JPH08304077A - 圧電振動ジャイロ用振動子 - Google Patents

圧電振動ジャイロ用振動子

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JPH08304077A
JPH08304077A JP7116150A JP11615095A JPH08304077A JP H08304077 A JPH08304077 A JP H08304077A JP 7116150 A JP7116150 A JP 7116150A JP 11615095 A JP11615095 A JP 11615095A JP H08304077 A JPH08304077 A JP H08304077A
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JP
Japan
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piezoelectric
electrode
electrodes
piezoelectric ceramic
vibrator
Prior art date
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Pending
Application number
JP7116150A
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English (en)
Inventor
Koichi Shuda
浩一 習田
Hiroshi Abe
洋 阿部
Kikuo Tsuruga
紀久夫 敦賀
Tetsuo Yoshida
哲男 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動、検出及び共通アース用のリード線の取
り出し作業や圧電セラミックス円柱を支持具に支持固定
する作業における作業性を改善するために、これらリー
ド線を一方向から取り出すことが可能な圧電振動ジャイ
ロ用振動子を提供すること。 【構成】 圧電セラミックス円柱1の外周面上の円周を
6等分する位置に6本の帯状電極が形成され、互いに一
つおきに接続して2端子として分極処理を施し、分極処
理後、一つおきの帯状電極を接続して共通アース電極と
し、残りの帯状電極の内、1つを駆動電極、2つを検出
用電極としている。各帯状電極から4本の駆動・検出及
び共通アース用のリード線取り出し用の半田点8,9,
10,11がすべて圧電セラミックス円柱1の側面の略
1/6の範囲内に位置するように形成されている。それ
ぞれのリード線引き出し端子が圧電セラミックス円柱1
の上側略1/6の領域内に形成されているので、圧電振
動子の支持具40への支持・固定後のリード付けが可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラ一体型VTRの
手振れ防止や自動車のナビゲーションシステムなどに用
いられるジャイロスコープの内、特に、棒状屈曲振動子
を用いた圧電振動ジャイロにおけるジャイロ用振動子に
関する。
【0002】
【従来の技術】圧電振動ジャイロは、振動している物体
に回転角速度が与えられると、その振動方向と直角な方
向にコリオリ力が生ずるという力学現象を利用したジャ
イロスコープである。互いに直交する二つの方向の励振
と検出が可能であるように構成した振動系において、一
方の振動を励振した状態で、振動子自身を二つの振動面
が交わる線と平行な軸を中心軸として回転させると、前
述のコリオリ力の作用によりこの振動と直角な方向に力
が働き、他方の振動が励振される。この振動の大きさは
入力側の振動の大きさおよび回転角速度に比例するた
め、入力電圧が一定の場合、出力電圧の大きさから回転
角速度の大きさを求めることが出来る。
【0003】図7は、従来の圧電振動ジャイロに用いら
れている圧電振動子の斜視図、図8は、従来の圧電振動
ジャイロに用いられている圧電振動子の電極パターンの
展開図であり、圧電セラミックス円柱31の外周面上の
円周を6等分する位置に長さ方向と平行な6本の帯状電
極32,33,34,35,36,37が形成されてい
る。これら帯状電極32,33,34,35,36,3
7を互いに一つおきに接続して2端子として分極処理を
施し、分極処理後、一つおきの帯状電極32,34,3
6を接続して共通アース電極とし、残りの帯状電極3
3,35,37の内、帯状電極33を駆動電極、帯状電
極35および37を検出用電極として圧電振動ジャイロ
を構成することができる。図9は、従来の圧電振動子に
駆動及び検出用リード線を取り付け支持具に支持固定し
た状態の斜視図である。該駆動及び検出用リード線4
2、43、44、45は、駆動用に1本、検出用に2
本、共通アース用に1本の合計4本のリード線から成
る。これら駆動及び検出用リード線42、43、44、
45の半田点は、圧電振動子の屈曲振動の節点線46
A,46B(図8参照)上でかつそれぞれに対応した帯
状電極32,33,34,35,36,37上にある。
尚、共通アース用リード線の半田点に関しては振動子の
対称性から、駆動電極となる帯状電極33の反対側の帯
状電極上にある。また、検出用電極となる帯状電極35
と37の対称性を考え、駆動電極となる帯状電極33を
真下に、共通アース電極となる帯状電極36を真上にな
るように支持具40に支持固定することにより、良好な
振動ジャイロ特性を得ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のジ
ャイロ用振動子を用いた圧電振動ジャイロでは、上述し
た駆動及び検出用リード線42、43、44、45の半
田付け位置が圧電セラミックス円柱31の側面の全周に
わたっており、また、半田付け位置は屈曲振動の節点線
46A,46B(図8参照)の位置であるため、圧電セ
ラミックス円柱31を支持具40に支持固定した後に駆
動及び検出用リード線42、43、44、45を半田付
けすることは不可能であった。また、駆動及び検出用リ
ード線42、43、44、45を前もって圧電セラミッ
クス円柱31に半田付けしたジャイロ用振動子を支持具
40に支持固定する場合にも、駆動及び検出用リード線
42、43、44、45などの断線を防ぐためその取り
扱いに細心の注意が必要となる結果、作業性が悪いとい
う問題点があった。
【0005】本発明の目的は、上述した従来の圧電振動
ジャイロ用振動子において避けられない駆動、検出及び
共通アース用のリード線の取り出し作業、あるいは圧電
セラミックス円柱を支持具に支持固定する作業における
作業性の悪さを改善するために、これらリード線を一方
向から取り出すことが可能な圧電振動ジャイロ用振動子
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧電セ
ラミックス円柱の側面に、該圧電セラミックス円柱の長
さ方向と平行な複数の帯状電極を施した圧電振動ジャイ
ロ用振動子の前記複数の帯状電極の内、任意の1個の帯
状電極を駆動用電極とし、該駆動用電極の中心線と前記
圧電セラミックス円柱の中心軸とを含む面に関して対称
な位置に2個の検出用電極、アース用電極及び駆動用電
極を形成した圧電振動ジャイロ用振動子において、駆動
用リード接続電極及びアース用リード接続電極を前記圧
電セラミックス円柱の長さ方向において同一直線上に形
成し、外部リード接続用電極を前記圧電セラミックス円
柱側面の円周の略1/2の範囲領域内に形成したことを
特徴とする圧電振動ジャイロ用振動子が得られる。
【0007】また、本発明によれば、前記外部リード接
続用電極を前記圧電セラミックス円柱側面の円周の略1
/3の範囲領域内に形成したことを特徴とする圧電振動
ジャイロ用振動子が得られる。
【0008】更に、本発明によれば、前記外部リード接
続用電極を前記圧電セラミックス円柱側面の円周の略1
/6の範囲領域内に形成したことを特徴とする圧電振動
ジャイロ用振動子が得られる。
【0009】
【作用】本発明の圧電振動ジャイロ用振動子において
は、圧電振動子を支持具に支持・固定した後に圧電振動
子の帯状電極にリード線を取り付けることが可能とな
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例に係る2種類の圧電振
動ジャイロ用振動子について、図面を参照して説明す
る。
【0011】図1は、本発明の圧電振動ジャイロ用振動
子における第1実施例の斜視図、図2は、その電極パタ
ーンの展開図である。
【0012】本実施例に係る圧電振動ジャイロ用振動子
は、圧電セラミックス円柱1の外周面上の円周を6等分
する位置に長さ方向と平行でかつ圧電セラミックス円柱
1の屈曲振動の節点間の長さより短い6本の帯状電極
2,3,4,5,6,7が形成されている。これらの帯
状電極2,3,4,5,6,7を互いに一つおきに接続
して2端子として分極処理を施し、分極処理後、一つお
きの帯状電極3,5,7を接続して共通アース電極と
し、残りの帯状電極の内、帯状電極2を駆動電極、帯状
電極4および6を検出用電極としている。各帯状電極
2,3,4,5,6,7より細い電極を用い、各帯状電
極2,3−5−7,4,6から4本の駆動・検出及び共
通アース用のリード線取り出し用の半田点8,9,1
0,11がすべて圧電セラミックス円柱1の側面の略1
/6の範囲内に位置するように、かつ検出用の半田点1
0,11が圧電セラミックス円柱1の屈曲振動の節点線
12B上に位置するように、さらに駆動用及び共通アー
ス用の半田点8,9は、屈曲振動の節点線12A上から
少しずれた位置に電極形成されている。
【0013】図3は、上記第1実施例の圧電振動子を支
持具に支持・固定した後、リード線を半田付けした状態
の斜視図である。圧電振動子の支持具40への支持・固
定は、圧電セラミックス円柱1の略下半分でなされる。
本実施例の圧電振動ジャイロ用振動子では、それぞれの
リード線引き出し端子が圧電セラミックス円柱1の上側
略1/6の領域内に形成されているので、圧電振動子の
支持具40への支持・固定後のリード付けが可能であ
る。
【0014】図4は、本発明の圧電振動ジャイロ用振動
子における第2実施例の斜視図、図5は、その電極パタ
ーンの展開図である。
【0015】本実施例に係る圧電振動ジャイロ用振動子
は、上記第1実施例の圧電振動ジャイロ用振動子と基本
的構成は同じであり、同様の部分には同一の参照符号を
付してある。
【0016】即ち、本実施例の圧電振動ジャイロ用振動
子は、圧電セラミックス円柱1の外周面上の円周を6等
分する位置に長さ方向と平行でかつ圧電セラミックス円
柱1の屈曲振動の節点間の長さより短い6本の帯状電極
2´,3´,4´,5´,6´,7´が形成されてい
る。これらの帯状電極2´,3´,4´,5´,6´,
7´を互いに一つおきに接続して2端子として分極処理
を施し、分極処理後、一つおきの帯状電極3´,5´,
7´を接続して共通アース電極とし、残りの帯状電極の
内、帯状電極2´を駆動電極、帯状電極4´および6´
を検出用電極としている。
【0017】本実施例の圧電振動ジャイロ用振動子にお
いても、上述した第1実施例と同様に、各帯状電極2
´,3´,4´,5´,6´,7´より細い電極を用
い、各帯状電極2´,4´,6´,5´から4本の駆動
・検出及び共通アース用のリード線取り出し用の半田点
8´,9´,10´,11´が電極形成され、このうち
検出用の半田点10´,11´が圧電セラミックス円柱
1の屈曲振動の節点線13A上に位置するように、さら
に駆動用及び共通アース用の半田点8´,9´は、屈曲
振動の節点線13B上から少しずれた位置に形成されて
いる。
【0018】しかしながら、この第2実施例において
は、4本の駆動・検出及び共通アース用のリード線取り
出し用の半田点8´,9´,10´,11´がすべて圧
電セラミックス円柱1の側面の略1/3の範囲内に位置
するように形成されている。
【0019】図6は、上記第2実施例の圧電振動子を支
持具に支持・固定した後、リード線を半田付けした状態
の斜視図である。
【0020】本実施例の圧電振動ジャイロ用振動子で
は、それぞれのリード線引き出し端子が圧電セラミック
ス円柱1の上側略1/3の領域内に形成されているの
で、上述した第1実施例と同様に、圧電振動子の支持具
40への支持・固定後のリード付けが可能である。
【0021】以上の実施例においては、それぞれのリー
ド線引き出し端子を圧電セラミックス円柱1の上側略1
/6〜1/3の領域内に形成したが、圧電振動子の支持
具40への支持・固定は、圧電セラミックス円柱1の略
下半分でなされることから、リード線引き出し端子は圧
電セラミックス円柱1の上側略1/2の領域内に形成さ
れていれば、圧電振動子の支持具への支持・固定後のリ
ード付けは可能となる。
【0022】即ち、前述した本発明の目的を達成するた
めには、外部リード接続用電極を圧電セラミックス円柱
側面の円周の略1/2の範囲領域内に形成すれば良い。
【0023】但し、半田付け作業の容易性を考えると、
リード線引き出し端子は真上の位置を中心に円周の略1
/3以内の領域に形成するのが望ましい。
【0024】
【発明の効果】以上に示したように、本発明によれば、
圧電振動子を支持具に支持・固定した後に圧電振動子へ
のリード線の取り付けが可能となるので、リード線取り
付けによるジャイロ特性のばらつきも小さくなる。
【0025】また、支持・固定した後でリード線を取り
付けることが可能であるため、ワイヤーボンディング等
の量産性のあるリード付け方法を採用することが可能と
なり、組立の作業性が大幅に改善される。
【0026】更に、特性面においても従来と比較してほ
ぼ同程度であると言える。
【0027】従って、本発明によれば、圧電振動ジャイ
ロの従来の特性を維持しつつ、従来より大きく量産性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る圧電振動ジャイロ用
振動子の斜視図である。
【図2】図1に示した圧電振動ジャイロ用振動子の電極
パターンの展開図である。
【図3】図1に示した圧電振動ジャイロ用振動子の支持
実装及びリード線半田付け後の斜視図である。
【図4】本発明の第2実施例に係る圧電振動ジャイロ用
振動子の斜視図である。
【図5】図4に示した圧電振動ジャイロ用振動子の電極
パターンの展開図である。
【図6】図4に示した圧電振動ジャイロ用振動子の支持
実装及びリード線半田付け後の斜視図である。
【図7】従来の圧電振動ジャイロ用振動子の斜視図であ
る。
【図8】図7に示した従来の圧電振動ジャイロ用振動子
の電極パターンの展開図である。
【図9】図7に示した従来の圧電振動ジャイロ用振動子
の支持実装及びリード線半田付け後の斜視図である。
【符号の説明】
1 圧電セラミッ
クス円柱 2,3,4,5,6,7 帯状電極 8,9,10,11 半田点 12A,12B 節点線 2´,3´,4´,5´,6´,7´ 帯状電極 8´,9´,10´,11´ 半田点 13A,13B 節点線 31 圧電セラミッ
クス円柱 32,33,34,35,36,37 帯状電極 40 支持具 42、43、44、45 駆動及び検出
用リード線 46A,46B 節点線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 哲男 宮城県仙台市太白区郡山六丁目7番1号 株式会社トーキン内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電セラミックス円柱の側面に、該圧電
    セラミックス円柱の長さ方向と平行な複数の帯状電極を
    施した圧電振動ジャイロ用振動子の前記複数の帯状電極
    の内、任意の1個の帯状電極を駆動用電極とし、該駆動
    用電極の中心線と前記圧電セラミックス円柱の中心軸と
    を含む面に関して対称な位置にある2個の帯状電極を検
    出用電極とし、更にアース用電極を形成した圧電振動ジ
    ャイロ用振動子において、駆動用リード接続電極及びア
    ース用リード接続電極を前記圧電セラミックス円柱の長
    さ方向において同一直線上に形成し、外部リード接続用
    電極を前記圧電セラミックス円柱側面の円周の略1/2
    の範囲領域内に形成したことを特徴とする圧電振動ジャ
    イロ用振動子。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の圧電振動ジャイロ用振動
    子において、駆動用リード接続電極及びアース用リード
    接続電極を同一側面上の振動の節点の近傍に形成したこ
    とを特徴とする圧電振動ジャイロ用振動子。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の圧電振動ジャイロ用振動
    子において、前記外部リード接続用電極を前記圧電セラ
    ミックス円柱側面の円周の略1/3の範囲領域内に形成
    したことを特徴とする圧電振動ジャイロ用振動子。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の圧電振動ジャイロ用振動
    子において、前記外部リード接続用電極を前記圧電セラ
    ミックス円柱側面の円周の略1/6の範囲領域内に形成
    したことを特徴とする圧電振動ジャイロ用振動子。
JP7116150A 1995-05-15 1995-05-15 圧電振動ジャイロ用振動子 Pending JPH08304077A (ja)

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Effective date: 20040602