JP2660940B2 - 圧電振動ジャイロ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶および自動車など
の移動体自体およびこれに搭載される機器の姿勢制御お
よび自動車のナビゲ−ションシステムなどに用いられる
圧電振動ジャイロに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧電振動ジャイロは、振動している物体
に回転加速度が与えられると、その振動方向と直角な方
向にコリオリ力を生ずるという現象を利用したものであ
る。一般に、直交する二つの異なる方向の振動を励振可
能に構成した複合振動系において、一方の振動を励振し
た状態で振動子を回転させると、この振動の方向と直角
な方向にコリオリ力が働き、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、入力電圧を一定にした状態で
は、この振動の大きさに比例した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できる。

【０００３】第１３図は、従来の圧電振動ジャイロの一
例を示す概略図である。この圧電振動ジャイロは、音叉
振動子を構成する振動音片１０１，１０１´の先端に振
動音片１０１，１０１´の振動方向と直角な方向に振動
するように構成された振動音片１０２，１０２´が付加
されている。振動音片１０１，１０１´および１０２，
１０２´は、金属で構成され、各々には両面に電極が形
成され，かつ、厚さ方向に分極された圧電セラミックス
薄板１０３，１０４，１０５，１０６が接合されてい
る。入力側の圧電セラミックス薄板１０３，１０４に、
先端部の振動音片１０２，１０２´を含めた振動音片１
０１，１０１´の共振周波数に等しい周波数の駆動電圧
を印加して振動音片１０１，１０１´を励振する。この
とき、振動音片１０２，１０２´はそれぞれ振動音片１
０１，１０１´と一緒に振動するが、振動音片１０２，
１０２´自体は振動音片１０１，１０１´の振動方向と
直角な方向には振動しない。しかし、この状態で音叉振
動子を図に示すように振動音片１０１，１０１´，１０
２，１０２´の中心を軸にして回転させると、コリオリ
力の作用により振動音片１０１，１０１´の振動方向と
直角な方向に力が作用し振動音片１０２，１０２´を振
動させる。その結果、出力側の圧電セラミックス薄板１
０５，１０６には回転角速度に比例した電圧が発生す
る。

【０００４】第１４図は、従来の圧電振動ジャイロの他
の例を示す概略図である。この圧電振動ジャイロは、断
面が正方形である金属柱１０７の隣り合う面に、両面に
電極が形成されるとともに厚さ方向に分極された圧電セ
ラミックス薄板１０８，１０９が接合されている。金属
柱１０７は、互いに直角な二つの方向にほぼ同じ共振周
波数で屈曲振動が可能であり、かつ、圧電セラミックス
薄板１０８にこの共振周波数に等しい周波数の電圧を印
加すると、圧電セラミックス薄板１０８を接合した面が
凹凸となる方向に屈曲振動する。この状態では、金属柱
１０７の圧電セラミックス薄板１０９には電圧が発生し
ないが、金属柱１０７を長さ方向を軸として回転させる
と、コリオリ力の作用により金属柱１０７は圧電セラミ
ックス薄板１０９を接合した面が凹凸となる方向に屈曲
振動し、圧電セラミックス薄板１０９に回転角速度に比
例した電圧が発生する。また、第１５図も、従来の圧電
振動ジャイロの他の例を示す概略図である。この圧電振
動ジャイロは、断面が正三角形である金属三角柱１１０
の三つの面のほぼ中央部に、それぞれ両面に電極がされ
ているとともに厚さ方向に分極された圧電セラミックス
薄板１１１，１１２，１１３が接合されている。金属三
角柱１１０は、それぞれの辺とこれに向かい合う頂点を
結ぶ方向に、ほぼ同じ共振周波数で屈曲振動が可能であ
り、第１６図に示すように、一つの圧電セラミックス薄
板１１１にこの共振周波数にほぼ等しい周波数の電圧を
印加すると、圧電セラミックス薄板１１１を接合した面
が凹凸となる方向に屈曲振動する。

【０００５】また、第１７図に示すように、隣り合う２
つの圧電セラミックス薄板１１１、１１２に同一振幅、
同一位相の金属三角柱１１０の共振周波数に等しい周波
数の電圧を印加すると、金属三角柱１１０は、圧電セラ
ミックス薄板１１１を接合した面が凹凸となる方向の屈
曲振動と、圧電セラミックス薄板１１２を接合した面が
凹凸となる方向の屈曲振動とが合成されて、残りの圧電
セラミックス薄板１１３を接合した面が凹凸となる方向
（矢印方向）に屈曲振動する。一方、第１８図に示すよ
うに、隣り合う２つの圧電セラミックス薄板１１１、１
１２に同一振幅、逆位相の金属三角柱１１０の共振周波
数にほぼ等しい周波数の電圧を印加すると、金属三角柱
１１０は、圧電セラミックス薄板１１１を接合した面が
凹凸となる方向の屈曲振動と、圧電セラミックス薄板１
１２を接合した面が凹凸となる方向の屈曲振動とが合成
されて、残りの圧電セラミックス薄板１１３を接合した
面と平行な方向（矢印方向）に屈曲振動する。

【０００６】第１７図の状態で金属三角柱１１０を長さ
方向の中心を軸にして回転させるとコリオリ力の作用に
より金属三角柱１１０には第１９図に示すように、圧電
セラミックス薄板１１３を接合した面が凹凸となる方向
と直角な方向に屈曲振動する。第１８図に示したよう
に、金属三角柱１１０の圧電セラミックス薄板１１３と
平行な方向の屈曲振動は圧電セラミックス薄板１１１、
１１２に同一振幅、逆位相の電圧を印加することによっ
て得られるため、逆の効果により金属三角柱１１０を圧
電セラミックス薄板１１３と平行な方向に屈曲振動させ
た場合には圧電セラミックス薄板１１１、１１２に同一
振幅、逆位相の電圧が発生し、駆動のために圧電セラミ
ックス薄板１１１、１１２に印加されている電圧の一方
がその分減少し、他方がその分増加する。従って、圧電
セラミックス薄板１１１、１１２の端子電圧の差の電圧
は金属三角柱１１０の回転角速度に比例した電圧とな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】第１３図乃至第１９図
に示した従来の圧電振動ジャイロにおいては、いずれも
振動音片と圧電セラミックス薄板を接着剤で接合してお
り、接着位置のばらつきまたは接着剤の層の厚さのばら
つきなどにより、圧電振動ジャイロの特性が変化すると
いう問題があった。また、第１３図に示した従来の圧電
振動ジャイロにおいては、振動音片１０１，１０１´と
１０２，１０２´を直角に接合する必要があるので、精
度良く組み立てるのが難しいという問題があった。さら
に、第１３図および第１４図示した従来の圧電振動ジャ
イロにおいては、励振側の振動方向が検出側の振動方向
とが精度良く直交していない場合には、圧電振動ジャイ
ロを回転させないときにも出力電圧が発生し、零バラン
スを調整するために経験および勘により振動音片の一部
を機械的に削って調整をする必要があった。本発明の課
題は、構造が簡単であり、接着剤が不要であり、かつ、
特性のばらつきが少ない圧電振動ジャイロを提供するこ
とにある。また、本発明の他の課題は、研削等の機械的
手段によらず、簡単な電気回路により無回転時の零バラ
ンス調整が可能である圧電振動ジャイロを提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧電セ
ラミックス円柱の外周面に円周を等分する２ｎ（ｎは３
以上の整数とする）個の帯状電極を前記圧電セラミック
ス円柱の長さ方向と平行に形成し、これらの帯状電極の
うち１個の帯状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を対称面とする位置にあるｍ（ｍ
は自然数とする）個の帯状電極間隙部に前記圧電セラミ
ックス円柱の屈曲振動モ−ドの共振周波数にほぼ等しい
周波数の励振用の交流電圧を印加して前記圧電セラミッ
クス円柱をほぼ前記対称面の方向に屈曲振動させ、か
つ、前記対称面を中心として対称の位置にある１または
複数個の帯状電極間隙部に発生する電圧を検出するよう
にしたことを特徴とする圧電振動ジャイロが得られる。

【０００９】また、本発明によれば、前記圧電振動ジャ
イロにおいて、前記帯状電極を互いに１個おきに接続し
て２端子として分極したことを特徴とする圧電振動ジャ
イロが得られる。また、本発明によれば、前記圧電振動
ジャイロにおいて、前記帯状電極のうち互いに１個おき
の帯状電極を接続してアースしたことを特徴とする圧電
振動ジャイロが得られる。また、本発明によれば、前記
圧電振動ジャイロにおいて、前記対称面を中心として対
称な位置にある前記帯状電極間隙部のそれぞれに印加す
る交流電圧の振幅の大きさを調整可能としたことを特徴
とする圧電振動ジャイロが得られる。

【００１０】また、本発明によれば、円柱体または中心
部に長手方向へ貫通孔が形成された円柱体からなる圧電
セラミックス円柱の外周面上の円周を等分する位置に長
さ方向と平行に６個または８個の帯状電極を形成し、こ
れらの帯状電極を互いに１個おきに接続して２端子とし
て分極処理を施し、分極処理後１個の帯状電極の中心線
と前記圧電セラミックス円柱の中心軸を含む面を対称面
とする位置にある１個ずつまたは２個ずつの帯状電極間
隙部それぞれに周波数が前記圧電セラミックス円柱の屈
曲振動モ−ドの共振周波数にほぼ等しい、同一周波数か
つ同一振幅の励振用の交流電圧を印加して前記圧電セラ
ミックス円柱をほぼ前記対称面の方向に屈曲振動させ、
かつ、前記対称面に対して対称の位置にある前記励振用
の帯状電極間隙部またはこれらとは別の１個ずつまたは
２個ずつの帯状電極間隙部のそれぞれに発生する電圧の
差を検出するように構成したことを特徴とする圧電振動
ジャイロが得られる。

【００１１】また、本発明によれば、円柱体または中心
部に長手方向へ貫通孔が形成された円柱体からなる圧電
セラミック円柱の外周面上の円周を等分する位置に長さ
方向と平行に６個または８個の帯状電極を形成し、これ
らの帯状電極を互いに１個おきに接続して２端子として
分極処理を施し、分極処理後１個の帯状電極の中心線と
前記圧電セラミック円柱の中心軸を含む面を対称面とす
る位置にある１個ずつまたは２個ずつの帯状電極間隙部
にそれぞれ周波数が前記圧電セラミック円柱の屈曲振動
モードの共振周波数にほぼ等しい、同一周波数かつ異な
る振幅の励振用の交流電圧を印加して前記圧電セラミッ
ク円柱をほぼ前記対称面の方向に屈曲振動させ、かつ、
前記対称面に対して対称の位置にある前記励振用の帯状
電極間隙部とは別の１個ずつまたは２個ずつの帯状電極
間隙部のそれぞれに発生する電圧の差を検出するように
構成したことを特徴とする圧電振動ジャイロが得られ
る。

【００１２】

【実施例】第１図は、本発明の圧電振動ジャイロの一実
施例の要部を示す斜視図である。第１図において符号１
０は本発明の圧電振動ジャイロに用いられる圧電セラミ
ックス円柱を示している。この圧電セラミックス円柱１
０の外周面には、２ｎ（ｎは３以上の整数とする）個の
帯状電極２ｌが形成されている。これらの帯状電極２ｌ
は、圧電セラミックス円柱の外周面の円周を２ｎ等分す
る位置に圧電セラミックス円柱の長さ方向と平行に形成
されている。これらの帯状電極２ｌは、曲面スクリ−ン
印刷により直接形成するか、または、メッキ等で全面に
電極を形成した後に不要部分をフォトエッチングにより
除去するにより形成することができる。

【００１３】以下説明を簡単にするためにｎが３である
場合すなわち前記圧電セラミックス円柱１０に６個の帯
状電極２ｌを形成した場合における圧電振動ジャイロの
実施例を説明する。第２図は、第１図に示した圧電セラ
ミックス円柱１０の外周面に６個の帯状電極１１，１
２，１３，１４，１５，１６を形成し、かつ、これらを
互いに１個おきに電気的に接続した場合に圧電セラミッ
クス円柱１０の断面方向における分極の向きを示す説明
図であり、分極の向きは点線で示されている。

【００１４】第３図は、本発明の圧電振動ジャイロの基
本動作原理を説明するための説明図である。第３図にお
いて、帯状電極１１，１２，１３，１４，１５，１６の
間に位置する圧電セラミックス円柱１０の帯状電極間隙
部をそれぞれＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５およびＧ６
とする。今、帯状電極間隙部Ｇ１に交流電圧を印加する
と、印加電界の向きが分極の向きと等しい場合には帯状
電極間隙部Ｇ１に伸び歪みが発生し、印加電界の向きが
分極の向きと逆である場合には帯状電極間隙部Ｇ１に縮
み歪みが発生する。従って、帯状電極間隙部Ｇ１に圧電
セラミックス円柱１０の屈曲振動モ−ドの共振周波数に
ほぼ等しい周波数の励振用の交流電圧を印加すると、圧
電セラミックス円柱１０は、ほぼ帯状電極間隙部Ｇ１の
中心線と圧電セラミックス円柱１０の中心軸とを含む面
に沿う矢印方向に屈曲振動する。第３図において、別の
駆動源により圧電セラミックス円柱１０が矢印方向に振
動している場合、圧電効果により帯状電極１１と１２の
間に電圧が発生する。

【００１５】第４図は、帯状電極１２を挟む帯状電極１
１および１３を接続し、これらの帯状電極１１および１
３と帯状電極１２との間に交流電圧を印加した場合に圧
電セラミックス円柱１０の断面方向に発生する歪みの状
態および振動方向を示す説明図である。第４図に示すよ
うに、帯状電極間隙部Ｇ１とＧ２のそれぞれの分極の向
きに対して印加する電界に極性を同じになるようにし
て、圧電セラミックス円柱１０の屈曲振動モ−ドの共振
周波数にほぼ等しい周波数の励振用の交流電圧を印加す
ると圧電セラミックス円柱１０には、第３図で説明した
ように、それぞれ実線の矢印で示すようにほぼ帯状電極
間隙部Ｇ１およびＧ２の中心線と圧電セラミックス円柱
１０の中心軸とを含む面に沿う方向と同じ向きの駆動振
動力が発生し、これらが第５図に示すように合成されて
圧電セラミックス円柱１０はほぼ帯状電極１２の中心線
と圧電セラミックス円柱１０の中心軸とを含む面に沿う
矢印方向に屈曲振動する。第４図において、別の駆動源
により圧電セラミックス円柱１０が矢印方向に屈曲振動
している場合、圧電効果により帯状電極１１と１２の間
および帯状電極１１と１３の間に帯状電極１２を基準と
して同相の電圧が発生する。

【００１６】第６図は、第４図における帯状電極１１と
１３の接続を切断し、帯状電極１１と１２および１１と
１３との間に印加する交流電圧の極性を逆にした場合に
圧電セラミックス円柱１０の断面方向に発生する歪みに
状態および振動方向を示す説明するための説明図であ
る。第６図に示すように、帯状電極間隙部Ｇ１とＧ２の
それぞれの分極の向きに対して印加する電界の極性が逆
向きであるため、圧電セラミックス円柱１０には、第３
図で説明したように、それぞれ実線の矢印で示すように
ほぼ帯状電極間隙部Ｇ１およびＧ２の中心線と圧電セラ
ミックス円柱１０の中心軸とを含む面に沿う方向の一方
が逆向きの振動駆動力が発生し、これらが第７図に示す
ように合成されて圧電セラミックス円柱１０はほぼ帯状
電極１２の中心線と圧電セラミックス円柱１０の中心軸
とを含む面に沿う方向と直角な矢印方向に屈曲振動す
る。第６図において、別の駆動源により圧電セラミック
ス円柱１０が矢印方向に屈曲振動している場合、圧電効
果により帯状電極１１と１２の間および帯状電極１１と
１３の間に帯状電極１２を基準として逆相の電圧が発生
する。

【００１７】第８図は、前述の６の帯状電極を有する圧
電セラミックス円柱１０を用いて構成した本発明の圧電
振動ジャイロの動作原理を説明するための説明図であ
る。第８図に示す実施例においては、帯状電極１１，１
３および１５は、接続されているとともにア−スされて
おり、かつ、帯状電極１２に励振用の交流電圧が印加さ
れている。この場合、印加電圧の周波数は圧電セラミッ
クス円柱１０の屈曲振動モ−ドの共振周波数にほぼ一致
している。そして、この場合に、圧電セラミックス円柱
１０の振動方向は、ほぼ帯状電極１２の中心線と圧電セ
ラミックス円柱１０の中心軸とを含む面に沿う方向とな
る。

【００１８】第８図において、圧電セラミックス円柱１
０をこれの軸を中心として回転させると、振動方向と直
角な方向にコリオリ力が発生し、圧電セラミックス円柱
１０は、ほぼ帯状電極１２の中心線と圧電セラミックス
円柱１０の中心軸とを含む面に沿う方向と直角な方向に
振動する。したがって、第６図および第８図で説明した
ように、帯状電極１４と１６には、ほぼ帯状電極１２の
中心線と圧電セラミックス円柱１０の中心軸とを含む面
に沿う方向の振動による同一振幅、同一位相の電圧と、
これと直角な方向の振動による同一振幅、逆位相の電圧
が合成された電圧が発生する。従って、帯状電極１４と
１６をそれぞれ差動増幅器２０の入力端子に接続する
と、この差動増幅器２０の出力は、コリオリ力により発
生した振動成分に伴う電圧となり、かつ、加えられた回
転角速度に比例した電圧となる。圧電セラミックス円柱
１０の寸法精度が高く、材料特性の均質性にも優れ、か
つ、振動特性的に円柱の中心軸に関して対称な場合に
は、各屈曲振動の方向はほぼ以上に示したようになる
が、電極寸法のばらつきを含めて振動特性的な対称性が
くずれた場合には、屈曲振動の方向が狙った方向からず
れ、その結果、無回転時の出力電圧いわゆる「ヌル電
圧」が所定の値より大きくなる場合がある。

【００１９】第９図は、本発明の圧電振動ジャイロの動
作原理のうちの振動方向の調整機能に関する説明図であ
る。第９図に示す実施例において、帯状電極１２および
１５がア−スされ、かつ、帯状電極１１および１３に励
振用の交流電圧が印加されている。この場合の印加電圧
の周波数は、圧電セラミックス円柱１０の屈曲振動モ−
ドの共振周波数に一致させることが望ましい。そして、
この場合の振動方向は、第４図で説明したように、ほぼ
帯状電極間隙部Ｇ１およびＧ２の中心線と圧電セラミッ
クス円柱１０の中心軸とを含む面に沿う方向の同じ向き
の振動駆動力の合成されたものとなるが、第９図におい
ては、帯状電極間隙部Ｇ１に印加される電圧の大きさと
帯状電極間隙部Ｇ２に印加される電圧の大きさを異なる
値とすることが可能である。従って、これらの印加電圧
の値を調整することにより、第１０図に示すように、合
成された振動方向を、ほぼ帯状電極間隙部Ｇ１の中心線
と圧電セラミックス円柱１０の中心軸とを含む面に沿う
方向に対して調整することができる。第９図に示す実施
例において、コリオリ力の検出は、第４図で説明したよ
うに、帯状電極１５をア−スした場合において帯状電極
１４と１６に発生する電圧の差の電圧として検出するこ
とができる。従って、振動方向の調整は、具体的には、
無回転時において帯状電極１５をア−ス電極とした時の
帯状電極１４と１６に発生する電圧の差を極小とするよ
うに行う。

【００２０】第１１図および第１２図には、帯状電極１
２をア−スし、かつ、帯状電極１１および１３に調整可
能な異なる大きさの電圧を印加する電気回路が示されて
いる。第１１図に示す電気回路は、可変抵抗２１を用い
たものであり、かつ、第１２図に示す電気回路は調整コ
アを有するトランス２２を用いたものである。

【００２１】なお、本発明は、前述の実施例に限定され
るものでなく、圧電セラミックス円柱の外周面に円周を
等分する２ｎ（ｎは３以上の整数とする）の帯状電極を
圧電セラミックス円柱の長さ方向と平行に形成し、これ
らの帯状電極のうち１つの帯状電極の中心と前記圧電セ
ラミックス円柱を結ぶ直線を対称軸とする位置にあるｍ
（ｍは自然数とする）の帯状電極間隙部に前記圧電セラ
ミックス円柱の屈曲振動モ−ドの共振周波数にほぼ等し
い周波数の励振用の交流電圧を印加して前記圧電セラミ
ックス円柱を前記対称軸の方向に屈曲振動させ、かつ、
前記対称軸を中心として対称の位置にある１または複数
の帯状電極間隙部に発生する電圧を検出するようにした
ことを特徴とする。

【００２２】また、前記圧電振動ジャイロにおいて、前
記圧電セラミック円柱は、中心部に長手方向へ貫通孔が
形成された円柱体であってもよい。また、前記圧電振動
ジャイロにおいて、前記帯状電極を互いに１個おきに接
続して２端子として分極してもよい。また、前記圧電振
動ジャイロにおいて、前記帯状電極のうち互いに１個お
きの帯状電極を接続してアースしてもよい。また、前記
圧電振動ジャイロにおいて、前記対称軸を中心として対
称な位置にある帯状電極間隙部のそれぞれに印加する交
流電圧の振幅の大きさを調整可能としてもよい。以上の
説明は、ｎ＝３である場合（分割数が６である場合）の
実施例について行ったが、分割数を８としても、同様の
効果を有する圧電振動ジャイロが得られる。さらに、分
割数を多くすることも可能であるが、分割数をあまり多
くすると、電極の形成精度を高くすることが難しくな
り、印加電界が圧電セラミック円柱の表面にしか作用し
なくなって検出精度が低下するなどのデメリットが生ず
るため、分割数の値としては６または８が望ましい。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、圧電振動子が圧電セラ
ミックス円柱を用いているため、寸法精度の高い振動子
が得られ、材質特性的に均質な材料を用いることにより
直交する二つの振動モ−ドの特性を精度よく合わせるこ
とができ、構造が簡単である上に、接着剤が不要で、接
着位置や接着層のばらつきなどによる特性のばらつきの
無い圧電振動ジャイロが得られる。また、本発明のよれ
ば、研削等の機械的な手段によらず、可変抵抗器による
調整や調整コア付きのトランスによる調整など電気回路
により無回転時の零バランスの調整をすることができる
圧電振動ジャイロが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いられる圧電セラミック
ス円柱を示す斜視図である。

【図２】本発明の他の実施例に用いられる圧電セラミッ
クス円柱の断面方向の分極の向きを説明するための説明
図である。

【図３】本発明の動作を説明するための説明図である。

【図４】本発明の動作を説明するための説明図である。

【図５】本発明の動作を説明するための説明図である。

【図６】本発明の動作を説明するための説明図である。

【図７】本発明の動作を説明するための説明図である。

【図８】本発明の動作を説明するための説明図である。

【図９】本発明の動作を説明するための説明図である。

【図１０】本発明の動作を説明するための説明図であ
る。

【図１１】本発明の動作を説明するための説明図であ
る。

【図１２】本発明の動作を説明するための説明図であ
る。

【図１３】従来の圧電振動ジャイロの一例を示す概略図
である。

【図１４】従来の圧電振動ジャイロの他の例を示す概略
図である。

【図１５】従来の圧電振動ジャイロの他の例を示す概略
図である。

【図１６】従来の圧電振動ジャイロの動作を説明するた
めの説明図である。

【図１７】従来の圧電振動ジャイロの動作を説明するた
めの説明図である。

【図１８】従来の圧電振動ジャイロの動作を説明するた
めの説明図である。

【図１９】従来の圧電振動ジャイロの動作を説明するた
めの説明図である。

【符号の説明】

１０ 圧電セラミックス円柱 １１〜１６ 帯状電極 ２０ 差動増幅器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増子 力 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 (56)参考文献 特開 平４−134208（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−106407（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−181814（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−16188（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−150914（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電セラミックス円柱の外周面に円周を
   等分する２ｎ（ｎは３以上の整数とする）個の帯状電極
   を前記圧電セラミックス円柱の長さ方向と平行に形成
   し、これらの帯状電極のうち１個の帯状電極の中心線と
   前記圧電セラミックス円柱の中心軸とを含む面を対称面
   とする位置にあるｍ（ｍは自然数とする）個の帯状電極
   間隙部に前記圧電セラミックス円柱の屈曲振動モ−ドの
   共振周波数にほぼ等しい周波数の励振用の交流電圧を印
   加して前記圧電セラミックス円柱をほぼ前記対称面に沿
   う方向に屈曲振動させ、かつ、前記対称面を中心として
   対称の位置にある１または複数個の帯状電極間隙部に発
   生する電圧を検出するようにしたことを特徴とする圧電
   振動ジャイロ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の圧電振動ジャイロにお
   いて、前記帯状電極を互いに１個おきに接続して２端子
   として分極したことを特徴とする圧電振動ジャイロ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の圧電振動ジャイロにお
   いて、前記帯状電極のうち互いに１個おきの帯状電極を
   接続してアースしたことを特徴とする圧電振動ジャイ
   ロ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３に記載の圧電振動
   ジャイロにおいて、前記対称面を中心として対称な位置
   にある前記帯状電極間隙部のそれぞれに印加する交流電
   圧の振幅の大きさを調整可能としたことを特徴とする圧
   電振動ジャイロ。
5. 【請求項５】 円柱体または中心部に長手方向へ貫通孔
   が形成された円柱体からなる圧電セラミックス円柱の外
   周面上の円周を等分する位置に長さ方向と平行に６個ま
   たは８個の帯状電極を形成し、これらの帯状電極を互い
   に１個おきに接続して２端子として分極処理を施し、分
   極処理後１個の帯状電極の中心線と前記圧電セラミック
   ス円柱の中心軸を含む面を対称面とする位置にある１個
   ずつまたは２個ずつの帯状電極間隙部それぞれに周波数
   が前記圧電セラミックス円柱の屈曲振動モ−ドの共振周
   波数にほぼ等しい、同一周波数かつ同一振幅の励振用の
   交流電圧を印加して前記圧電セラミックス円柱をほぼ前
   記対称面に沿う方向に屈曲振動させ、かつ、前記対称面
   に対して対称の位置にある前記励振用の帯状電極間隙部
   またはこれらとは別の１個ずつまたは２個ずつの帯状電
   極間隙部のそれぞれに発生する電圧の差を検出するよう
   に構成したことを特徴とする圧電振動ジャイロ。
6. 【請求項６】 円柱体または中心部に長手方向へ貫通孔
   が形成された円柱体からなる圧電セラミックス円柱の外
   周面上の円周を等分する位置に長さ方向と平行に６個ま
   たは８個の帯状電極を形成し、これらの帯状電極を互い
   に１個おきに接続して２端子として分極処理を施し、分
   極処理後１個の帯状電極の中心線と前記圧電セラミック
   ス円柱の中心軸を含む面を対称面とする位置にある１個
   ずつまたは２個ずつの帯状電極間隙部それぞれ周波数が
   前記圧電セラミックス円柱の屈曲振動モ−ドの共振周波
   数にほぼ等しい、同一周波数かつ異なる振幅の励振用の
   交流電圧を印加して前記圧電セラミックス円柱をほぼ前
   記対称面に沿う方向に屈曲振動させ、かつ、前記対称面
   に対して対称の位置にある前記励振用の帯状電極間隙部
   とは別の１個ずつまたは２個ずつの帯状電極間隙部のそ
   れぞれに発生する電圧の差を検出するように構成したこ
   とを特徴とする圧電振動ジャイロ。