JP2996137B2

JP2996137B2 - 振動ジャイロ

Info

Publication number: JP2996137B2
Application number: JP7100282A
Authority: JP
Inventors: 本克己藤; 村武中
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: DE69610006D1; EP0735345A2; JPH08271263A; KR960034990A; KR0166445B1; EP0735345A3; EP0735345B1; DE69610006T2; US5693998A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は振動ジャイロに関し、
特にたとえば、回転角速度を検知することによって移動
体の位置を検出し、適切な誘導を行うナビゲーションシ
ステム、または手ぶれなどの外的振動による回転角速度
を検知し適切な制振を行う手ぶれ防止装置などの除振シ
ステムなどに応用できる振動ジャイロに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の振動ジャイロの一例を示す
図解図である。この振動ジャイロ１は、振動子２を含
む。振動子２は、恒弾性金属材料からなる４角柱状の振
動体３を含む。振動体３の対向する一対の側面には、そ
れぞれ検出用圧電素子４が形成される。この検出用圧電
素子４は、圧電体基板の両面に電極が形成されたもので
ある。また、振動体３の検出用圧電素子４が形成されて
いない１対の側面には、それぞれ駆動用圧電素子５が形
成される。この駆動用圧電素子５も検出用圧電素子４と
同様に、圧電体基板の両面に電極が形成されたものであ
る。

【０００３】この振動ジャイロ１は、振動体３のノード
点で支持部材６によって支持される。そして、駆動用圧
電素子５に駆動信号を印加すると、振動子２は、駆動用
圧電素子５の主面に直交する方向に屈曲振動をする。

【０００４】このような状態で、振動ジャイロ１がたと
えばその軸を中心として回転すると、振動方向に直交す
る方向にコリオリ力が働く。すると、コリオリ力によっ
て振動体３の振動方向が変わり、検出用圧電素子４に出
力電圧が発生する。そして、この出力電圧を測定するこ
とによって、振動ジャイロ１の回転角速度を知ることが
できる。

【０００５】図９は従来の振動ジャイロの他の例を示す
図解図である。この振動ジャイロ１０は、振動子１１を
含む。振動子１１は、第１の圧電体基板１２ａおよび第
２の圧電体基板１２ｂを含む。第１の圧電体基板１２ａ
および第２の圧電体基板１２ｂは、図９の矢印Ｐで示す
ように、互いに逆の厚み方向に分極される。そして、第
１の圧電体基板１２ａおよび第２の圧電体基板１２ｂ
は、積層され接着される。

【０００６】第１の圧電体基板１２ａの主面には、その
幅方向に間隔を隔てて、２つの分割電極１３，１３が形
成される。また、第２の圧電体基板１２ｂの主面には、
共通電極１４が形成される。さらに、第１の圧電体基板
１２ａおよび第２の圧電体基板１２ｂ間には、ダミー電
極１５が形成される。

【０００７】振動子１１の２つの分割電極１３，１３に
は、駆動手段としての発振回路１６の一方の出力端が、
抵抗１７ａおよび１７ｂを介してそれぞれ接続される。
振動子１１の共通電極１４には、発振回路の他方の出力
端が接続される。また、振動子１１の２つの分割電極１
３，１３は、抵抗１８ａおよび１８ｂを介して、検出手
段としての差動増幅回路１９の非反転入力端および反転
入力端にそれぞれ接続される。さらに、差動増幅回路１
９の出力端および反転入力端間には、抵抗１８ｃが接続
される。

【０００８】この振動ジャイロ１０では、第１の圧電体
基板１２ａおよび第２の圧電体基板１２ｂが、互いに逆
の厚み方向に分極されているので、２つの分割電極１
３，１３および共通電極１４間にたとえば正弦波信号な
どの駆動信号を印加すれば、第１の圧電体基板１２ａお
よび第２の圧電体基板１２ｂが互いに逆に伸縮振動す
る。そのため、振動子１１は、その長手方向における両
端部から少しだけ内側の部分をノード部分として、その
主面に直交する方向に屈曲振動する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す従来の音片型の振動ジャイロ１および図９に示す従
来のバイモルフ型の振動ジャイロ１０では、振動子２ま
たは振動子１１を小型化すると、回転角速度の検出感度
が低下するという問題があった。

【００１０】それゆえに、この発明の主たる目的は、小
型で感度の良い振動ジャイロを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる振動ジ
ャイロは、厚み方向に分極され一体に積層された複数の
圧電体基板と、圧電体基板の主面に形成され、圧電体基
板を屈曲振動させるための駆動用電極と、圧電体基板の
厚み方向に互いに対向して形成され、回転角速度に対応
した信号を検出するための複数の分割電極とを含む、振
動ジャイロである。

【００１２】また、駆動用電極は、短冊状の第１の駆動
用電極と、第１の駆動用電極の一方主面と対向し、圧電
体基板を挟んで形成される短冊状の第２の駆動用電極
と、第２の駆動用電極に接続され、第１の駆動用電極の
他方主面に対向し、他の圧電体基板を挟んで形成される
短冊状の第３の駆動用電極とを含んでもよい。

【００１３】さらに、積層された複数の圧電体基板の厚
み方向に延び、複数の分割電極の一方を互いに接続する
ためのスルーホールと、積層された複数の圧電体基板の
厚み方向に延び、複数の分割電極の他方を互いに接続す
るためのスルーホールとを含んでもよい。

【００１４】また、積層された複数の圧電体基板の厚み
方向に延び、互いに異なる圧電体基板に形成された分割
電極の一方と他の分割電極の他方とを互いに接続するた
めの複数のスルーホールを含んでもよい。

【００１５】

【作用】複数の分割電極が、圧電体基板の厚み方向に互
いに対向して形成されるので、コリオリ力によって発生
する電荷を多く取り出すことができ、回転角速度の検出
感度が向上する。

【００１６】また、駆動用電極が、短冊状の第１の駆動
用電極と、第１の駆動用電極の一方主面と対向し圧電体
基板を挟んで形成される短冊状の第２の駆動用電極と、
第２の駆動用電極に接続され、第１の駆動用電極の他方
主面に対向し他の圧電体基板を挟んで形成される短冊状
の第３の駆動用電極とを含む場合には、屈曲振動を効率
良く励振することができ、単位電圧当たりの屈曲量が増
加する。そのため、振動ジャイロを小型化しても、回転
角速度の検出感度が低下しない。

【００１７】さらに、積層された複数の圧電体基板の厚
み方向に延び、複数の分割電極の一方を互いに接続する
ためのスルーホールと、積層された複数の圧電体基板の
厚み方向に延び複数の分割電極の他方を互いに接続する
ためのスルーホールとを含む場合には、出力電流が大き
くなり、検出感度が向上する。

【００１８】また、積層された複数の圧電体基板の厚み
方向に延び、異なる圧電体基板に形成された分割電極の
一方と他の分割電極の他方とを互いに接続するための複
数のスルーホールを含む場合には、出力電圧が大きくな
り、検出感度が向上する。

【００１９】

【発明の効果】この発明によれば、小型で感度の良い振
動ジャイロを得ることができる。

【００２０】この発明の上述の目的，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実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００２１】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
る。図２は図１の線ＩＩ−ＩＩにおける断面図解図であ
る。図３は、図１に示す実施例の分割電極および駆動電
極の接続状況を示す図解図である。この振動ジャイロ２
０は、正４角柱状の振動子２２を含む。

【００２２】振動子２２は、断面矩形の第１の圧電体基
板２４ａを含む。第１の圧電体基板２４ａの一方主面に
は、図３に示すように、短冊状の第１の引出電極２６ａ
が形成される。また、第１の圧電体基板２４ａの一方主
面には、第１の引出電極２６ａと長手方向に間隔を隔て
て、短冊状の第２の引出電極２６ｂが形成される。この
第２の引出電極２６ｂは、振動子２２を屈曲振動させる
ための駆動電極の一つとして作用する。

【００２３】第１の圧電体基板２４ａの他方主面には、
振動子２２を屈曲振動させるための短冊状の第１の駆動
電極２８ａが形成される。第１の駆動電極２８ａは、第
１の圧電体基板２４ａを間に挟んで第２の引出電極２６
ｂの一方主面と対向して形成される。

【００２４】また、第１の圧電体基板２４ａには、その
厚み方向に貫通するようにして、スルーホール３０ａが
形成される。そして、第１の駆動電極２８ａは、スルー
ホール３０ａを介して、第１の引出電極２６ａと接続さ
れる。

【００２５】第１の圧電体基板２４ａの上には、第１の
駆動電極２８ａの一方主面を覆うようにして、断面矩形
の第２の圧電体基板２４ｂが積層される。第２の圧電体
基板２４ｂの厚み方向に第１の駆動電極２８ａの一方主
面と対向する面には、短冊状の第２の駆動電極２８ｂが
形成される。

【００２６】また、第１の圧電体基板２４ａおよび第２
の圧電体基板２４ｂを厚み方向に貫通するようにして、
スルーホール３０ｂが形成される。この場合、第１の駆
動電極２８ａには、たとえば円形の貫通孔３８が形成さ
れる。スルーホール３０ｂは、第１の駆動電極２８ａと
絶縁されながら貫通孔３８の中心を挿通するようにして
形成される。このスルーホール３０ｂを介して、第２の
駆動電極２８ｂは、第２の引出電極２６ｂと接続され
る。

【００２７】さらに、第２の圧電体基板２４ｂの上に
は、第２の駆動電極２８ｂの一方主面を覆うようにし
て、断面矩形の第３の圧電体基板２４ｃが積層される。
第３の圧電体基板２４ｃの厚み方向に第２の駆動電極２
８ｂの一方主面と対向する面には、細長い短冊状の第１
の分割電極３２ａ１および３２ａ２が形成される。

【００２８】第１の分割電極３２ａ１および３２ａ２
は、第３の圧電体基板２４ｃの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第３の圧電体基板２４ｃの長手
方向一端側には、略円形の第１のランド電極３４ａ１が
形成され、長手方向他端側には、略円形の第２のランド
電極３４ａ２が形成される。そして、一方の第１の分割
電極３２ａ１は、第３の圧電体基板２４ｃの長手方向一
端側へ引き延ばされて、第１のランド電極３４ａ１と接
続される。他方の第１の分割電極３２ａ２は、第３の圧
電体基板２４ｃの長手方向他端側へ引き延ばされて、第
２のランド電極３４ａ２と接続される。

【００２９】また、第３の圧電体基板２４ｃの上には、
第１の分割電極３２ａ１，３２ａ２の一方主面を覆うよ
うにして、断面矩形の第４の圧電体基板２４ｄが積層さ
れる。第４の圧電体基板２４ｄの厚み方向に第１の分割
電極３２ａ１，３２ａ２の一方主面と対向する面には、
細長い短冊状の第２の分割電極３２ｂ１および３２ｂ２
が形成される。

【００３０】第２の分割電極３２ｂ１および３２ｂ２
は、第４の圧電体基板２４ｄの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第４の圧電体基板２４ｄの長手
方向一端側には、略円形の第３のランド電極３４ｂ１が
形成され、長手方向他端側には、略円形の第４のランド
電極３４ｂ２が形成される。そして、一方の第２の分割
電極３２ｂ１は、第４の圧電体基板２４ｄの長手方向一
端側へ引き延ばされて、第３のランド電極３４ｂ１と接
続される。他方の第２の分割電極３２ｂ２は、第４の圧
電体基板２４ｄの長手方向他端側へ引き延ばされて、第
４のランド電極３４ｂ２と接続される。

【００３１】また、第４の圧電体基板２４ｄの上には、
第２の分割電極３２ｂ１，３２ｂ２の一方主面を覆うよ
うにして、断面矩形の第５の圧電体基板２４ｅが積層さ
れる。第５の圧電体基板２４ｅの厚み方向に第２の分割
電極３２ｂ１，３２ｂ２の一方主面と対向する面には、
細長い短冊状の第３の分割電極３２ｃ１および３２ｃ２
が形成される。

【００３２】第３の分割電極３２ｃ１および３２ｃ２
は、第５の圧電体基板２４ｅの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第５の圧電体基板２４ｅの長手
方向一端側には、略円形の第５のランド電極３４ｃ１が
形成され、長手方向他端側には、略円形の第６のランド
電極３４ｃ２が形成される。そして、一方の第３の分割
電極３２ｃ１は、第５の圧電体基板２４ｅの長手方向一
端側へ引き延ばされて、第５のランド電極３４ｃ１と接
続される。他方の第３の分割電極３２ｃ２は、第５の圧
電体基板２４ｅの長手方向他端側へ引き延ばされて、第
６のランド電極３４ｃ２と接続される。

【００３３】また、第５の圧電体基板２４ｅの上には、
第３の分割電極３２ｃ１，３２ｃ２の一方主面を覆うよ
うにして、断面矩形の第６の圧電体基板２４ｆが積層さ
れる。第６の圧電体基板２４ｆの厚み方向に第３の分割
電極３２ｃ１，３２ｃ２の一方主面と対向する面には、
細長い短冊状の第４の分割電極３２ｄ１および３２ｄ２
が形成される。

【００３４】第４の分割電極３２ｄ１および３２ｄ２
は、第６の圧電体基板２４ｆの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第６の圧電体基板２４ｆの長手
方向一端側には、略円形の第７のランド電極３４ｄ１が
形成され、長手方向他端側には、略円形の第８のランド
電極３４ｄ２が形成される。そして、一方の第４の分割
電極３２ｄ１は、第６の圧電体基板２４ｆの長手方向一
端側へ引き延ばされて、第７のランド電極３４ｄ１と接
続される。他方の第４の分割電極３２ｄ２は、第６の圧
電体基板２４ｆの長手方向他端側へ引き延ばされて、第
８のランド電極３４ｄ２と接続される。

【００３５】また、第６の圧電体基板２４ｆの上には、
第４の分割電極３２ｄ１，３２ｄ２の一方主面を覆うよ
うにして、断面矩形の第７の圧電体基板２４ｇが積層さ
れる。第７の圧電体基板２４ｇの厚み方向に第４の分割
電極３２ｄ１，３２ｄ２の一方主面と対向する面には、
細長い短冊状の第５の分割電極３２ｅ１および３２ｅ２
が形成される。

【００３６】第５の分割電極３２ｅ１および３２ｅ２
は、第７の圧電体基板２４ｇの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第７の圧電体基板２４ｇの長手
方向一端側には、略矩形の第３の引出電極２６ｃが形成
され、長手方向他端側には、略矩形の第４の引出電極２
６ｄが形成される。そして、一方の第５の分割電極３２
ｅ１は、第７の圧電体基板２４ｇの長手方向一端側へ引
き延ばされて、第３の引出電極２６ｃと接続される。他
方の第５の分割電極３２ｅ２は、第７の圧電体基板２４
ｇの長手方向他端側へ引き延ばされて、第４の引出電極
２６ｄと接続される。

【００３７】そして、第１〜第７の圧電体基板２４ａ〜
２４ｇが一体に積層される。この実施例では、第１〜第
７の圧電体基板２４ａ〜２４ｇは、それぞれ第７の圧電
体基板２４ｇから第１の圧電体基板２４ａへと向かう方
向へと分極される。したがって、第１〜第７の圧電体基
板２４ａ〜２４ｇは、図２に矢印Ｐで示すように、それ
ぞれ同一方向へ分極される。

【００３８】積層された第１〜第７の圧電体基板２４ａ
〜２４ｇの長手方向の一端近傍には、厚み方向に延びる
スルーホール３６ａが形成され、長手方向の他端近傍に
は、厚み方向に延びるスルーホール３６ｂが形成され
る。そして、スルーホール３６ａによって、第１，第
３，第５，第７のランド電極３４ａ１，３４ｂ１，３４
ｃ１，３４ｄ１および第３の引出電極２６ｃが互いに接
続される。また、スルーホール３６ｂによって、第２，
第４，第６，第８のランド電極３４ａ２，３４ｂ２，３
４ｃ２，３４ｄ２および第４の引出電極２６ｄが互いに
接続される。したがって、第１〜第５の分割電極３２ａ
１〜３２ｅ１，３２ａ２〜３２ｅ２は、積層された第１
〜第７の圧電体基板２４ａ〜２４ｇ内部で、並列に接続
されることとなる。

【００３９】次に、図４を参照しながら、この振動ジャ
イロ２０の電気的接続状況を説明する。この振動ジャイ
ロ２０は、検出手段としての差動増幅回路４０を含む。
差動増幅回路４０の非反転増幅端子は、抵抗４４ａを介
して引出電極２６ｃに接続される。差動増幅回路４０の
反転増幅端子は、抵抗４４ｂを介して引出電極２６ｄに
接続される。差動増幅回路４０の出力端子と反転増幅端
子とは、抵抗４４ｃを介して互いに接続される。

【００４０】また、この振動ジャイロ２０は、振動子２
２に駆動信号を印加するための駆動手段としての発振回
路４２を含む。発振回路４２の一方の出力端は、引出電
極２６ａと接続され、他方の出力端は、引出電極２６ｂ
と接続される。

【００４１】次に、この振動ジャイロ２０の作動状況を
説明する。この振動ジャイロ２０では、発振回路４２か
ら出力されるたとえば正弦波信号などの駆動信号が、引
出電極２６ａ，２６ｂ間に印加される。すると、第１の
圧電体基板２４ａおよび第２の圧電体基板２４ｂが互い
に逆に伸縮振動する。すなわち、第１の圧電体基板２４
ａがその主面に平行する方向に伸びているときには、第
２の圧電体基板２４ｂはその主面に平行する方向に縮
む。逆に、第１の圧電体基板２４ａがその主面に平行す
る方向に縮んでいるときには、第２の圧電体基板２４ｂ
はその主面に平行する方向に伸びる。そのため、振動子
２２は、図５に示すように、その長手方向における両端
部から少しだけ内側の部分をノード部分として、第１〜
第７の圧電体基板２４ａ〜２４ｇの主面に直交する方向
に屈曲振動する。

【００４２】この振動子２２のノード部分の近傍には、
図１および図５に示すように、たとえば線状の支持部材
４６がそれぞれ取り付けられる。そして、振動子２２
は、これらの支持部材４６で支持される。なお、振動子
２２の上面あるいは下面におけるノード部分の近傍に支
持部材４６を取り付けても、振動に大きな影響を与える
ことなく振動子２２を支持することが可能である。

【００４３】次に、振動子２２が屈曲振動している状態
で、振動ジャイロ２０が振動子２２の中心軸Ｏ（図１）
を中心に回転すると、その回転角速度に応じたコリオリ
力が、第１〜第７の圧電体基板２４ａ〜２４ｇの主面に
平行しかつ振動子２２の中心軸Ｏに直交する方向に働
く。したがって、振動子２２の屈曲振動の方向が変わ
る。そのため、一方の第１の分割電極３２ａ１と他方の
第１の分割電極３２ａ２間には、回転角速度に応じた信
号が発生する。同様にして、第２〜第５の分割電極３２
ｂ１〜３２ｅ１，３２ｂ２〜３２ｅ２には、それぞれ回
転角速度に応じた信号が発生する。第１〜第５の分割電
極３２ａ１〜３２ｅ１，３２ａ２〜３２ｅ２は、この実
施例では並列に接続されているので、発生した信号は、
第３の引出電極２６ｃおよび第４の引出電極２６ｄから
比較的大きな電圧として取り出すことができる。第３の
引出電極２６ｃおよび第４の引出電極２６ｄは、抵抗４
４ａおよび４４ｂを介して、差動増幅回路４０と接続さ
れる。したがって、第１〜第５の分割電極３２ａ１〜３
２ｅ１，３２ａ２〜３２ｅ２に発生する信号は、差動増
幅回路４０によって検出される。したがって、この振動
ジャイロ２０では、差動増幅回路４０の出力信号によっ
て、回転角速度を知ることができる。

【００４４】このような振動ジャイロ２０を製造するた
めには、第１〜第７の圧電体基板２４ａ〜２４ｇとなる
べき複数のセラミックグリーンシートが準備される。こ
れらのセラミックグリーンシートには、それぞれ上述の
各電極がたとえば厚膜印刷などにより形成される。この
場合、一枚のセラミックグリーンシート上には、同一の
電極パターンが複数繰り返して形成される。また、第１
〜第７の圧電体基板２４ａ〜２４ｇは、それぞれ同一の
厚み方向に分極される。

【００４５】そして、複数のセラミックグリーンシート
は、各電極パターンが上述のように接続されるようにし
て積層される。積層されたセラミックグリーンシート
は、図６に示すように、破線で示す部分でカットされ
る。さらに、カットされた各積層体が焼結されて、複数
の振動子２２が形成される。

【００４６】さらに、振動子２２には、各支持部材４６
が取り付けられる。さらに、振動子２２の各引出電極２
６ａ〜２６ｄには、差動増幅回路４０および発振回路４
２が接続される。

【００４７】図１に示す実施例では、回転角速度に対応
した信号を検出するための第１〜第５の分割電極３２ａ
１〜３２ｅ１，３２ａ２〜３２ｅ２が設けられ、それら
が並列に接続されるので、コリオリ力に対応した大きな
出力電圧を得ることができ、回転角速度の検出感度が向
上する。

【００４８】また、駆動用電極としての第２の引出電極
２６ｂ，第１の駆動用電極２８ａおよび第２の駆動用電
極２８ｂが、上述の構成で形成されるので、第１〜第７
の圧電体基板２４ａ〜２４ｇの分極方向を全て同一方向
にして積層した振動子２２を、屈曲振動させることがで
きる。また、単位電圧当たりの振動子２２の屈曲の変位
量が増加する。そのため、振動子の小型化、および回転
角速度の検出感度が向上を図ることができる。

【００４９】そのため、図１に示す実施例によれば、小
型で感度の良い振動ジャイロ２０を得ることができる。

【００５０】また、この振動ジャイロ２０では、ノード
部分の近傍に取り付けられた支持部材４６で振動子２２
が支持されるので、振動子２２から外部へ振動がもれに
くく、振動子２２を効率的に振動させることができる。

【００５１】さらに、この振動ジャイロ２０では、上述
のような簡易な方法で複数の振動子２２を量産すること
ができるので、量産性がよい。

【００５２】図７はこの発明の他の実施例の分割電極お
よび駆動電極の接続状況を示す図解図である。振動子２
２は、図２に示すのと同様の断面矩形の第１の圧電体基
板２４ａを含む。第１の圧電体基板２４ａの一方主面に
は、短冊状の第１の引出電極２６ａが形成される。ま
た、第１の圧電体基板２４ａの一方主面には、第１の引
出電極２６ａと長手方向に間隔を隔てて、短冊状の第２
の引出電極２６ｂが形成される。この第２の引出電極２
６ｂは、振動子２２を屈曲振動させるための駆動電極の
一つとして作用する。

【００５３】第１の圧電体基板２４ａの他方主面には、
振動子２２を屈曲振動させるための短冊状の第１の駆動
電極２８ａが形成される。第１の駆動電極２８ａは、第
１の圧電体基板２４ａを間に挟んで第２の引出電極２６
ｂの一方主面と対向して形成される。

【００５４】また、第１の圧電体基板２４ａには、その
厚み方向に貫通するようにして、スルーホール３０ａが
形成される。そして、第１の駆動電極２８ａは、スルー
ホール３０ａを介して、第１の引出電極２６ａと接続さ
れる。

【００５５】第１の圧電体基板２４ａの上には、図２に
示すのと同様に、第１の駆動電極２８ａの一方主面を覆
うようにして、断面矩形の第２の圧電体基板２４ｂが積
層される。第２の圧電体基板２４ｂの厚み方向に第１の
駆動電極２８ａの一方主面と対向する面には、短冊状の
第２の駆動電極２８ｂが形成される。

【００５６】また、第１の圧電体基板２４ａおよび第２
の圧電体基板２４ｂを厚み方向に貫通するようにして、
スルーホール３０ｂが形成される。この場合、第１の駆
動電極２８ａには、たとえば円形の貫通孔３８が形成さ
れる。そして、スルーホール３０ｂは、第１の駆動電極
２８ａと絶縁されながら貫通孔３８の中心を挿通するよ
うにして形成される。このスルーホール３０ｂを介し
て、第２の駆動電極２８ｂは、第２の引出電極２６ｂと
接続される。

【００５７】さらに、第２の圧電体基板２４ｂの上に
は、図２に示すのと同様に、第２の駆動電極２８ｂの一
方主面を覆うようにして、断面矩形の第３の圧電体基板
２４ｃが積層される。第３の圧電体基板２４ｃの厚み方
向に第２の駆動電極２８ｂの一方主面と対向する面に
は、細長い短冊状の第１の分割電極３２ａ１および３２
ａ２が形成される。

【００５８】第１の分割電極３２ａ１および３２ａ２
は、第３の圧電体基板２４ｃの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第３の圧電体基板２４ｃの長手
方向一端側には、略矩形の第１のランド電極３４ａ１が
形成され、長手方向他端側には、略円形の第２のランド
電極３４ａ２が形成される。この実施例では、第１のラ
ンド電極３４ａ１は、第１の分割電極３２ａ２の長手方
向一端側に配置され、第２のランド電極３４ａ２は、第
１の分割電極３２ａ２の長手方向他端側に配置される。
そして、一方の第１の分割電極３２ａ１は、第３の圧電
体基板２４ｃの長手方向一端側へ略Ｌ字状に引き延ばさ
れて、第１のランド電極３４ａ１と接続される。他方の
第１の分割電極３２ａ２は、第３の圧電体基板２４ｃの
長手方向他端側へ引き延ばされて、第２のランド電極３
４ａ２と接続される。

【００５９】また、第３の圧電体基板２４ｃの上には、
図２に示すのと同様に、第１の分割電極３２ａ１および
３２ａ２の一方主面を覆うようにして、断面矩形の第４
の圧電体基板２４ｄが積層される。第４の圧電体基板２
４ｄの厚み方向に第１の分割電極３２ａ１および３２ａ
２の一方主面と対向する面には、細長い短冊状の第２の
分割電極３２ｂ１および３２ｂ２が形成される。

【００６０】第２の分割電極３２ｂ１および３２ｂ２
は、第４の圧電体基板２４ｄの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第４の圧電体基板２４ｄの長手
方向他端側には、略矩形の第３のランド電極３４ｂ１が
形成され、長手方向一端側には、略円形の第４のランド
電極３４ｂ２が形成される。この実施例では、第３のラ
ンド電極３４ｂ１は、第２の分割電極３２ｂ２の長手方
向他端側に配置され、第４のランド電極３４ｂ２は、第
２の分割電極３２ｂ２の長手方向一端側に配置される。
すなわち、第４のランド電極３４ｂ２は、第２のランド
電極３４ａ２の真上に形成される。そして、一方の第２
の分割電極３２ｂ１は、第４の圧電体基板２４ｄの長手
方向他端側へ略Ｌ字状に引き延ばされて、第３のランド
電極３４ｂ１と接続される。他方の第２の分割電極３２
ｂ２は、第４の圧電体基板２４ｄの長手方向一端側へ引
き延ばされて、第４のランド電極３４ｂ２と接続され
る。

【００６１】また、第４の圧電体基板２４ｄの上には、
図２に示すのと同様に、第２の分割電極３２ｂ１および
３２ｂ２の一方主面を覆うようにして、断面矩形の第５
の圧電体基板２４ｅが積層される。第５の圧電体基板２
４ｅの厚み方向に第２の分割電極３２ｂ１および３２ｂ
２の一方主面と対向する面には、細長い短冊状の第３の
分割電極３２ｃ１および３２ｃ２が形成される。

【００６２】第３の分割電極３２ｃ１および３２ｃ２
は、第５の圧電体基板２４ｅの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第５の圧電体基板２４ｅの長手
方向一端側には、略矩形の第５のランド電極３４ｃ１が
形成され、長手方向他端側には、略円形の第６のランド
電極３４ｃ２が形成される。この実施例では、第５のラ
ンド電極３４ｃ１は、第３の分割電極３２ｃ２の長手方
向一端側に配置され、第６のランド電極３４ｃ２は、第
３の分割電極３２ｃ２の長手方向他端側に配置される。
すなわち、第５のランド電極３４ｃ１は、第４のランド
電極３４ｂ２の真上に形成され、第６のランド電極３４
ｃ２は、第３のランド電極３４ｂ１の真上に形成され
る。そして、一方の第３の分割電極３２ｃ１は、第５の
圧電体基板２４ｅの長手方向一端側へ略Ｌ字状に引き延
ばされて、第５のランド電極３４ｃ１と接続される。他
方の第３の分割電極３２ｃ２は、第５の圧電体基板２４
ｅの長手方向他端側へ引き延ばされて、第６のランド電
極３４ｃ２と接続される。

【００６３】また、第５の圧電体基板２４ｅの上には、
図２に示すのと同様に、第３の分割電極３２ｃ１および
３２ｃ２の一方主面を覆うようにして、断面矩形の第６
の圧電体基板２４ｆが積層される。第６の圧電体基板２
４ｆの厚み方向に第３の分割電極３２ｃ１および３２ｃ
２の一方主面と対向する面には、細長い短冊状の第４の
分割電極３２ｄ１および３２ｄ２が形成される。

【００６４】第４の分割電極３２ｄ１および３２ｄ２
は、第６の圧電体基板２４ｆの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第６の圧電体基板２４ｆの長手
方向他端側には、略矩形の第７のランド電極３４ｄ１が
形成され、長手方向一端側には、略円形の第８のランド
電極３４ｄ２が形成される。この実施例では、第７のラ
ンド電極３４ｄ１は、第４の分割電極３２ｄ２の長手方
向他端側に配置され、第８のランド電極３４ｄ２は、第
４の分割電極３２ｄ２の長手方向一端側に配置される。
すなわち、第７のランド電極３４ｄ１は、第６のランド
電極３４ｃ２の真上に形成され、第８のランド電極３４
ｄ２は、第５のランド電極３４ｃ１の真上に形成され
る。そして、一方の第４の分割電極３２ｄ１は、第６の
圧電体基板２４ｆの長手方向他端側へ略Ｌ字状に引き延
ばされて、第７のランド電極３４ｄ１と接続される。他
方の第４の分割電極３２ｄ２は、第６の圧電体基板２４
ｆの長手方向一端側へ引き延ばされて、第８のランド電
極３４ｄ２と接続される。

【００６５】また、第６の圧電体基板２４ｆの上には、
図２に示すのと同様に、第４の分割電極３２ｄ１，３２
ｄ２の一方主面を覆うようにして、断面矩形の第７の圧
電体基板２４ｇが積層される。第７の圧電体基板２４ｇ
の厚み方向に第４の分割電極３２ｄ１，３２ｄ２の一方
主面と対向する面には、細長い短冊状の第５の分割電極
３２ｅ１および３２ｅ２が形成される。

【００６６】第５の分割電極３２ｅ１および３２ｅ２
は、第７の圧電体基板２４ｇの幅方向に間隔を隔てて平
行に形成される。また、第７の圧電体基板２４ｇの長手
方向一端側には、略矩形の第３の引出電極２６ｃが形成
され、長手方向他端側には、略円形の第９のランド電極
３４ｅ２が形成される。そして、一方の第５の分割電極
３２ｅ１は、第７の圧電体基板２４ｇの長手方向一端側
へ引き延ばされて、第３の引出電極２６ｃと接続され
る。他方の第５の分割電極３２ｅ２は、第７の圧電体基
板２４ｇの長手方向他端側へ引き延ばされて、第９のラ
ンド電極３４ｅ２と接続される。

【００６７】また、第７の圧電体基板２４ｇの上には、
その長手方向他端側に略矩形状の第４の引出電極２６ｄ
が形成される。

【００６８】さらに、第４の圧電体基板２４ｄの長手方
向の一端近傍には、厚み方向に延びるスルーホール３６
ａ１が形成される。スルーホール３６ａ１によって、第
１のランド電極３４ａ１および第４のランド電極３４ｂ
２が互いに接続される。さらに、第５の圧電体基板２４
ｅの長手方向の他端側には、厚み方向に延びるスルーホ
ール３６ａ２が形成される。スルーホール３６ａ２によ
って、第３のランド電極３４ｂ１および第６のランド電
極３４ｃ２が互いに接続される。また、第６の圧電体基
板２４ｆの長手方向の一端近傍には、厚み方向に延びる
スルーホール３６ａ３が形成される。スルーホール３６
ａ３によって、第５のランド電極３４ｃ１および第８の
ランド電極３４ｄ２が互いに接続される。さらに、第７
の圧電体基板２４ｇの長手方向の他端側には、厚み方向
に延びるスルーホール３６ａ４が形成される。スルーホ
ール３６ａ４によって、第７のランド電極３４ｄ１およ
び第９のランド電極３４ｅ２が互いに接続される。さら
に、第４〜第７の圧電体基板２４ｄ〜２４ｇの長手方向
の他端近傍を厚み方向に挿通するようにして、スルーホ
ール３６ｂが形成される。スルーホール３６ｂによっ
て、第２のランド電極３４ａ２と第４の引出電極２６ｄ
が互いに接続される。

【００６９】したがって、第１〜第５の分割電極３２ａ
１〜３２ｅ１，３２ａ２〜３２ｅ２は、積層された第１
〜第７の圧電体基板２４ａ〜２４ｇ内部で、直列に接続
されることとなる。

【００７０】第１〜第７の圧電体基板２４ａ〜２４ｇが
一体に積層されて、図１および図２に示すのと同様の振
動子２２が形成される。図７に示す実施例でも、第１〜
第７の圧電体基板２４ａ〜２４ｇは、図２に矢印Ｐで示
すように、第７の圧電体基板２４ｇから第１の圧電体基
板２４ａへと向かう方向へと分極される。

【００７１】図７の構成を有する振動ジャイロ２０も、
図４に示したものと同様に、検出手段としての差動増幅
回路４０および発振回路４２と接続される。

【００７２】図７に示す構成を有する振動ジャイロ２０
でも、図３に示すものと同様の効果を得ることができ
る。また、この場合には、第１〜第５の分割電極３２ａ
１〜３２ｅ１，３２ａ２〜３２ｅ２が直列に接続される
こととなるので、出力電流が高くなり、検出感度の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す線ＩＩ−ＩＩにおける断面図解図で
ある。

【図３】図１に示す実施例の分割電極および駆動電極の
接続状況を示す図解図である。

【図４】図１に示す振動ジャイロの電気的接続状況を示
す図解図である。

【図５】図１に示す振動ジャイロの屈曲振動の状況を示
す図解図である。

【図６】図１に示す振動ジャイロの製造工程を示す図解
図である。

【図７】この発明の他の実施例の分割電極および駆動電
極の接続状況を示す図解図である。

【図８】従来の振動ジャイロの一例を示す図解図であ
る。

【図９】従来の振動ジャイロの他の例を示す図解図であ
る。

【符号の説明】

２０振動ジャイロ２２振動子２４ａ第１の圧電体基板２４ｂ第２の圧電体基板２４ｃ第３の圧電体基板２４ｄ第４の圧電体基板２４ｅ第５の圧電体基板２４ｆ第６の圧電体基板２４ｇ第７の圧電体基板２６ａ第１の引出電極２６ｂ第２の引出電極２６ｃ第３の引出電極２６ｄ第４の引出電極２８ａ第１の駆動電極２８ｂ第２の駆動電極３０ａ，３０ｂ，３６ａ，３６ｂスルーホール３２ａ１，３２ａ２第１の分割電極３２ｂ１，３２ｂ２第２の分割電極３２ｃ１，３２ｃ２第３の分割電極３２ｄ１，３２ｄ２第４の分割電極３４ａ１第１のランド電極３４ａ２第２のランド電極３４ｂ１第３のランド電極３４ｂ２第４のランド電極３４ｃ１第５のランド電極３４ｃ２第６のランド電極３４ｄ１第７のランド電極３４ｄ２第８のランド電極３４ｅ２第９のランド電極３８貫通孔４０差動増幅回路４２発振回路４４ａ，４４ｂ，４４ｃ抵抗４６支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01C 19/56 G01P 9/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】厚み方向に分極され一体に積層された複
数の圧電体基板、前記圧電体基板の主面に形成され、前記圧電体基板を屈
曲振動させるための駆動用電極、および前記圧電体基板
の厚み方向に互いに対向して形成され、回転角速度に対
応した信号を検出するための複数の分割電極を含む、振
動ジャイロ。
【請求項２】前記駆動用電極は、短冊状の第１の駆動
用電極、前記第１の駆動用電極の一方主面と対向し、前記圧電体
基板を挟んで形成される短冊状の第２の駆動用電極、お
よび前記第２の駆動用電極と接続され、前記第１の駆動
用電極の他方主面と対向し、他の前記圧電体基板を挟ん
で形成される短冊状の第３の駆動用電極を含む、請求項
１に記載の振動ジャイロ。
【請求項３】積層された複数の前記圧電体基板の厚み
方向に延び、前記複数の分割電極の一方を互いに接続す
るためのスルーホール、および積層された複数の前記圧
電体基板の厚み方向に延び、前記複数の分割電極の他方
を互いに接続するためのスルーホールを含む、請求項１
または請求項２に記載の振動ジャイロ。
【請求項４】積層された複数の前記圧電体基板の厚み
方向に延び、互いに異なる前記圧電体基板に形成された
前記分割電極の一方と他の前記分割電極の他方とを互い
に接続するための複数のスルーホールを含む、請求項１
または請求項２に記載の振動ジャイロ。