JPH082567Y2 - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
- Publication number
- JPH082567Y2 JPH082567Y2 JP1987109880U JP10988087U JPH082567Y2 JP H082567 Y2 JPH082567 Y2 JP H082567Y2 JP 1987109880 U JP1987109880 U JP 1987109880U JP 10988087 U JP10988087 U JP 10988087U JP H082567 Y2 JPH082567 Y2 JP H082567Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- vibrator
- support pin
- sound piece
- node
- Prior art date
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、振動ジャイロに関し、特に振動子支持構
造を改良した振動ジャイロに関する。
造を改良した振動ジャイロに関する。
［従来の技術］ 第７図に従来の音片型振動ジャイロを示す。１は振動
子である音片であり、既に実開昭60-41815号「角速度セ
ンサ」に開示されるように、この音片１は２本の支持ピ
ン２、２でその振動のノード（節）部分を支持され、各
支持ピン２の両端はそれぞれケーシング（略図的に符号
３のハッチングで示す）に固定してある。音片１には、
Ｘ方向（支持ピン２長手方向と直交する方向）の両面に
駆動用圧電素子４が張り付けられ、これと直交するＹ方
向（支持ピン長手方向）の両面に検出用圧電素子５が張
り付けられている。
子である音片であり、既に実開昭60-41815号「角速度セ
ンサ」に開示されるように、この音片１は２本の支持ピ
ン２、２でその振動のノード（節）部分を支持され、各
支持ピン２の両端はそれぞれケーシング（略図的に符号
３のハッチングで示す）に固定してある。音片１には、
Ｘ方向（支持ピン２長手方向と直交する方向）の両面に
駆動用圧電素子４が張り付けられ、これと直交するＹ方
向（支持ピン長手方向）の両面に検出用圧電素子５が張
り付けられている。
図示のように、従来の振動ジャイロにおける音片１を
支持する構造は、音片１のノード部に支持ピン２を貫通
させ、溶接、かしめ等で固定するものであった。
支持する構造は、音片１のノード部に支持ピン２を貫通
させ、溶接、かしめ等で固定するものであった。
上記振動ジャイロにおいて、駆動用圧電素子４に発振
回路からの交流電圧を印加すると、音片１がＸ方向に振
動し、この振動ジャイロにＺ軸回りの角達度が加わる
と、音片１にＹ方向のコリオリの力が発生し、音片１が
Ｙ方向に振動する。この場合の音片１の振動モードは駆
動側についても検出側についても第６図に示す通りであ
り、音片１は支持ピン２の位置（矢印（イ）で示す位
置）をノードとして振動する。
回路からの交流電圧を印加すると、音片１がＸ方向に振
動し、この振動ジャイロにＺ軸回りの角達度が加わる
と、音片１にＹ方向のコリオリの力が発生し、音片１が
Ｙ方向に振動する。この場合の音片１の振動モードは駆
動側についても検出側についても第６図に示す通りであ
り、音片１は支持ピン２の位置（矢印（イ）で示す位
置）をノードとして振動する。
［考案が解決しようとする問題点］ 上記従来の音片支持構造では、駆動側の振動（Ｘ方向
の振動）については問題ないが、検出側の振動（Ｙ方向
の振動）については、支持ピン２の支持構造に起因する
問題があった。すなわち、振動のノード（節）は、第８
図に示すように音片１の断面中心Ｐにあるのに対し、支
持ピン２は音片１の両側面で支持しており、従って厳密
には支持ピン２は音片１のノード中心を支えてはおら
ず、検出用圧電素子５が受ける振動は機械的に変調され
たものとなる。このため、音片１の中心軸に加わる角速
度により、音片１の振動方向と直交する方向に発生する
コリオリの力を検出する検出用圧電素子５は、その出力
が計測対象である角速度と比例せず、計測精度が低下せ
ざるを得ないといった問題を抱えていた。
の振動）については問題ないが、検出側の振動（Ｙ方向
の振動）については、支持ピン２の支持構造に起因する
問題があった。すなわち、振動のノード（節）は、第８
図に示すように音片１の断面中心Ｐにあるのに対し、支
持ピン２は音片１の両側面で支持しており、従って厳密
には支持ピン２は音片１のノード中心を支えてはおら
ず、検出用圧電素子５が受ける振動は機械的に変調され
たものとなる。このため、音片１の中心軸に加わる角速
度により、音片１の振動方向と直交する方向に発生する
コリオリの力を検出する検出用圧電素子５は、その出力
が計測対象である角速度と比例せず、計測精度が低下せ
ざるを得ないといった問題を抱えていた。
なお、振動子に対する支持ピンの固定方法を改良した
ものに、例えば実開昭61-161708号「振動ジャイロにお
ける振動子支持装置」が知られている。このものは、振
動子に支持ピンを貫通固定するさいの作業性を高め、同
時にまた支持ピンと貫通孔との間の接合剤として用いる
半田の固定強度を高めるため、貫通孔の開口部を円錐形
に拡径したものである。しかしながら、拡径された貫通
孔開口部は、支持ピンのための遊挿空間として残される
のではなく、半田を充填して密封してしまうため、支持
ピンと振動子の機械的結合という観点からは、支持ピン
は振動子の全幅に亙って振動子に結合していることに変
わりない。このため、作業性と固定強度の改善は果たせ
ても、コリオリの力の検出精度向上に結び付く支持構造
の改良は望めないものであった。
ものに、例えば実開昭61-161708号「振動ジャイロにお
ける振動子支持装置」が知られている。このものは、振
動子に支持ピンを貫通固定するさいの作業性を高め、同
時にまた支持ピンと貫通孔との間の接合剤として用いる
半田の固定強度を高めるため、貫通孔の開口部を円錐形
に拡径したものである。しかしながら、拡径された貫通
孔開口部は、支持ピンのための遊挿空間として残される
のではなく、半田を充填して密封してしまうため、支持
ピンと振動子の機械的結合という観点からは、支持ピン
は振動子の全幅に亙って振動子に結合していることに変
わりない。このため、作業性と固定強度の改善は果たせ
ても、コリオリの力の検出精度向上に結び付く支持構造
の改良は望めないものであった。
本考案は上記従来の欠点を解決して、振動子を極力ノ
ード中心でほぼ点支持することのできる振動ジャイロを
得ることを目的とする。
ード中心でほぼ点支持することのできる振動ジャイロを
得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため、本考案は、柱状の振動子
の中心軸に加わる角速度を、該振動子の振動方向と直交
する方向に発生するコリオリの力を検出して計測する振
動ジャイロにおいて、前記振動子の振動のノード部分の
両側面から中央隔壁部を残す所定深さまで前記振動方向
と直交する方向に穿設した一対の有底孔と、該一対の有
底孔の内径よりも十分小なる外径を有し、前記中央隔壁
部に貫通固定されて該有底孔を遊挿し、前記振動子を振
動のノードにおいてほぼ点支持する支持ピンとを具備す
ることを特徴とするものである。
の中心軸に加わる角速度を、該振動子の振動方向と直交
する方向に発生するコリオリの力を検出して計測する振
動ジャイロにおいて、前記振動子の振動のノード部分の
両側面から中央隔壁部を残す所定深さまで前記振動方向
と直交する方向に穿設した一対の有底孔と、該一対の有
底孔の内径よりも十分小なる外径を有し、前記中央隔壁
部に貫通固定されて該有底孔を遊挿し、前記振動子を振
動のノードにおいてほぼ点支持する支持ピンとを具備す
ることを特徴とするものである。
［作用」 本考案によれば、振動子の振動のノード部に、このノ
ード部に支持ピンより大きな有底孔を両側面から所定深
さまで穿孔し、両有底孔の間に形成される中央隔壁部に
支持ピンを貫通固定して有底孔に支持ピンを遊挿させる
ことにより、支持ピンは振動子の中央の隔壁部で振動子
と一体に結合させ、振動子をほぼ振動のノード中心で支
持し、コリオリの力を精度よく検出する。
ード部に支持ピンより大きな有底孔を両側面から所定深
さまで穿孔し、両有底孔の間に形成される中央隔壁部に
支持ピンを貫通固定して有底孔に支持ピンを遊挿させる
ことにより、支持ピンは振動子の中央の隔壁部で振動子
と一体に結合させ、振動子をほぼ振動のノード中心で支
持し、コリオリの力を精度よく検出する。
［実施例］ 以下、本考案の実施例を第１図ないし第６図を参照し
て説明する。第１図は、本考案の振動ジャイロの一実施
例の振動子支持部の拡大水平断面図、第２図は、第１図
に示した振動ジャイロの斜視図、第３図は、第１図に示
した振動子支持部の拡大平面図、第４図は、第３図のIV
-IV線断面矢視図、第５図（イ）は、音片と支持ピンと
の結合部についての一実施例を示す要部拡大断面図、第
５図（ロ）は、第５図（イ）のＶ−Ｖ線断面矢視図、第
６図は、音片の振動モードを示す図である。
て説明する。第１図は、本考案の振動ジャイロの一実施
例の振動子支持部の拡大水平断面図、第２図は、第１図
に示した振動ジャイロの斜視図、第３図は、第１図に示
した振動子支持部の拡大平面図、第４図は、第３図のIV
-IV線断面矢視図、第５図（イ）は、音片と支持ピンと
の結合部についての一実施例を示す要部拡大断面図、第
５図（ロ）は、第５図（イ）のＶ−Ｖ線断面矢視図、第
６図は、音片の振動モードを示す図である。
図中、11は振動子である音片、12はこの音片１の振動
のノードを支持する支持ピンである。また、13はケーシ
ング、14は駆動用圧電素子、15は検出用圧電素子を示
す。音片１のノード部には、支持ピン12と同心で径が支
持ピンより十分大きな円筒形の有底孔11a、11aが音片11
の両側面から所定の深さまで穿設してある。両有底孔11
aの孔底間に形成される中夫隔壁部11bには、嵌合孔11c
が穿孔してあり、有底孔11aを遊挿する支持ピン12が嵌
合孔11cにおいて溶接又はかしめ等で固定されている。
のノードを支持する支持ピンである。また、13はケーシ
ング、14は駆動用圧電素子、15は検出用圧電素子を示
す。音片１のノード部には、支持ピン12と同心で径が支
持ピンより十分大きな円筒形の有底孔11a、11aが音片11
の両側面から所定の深さまで穿設してある。両有底孔11
aの孔底間に形成される中夫隔壁部11bには、嵌合孔11c
が穿孔してあり、有底孔11aを遊挿する支持ピン12が嵌
合孔11cにおいて溶接又はかしめ等で固定されている。
実施例の場合、上記のかしめは、第５図（イ），
（ロ）に示すように、支持ピン12の音片11との嵌合部に
突起12aを設け、支持ピン12を嵌合孔11cに打ち込んだ
後、抵抗溶接で溶接固定することもできる。図のＡはこ
の抵抗溶接の電流回路を模式的に示したものである。通
電時に嵌合孔11cの内面と突起12aとの接触部で発熱し、
溶接が行なわれる。
（ロ）に示すように、支持ピン12の音片11との嵌合部に
突起12aを設け、支持ピン12を嵌合孔11cに打ち込んだ
後、抵抗溶接で溶接固定することもできる。図のＡはこ
の抵抗溶接の電流回路を模式的に示したものである。通
電時に嵌合孔11cの内面と突起12aとの接触部で発熱し、
溶接が行なわれる。
なお、有底孔11aを遊挿する支持ピン12は、有底孔11a
の内径に比して十分小なる外径を有するが、この「十
分」なる語句は、音片11を角速度計測を目的に振動させ
たときに、支持ピン12と有底孔11aが常に非接触状態を
保ってほぼ点支持状態が維持されることを意味するもの
である。
の内径に比して十分小なる外径を有するが、この「十
分」なる語句は、音片11を角速度計測を目的に振動させ
たときに、支持ピン12と有底孔11aが常に非接触状態を
保ってほぼ点支持状態が維持されることを意味するもの
である。
上記の振動ジャイロの計測原理は従来と同様であり、
音片11の振動モードは第６図に示した通りである。ただ
し、支持ピン12と音片11とは中央隔壁部11bというごく
狭い幅部分でだけ互いに結合しており、音片の全幅で結
合していた従来の振動ジャイロと違って、支持ピン12は
音片11をノード中心に極めて近い部分だけで支持するこ
とになる。従って、支持ピン12は音片11の振動に極力影
響を及ぼさずに音片11をほぼ点支持することができ、検
出用圧電素子15には発生したコリオリの力に精度良く対
応する振動が生ずる。このため、検出用圧電素子15によ
り正確なコリオリの力の検出が行なわれ、精度良い角度
度検出を行うことができる。
音片11の振動モードは第６図に示した通りである。ただ
し、支持ピン12と音片11とは中央隔壁部11bというごく
狭い幅部分でだけ互いに結合しており、音片の全幅で結
合していた従来の振動ジャイロと違って、支持ピン12は
音片11をノード中心に極めて近い部分だけで支持するこ
とになる。従って、支持ピン12は音片11の振動に極力影
響を及ぼさずに音片11をほぼ点支持することができ、検
出用圧電素子15には発生したコリオリの力に精度良く対
応する振動が生ずる。このため、検出用圧電素子15によ
り正確なコリオリの力の検出が行なわれ、精度良い角度
度検出を行うことができる。
なお、実施例では、駆動側の振動はＸ方向、検出側の
振動はＹ方向であるが、これを逆にして、駆動側の振動
がＹ方向、検出側の振動がＸ方向となるようにしてもよ
い。
振動はＹ方向であるが、これを逆にして、駆動側の振動
がＹ方向、検出側の振動がＸ方向となるようにしてもよ
い。
また、実施例は振動子が音片である音片型振動ジャイ
ロに適用したものであるが、他の形式の振動子を持つ振
動ジャイロに適用することも考えられる。
ロに適用したものであるが、他の形式の振動子を持つ振
動ジャイロに適用することも考えられる。
［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、振動子の振動
のノード部に両側面から有底孔を穿設し、有底孔の内径
よりも十分小なる外径の支持ピンを、両有底孔間の中央
隔壁部に貫通固定して有底孔内を遊挿させたので、支持
ピンは有底孔内壁とは機械的な接点をもたず、振動子の
ノード中心にごく近い限られた範囲でのみ支持ピンと振
動子とを機械的に結合させることができ、従って支持ピ
ンによる振動子の支持をほぼ点支持状態にまで改善で
き、これにより振動子の振動方向と直交する方向に発生
する振動が振動子の支持構造によって変調されたりする
ことはなく、振動子の中心軸に加わる角速度を、該振動
子の振動方向と直交する方向に発生するコリオリの力か
ら精度良く計測することができる等の優れた効果を奏す
る。
のノード部に両側面から有底孔を穿設し、有底孔の内径
よりも十分小なる外径の支持ピンを、両有底孔間の中央
隔壁部に貫通固定して有底孔内を遊挿させたので、支持
ピンは有底孔内壁とは機械的な接点をもたず、振動子の
ノード中心にごく近い限られた範囲でのみ支持ピンと振
動子とを機械的に結合させることができ、従って支持ピ
ンによる振動子の支持をほぼ点支持状態にまで改善で
き、これにより振動子の振動方向と直交する方向に発生
する振動が振動子の支持構造によって変調されたりする
ことはなく、振動子の中心軸に加わる角速度を、該振動
子の振動方向と直交する方向に発生するコリオリの力か
ら精度良く計測することができる等の優れた効果を奏す
る。
第１図は、本考案の振動ジャイロの振動子支持部一実施
例の拡大水平断面図、第２図は、第１図に示した振動ジ
ャイロの斜視図、第３図は、第１図に示した振動子支持
部の拡大平面図、第４図は、第３図のIV-IV線断面矢視
図、第５図（イ）は、音片と支持ピンとの結合部につい
ての一実施例を示す要部拡大断面図、第５図（ロ）は、
第５図（イ）のＶ−Ｖ線断面矢視図、第６図は、音片の
振動モードを示す図、第７図は、従来の振動ジャイロの
一例を示す斜視図、第８図は、第７図に示した振動ジャ
イロのノード中心についての説明図である。 11……音片（振動子） 11a……有底孔 11b……中央隔壁部 11c……嵌合孔 12……支持ピン
例の拡大水平断面図、第２図は、第１図に示した振動ジ
ャイロの斜視図、第３図は、第１図に示した振動子支持
部の拡大平面図、第４図は、第３図のIV-IV線断面矢視
図、第５図（イ）は、音片と支持ピンとの結合部につい
ての一実施例を示す要部拡大断面図、第５図（ロ）は、
第５図（イ）のＶ−Ｖ線断面矢視図、第６図は、音片の
振動モードを示す図、第７図は、従来の振動ジャイロの
一例を示す斜視図、第８図は、第７図に示した振動ジャ
イロのノード中心についての説明図である。 11……音片（振動子） 11a……有底孔 11b……中央隔壁部 11c……嵌合孔 12……支持ピン
Claims (1)
- 【請求項１】柱状の振動子の中心軸に加わる角速度を、
該振動子の振動方向と直交する方向に発生するコリオリ
の力を検出して計測する振動ジャイロにおいて、前記振
動子の振動のノード部分の両側面から中央隔壁部を残す
所定深さまで前記振動方向と直交する方向に穿設した一
対の有底孔と、該一対の有底孔の内径よりも十分小なる
外径を有し、前記中央隔壁部に貫通固定されて該有底孔
を遊挿し、前記振動子を振動のノードにおいてほぼ点支
持する支持ピンとを具備することを特徴とする振動ジャ
イロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987109880U JPH082567Y2 (ja) | 1987-07-17 | 1987-07-17 | 振動ジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987109880U JPH082567Y2 (ja) | 1987-07-17 | 1987-07-17 | 振動ジャイロ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6415113U JPS6415113U (ja) | 1989-01-25 |
| JPH082567Y2 true JPH082567Y2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=31346530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987109880U Expired - Lifetime JPH082567Y2 (ja) | 1987-07-17 | 1987-07-17 | 振動ジャイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082567Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE89975T1 (de) * | 1989-06-07 | 1993-06-15 | Moshammer Wolfgang | Verfahren und vorrichtung zur einstrahlung von mikrowellenenergie in wasserhaltige oder mit wasser versetzte materie. |
| CA2498178A1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-09-03 | Northrop Grumman Corporation | Support of vibrating beam near nodal point |
| CA2498115A1 (en) * | 2004-03-03 | 2005-09-03 | Northrop Grumman Corporation | Oscillation of vibrating beam in a first direction for a first time period and a second direction for a second time period to sense angular rate of the vibrating beam |
| US7392702B2 (en) * | 2005-08-08 | 2008-07-01 | Litton Systems Inc. | Method for modifying the location of nodal points of a vibrating beam |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6041815U (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-25 | ジエコ−株式会社 | 角速度センサ |
| JPS61161708U (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 |
-
1987
- 1987-07-17 JP JP1987109880U patent/JPH082567Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6415113U (ja) | 1989-01-25 |
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