JPH07318351A - 振動子の支持構造 - Google Patents
振動子の支持構造Info
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- JPH07318351A JPH07318351A JP6108427A JP10842794A JPH07318351A JP H07318351 A JPH07318351 A JP H07318351A JP 6108427 A JP6108427 A JP 6108427A JP 10842794 A JP10842794 A JP 10842794A JP H07318351 A JPH07318351 A JP H07318351A
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- Japan
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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
Abstract
(57)【要約】
【目的】振動体の軸方向に振動が加わっても十分な強度
を得ることができ、かつ、支持部材の取付工数の削減が
可能な振動子の支持構造を提供する。 【構成】柱状の振動体１２を有する振動子１１と、振動
体１２の２つのノード点付近に固着される支持部材２１
とを含み、支持部材２１を略長方形の枠状に一体成型す
ることを特徴とする。
を得ることができ、かつ、支持部材の取付工数の削減が
可能な振動子の支持構造を提供する。 【構成】柱状の振動体１２を有する振動子１１と、振動
体１２の２つのノード点付近に固着される支持部材２１
とを含み、支持部材２１を略長方形の枠状に一体成型す
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は振動子の支持構造に関
し、特に例えば、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
ジャイロに使用される振動子の支持構造に関する。
し、特に例えば、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
ジャイロに使用される振動子の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５（Ａ）は従来の振動子の支持構造を
有する振動ジャイロの一例を示す斜視図であり、図５
（Ｂ）はその断面図である。振動ジャイロ１は、振動子
２を含む。振動子２は、たとえば略正三角形状の振動体
３を含む。振動体３の３つの側面には、それぞれ圧電素
子４ａ，４ｂ，４ｃが形成される。圧電素子４ａ，４
ｂ，４ｃは、それぞれ磁器などからなる圧電層５を含
む。そして、圧電層５の両面に電極６が形成される。こ
れらの電極６の一方が、接着剤などにより振動体３に接
着される。さらに、振動体３の２つのノード点付近の稜
線部には、それぞれ支持部材７が固着される。支持部材
７は、例えば、金属線などで形成され、溶接や接着剤な
どにより振動体３に固着される。この支持部材７は略コ
字状に形成され、その端部が振動体３の軸に対して直交
する向きに延びるように配置される。そして、支持部材
７の端部が、支持基板（図示せず）などに取り付けられ
る。
有する振動ジャイロの一例を示す斜視図であり、図５
（Ｂ）はその断面図である。振動ジャイロ１は、振動子
２を含む。振動子２は、たとえば略正三角形状の振動体
３を含む。振動体３の３つの側面には、それぞれ圧電素
子４ａ，４ｂ，４ｃが形成される。圧電素子４ａ，４
ｂ，４ｃは、それぞれ磁器などからなる圧電層５を含
む。そして、圧電層５の両面に電極６が形成される。こ
れらの電極６の一方が、接着剤などにより振動体３に接
着される。さらに、振動体３の２つのノード点付近の稜
線部には、それぞれ支持部材７が固着される。支持部材
７は、例えば、金属線などで形成され、溶接や接着剤な
どにより振動体３に固着される。この支持部材７は略コ
字状に形成され、その端部が振動体３の軸に対して直交
する向きに延びるように配置される。そして、支持部材
７の端部が、支持基板（図示せず）などに取り付けられ
る。
【０００３】この振動ジャイロ１では、圧電素子４ａ，
４ｂと圧電素子４ｃ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３は圧電素子
４ｃ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３の軸を中心として回転すると、コリオリ力
によって屈曲振動の方向が変わる。それによって、圧電
素子４ａ，４ｂの出力信号に差が生じる。したがって、
圧電素子４ａ，４ｂ間の出力電圧の差を測定すれば、回
転角速度を検出することができる。
４ｂと圧電素子４ｃ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３は圧電素子
４ｃ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３の軸を中心として回転すると、コリオリ力
によって屈曲振動の方向が変わる。それによって、圧電
素子４ａ，４ｂの出力信号に差が生じる。したがって、
圧電素子４ａ，４ｂ間の出力電圧の差を測定すれば、回
転角速度を検出することができる。
【０００４】この振動ジャイロ１を自動車のナビゲーシ
ョンシステムなどに利用する場合、自動車の回転方向を
検出するために、図６に示すように、振動体３はその軸
が鉛直方向に向くように配置される。
ョンシステムなどに利用する場合、自動車の回転方向を
検出するために、図６に示すように、振動体３はその軸
が鉛直方向に向くように配置される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、道路の
凹凸などにより、自動車は鉛直方向に振動する。振動体
３の軸が鉛直方向に配置された場合、支持部材７は水平
方向に配置されるため、支持部材７は鉛直方向の振動に
対して強度的に弱くなる。また、２つの支持部材７をそ
れぞれ振動体３や支持基板などに取り付けるため、取付
工数も多くかかっていた。
凹凸などにより、自動車は鉛直方向に振動する。振動体
３の軸が鉛直方向に配置された場合、支持部材７は水平
方向に配置されるため、支持部材７は鉛直方向の振動に
対して強度的に弱くなる。また、２つの支持部材７をそ
れぞれ振動体３や支持基板などに取り付けるため、取付
工数も多くかかっていた。
【０００６】それゆえ、本発明の主たる目的は、振動体
の軸方向に振動が加わっても十分な強度を得ることがで
き、支持部材の取付工数の削減が可能な振動子の支持構
造を提供することである。
の軸方向に振動が加わっても十分な強度を得ることがで
き、支持部材の取付工数の削減が可能な振動子の支持構
造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、柱状の振動体を有する振動子と、前記
振動体の２つのノード点付近に固着される支持部材とを
含み、該支持部材を略長方形の枠状に一体成型したこと
を特徴とする。
めに、本発明は、柱状の振動体を有する振動子と、前記
振動体の２つのノード点付近に固着される支持部材とを
含み、該支持部材を略長方形の枠状に一体成型したこと
を特徴とする。
【０００８】
【作用】上記の構成によれば、支持部材が一体に形成さ
れて振動体に取り付けられているため、振動体の軸方向
に振動が加わっても、振動による力は支持部材の長手方
向部分で緩和される。
れて振動体に取り付けられているため、振動体の軸方向
に振動が加わっても、振動による力は支持部材の長手方
向部分で緩和される。
【０００９】
【実施例】図１（Ａ）はこの発明の振動子の支持構造を
用いた振動ジャイロの一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
子１１を含む。振動子１１は、例えば略正三角柱状の振
動体１２を含む。振動体１２は、例えばエリンバなどの
恒弾性金属材、或いは、石英、ガラス、水晶、セラミッ
ク等の一般的に機械的振動を生じる材料で形成される。
振動体１２の３つの側面には、それぞれ圧電素子１４
ａ，１４ｂ及び１４ｃが形成される。
用いた振動ジャイロの一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
子１１を含む。振動子１１は、例えば略正三角柱状の振
動体１２を含む。振動体１２は、例えばエリンバなどの
恒弾性金属材、或いは、石英、ガラス、水晶、セラミッ
ク等の一般的に機械的振動を生じる材料で形成される。
振動体１２の３つの側面には、それぞれ圧電素子１４
ａ，１４ｂ及び１４ｃが形成される。
【００１０】圧電素子１４ａは磁器などからなる圧電層
１６ａを含み、この圧電層１６ａの両面に電極１８ａ，
２０ａが形成される。そして、一方の電極１８ａが、振
動体１２の側面に接着される。同様に、圧電素子１４
ｂ，１４ｃは、それぞれ圧電層１６ｂ，１６ｃを含む。
そして、圧電層１６ｂの両面に電極１８ｂ，２０ｂが形
成され、圧電層１６ｃの両面に電極１８ｃ，２０ｃが形
成される。これらの圧電素子１４ｂ，１４ｃの一方の電
極１８ｂ，１８ｃが、振動体１２の側面に接着される。
１６ａを含み、この圧電層１６ａの両面に電極１８ａ，
２０ａが形成される。そして、一方の電極１８ａが、振
動体１２の側面に接着される。同様に、圧電素子１４
ｂ，１４ｃは、それぞれ圧電層１６ｂ，１６ｃを含む。
そして、圧電層１６ｂの両面に電極１８ｂ，２０ｂが形
成され、圧電層１６ｃの両面に電極１８ｃ，２０ｃが形
成される。これらの圧電素子１４ｂ，１４ｃの一方の電
極１８ｂ，１８ｃが、振動体１２の側面に接着される。
【００１１】振動体１２の２つのノード点付近の稜線部
分には、支持部材２１が取り付けられる。ここで、支持
部材２１は、例えば、エッチング、或いは、プレス成型
などによって略長方形の枠状に一体成型され、その長辺
は振動体１２の軸方向に延びるように形成される。そし
て、支持部材２１の短辺が、振動体１２に溶接、接着
剤、或いは、半田付などによって取り付けられ、長辺が
ケース（図示せず）に取り付けられた支持基板（図示せ
ず）などに取り付けられる。
分には、支持部材２１が取り付けられる。ここで、支持
部材２１は、例えば、エッチング、或いは、プレス成型
などによって略長方形の枠状に一体成型され、その長辺
は振動体１２の軸方向に延びるように形成される。そし
て、支持部材２１の短辺が、振動体１２に溶接、接着
剤、或いは、半田付などによって取り付けられ、長辺が
ケース（図示せず）に取り付けられた支持基板（図示せ
ず）などに取り付けられる。
【００１２】この振動ジャイロ１０は、例えば自動車な
どに搭載されるナビゲーションシステムなどに使用され
る。この場合、自動車の回転方向を測定するためには、
図２に示すように、振動体１２の軸が鉛直方向になるよ
うに配置される。そして、圧電素子１４ａ，１４ｂと圧
電素子１４ｃ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１２は、圧電素子１
４ｃ形成面に直交する方向に屈曲振動する。この状態
で、自動車が回転方向に移動すると、振動体１２の軸を
中心とした回転角速度が振動体１２に加わることにな
る。それにより、振動体１２にコリオリ力が働き、振動
体１２の屈曲振動の方向が変わる。そのために、圧電素
子１４ａと圧電素子１４ｂの出力信号に差が生じ、これ
らの信号の差を測定することによって回転角速度を検出
することができる。
どに搭載されるナビゲーションシステムなどに使用され
る。この場合、自動車の回転方向を測定するためには、
図２に示すように、振動体１２の軸が鉛直方向になるよ
うに配置される。そして、圧電素子１４ａ，１４ｂと圧
電素子１４ｃ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１２は、圧電素子１
４ｃ形成面に直交する方向に屈曲振動する。この状態
で、自動車が回転方向に移動すると、振動体１２の軸を
中心とした回転角速度が振動体１２に加わることにな
る。それにより、振動体１２にコリオリ力が働き、振動
体１２の屈曲振動の方向が変わる。そのために、圧電素
子１４ａと圧電素子１４ｂの出力信号に差が生じ、これ
らの信号の差を測定することによって回転角速度を検出
することができる。
【００１３】自動車のナビゲーションシステムなどに振
動ジャイロ１０を使用する場合、道路の凹凸などによる
自動車の鉛直方向の振動によって、振動体１２は軸方向
に振動する。この振動ジャイロ１０では、支持部材２１
の長辺が振動体１２の軸方向に延びるように一体的に形
成されているため、振動体１２の軸方向の振動は、支持
部材２１の長手方向部分で緩和される。そのため、それ
ぞれのノード点で別体の支持部材により振動体１２を支
持する従来の振動ジャイロに比べて、振動体１２の軸方
向の振動に対して大きい強度を得ることができる。ま
た、支持部材２１はエッチング、或いは、プレス成型で
形成すれば、容易に、安価に、大量に製造することがで
き、さらに、従来のように２つの支持部材を取り付ける
場合に比べ、取付工数も削減できる。
動ジャイロ１０を使用する場合、道路の凹凸などによる
自動車の鉛直方向の振動によって、振動体１２は軸方向
に振動する。この振動ジャイロ１０では、支持部材２１
の長辺が振動体１２の軸方向に延びるように一体的に形
成されているため、振動体１２の軸方向の振動は、支持
部材２１の長手方向部分で緩和される。そのため、それ
ぞれのノード点で別体の支持部材により振動体１２を支
持する従来の振動ジャイロに比べて、振動体１２の軸方
向の振動に対して大きい強度を得ることができる。ま
た、支持部材２１はエッチング、或いは、プレス成型で
形成すれば、容易に、安価に、大量に製造することがで
き、さらに、従来のように２つの支持部材を取り付ける
場合に比べ、取付工数も削減できる。
【００１４】なお、支持部材２１の構造としては、図３
に示すように、その長辺をさらに振動体１２の軸方向に
延びるように形成して、その端部を支持基板などに取り
付けてもよい。また、図４に示すように、支持部材２１
の短辺を振動体１２の幅方向に延びるように形成して、
その端部を支持基板などに取り付けてもよい。
に示すように、その長辺をさらに振動体１２の軸方向に
延びるように形成して、その端部を支持基板などに取り
付けてもよい。また、図４に示すように、支持部材２１
の短辺を振動体１２の幅方向に延びるように形成して、
その端部を支持基板などに取り付けてもよい。
【００１５】上述の各実施例では、略正三角形の振動体
１２を用いたが、振動体１２の形状として四角柱状など
の他の角柱状でもよく、円柱状であってもよい。また、
圧電素子の数は３つに限らず、必要に応じて圧電素子を
増減してもよい。
１２を用いたが、振動体１２の形状として四角柱状など
の他の角柱状でもよく、円柱状であってもよい。また、
圧電素子の数は３つに限らず、必要に応じて圧電素子を
増減してもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動体の軸方向に振動が加わった場合、振動による力が
支持部材の長手方向で緩和されるため、支持部材に直交
する方向で支える場合に比べて、大きい強度を得ること
ができる。そのため、支持部材は自動車の鉛直方向の振
動に対して強度的な劣化を生じることなく、自動車のナ
ビゲーションシステムなどに適するものである。また、
支持部材を一体成型とすることで、容易に、安価に、大
量に製造することができ、また、取付工数も削減でき、
部分コストダウン、しいては振動ジャイロのコストダウ
ンの一助となる。
振動体の軸方向に振動が加わった場合、振動による力が
支持部材の長手方向で緩和されるため、支持部材に直交
する方向で支える場合に比べて、大きい強度を得ること
ができる。そのため、支持部材は自動車の鉛直方向の振
動に対して強度的な劣化を生じることなく、自動車のナ
ビゲーションシステムなどに適するものである。また、
支持部材を一体成型とすることで、容易に、安価に、大
量に製造することができ、また、取付工数も削減でき、
部分コストダウン、しいては振動ジャイロのコストダウ
ンの一助となる。
【図１】（Ａ）は、本発明の振動子の支持構造を用いた
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。
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２】図１に示す振動ジャイロを鉛直方向に取り付け
た状態を示す斜視図である。
た状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明のさらに他の実施例を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】（Ａ）は、本発明の背景となる従来の振動子の
支持構造を用いた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。
支持構造を用いた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６】図５に示す従来の振動ジャイロを鉛直方向に取
り付けた状態を示す斜視図である。
り付けた状態を示す斜視図である。
１１ 振動子 １２ 振動体 ２１ 支持部材
Claims (2)
- 【請求項１】柱状の振動体を有する振動子と、前記振動
体の２つのノード点付近に固着される支持部材とを含
み、 前記支持部材を一体成型したことを特徴とする振動子の
支持構造。 - 【請求項２】前記支持部材を略長方形の枠状に一体成型
したことを特徴とする請求項１記載の振動子の支持構
造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6108427A JPH07318351A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 振動子の支持構造 |
| EP95107751A EP0684450B1 (en) | 1994-05-23 | 1995-05-19 | Supporting structure of vibrator |
| DE69517558T DE69517558T2 (de) | 1994-05-23 | 1995-05-19 | Halterungsaufbau eines Schwingers |
| US08/831,741 US5883461A (en) | 1994-05-23 | 1997-04-01 | Supporting structure of vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6108427A JPH07318351A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 振動子の支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07318351A true JPH07318351A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14484503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6108427A Pending JPH07318351A (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 振動子の支持構造 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5883461A (ja) |
| EP (1) | EP0684450B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07318351A (ja) |
| DE (1) | DE69517558T2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09269227A (ja) * | 1996-04-02 | 1997-10-14 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JP5914355B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2016-05-11 | オリンパス株式会社 | 圧電アクチュエータ |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1907986A (en) * | 1927-07-15 | 1933-05-09 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Frequency control device |
| US4025806A (en) * | 1975-07-14 | 1977-05-24 | Societe Suisse Pour L'industrie Horlogere Management Services S.A. | Suspension and package for piezo-electric resonators |
| JPS5929002B2 (ja) * | 1981-03-23 | 1984-07-17 | 株式会社精工舎 | 水晶振動子 |
| JPS5850816A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-25 | Tokyo Denpa Kk | 水晶振動子 |
| US4836023A (en) * | 1988-03-09 | 1989-06-06 | Yazaki Corporation | Vibrational angular rate sensor |
| JP2531266B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1996-09-04 | 株式会社村田製作所 | 振動子の支持構造 |
| US5493166A (en) * | 1988-08-12 | 1996-02-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrator and vibrating gyroscope using the same |
| US5254989A (en) * | 1988-12-20 | 1993-10-19 | Bull S.A. | Garbling the identification of a key of a non-coded keyboard, and circuit for performing the method |
| US5345822A (en) * | 1991-06-28 | 1994-09-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibratory gyroscope having a support member |
| JP2532779B2 (ja) * | 1991-10-08 | 1996-09-11 | 赤井電機株式会社 | 振動子の支持構造 |
| JPH05280990A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-29 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JPH06123634A (ja) * | 1992-08-31 | 1994-05-06 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JP3178137B2 (ja) * | 1993-01-08 | 2001-06-18 | 株式会社村田製作所 | 振動子の支持構造 |
| US5430342A (en) * | 1993-04-27 | 1995-07-04 | Watson Industries, Inc. | Single bar type vibrating element angular rate sensor system |
-
1994
- 1994-05-23 JP JP6108427A patent/JPH07318351A/ja active Pending
-
1995
- 1995-05-19 DE DE69517558T patent/DE69517558T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-19 EP EP95107751A patent/EP0684450B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-01 US US08/831,741 patent/US5883461A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69517558T2 (de) | 2001-03-08 |
| EP0684450A2 (en) | 1995-11-29 |
| US5883461A (en) | 1999-03-16 |
| DE69517558D1 (de) | 2000-07-27 |
| EP0684450B1 (en) | 2000-06-21 |
| EP0684450A3 (en) | 1996-03-27 |
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