH03172714A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Murata Mfg Co Ltd | 検出回路 |
| IT1285616B1 (it) * | 1996-03-15 | 1998-06-18 | Gd Spa | Metodo per l'incarto di un prodotto |
-
1992
- 1992-11-04 JP JP4321312A patent/JPH06147902A/ja active Pending
-
1993
- 1993-10-29 EP EP93117575A patent/EP0597338B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-29 DE DE69310315T patent/DE69310315T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-10-29 US US08/142,920 patent/US5476007A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8910517B2 (en) | 2010-01-12 | 2014-12-16 | Sony Corporation | Angular velocity sensor, electronic apparatus, and method of detecting an angular velocity |
| WO2012081457A1 (ja) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | 株式会社村田製作所 | 振動ジャイロ |
| US9217642B2 (en) | 2010-12-15 | 2015-12-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrating gyroscope that prevents changes in sensitivity |
| WO2013039125A1 (ja) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | 日本電気株式会社 | 圧電振動センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5476007A (en) | 1995-12-19 |
| EP0597338B1 (en) | 1997-05-02 |
| DE69310315D1 (de) | 1997-06-05 |
| DE69310315T2 (de) | 1997-11-06 |
| EP0597338A1 (en) | 1994-05-18 |
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