JPH09273933A - 角速度センサ - Google Patents
角速度センサInfo
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- JPH09273933A JPH09273933A JP8082317A JP8231796A JPH09273933A JP H09273933 A JPH09273933 A JP H09273933A JP 8082317 A JP8082317 A JP 8082317A JP 8231796 A JP8231796 A JP 8231796A JP H09273933 A JPH09273933 A JP H09273933A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カーナビゲーションや車姿勢制御用などに用
いる角速度センサにおいて、小型化、低価格化、高性能
化、一括工法化を実現することを目的とする。 【解決手段】 検出電極４を介して背中合わせに接合さ
れ、一方の振動腕２ａ，３ａに駆動電極５，６，１０，
１１が設けられ、他方の振動腕２ｂ，３ｂにモニタ電極
８，１２が設けられた圧電体よりなる音叉振動体Ｉと、
この音叉振動体Ｉの音叉基部における音叉振動の幅方向
または厚み方向のいずれか一方の不動面に対して設けた
支持部材９とを有する角速度センサであって、前記音叉
振動体Ｉの中央の対称面に対して対称に配置された１対
の振動腕２ｃ，３ｃ，２ｄ，３ｄを有し、上記音叉振動
体Ｉに与えられるコリオリ力によるトーション振動を相
殺するキャンセル振動体IIを備えた。
いる角速度センサにおいて、小型化、低価格化、高性能
化、一括工法化を実現することを目的とする。 【解決手段】 検出電極４を介して背中合わせに接合さ
れ、一方の振動腕２ａ，３ａに駆動電極５，６，１０，
１１が設けられ、他方の振動腕２ｂ，３ｂにモニタ電極
８，１２が設けられた圧電体よりなる音叉振動体Ｉと、
この音叉振動体Ｉの音叉基部における音叉振動の幅方向
または厚み方向のいずれか一方の不動面に対して設けた
支持部材９とを有する角速度センサであって、前記音叉
振動体Ｉの中央の対称面に対して対称に配置された１対
の振動腕２ｃ，３ｃ，２ｄ，３ｄを有し、上記音叉振動
体Ｉに与えられるコリオリ力によるトーション振動を相
殺するキャンセル振動体IIを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカーナビゲーション
や車姿勢制御用などに用いられる角速度センサに関する
ものである。
や車姿勢制御用などに用いられる角速度センサに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】角速度センサとして振動型で音叉形状の
ものは、音叉振動体を電気的に駆動させ、これを駆動振
動とし、音叉中心軸方向の角速度入力時に駆動振動によ
る速度を持つ音叉振動腕各部に働くコリオリ力による検
出振動を利用している。この検出振動は音叉の厚み方向
の振動で、２本の音叉振動腕が音叉中心軸に対して互い
に偶力として働く。この種の従来型の音叉形状をした角
速度センサは、音叉振動体の支持として駆動振動の不動
点支持を利用するのが主流であった。すなわち、音叉振
動は左右の振動腕が対称に運動するので、音叉基部にお
いては音叉振動の幅、厚み方向の不動点として音叉対称
面上に不動面があり、この不動面上に支持用のピン、板
などを形成又は接続するのが常であった。これは駆動振
動の不動点を支持することにより、支持部に接続される
支持外装部への振動の漏洩結合を防ぐためであり、この
ことにより駆動振動のエネルギー効率を高めて感度向上
を図り、漏洩結合の温度変化に起因するオフセットの温
度変化を抑制するものである。
ものは、音叉振動体を電気的に駆動させ、これを駆動振
動とし、音叉中心軸方向の角速度入力時に駆動振動によ
る速度を持つ音叉振動腕各部に働くコリオリ力による検
出振動を利用している。この検出振動は音叉の厚み方向
の振動で、２本の音叉振動腕が音叉中心軸に対して互い
に偶力として働く。この種の従来型の音叉形状をした角
速度センサは、音叉振動体の支持として駆動振動の不動
点支持を利用するのが主流であった。すなわち、音叉振
動は左右の振動腕が対称に運動するので、音叉基部にお
いては音叉振動の幅、厚み方向の不動点として音叉対称
面上に不動面があり、この不動面上に支持用のピン、板
などを形成又は接続するのが常であった。これは駆動振
動の不動点を支持することにより、支持部に接続される
支持外装部への振動の漏洩結合を防ぐためであり、この
ことにより駆動振動のエネルギー効率を高めて感度向上
を図り、漏洩結合の温度変化に起因するオフセットの温
度変化を抑制するものである。
【０００３】一方、コリオリ力は偶力なので回転トルク
を生じ、音叉振動腕だけでなく支持部や支持外装部を含
む全体に作用する。コリオリ力による支持部や支持外装
部のトーション振動の振幅を決定するのはコリオリ力に
対するこの回転振動のトーションアドミタンスであり、
これは支持部の形状によるトーション弾性、及び支持
部、支持外装部の質量によるトーション慣性の２つによ
って決定される。
を生じ、音叉振動腕だけでなく支持部や支持外装部を含
む全体に作用する。コリオリ力による支持部や支持外装
部のトーション振動の振幅を決定するのはコリオリ力に
対するこの回転振動のトーションアドミタンスであり、
これは支持部の形状によるトーション弾性、及び支持
部、支持外装部の質量によるトーション慣性の２つによ
って決定される。
【０００４】上記従来の角速度センサは支持部が音叉対
称面に集中しており、このトーション弾性が小さい。従
って、コリオリ力に対してトーション振動の振幅が大き
くなる傾向があった。このトーション振動は角速度セン
サとしては不要な振動であり、オフセット増大や感度低
下の原因となる。そこで従来の音叉型角速度センサは、
特別に検出振動を行う部分を振動腕に設け、その厚みを
小さくして、トーション振動に対して検出振動の振幅を
相対的に増大するような措置をとっていた。
称面に集中しており、このトーション弾性が小さい。従
って、コリオリ力に対してトーション振動の振幅が大き
くなる傾向があった。このトーション振動は角速度セン
サとしては不要な振動であり、オフセット増大や感度低
下の原因となる。そこで従来の音叉型角速度センサは、
特別に検出振動を行う部分を振動腕に設け、その厚みを
小さくして、トーション振動に対して検出振動の振幅を
相対的に増大するような措置をとっていた。
【０００５】図５にこの種の従来型の角速度センサの構
成を示す。図５において１６は金属よりなる音叉振動
体、１７，１８は音叉の振動腕、１９，２０は振動腕の
上部に設けた検出振動部、９は音叉基部に接続して音叉
を与える支持部、２１は支持部に接続される支持外装部
である。なお、２２，２３，２４，２５は音叉振動に駆
動力を与えたり、検出振動を検出するための圧電体であ
る。上記のように、支持部は基部の音叉中心軸上に接続
された支持ピンにより構成され、検出振動部は音叉腕上
に独立して設けられ、検出振動方向の厚みを薄くしてあ
る。
成を示す。図５において１６は金属よりなる音叉振動
体、１７，１８は音叉の振動腕、１９，２０は振動腕の
上部に設けた検出振動部、９は音叉基部に接続して音叉
を与える支持部、２１は支持部に接続される支持外装部
である。なお、２２，２３，２４，２５は音叉振動に駆
動力を与えたり、検出振動を検出するための圧電体であ
る。上記のように、支持部は基部の音叉中心軸上に接続
された支持ピンにより構成され、検出振動部は音叉腕上
に独立して設けられ、検出振動方向の厚みを薄くしてあ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、電子デバイスは
小型化、低価格化してきており、角速度センサにおいて
もマイクロ化、単純構造化する必要がある。そのため
に、材料としては駆動検出手段と音叉振動体を圧電体や
水晶のような同一材料で構成し、工法もマルチブレード
切削研磨やエッチング等の一括工法を採用する必要があ
る。しかし、上記従来の角速度センサでは、バイアス駆
動振動への駆動効率を上げ、角速度検出部の音叉腕の厚
み弾性を柔らかくするために、音叉腕上部に検出振動部
を設け、検出振動の感度を向上するために振動厚みを薄
く設計しなければならない。これは音叉腕の構造を複雑
にすることになり、小型化、低価格化、一括工法化の大
きな障害となっている。
小型化、低価格化してきており、角速度センサにおいて
もマイクロ化、単純構造化する必要がある。そのため
に、材料としては駆動検出手段と音叉振動体を圧電体や
水晶のような同一材料で構成し、工法もマルチブレード
切削研磨やエッチング等の一括工法を採用する必要があ
る。しかし、上記従来の角速度センサでは、バイアス駆
動振動への駆動効率を上げ、角速度検出部の音叉腕の厚
み弾性を柔らかくするために、音叉腕上部に検出振動部
を設け、検出振動の感度を向上するために振動厚みを薄
く設計しなければならない。これは音叉腕の構造を複雑
にすることになり、小型化、低価格化、一括工法化の大
きな障害となっている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の角速度センサ
は、検出電極を介して背中合わせに接合され、一方の振
動腕に駆動電極が設けられ、他方の振動腕にモニタ電極
が設けられた圧電体よりなる音叉振動体と、この音叉振
動体の音叉基部における音叉振動の幅方向または厚み方
向のいずれか一方の不動面に対して設けた支持部材とを
有する角速度センサであって、前記音叉振動体の中央の
対称面に対して対称に配置された１対の振動腕を有し、
上記音叉振動体に与えられるコリオリ力によるトーショ
ン振動を相殺するキャンセル振動体を備えたものであ
る。
は、検出電極を介して背中合わせに接合され、一方の振
動腕に駆動電極が設けられ、他方の振動腕にモニタ電極
が設けられた圧電体よりなる音叉振動体と、この音叉振
動体の音叉基部における音叉振動の幅方向または厚み方
向のいずれか一方の不動面に対して設けた支持部材とを
有する角速度センサであって、前記音叉振動体の中央の
対称面に対して対称に配置された１対の振動腕を有し、
上記音叉振動体に与えられるコリオリ力によるトーショ
ン振動を相殺するキャンセル振動体を備えたものであ
る。
【０００８】この本発明によれば、キャンセル振動体の
２本の振動腕を音叉振動体の２本の振動腕の音叉振動と
は逆相に音叉共振させることによりコリオリ力によるト
ーション振動をキャンセルすることができ、感度を向上
させることができる。また、音叉振動腕の構造が単純で
あるため、角速度センサの小型化及び低価格化を実現す
ることができる。
２本の振動腕を音叉振動体の２本の振動腕の音叉振動と
は逆相に音叉共振させることによりコリオリ力によるト
ーション振動をキャンセルすることができ、感度を向上
させることができる。また、音叉振動腕の構造が単純で
あるため、角速度センサの小型化及び低価格化を実現す
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、検出電極を介して背中合わせに接合され、一方の振
動腕に駆動電極が設けられ、他方の振動腕にモニタ電極
が設けられた圧電体よりなる音叉振動体と、この音叉振
動体の音叉基部における音叉振動の幅方向または厚み方
向のいずれか一方の不動面に対して設けた支持部材とを
有する角速度センサであって、前記音叉振動体の中央の
対称面に対して対称に配置された１対の振動腕を有し、
上記音叉振動体に与えられるコリオリ力によるトーショ
ン振動を相殺するキャンセル振動体を備えた角速度セン
サであり、キャンセル振動体の２本の振動腕を音叉振動
体の２本の振動腕の音叉振動とは逆相に音叉共振させる
ことによりコリオリ力によるトーション振動をキャンセ
ルすることができ、感度を向上させることができる。ま
た、駆動振動のエネルギー効率を高めて感度向上を図
り、漏洩結合の温度変化に起因するオフセットの温度変
化を抑制することができる。さらに、音叉振動腕の構造
が単純であるため、角速度センサの小型化及び低価格化
を実現することができる。
は、検出電極を介して背中合わせに接合され、一方の振
動腕に駆動電極が設けられ、他方の振動腕にモニタ電極
が設けられた圧電体よりなる音叉振動体と、この音叉振
動体の音叉基部における音叉振動の幅方向または厚み方
向のいずれか一方の不動面に対して設けた支持部材とを
有する角速度センサであって、前記音叉振動体の中央の
対称面に対して対称に配置された１対の振動腕を有し、
上記音叉振動体に与えられるコリオリ力によるトーショ
ン振動を相殺するキャンセル振動体を備えた角速度セン
サであり、キャンセル振動体の２本の振動腕を音叉振動
体の２本の振動腕の音叉振動とは逆相に音叉共振させる
ことによりコリオリ力によるトーション振動をキャンセ
ルすることができ、感度を向上させることができる。ま
た、駆動振動のエネルギー効率を高めて感度向上を図
り、漏洩結合の温度変化に起因するオフセットの温度変
化を抑制することができる。さらに、音叉振動腕の構造
が単純であるため、角速度センサの小型化及び低価格化
を実現することができる。
【００１０】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の角速度センサにおいてキャンセル振動体は圧電
体より構成され、音叉振動体と一体に形成したもので、
同一材料で構成されるため、低価格化を実現することが
できる。
１記載の角速度センサにおいてキャンセル振動体は圧電
体より構成され、音叉振動体と一体に形成したもので、
同一材料で構成されるため、低価格化を実現することが
できる。
【００１１】本発明の請求項３に記載の発明は、キャン
セル振動体は音叉振動体のいずれの不動面にも直交関係
にある音叉振動体の中央の対称面に対して対称に配置さ
れ、上記１対の振動腕のそれぞれが、上記音叉振動体の
各振動腕に連続して設けられたもので、加工が容易で、
小型化を実現することができる。
セル振動体は音叉振動体のいずれの不動面にも直交関係
にある音叉振動体の中央の対称面に対して対称に配置さ
れ、上記１対の振動腕のそれぞれが、上記音叉振動体の
各振動腕に連続して設けられたもので、加工が容易で、
小型化を実現することができる。
【００１２】本発明の請求項４に記載の発明は、キャン
セル振動体は音叉振動体の幅方向の不動面に一致した音
叉振動体の中央の対称面に対して対称に配置され、上記
１対の振動腕のそれぞれが上記音叉振動体の各振動腕の
側方にあって同一方向に配置されたもので、加工が容易
で、小型化を実現することができる。
セル振動体は音叉振動体の幅方向の不動面に一致した音
叉振動体の中央の対称面に対して対称に配置され、上記
１対の振動腕のそれぞれが上記音叉振動体の各振動腕の
側方にあって同一方向に配置されたもので、加工が容易
で、小型化を実現することができる。
【００１３】本発明の請求項５に記載の発明は、キャン
セル振動体の１対の振動腕のそれぞれは、上記音叉振動
体の各振動腕と同一方向に配置したもので、小型化を実
現することができる。
セル振動体の１対の振動腕のそれぞれは、上記音叉振動
体の各振動腕と同一方向に配置したもので、小型化を実
現することができる。
【００１４】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１において１は一体成形されたＨ型
の圧電体で、音叉振動体Ｉ及びキャンセル振動体IIより
構成されており、この圧電体１は、前記音叉振動体の音
叉基部における音叉振動の幅方向の不動面にて支持部材
９と接続されている。前記圧電体１は、図１に示すよう
にＨ型の第１、第２の圧電体２，３を同じくＨ型をした
Ａｇ−Ｐｄ系の検出電極４を介して重合させ、一体焼成
することにより形成されたものである。また、前記第
１、第２の圧電体２，３のそれぞれ一方の振動腕２ａ，
２ｂ，３ａ，３ｂの検出電極４とは反対の面、つまり外
部に表出している面には縦長形状のＡｇ−Ｐｄ系の電極
５，６，７，８，１０，１１，１２，１３を印刷し、焼
き付けにより設けている。これらの電極の内、５，６，
１０，１１が駆動電極、７，８，１２，１３がモニタ電
極となっている。すなわち図２に示すように振動腕２
ａ，３ａの重合体において、検出電極４を介して対角線
上にある駆動電極５，１１には第１の駆動電源１４が接
続され、またそれにクロスする対角線上の駆動電極６，
１０には第２の駆動電源１５が接続されている。これら
の第１、第２の駆動電源１４，１５はそれぞれ駆動電極
５，１１及び６，１０に音叉共振させるための交流信号
を供給するのであるが、これらの第１、第２の駆動電源
１４，１５から供給される信号は逆相状態になってい
る。また、モニタ側となる振動腕２ｂ，３ｂにおいて
は、対角線上のモニタ電極７，１３が共に接地端子に接
続され、それにクロスする対角線上のモニタ電極８，１
２はモニタ検出端子に接続されている。また、振動腕２
ａ，３ａはその厚み方向に対して同方向に電界強度３ｋ
Ｖ／ｍｍで分極し、また、振動腕２ｂ，３ｂもそれとは
反対方向ではあるが厚み方向と同方向に電界強度３ｋＶ
／ｍｍで分極する。
から図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１において１は一体成形されたＨ型
の圧電体で、音叉振動体Ｉ及びキャンセル振動体IIより
構成されており、この圧電体１は、前記音叉振動体の音
叉基部における音叉振動の幅方向の不動面にて支持部材
９と接続されている。前記圧電体１は、図１に示すよう
にＨ型の第１、第２の圧電体２，３を同じくＨ型をした
Ａｇ−Ｐｄ系の検出電極４を介して重合させ、一体焼成
することにより形成されたものである。また、前記第
１、第２の圧電体２，３のそれぞれ一方の振動腕２ａ，
２ｂ，３ａ，３ｂの検出電極４とは反対の面、つまり外
部に表出している面には縦長形状のＡｇ−Ｐｄ系の電極
５，６，７，８，１０，１１，１２，１３を印刷し、焼
き付けにより設けている。これらの電極の内、５，６，
１０，１１が駆動電極、７，８，１２，１３がモニタ電
極となっている。すなわち図２に示すように振動腕２
ａ，３ａの重合体において、検出電極４を介して対角線
上にある駆動電極５，１１には第１の駆動電源１４が接
続され、またそれにクロスする対角線上の駆動電極６，
１０には第２の駆動電源１５が接続されている。これら
の第１、第２の駆動電源１４，１５はそれぞれ駆動電極
５，１１及び６，１０に音叉共振させるための交流信号
を供給するのであるが、これらの第１、第２の駆動電源
１４，１５から供給される信号は逆相状態になってい
る。また、モニタ側となる振動腕２ｂ，３ｂにおいて
は、対角線上のモニタ電極７，１３が共に接地端子に接
続され、それにクロスする対角線上のモニタ電極８，１
２はモニタ検出端子に接続されている。また、振動腕２
ａ，３ａはその厚み方向に対して同方向に電界強度３ｋ
Ｖ／ｍｍで分極し、また、振動腕２ｂ，３ｂもそれとは
反対方向ではあるが厚み方向と同方向に電界強度３ｋＶ
／ｍｍで分極する。
【００１５】前記第１、第２の駆動電源１４，１５から
前記駆動電極５，６，１０，１１に信号が供給される
と、振動腕２ａ，３ａは図２における横方向に振動する
ことになり、同時に振動腕２ｂ，３ｂも共振して横方向
に振動することになる。また、これと同時に振動腕２
ｃ，３ｃ及び２ｄ，３ｄも共振して横方向に振動し始め
るが、前記振動腕２ａ，３ａ及び２ｂ，３ｂとは位相が
ほぼ１８０°異なった振動となる。この様な内外方向へ
の振動を繰り返している状況において、角速度が加えら
れると、コリオリ力が加わり振動腕２ａ，３ａ，２ｂ，
３ｂと振動腕２ｃ，３ｃ，２ｄ，３ｄは互いに逆方向に
たわみ、振動腕２ａ，３ａ，２ｂ，３ｂによるたわみ量
が角速度信号として検出電極４を介して取り出されるこ
とになる。
前記駆動電極５，６，１０，１１に信号が供給される
と、振動腕２ａ，３ａは図２における横方向に振動する
ことになり、同時に振動腕２ｂ，３ｂも共振して横方向
に振動することになる。また、これと同時に振動腕２
ｃ，３ｃ及び２ｄ，３ｄも共振して横方向に振動し始め
るが、前記振動腕２ａ，３ａ及び２ｂ，３ｂとは位相が
ほぼ１８０°異なった振動となる。この様な内外方向へ
の振動を繰り返している状況において、角速度が加えら
れると、コリオリ力が加わり振動腕２ａ，３ａ，２ｂ，
３ｂと振動腕２ｃ，３ｃ，２ｄ，３ｄは互いに逆方向に
たわみ、振動腕２ａ，３ａ，２ｂ，３ｂによるたわみ量
が角速度信号として検出電極４を介して取り出されるこ
とになる。
【００１６】以上のように本実施形態の角速度センサ
は、圧電体により一体成形され、振動腕の構造も単純で
あるため、小型化及び低価格化を実現することができ
る。また、音叉振動体Ｉの振動腕２ａ，２ｂ，３ａ，３
ｂをキャンセル振動体の振動腕２ｃ，３ｃ，２ｄ，３ｄ
の音叉振動とは逆相に音叉共振させることにより、コリ
オリ力によるトーション振動をキャンセルすることがで
き、感度を向上させることができる。
は、圧電体により一体成形され、振動腕の構造も単純で
あるため、小型化及び低価格化を実現することができ
る。また、音叉振動体Ｉの振動腕２ａ，２ｂ，３ａ，３
ｂをキャンセル振動体の振動腕２ｃ，３ｃ，２ｄ，３ｄ
の音叉振動とは逆相に音叉共振させることにより、コリ
オリ力によるトーション振動をキャンセルすることがで
き、感度を向上させることができる。
【００１７】（実施の形態２）図３において１は一体成
形された４脚音叉型の圧電体で、音叉振動体Ｉ及びキャ
ンセル振動体IIより構成されており、この圧電体１は前
記音叉振動体の音叉基部における音叉振動の幅方向の不
動面にて支持部材９と接続されている。図３における圧
電体１は図１における圧電体１とキャンセル振動体IIの
２本の振動腕２ｃ，３ｃ，２ｄ，３ｄの配置が異なるだ
けで基本的には同じ構造であるので、同一構成部分には
同一番号を付して詳細な説明を省略する。
形された４脚音叉型の圧電体で、音叉振動体Ｉ及びキャ
ンセル振動体IIより構成されており、この圧電体１は前
記音叉振動体の音叉基部における音叉振動の幅方向の不
動面にて支持部材９と接続されている。図３における圧
電体１は図１における圧電体１とキャンセル振動体IIの
２本の振動腕２ｃ，３ｃ，２ｄ，３ｄの配置が異なるだ
けで基本的には同じ構造であるので、同一構成部分には
同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【００１８】動作についても基本的には実施の形態１に
おけるものと同一であるため、詳細な説明は省略する。
おけるものと同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００１９】以上のように本発明の角速度センサは、実
施の形態１で述べたように低価格化、感度向上、オフセ
ットの安定といった効果を実現することができる。
施の形態１で述べたように低価格化、感度向上、オフセ
ットの安定といった効果を実現することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明の角速度センサは、
検出電極を介して背中合わせに接合され、一方の振動腕
に駆動電極が設けられ、他方の振動腕にモニタ電極が設
けられた圧電体よりなる音叉振動体と、この音叉振動体
の音叉基部における音叉振動の幅方向または厚み方向の
いずれか一方の不動面に対して設けた支持部材とを有す
る角速度センサであって、前記音叉振動体の中央の対称
面に対して対称に配置された１対の振動腕を有し、上記
音叉振動体に与えられるコリオリ力によるトーション振
動を相殺するキャンセル振動体を備えたもので、前記キ
ャンセル振動体の振動腕を前記音叉振動体の振動腕の音
叉振動とは逆相に音叉共振させることによりコリオリ力
によるトーション振動をキャンセルすることができ、感
度を向上させることができる。さらに、同一材料で構成
されているため、加工が容易で、センサの小型化、低価
格化を実現することができる。
検出電極を介して背中合わせに接合され、一方の振動腕
に駆動電極が設けられ、他方の振動腕にモニタ電極が設
けられた圧電体よりなる音叉振動体と、この音叉振動体
の音叉基部における音叉振動の幅方向または厚み方向の
いずれか一方の不動面に対して設けた支持部材とを有す
る角速度センサであって、前記音叉振動体の中央の対称
面に対して対称に配置された１対の振動腕を有し、上記
音叉振動体に与えられるコリオリ力によるトーション振
動を相殺するキャンセル振動体を備えたもので、前記キ
ャンセル振動体の振動腕を前記音叉振動体の振動腕の音
叉振動とは逆相に音叉共振させることによりコリオリ力
によるトーション振動をキャンセルすることができ、感
度を向上させることができる。さらに、同一材料で構成
されているため、加工が容易で、センサの小型化、低価
格化を実現することができる。
【００２１】さらに、前記音叉振動体の音叉基部におけ
る音叉振動の幅方向または厚み方向のいずれか一方の不
動面にて支持部材と接続されているため、駆動振動のエ
ネルギー効率を高めて感度向上を図り、漏洩結合の温度
変化に起因するオフセットの温度変化を抑制することが
できる。
る音叉振動の幅方向または厚み方向のいずれか一方の不
動面にて支持部材と接続されているため、駆動振動のエ
ネルギー効率を高めて感度向上を図り、漏洩結合の温度
変化に起因するオフセットの温度変化を抑制することが
できる。
【図１】本発明の角速度センサの第１の実施形態を示す
斜視図
斜視図
【図２】同センサの要部を示す模式図
【図３】本発明の角速度センサの他の実施形態を示す斜
視図
視図
【図４】同センサの要部を示す模式図
【図５】（ａ）従来の角速度センサを示す正面図 （ｂ）同センサの斜視図
Ｉ 音叉振動体 II キャンセル振動体 １ 圧電体 ２ａ 振動腕 ２ｂ 振動腕 ２ｃ 振動腕 ２ｄ 振動腕 ３ａ 振動腕 ３ｂ 振動腕 ３ｃ 振動腕 ３ｄ 振動腕 ４ 検出電極 ５ 駆動電極 ６ 駆動電極 ７ モニタ電極 ８ モニタ電極 ９ 支持部材 １０ 駆動電極 １１ 駆動電極 １２ モニタ電極 １３ モニタ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千田 博史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 寺田 二郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村上 昌良 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 検出電極を介して背中合わせに接合さ
れ、一方の振動腕に駆動電極が設けられ、他方の振動腕
にモニタ電極が設けられた圧電体よりなる音叉振動体
と、この音叉振動体の音叉基部における音叉振動の幅方
向または厚み方向のいずれか一方の不動面に対して設け
た支持部材とを有する角速度センサであって、前記音叉
振動体の中央の対称面に対して対称に配置された１対の
振動腕を有し、上記音叉振動体に与えられるコリオリ力
によるトーション振動を相殺するキャンセル振動体を備
えた角速度センサ。 - 【請求項２】 キャンセル振動体は圧電体より構成さ
れ、音叉振動体と一体に形成した請求項１記載の角速度
センサ。 - 【請求項３】 キャンセル振動体は音叉振動体のいずれ
の不動面にも直交関係にある音叉振動体の中央の対称面
に対して対称に配置され、上記１対の振動腕のそれぞれ
が、上記音叉振動体の各振動腕に連続して設けられた請
求項１記載の角速度センサ。 - 【請求項４】 キャンセル振動体は音叉振動体の幅方向
の不動面に一致した音叉振動体の中央の対称面に対して
対称に配置され、上記１対の振動腕のそれぞれが、上記
音叉振動体の各振動腕の側方にあって同一方向に配置さ
れた請求項１記載の角速度センサ。 - 【請求項５】 キャンセル振動体の１対の振動腕のそれ
ぞれは、上記音叉振動体の各振動腕と同一方向に配置し
た請求項４記載の角速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082317A JPH09273933A (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 角速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082317A JPH09273933A (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 角速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09273933A true JPH09273933A (ja) | 1997-10-21 |
Family
ID=13771198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8082317A Pending JPH09273933A (ja) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 角速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09273933A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001036910A1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Angular speed sensor |
| WO2001044755A1 (fr) * | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Capteur de vitesse angulaire |
| JP2001208546A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
| JP2005249646A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ用音叉型振動子、この振動子を用いた角速度センサ及びこの角速度センサを用いた自動車 |
| JP2006308359A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Kyocera Kinseki Corp | 慣性センサ素子及び慣性センサ素子の製造方法 |
-
1996
- 1996-04-04 JP JP8082317A patent/JPH09273933A/ja active Pending
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