JPH1114371A - Vibration gyroscope - Google Patents
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- JPH1114371A JPH1114371A JP9171634A JP17163497A JPH1114371A JP H1114371 A JPH1114371 A JP H1114371A JP 9171634 A JP9171634 A JP 9171634A JP 17163497 A JP17163497 A JP 17163497A JP H1114371 A JPH1114371 A JP H1114371A
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- vibration
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動手段を有する
駆動アームと、検出手段を有する検出アームと、これら
の駆動アームと検出アームとを接続する基部とから構成
される音叉型振動子を用いた振動型ジャイロスコープに
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tuning fork vibrator comprising a driving arm having driving means, a detecting arm having detecting means, and a base connecting these driving arms and the detecting arm. Related to a vibrating gyroscope.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、駆動アームと検出アームとを
基部で一体に接続し、駆動アームと検出アームとがそれ
ぞれ対称の位置となるように配置された音叉型振動子か
らなる振動型ジャイロスコープは、種々の構成のものが
知られている。例えば、特開平８−２７８１４２号公報
において、駆動アームと検出アームとを構成する４本の
アームからなる角速度センサが開示されている。図１０
はそのような角速度センサの一例の構成を示す図であ
る。図１０に示す例において、角速度センサ５１は、４
本のアーム５２〜５５と、これら４本のアーム５２〜５
５を接続する基部５６とからなる音叉型振動子から構成
されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a vibrating gyroscope comprising a tuning fork vibrator in which a drive arm and a detection arm are integrally connected at a base and the drive arm and the detection arm are arranged at symmetrical positions. Are known in various configurations. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-278142 discloses an angular velocity sensor including four arms constituting a drive arm and a detection arm. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an example of such an angular velocity sensor. In the example shown in FIG.
Arm 52-55, these four arms 52-5
And a base 56 connecting the base 5 to the tuning fork type vibrator.
【０００３】上述した構成の角速度センサ５１におい
て、両端の２本のアーム５２、５５を、これらのアーム
５２、５５に設けた図示しない駆動手段により、ＸＹ面
内で互いに逆相の振動をさせる。そして、中央の２本の
アーム５３、５４をＸＹ面内で互いに逆相に共振させ
る。この状態で、角速度センサ５１の対称軸を中心に回
転角速度ωが作用すると、アーム５３、５４にコリオリ
の力ｆが作用する。アーム５３、５４が振動しているこ
とから、アーム５３、５４はＹＺ面内で互いに逆相の振
動が誘起される。この振動をアーム５３、５４に設けた
検出手段により検出して、回転角速度を測定している。
また、他の例として、両端のアーム５２、５５と中央の
アーム５３、５４とがＸＹ面内において共振しないよう
構成し、中央のアーム５３、５４がＸＹ面内に振動しな
い例も開示されている。この場合は、コリオリの力によ
り発生するアーム５２、５５にＹＺ面内の振動を、アー
ム５３、５４に誘起させ、上述した例と同様に回転角速
度を検出することができる。In the angular velocity sensor 51 having the above-described structure, two arms 52 and 55 at both ends are vibrated in opposite phases in the XY plane by driving means (not shown) provided on these arms 52 and 55. Then, the two central arms 53 and 54 resonate in opposite phases in the XY plane. In this state, when the rotational angular velocity ω acts about the axis of symmetry of the angular velocity sensor 51, Coriolis force f acts on the arms 53 and 54. Since the arms 53 and 54 are vibrating, the arms 53 and 54 are induced to have opposite phases of vibration in the YZ plane. This vibration is detected by detecting means provided on the arms 53 and 54, and the rotational angular velocity is measured.
As another example, an example is disclosed in which the arms 52 and 55 at both ends and the central arms 53 and 54 do not resonate in the XY plane, and the central arms 53 and 54 do not vibrate in the XY plane. I have. In this case, vibration in the YZ plane is induced in the arms 52 and 55 generated by the Coriolis force in the arms 53 and 54, and the rotational angular velocity can be detected in the same manner as in the above-described example.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した構成の従来の
角速度センサ５１では、検出用アーム５３、５４は駆動
用アーム５２、５５と共振して常にＸＹ面内で振動す
る。検出用アーム５３、５４と駆動用アーム５２、５５
とをＸＹ面内で共振しない形状とした場合でも、完全に
検出用アーム５３、５４のＸＹ面内での振動を抑制する
ことができない。そのため、検出用アーム５３、５４に
おいて、コリオリの力に基づくＹＺ面内での振動に基づ
くひずみを、検出用アーム５３、５４に設けた検出手段
で測定する際、上記ＹＸ面内での振動により検出誤差を
無くすことができず、回転角速度を高精度で検出するこ
とができない問題があった。In the conventional angular velocity sensor 51 having the above-described structure, the detecting arms 53 and 54 resonate with the driving arms 52 and 55 and always vibrate in the XY plane. Detection arms 53 and 54 and drive arms 52 and 55
However, even in the case where are not resonated in the XY plane, the vibrations of the detection arms 53 and 54 in the XY plane cannot be completely suppressed. Therefore, in the detection arms 53 and 54, when measuring the strain based on the vibration in the YZ plane based on the Coriolis force with the detection means provided in the detection arms 53 and 54, the vibration in the YX plane is used. There was a problem that the detection error could not be eliminated and the rotational angular velocity could not be detected with high accuracy.
【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
回転角速度を高精度で検出することができる振動型ジャ
イロスコープを提供しようとするものである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,
An object of the present invention is to provide a vibratory gyroscope capable of detecting a rotational angular velocity with high accuracy.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の振動型ジャイロ
スコープは、駆動手段を有する駆動アームと、検出手段
を有する検出アームと、これらの駆動アームと検出アー
ムとを接続する基部とから構成される音叉型振動子を用
いた振動型ジャイロスコープにおいて、前記検出アーム
の形状を、駆動振動面内においては、幅方向の形状を駆
動アームの幅方向の形状と異なる形状に構成するととも
に、検出振動面内においては、幅方向の形状を駆動アー
ムの幅方向の形状と同一の形状に構成して、検出アーム
に、駆動振動は伝達せず、この駆動振動に垂直の検出振
動のみ伝達する形状とすることを特徴とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION A vibration gyroscope according to the present invention comprises a driving arm having driving means, a detecting arm having detecting means, and a base connecting these driving arms and the detecting arm. In a vibratory gyroscope using a tuning fork vibrator, the shape of the detection arm is configured such that the shape in the width direction is different from the shape in the width direction of the drive arm in the drive vibration plane, and In the plane, the shape in the width direction is configured to be the same as the shape in the width direction of the drive arm, and the detection arm does not transmit the drive vibration, but transmits only the detection vibration perpendicular to the drive vibration. It is characterized by doing.
【０００７】本発明では、検出アームの形状を、駆動振
動面内においては、幅方向の形状を駆動アームの幅方向
の形状より細くあるいは太くして異なる形状に構成する
とともに、検出振動面内においては、幅方向の形状を駆
動アームの幅方向の形状と同一の形状に構成すること
で、検出アームに、駆動振動は伝達せず、この駆動振動
に垂直の検出振動のみ伝達するよう構成している。その
ため、検出アームにおける検出手段による回転角速度の
検出において、駆動振動の悪影響を受けることなく、コ
リオリの力に起因する検出振動のみを回転角速度の検出
に利用できる構成とし、検出手段に現れる駆動振動に起
因するノイズを大きく低減することができ、高精度の回
転角速度の検出を可能としている。According to the present invention, the shape of the detection arm in the driving vibration plane is made different from the width in the width direction of the driving arm by making the shape in the width direction thinner or wider than the shape in the driving vibration plane. Is configured so that the shape in the width direction is the same as the shape in the width direction of the drive arm, so that no drive vibration is transmitted to the detection arm, and only the detection vibration perpendicular to this drive vibration is transmitted. I have. Therefore, in the detection of the rotational angular velocity by the detection means in the detection arm, only the detection vibration caused by the Coriolis force can be used for the detection of the rotational angular velocity without being adversely affected by the drive vibration. The resulting noise can be greatly reduced, and the rotation angular velocity can be detected with high accuracy.
【０００８】また、好ましい態様として、駆動アームと
検出アームとの間に中間アームを設け、この中間アーム
に駆動アームの駆動振動を伝達し、中間アームに駆動振
動を与えた状態で音叉型振動子に作用するコリオリの力
を中間アームに作用させることにより、駆動振動と垂直
の検出振動を中間アームに発生させ、検出アームに中間
アームに発生した検出振動を伝達させるよう構成した場
合は、この中間アーム自体にも、駆動振動は伝達せず、
この駆動振動に垂直の検出振動のみを伝達するという駆
動振動吸収作用が働く。また、中間アームが存在するこ
とで、駆動手段と検出手段とを離して構成することがで
き、検出手段で検出した検出信号に対する駆動手段の影
響を少なくすることができる。その結果、より高精度の
回転角速度の検出を行うことができる。In a preferred embodiment, an intermediate arm is provided between the drive arm and the detection arm, and drive vibration of the drive arm is transmitted to the intermediate arm so that the drive vibration is applied to the intermediate arm. When Coriolis force acting on the intermediate arm is applied to the intermediate arm, a detection vibration perpendicular to the drive vibration is generated in the intermediate arm, and the detection vibration generated in the intermediate arm is transmitted to the detection arm. The drive vibration is not transmitted to the arm itself,
The driving vibration absorbing action of transmitting only the detection vibration perpendicular to the driving vibration acts. In addition, the presence of the intermediate arm allows the drive unit and the detection unit to be separated from each other, thereby reducing the influence of the drive unit on the detection signal detected by the detection unit. As a result, it is possible to detect the rotational angular velocity with higher accuracy.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】図１は本発明の振動型ジャイロス
コープの一例の構成を示す図である。図１に示す例にお
いて、振動型ジャイロスコープを構成する音叉型振動子
１は、３本の互いにほぼ平行に配置されたアーム２〜４
と、これら３本のアーム２〜４を接続する基部５とから
構成される。３本のアーム２〜４のうち、両端のアーム
２、４は検出アームを構成し、中央のアーム３は駆動ア
ームを構成する。なお、音叉型振動子１の材質として
は、従来から知られているエリンバ合金等の恒弾性合
金、あるいは圧電セラミックス、水晶、ＬｉＴａＯ3 単
結晶、ＬｉＮｂＯ3 単結晶などの圧電材料を用いること
ができるが、その中でもＬｉＴａＯ3 単結晶、ＬｉＮｂ
Ｏ3 単結晶などの単結晶を用いると本発明の効果が大き
い。図１に示す例では、音叉型振動子１としてＬｉＴａ
Ｏ3 単結晶を使用した例を示している。そして、駆動ア
ーム３に駆動手段としての駆動電極１１−１〜１１−４
を設けるとともに、検出アーム２、４のそれぞれに検出
手段としての検出電極１２−１〜１２−４を設けてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of a vibratory gyroscope according to the present invention. In the example shown in FIG. 1, the tuning fork vibrator 1 constituting the vibrating gyroscope includes three arms 2 to 4 arranged substantially in parallel with each other.
And a base 5 connecting these three arms 2 to 4. Of the three arms 2 to 4, the arms 2 and 4 at both ends constitute a detection arm, and the central arm 3 constitutes a drive arm. In addition, as a material of the tuning fork type vibrator 1, a conventionally known constant elastic alloy such as an elinvar alloy or a piezoelectric material such as piezoelectric ceramics, quartz, LiTaO 3 single crystal, and LiNbO 3 single crystal can be used. However, among them, LiTaO 3 single crystal, LiNb
When a single crystal such as an O 3 single crystal is used, the effect of the present invention is large. In the example shown in FIG. 1, LiTa is used as the tuning fork vibrator 1.
An example using an O 3 single crystal is shown. Then, drive electrodes 11-1 to 11-4 as drive means are provided on the drive arm 3.
And detection electrodes 12-1 to 12-4 as detection means are provided on the detection arms 2 and 4, respectively.
【００１０】上述した本発明の振動型ジャイロスコープ
に用いる音叉型振動子１において重要なのは、検出アー
ム２、４のそれぞれの形状を、駆動振動面内（ＸＺ面
内）においては、幅方向の形状を駆動アーム３の幅方向
の形状より細くして異なる形状に構成するとともに、検
出振動面内（ＹＺ面内）においては、幅方向の形状を駆
動アーム１の幅方向の形状と同一の形状に構成した点で
ある。この検出アーム２、４の形状により、検出アーム
２、４に、ＸＺ面内の駆動振動は伝達せず、この駆動振
動に垂直のＹＺ面内の検出振動のみ伝達することができ
る。What is important in the tuning fork vibrator 1 used in the vibrating gyroscope of the present invention described above is that each of the detection arms 2 and 4 has a shape in the width direction within the driving vibration plane (XZ plane). Is made thinner than the shape of the drive arm 3 in the width direction, so that the shape in the width direction is the same as the shape of the drive arm 1 in the width direction in the detection vibration plane (the YZ plane). This is the point of the configuration. Due to the shapes of the detection arms 2 and 4, the drive vibration in the XZ plane is not transmitted to the detection arms 2 and 4, but only the detection vibration in the YZ plane perpendicular to the drive vibration can be transmitted.
【００１１】上述した本発明の振動型ジャイロスコープ
の音叉型振動子１の動作は、以下の通りである。まず、
駆動アーム３を、駆動アーム３に設けた駆動電極１１−
１〜１１−４により、ＸＺ面内で振動させる。この時、
ＸＺ面内における駆動アーム３の形状と検出アーム２、
４の形状とは異なるため、駆動アーム３の駆動振動の検
出アーム２、４への伝達はほぼ完全に抑制することがで
き、そのため検出アーム２、４は共振しない。この駆動
振動モードの振動を図２（ａ）にも示す。この状態で、
音叉型振動子１にＺ軸を中心とする回転角速度ωが作用
すると、駆動アーム３にコリオリの力ｆが作用する。駆
動アーム３はＸＺ面内で振動していることから、駆動ア
ーム３にはＹＺ面内で振動が誘起される。この駆動アー
ム３のＹＺ面内の振動は、ＹＺ面内における駆動アーム
３の形状と検出アーム２、４の形状は同一であるため、
検出アーム２、４をＹＺ面内で共振させる。これによ
り、図２（ｂ）に示すような検出振動モードの振動が発
生する。この検出モードの振動を検出アーム２、４に各
別に設けた検出電極１２−１〜１２−４により電気信号
として検出して、回転角速度を測定している。なお、図
３に各電極の配線状態を示す。The operation of the tuning fork vibrator 1 of the vibrating gyroscope of the present invention described above is as follows. First,
The drive arm 3 is connected to a drive electrode 11-
Vibration is performed in the XZ plane by 1 to 11-4. At this time,
The shape of the drive arm 3 and the detection arm 2 in the XZ plane,
4, the transmission of the drive vibration of the drive arm 3 to the detection arms 2 and 4 can be almost completely suppressed, so that the detection arms 2 and 4 do not resonate. FIG. 2A also shows the vibration in the driving vibration mode. In this state,
When a rotational angular velocity ω about the Z axis acts on the tuning fork vibrator 1, a Coriolis force f acts on the drive arm 3. Since the drive arm 3 vibrates in the XZ plane, the drive arm 3 is induced to vibrate in the YZ plane. The vibration of the drive arm 3 in the YZ plane is the same because the shape of the drive arm 3 and the shapes of the detection arms 2 and 4 in the YZ plane are the same.
The detection arms 2 and 4 resonate in the YZ plane. Thereby, the vibration of the detection vibration mode as shown in FIG. 2B is generated. The vibrations in the detection mode are detected as electric signals by the detection electrodes 12-1 to 12-4 provided separately on the detection arms 2 and 4, and the rotational angular velocity is measured. FIG. 3 shows a wiring state of each electrode.
【００１２】上述した本発明の振動型ジャイロスコープ
では、検出アーム２、４における検出電極１２−１〜１
２−４による回転角速度の検出において、駆動振動の悪
影響を受けることなく、コリオリの力に起因する検出振
動のみを回転角速度の検出に利用できる構成とすること
ができる。そのため、検出電極１２−１〜１２−４側に
現れる駆動振動に起因するノイズを大きく低減すること
ができ、高精度の回転角速度の検出を可能とすることが
できる。In the vibration gyroscope of the present invention described above, the detection electrodes 12-1 to 12-1 of the detection arms 2 and 4 are provided.
In the detection of the rotational angular velocity by 2-4, it is possible to adopt a configuration in which only the detected vibration caused by the Coriolis force can be used for detecting the rotational angular velocity without being adversely affected by the drive vibration. Therefore, noise caused by driving vibrations appearing on the detection electrodes 12-1 to 12-4 can be significantly reduced, and highly accurate detection of the rotational angular velocity can be performed.
【００１３】図４は本発明の振動型ジャイロスコープに
用いる音叉型振動子の他の例の構成を示す図である。図
４に示す例において、図１に示す例と同一の部材には同
一の符号を付し、その説明を省略する。図４に示す例に
おいて、図１に示す例と異なる点は、駆動アーム３と検
出アーム２との間および駆動アーム３と検出アーム４と
の間のそれぞれに、駆動アーム３と同一形状の中間アー
ム２１、２２を、駆動アーム３および検出アーム２、４
と平行でかつ基部５と一体に設けた点である。そして、
本例では、中間アーム２１、２２に駆動アーム３の駆動
振動を共振させて伝達し、中間アーム２１、２２に駆動
振動を与えた状態で音叉型振動子１に作用するコリオリ
の力を中間アーム２１、２２に作用させることにより、
駆動振動と垂直の検出振動を中間アーム２１、２２に発
生させ、さらに検出アーム２、４に中間アーム２１、２
２に発生した検出振動を共振させて伝達する。この検出
振動を検出電極１２−１〜１２−４で検出して、回転角
速度を求めている。なお、図５（ａ）、（ｂ）に図４に
示す例の駆動振動モードおよび検出振動モードの例を示
し、図６に各電極の配線状態を示す。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of another example of the tuning fork vibrator used in the vibratory gyroscope of the present invention. In the example shown in FIG. 4, the same members as those in the example shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 4 is different from the example shown in FIG. 1 in that an intermediate portion having the same shape as the drive arm 3 is provided between the drive arm 3 and the detection arm 2 and between the drive arm 3 and the detection arm 4. Arms 21 and 22 are connected to drive arm 3 and detection arms 2 and 4
And is provided integrally with the base 5. And
In this example, the drive vibration of the drive arm 3 is resonated and transmitted to the intermediate arms 21 and 22, and the Coriolis force acting on the tuning fork vibrator 1 with the drive vibration applied to the intermediate arms 21 and 22 is applied to the intermediate arm 21. By acting on 21 and 22,
A detection vibration perpendicular to the driving vibration is generated in the intermediate arms 21 and 22, and the detection arms 2 and 4 are further applied to the intermediate arms 21 and 2.
2 and transmit the detected vibration generated in resonance. This detected vibration is detected by the detection electrodes 12-1 to 12-4, and the rotational angular velocity is obtained. 5A and 5B show an example of the driving vibration mode and the detection vibration mode of the example shown in FIG. 4, and FIG. 6 shows the wiring state of each electrode.
【００１４】図４に示す例では、中間アーム２１、２２
自体が、駆動振動は伝達せず、この駆動振動に垂直の検
出振動のみを伝達するという駆動振動の吸収作用を有す
る。また、中間アーム２１、２２が存在することで、駆
動電極１１−１〜１１−４と検出電極１２−１〜１２−
４とを離して構成することができ、検出電極１２−１〜
１２−４で検出した検出信号に対する駆動電極１１−１
〜１１−４の影響を少なくすることができる。その結
果、より高精度の回転角速度の検出を行うことができ
る。In the example shown in FIG. 4, the intermediate arms 21 and 22
The device itself has an effect of absorbing the drive vibration that does not transmit the drive vibration but transmits only the detection vibration perpendicular to the drive vibration. Further, the presence of the intermediate arms 21 and 22 allows the drive electrodes 11-1 to 11-4 and the detection electrodes 12-1 to 12-.
4 can be separated from the detection electrodes 12-1 to 12-1.
Drive electrode 11-1 for the detection signal detected in 12-4
11-4 can be reduced. As a result, it is possible to detect the rotational angular velocity with higher accuracy.
【００１５】図７は本発明の振動型ジャイロスコープに
用いる音叉型振動子のさらに他の例の構成を示す図であ
る。図７に示す例において、図１及び図４に示す例と同
一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図７に示す例において、図４に示す例と異なる点は、駆
動アーム３と平行させて追加の駆動アーム３’および駆
動電極１１−１’〜１１−４’を設けた点である。図７
に示す例では、図８（ａ）、（ｂ）に駆動振動モードお
よび検出振動モードを示し、さらに図９に各電極の配線
状態を示すように、駆動振動モードおよび検出振動モー
ド、さらに各電極の配線状態が図４に示すそれらの例と
若干異なる以外、図４に示す例と同様の作用効果を得る
ことができる。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of still another example of the tuning fork vibrator used in the vibratory gyroscope of the present invention. In the example shown in FIG. 7, the same members as those in the examples shown in FIGS. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
The example shown in FIG. 7 differs from the example shown in FIG. 4 in that an additional drive arm 3 ′ and drive electrodes 11-1 ′ to 11-4 ′ are provided in parallel with the drive arm 3. FIG.
In the example shown in FIGS. 8A and 8B, the driving vibration mode and the detection vibration mode are shown in FIGS. 8A and 8B, and the driving vibration mode and the detection vibration mode are further shown, as shown in FIG. The same operation and effect as in the example shown in FIG. 4 can be obtained except that the wiring state is slightly different from those shown in FIG.
【００１６】なお、上述した例では、検出アーム２、４
の形状を駆動アーム３の形状よりも細くして異なる形状
としたが、他の方法例えば検出アーム２、４の形状を駆
動アーム３の形状よりも太くして異なる形状としても、
形状が異なっていさえすれば本発明の効果を得ることが
できることはいうまでもない。In the example described above, the detection arms 2, 4
Is made thinner than the shape of the drive arm 3 so as to have a different shape. However, other methods such as making the shape of the detection arms 2 and 4 thicker than the shape of the drive arm 3 and having a different shape,
It goes without saying that the effects of the present invention can be obtained as long as the shapes are different.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、検出アームの形状を所定の形状にすること
で、検出アームに、駆動振動は伝達せず、この駆動振動
に垂直の検出振動のみ伝達するよう構成できる。そのた
め、検出アームにおける検出手段による回転角速度の検
出において、駆動振動の悪影響を受けることなく、コリ
オリの力に起因する検出振動のみを回転角速度の検出に
利用できる構成をとることができ、検出手段に現れる駆
動振動に起因するノイズを大きく低減することができ、
高精度の回転角速度の検出を可能とすることができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, by setting the shape of the detection arm to a predetermined shape, no drive vibration is transmitted to the detection arm, and the detection arm is perpendicular to the drive vibration. It can be configured to transmit only the detected vibration. Therefore, in the detection of the rotation angular velocity by the detection means in the detection arm, it is possible to adopt a configuration in which only the detection vibration caused by the Coriolis force can be used for the detection of the rotation angular velocity without being adversely affected by the drive vibration. Noise caused by the appearing drive vibration can be greatly reduced,
It is possible to detect rotation angular velocity with high accuracy.
【００１８】また、好ましい態様として、駆動アームと
検出アームとの間に中間アームを設けた場合は、この中
間アーム自体にも、駆動振動は伝達せず、この駆動振動
に垂直の検出振動のみを伝達するという駆動振動吸収作
用が働く。また、中間アームが存在することで、駆動手
段と検出手段とを離して構成することができ、検出手段
で検出した検出信号に対する駆動手段の影響を少なくす
ることができる。その結果、より高精度の回転角速度の
検出を行うことができる。In a preferred embodiment, when an intermediate arm is provided between the drive arm and the detection arm, no drive vibration is transmitted to the intermediate arm itself, and only the detection vibration perpendicular to the drive vibration is applied. The driving vibration absorbing effect of transmitting is exerted. In addition, the presence of the intermediate arm allows the drive unit and the detection unit to be separated from each other, thereby reducing the influence of the drive unit on the detection signal detected by the detection unit. As a result, it is possible to detect the rotational angular velocity with higher accuracy.
【図１】本発明の振動型ジャイロスコープに用いる音叉
型振動子の一例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of a tuning fork vibrator used for a vibratory gyroscope of the present invention.
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す例におけ
る駆動振動モードと検出振動モードの例を示す図であ
る。FIGS. 2A and 2B are diagrams respectively showing examples of a driving vibration mode and a detection vibration mode in the example shown in FIG.
【図３】図１に示す例における各電極の配線状態を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a wiring state of each electrode in the example shown in FIG.
【図４】本発明の振動型ジャイロスコープに用いる音叉
型振動子の他の例の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of another example of a tuning fork vibrator used in the vibratory gyroscope of the present invention.
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図４に示す例におけ
る駆動振動モードと検出モードの例を示す図である。FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating examples of a drive vibration mode and a detection mode in the example illustrated in FIG. 4, respectively.
【図６】図４に示す例における各電極の配線状態を示す
図である。6 is a diagram showing a wiring state of each electrode in the example shown in FIG.
【図７】本発明の振動型ジャイロスコープに用いる音叉
型振動子のさらに他の例の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of still another example of the tuning fork vibrator used for the vibration gyroscope of the present invention.
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図７に示す例におけ
る駆動振動モードと検出モードの例を示す図である。8 (a) and 8 (b) are diagrams showing examples of a drive vibration mode and a detection mode in the example shown in FIG. 7, respectively.
【図９】図７に示す例における各電極の配線状態を示す
図である。FIG. 9 is a diagram showing a wiring state of each electrode in the example shown in FIG. 7;
【図１０】従来の振動型ジャイロスコープに用いる音叉
型振動子の一例の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an example of a tuning fork vibrator used in a conventional vibrating gyroscope.
１ 音叉型振動子、２、４ 検出アーム、３ 駆動アー
ム、５ 基部、１１−１〜１１−４ 駆動電極、１２−
１〜１２−４ 検出電極Reference Signs List 1 tuning-fork vibrator, 2, 4 detection arm, 3 drive arm, 5 bases, 11-1 to 11-4 drive electrode, 12-
1-12-4 detection electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相馬 隆雄 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takao Soma 2-56, Suda-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Japan Insulator Co., Ltd.
Claims (4)
を有する検出アームと、これらの駆動アームと検出アー
ムとを接続する基部とから構成される音叉型振動子を用
いた振動型ジャイロスコープにおいて、前記検出アーム
の形状を、駆動振動面内においては、幅方向の形状を駆
動アームの幅方向の形状と異なる形状に構成するととも
に、検出振動面内においては、幅方向の形状を駆動アー
ムの幅方向の形状と同一の形状に構成して、検出アーム
に、駆動振動は伝達せず、この駆動振動に垂直の検出振
動のみ伝達する形状とすることを特徴とする振動型ジャ
イロスコープ。1. A vibrating gyroscope using a tuning fork vibrator comprising a driving arm having driving means, a detecting arm having detecting means, and a base connecting the driving arm and the detecting arm. The shape of the detection arm is configured such that the widthwise shape thereof is different from the widthwise shape of the drive arm in the drive vibration plane, and the widthwise shape of the drive arm in the detection vibration plane. A vibratory gyroscope having the same shape as the shape in the width direction, wherein the vibrating gyroscope is configured to transmit only a detection vibration perpendicular to the drive vibration without transmitting drive vibration to the detection arm.
アームを設け、この中間アームに駆動アームの駆動振動
を伝達し、中間アームに駆動振動を与えた状態で音叉型
振動子に作用するコリオリの力を中間アームに作用させ
ることにより、駆動振動と垂直の検出振動を中間アーム
に発生させ、検出アームに中間アームに発生した検出振
動を伝達させるよう構成する請求項１記載の振動型ジャ
イロスコープ。2. An intermediate arm is provided between the drive arm and the detection arm, and drive vibration of the drive arm is transmitted to the intermediate arm. The intermediate arm acts on the tuning fork vibrator while the drive vibration is applied to the intermediate arm. 2. The vibrating gyro according to claim 1, wherein a Coriolis force is applied to the intermediate arm to generate a detection vibration perpendicular to the drive vibration in the intermediate arm, and to transmit the detection vibration generated in the intermediate arm to the detection arm. scope.
と、この駆動アームの左右外側に各別に設けた２本の中
間アームと、この２本の中間アームのそれぞれの外側に
各別に設けた２本の検出アームとから構成する請求項２
記載の振動型ジャイロスコープ。3. The tuning-fork type vibrator is provided with one drive arm, two intermediate arms provided separately on the left and right sides of the drive arm, and separately provided on the outside of each of the two intermediate arms. 3. A structure comprising two detection arms provided.
The described vibration gyroscope.
と、この２本の駆動アームのそれぞれの外側に各別に設
けた２本の中間アームと、この２本の中間アームのそれ
ぞれの外側に各別に設けた２本の検出アームとから構成
する請求項２記載の振動型ジャイロスコープ。4. The tuning-fork type vibrator includes two drive arms, two intermediate arms separately provided outside each of the two drive arms, and each of the two intermediate arms. 3. The vibratory gyroscope according to claim 2, wherein the vibratory gyroscope comprises two detection arms provided separately on the outside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9171634A JPH1114371A (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Vibration gyroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9171634A JPH1114371A (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Vibration gyroscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114371A true JPH1114371A (en) | 1999-01-22 |
Family
ID=15926838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9171634A Withdrawn JPH1114371A (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Vibration gyroscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114371A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001343241A (en) * | 2000-03-27 | 2001-12-14 | Citizen Watch Co Ltd | Vibration gyro |
| JP2013205330A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Seiko Epson Corp | Vibration piece, sensor unit and electronic apparatus |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP9171634A patent/JPH1114371A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001343241A (en) * | 2000-03-27 | 2001-12-14 | Citizen Watch Co Ltd | Vibration gyro |
| JP4641107B2 (en) * | 2000-03-27 | 2011-03-02 | シチズンホールディングス株式会社 | Vibrating gyro |
| JP2013205330A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Seiko Epson Corp | Vibration piece, sensor unit and electronic apparatus |
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Legal Events
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