JPH0786415B2 - Vibrating gyro - Google Patents

Vibrating gyro

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JPH0786415B2
JPH0786415B2 JP1270366A JP27036689A JPH0786415B2 JP H0786415 B2 JPH0786415 B2 JP H0786415B2 JP 1270366 A JP1270366 A JP 1270366A JP 27036689 A JP27036689 A JP 27036689A JP H0786415 B2 JPH0786415 B2 JP H0786415B2
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axis direction
support member
axis
arm members
electrode
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厚▲吉▼ 寺嶋
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赤井電機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、角速度を検出する目的の下で、コリオリの
力を検知する振動ジャイロに関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vibration gyro that detects Coriolis force for the purpose of detecting angular velocity.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のこの種の振動ジャイロとしては、例えば、第7図
に示すものがある。
A conventional vibration gyro of this type is shown in FIG. 7, for example.

これは、三次元座標系のZ軸方向へ相互に平行に延在し
てY軸方向に所定の間隔をおいて位置する二本の腕部材
4,5の下端部を、ベース部6にて一体的に連結してなる
駆動振動子7を、支持部材8を介して基台9に固定する
とともに、その駆動振動子7のベース部6に、X軸方向
へ突出する検知手段10を設けることによって構成されて
いる。
This is two arm members that extend parallel to each other in the Z-axis direction of the three-dimensional coordinate system and are positioned at a predetermined interval in the Y-axis direction.
A drive vibrator 7 formed by integrally connecting the lower end portions of 4,5 with a base portion 6 is fixed to a base 9 via a support member 8, and the base portion 6 of the drive vibrator 7 is fixed. , And is provided with a detecting means 10 projecting in the X-axis direction.

かかる振動ジャイロでは、例えば、駆動手段11,12に交
流電圧を印加して、腕部材4,5を、圧電的方法、電磁的
方法などによってY軸方向へ対称振動させつつ、駆動振
動子7をZ軸の周りに角速度ωで回動させると、ある瞬
間に速度Vで運動しているそれぞれの腕部材4,5に、X
軸方向の、相互に逆向きのコリオリの力Fcが発生する。
In such a vibrating gyro, for example, an AC voltage is applied to the driving means 11 and 12 to cause the arm members 4 and 5 to vibrate symmetrically in the Y-axis direction by a piezoelectric method, an electromagnetic method, or the like, while driving the driving vibrator 7. When it is rotated around the Z-axis at an angular velocity ω, each arm member 4 and 5 moving at a velocity V at a certain moment X,
Axial and mutually opposite Coriolis forces Fc are generated.

ここで、腕部材4,5の速度Vは交番的に変化するので、
コリオリの力Fcは、両腕部材4,5の振動数で変調された
形で生じ、駆動振動子7は基台9に対してZ軸の周りに
ねじれ振動することになり、そのねじれ角は、コリオリ
の力Fc、ひいては角速度ωに比例する。
Here, since the speed V of the arm members 4 and 5 changes alternately,
The Coriolis force Fc is generated in a form modulated by the frequencies of the arm members 4 and 5, and the drive vibrator 7 is torsionally vibrated around the Z axis with respect to the base 9, and the torsion angle is , Coriolis force Fc and, in turn, proportional to angular velocity ω.

そこでこの従来装置では、そのねじれ振動の大きさを、
X軸方向へ突出する検知手段10により、圧電的方法、電
磁的方法などをもって検知することとしており、例え
ば、バイモルフ素子その他を用いた圧電的方法では、ね
じれ振動を検知手段10の撓み振動に変換し、撓み量に応
じてバイモルフ素子が発生する電荷を電圧として抽出し
て検知することとしている。
Therefore, in this conventional device, the magnitude of the torsional vibration is
The detection means 10 protruding in the X-axis direction is used for detection by a piezoelectric method, an electromagnetic method, or the like. For example, in a piezoelectric method using a bimorph element or the like, torsional vibration is converted into bending vibration of the detection means 10. However, the charge generated by the bimorph element is extracted as a voltage and detected according to the amount of bending.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

ところが、かかる従来技術にあっては、それぞれの腕部
材4,5の質量のアンバランス、長さのアンバランスなど
により、腕部材4,5の振動が、ベース部6の、Y軸方向
への不要な振動を引き起こすことに起因して、検知手段
10が、その不要な振動によって発生される信号を出力す
ることになるため、角速度ωが零であるにもかかわら
ず、コリオリの力を検知しているかの如き状態、すなわ
ち、オフセットを発生し、S/N比、ひいては検出感度の
低下をもたらすという問題があった。
However, in such a conventional technique, the vibration of the arm members 4 and 5 in the Y-axis direction of the base member 6 is caused by the unbalance of the mass and the length of the arm members 4 and 5. Detection means due to causing unwanted vibration
Since 10 will output a signal generated by the unnecessary vibration, even if the angular velocity ω is zero, a state as if the Coriolis force is detected, that is, an offset is generated, There is a problem in that the S / N ratio and, eventually, the detection sensitivity are lowered.

このようなオフセットを低減させるため、検知手段10の
出力を、同期検波,整流して直流化し、残留する直流分
を別に設けた基準電圧と加減算して零にする方法が一般
的に採用されている。しかしながら、こ検知手段10の感
度は環境温度の変化に伴って微妙に変化することから、
これによっても、オフセットの、十分にして有効な低減
は、実質的に不可能であった。
In order to reduce such an offset, a method is generally adopted in which the output of the detection means 10 is subjected to synchronous detection, rectification to direct current, and the remaining direct current component is added to or subtracted from a separately provided reference voltage to make it zero. There is. However, since the sensitivity of this detection means 10 changes subtly with changes in the ambient temperature,
Again, a sufficient and effective reduction in offset was virtually impossible.

しかも、その従来技術では、検知手段10がX軸方向へ突
出することにより、構造が複雑になるとともに、装置が
大型化し、かつ装置コストが嵩むという問題があった。
Moreover, in the related art, there is a problem that the detection means 10 protrudes in the X-axis direction, the structure becomes complicated, the apparatus becomes large, and the apparatus cost increases.

この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決するも
のであり、簡単な構造にして小型かつ低廉であるととも
に、S/N比のすぐれた高感度の振動ジャイロを提供する
ものである。
The present invention advantageously solves the problems of the prior art, and provides a vibration gyro having a simple structure, a small size, and a low cost, and a high sensitivity with an excellent S / N ratio.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

この発明の振動ジャイロは、とくに、二本の腕部材とベ
ース部とからなる駆動用振動子のベース部、好ましくは
その中央部分に、Z軸方向へ突出する支持部材を設け、
この支持部材の少なくとも一側面に、それに沿って延在
させるZ軸方向へ分極された圧電材料の、Z軸と平行を
なすいずれかの対抗面にそれぞれ電極を設けて構成され
た検知手段の少なくともその一個を、支持部材における
Z軸と直交する2方向のうちのいずれか一方の方向へ偏
せて配設すると共に、一方の電極を支持部材に接触させ
て固定したもの、 または、前記検知手段を代え、とくに、支持部材の前記
一側面とほぼ同幅の圧電材料の、Z軸と平行をなすいず
れかの対抗面にそれぞれ電極を設け、かつこれらの電極
の少なくとも一方を電極面と直交し、かつZ軸と平行な
仮想平面により二分割して構成された検知手段を配設す
ると共に、その一方の電極を支持部材に接触させて固定
したものである。
The vibrating gyroscope according to the present invention is provided with a support member projecting in the Z-axis direction at a base portion of a driving vibrator including two arm members and a base portion, preferably at a central portion thereof.
At least a sensing means constituted by providing an electrode on at least one side surface of the support member, the piezoelectric material extending along the Z-axis direction, and being provided on each of the opposing surfaces parallel to the Z axis. One of them is arranged so as to be biased in one of two directions orthogonal to the Z axis of the support member, and one electrode is fixed in contact with the support member, or the detection means. In particular, an electrode is provided on each of the opposing surfaces of the piezoelectric material having substantially the same width as the one side surface of the support member and parallel to the Z axis, and at least one of these electrodes is orthogonal to the electrode surface. In addition, the detecting means is divided into two parts by an imaginary plane parallel to the Z axis, and one of the electrodes is fixed in contact with the supporting member.

〔作 用〕[Work]

先ずは、第8図に示すように、基台13からZ軸方向へ突
出する、直六面体形状の柱状部材14が、偶力Mtを受けて
捩られる場合を考えると、その柱状部材14の横断面寸法
が2b×2hであるときには、第9図に示すような横断面内
の、任意の点P(u,w)での、U方向の剪断応力τw,W方
向の剪断応力τuは、それぞれ、 で与えられる。
First, as shown in FIG. 8, when a case where a rectangular parallelepiped-shaped columnar member 14 protruding from the base 13 in the Z-axis direction is twisted by receiving a couple Mt, the columnar member 14 is traversed. When the surface dimension is 2b × 2h, the shear stress τw in the U direction and the shear stress τu in the W direction at an arbitrary point P (u, w) in the cross section as shown in FIG. , Given in.

ここで、圧電材料に応答Tと電界Eとが加わった場合に
発生する電気変位Dを式にて表すと、 となり、圧電材料としてチタン酸ジルコン酸鉛を例にと
ると、応力Tだけが加わった場合の電気変位は、 で表される。
Here, when an electric displacement D generated when a response T and an electric field E are applied to the piezoelectric material is expressed by an equation, If lead zirconate titanate is used as an example of the piezoelectric material, the electric displacement when only the stress T is applied is It is represented by.

なおここにおいて、加わる応力T1〜T6は、第10図および
第11図で示される方向に作用しているものとし、圧電材
料は白抜矢印で示すように、第3軸方向に分極されてい
るものとする。
Here, it is assumed that the applied stresses T 1 to T 6 act in the directions shown in FIGS. 10 and 11, and the piezoelectric material is polarized in the third axis direction as shown by the white arrow. It is assumed that

このことから、例えば、第1軸と直交するそれぞれの面
に電極を設けた場合には、第1軸方向の電気変位D1は、 D1=d15T5 ………(5) となり、第2軸の周りの剪断応力T5によってのみ電極に
電荷を発生し、他の応力T1,T2,T3,T4,T6に対しては感度
を有しない検知手段として機能することになる。
From this, for example, when electrodes are provided on the respective surfaces orthogonal to the first axis, the electrical displacement D 1 in the first axis direction is D 1 = d 15 T 5 (5) Functions as a detection means that generates electric charges only in the electrode by the shear stress T 5 around the second axis and is insensitive to other stresses T 1 , T 2 , T 3 , T 4 , T 6 . become.

従って、第8図に示した柱状部材14の側面に、Z軸方向
へ分極処理した圧電材料を接合すると、その電圧材料
は、それの柱状部材14への接合面に応じて、U方向もし
くはW方向の剪断応力に対応する電気変位を発生する。
Therefore, when the piezoelectric material polarized in the Z-axis direction is bonded to the side surface of the columnar member 14 shown in FIG. 8, the voltage material is changed in the U direction or W depending on the bonding surface to the columnar member 14. Generates an electrical displacement corresponding to the directional shear stress.

ところで、前記(1),(2)式から明らかなように、
第9図のUW座標系では、第1象現15と第3象現17、第2
象現16と第4象現18とで、それぞれの剪断応力τw,τu
の極性が相違するので、第9図の、U方向と直交するそ
れぞれの面u1,u2の全体に圧電材料を接合しただけで
は、剪断応力τwがたとえ発生していても、電気変位が
全体として零となり、電極には電荷が発生しない。同様
に、W方向と直交する面の全体に圧電材料を接合しただ
けでは、電極には、剪断応力τuによる電荷が発生しな
い。
By the way, as is clear from the equations (1) and (2),
In the UW coordinate system of FIG. 9, the first quadrant 15, the third quadrant 17, and the second quadrant
Shear stresses τw and τu of quadrant 16 and fourth quadrant 18 respectively.
Since the polarities are different from each other, if a piezoelectric material is simply bonded to the entire surfaces u 1 and u 2 orthogonal to the U direction in FIG. 9, even if the shear stress τw is generated, the electric displacement is It becomes zero as a whole, and no charge is generated at the electrodes. Similarly, if the piezoelectric material is simply bonded to the entire surface orthogonal to the W direction, electric charges due to the shear stress τu will not be generated in the electrodes.

そこでこの発明では、基本的には、Z軸方向に分極処理
した圧電材料を主体として構成してなる検知手段を、 (イ)面w1,w2の少なくとも一方に、面u1側もしくはu2
側へ偏せて、 (ロ)または、面u1,u2の少なくとも一方に、面w1側も
しくは面w2側へ偏せて接合すること、 によって、簡単な構造にして、小型かつ低廉な振動ジャ
イロを実現するとともに、腕部材のアンバランスの影響
を有効に除去して、検出感度の十分なる向上をもたら
す。
Therefore, in the present invention, basically, the detecting means mainly composed of the piezoelectric material polarized in the Z-axis direction is provided on at least one of the (a) surfaces w 1 and w 2 on the surface u 1 side or u side. 2
(B), or at least one of the surfaces u 1 and u 2 is biased to the surface w 1 side or the surface w 2 side to form a simple structure, which is small and inexpensive. The vibration gyro is realized, and the influence of the imbalance of the arm member is effectively removed, and the detection sensitivity is sufficiently improved.

なおここで、電気変位をより効果的に出力させるために
は、面w1もしくは面w2または、面u1もしくはu2の、幅方
向の中央を境としてその半部に検知手段を接合すること
が好ましい。
Here, in order to output the electric displacement more effectively, the detecting means is joined to the half of the surface w 1 or the surface w 2 or the surface u 1 or u 2 with the center in the width direction as a boundary. It is preferable.

〔実施例〕〔Example〕

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、この発明の一実施例を示す斜視図であり、図
中従来技術で述べた部分と同等の部分は、それらと同一
の番号で示す。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, in which the same parts as those described in the prior art are designated by the same reference numerals.

すなわち、4,5はそれぞれ、Z軸方向へ相互に平行に延
在して、Y軸方向に所定の間隔をおいて位置する腕部材
を示し、6は、それら腕部材4,5を、図では下端部にて
一体的に連結するベース部をそれぞれ示す。また、7
は、腕部材4,5とベース部6とからなる駆動振動子を示
し、この駆動振動子7は、そのベース部6からZ軸方向
へ突設した支持部材8によって基台9に固定されてい
る。
That is, reference numerals 4 and 5 denote arm members that extend in parallel to each other in the Z-axis direction and are positioned at a predetermined interval in the Y-axis direction, and 6 indicates those arm members 4 and 5. Shows the base parts integrally connected at the lower end. Also, 7
Indicates a drive vibrator including the arm members 4 and 5 and the base portion 6. The drive vibrator 7 is fixed to the base 9 by a support member 8 protruding from the base portion 6 in the Z-axis direction. There is.

ここでこの例では、支持部材8の、Y軸と直交する一方
の側面y1に、検知手段22をX軸方向へ偏せて接合するこ
とにより振動ジャイロを構成する。
Here, in this example, the vibrating gyro is configured by joining the detecting means 22 to the side surface y 1 of the support member 8 which is orthogonal to the Y axis while being biased in the X axis direction.

この振動ジャイロは、従来技術で述べたように、検知手
段10を、ベース部6からX軸方向へ突出させて設けるこ
となく、支持部材8の側面y1に、それに沿わせて検知手
段22を接合することにて製造することができ、それ故
に、装置の構造が簡単になり、装置それ自体を小型かつ
低廉なものとすることができるとともに、装置を組立て
を極めて容易ならしめることができる。
As described in the prior art, this vibrating gyro is provided with the detecting means 22 along the side surface y 1 of the support member 8 along the side surface y 1 thereof without providing the detecting means 10 so as to project from the base portion 6 in the X-axis direction. It can be manufactured by joining, therefore the structure of the device can be simplified, the device itself can be made small and inexpensive, and the device can be assembled very easily.

しかも、この振動ジャイロでは、検知手段22が、コリオ
リの力Fcの発生に起因して支持部材8に作用するねじり
モーメントMtを検知すべく機能することから、たとえ腕
部材4,5が、その質量、長さなどのアンバランスによっ
て、ベース部6にY軸方向への不要な振動を生じること
があっても、その影響が検知信号に漏れ込むのを、特別
の手段を用いることなく有効に防止して、検知感度を大
きく向上させることができる。
Moreover, in this vibration gyro, the detection means 22 functions to detect the torsion moment Mt acting on the support member 8 due to the generation of the Coriolis force Fc. Even if unnecessary vibrations in the Y-axis direction occur in the base portion 6 due to imbalance in length, etc., the effect is effectively prevented from leaking into the detection signal without using special means. Then, the detection sensitivity can be greatly improved.

ところで、このように適用されて、ねじりモーメントMt
の作用を検知する検知手段22は、たとえば第2図にUWZ
座標系で示すように、直六面体形状をなす圧電材料19を
Z軸方向へ分極処理するとともに、その圧電材料19の、
W軸と直交する対向両面に電極20,21を設けることにて
構成することができるものである。図示例のこの検知手
段22は、好ましくは弾性材料にて構成した支持部材8
の、W軸と直交する一方の側面w1上に、面u1側へ偏せて
接合してあり、このような配置により、検知手段22に
は、支持部材8に作用するねじりモーメントMtによって
生じるW軸方向の剪断応力τuに基づく電荷を発生す
る。
By the way, applied in this way, the torsion moment Mt
The detection means 22 for detecting the action of the UWZ is shown in FIG.
As shown in the coordinate system, the piezoelectric material 19 having a rectangular parallelepiped shape is polarized in the Z-axis direction, and
It can be constructed by providing electrodes 20 and 21 on opposite surfaces orthogonal to the W axis. This detection means 22 in the illustrated example is a support member 8 preferably made of an elastic material.
Is joined to one side surface w 1 orthogonal to the W axis while being biased toward the surface u 1 side, and by such an arrangement, the detection means 22 is caused by the twisting moment Mt acting on the support member 8. Electric charges are generated based on the generated shear stress τu in the W-axis direction.

従って、このような状態の下で、両腕部材4,5を、駆動
手段11,12への交流電圧の印加によってY軸方向へ対称
振動させつつ、振動ジャイロをZ軸の周りに角速度ωで
回動させたとき、検知手段22は、支持部材8にコリオリ
の力Fcに基づいて作用するねじりモーメントMtを検知す
ることができる。
Therefore, under such a condition, the both arm members 4 and 5 are symmetrically vibrated in the Y-axis direction by the application of the AC voltage to the driving means 11 and 12, and the vibrating gyro is rotated at the angular velocity ω about the Z-axis. When rotated, the detection means 22 can detect the torsion moment Mt acting on the support member 8 based on the Coriolis force Fc.

なお、第1図に示す振動ジャイロにおいて、腕部材4,
5、ベース部6および支持部材8は、必ずしも一体構造
である必要はなく、相互連結可能な構成とすることもで
きる。
In the vibration gyro shown in FIG. 1, the arm members 4,
5, the base portion 6 and the support member 8 do not necessarily have to be an integral structure, and may be configured to be interconnectable.

また、検知手段22の接合は、第1,2図に示すところに限
定されることなく、例えば第2図に示す検知手段22を、
側面w1の反対側(即ち、面u2側)へ偏せて配設するこ
と、その検知手段22に代えて、もしくは加えて他方の側
面w2上にも検知手段22を配設すること、または、両側面
w1,w2のそれぞれに、2個づつの検知手段22を相互に平
行に配設することもでき、 そして、これらのことは、面u1および/またはu2に検知
手段22を配設する場合についてもまた同様である。
Further, the joining of the detecting means 22 is not limited to that shown in FIGS. 1 and 2, and for example, the detecting means 22 shown in FIG.
Disposing it so as to be biased to the opposite side of the side surface w 1 (that is, the surface u 2 side), and instead of or in addition to the detecting means 22, disposing the detecting means 22 also on the other side surface w 2. Or both sides
It is also possible to arrange two sensing means 22 in parallel with each other for each of w 1 and w 2 , which means that the sensing means 22 are arranged on the surfaces u 1 and / or u 2. The same applies to the case.

第3図は、振動ジャイロの他の実施例を示す斜視図であ
り、これは、支持部材8を板状材料にて構成するととも
に、その支持部材8の、Y軸と直交するそれぞれの面に
検知手段22を設けたものである。
FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the vibrating gyroscope, which is configured such that the support member 8 is made of a plate-shaped material and that the support member 8 is provided on each surface orthogonal to the Y axis. The detection means 22 is provided.

この例の検知手段22は、第4図にUWZ座標系で示すよう
に、板状支持部材8に沿わせて延在させるとともに、そ
の支持部材8とほぼ等しい幅とした圧電材料19をZ軸方
向へ分極し、かつ、その圧電材料19のW軸と直交するそ
れぞれの面に電極23,26をそれぞれ設けたところにおい
て、それらの一方の電極23を、WZ平面で二分割してなる
小電極24,25とすることによって構成したものであり、
かかる検知手段22を、支持部材8の、W軸と直交するそ
れぞれの面w1,w2に接合してなる図示の適用状態は、外
観としては、一般の厚み振動子によって弾性板を挟み込
んだバイモルフと同様である。
As shown in the UWZ coordinate system in FIG. 4, the detecting means 22 of this example extends the piezoelectric material 19 along the plate-shaped support member 8 and has a width almost equal to that of the support member 8 in the Z-axis. A small electrode that is polarized in the direction and has electrodes 23 and 26 respectively provided on the respective surfaces of the piezoelectric material 19 which are orthogonal to the W axis, and one of the electrodes 23 is divided into two in the WZ plane. It is configured by setting 24,25,
In the illustrated applied state in which the detection means 22 is joined to the respective surfaces w 1 and w 2 of the support member 8 orthogonal to the W axis, in appearance, an elastic plate is sandwiched by general thickness vibrators. Similar to bimorph.

ここで、検知手段22をこのように適用してなる、第3図
に示す振動ジャイロは、コリオリの力Fcの発生に対し、
第1図に示したのと同様に機能させることができる。
Here, the vibrating gyro shown in FIG. 3, which is obtained by applying the detecting means 22 in this way, is
It can function similarly to that shown in FIG.

なおこの場合において、支持部材8に対して対角方向に
位置する小電極24,24ならびに小電極25,25は、ねじりモ
ーメントMtの作用に対し、互いに逆極性の電荷を発生す
る。
In this case, the small electrodes 24, 24 and the small electrodes 25, 25 positioned diagonally with respect to the support member 8 generate charges of opposite polarities due to the action of the torsion moment Mt.

ところで、検知手段22は、第4図に示すところにおい
て、支持部材側の電極26だけを二分割して構成すること
もできる他、両電極23,26をともに二分割することにて
構成することもでき、また、支持部材8の、W軸と直交
するいずれか一方の面にのみそれを接合することによっ
て使用に供することもできる。そしてさらに、検知手段
22は、上述したところに代えて、第4図のU軸と直交す
る面u1,u2の少なくとも一方にそれを接合することによ
って使用に供することもでき、この場合には、その検知
手段22は、U軸方向の剪断応力τwに基づく電荷を発生
する。
By the way, as shown in FIG. 4, the detecting means 22 can be constructed by dividing only the electrode 26 on the support member side into two, or by dividing both electrodes 23, 26 into two. It is also possible to use it by joining it to only one surface of the support member 8 orthogonal to the W axis. And further, the detection means
Instead of the above, 22 can also be used by joining it to at least one of the surfaces u 1 and u 2 orthogonal to the U axis in FIG. 4, and in this case, the detecting means. 22 generates an electric charge based on the shear stress τw in the U-axis direction.

以上のように構成することができる検知手段22を、たと
えば第3図に示すように適用した場合において、両腕部
材4,5にアンバランスが存在することに起因して、検知
手段22に第5図に示すような撓み振動が発生しても、前
述したように、検知手段22は、撓み変形に起因する応力
に対しては原理的に感度を有しないことから、第1図に
示す振動ジャイロと同様、そのアンバランスの影響をほ
とんど無視することができる。
When the detecting means 22 that can be configured as described above is applied, for example, as shown in FIG. Even if the flexural vibration as shown in FIG. 5 is generated, as described above, the detecting means 22 is not sensitive to the stress caused by the flexural deformation in principle, so that the vibration shown in FIG. Like the gyro, you can almost ignore the effect of the imbalance.

従って、この発明では、両腕部材4,5のアンバランスの
許容幅を広くとることができ、大量生産に際して生産効
率を大きく向上させることもできる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to widen the allowable range of unbalance between the arm members 4 and 5, and it is possible to greatly improve the production efficiency in mass production.

第6図は、この発明のさらに他の実施例を示す斜視図で
あり、これは、Z軸方向の占有空間を低減する目的の下
で、駆動振動子7を、前述したそれぞれの実施例とは逆
の姿勢とし、それぞれの腕部材間に突設した支持部材8
に、検知手段22を接合したものである。
FIG. 6 is a perspective view showing still another embodiment of the present invention. This is for the purpose of reducing the occupied space in the Z-axis direction and the drive vibrator 7 is different from the above-mentioned embodiments. Are in opposite postures, and the supporting members 8 are provided so as to project between the respective arm members.
The detection means 22 is joined to the.

このような振動ジャイロによってもまた、検知手段22
は、前述した各実施例と同様の作用効果をもたらすこと
ができる。
With such a vibration gyro, the detection means 22
Can bring about the same effect as each of the above-described embodiments.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

かくして、この発明によれば、前述したところから明ら
かなように、それぞれの腕部材のアンバランスに起因す
るオフセット量を著しく低減して、装置の感度を大きく
向上させることができるとともに、そのアンバランスの
許容幅を広げて生産効率を高めることができる。
Thus, according to the present invention, as is clear from the above description, the offset amount resulting from the imbalance of the arm members can be significantly reduced, and the sensitivity of the device can be greatly improved, and the imbalance can be improved. It is possible to improve the production efficiency by widening the allowable range of.

しかも、この発明では、検知手段を、Z軸方向へ突出す
る支持部材に、それに沿わせて接合することにより、X
軸方向の占有空間を十分小ならしめて装置を小型化する
ことができ、また、構造を単純ならしめて組立作業工数
を有効に低減することができる。
Moreover, according to the present invention, the detecting means is joined to the supporting member protruding in the Z-axis direction along the X-axis, so that X
The occupied space in the axial direction can be made sufficiently small to downsize the apparatus, and the structure can be made simple to effectively reduce the number of assembly work steps.

加えて、検知手段を支持部材に面接合することにより、
検知手段の機械的強度を高めて、衝撃その他による検知
手段の破損を防止することができる。
In addition, by surface-bonding the detection means to the support member,
The mechanical strength of the detection means can be increased to prevent damage to the detection means due to impact or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、この発明の実施例を示す斜視図、 第2図は、検知手段の構成例を示す斜視図、 第3図は、この発明の他の実施例を示す斜視図、 第4図は、検知手段の他の構成例を示す斜視図、 第5図は、両腕部材のアンバランスの影響を示す正面
図、 第6図は、この発明のさらに他の実施例を示す斜視図、 第7図は、従来例を示す斜視図、 第8〜11図はそれぞれ、この発明の作動原理を説明する
ための図である。 4,5……腕部材、6……ベース部、 7……駆動振動子、8……支持部材、 9……基台、19……圧電材料、 20,21,23,26……電極、24,25……小電極。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of a detecting means, FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the present invention, and FIG. Is a perspective view showing another configuration example of the detecting means, FIG. 5 is a front view showing the influence of imbalance of both arm members, and FIG. 6 is a perspective view showing yet another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a perspective view showing a conventional example, and FIGS. 8 to 11 are views for explaining the operating principle of the present invention. 4,5 ... Arm member, 6 ... Base part, 7 ... Drive vibrator, 8 ... Support member, 9 ... Base, 19 ... Piezoelectric material, 20, 21, 23, 26 ... Electrode, 24,25 …… Small electrode.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】三次元座標系のZ軸方向へ相互に平行に延
在してY軸方向に所定の間隔をおいて位置する二本の腕
部材と、これらの腕部材の各一端部を一体的に連結する
ベース部とで駆動振動子を構成し、 この駆動振動子のベース部に、Z軸方向へ突出する支持
部材を設け、この支持部材の少なくとも一側面に、 それに沿って延在する、Z軸方向へ分極された圧電材料
の、Z軸と平行をなすいずれかの対抗面にそれぞれ電極
を設けて構成した検知手段の少なくとも一個を、支持部
材の、Z軸と直交する2方向のうちのいずれか一方の方
向へ偏せて配設すると共に、一方の電極を支持部材に接
触させて固定してなる振動ジャイロ。
1. Two arm members extending parallel to each other in the Z-axis direction of a three-dimensional coordinate system and positioned at a predetermined interval in the Y-axis direction, and one end portion of each of these arm members. A drive oscillator is configured with a base portion that is integrally connected, and a support member that projects in the Z-axis direction is provided on the base portion of the drive oscillator, and extends along at least one side surface of the support member. At least one of the detecting means constituted by providing an electrode on one of the opposing surfaces of the piezoelectric material polarized in the Z-axis direction parallel to the Z-axis, is arranged in two directions orthogonal to the Z-axis of the supporting member. A vibrating gyroscope, which is arranged so as to be biased in one of the two directions, and in which one electrode is in contact with and fixed to a supporting member.
【請求項2】三次元座標系のZ軸方向へ相互に平行に延
在してY軸方向に所定の間隔をおいて位置する二本の腕
部材と、これらの腕部材の各一端部を一体的に連結する
ベース部とで駆動振動子を構成し、 この駆動振動子のベース部に、Z軸方向へ突出する支持
部材を設け、この支持部材の少なくとも一側面に、 それに沿って延在する、Z軸方向へ分極された、前記一
側面とほぼ同幅の圧電材料の、Z軸と平行をなすいずれ
かの対抗面にそれぞれ電極を設け、かつこれらの電極の
少なくとも一方を電極面と直交し、かつZ軸と平行な仮
想平面により二分割して構成された検知手段を配設する
と共に、その一方の電極を支持部材に接触させて固定し
てなる振動ジャイロ。
2. Two arm members extending parallel to each other in the Z-axis direction of the three-dimensional coordinate system and positioned at a predetermined interval in the Y-axis direction, and one end portion of each of these arm members. A drive oscillator is configured with a base portion that is integrally connected, and a support member that projects in the Z-axis direction is provided on the base portion of the drive oscillator, and extends along at least one side surface of the support member. An electrode is provided on each of the opposing surfaces of the piezoelectric material, which is polarized in the Z-axis direction and has substantially the same width as the one side surface, parallel to the Z-axis, and at least one of these electrodes serves as the electrode surface. A vibrating gyroscope in which a detection means is provided that is divided into two parts by a virtual plane that is orthogonal to each other and is parallel to the Z axis, and one of the electrodes is brought into contact with a support member and fixed.
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EP90118998A EP0421398B1 (en) 1989-10-03 1990-10-04 Vibratory gyroscope
DE69010609T DE69010609T2 (en) 1989-10-03 1990-10-04 Vibratory gyroscope.
DE199090118998T DE421398T1 (en) 1989-10-03 1990-10-04 VIBRATION GYRO.

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