JP4599712B2 - 角速度センサの製造方法 - Google Patents
角速度センサの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4599712B2 JP4599712B2 JP2000400461A JP2000400461A JP4599712B2 JP 4599712 B2 JP4599712 B2 JP 4599712B2 JP 2000400461 A JP2000400461 A JP 2000400461A JP 2000400461 A JP2000400461 A JP 2000400461A JP 4599712 B2 JP4599712 B2 JP 4599712B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tuning fork
- base
- holding member
- angular velocity
- vibrating body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機・車両などの移動体の姿勢制御やナビゲーションシステム等に用いられる角速度センサの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の角速度センサとしては特開平8−170917号公報に開示されたものが知られている。
【0003】
以下、従来の角速度センサについて、図面を参照しながら説明する。
【0004】
図5は従来の角速度センサの斜視図である。
【0005】
図5において、1は柱状の音叉で、一対の柱部2と、この一対の柱部2の端部を接続する接続部3とにより構成されている。そして音叉1の一対の柱部2のそれぞれの外側面には駆動圧電素子4が設けられるとともに、この駆動圧電素子4を設けた側面と同一面上に参照圧電素子5が設けられている。そしてまた音叉1における駆動圧電素子4および参照圧電素子5を設けた側面と異なる側面には一対の検知圧電素子6を設けている。7は金属製の支持部材で、音叉1の接続部3の根元を支持している。8は金属製の基台で、支持部材7の下面を上面に溶着により固着するとともに、この基台8には複数の端子挿入孔9を設けており、この端子挿入孔9に端子10を絶縁物11を介して挿通させ、さらに、この端子10は音叉1の駆動圧電素子4、参照圧電素子5および検知圧電素子6と電気的に接続している。そして、音叉1は支持部材7により基台8に固着されるものであるが、音叉1における柱部2を基台8に対して略平行になるように支持しているものである。
【0006】
以上のように構成された従来の角速度センサについて、次に、その動作を説明する。
【0007】
音叉1の駆動圧電素子4に交流電圧を印加することにより音叉1が駆動方向の固有振動数で駆動方向に速度Vで屈曲振動する。この状態において、音叉1が音叉1の中心軸回りに角速度ωで回転すると音叉1の一対の柱部2にF=2mv・ωのコリオリ力が発生する。このコリオリ力により検知圧電素子6に発生する電荷を出力電圧として外部コンピュータ等(図示せず)で測定することにより角速度を検出していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成においては、音叉1を基台8に対して、略平行に隙間をあけた状態で設ける必要があるが、音叉1自身が重量を持っているから、音叉1を基台8に組み付ける際に、柱部2の先端が下方に移動することとなり、その結果、音叉1を基台8に対して、略平行に支持することが困難であるという課題を有していた。
【0009】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、音叉を基台に対して略平行に支持することが容易な、角速度センサの製造方法を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の角速度センサの製造方法は、音叉の先端部を保持する保持部材を基台上に積載する工程と、基台上に設けられた凸状の支持台または音叉の接続部に接着剤を塗布する工程と、支持台に音叉の接続部を保持部材に音叉の先端部を積載する工程と、接着剤が硬化した後に保持部材を取り外す工程とを有する方法で、この方法によれば、音叉を基台に対して、略平行に容易に支持することができるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、支持台の高さより厚いとともに円柱形状のはんだからなる材料を基台上に積載した後に、ポンチで支持台をストッパーにして押圧することにより中央部に音叉の先端部を保持する受け面を設けた保持部材を基台上に形成する工程と、基台上に設けられた凸状の支持台または音叉の接続部に接着剤を塗布する工程と、支持台に音叉の接続部を保持部材に音叉の先端部を積載する工程と、前記接着剤が硬化した後に保持部材を取り外す工程とからなる方法で、この方法によれば、支持台に音叉の接続部を保持部材に音叉の先端部を積載した後、接着剤が硬化してから保持部材を取り外したため、基台に音叉を組み付ける際に、音叉の重量により音叉が傾くということがなくなり、基台に対して音叉を容易に略平行に支持することができるとともに、保持部材の厚みにバラツキが生じた場合においても、支持台の高さとポンチで押圧された保持部材の高さとが同一となり、その結果、容易に基台と音叉を平行に支持することができるという作用を有するものである。
【0012】
以下、本発明の一実施の形態における角速度センサの製造方法について図面を参照しながら説明する。
【0013】
図1は本発明の一実施の形態における角速度センサの分解斜視図、図2は同角速度センサにおける斜視図である。
【0014】
図1、図2において、21は水晶製の音叉で、四角柱状の第1の振動体22と、この第1の振動体22と平行に設けられた四角柱状の第2の振動体23と、第1の振動体22の一端部と第2の振動体23の一端部とを一体に接続する接続部24とにより構成されている。そして、第1の振動体22の4つの側面にはそれぞれ金からなる駆動電極25を設けている。また第2の振動体23における表面および裏面には金からなるモニター電極26が設けられるとともに、この第2の振動体23の内側の側面には金からなるGND電極27が設けられ、かつ外側の側面には金からなる一対の検出電極28が設けられている。29は直方体形状をなす金属製の支持台で、音叉21における接続部24の根元を支持している。30は金属製の基台で、支持台29の下部を固着するとともに、6つの端子挿入孔31を設けており、この端子挿入孔31の内側面にはガラスからなる絶縁物32を設けている。そして、音叉21における第1の振動体22および第2の振動体23を基台30に対して略平行になるように構成されている。そしてまた、第1の基台30の端子挿入孔31に絶縁物32を介して6つの端子33を挿通している。また第1の基台30における端子33は、駆動電極25、検出電極28、GND電極27およびモニター電極26とリード線(図示せず)により、それぞれ電気的に接続されている。34は金属製のカバーで、第1の基台30の上面を覆うように設けており、このカバー34と第1の基台30とにより、第1の振動体22、第2の振動体23および接続部24からなる音叉21を内側に収納している。そして、第1の基台30とカバー34との内部が真空状態となるようにカバー34と第1の基台30の固着部を密着させているものである。
【0015】
以上のように構成された本発明の一実施の形態における角速度センサについて、次にその組立方法を図面を参照しながら説明する。
【0016】
まず、第1の振動体22、第2の振動体23および接続部24とを一体に構成した水晶製の音叉21を準備する。
【0017】
次に、第1の振動体22の4つの側面に駆動電極25を、第2の振動体23の表面および裏面にモニター電極26を、第2の振動体23の内側の側面にGND電極27を、第2の振動体23の外側面に一対の検出電極28を金を蒸着することによりそれぞれ形成する。
【0018】
次に、基台30に深絞り加工により、支持台29を形成する。
【0019】
次に、図3(a)に示すように、予め、複数の溝35を設けた治具36の中央部に、基台30を載置する。
【0020】
次に、図3(b)に示すように、支持台29の高さより厚いとともに塑性加工可能な融点が約190℃であるはんだからなる保持部材37を治具36および基台30の上面に、またがるように載置した後、図3(c)に示すように、上方より第1のポンチ38を降下させて、第1のポンチ38により約40Kgfの力で、保持部材37を変形させ、治具36に保持部材37を固着する。
【0021】
このとき、保持部材37をはんだとしたため、はんだは容易に塑性変形させることができることとなり、その結果、容易に保持部材37を治具36に固着させることができるという効果を有するものである。
【0022】
そして、基台30および保持部材37を治具36により支持したため、同一の1個の治具36にて基台30および保持部材37を支持することとなり、その結果、基台30および保持部材37の位置が相対的に正確に保証されるから、音叉21を基台30に対して正確な位置に保持することができるという効果を有するものである。
【0023】
次に、第1のポンチ38を上昇させた後、再度、図4(a)に示すように、第2のポンチ39を支持台29をストッパーとして約20Kgfの力で降下させて、保持部材37における中央部に、音叉21の第1の振動体22および第2の振動体23からなる先端部を保持する受け面40を形成する。
【0024】
ここで、基台30を深絞り加工により形成する支持台29の高さが変動する場合を考えると、本発明の一実施の形態における角速度センサの製造方法においては、保持部材37を支持台29の高さより厚いとともに、塑性加工可能な材料を基台30上に積載した後に、第2のポンチ39で支持台29をストッパーにして押圧することにより得られたものとしたため、支持台29の高さと第2のポンチ39で押圧された保持部材37における受け面40の高さとが同一となり、その結果、容易に基台30と音叉21を平行に支持することができるという効果を有するものである。
【0025】
そして、第1のポンチ38により保持部材37を変形させて治具36に保持部材37を固着することにより、保持部材37を治具36により支持した後、再度、第2のポンチ39により保持部材37を変形させて、保持部材37に音叉21の先端を保持する受け面40を設けたため、第2のポンチ39による外力が音叉21の先端部である第1の振動体22および第2の振動体23を保持する受け面40を形成するために使用する際には治具36に保持部材37を固着するために第2のポンチ39の力を使用することが無いから、保持部材37における受け面40を第2のポンチ39の安定した力で形成することができることとなり、その結果、保持部材37における受け面40の高さを、精度良く設けることができるという効果を有するものである。
【0026】
次に、基台30に設けられた凸状の支持台29に接着剤を塗布した後、図4(b)に示すように、支持台29に音叉21における接続部24、さらに保持部材37における受け面40に音叉21における第1の振動体22および第2の振動体23からなる先端部を積載する。
【0027】
次に、基台30および音叉21を載置した治具36をホットプレート(図示せず)上で、はんだからなる保持部材37の融点約190℃より低い温度である約153℃に加熱することにより、接着剤(図示せず)を硬化させて、音叉21を基台30における支持台29に接着する。
【0028】
このとき、はんだからなる保持部材37の融点を接着剤(図示せず)の硬化する温度よりも大きくしたため、基台30における支持台29に音叉21を接着するために角速度センサの周囲の雰囲気温度を上げたとしても、保持部材37が溶けて保持部材37の高さが変動してしまうということがなくなり、その結果、音叉21を基台30に対して、確実に支持することができるという効果を有するものである。
【0029】
次に、図4(c)に示すように、保持部材37を音叉21の第1の振動体22および第2の振動体23側の長手方向に移動させて取り外す。
【0030】
このとき、支持台29に音叉21の接続部24を、保持部材37に音叉21の先端部を積載した後、接着剤(図示せず)が硬化してから保持部材37を取り外したため、音叉21を基台30に組み付ける際に、音叉21の重量により音叉21が傾くということがなくなり、その結果、基台30に対して音叉21を容易に略平行に支持することができるという効果を有するものである。
【0031】
次に、あらかじめガラスからなる絶縁物32を内側面に設けた第1の基台30の端子挿入孔31に端子33を挿入した後、この端子33と駆動電極25、検出電極28、GND電極27およびモニター電極26をそれぞれリード線(図示せず)を介してはんだ付けにより電気的に接続する。
【0032】
次に、第1の基台30の外周部をカバー34により内側が真空になるように真空の雰囲気中で固着する。
【0033】
以上のように構成された本発明の一実施の形態における角速度センサについて、次にその動作を説明する。
【0034】
音叉21における第1の振動体22の駆動電極25に交流電圧を印加することにより、第1の振動体22が駆動方向の固有振動数で駆動方向に速度Vで屈曲振動する。この屈曲振動は接続部24を介して対向する第2の振動体23にも伝わり、そしてこの第2の振動体23も駆動方向の固有振動数で駆動方向に速度Vで屈曲振動する。そしてこの第2の振動体23および第1の振動体22が屈曲振動している状態において、音叉21が音叉21の長手方向の中心軸回りに角速度ωで回転すると、第2の振動体23にF=2mv・ωのコリオリ力が発生する。このコリオリ力により、第2の振動体23の検出電極28に発生する電荷からなる出力信号をリード線(図示せず)および端子33を介して相手側のコンピュータ(図示せず)に入力することにより、角速度として検出するものである。
【0035】
【発明の効果】
以上のように本発明の角速度センサの製造方法は、支持台の高さより厚いとともに円柱形状のはんだからなる材料を基台上に積載した後に、ポンチで支持台をストッパーにして押圧することにより中央部に音叉の先端部を保持する受け面を設けた保持部材を基台上に形成する工程と、基台上に設けられた凸状の支持台または音叉の接続部に接着剤を塗布する工程と、支持台に音叉の接続部を保持部材に音叉の先端部を積載する工程と、前記接着剤が硬化した後に保持部材を取り外す工程とからなる方法で、この方法によれば、支持台に音叉の接続部を保持部材に音叉の先端部を積載した後、接着剤が硬化してから保持部材を取り外したため、基台に音叉を組み付ける際に、音叉の重量により音叉が傾くということがなくなり、基台に対して音叉を容易に略平行に支持することができるとともに、保持部材の厚みにバラツキが生じた場合においても、支持台の高さとポンチで押圧された保持部材の高さとが同一となり、その結果、容易に基台と音叉を平行に支持することができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態における角速度センサの分解斜視図
【図2】 同要部である音叉の斜視図
【図3】 (a),(b),(c)同組立工程図
【図4】 (a),(b),(c)同組立工程図
【図5】 従来の角速度センサの斜視図
【符号の説明】
21 音叉
24 接続部
29 支持台
30 基台
36 治具
37 保持部材
38,39 ポンチ
40 受け面
Claims (1)
- 支持台の高さより厚いとともに円柱形状のはんだからなる材料を基台上に積載した後に、ポンチで支持台をストッパーにして押圧することにより中央部に音叉の先端部を保持する受け面を設けた保持部材を基台上に形成する工程と、基台上に設けられた凸状の支持台または音叉の接続部に接着剤を塗布する工程と、支持台に音叉の接続部を保持部材に音叉の先端部を積載する工程と、前記接着剤が硬化した後に保持部材を取り外す工程とからなる角速度センサの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000400461A JP4599712B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 角速度センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000400461A JP4599712B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 角速度センサの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002202132A JP2002202132A (ja) | 2002-07-19 |
JP4599712B2 true JP4599712B2 (ja) | 2010-12-15 |
Family
ID=18865052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000400461A Expired - Fee Related JP4599712B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 角速度センサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4599712B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11173857A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-07-02 | Ngk Insulators Ltd | 振動型ジャイロスコープ、これに使用する振動子、振動子の振動の解析方法、振動子の支持方法および振動型ジャイロスコープの製造方法 |
-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000400461A patent/JP4599712B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11173857A (ja) * | 1997-06-23 | 1999-07-02 | Ngk Insulators Ltd | 振動型ジャイロスコープ、これに使用する振動子、振動子の振動の解析方法、振動子の支持方法および振動型ジャイロスコープの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002202132A (ja) | 2002-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9448068B2 (en) | Angular velocity sensor | |
EP1353146B1 (en) | Angular velocity sensor | |
KR20120093917A (ko) | 압전식 가속도 센서 | |
JP2888029B2 (ja) | 角速度センサ | |
JP4715153B2 (ja) | 角速度センサ | |
JP2009092545A (ja) | 角速度および加速度検出用複合センサ | |
JP4654480B2 (ja) | 角速度センサ | |
JP4599712B2 (ja) | 角速度センサの製造方法 | |
JP3141745B2 (ja) | 加速度センサ | |
WO2001020258A1 (fr) | Detecteur de vitesse angulaire | |
JP2008170295A (ja) | 角速度センサ | |
JP4529286B2 (ja) | 角速度センサ | |
JPS6067815A (ja) | 角速度センサ | |
JP2001116551A (ja) | 角速度センサ | |
JP5995212B1 (ja) | 物理量センサ | |
JPS6326528A (ja) | 角速度センサの製造方法 | |
JP4305993B2 (ja) | 角速度センサ | |
JP2013120179A (ja) | 角速度センサ | |
CN115342795A (zh) | 惯性传感器以及惯性测量装置 | |
JP2002267449A (ja) | 角速度センサおよびその製造方法 | |
JP2000213941A (ja) | 圧電振動ジャイロ | |
JPH1030928A (ja) | 振動子の支持装置 | |
JPH05340759A (ja) | 振動ジャイロ | |
JPH1164368A (ja) | 加速度検出装置 | |
JPH10232134A (ja) | 角速度センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071107 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20071212 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100712 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100831 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100913 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |