JPH07174567A

JPH07174567A - 振動ジャイロ

Info

Publication number: JPH07174567A
Application number: JP5321843A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakamura; 武中村; Yoshiaki Hidenouchi; 義昭幣之内; Junichi Hashimoto; 順一橋本; Tsuguji Kamibayashi; 嗣治上林; Koji Morikawa; 厚司森川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】振動や衝撃に対しても支持部材が変形せず、そ
の結果、安定した振動を得ることができ、感度的にも良
好な特性を得ることができる振動ジャイロを提供する。【構成】柱状の振動体２と、該振動体２の周囲に取り付
けられるワークカバー１７およびワークプレート１２を
含み、回路基板１６に取り付けられる振動ジャイロ１に
おいて、前記ワークカバー１７および前記ワークプレー
ト１２を前記回路基板１６に固着したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は振動ジャイロに関し、特
にたとえば、回転角速度を検知することにより移動体の
位置を検出し、適切な誘導を行うナビゲーションシステ
ム、または外的振動を検知し、適切な制振を行う手振れ
防止装置などの除振システム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），（Ｂ）に示すように、従来
の振動ジャイロ５０は、エリンバなどの恒弾性金属材で
形成される正三角柱状の振動体５１を含む。振動体５１
の３つの側面には、それぞれ圧電素子５２ａ，５２ｂ，
５２ｃが接着剤（図示せず）などにより固着される。

【０００３】これら圧電素子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ
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、圧電素子５２ａ，５２ｂと圧電素子
５２ｃとの間に発振回路（図示せず）が接続される。こ
の発振回路によって、振動体５１は圧電素子５２ｃ形成
面に直交する方向に屈曲振動する。この状態で、振動体
５１の軸方向を中心とした回転が加わると、コリオリ力
により振動体５１の振動方向が変わり、それに応じて圧
電素子５２ａ，５２ｂの出力電圧に差が生じる。したが
って、この出力電圧の差を測定すれば、振動ジャイロに
加わった回転角速度を検出することができる。

【０００４】この振動体５１のノード点付近の稜線部分
には、金属などの線材からなる支持部材５３ａ，５３ｂ
が取り付けられる。支持部材５３ａ，５３ｂは、一対の
脚部５５と脚部５５間を連絡する連絡部５６からなる断
面コ字状に形成され、脚部５５は、絶縁材からなる略矩
形の支持板５７ａ，５７ｂに取り付けられる。これらの
支持板５７ａ，５７ｂは、それぞれ、緩衝材６０を介し
て、金属材からなる短冊状のワークプレート６１の一方
主面に固着される。

【０００５】ワークプレート６１には、その長手方向の
両端から下方に延びる足部材６２が形成される。これら
足部材６２の下端中央には、下方に突出した突出部６３
が形成され、ワークプレート６１を回路基板７３に固着
するために用いられる。また、ワークプレート６１に
は、その幅方向の両端に、それぞれ２つずつの保持片６
５が所定間隔を隔てて上方に向けて形成される。

【０００６】このように構成されたワークプレート６１
には、振動体５１を包括するようにして、ワークカバー
６６が取り付けられる。ワークカバー６６は、短冊状の
主面部材６７を含み、主面部材６７には、その幅方向の
両端から下方に延びる側面部材７０がそれぞれ形成され
る。これら側面部材７０の下端中央部には、それぞれ、
外側に膨出する膨出部７１が形成される。また、主面部
材６７には、その長手方向の両端に、断面Ｌ字状の保護
部材７２が、それぞれ形成される。そして、ワークカバ
ー６６は、それらの側面部材７０がワークプレート６１
の保持片６５の内側に嵌合され、且つ、側面部材７０の
膨出部７１が保持片６５と保持片６５の間に嵌合され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の振動ジャイロ５０では、振動や衝撃を受けた場
合、ワークカバー６６がワークプレート６１に嵌合され
ているだけなので、ワークカバー６６がずれたり、離脱
したりした。これにより、振動体５１の自重の慣性力
が、支持部材５３ａ，５３ｂにおける振動体５１との取
付部分に加わり、支持部材５３ａ，５３ｂの連絡部５６
が塑性変形限界を越え、大きく変形し、支持が不安定と
なり、その結果、安定した振動を得ることができず、感
度的にも良好な特性を得ることができなかった。

【０００８】それゆえに、この発明の主たる目的は、振
動や衝撃に対しても支持部材が変形せず、その結果、安
定した振動を得ることができ、感度的にも良好な特性を
得ることができる振動ジャイロを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に掛かる請求項１においては、柱状の振動体
と、該振動体の周囲に取り付けられるワークカバーおよ
びワークプレートを含み、回路基板に取り付けられる振
動ジャイロにおいて、前記ワークカバーおよび前記ワー
クプレートを前記回路基板に固着したことを特徴とす
る。

【００１０】本発明に掛かる請求項２においては、柱状
の振動体と、該振動体の周囲に取り付けられるワークカ
バーおよびワークプレートを含み、回路基板に取り付け
られる振動ジャイロにおいて、前記ワークカバーを前記
ワークプレートに固着するとともに、前記ワークプレー
トを前記回路基板に固着したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、ワークカバーが回路基板
やワークプレートに強固に固着されるため、ずれたり、
離脱したりしない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明による振動ジャイロの実施例を
図面を用いて説明する。

【００１３】本発明の第１実施例における振動ジャイロ
１は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、正三角柱状の
振動体２を含む。この振動体２は、エリンバ，ニッケ
ル，鉄，クロム，チタン，鉄−ニッケル合金，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２の３つの側面には、それぞれ圧電素子３
ａ，３ｂ，３ｃが接着剤（図示せず）などにより固着さ
れる。

【００１４】これら圧電素子３ａ，３ｂ，３ｃ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、圧電素子３ａ，３ｂと圧電素子３ｃとの間
に発振回路（図示せず）が接続される。この発振回路に
よって、振動体２は圧電素子３ｃ形成面に直交する方向
に屈曲振動する。この状態で、振動体２の軸方向を中心
とした回転が加わると、コリオリ力により振動体２の振
動方向が変わり、それに応じて圧電素子３ａ，３ｂの出
力電圧に差が生じる。したがって、この出力電圧の差を
測定すれば、振動ジャイロに加わった回転角速度を検出
することができる。

【００１５】この振動体２のノード点付近に取り付けら
れる支持部材５ａ，５ｂは、一対の脚部６と脚部６間を
連絡する連絡部７からなる断面コ字状に形成される。支
持部材５ａ，５ｂと振動体２との固定は、溶接または接
着剤などによって行われ、支持部材５ａ，５ｂの脚部６
の端部は、絶縁材からなる略矩形の支持板１０ａ，１０
ｂに取り付けられる。これらの支持板１０ａ，１０ｂ
は、それぞれ、緩衝材１１を介して、たとえば金属材か
らなる短冊状のワークプレート１２の一方主面に固着さ
れる。

【００１６】このワークプレート１２には、その幅方向
の両端から下方に延びる足部材１３が形成され、これら
足部材１３の下端の両側には、下方に突出した突出部１
５が形成される。そして、ワークプレート１２は、回路
基板１６の一方主面側に取り付けられる。このとき、ワ
ークプレート１２の突出部１５が、回路基板１６に設け
られた取付孔１６ａに挿通され、回路基板１６の他方主
面側のアースパターン（図示せず）に、はんだ付けによ
って固着される。

【００１７】次に、金属材からなるワークカバー１７
が、既に回路基板１６に取り付けられたワークプレート
１２の外側に位置するように、回路基板１６に取り付け
られる。この場合、ワークカバー１７は、短冊状の主面
部材２０を含み、その幅方向の両端から下方に延びる側
面部材２１がそれぞれ形成される。それぞれの側面部材
２１の下端には、下方に突起した２つの突起部２２が、
所定間隔を隔てて形成される。また、主面部材２０の長
手方向の両端には、断面Ｌ字状の保護部材２３がそれぞ
れ形成される。そして、ワークカバー１７の突起部２２
が回路基板１６に設けられた取付孔１６ｂに挿通され、
回路基板１６の他方主面側のアースパターン（図示せ
ず）にはんだ付けによって固着される。

【００１８】つまり、ワークプレート１２とワークカバ
ー１７がともに、ずれたり、離脱したりすることなく、
回路基板１６に固着される。

【００１９】なお、上述の第１実施例では、ワークプレ
ート１２およびワークカバー１７をはんだ付けによって
回路基板１６に固着したが、溶接、接着、あるいはワー
クプレート１２に設けられた突出部１５およびワークカ
バー１７の突起部２２を回路基板１６の取付孔１６ａ，
１６ｂにそれぞれ挿通した後、折曲して係止するなど、
固定方法は実施例に限定されるものではない。

【００２０】次に、本発明の第２実施例を、図２
（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。ここで、第１実施例
と同一および同等の部分については、同一番号を付し
て、その説明を省略する。

【００２１】本発明の第２実施例における振動ジャイロ
３０は、たとえば金属材からなる短冊状のワークプレー
ト３１を含む。ワークプレート３１には、その幅方向の
両端から下方に延びる足部材３２が形成され、これら足
部材３２の下端の両側には、下方に突出した突出部３３
が形成される。これら突出部３３は、回路基板１６に固
着するために用いられる。

【００２２】また、ワークプレート３１の一方主面に
は、長手方向の一端から他端へ延びるように、たとえ
ば、プレス成形により２本の溝３５が形成される。それ
ぞれの溝３５の内部には、２つの孔３６が所定間隔を隔
てて形成される。

【００２３】ワークプレート３１の溝３５，３５間に
は、支持板１０ａ，１０ｂが、緩衝材１１を介して固着
される。さらに、ワークプレート３１には、ワークカバ
ー１７が固着される。この場合、ワークカバー１７の側
面部材２１の下端がワークプレート３１の溝３５と嵌合
するように、取り付けられる。そして、ワークカバー１
７の突起部２２を、ワークプレート３１の孔３６に挿通
した後、折曲して係止する。これにより、ワークカバー
１７は、ワークプレート３１に固着される。さらに、ワ
ークカバー１７がワークプレート３１に固着された状態
で、ワークプレート３１の突出部３３が、回路基板１６
に設けられた取付孔１６ａに挿通され、回路基板１６の
他方主面側のアースパターン（図示せず）に、はんだ付
けによって固着される。

【００２４】なお、上述の第２実施例では、ワークカバ
ー１７の突起部２２をワークプレート３１の孔３６に挿
通した後、折曲して係止することにより、ワークプレー
ト３１に固着したが、このような方法に限らず、溶接、
接着、はんだ付けなど、種々の方法が考えられる。ま
た、ワークプレート３１をはんだ付けによって回路基板
１６に固着したが、溶接、接着、あるいはワークプレー
ト３１に設けられた突出部３３を回路基板１６の取付孔
１６ａに挿通した後、折曲して係止するなど、種々の方
法が考えられる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の振動ジャ
イロによれば、ワークカバーは回路基板あるいはワーク
プレートに対して強固に固着されているので、ワークカ
バーが、回路基板やワークプレートに対して、ずれた
り、離脱したりせず、振動や衝撃により振動体の自重の
慣性力が、支持部材における振動体との取付部分に加わ
割っても、支持部材の連絡部が塑性変形限界を越え、大
きく変形することを防止できる。その結果、振動体は安
定した振動を得ることができ、振動ジャイロとしては、
感度的にも良好な特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の振動ジャイロの第１実施例
を示す分解斜視図であり、（Ｂ）はその概略正面図であ
る。

【図２】（Ａ）は、本発明の振動ジャイロの第２実施例
を示す分解斜視図であり、（Ｂ）はその概略正面図であ
る。

【図３】（Ａ）は、従来の振動ジャイロの一例を示す分
解斜視図であり、（Ｂ）はその概略正面図である。

【符号の説明】

１、３０振動ジャイロ２振動体１２、３１ワークプレート１６回路基板１７ワークカバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上林嗣治京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者森川厚司京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】柱状の振動体と、該振動体の周囲に取り付
けられるワークカバーおよびワークプレートを含み、回
路基板に取り付けられる振動ジャイロにおいて、前記ワークカバーおよび前記ワークプレートを前記回路
基板に固着したことを特徴とする振動ジャイロ。
【請求項２】柱状の振動体と、該振動体の周囲に取り付
けられるワークカバーおよびワークプレートを含み、回
路基板に取り付けられる振動ジャイロにおいて、前記ワークカバーを前記ワークプレートに固着するとと
もに、前記ワークプレートを前記回路基板に固着したこ
とを特徴とする振動ジャイロ。