JPH11325913A - Vibration gyro - Google Patents

Vibration gyro

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JPH11325913A
JPH11325913A JP10148475A JP14847598A JPH11325913A JP H11325913 A JPH11325913 A JP H11325913A JP 10148475 A JP10148475 A JP 10148475A JP 14847598 A JP14847598 A JP 14847598A JP H11325913 A JPH11325913 A JP H11325913A
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JP
Japan
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vibrating body
vibrator
vibrating
vibration
main surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP10148475A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Hashimoto
本 順 一 橋
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration gyro which is, with a simple vibrator and a supporting structure of it, suitable for mass working, with stable vibration characteristics for improved detection sensitivity. SOLUTION: A vibration gyro 10 comprises a vibrator 12. The vibrator 12 comprises a first square plate-like vibration body 14. Related to the first vibration body 14, second plate-like vibration bodies 16 and 18 are formed on both end sides in its longitudinal direction while a third plate-like vibration body 20 formed at a center part in its longitudinal direction. The second vibration bodies 16 and 18 and the third vibration body 20 extend vertically upward from a main surface of the first vibration body 14. Related to the first vibration body 14, its one main surface is provided with a driving piezoelectric element 24 while the other main surface provided with detection piezoelectric elements 30 and 32. The driving piezoelectric element 24 is applied with drive signal to cause bending vibration or the first vibration body 14, so that the signal corresponding to torsion strain of the first vibration body 14 due to Coriolis force is obtained from the detecting piezoelectric elements 30 and 32.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明は、振動ジャイロに
関し、特にたとえば、ナビゲーションシステムや車体の
姿勢制御システムなどにおいて、回転角速度を検出する
ために用いられる振動ジャイロに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibrating gyroscope, and more particularly to a vibrating gyroscope used for detecting a rotational angular velocity in, for example, a navigation system or a vehicle body attitude control system.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は、従来の振動ジャイロの一例を
示す斜視図である。この従来例の振動ジャイロ1は、H
字形ブロック状の振動子2を含む。振動子2は、上下左
右の4本の梁3a,3b,3c,3dを中央の結合部4
で一体結合することにより形成される。図11の正面か
ら見て、振動子2の梁3a,3bの外側の側面には、励
振駆動用圧電素子5,5が形成され、振動子2の梁3
c,3dの外側の側面には、フィードバック用圧電素子
6,6が形成される。また、結合部4の正面および背面
には、それぞれ、梁3a〜3dの長さ方向(図11のZ
軸方向)に対して一定の角度をなす交差指電極7aを有
する検出用圧電素子7,7が形成される。さらに、振動
子2は、結合部4を図11の正面から見て左右方向に貫
通される支持棒8によって支持される。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a perspective view showing an example of a conventional vibrating gyroscope. The vibration gyro 1 of this conventional example has an H
It includes a vibrator 2 in the shape of a letter-shaped block. The vibrator 2 connects the four beams 3a, 3b, 3c, 3d of up, down, left and right with a central connecting portion 4
Are formed by integrally joining with each other. When viewed from the front in FIG. 11, the excitation driving piezoelectric elements 5 are formed on the outer side surfaces of the beams 3 a and 3 b of the vibrator 2.
Piezoelectric elements 6 and 6 for feedback are formed on the outer side surfaces of c and 3d. In addition, the front and back of the joint 4 are respectively provided in the length direction of the beams 3a to 3d (Z in FIG. 11).
The detection piezoelectric elements 7, 7 having the interdigital electrodes 7a at a fixed angle with respect to the axial direction) are formed. Further, the vibrator 2 is supported by a support rod 8 that penetrates the coupling portion 4 in the left-right direction when viewed from the front in FIG.

【0003】この従来の振動ジャイロ1では、励振用圧
電素子5,5を駆動すると、振動子2の各梁3a〜3d
が実線矢印A方向に振動する。これをフィードバック用
圧電素子6,6が検出し、増幅して、励振駆動用圧電素
子5,5に帰還させ自励発振の励振振動が行われる。こ
の振動子2にZ軸回りの角速度が加わると、コリオリ力
の作用により、各梁3a〜3dがそれぞれ白抜きの矢印
B方向に振動する。つまり、振動子2がねじれモードで
振動し、このねじれモードの検出側の振動に伴って結合
部4にねじれ振動が生じる。このねじれ振動は、結合部
4および検出用圧電素子7,7にねじれ歪みをZ軸に対
して一定の角度で発生させる。このねじれ歪みは、検出
用圧電素子7,7の交差指電極7a,7aの長さ方向に
対して直角に加わるため、交差指電極7a,7a間に
は、加えられた歪みの大きさ、すなわち、コリオリ力の
大きさに対応した電圧が発生する。これを検出すること
により、角速度を測定することができる。
In the conventional vibrating gyroscope 1, when the excitation piezoelectric elements 5 are driven, the beams 3a to 3d of the vibrator 2 are driven.
Vibrates in the direction of the solid arrow A. This is detected and amplified by the feedback piezoelectric elements 6 and 6, and is fed back to the excitation driving piezoelectric elements 5 and 5 to perform self-excited oscillation. When an angular velocity about the Z-axis is applied to the vibrator 2, each of the beams 3a to 3d vibrates in the white arrow B direction due to the action of the Coriolis force. That is, the vibrator 2 vibrates in the torsional mode, and torsional vibration occurs in the coupling portion 4 with the vibration on the detection side in the torsional mode. This torsional vibration causes torsional distortion at a fixed angle with respect to the Z axis in the coupling portion 4 and the detecting piezoelectric elements 7 and 7. Since the torsional distortion is applied at right angles to the length direction of the interdigital electrodes 7a of the detecting piezoelectric elements 7, 7, the magnitude of the applied distortion between the interdigital electrodes 7a, 7a, that is, , A voltage corresponding to the magnitude of the Coriolis force is generated. By detecting this, the angular velocity can be measured.

【0004】この従来例の振動ジャイロ1では、4つの
梁3a〜3dの各々に検出用圧電素子を設ける場合と比
べて、検出用圧電素子の枚数が少なくて済む。すなわ
ち、振動子2のコリオリ力の検出用圧電素子7または励
振駆動用圧電素子5として、梁3a〜3dの長さ方向に
対して一定の角度をなす交差指電極7aを持つ検出用圧
電素子7を結合部4に形成することにより、検出側の振
動を検出しあるいは振動子2を励振駆動するので、使用
する検出用圧電素子7あるいは励振駆動用圧電素子5の
枚数を削減することができる。
In the vibration gyroscope 1 of this conventional example, the number of the detecting piezoelectric elements can be reduced as compared with the case where the detecting piezoelectric elements are provided on each of the four beams 3a to 3d. That is, as the piezoelectric element 7 for detecting the Coriolis force of the vibrator 2 or the piezoelectric element 5 for driving the excitation, the detection piezoelectric element 7 having the interdigital electrode 7a which forms a certain angle with the length direction of the beams 3a to 3d. Is formed in the coupling portion 4, the vibration on the detection side is detected or the vibrator 2 is driven for excitation, so that the number of the detecting piezoelectric elements 7 or the excitation driving piezoelectric elements 5 to be used can be reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図11
に示す従来の振動ジャイロ1では、振動子2の形状が、
上下左右の4本の梁3a〜3dを中央の結合部4で一体
結合してH字形のブロック状に形成されるので、振動子
2自体がねじれにくい構造となっていた。そのため、こ
の従来の振動ジャイロ1は、振動子2にねじれ振動が発
生しても不充分なものであり、検出感度を高めることが
望めなかった。また、振動子2は、その構造のため、量
産加工の点でも不適当なものであった。さらに、振動子
2は、結合部4を図11の正面から見て、左右方向(X
軸方向)に貫通する支持棒8で支持されているため、振
動子2の支持構造が複雑となり、正確に振動子2を支持
できず、振動漏れを生じる恐れがあった。
However, FIG.
In the conventional vibrating gyroscope 1 shown in FIG.
The upper, lower, left and right four beams 3a to 3d are integrally connected at the center connecting portion 4 to form an H-shaped block, so that the vibrator 2 itself has a structure that is difficult to be twisted. For this reason, the conventional vibrating gyroscope 1 is insufficient even if torsional vibration occurs in the vibrator 2, and it has not been possible to expect to increase the detection sensitivity. Further, the vibrator 2 is unsuitable for mass production processing because of its structure. Further, when the vibrator 2 views the coupling portion 4 from the front in FIG.
Since it is supported by the support rod 8 penetrating in the axial direction), the supporting structure of the vibrator 2 becomes complicated, and the vibrator 2 cannot be supported accurately, and there is a possibility that vibration leakage may occur.

【0006】それゆえに、本願発明の主たる目的は、振
動子および振動子の支持構造が簡単で、量産加工に適
し、安定した振動特性を有すると共に、検出感度も向上
させることができる振動ジャイロを提供することであ
る。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a vibrating gyroscope which has a simple vibrator and a vibrator supporting structure, is suitable for mass production processing, has stable vibration characteristics, and can improve detection sensitivity. It is to be.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願発明にかかる振動ジ
ャイロは、板状の第1の振動体と、第1の振動体の長さ
方向の一端側および他端側に配置され、第1の振動体の
主面に垂直に形成される板状の第2の振動体と、第1の
振動体の幅方向の一端側で且つその長さ方向の中央部に
配置され、第1の振動体の主面に垂直に形成される板状
の第3の振動体とを含む振動子を備えたことを特徴とす
る、振動ジャイロである。第1の振動体の主面に配置さ
れ、第1の振動体をその主面に直交する方向に屈曲振動
させるための駆動手段と、一方,他方の第2の振動体お
よび第3の振動体の間に位置する第1の振動体の主面に
配置され、第1の振動体の長さ方向に回転軸を有する回
転角速度が加わった時に、第2の振動体および第3の振
動体に作用するコリオリ力によって生じる第1の振動体
の歪み量に対応した信号を検出する検出手段とをさらに
含むとよい。第1の振動体、第2の振動体および第3の
振動体は、機械的な振動を生じる材料で一体的に形成す
ることができる。さらに、第1の振動体、第2の振動体
および第3の振動体は、機械的な振動を生じる材料から
なる単一の板状部材で一体的に形成されることが好まし
い。第1の振動体のノード付近で第1の振動体を支持す
る支持部材を形成することができる。さらに、支持部材
は、第1の振動体のノード付近に一体的に形成されるこ
とが好ましい。駆動手段および検出手段は、圧電素子を
用いることができる。第1の振動体が圧電体で形成され
た場合、駆動手段および検出手段には電極を用いればよ
い。
A vibrating gyroscope according to the present invention is arranged on a first vibrating body in the form of a plate, and at one end and the other end of the first vibrating body in the longitudinal direction. A plate-shaped second vibrating body formed perpendicular to the main surface of the vibrating body, and a first vibrating body disposed at one end side in the width direction of the first vibrating body and at the center in the longitudinal direction thereof; And a third vibrator including a plate-shaped third vibrator formed perpendicular to the main surface of the vibrating gyroscope. A driving unit disposed on the main surface of the first vibrating body for bending and vibrating the first vibrating body in a direction perpendicular to the main surface, and one and the other of the second vibrating body and the third vibrating body Are disposed on the main surface of the first vibrating body positioned between the first vibrating body and the second vibrating body and the third vibrating body when a rotational angular velocity having a rotation axis in the longitudinal direction of the first vibrating body is applied. It is preferable to further include a detection unit that detects a signal corresponding to the amount of distortion of the first vibrator caused by the applied Coriolis force. The first vibrator, the second vibrator, and the third vibrator can be integrally formed of a material that generates mechanical vibration. Furthermore, it is preferable that the first vibrator, the second vibrator, and the third vibrator are integrally formed of a single plate-shaped member made of a material that generates mechanical vibration. A support member that supports the first vibrator near the node of the first vibrator can be formed. Further, it is preferable that the support member is integrally formed near a node of the first vibrator. A piezoelectric element can be used as the driving unit and the detecting unit. When the first vibrating body is formed of a piezoelectric body, electrodes may be used for the driving unit and the detecting unit.

【0008】駆動手段の作用により、第1の振動体は、
その主面に直交する方向に屈曲振動する。第1の振動体
が屈曲振動することにより、一方および他方の第2の振
動体は、第1の振動体の振動方向に対応した振動を行
う。この場合、一方および他方の第2の振動体が第1の
振動体の長さ方向の両端側に配置され、第3の振動体が
第1の振動体の長さ方向の中央部に配置されるため、第
1の振動体の屈曲振動に伴う一方および他方の第2の振
動体の振動方向と第3の振動体の振動方向とは、逆向き
となる。この状態で、第1の振動体の長さ方向に回転軸
をもつ回転角速度が加わると、第1の振動体の長さ方向
の両端側と中央部とで、逆向きのコリオリ力が発生す
る。したがって、第1の振動体には、一方および他方の
第2の振動体と第3の振動体とが受ける逆向きのコリオ
リ力によって、ねじれによる歪みが発生する。つまり、
第1の振動体には、ねじれモードの振動(ねじれ振動)
が発生する。この第1の振動体に発生するねじれの歪み
は、第1の振動体の長さ方向において、一方および他方
の第2の振動体と第3の振動体との間に発生する。検出
手段は、コリオリ力の作用により発生した第1の振動体
のねじれによる歪みを検出する。検出手段からは、コリ
オリ力に対応した信号、つまり、回転角速度に対応した
信号が出力される。この出力信号を測定することによっ
て、振動ジャイロに加わった回転角速度が得られる。第
1の振動体、一方,他方の第2の振動体および第3の振
動体を機械的な振動を生じる材料からなる単一の板状部
材で一体的に形成した場合、第1の振動体、第2の振動
体および第3の振動体の作製が容易になる。第1の振動
体を支持部材によって支持した場合、支持部材は、第1
の振動体のノード付近で第1の振動体を支持するため、
第1の振動体およびそれに伴う第2の振動体,第3の振
動体の振動を妨げることなく、第1の振動体を支持する
ことができる。そのため、第1の振動体の屈曲振動の影
響による振動振れが少なくなり、ノイズ信号の少ない安
定した振動特性が得られる。
By the action of the driving means, the first vibrating body is
Bending vibration occurs in a direction perpendicular to the main surface. When the first vibrator performs bending vibration, one and the other second vibrators perform vibration corresponding to the vibration direction of the first vibrator. In this case, one and the other of the second vibrators are arranged at both ends in the longitudinal direction of the first vibrator, and the third vibrator is arranged at a central portion in the longitudinal direction of the first vibrator. Therefore, the vibration direction of one and the other second vibrator accompanying the bending vibration of the first vibrator is opposite to the vibration direction of the third vibrator. In this state, when a rotational angular velocity having a rotation axis in the length direction of the first vibrator is applied, Coriolis forces in opposite directions are generated at both ends and the center in the length direction of the first vibrator. . Therefore, the first vibrating body is distorted due to torsion due to the reverse Coriolis force applied to the one and other second vibrating bodies and the third vibrating body. That is,
The first vibrator has torsional mode vibration (torsional vibration).
Occurs. The torsional distortion generated in the first vibrator is generated between one and the other second vibrator and the third vibrator in the longitudinal direction of the first vibrator. The detecting means detects distortion caused by the torsion of the first vibrator generated by the action of the Coriolis force. The detection means outputs a signal corresponding to the Coriolis force, that is, a signal corresponding to the rotational angular velocity. By measuring this output signal, the rotational angular velocity applied to the vibrating gyroscope can be obtained. When the first vibrator, one, the other second vibrator, and the third vibrator are integrally formed of a single plate-like member made of a material that generates mechanical vibration, the first vibrator , The second vibrating body and the third vibrating body can be easily manufactured. When the first vibrating body is supported by the support member, the support member may include the first vibrator.
In order to support the first vibrator near the node of the vibrator,
The first vibrating body can be supported without hindering the vibrations of the first vibrating body and the accompanying second and third vibrating bodies. For this reason, the vibration fluctuation due to the influence of the bending vibration of the first vibrating body is reduced, and a stable vibration characteristic with less noise signal is obtained.

【0009】本願発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【実施例】図1は本願発明にかかる振動ジャイロの一例
を示す斜視図である。振動ジャイロ10は、振動子12
を有する。振動子12は、矩形板状の第1の振動体14
を含む。第1の振動体14は、ニッケル、鉄、クロム、
チタンあるいはそれらの合金、エリンバ、鉄−ニッケル
合金等の恒弾性金属材料や、石英、ガラス、水晶、セラ
ミック等の一般的に機械的な振動を生ずる材料などで形
成される。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a vibrating gyroscope according to the present invention. The vibrating gyroscope 10 includes a vibrator 12
Having. The vibrator 12 includes a first vibrator 14 having a rectangular plate shape.
including. The first vibrator 14 is made of nickel, iron, chromium,
It is formed of a constant elastic metal material such as titanium or an alloy thereof, an elinvar, an iron-nickel alloy, or a material generally generating mechanical vibration such as quartz, glass, quartz, or ceramic.

【0011】第1の振動体14には、その長さ方向の一
端および他端に、それぞれ、たとえば短冊状の第2の振
動体16,18が形成される。一方,他方の第2の振動
体16,18は、それぞれ、第1の振動体14の長さ方
向の一端および他端から、第1の振動体14の主面に対
して垂直に延びて形成される。さらに、第1の振動体1
4の幅方向の一端には、その長さ方向の中央部に、たと
えば第2の振動体16,18と同形同大の第3の振動体
20が形成される。第3の振動体20は、第1の振動体
14の幅方向の一端から垂直に延びて形成される。第3
の振動体20は、第2の振動体16,18と同方向に延
び設けられる。本実施例にかかる振動ジャイロ10の振
動子12では、第2の振動体16,18および第3の振
動体20が、それぞれ、図1で見て、第1の振動体14
の上面の端部から上方に延び設けられる。第1の振動体
14、第2の振動体16,18および第3の振動体20
は、一般的に機械的な振動を生ずる材料で一体的に形成
される。
The first vibrating body 14 is formed with, for example, strip-shaped second vibrating bodies 16 and 18 at one end and the other end in the length direction, respectively. On the other hand, the other second vibrators 16 and 18 are formed to extend perpendicularly to the main surface of the first vibrator 14 from one end and the other end in the longitudinal direction of the first vibrator 14, respectively. Is done. Further, the first vibrating body 1
For example, a third vibrating body 20 having the same shape and the same size as the second vibrating bodies 16 and 18 is formed at one end in the width direction of 4 at the center in the length direction. The third vibrating body 20 is formed to extend vertically from one end of the first vibrating body 14 in the width direction. Third
The vibrating body 20 is provided to extend in the same direction as the second vibrating bodies 16 and 18. In the vibrator 12 of the vibrating gyroscope 10 according to the present embodiment, the second vibrators 16 and 18 and the third vibrator 20 each correspond to the first vibrator 14 in FIG.
Is provided to extend upward from the end of the upper surface of the. First vibrating body 14, second vibrating bodies 16, 18 and third vibrating body 20
Is generally integrally formed of a material that generates mechanical vibration.

【0012】本実施例では、第1の振動体14、第2の
振動体16,18および第3の振動体20が、たとえば
図2に示すように、たとえば恒弾性金属材料からなる所
定形状の1枚の板状部材14A(母材)を適宜折り曲げ
ることによって、一体的に形成される。すなわち、板状
部材14Aにおいて、一方,他方の第2の振動体16,
18および第3の振動体20となる折り曲げ片16a,
18aおよび20aをプレス加工等の成形方法により、
板材部材14Aの主面に直角になるように折り曲げるこ
とによって、第2の振動体16,18および第3の振動
体20が一体的に作製される。
In this embodiment, the first vibrating body 14, the second vibrating bodies 16 and 18, and the third vibrating body 20 have a predetermined shape made of, for example, a constant elastic metal material as shown in FIG. One plate-like member 14A (base material) is integrally formed by appropriately bending it. That is, in the plate-shaped member 14A, one and the other second vibrating bodies 16,
18 and a bent piece 16a serving as the third vibrating body 20,
18a and 20a are formed by a molding method such as pressing.
The second vibrators 16 and 18 and the third vibrator 20 are integrally formed by bending the plate member 14A so as to be perpendicular to the main surface.

【0013】また、第1の振動体14の幅方向の一端側
および他端側には、それぞれ、その長さ方向に所定の間
隔を隔てて、支持部材22a,22bおよび22c,2
2dが形成される。支持部材22a〜22dは、たとえ
ば断面矩形で細長棒状に形成され、第1の振動体14の
幅方向の一端および他端から外方に平行に突出して延び
設けられる。4つの支持部材22a〜22dは、第1の
振動体14と一体的に形成される。
The support members 22a, 22b and 22c, 2c are provided at one end and the other end in the width direction of the first vibrator 14, respectively, at predetermined intervals in the length direction.
2d is formed. The support members 22 a to 22 d are formed, for example, in the shape of an elongated rod with a rectangular cross section, and are provided so as to protrude outward from one end and the other end in the width direction of the first vibrating body 14 in parallel. The four support members 22 a to 22 d are formed integrally with the first vibrator 14.

【0014】この場合、4つの支持部材22a〜22d
は、第1の振動体14がその長さ方向に屈曲振動すると
きのノード軸付近に配置される。本実施例では、支持部
材22a,22cおよび22b,22dは、それぞれ、
第1の振動体14の長さ方向の一端側および他端側でそ
の幅方向に延びるノード軸の軸線上(図1の1点鎖線X
−X,Y−Yに示す。)に配置される。
In this case, the four support members 22a to 22d
Are arranged near the node axis when the first vibrating body 14 flexurally vibrates in its length direction. In this embodiment, the support members 22a, 22c and 22b, 22d are respectively
On the axis of the node axis extending in the width direction at one end and the other end in the length direction of the first vibrating body 14 (dashed line X in FIG. 1).
-X, Y-Y. ).

【0015】第1の振動体14の下面(他方主面)に
は、その長さ方向の中央部に、駆動用圧電素子24が形
成される。駆動用圧電素子24は、第1の振動体14を
その主面に直交する方向に屈曲振動させるための駆動手
段としての機能を有する。この駆動用圧電素子24は、
図3に示すように、圧電セラミックなどの圧電層26を
含む。圧電層26の一方主面および他方主面には、それ
ぞれ、全面電極28aおよび28bが形成される。そし
て、一方の全面電極28bが第1の振動体14の下面に
接着等の方法により固着される。
A driving piezoelectric element 24 is formed on the lower surface (the other main surface) of the first vibrating body 14 at the center in the longitudinal direction. The driving piezoelectric element 24 has a function as a driving unit for bending and vibrating the first vibrating body 14 in a direction orthogonal to the main surface thereof. This driving piezoelectric element 24
As shown in FIG. 3, a piezoelectric layer 26 such as a piezoelectric ceramic is included. Full-surface electrodes 28a and 28b are formed on one main surface and the other main surface of the piezoelectric layer 26, respectively. Then, one full-surface electrode 28b is fixed to the lower surface of the first vibrating body 14 by a method such as adhesion.

【0016】さらに、第1の振動体14には、その上面
(一方主面)の長さ方向の所定の間隔を隔てて、2つの
検出用圧電素子30および32が形成される。検出用圧
電素子30および32は、それぞれ、第1の振動体14
の上面において、一方,他方の第2の振動体16,18
と第3の振動体20との間で、かつ、ノード軸付近に形
成される。この場合、検出用圧電素子30および32
が、それぞれ、第1の振動体14のノード軸X−Xおよ
びY−Yの軸線よりも内側付近に形成される。検出用圧
電素子30,32は、図3に示すように、それぞれ、セ
ラミックなどの圧電層34,34を含む。圧電層34,
34は、それぞれ、図1で見て、その分極方向が支持部
材22a〜22dと平行な方向で、同じ向きになるよう
に分極処理される。つまり、検出用圧電素子30,32
の圧電層34,34はそれぞれその厚み方向に分極さ
れ、その方向はたとえば図1で見て振動体14の正面側
から背面側に向くように分極される。圧電層34には、
その一方主面に全面電極36が形成され、その他方主面
に分割された分割電極38aおよび38bが形成され
る。そして、全面電極36が第1の振動体14の上面に
接着等の方法により固着される。
Further, the first vibrating body 14 is formed with two detecting piezoelectric elements 30 and 32 at predetermined intervals in the longitudinal direction of the upper surface (one main surface). The detecting piezoelectric elements 30 and 32 are respectively connected to the first vibrating body 14.
, The other one of the second vibrators 16 and 18
And the third vibrating body 20 and near the node axis. In this case, the detecting piezoelectric elements 30 and 32
Are formed near the inside of the axis of the node axes XX and YY of the first vibrating body 14, respectively. As shown in FIG. 3, the detection piezoelectric elements 30 and 32 include piezoelectric layers 34 and 34 made of ceramic or the like, respectively. Piezoelectric layer 34,
Each of the reference numerals 34 is polarized so that the polarization direction thereof is parallel to the support members 22a to 22d in FIG. That is, the detecting piezoelectric elements 30, 32
Each of the piezoelectric layers 34, 34 is polarized in its thickness direction, and its direction is, for example, from the front side to the rear side of the vibrating body 14 in FIG. In the piezoelectric layer 34,
On the one main surface, a full-surface electrode 36 is formed, and on the other main surface, divided electrodes 38a and 38b are formed. Then, the entire surface electrode 36 is fixed to the upper surface of the first vibrating body 14 by a method such as adhesion.

【0017】本実施例の振動ジャイロ10では、支持部
材22a〜22dによって、第1の振動体14が、たと
えば基板上(図示せず)や筐体(図示せず)に浮かせた
状態で支持される。そして、この振動ジャイロ10を使
用するためには、図4に示すように、駆動用圧電素子2
4および検出用圧電素子30,32が、リード線(図示
せず)等を介して、それぞれ、発振回路40および検出
回路42に接続される。すなわち、発振回路40は、加
算増幅回路44と位相補正回路46と交流増幅回路48
とを含む。一方の検出用圧電素子30の分割電極38a
および38bは、加算増幅回路44の2つの入力端子に
それぞれ接続される。加算増幅回路44の一方の出力端
は、位相補正回路46の入力端に接続され、他方の出力
端は後述する検出回路42の同期検波回路56に接続さ
れる。位相補正回路46の出力端は、交流増幅回路48
の入力端に接続される。交流増幅回路48の出力端は、
駆動用圧電素子24の全面電極28aに接続される。
In the vibrating gyroscope 10 of the present embodiment, the first vibrating body 14 is supported by, for example, a substrate (not shown) or a housing (not shown) by the support members 22a to 22d. You. Then, in order to use the vibrating gyroscope 10, as shown in FIG.
4 and the detection piezoelectric elements 30 and 32 are connected to an oscillation circuit 40 and a detection circuit 42 via lead wires (not shown) and the like, respectively. That is, the oscillation circuit 40 includes the addition amplification circuit 44, the phase correction circuit 46, and the AC amplification circuit 48
And Split electrode 38a of one detecting piezoelectric element 30
And 38b are connected to two input terminals of the summing amplifier circuit 44, respectively. One output terminal of the addition amplification circuit 44 is connected to an input terminal of the phase correction circuit 46, and the other output terminal is connected to a synchronous detection circuit 56 of the detection circuit 42 described later. An output terminal of the phase correction circuit 46 is connected to an AC amplification circuit 48.
Is connected to the input terminal of The output terminal of the AC amplifier circuit 48
It is connected to the entire surface electrode 28 a of the driving piezoelectric element 24.

【0018】したがって、検出用圧電素子30の分割電
極38a,38bからの出力信号は、加算増幅回路44
に入力され、出力信号のレベルが調整される。そして、
加算増幅回路44からの出力信号は、位相補正回路46
で位相補正され、交流増幅回路48で適当なレベルに増
幅された後、駆動用圧電素子24の全面電極28aに駆
動信号として印加される。
Therefore, the output signals from the divided electrodes 38a and 38b of the detecting piezoelectric element 30 are
And the level of the output signal is adjusted. And
The output signal from the addition amplification circuit 44 is
After the phase is corrected by the AC amplifier 48 and amplified to an appropriate level by the AC amplifying circuit 48, it is applied as a drive signal to the entire surface electrode 28a of the drive piezoelectric element 24.

【0019】また、検出回路42は、2つの差動増幅回
路50,52と、加算増幅回路54と、同期検波回路5
6と、平滑回路58と、直流増幅回路60とを含む。一
方の検出用圧電素子30の分割電極38a,38bは、
一方の差動増幅回路50の2つの入力端にそれぞれ接続
され、他方の検出用圧電素子32の分割電極38a,3
8bは、他方の差動増幅回路52の2つの入力端にそれ
ぞれ接続される。一方,他方の差動増幅回路50,52
は、それぞれ、加算増幅回路54の2つの入力端に接続
される。加算増幅回路54の出力端は、同期検波回路5
6の一方の入力端に接続される。また、同期検波回路5
6の他方の入力端は、発振回路40の加算増幅回路44
の他方の出力端と接続される。同期検波回路56の出力
端は、平滑回路58の入力端に接続される。平滑回路5
8の出力端は、直流増幅回路60の入力端に接続され
る。
The detection circuit 42 includes two differential amplifier circuits 50 and 52, an addition amplifier circuit 54, and a synchronous detection circuit 5
6, a smoothing circuit 58, and a DC amplifier circuit 60. The split electrodes 38a and 38b of one of the detecting piezoelectric elements 30
The split electrodes 38a, 38a of the other detecting piezoelectric element 32 are connected to two input terminals of one differential amplifier circuit 50, respectively.
8b is connected to two input terminals of the other differential amplifier circuit 52, respectively. On the other hand, the other differential amplifier circuits 50 and 52
Are connected to two input terminals of the addition amplification circuit 54, respectively. The output terminal of the addition amplification circuit 54 is connected to the synchronous detection circuit 5.
6 is connected to one input terminal. In addition, the synchronous detection circuit 5
6 is connected to the summing amplification circuit 44 of the oscillation circuit 40.
Is connected to the other output terminal of An output terminal of the synchronous detection circuit 56 is connected to an input terminal of the smoothing circuit 58. Smoothing circuit 5
The output terminal 8 is connected to the input terminal of the DC amplifier circuit 60.

【0020】したがって、一方および他方の検出用圧電
素子30および32の分割電極38a,38bからの出
力信号は、一方および他方の差動増幅回路50および5
2に入力され、その差をとることで、検出用圧電素子3
0,32全体の特性変化の中からコリオリ成分のみが取
り出される。そして、差動増幅回路50および52の出
力信号(コリオリ信号)は、加算増幅回路54でレベル
が調整される。加算増幅回路54では、コリオリ信号が
倍増され、その他のねじれ信号が減少される。加算増幅
回路54からの出力信号は、ノイズ成分が少ない形で、
発振回路40の加算増幅回路44の出力信号に同期して
検波される。検波された信号は、平滑回路58で平滑さ
れ、さらに、直流増幅回路56で増幅された後、直流増
幅回路56の出力端から出力される。
Therefore, the output signals from divided electrodes 38a and 38b of one and other detection piezoelectric elements 30 and 32 are output from one and other differential amplifier circuits 50 and 5 respectively.
2, and by taking the difference between them, the detecting piezoelectric element 3
Only the Coriolis component is extracted from the overall change in the characteristics of 0,32. Then, the levels of the output signals (Coriolis signals) of the differential amplifier circuits 50 and 52 are adjusted by the addition amplifier circuit 54. In the addition amplification circuit 54, the Coriolis signal is doubled and other torsion signals are reduced. The output signal from the addition amplification circuit 54 has a small noise component.
Detection is performed in synchronization with the output signal of the addition amplification circuit 44 of the oscillation circuit 40. The detected signal is smoothed by a smoothing circuit 58, further amplified by a DC amplifier 56, and output from an output terminal of the DC amplifier 56.

【0021】発振回路40によって、駆動用圧電素子2
4に駆動信号が与えられると、たとえば図5に示すよう
に、第1の振動体14は、駆動用圧電素子24の形成
面、つまり、第1の振動体14の主面に直交する方向に
屈曲振動する。第1の振動体14が屈曲振動すると、そ
の屈曲振動に応じて、第2の振動体16,18および第
3の振動体20が振動する。この場合、第2の振動体1
6,18は第1の振動体14の長さ方向の一端側,他端
側に配置され、第3の振動体20は第1の振動体14の
中央部に配置されている。そのため、第1の振動体14
がたとえば図5,図6で見て上向きに反った場合、第2
の振動体16,18の振動方向は下向きとなり、第3の
振動体20の振動方向は上向きとなる。つまり、第2の
振動体16,18と第3の振動体20とは、その振動方
向の向きが逆向きとなる。
The oscillation circuit 40 allows the driving piezoelectric element 2
When the drive signal is given to the first vibrator 4, the first vibrator 14 moves in the direction perpendicular to the surface on which the driving piezoelectric element 24 is formed, that is, the main surface of the first vibrator 14, as shown in FIG. Bending vibration. When the first vibrating body 14 bends and vibrates, the second vibrating bodies 16 and 18 and the third vibrating body 20 vibrate according to the bending vibration. In this case, the second vibrating body 1
Reference numerals 6 and 18 are arranged at one end and the other end of the first vibrator 14 in the longitudinal direction, and the third vibrator 20 is arranged at the center of the first vibrator 14. Therefore, the first vibrating body 14
Is warped upward as seen in FIGS. 5 and 6, for example, the second
The vibration directions of the vibrators 16 and 18 are downward, and the vibration direction of the third vibrator 20 is upward. That is, the second vibrating bodies 16 and 18 and the third vibrating body 20 have opposite directions of vibration.

【0022】この状態で、図1,図6のωに示すよう
に、第1の振動体14の長さ方向に延びる幅方向の中心
軸を軸として振動ジャイロ10が回転すると、第2の振
動体16,18の振動方向に直交する方向にコリオリ力
F,−Fが働く。第2の振動体16,18はその主面に
平行な方向にコリオリ力が作用し、第3の振動体20は
その主面に直交する方向にコリオリ力が作用する。この
場合、第2の振動体16,18と第3の振動体20とで
は、逆向きのコリオリ力が作用するため、第1の振動体
14の主面には、その長さ方向の一端側,他端側と中央
部とで、逆向きのねじれ歪みが発生し、第1の振動体1
4はねじれ振動を行う。第1の振動体14のねじれ振動
にともなって、検出用圧電素子30,32の分割電極3
8aおよび38bには、そのねじれ歪みに応じた信号が
出力される。この歪み量は、コリオリ力に対応している
ため、検出用圧電素子30,32の分割電極38a,3
8bからの出力信号は、コリオリ力に対応した信号とな
る。したがって、直流増幅回路56の出力信号を測定す
ることによって、振動ジャイロ10に加わった回転角速
度を検出することができる。
In this state, as shown by ω in FIGS. 1 and 6, when the vibrating gyroscope 10 rotates about the central axis in the width direction extending in the longitudinal direction of the first vibrating body 14, the second vibration Coriolis forces F and -F act in a direction orthogonal to the vibration direction of the bodies 16 and 18. Coriolis force acts on the second vibrators 16 and 18 in a direction parallel to the main surface, and Coriolis force acts on the third vibrator 20 in a direction perpendicular to the main surface. In this case, since the Coriolis force in the opposite direction acts on the second vibrating bodies 16 and 18 and the third vibrating body 20, the main surface of the first vibrating body 14 has one end in the length direction thereof. , A torsional strain in the opposite direction is generated between the other end side and the center, and the first vibrating body 1
4 performs torsional vibration. With the torsional vibration of the first vibrating body 14, the divided electrodes 3 of the detecting piezoelectric elements 30 and 32
A signal corresponding to the torsional distortion is output to 8a and 38b. Since this amount of distortion corresponds to the Coriolis force, the divided electrodes 38a, 38a of the detecting piezoelectric elements 30, 32 are provided.
The output signal from 8b is a signal corresponding to the Coriolis force. Therefore, by measuring the output signal of the DC amplification circuit 56, the rotational angular velocity applied to the vibrating gyroscope 10 can be detected.

【0023】本実施例にかかる振動ジャイロ10では、
矩形板状の第1の振動体14の長さ方向の一端,他端お
よび中央部には、それぞれ、第1の振動体14の主面に
垂直に板状の第2の振動体16,18および第3の振動
体20が形成されているので、第1の振動体14の幅方
向の中央でその長さ方向に回転軸を有する回転角速度が
加わった場合、第2の振動体16,18と第3の振動体
20とで逆向きのコリオリ力F,−Fが作用し、第1の
振動体14の主面にねじれが発生しやすい構造となって
いる。したがって、図11に示すようなH字形ブロック
状の振動子を有する従来例と比べて、検出感度を向上さ
せることができる。
In the vibrating gyroscope 10 according to the present embodiment,
At one end, the other end, and the center in the length direction of the first vibrating body 14 having a rectangular plate shape, the second vibrating bodies 16 and 18 each having a plate shape perpendicular to the main surface of the first vibrating body 14 are provided. And the third vibrating body 20, the second vibrating bodies 16, 18 when a rotational angular velocity having a rotation axis in the longitudinal direction is applied to the center of the first vibrating body 14 in the width direction. The third vibrating body 20 and the third vibrating body 20 exert opposite Coriolis forces F and -F, so that the main surface of the first vibrating body 14 is easily twisted. Therefore, the detection sensitivity can be improved as compared with the conventional example having the H-shaped block-shaped vibrator as shown in FIG.

【0024】また、本実施例にかかる振動ジャイロ10
では、支持部材22a〜22dが第1の振動体14のノ
ード軸上付近に形成されているため、第1の振動体14
の屈曲振動を妨げずに、第1の振動体14を支持するこ
とができる。そのため、第2の振動体16,18および
第3の振動体20は、安定した振動を行うことができ
る。したがって、本実施例にかかる振動ジャイロ10
は、振動漏れの影響も少なく、ノイズ信号の少ない安定
した振動特性が得られる。
The vibrating gyroscope 10 according to the present embodiment
Since the support members 22a to 22d are formed near the node axis of the first vibrating body 14, the first vibrating body 14
The first vibrating body 14 can be supported without hindering the bending vibration. Therefore, the second vibrators 16 and 18 and the third vibrator 20 can perform stable vibration. Therefore, the vibrating gyroscope 10 according to the present embodiment
Has a small influence of vibration leakage and a stable vibration characteristic with a small noise signal.

【0025】また、本実施例にかかる振動ジャイロ10
では、第1の振動体14、第2の振動体16,18、第
3の振動体20および4つの支持部材22a〜22dが
1枚の恒弾性金属材料からなる金属板をプレス加工等の
成形方法により作製されるため、構造が簡単で量産加工
が容易となり、製造コストも低くできる。
The vibrating gyroscope 10 according to the present embodiment
Then, the first vibrating body 14, the second vibrating bodies 16, 18, the third vibrating body 20, and the four support members 22a to 22d are formed by pressing a metal plate made of a constant elastic metal material by pressing or the like. Since it is manufactured by the method, the structure is simple, mass production processing is easy, and the manufacturing cost can be reduced.

【0026】図7は本願発明にかかる振動ジャイロの他
の例を示す斜視図である。図7に示す振動ジャイロ10
では、図1に示す振動ジャイロ10と比べて、特に、第
2の振動体16,18の形成位置、第3の振動体20の
大きさ、駆動用圧電素子24の形成位置などが相違す
る。すなわち、図7に示す振動ジャイロ10では、第2
の振動体16および18が第1の振動体14の幅方向の
一端で且つその長さ方向の一端側および他端側に形成さ
れる。第2の振動体16,18は、その主面が第3の振
動体20と並行に同じ側に配置される。また、駆動用圧
電素子24が第1の振動体14の上面、つまり、検出用
圧電素子30,32と同じ主面上に配置される。この場
合、検出用圧電素子30および32は、それぞれ、第1
の振動体14のノード軸X−XおよびY−Yの軸線より
も外側付近に配置される。さらに、第3の振動体20が
第2の振動体16,18よりも大きく形成される。な
お、第1の振動体14,第2の振動体16,18および
第3の振動体20は、先の実施例と同様の方法で作製さ
れる。つまり、図8に示すように、たとえば恒弾性金属
材料からなる所定形状の1枚の板状部材14A(母材)
を適宜折り曲げることによって、一体的に形成される。
FIG. 7 is a perspective view showing another example of the vibrating gyroscope according to the present invention. Vibrating gyroscope 10 shown in FIG.
1 differs from the vibrating gyroscope 10 shown in FIG. 1 in the positions at which the second vibrators 16 and 18 are formed, the size of the third vibrator 20, the position at which the driving piezoelectric element 24 is formed, and the like. That is, in the vibrating gyroscope 10 shown in FIG.
The vibrators 16 and 18 are formed at one end in the width direction of the first vibrator 14 and at one end and the other end in the length direction. The main surfaces of the second vibrators 16 and 18 are arranged on the same side in parallel with the third vibrator 20. The driving piezoelectric element 24 is arranged on the upper surface of the first vibrating body 14, that is, on the same main surface as the detecting piezoelectric elements 30 and 32. In this case, the detection piezoelectric elements 30 and 32
Of the vibrating body 14 is disposed closer to the outside than the axis of the node axes XX and YY. Further, the third vibrating body 20 is formed larger than the second vibrating bodies 16 and 18. Note that the first vibrating body 14, the second vibrating bodies 16, 18 and the third vibrating body 20 are manufactured in the same manner as in the previous embodiment. That is, as shown in FIG. 8, one plate-like member 14A (base material) of a predetermined shape made of, for example, a constant elastic metal material
Is formed integrally by bending appropriately.

【0027】この実施例の振動ジャイロ10では、先の
実施例と同様に、駆動用圧電素子24に駆動信号が与え
られると、図9に示すように、第1の振動体14が振動
し、それに伴って、第2の振動体16,18および第3
の振動体20も振動する。そして、図7,図10のωに
示すように、振動ジャイロ10が回転すると、第2の振
動体16,18および第3の振動体20の振動方向に直
交する方向にそれぞれ逆向きのコリオリ力が作用する。
図7,図10等に示す実施例では、図1,図6等に示す
振動ジャイロ10と比べて、第2の振動体16,18が
第3の振動体20と同じ側に配置されるため、第2の振
動体16,18の主面がコリオリ力の作用する方向と直
交する方向に位置することとなり、第3の振動体20と
同様にコリオリ力の作用を充分に受けることができる。
さらに、第3の振動体20は、第2の振動体16,18
よりもその主面が大きく形成されているため、この振動
ジャイロ10の振動子12は、より一層、コリオリ力の
作用を受けやすくなる。したがって、図7,図10等に
示す振動ジャイロ10では、コリオリ力の作用により発
生する第1の振動体14のねじれ振動を、図1,図6等
に示す先の実施例の振動ジャイロ10よりも大きくする
ことができ、検出感度もさらに高くすることができる。
In the vibrating gyroscope 10 of this embodiment, when a driving signal is given to the driving piezoelectric element 24, the first vibrating body 14 vibrates as shown in FIG. Accordingly, the second vibrators 16 and 18 and the third vibrator
Vibrating body 20 also vibrates. Then, as shown by ω in FIGS. 7 and 10, when the vibrating gyroscope 10 rotates, Coriolis forces in directions opposite to the vibration directions of the second vibrating bodies 16, 18 and the third vibrating body 20 respectively. Works.
In the embodiment shown in FIGS. 7 and 10, etc., the second vibrators 16 and 18 are arranged on the same side as the third vibrator 20 as compared with the vibrating gyroscope 10 shown in FIGS. The main surfaces of the second vibrators 16 and 18 are located in a direction orthogonal to the direction in which the Coriolis force acts, so that the action of the Coriolis force can be sufficiently received similarly to the third vibrator 20.
Further, the third vibrating body 20 includes the second vibrating bodies 16 and 18.
Since the main surface is formed larger than the main surface, the vibrator 12 of the vibrating gyroscope 10 is more easily affected by Coriolis force. Therefore, in the vibrating gyroscope 10 shown in FIGS. 7, 10 and the like, the torsional vibration of the first vibrating body 14 generated by the action of the Coriolis force is reduced by the vibration gyroscope 10 of the previous embodiment shown in FIGS. Can be increased, and the detection sensitivity can be further increased.

【0028】上述の各実施例では、第1の振動体14お
よび第2の振動体16,18の主面に、それぞれ、駆動
用圧電素子24および検出用圧電素子28,30が形成
されているが、本願発明にかかる振動ジャイロでは、第
1の振動体14および第2の振動体16,18が圧電体
で形成されてもよく、その場合、第1の振動体14およ
び第2の振動体16,18には、圧電素子の代わりに電
極が形成されてもよい。
In each of the above embodiments, the driving piezoelectric element 24 and the detecting piezoelectric elements 28 and 30 are formed on the main surfaces of the first vibrating body 14 and the second vibrating bodies 16 and 18, respectively. However, in the vibrating gyroscope according to the present invention, the first vibrating body 14 and the second vibrating bodies 16 and 18 may be formed of piezoelectric bodies. In that case, the first vibrating body 14 and the second vibrating body Electrodes may be formed on the electrodes 16 and 18 instead of the piezoelectric elements.

【0029】[0029]

【発明の効果】本願発明によれば、振動子および振動子
の支持構造が簡単で、量産加工に適し、安定した振動特
性を有すると共に、検出感度も向上させることができる
振動ジャイロが得られる。
According to the present invention, it is possible to obtain a vibrating gyroscope which has a simple vibrator and a vibrator supporting structure, is suitable for mass production processing, has stable vibration characteristics, and can improve detection sensitivity.

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

【図1】本願発明にかかる振動ジャイロの一例を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a vibrating gyroscope according to the present invention.

【図2】図1の振動ジャイロの振動体の作製方法の一例
を示す図解図であり、(A)は各振動体となる母材を示
す図解図であり、(B)は母材の所定部分を折り曲げた
状態を示す図解図である。
FIG. 2 is an illustrative view showing one example of a method of manufacturing a vibrating body of the vibrating gyroscope of FIG. 1, wherein (A) is an illustrative view showing a base material to be each vibrating body, and (B) is a predetermined view of a base material; FIG. 4 is an illustrative view showing a state where a part is bent.

【図3】図1の振動ジャイロの第1の振動体の一方主面
および他方主面に配設される駆動用圧電素子および検出
用圧電素子を示す一部省略側面図解図である。
3 is a partially omitted side view schematically showing a driving piezoelectric element and a detecting piezoelectric element disposed on one main surface and the other main surface of a first vibrating body of the vibrating gyroscope of FIG. 1;

【図4】図1の振動ジャイロを使用するための回路を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a circuit for using the vibrating gyroscope of FIG. 1;

【図5】無回転時の図1の振動ジャイロの振動子の動き
を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the movement of the vibrator of the vibrating gyroscope of FIG. 1 during non-rotation.

【図6】回転時の図1の振動ジャイロの振動子の動きを
示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing the movement of the vibrator of the vibrating gyroscope of FIG. 1 during rotation.

【図7】本願発明にかかる振動ジャイロの他の例を示す
斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing another example of the vibrating gyroscope according to the present invention.

【図8】図7の振動ジャイロの振動体の作製方法の一例
を示す図解図であり、(A)は各振動体となる母材を示
す図解図であり、(B)は母材の所定部分を折り曲げた
状態を示す図解図である。
FIG. 8 is an illustrative view showing one example of a method of manufacturing a vibrating body of the vibrating gyroscope of FIG. 7, wherein (A) is an illustrative view showing a base material to be each vibrating body, and (B) is a predetermined view of the base material; FIG. 4 is an illustrative view showing a state where a part is bent.

【図9】無回転時の図7の振動ジャイロの振動子の動き
を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the movement of the vibrator of the vibrating gyroscope of FIG. 7 during non-rotation.

【図10】回転時の図7の振動ジャイロの振動子の動き
を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the movement of the vibrator of the vibrating gyroscope of FIG. 7 during rotation.

【図11】従来の振動ジャイロの一例を示す斜視図であ
る。
FIG. 11 is a perspective view showing an example of a conventional vibrating gyroscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 振動ジャイロ 12 振動子 14 第1の振動体 14A 板状部材 16,18 第2の振動体 16a,18a,20a 折り曲げ片 20 第3の振動体 22a〜22d 支持部材 24 駆動用圧電素子 26,34 圧電層 28a,28b,36 全面電極 30,32 検出用圧電素子 38a,38b 分割電極 40 発振回路 42 検出回路 44,54 加算増幅回路 46 位相補正回路 48 交流増幅回路 50,52 差動増幅回路 56 同期検波回路 58 平滑回路 60 直流増幅回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vibration gyroscope 12 Vibrator 14 1st vibrating body 14A Plate member 16, 18 2nd vibrating body 16a, 18a, 20a Bending piece 20 3rd vibrating body 22a-22d Supporting member 24 Driving piezoelectric element 26, 34 Piezoelectric layers 28a, 28b, 36 Full-surface electrodes 30, 32 Piezoelectric elements for detection 38a, 38b Split electrodes 40 Oscillation circuits 42 Detection circuits 44, 54 Addition amplification circuits 46 Phase correction circuits 48 AC amplification circuits 50, 52 Differential amplification circuits 56 Synchronization Detection circuit 58 Smoothing circuit 60 DC amplification circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 板状の第1の振動体、 前記第1の振動体の長さ方向の一端側および他端側に配
置され、前記第1の振動体の主面に垂直に形成される板
状の第2の振動体、および前記第1の振動体の幅方向の
一端側で且つその長さ方向の中央部に配置され、前記第
1の振動体の主面に垂直に形成される板状の第3の振動
体を含む振動子を備えたことを特徴とする、振動ジャイ
ロ。
1. A first vibrating body having a plate shape, disposed at one end and the other end of the first vibrating body in a longitudinal direction, and formed perpendicular to a main surface of the first vibrating body. The plate-shaped second vibrator and the first vibrator are disposed at one end in the width direction and at the center in the length direction, and are formed perpendicular to the main surface of the first vibrator. A vibrating gyroscope comprising a vibrator including a plate-shaped third vibrating body.
【請求項2】 前記第1の振動体の主面に配置され、前
記第1の振動体をその主面に直交する方向に屈曲振動さ
せるための駆動手段、および一方および他方の前記第2
の振動体と前記第3の振動体との間に位置する前記第1
の振動体の主面に配置され、前記第1の振動体の長さ方
向に回転軸を有する回転角速度が加わった時に、前記第
2の振動体および前記第3の振動体に作用するコリオリ
力によって生じる前記第1の振動体の歪み量に対応した
信号を検出する検出手段をさらに含む、請求項1に記載
の振動ジャイロ。
2. A driving means disposed on a main surface of the first vibrating body for bending and vibrating the first vibrating body in a direction perpendicular to the main surface, and one and the other of the second vibrating body.
The first vibrator positioned between the vibrator and the third vibrator
Coriolis force acting on the second vibrating body and the third vibrating body when a rotational angular velocity having a rotation axis in the longitudinal direction of the first vibrating body is applied to the main surface of the vibrating body The vibrating gyroscope according to claim 1, further comprising a detecting unit configured to detect a signal corresponding to an amount of distortion of the first vibrating body caused by the vibration.
【請求項3】 前記第1の振動体、前記第2の振動体お
よび前記第3の振動体は、機械的な振動を生じる材料で
一体的に形成される、請求項1または請求項2に記載の
振動ジャイロ。
3. The method according to claim 1, wherein the first vibrating body, the second vibrating body, and the third vibrating body are integrally formed of a material that generates mechanical vibration. The vibrating gyro described.
【請求項4】 前記第1の振動体、前記第2の振動体お
よび前記第3の振動体は、単一の板状部材で一体的に形
成される、請求項3に記載の振動ジャイロ。
4. The vibrating gyroscope according to claim 3, wherein the first vibrating body, the second vibrating body, and the third vibrating body are integrally formed by a single plate-shaped member.
【請求項5】 前記第1の振動体のノード付近で前記第
1の振動体を支持する支持部材をさらに含む、請求項1
ないし請求項4のいずれかに記載の振動ジャイロ。
5. The apparatus according to claim 1, further comprising: a support member that supports the first vibrating body near a node of the first vibrating body.
A vibrating gyroscope according to claim 4.
【請求項6】 前記支持部材は、前記第1の振動体と一
体的に形成される、請求項5に記載の振動ジャイロ。
6. The vibrating gyroscope according to claim 5, wherein the supporting member is formed integrally with the first vibrating body.
JP10148475A 1998-05-12 1998-05-12 Vibration gyro Pending JPH11325913A (en)

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