JPH07318352A - 振動ジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感度的に良好な特性を有する振動ジャイロを提
供する。 【構成】略正三角柱状の第１の振動体２と、第１の振動
体２のノード点２ａ付近に固着される支持部材７，８
と、第１の振動体２に対向するように、そのノード点９
ａ付近で前記支持部材７，８に固着される第２の振動体
９とを有することを特徴とする。

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
イロに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４（Ａ）は従来の振動ジャイロの一例
を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はその断面図である。
振動ジャイロ２０は、例えば略正三角形状の振動体２１
を含む。振動体２１の側面には、それぞれ圧電素子２２
ａ，２２ｂ，２２ｃが形成される。圧電素子２２ａ，２
２ｂ，２２ｃは、それぞれ磁器などからなる圧電層２３
を含む。そして、圧電層２３の両面に電極２４が形成さ
れる。これらの電極２４の一方が、振動体２１に接着剤
などで接着される。さらに、振動体２１のノード点２１
ａ付近の稜線部分には、支持部材２５が固着される。支
持部材２５は、例えば金属線などで、略コ字状に形成さ
れ、溶接や接着剤などによって振動体２１に固着され
る。そして、支持部材２５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２０では、圧電素子２２
ａ，２２ｂと圧電素子２２ｃ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２１
は圧電素子２２ｃ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２１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２２ａ，２２ｂの出力信号に差が生
じる。したがって、圧電素子２２ａ，２２ｂ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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の振動ジャイロ２０では、振動体２１のノード
点２１ａは振動体２１の断面の重心付近に存在するた
め、その上方の振動体２１の稜線部分に支持部材２５を
固着したのでは、支持部材２５から外部に振動が漏れ、
本来得られるべき感度特性が得られない。

【０００５】それゆえ、本発明の主たる目的は、感度的
に良好な特性を有する振動ジャイロを提供することであ
る。

【０００６】

【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、柱状の第１の振動体と、該第１の振動
体のノード点付近に固着される支持部材と、前記第１の
振動体に対向するように、そのノード点付近で前記支持
部材に固着される第２の振動体とを有することを特徴と
する。

【０００７】

【作用】上記の構成によれば、第１の振動体と第２の振
動体を互いに対向するように、各々ノード点付近で同一
の支持部材に取り付けることにより、支持部材から外部
に漏れる振動を互いに干渉させる。

【０００８】

【実施例】図１（Ａ）は本発明の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１は、例えば略正三角柱状の第１の振動体２
を含む。第１の振動体２は、例えばエリンバ，４２Ｎｉ
合金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２の３つの側面には、それぞれ圧電
素子３ａ，３ｂ及び３ｃが形成される。

【０００９】圧電素子３ａは磁器などからなる圧電層４
ａを含み、この圧電層４ａの両面に電極５ａ，６ａが形
成される。そして、一方の電極５ａが、第１の振動体２
の側面に接着される。同様に、圧電素子３ｂ，３ｃは、
それぞれ圧電層４ｂ，４ｃを含む。そして、圧電層４ｂ
の両面に電極５ｂ，６ｂが形成され、圧電層４ｃの両面
に電極５ｃ，６ｃが形成される。これらの圧電素子３
ｂ，３ｃの一方の電極５ｂ，５ｃが、第１の振動体２の
側面に接着される。

【００１０】第１の振動体２のノード点２ａ付近の稜線
部分には、支持部材７，８が形成される。支持部材７，
８は、例えば、金属線などで形成され、溶接、或いは、
接着剤、半田付などにより第１の振動体２に固着され
る。そして、この支持部材７，８は略コ字状に形成さ
れ、その端部が第１の振動体２の中心軸に対して直交す
る向きに延びるように配置され、支持基板（図示せず）
などに取り付けられる。

【００１１】この第１の振動体２では、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、第１の振動体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、第１の振動体２の中心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３ａ，３ｂの出力信号に差が生じ
る。したがって、圧電素子３ａ，３ｂ間の出力電圧の差
を測定すれば、振動体２に加わった回転角速度を検出す
ることができる。

【００１２】そして、この第１の振動体２に対向するよ
うに、同形状の第２の振動体９を、そのノード点９ａ付
近の稜線部分で支持部材７，８に固着する。このとき、
第２の振動体９には、第１の振動体２の圧電素子３ｃ形
成面と対応する側面に、圧電素子１０ａが形成される。
圧電素子１０ａは磁器などからなる圧電層１１ａを含
み、この圧電層１１ａの両面に電極１２ａ，１３ａが形
成され、一方の電極１２ａが、第２の振動体９の側面に
接着される。そして、圧電素子１０ａに発振回路（図示
せず）が接続され、この発振回路によって、第２の振動
体９は圧電素子１０ａの形成面に直交する方向に屈曲振
動する。

【００１３】これら第１の振動体２と第２の振動体９
は、支持部材７，８に固着された各々のノード点２ａ，
９ａ付近の稜線部分から外部に振動が漏れる。これを第
１の振動体２と第２の振動体９の稜線部分をトリミング
して、第１の振動体２の共振周波数と第２の振動体９の
共振周波数を一致させることにより、第１の振動体２と
第２の振動体９の支持部材７，８と固着した部分から漏
れる振動を互いに干渉させる。これにより、外部への振
動漏れを抑制でき、第１の振動体２の中心軸を中心とす
る回転角速度をさらに正確に検出することができる。

【００１４】なお、上述の実施例では、同形状の略正三
角形状の振動体２，９を用いたが、振動体２，９を、そ
のノード点９ａ付近の稜線部分で支持部材７，８に固着
するの形状としては四角柱状などの他の角柱状でも、円
柱状であってもよく、図２に示すように、第１の振動体
２を正三角柱状にして第２の振動体９を円柱状にするな
ど、異なる形状の振動体を組み合わせてもよい。また、
上述の実施例では、振動体２，９の稜線部分に支持部材
７，８を固着したが、支持部材７，８を固着する場所は
ノード点２ａ，９ａ付近であれば稜線部分に限定はされ
ず、図３に示すように、略正三角形状の第２の振動体９
をそのノード点９ａ付近の側面部分で支持部材７，８に
固着してもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１の振動体の共振周波数と第２の振動体の共振周波数
を一致させることにより、第１の振動体と第２の振動体
は、支持部材に固着した部分から外部に漏れる振動を互
いに干渉しあい、その結果、振動の漏れを抑制すること
で、第１の振動体の中心軸を中心とする回転角速度をよ
り正確に検出することができる。

【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に示した振動ジャイロの変形例を示す断面
図である。

【図３】図１に示した振動ジャイロの他の変形例を示す
断面図である。

【図４】（Ａ）は、本発明の背景となる従来の振動ジャ
イロの一例を示す斜視図であり、（Ｂ）はその断面図で
ある。

【符号の説明】

２ 第１の振動体 ２ａ ノード点 ７ 支持部材 ８ 支持部材 ９ 第２の振動体 ９ａ ノード点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】柱状の第１の振動体と、該第１の振動体の
   ノード点付近に固着される支持部材と、前記第１の振動
   体に対向するように、そのノード点付近で前記支持部材
   に固着される第２の振動体とを有することを特徴とする
   振動ジャイロ。