JPH01250014A - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
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- JPH01250014A JPH01250014A JP63077493A JP7749388A JPH01250014A JP H01250014 A JPH01250014 A JP H01250014A JP 63077493 A JP63077493 A JP 63077493A JP 7749388 A JP7749388 A JP 7749388A JP H01250014 A JPH01250014 A JP H01250014A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
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- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は物体の慣性角速度を検出する振動ジャイロに関
するものである。
するものである。
[従来の技術]
近年制御技術の発達に伴い自動搬送車のナビゲーション
システム、ロボットの方向探知あるいは駆動機器の防振
装置として小型高性能の角速度センサーが求められてい
る。
システム、ロボットの方向探知あるいは駆動機器の防振
装置として小型高性能の角速度センサーが求められてい
る。
従来、飛行機や船舶のような大型の6動物体にはジャイ
ロスコープを用いた慣性航法装置が使われてきたが、機
械式で装置が大きく、かつコストも高い為に民生用の小
型機器への応用は困難であった。
ロスコープを用いた慣性航法装置が使われてきたが、機
械式で装置が大きく、かつコストも高い為に民生用の小
型機器への応用は困難であった。
一方、回転力を使わずに物体を振動させて角速度が発生
した時に生じるコリオリの力を利用してその角速度を検
出する振動ジャイロが種々開発されている。
した時に生じるコリオリの力を利用してその角速度を検
出する振動ジャイロが種々開発されている。
振動ジャイロには大きく片持ばりの音叉構造タイプと両
持ばりのバー構造タイプの2種に分類することができる
。片持ばりの音叉構造タイプの場合左右の振動子の形状
のわずかな違いにより発生する加速度成分が、検出され
る角速度にノイズとなって現われ検出感度を下げるので
左右のバランス調整機構を設けなければならない。また
音叉構造タイプそのものが構造が複雑であることから製
造上コストが非常に高いものにつくという問題がある。
持ばりのバー構造タイプの2種に分類することができる
。片持ばりの音叉構造タイプの場合左右の振動子の形状
のわずかな違いにより発生する加速度成分が、検出され
る角速度にノイズとなって現われ検出感度を下げるので
左右のバランス調整機構を設けなければならない。また
音叉構造タイプそのものが構造が複雑であることから製
造上コストが非常に高いものにつくという問題がある。
これに対し、バー構造タイプはその振動子の形状が直方
体であり製造が簡単であることや、バー構造タイプその
ものが単純である為その製造コストが安くつくという長
所がある。
体であり製造が簡単であることや、バー構造タイプその
ものが単純である為その製造コストが安くつくという長
所がある。
その構造を第8図および第9図に示す。
第8図は従来のバー構造タイプのハウジングを除いた状
態での斜視図を示し、11は振動子で直方体形状をして
いる。振動子11の側面11A 、 IIB及び側面1
1Aの対面11C1側面11Bの対面110にはそれぞ
れ表裏両面が電極をなす圧電素子12A、12B、12
C,12Dが振動子11の各側面の中央部に貼りつけら
れている。13A 5J130は振動子11の支持軸で
ありそれぞれ振動子11の各側面11A〜110に圧入
あるいは嵌合接着で取り付けられその位置は励振時の節
となる点になっている。また各支持軸13A〜130の
他端は、第9図の断面図に示すように、ハウジング14
A及び14Bに固定されている。15A〜150は各圧
電素子12A−120と駆動及び信号処理回路とを接続
する為のリード線である。15EはGNDに接地する為
のリード線である。
態での斜視図を示し、11は振動子で直方体形状をして
いる。振動子11の側面11A 、 IIB及び側面1
1Aの対面11C1側面11Bの対面110にはそれぞ
れ表裏両面が電極をなす圧電素子12A、12B、12
C,12Dが振動子11の各側面の中央部に貼りつけら
れている。13A 5J130は振動子11の支持軸で
ありそれぞれ振動子11の各側面11A〜110に圧入
あるいは嵌合接着で取り付けられその位置は励振時の節
となる点になっている。また各支持軸13A〜130の
他端は、第9図の断面図に示すように、ハウジング14
A及び14Bに固定されている。15A〜150は各圧
電素子12A−120と駆動及び信号処理回路とを接続
する為のリード線である。15EはGNDに接地する為
のリード線である。
このような構成からなるバー構造タイプの振動ジャイロ
において、駆動回路からたとえば圧電素子12Bに電界
Eを加えると、振動子11はβ方向に励損する。このよ
うな状態において撮動ジャイロにその長袖回りに角速度
Vが加わると、角速度Vに比例したコリオリの力が振動
子11に作用し、振動子11はα方向にも振動しその変
位を圧電素子12A及びその対面の圧電素子12Cで検
出し電気信号に変えてリード線15^及び15Cを介し
て信号処理回路に伝達し角速度を検出できるわけである
。この時圧電素子12Dは振動子11の振動周波数をモ
ニターしリード線15Dを介して駆動回路にフィードバ
ックして振動周波数を一定に保つようにしている。
において、駆動回路からたとえば圧電素子12Bに電界
Eを加えると、振動子11はβ方向に励損する。このよ
うな状態において撮動ジャイロにその長袖回りに角速度
Vが加わると、角速度Vに比例したコリオリの力が振動
子11に作用し、振動子11はα方向にも振動しその変
位を圧電素子12A及びその対面の圧電素子12Cで検
出し電気信号に変えてリード線15^及び15Cを介し
て信号処理回路に伝達し角速度を検出できるわけである
。この時圧電素子12Dは振動子11の振動周波数をモ
ニターしリード線15Dを介して駆動回路にフィードバ
ックして振動周波数を一定に保つようにしている。
[発明が解決しようとする課題]
このような構成と原理で角速度を検出するバータイプの
振動ジャイロにおいて、その構造は極めて簡単であるが
、製造上は回路へ接続する圧電素子から延びるリード線
がハウジング内から外へ引き出さなければならない為に
繁雑であり、作業効率が非常に悪くかつ配線処理中に圧
電素子とリード線の接続に支障をきたすことが多いなど
の作業上の問題点が発生していた。
振動ジャイロにおいて、その構造は極めて簡単であるが
、製造上は回路へ接続する圧電素子から延びるリード線
がハウジング内から外へ引き出さなければならない為に
繁雑であり、作業効率が非常に悪くかつ配線処理中に圧
電素子とリード線の接続に支障をきたすことが多いなど
の作業上の問題点が発生していた。
本発明の目的は、圧電素子からリード線を引き出すこと
なく外部回路と圧電素子との間を接続でき、組付作業効
率の向上を図ることができる振動ジャイロを提供せんと
するものである。
なく外部回路と圧電素子との間を接続でき、組付作業効
率の向上を図ることができる振動ジャイロを提供せんと
するものである。
本発明の目的を達成するための要旨とするところは、直
方体形状に形成した導電性材料からなる振動子の少なく
ともその3側面に、表裏両面を電極とする圧電素子を一
方の電極が該振動子と導通可能に取付け、該振動子の4
側面の内、該圧電素子の取り付けられる3側面にはその
圧電素子の他方の電極と導通する導電性の支持軸をその
側面に対し鉛直方向に夫々支出すると共に、該振動子の
他の1側面には該振動子と導通する導電性の支持軸をそ
の側面に対し鉛直方向に支出し、また該4本の支持軸の
支出端部を固定部材に固定して該振動子を支持し、さら
にフレキシブルプリント基板に該4本の支持軸に対応し
てそれぞれ導電パターンを設け、これらの各導電パター
ンを夫々支持軸の支出端部に接続するように構成したこ
とを特徴とする振動ジャイロにある。
方体形状に形成した導電性材料からなる振動子の少なく
ともその3側面に、表裏両面を電極とする圧電素子を一
方の電極が該振動子と導通可能に取付け、該振動子の4
側面の内、該圧電素子の取り付けられる3側面にはその
圧電素子の他方の電極と導通する導電性の支持軸をその
側面に対し鉛直方向に夫々支出すると共に、該振動子の
他の1側面には該振動子と導通する導電性の支持軸をそ
の側面に対し鉛直方向に支出し、また該4本の支持軸の
支出端部を固定部材に固定して該振動子を支持し、さら
にフレキシブルプリント基板に該4本の支持軸に対応し
てそれぞれ導電パターンを設け、これらの各導電パター
ンを夫々支持軸の支出端部に接続するように構成したこ
とを特徴とする振動ジャイロにある。
[作 用]
上記の如く構成した振動ジャイロは、振動子の3側面に
取り付けられる各圧電素子の一方の電極は、振動子に導
通する1本の支持軸に接続され、該各圧電素子の他方の
電極は他の3本の支持軸に接続され、これらの支持軸の
支出端部を夫々フレキシブルプリント基板の導電パター
ンに接続することで、各圧電素子の電極からリード線を
引き出すことなくフレキシブルプリント基板により直接
外部回路と接続できる。
取り付けられる各圧電素子の一方の電極は、振動子に導
通する1本の支持軸に接続され、該各圧電素子の他方の
電極は他の3本の支持軸に接続され、これらの支持軸の
支出端部を夫々フレキシブルプリント基板の導電パター
ンに接続することで、各圧電素子の電極からリード線を
引き出すことなくフレキシブルプリント基板により直接
外部回路と接続できる。
[実施例1
第1図は本発明の一実施例である振動ジャイロの構成を
示す斜視図であり、第2図はその断面図、第3図、第4
図はそれぞれ主要部分の構成を示す斜視図及び断面図で
ある。
示す斜視図であり、第2図はその断面図、第3図、第4
図はそれぞれ主要部分の構成を示す斜視図及び断面図で
ある。
1は振動子で、直方体形状をしており、側面IA及びI
Bそしてその対向する側面IC及びIDには、第3図に
示すように、それぞれ有底の穴IA’ 、 IB’ 、
Ic’ 、 ID’が励振時の振動子1の節点となる
位置に形成されている。
Bそしてその対向する側面IC及びIDには、第3図に
示すように、それぞれ有底の穴IA’ 、 IB’ 、
Ic’ 、 ID’が励振時の振動子1の節点となる
位置に形成されている。
2A、2B、2C,2Dはそれぞれ検出用、駆動用、バ
ランス用及びモニター用の圧電素子であり、振動子1の
側面IA、IB、IC。
ランス用及びモニター用の圧電素子であり、振動子1の
側面IA、IB、IC。
IDに貼着されるが、振動子1の穴IA’ 、IB’。
IC’ 、 ID”の位置に該当する部分には穴1^°
。
。
IB’ 、 IC’ 、 10’よりも小さく、後述の
支持軸3A〜3Dの径よりも若干大きな穴2^” 、2
B’。
支持軸3A〜3Dの径よりも若干大きな穴2^” 、2
B’。
2C’ 、 2D’がそれぞれ2ケずつ離隔して形成さ
れている。またこれらの圧電素子2A、2B。
れている。またこれらの圧電素子2A、2B。
2C,2Dは4つとも同一形状であり、接着剤層を極め
て薄くして振動子1の各側面に貼りつけられ、振動子1
の各側面と圧電素子2A〜2Dの貼りつけ面とを電気的
に導通状態としている。
て薄くして振動子1の各側面に貼りつけられ、振動子1
の各側面と圧電素子2A〜2Dの貼りつけ面とを電気的
に導通状態としている。
3A、3B、3C,3Dはそれぞれ振動子1の側面IA
、IB、IC,IDに取りつけられる支持軸で、4木と
も同一形状であり、振動子1と同一金属で作られ、各一
端部3^1 、3BI。
、IB、IC,IDに取りつけられる支持軸で、4木と
も同一形状であり、振動子1と同一金属で作られ、各一
端部3^1 、3BI。
3G’ 、 30′はリード線の半田付は部をなしてい
る。
る。
4A、4B、4C,4Dは振動子1及び支持軸3A〜3
Dと同一の金属で作られている嵌合部材で、中心部に穴
4^’ 、 4B’、 4C’ 、 4D”がおいてお
り、支持軸3A、3B、3C,3Dの他端部がおのおの
、圧入され電気的導通状態を形成している。嵌合部材4
A、4B、4Dは同一形状であり、有底の筒形状に形成
された絶縁部材5A、5B、5Dに軽圧入あるいは接着
剤を介して嵌合され、この状態で振動子1の穴IA’
、 IB’、 IC’ 、 10°にそれぞれ接着剤で
固定される。したがりて支持軸3A、3B、3Dは電気
的に不導通の状態で振動子1にとりつけられることにな
る。一方、嵌合部材4Cは他の嵌合部材4A、4B、4
Dより外径が大きく形成されており、絶縁部材を介さず
に直接振動子1の穴IC’に圧入され、振動子1と支持
軸3Cとは嵌合部材4Cを介して電気的的導通状態が形
成される。
Dと同一の金属で作られている嵌合部材で、中心部に穴
4^’ 、 4B’、 4C’ 、 4D”がおいてお
り、支持軸3A、3B、3C,3Dの他端部がおのおの
、圧入され電気的導通状態を形成している。嵌合部材4
A、4B、4Dは同一形状であり、有底の筒形状に形成
された絶縁部材5A、5B、5Dに軽圧入あるいは接着
剤を介して嵌合され、この状態で振動子1の穴IA’
、 IB’、 IC’ 、 10°にそれぞれ接着剤で
固定される。したがりて支持軸3A、3B、3Dは電気
的に不導通の状態で振動子1にとりつけられることにな
る。一方、嵌合部材4Cは他の嵌合部材4A、4B、4
Dより外径が大きく形成されており、絶縁部材を介さず
に直接振動子1の穴IC’に圧入され、振動子1と支持
軸3Cとは嵌合部材4Cを介して電気的的導通状態が形
成される。
)A、7B、7Dは第4図に示す如く、圧電素子2A、
2B、2Dと支持軸3A、3B。
2B、2Dと支持軸3A、3B。
3Dとの電気的導通状態を形成する為の導電性接着剤で
あり、8A、8B、8Dは接着結合部を保護する為の保
護樹脂である。
あり、8A、8B、8Dは接着結合部を保護する為の保
護樹脂である。
6A、6B、6C,6Dは弾性材からなる吸収部材で、
支持軸3A、3B、3C,3Dが振動子1の振動の節点
に軸支されるようになっているが、わずかなズレにより
、また節点は点であるのに対し、実際の支持では面積を
もりている為に振動子1の振動が後述のハウジングに伝
達されるのを防ぐ為のものであり、中心の穴6A’ 、
6B’、 60″、6D°に支持軸3A、3B。
支持軸3A、3B、3C,3Dが振動子1の振動の節点
に軸支されるようになっているが、わずかなズレにより
、また節点は点であるのに対し、実際の支持では面積を
もりている為に振動子1の振動が後述のハウジングに伝
達されるのを防ぐ為のものであり、中心の穴6A’ 、
6B’、 60″、6D°に支持軸3A、3B。
3C,3Dの半田付部3A’ 、 3B’、 3(:
’ 、 3D。
’ 、 3D。
を貫通させ所定量を突出させる。
9は第1ハウジングで、頂面9Aには吸収部材6A、6
B、6C,6Dの径よりも小さな開口部9Bを有し、頂
面9Aの4辺から側面9C,9D、9E、9F (不図
示)が−法的に折曲形成され、側面9Cには上下に延び
るスリット9Gとそれに続いて開口部9Bと同径の開口
部9Hを有し、また側面9Cの反対側面9Eも同様に対
向位置にスリットと開口部を有している。ハウジング9
は金属でできており、頂面9Aと側面9C,9D、9E
、9Fとで箱形形状をなしている。また、側面9Cの下
端には一対の凸部9■が突設されており、この一対の凸
部9Iは後述するフレキシブルプリント基板(図中かフ
レキと略す)10にハウジングを固定するためのもので
、一方の凸部9■はフレキ10のGNDパターン10−
3に半田付され電気的に結合されるようになっている。
B、6C,6Dの径よりも小さな開口部9Bを有し、頂
面9Aの4辺から側面9C,9D、9E、9F (不図
示)が−法的に折曲形成され、側面9Cには上下に延び
るスリット9Gとそれに続いて開口部9Bと同径の開口
部9Hを有し、また側面9Cの反対側面9Eも同様に対
向位置にスリットと開口部を有している。ハウジング9
は金属でできており、頂面9Aと側面9C,9D、9E
、9Fとで箱形形状をなしている。また、側面9Cの下
端には一対の凸部9■が突設されており、この一対の凸
部9Iは後述するフレキシブルプリント基板(図中かフ
レキと略す)10にハウジングを固定するためのもので
、一方の凸部9■はフレキ10のGNDパターン10−
3に半田付され電気的に結合されるようになっている。
10はフレキで、第5図に示す展開形状をしており、不
図示の外部回路に延びるベース面lO^は斜線で示す部
分の裏面側に裏打材10Bが貼着されてハウジング9の
下蓋をなしており、またベース面10Aには吸収部材6
A〜6Dよりも小径の開口部10Cが貫通している。フ
レキ10のベース面10Aからは舌片100.IQE、
IOF。
図示の外部回路に延びるベース面lO^は斜線で示す部
分の裏面側に裏打材10Bが貼着されてハウジング9の
下蓋をなしており、またベース面10Aには吸収部材6
A〜6Dよりも小径の開口部10Cが貫通している。フ
レキ10のベース面10Aからは舌片100.IQE、
IOF。
10Gが第5図に示す如く延出され、これらの各舌片1
0D、lOE、IOF、IOGの裏面(ハウジング9の
該側面に沿って折曲した場合には外面)側にはベース面
10Aから、舌片10Dに対し第1の導電パターン10
−1、舌片10Eに対し第2の導電パターン10−2、
舌片10F ニ対しGNDハターン10−3.舌片10
Gに対し第3の導電パターン1O−4が延出され、GN
D バター)’ 10−3はベース面10Aにおいて大
部分を占めるように形成されている。また、これらの各
舌片10D〜10Gにはその先端部に支持軸3A〜3D
よりも若干大径の開口部1013’ 、10E’ 、1
0F’ 、LOG’が穿設され、各導電パターンおよび
GNDパターン1o−1〜10−4の先端部がこれら各
開口部100’〜LOG’を取り囲む半田付ランドパタ
ーン10−1’。
0D、lOE、IOF、IOGの裏面(ハウジング9の
該側面に沿って折曲した場合には外面)側にはベース面
10Aから、舌片10Dに対し第1の導電パターン10
−1、舌片10Eに対し第2の導電パターン10−2、
舌片10F ニ対しGNDハターン10−3.舌片10
Gに対し第3の導電パターン1O−4が延出され、GN
D バター)’ 10−3はベース面10Aにおいて大
部分を占めるように形成されている。また、これらの各
舌片10D〜10Gにはその先端部に支持軸3A〜3D
よりも若干大径の開口部1013’ 、10E’ 、1
0F’ 、LOG’が穿設され、各導電パターンおよび
GNDパターン1o−1〜10−4の先端部がこれら各
開口部100’〜LOG’を取り囲む半田付ランドパタ
ーン10−1’。
10−2°、10−3°、10−4’を形成している。
一方、フレキ10のベース面IOAの裏打部分の四隅に
はハウジング9の側面90〜9Fの下部に形成した各凸
部9Iが嵌合する角穴10Hが形成され、この角孔の一
つがGNDパターン10−3に対応していて、ハウジン
グ9とベース面10Aとにより一体のシールド構造を形
成するようになっている。そして、ハウジング9にフレ
キ10を組付けた状態において、舌片100の開口部1
00’がハウジング9の頂面9Aの開口部9Bを貫通す
る支持軸3Aの半田付部3A’に嵌合し、半田付ランド
パターン10−1’ と半田付けされ、舌片10Eの開
口部10E°がハウジング9の開口部9Hを貫通する支
持軸3Bの半田付部3B’に嵌合し、半田付ランドパタ
ーン10−2°と半田付けされ、舌片LOGの開口部1
0G°がハウジング9の開口部9Fを貫通する支持軸3
Dの半田付部3D’ に嵌合し、半田付ランドパターン
10−4゜と半田付けされる。また、舌片10Fはフレ
キ10の裏打材10B側に回り込ませ、その開口部10
F゛をベース面10Aの開口部10Cを貫通する支持軸
3Cの半田付部3G’に嵌合し、半田付ランドパターン
10−3’ と半田付けするが、このままでは半田付ラ
ンドパターン10−3が内側になるので舌片10Fを2
度折り曲げて半田付ランドパターン10−3を外側に向
けると共に、途中に支持3Cを通す通し穴10F”を設
けている。なお、フレキ10を両面パターンとすればこ
の舌片10Fを2度曲げする必要もなく、また通し穴1
0F”も必要ではない。
はハウジング9の側面90〜9Fの下部に形成した各凸
部9Iが嵌合する角穴10Hが形成され、この角孔の一
つがGNDパターン10−3に対応していて、ハウジン
グ9とベース面10Aとにより一体のシールド構造を形
成するようになっている。そして、ハウジング9にフレ
キ10を組付けた状態において、舌片100の開口部1
00’がハウジング9の頂面9Aの開口部9Bを貫通す
る支持軸3Aの半田付部3A’に嵌合し、半田付ランド
パターン10−1’ と半田付けされ、舌片10Eの開
口部10E°がハウジング9の開口部9Hを貫通する支
持軸3Bの半田付部3B’に嵌合し、半田付ランドパタ
ーン10−2°と半田付けされ、舌片LOGの開口部1
0G°がハウジング9の開口部9Fを貫通する支持軸3
Dの半田付部3D’ に嵌合し、半田付ランドパターン
10−4゜と半田付けされる。また、舌片10Fはフレ
キ10の裏打材10B側に回り込ませ、その開口部10
F゛をベース面10Aの開口部10Cを貫通する支持軸
3Cの半田付部3G’に嵌合し、半田付ランドパターン
10−3’ と半田付けするが、このままでは半田付ラ
ンドパターン10−3が内側になるので舌片10Fを2
度折り曲げて半田付ランドパターン10−3を外側に向
けると共に、途中に支持3Cを通す通し穴10F”を設
けている。なお、フレキ10を両面パターンとすればこ
の舌片10Fを2度曲げする必要もなく、また通し穴1
0F”も必要ではない。
すなわち、圧電素子2A、2B、2Dの各−方の電極は
振動子および支持軸3Cを介してフレキ10のGNDパ
ターン10−3に接続され、圧電素子2Aの他方の電極
は支持軸3Aを介してフレキ10の第1の導電パターン
10−1に接続され、圧電素子2Bの他方の電極は支持
軸3Bを介して第2の導電パターン10−2に接続され
、圧電素子2Dの他方の電極は支持軸3Dを介して第4
の導電パターン10−4に接続されることとなる。
振動子および支持軸3Cを介してフレキ10のGNDパ
ターン10−3に接続され、圧電素子2Aの他方の電極
は支持軸3Aを介してフレキ10の第1の導電パターン
10−1に接続され、圧電素子2Bの他方の電極は支持
軸3Bを介して第2の導電パターン10−2に接続され
、圧電素子2Dの他方の電極は支持軸3Dを介して第4
の導電パターン10−4に接続されることとなる。
次に本実施例の振動ジャイロの組立手順について述べる
。
。
まず支持軸3Aの他端を嵌合部材4Aの穴4A’に圧入
したのち、嵌合部材4Aの外周を絶縁部材5Aの穴5A
’に軽圧入あるいは接着固定する。その後絶縁部材5A
の外周を振動体1の側面IAの穴IA’に圧入固定する
。これにより支持軸3Aが振動子1の節点に軸支された
ことになる0次に圧電素子2Aの穴2^°を振動体1に
軸支された支持軸3Aに通して極薄の接着剤層を介して
振動体!の側面!A&:接着固定し、振動体1の面IA
と圧電素子2Aとの電気的結合状態を作る。更に支持軸
3Aと圧電素子2Aの反対面とを導電性接着剤7Aで導
通結合を行うことで圧電素子2Aの接着剤塗布面とは逆
の面との電気的結合が行われたことになり、リード線を
介さずに圧電素子との電気結合を外に引き出すことが可
能になるわけである。更に吸収部材6Aの穴6A’ に
支持軸3Aを通し、吸収部材6Aを半田付部3A’を確
保するまで押し込む。これにより振動ジャイロ本体の1
面が完成したことになる。支持軸3B、3Dについても
全く同様に行うことで振動ジャイロ本体の3面が完成し
たことになる。さて支持軸3cについては若干具なる。
したのち、嵌合部材4Aの外周を絶縁部材5Aの穴5A
’に軽圧入あるいは接着固定する。その後絶縁部材5A
の外周を振動体1の側面IAの穴IA’に圧入固定する
。これにより支持軸3Aが振動子1の節点に軸支された
ことになる0次に圧電素子2Aの穴2^°を振動体1に
軸支された支持軸3Aに通して極薄の接着剤層を介して
振動体!の側面!A&:接着固定し、振動体1の面IA
と圧電素子2Aとの電気的結合状態を作る。更に支持軸
3Aと圧電素子2Aの反対面とを導電性接着剤7Aで導
通結合を行うことで圧電素子2Aの接着剤塗布面とは逆
の面との電気的結合が行われたことになり、リード線を
介さずに圧電素子との電気結合を外に引き出すことが可
能になるわけである。更に吸収部材6Aの穴6A’ に
支持軸3Aを通し、吸収部材6Aを半田付部3A’を確
保するまで押し込む。これにより振動ジャイロ本体の1
面が完成したことになる。支持軸3B、3Dについても
全く同様に行うことで振動ジャイロ本体の3面が完成し
たことになる。さて支持軸3cについては若干具なる。
つまり支持軸3cは振動子1との電気的結合を行う必要
があるので絶縁部材は使わす嵌合部材4Cを直接振動子
1の側面ICの穴IC’に圧入して電気結合状態が作ら
れる。圧電素子2Cは支持軸3cとの電気的結合は行わ
ず単に上下のバランスの為に取り付けられているので他
の物質での代用あるいは振動子1の形状を変更すること
で廃止することも十分可能である。このあと他と同様に
半田付部3C’を残して吸収部材6Cを押し込めば振動
ジャイロ本体の4面が完成したことになる。
があるので絶縁部材は使わす嵌合部材4Cを直接振動子
1の側面ICの穴IC’に圧入して電気結合状態が作ら
れる。圧電素子2Cは支持軸3cとの電気的結合は行わ
ず単に上下のバランスの為に取り付けられているので他
の物質での代用あるいは振動子1の形状を変更すること
で廃止することも十分可能である。このあと他と同様に
半田付部3C’を残して吸収部材6Cを押し込めば振動
ジャイロ本体の4面が完成したことになる。
完成した振動ジャイロ本体の吸収部材6Bをハウジング
9のスリット9Gに圧入し開口部9Hまで、また吸収部
材6Dも同様に対向面のスリットから開口部に押しこみ
、さらに吸収部材6Aを頂面9Aの開口部9Bに押し込
み固定した後、フレキ10のベース部1o^の開口部1
0Cに吸収部材6Cを押し込み、同時にハウジング9の
凸部9Iをベース面10Aの角穴1GHにはめこんで固
定して接着あるいは半田付をする。このとき凸部9Iの
少なくとも1つはGNDパターン10−3に半田付して
シールに構造を形成する。
9のスリット9Gに圧入し開口部9Hまで、また吸収部
材6Dも同様に対向面のスリットから開口部に押しこみ
、さらに吸収部材6Aを頂面9Aの開口部9Bに押し込
み固定した後、フレキ10のベース部1o^の開口部1
0Cに吸収部材6Cを押し込み、同時にハウジング9の
凸部9Iをベース面10Aの角穴1GHにはめこんで固
定して接着あるいは半田付をする。このとき凸部9Iの
少なくとも1つはGNDパターン10−3に半田付して
シールに構造を形成する。
支持軸3A、3B、3C,3Dの各半田付部3^’ 、
3B’、 3G’ 、 3D°にフレキ10の各舌
片10D、IOE、IOF、IOGの各開口部100’
、10E’ 、IOF’ 。
3B’、 3G’ 、 3D°にフレキ10の各舌
片10D、IOE、IOF、IOGの各開口部100’
、10E’ 、IOF’ 。
10G°を挿入し、半田付ラント1O−1°〜10−4
°にて半田結合することで、回路との電気接続が行われ
る。この状態で振動ジャイロが完成し、受台等に固定す
れば良い。
°にて半田結合することで、回路との電気接続が行われ
る。この状態で振動ジャイロが完成し、受台等に固定す
れば良い。
なお、上記の実施例においては加工及び作業効率上振動
子1と支持軸3A、3B、3Dとの結合を嵌合部材4A
、4B、4D及び絶縁部材5A、5B、5Dを介して行
っているが、嵌合部材4A、4B、4Dを廃止し、支持
軸3A。
子1と支持軸3A、3B、3Dとの結合を嵌合部材4A
、4B、4D及び絶縁部材5A、5B、5Dを介して行
っているが、嵌合部材4A、4B、4Dを廃止し、支持
軸3A。
3B、3Dを直接絶縁部材5A、5B、5Dに一圧入あ
るいは嵌合径接着して固定することで一体化し、それを
振動子1の面IA、IB、10の穴IA’ 、 1B’
、 10’ に圧入結合しても良いし、支持軸3Cに関
しても嵌合部材4Cを廃止し直接振動子1の面ICの穴
IC’に圧入結合させても良いことはいうまでもない。
るいは嵌合径接着して固定することで一体化し、それを
振動子1の面IA、IB、10の穴IA’ 、 1B’
、 10’ に圧入結合しても良いし、支持軸3Cに関
しても嵌合部材4Cを廃止し直接振動子1の面ICの穴
IC’に圧入結合させても良いことはいうまでもない。
次に本発明の他の実施例を第6図に基づいて述べる。
この実施例では上述の嵌合部材4A、4B。
4C,4Dを廃止した場合を図示しているが、前述の実
施例と同一構成にしてももちろん問題ないことはいうま
でもない。
施例と同一構成にしてももちろん問題ないことはいうま
でもない。
図中、21は振動子で、上記実施例の振動子1と基本的
には全く同じであり、振動の節点となる位置にあけた各
9面の穴の大きさのみ異なる。これは上記の実施例に招
ける嵌合部材4A、4B、4C,4Dを廃止したことに
伴い、絶縁部材25A、25B、25Dの外径が小さく
てすむことによる。圧電素子22A、22B、22D
(不図示)は圧電素子2A、2B、2Dよりも小さい
が同様の形状にしてもかまわない。しかし穴加工が増え
る分だけコストアップになるので小さな形状で機能を満
足できればそれにこしたことはない。振動子21の側面
21Aの対側面21C(不図示)は直接支持軸3Cの一
端が圧入結合されている。側面21Cにはバランスをと
る上で圧電素子22C(不図示)を貼りつけているが、
これはなくても良い。ただこの時は振動数が変化し振動
子21の形状を多少変更する必要が生じる場合もある。
には全く同じであり、振動の節点となる位置にあけた各
9面の穴の大きさのみ異なる。これは上記の実施例に招
ける嵌合部材4A、4B、4C,4Dを廃止したことに
伴い、絶縁部材25A、25B、25Dの外径が小さく
てすむことによる。圧電素子22A、22B、22D
(不図示)は圧電素子2A、2B、2Dよりも小さい
が同様の形状にしてもかまわない。しかし穴加工が増え
る分だけコストアップになるので小さな形状で機能を満
足できればそれにこしたことはない。振動子21の側面
21Aの対側面21C(不図示)は直接支持軸3Cの一
端が圧入結合されている。側面21Cにはバランスをと
る上で圧電素子22C(不図示)を貼りつけているが、
これはなくても良い。ただこの時は振動数が変化し振動
子21の形状を多少変更する必要が生じる場合もある。
さて圧電素子22A、22B、22D及び振動子21と
支持軸3A、3B、3D及び3Cとの電気的接続はエナ
メル線等のリード線ILA、 fa 、 JZ。
支持軸3A、3B、3D及び3Cとの電気的接続はエナ
メル線等のリード線ILA、 fa 、 JZ。
で行う。すなわち、たとえば圧電素子22への中央に銀
ペースト等でリード線IlAと電気的結合を行い、この
リード線LAの他端を支持軸3Aの中央付近に数回巻き
つけた上で半田結合を行うことで圧電素子22Aと支持
軸3Aとの電気的結合が成立し、支持軸3Aの半田付部
3A’ よりハウジング外へ電気的に取り出すことがで
きることになる。
ペースト等でリード線IlAと電気的結合を行い、この
リード線LAの他端を支持軸3Aの中央付近に数回巻き
つけた上で半田結合を行うことで圧電素子22Aと支持
軸3Aとの電気的結合が成立し、支持軸3Aの半田付部
3A’ よりハウジング外へ電気的に取り出すことがで
きることになる。
圧電素子22B、22Dについても全く同様にリード線
JZ B + II Dにより行われる。
JZ B + II Dにより行われる。
支持軸3Cについては既に振動子21と直接的に電気結
合されているのでリード線は不要である。
合されているのでリード線は不要である。
このような形態から振動ジャイロ本体をハウジング9、
フレキ10に取りつけ半田することで振動ジャイロが完
成し、かつ回路との接続も完了する。
フレキ10に取りつけ半田することで振動ジャイロが完
成し、かつ回路との接続も完了する。
次に吸収部材6A、6B、6C,6Dであるが、第7図
のようにハウジング9の開口部9B、9Hまたフレキ1
0の開口部100で固定される中央部に溝を設ければ位
置決めしやすくなる。この時も振動を十分に吸収できる
肉厚にしておかなければならないことはいうまでもない
。
のようにハウジング9の開口部9B、9Hまたフレキ1
0の開口部100で固定される中央部に溝を設ければ位
置決めしやすくなる。この時も振動を十分に吸収できる
肉厚にしておかなければならないことはいうまでもない
。
[発明の効果]
以上説明してきたように、本発明によれば、振動子を支
持する支持軸を利用して圧電素子と各電極との接続を行
えるとともに、各支持軸の支出端部をフレキシブルプリ
ント基板に接続して直接と外部回路へ接続でき、組立作
業性を大幅に向上させることができ、また、フレキシブ
ルプリント基板を固定部材兼用とし、さらにシール構造
とすることでより一層コスト低減および作業性の向上を
図ることができる。
持する支持軸を利用して圧電素子と各電極との接続を行
えるとともに、各支持軸の支出端部をフレキシブルプリ
ント基板に接続して直接と外部回路へ接続でき、組立作
業性を大幅に向上させることができ、また、フレキシブ
ルプリント基板を固定部材兼用とし、さらにシール構造
とすることでより一層コスト低減および作業性の向上を
図ることができる。
第1図は本発明による振動ジャイロの一実施例を示す分
解斜視図、第2図はその断面図、第3図はその振動ジャ
イロ本体の分解斜視図、第4図はその要部の断面図、第
5図はフレキの展開図、第6図他の実施例の分解斜視図
、第7図は振動吸収部材の他の実施例の斜視図、第8図
は従来の振動ジャイロの斜視図、第9図はその平面図を
示している。 1:振動子 2A、2B、2C,2D:圧電素子 3A、3B、3C,3D:支持軸 5A、5B、5D:絶縁部材 6A、6B、6C,6D:吸収部材 9:ハウジング 10:フレキシブルプリント基板(フレキ)0F
解斜視図、第2図はその断面図、第3図はその振動ジャ
イロ本体の分解斜視図、第4図はその要部の断面図、第
5図はフレキの展開図、第6図他の実施例の分解斜視図
、第7図は振動吸収部材の他の実施例の斜視図、第8図
は従来の振動ジャイロの斜視図、第9図はその平面図を
示している。 1:振動子 2A、2B、2C,2D:圧電素子 3A、3B、3C,3D:支持軸 5A、5B、5D:絶縁部材 6A、6B、6C,6D:吸収部材 9:ハウジング 10:フレキシブルプリント基板(フレキ)0F
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 直方体形状に形成した導電性材料からなる振動子の
少なくともその3側面に、表裏両面を電極とする圧電素
子を一方の電極が該振動子と導通可能に取付け、該振動
子の4側面の内、該圧電素子の取り付けられる3側面に
はその圧電素子の他方の電極と導通する導電性の支持軸
をその側面に対し鉛直方向に夫々支出すると共に、該振
動子の他の1側面には該振動子と導通する導電性の支持
軸をその側面に対し鉛直方向に支出し、また該4本の支
持軸の支出端部を固定部材に固定して該振動子を支持し
、さらにフレキシブルプリント基板に該4本の支持軸に
対応してそれぞれ導電パターンを設け、これらの各導電
パターンを夫々支持軸の支出端部に接続するように構成
したことを特徴とする振動ジャイロ。 2 前記フレキシブルプリント基板はその一部が剛性の
補強部材により補強され、いずれか1つの支持軸を支持
固定可能な固定部材を兼用していることを特徴とする請
求項1に記載の振動ジャイロ。 3 前記フレキシブルプリント基板の剛性補強部及び固
定部材は前記振動子の全周を覆うと共に、電磁シールド
構造に形成されていることを特徴とする請求項2に記載
の振動ジャイロ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63077493A JPH01250014A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 振動ジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63077493A JPH01250014A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 振動ジャイロ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01250014A true JPH01250014A (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=13635511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63077493A Pending JPH01250014A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 振動ジャイロ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01250014A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0530721U (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-23 | 株式会社トーキン | 圧電振動ジヤイロ |
JPH0571715U (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-28 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 振動ジャイロ |
JPH11211481A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Tokin Corp | 姿勢角度検出装置 |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP63077493A patent/JPH01250014A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0530721U (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-23 | 株式会社トーキン | 圧電振動ジヤイロ |
JPH0571715U (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-28 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 振動ジャイロ |
JPH11211481A (ja) * | 1998-01-22 | 1999-08-06 | Tokin Corp | 姿勢角度検出装置 |
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