JPH05141978A - 振動ジヤイロ - Google Patents
振動ジヤイロInfo
- Publication number
- JPH05141978A JPH05141978A JP3329981A JP32998191A JPH05141978A JP H05141978 A JPH05141978 A JP H05141978A JP 3329981 A JP3329981 A JP 3329981A JP 32998191 A JP32998191 A JP 32998191A JP H05141978 A JPH05141978 A JP H05141978A
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- JP
- Japan
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- vibrating body
- vibrating
- groove
- piezoelectric elements
- piezoelectric element
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- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度変化による測定誤差の少ない振動ジャイ
ロを得る。 【構成】 ３角柱状の振動体１２の１つの稜線部分に溝
１４を形成する。溝１４は、振動体１２の稜線部分から
中心部に向かって形成する。溝１４を挟んで、振動体１
２の側面に圧電素子１６，１８を形成する。圧電素子１
６，１８は、振動体１２を屈曲振動させるための駆動用
と、回転角速度による出力信号検出用とを兼ねる。さら
に、溝１４に対向する振動体１２の側面には、帰還用の
圧電素子２０を形成する。そして、駆動用の圧電素子１
６，１８と帰還用の圧電素子２０との間に、帰還ループ
として発振回路などを接続する。
ロを得る。 【構成】 ３角柱状の振動体１２の１つの稜線部分に溝
１４を形成する。溝１４は、振動体１２の稜線部分から
中心部に向かって形成する。溝１４を挟んで、振動体１
２の側面に圧電素子１６，１８を形成する。圧電素子１
６，１８は、振動体１２を屈曲振動させるための駆動用
と、回転角速度による出力信号検出用とを兼ねる。さら
に、溝１４に対向する振動体１２の側面には、帰還用の
圧電素子２０を形成する。そして、駆動用の圧電素子１
６，１８と帰還用の圧電素子２０との間に、帰還ループ
として発振回路などを接続する。
Description
【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、３角柱状の振動体に圧電素子が接着され
た振動ジャイロに関する。
特にたとえば、３角柱状の振動体に圧電素子が接着され
た振動ジャイロに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４（Ａ）はこの発明の背景となる従来
の振動ジャイロを示す斜視図であり、図４（Ｂ）はその
断面図である。振動ジャイロ１は、３角柱状の振動体２
を含む。振動体２の３つ側面には、圧電素子３，４，５
が取り付けられる。これらの圧電素子３，４，５は、た
とえば接着剤によって、振動体２に接着される。そし
て、２つの圧電素子３，４が、駆動用および出力信号検
出用として用いられる。また、もう１つの圧電素子５
は、帰還用として用いられる。
の振動ジャイロを示す斜視図であり、図４（Ｂ）はその
断面図である。振動ジャイロ１は、３角柱状の振動体２
を含む。振動体２の３つ側面には、圧電素子３，４，５
が取り付けられる。これらの圧電素子３，４，５は、た
とえば接着剤によって、振動体２に接着される。そし
て、２つの圧電素子３，４が、駆動用および出力信号検
出用として用いられる。また、もう１つの圧電素子５
は、帰還用として用いられる。
【０００３】この振動ジャイロ１では、駆動用の圧電素
子３，４と帰還用の圧電素子５との間に、自励振駆動す
るための帰還ループとして発振回路などが接続される。
この発振回路からの信号によって、振動体２は帰還用の
圧電素子５形成面に直交する方向に屈曲振動する。この
状態で振動ジャイロ１が回転すれば、出力信号検出用の
２つの圧電素子３，４間に出力差が生じ、その出力差に
よって回転角速度を検知することができる。
子３，４と帰還用の圧電素子５との間に、自励振駆動す
るための帰還ループとして発振回路などが接続される。
この発振回路からの信号によって、振動体２は帰還用の
圧電素子５形成面に直交する方向に屈曲振動する。この
状態で振動ジャイロ１が回転すれば、出力信号検出用の
２つの圧電素子３，４間に出力差が生じ、その出力差に
よって回転角速度を検知することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
振動ジャイロは、熱膨張係数の異なる振動体，圧電素
子，接着剤などを組み合わせて形成しているため、温度
変化によって振動体に応力が働く。そのため、図５に示
すように、大きい応力が働く方向に振動体が反ってしま
う。この振動ジャイロは、振動体のわずかな反りによる
圧電素子の出力を検出することにより、回転角速度を検
知しているため、温度変化による振動体の反りが測定誤
差となってしまう。そのため、高精度の振動ジャイロを
得るには、このような温度ドリフトを抑制する必要があ
る。
振動ジャイロは、熱膨張係数の異なる振動体，圧電素
子，接着剤などを組み合わせて形成しているため、温度
変化によって振動体に応力が働く。そのため、図５に示
すように、大きい応力が働く方向に振動体が反ってしま
う。この振動ジャイロは、振動体のわずかな反りによる
圧電素子の出力を検出することにより、回転角速度を検
知しているため、温度変化による振動体の反りが測定誤
差となってしまう。そのため、高精度の振動ジャイロを
得るには、このような温度ドリフトを抑制する必要があ
る。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、温
度変化による測定誤差の少ない振動ジャイロを提供する
ことである。
度変化による測定誤差の少ない振動ジャイロを提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、３角柱状の
振動体と、駆動用および出力信号検出用として併用する
ために振動体の２つの側面に形成される２つの圧電素子
とを含む振動ジャイロにおいて、振動体の２つの圧電素
子間の稜線部分から中心部に向かって溝が形成されるこ
とを特徴とする、振動ジャイロである。
振動体と、駆動用および出力信号検出用として併用する
ために振動体の２つの側面に形成される２つの圧電素子
とを含む振動ジャイロにおいて、振動体の２つの圧電素
子間の稜線部分から中心部に向かって溝が形成されるこ
とを特徴とする、振動ジャイロである。
【０００７】
【作用】２つの出力信号検出用圧電素子が形成された振
動体部分が、溝によって分割される。それによって、一
方の出力信号検出用圧電素子の接着部分などによって振
動体に生じる応力が、他方の出力信号検出用圧電素子が
形成された振動体部分に影響を及ぼさない。
動体部分が、溝によって分割される。それによって、一
方の出力信号検出用圧電素子の接着部分などによって振
動体に生じる応力が、他方の出力信号検出用圧電素子が
形成された振動体部分に影響を及ぼさない。
【０００８】
【発明の効果】この発明によれば、２つの出力信号検出
用圧電素子と振動体との接着部分において生じる応力が
互いに影響しないため、温度変化による２つの出力信号
検出用圧電素子の出力を打ち消す方向に、振動体の反り
が生じる。そのため、温度変化による出力誤差が少なく
なり、正確な回転角速度を測定することができる。ま
た、温度による影響が少ないため、振動ジャイロの使用
温度範囲が広くなり、高精度の振動ジャイロを得ること
ができる。しかも、このような振動体の加工は簡単であ
り、出力誤差を補償するための回路などを用いる場合に
比べて、コストを抑えることができる。
用圧電素子と振動体との接着部分において生じる応力が
互いに影響しないため、温度変化による２つの出力信号
検出用圧電素子の出力を打ち消す方向に、振動体の反り
が生じる。そのため、温度変化による出力誤差が少なく
なり、正確な回転角速度を測定することができる。ま
た、温度による影響が少ないため、振動ジャイロの使用
温度範囲が広くなり、高精度の振動ジャイロを得ること
ができる。しかも、このような振動体の加工は簡単であ
り、出力誤差を補償するための回路などを用いる場合に
比べて、コストを抑えることができる。
【０００９】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。
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。
【００１０】
【実施例】図１（Ａ）はこの発明の一実施例を示す斜視
図であり、図１（Ｂ）はその断面図である。振動ジャイ
ロ１０は、たとえば正３角柱状の振動体１２を含む。振
動体１２は、たとえば恒弾性金属材料などで形成され
る。この振動体１２の１つの稜線部分には、溝１４が形
成される。溝１４は、振動体１２の稜線部分から中心部
に向かって形成される。
図であり、図１（Ｂ）はその断面図である。振動ジャイ
ロ１０は、たとえば正３角柱状の振動体１２を含む。振
動体１２は、たとえば恒弾性金属材料などで形成され
る。この振動体１２の１つの稜線部分には、溝１４が形
成される。溝１４は、振動体１２の稜線部分から中心部
に向かって形成される。
【００１１】振動体１２の溝１４を挟む２つの側面に
は、駆動用と出力信号検出用とを兼ねる圧電素子１６，
１８が形成される。圧電素子１６は、たとえば圧電体１
６ａを含み、この圧電体１６ａの両面に電極１６ｂ，１
６ｃが形成されている。そして、一方の電極１６ｃが、
振動体１２の側面に接着される。同様に、圧電素子１８
は圧電体１８ａを含み、この圧電体１８ａの両面に電極
１８ｂ，１８ｃが形成されている。そして、一方の電極
１８ｃが、振動体１２の側面に接着される。
は、駆動用と出力信号検出用とを兼ねる圧電素子１６，
１８が形成される。圧電素子１６は、たとえば圧電体１
６ａを含み、この圧電体１６ａの両面に電極１６ｂ，１
６ｃが形成されている。そして、一方の電極１６ｃが、
振動体１２の側面に接着される。同様に、圧電素子１８
は圧電体１８ａを含み、この圧電体１８ａの両面に電極
１８ｂ，１８ｃが形成されている。そして、一方の電極
１８ｃが、振動体１２の側面に接着される。
【００１２】振動体１２の溝１４に対向する面には、帰
還用の圧電素子２０が形成される。帰還用の圧電素子２
０は圧電体２０ａを含み、圧電体２０ａの両面に電極２
０ｂ，２０ｃが形成されている。そして、一方の電極２
０ｃが、振動体１２の側面に接着される。
還用の圧電素子２０が形成される。帰還用の圧電素子２
０は圧電体２０ａを含み、圧電体２０ａの両面に電極２
０ｂ，２０ｃが形成されている。そして、一方の電極２
０ｃが、振動体１２の側面に接着される。
【００１３】この振動ジャイロ１０では、駆動用として
用いられる圧電素子１６，１８と帰還用の圧電素子２０
との間に、自励振駆動するための帰還ループとして発振
回路などが接続される。したがって、発振回路からの信
号によって、振動体１２は、帰還用の圧電素子２０形成
面に直交する方向に屈曲振動する。
用いられる圧電素子１６，１８と帰還用の圧電素子２０
との間に、自励振駆動するための帰還ループとして発振
回路などが接続される。したがって、発振回路からの信
号によって、振動体１２は、帰還用の圧電素子２０形成
面に直交する方向に屈曲振動する。
【００１４】この状態で、振動ジャイロ１０がその軸方
向を中心として回転すると、コリオリ力によって振動体
１２の振動方向が変わり、出力信号検出用として用いら
れる圧電素子１６，１８に発生する電圧に差が生じる。
したがって、これらの圧電素子１６，１８の出力電圧の
差を検出すれば、大きな出力を得ることができる。この
出力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。
向を中心として回転すると、コリオリ力によって振動体
１２の振動方向が変わり、出力信号検出用として用いら
れる圧電素子１６，１８に発生する電圧に差が生じる。
したがって、これらの圧電素子１６，１８の出力電圧の
差を検出すれば、大きな出力を得ることができる。この
出力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。
【００１５】この振動ジャイロ１０では、振動体１２に
反りなどがなければ、無回転時に出力信号検出用の圧電
素子１６，１８に発生する電圧は、同じ極性で同じ大き
さである。したがって、これらの圧電素子１６，１８の
出力電圧の差は０であり、回転角速度が加わっていない
ことがわかる。ところが、振動体１２，圧電素子１６，
１８および接着剤の間には、熱膨張係数の差があるた
め、温度変化によって振動体１２に応力が働く。この応
力によって、振動体１２に反りが生じる。このとき、振
動体１２に溝１４が形成されているため、振動体１２の
圧電素子１６が形成された部分と、圧電素子１８が形成
された部分とは、分割されている。したがって、図２に
示すように、温度変化によって、振動体１２の圧電素子
１６形成部分が外側に向かって反るとき、振動体１２の
圧電素子１８形成部分も外側に向かって反る。そのた
め、このような反りによって圧電素子１６，１８に電圧
が発生するが、これらの電圧は同じ極性であるため、こ
れらの電圧の差を検出することによって相殺される。し
たがって、温度変化による測定誤差を小さくすることが
できる。
反りなどがなければ、無回転時に出力信号検出用の圧電
素子１６，１８に発生する電圧は、同じ極性で同じ大き
さである。したがって、これらの圧電素子１６，１８の
出力電圧の差は０であり、回転角速度が加わっていない
ことがわかる。ところが、振動体１２，圧電素子１６，
１８および接着剤の間には、熱膨張係数の差があるた
め、温度変化によって振動体１２に応力が働く。この応
力によって、振動体１２に反りが生じる。このとき、振
動体１２に溝１４が形成されているため、振動体１２の
圧電素子１６が形成された部分と、圧電素子１８が形成
された部分とは、分割されている。したがって、図２に
示すように、温度変化によって、振動体１２の圧電素子
１６形成部分が外側に向かって反るとき、振動体１２の
圧電素子１８形成部分も外側に向かって反る。そのた
め、このような反りによって圧電素子１６，１８に電圧
が発生するが、これらの電圧は同じ極性であるため、こ
れらの電圧の差を検出することによって相殺される。し
たがって、温度変化による測定誤差を小さくすることが
できる。
【００１６】このように、この発明の振動ジャイロ１０
では、温度変化による測定誤差が少ないため、使用温度
範囲を広くすることができ、しかも高精度である。ま
た、この振動ジャイロ１０を使用するときに、温度補償
用の回路などを使用する必要がなく、安価に温度補償を
することができる。
では、温度変化による測定誤差が少ないため、使用温度
範囲を広くすることができ、しかも高精度である。ま
た、この振動ジャイロ１０を使用するときに、温度補償
用の回路などを使用する必要がなく、安価に温度補償を
することができる。
【００１７】なお、図３に示すように、溝１４は、振動
体１２の他の稜線部分に形成してもよい。このようにす
れば、帰還用の圧電素子による応力の影響も無視するこ
とができる。つまり、少なくとも出力信号検出用の圧電
素子１６，１８間の稜線部分に溝１４が形成されていれ
ばよい。
体１２の他の稜線部分に形成してもよい。このようにす
れば、帰還用の圧電素子による応力の影響も無視するこ
とができる。つまり、少なくとも出力信号検出用の圧電
素子１６，１８間の稜線部分に溝１４が形成されていれ
ばよい。
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
り、（Ｂ）はその断面図である。
り、（Ｂ）はその断面図である。
【図２】図１に示す振動ジャイロの温度変化に対する変
形の状態を示す図解図である。
形の状態を示す図解図である。
【図３】この発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】（Ａ）はこの発明の背景となる従来の振動ジャ
イロの一例を示す斜視図であり、（Ｂ）はその断面図で
ある。
イロの一例を示す斜視図であり、（Ｂ）はその断面図で
ある。
【図５】図４に示す従来の振動ジャイロの温度変化に対
する変形の状態を示す図解図である。
する変形の状態を示す図解図である。
１０ 振動ジャイロ １２ 振動体 １４ 溝 １６ 駆動用および出力信号検出用の圧電素子 １８ 駆動用および出力信号検出用の圧電素子 ２０ 帰還用の圧電素子
Claims (1)
- 【請求項１】 ３角柱状の振動体と、駆動用および出力
信号検出用として併用するために前記振動体の２つの側
面に形成される２つの圧電素子とを含む振動ジャイロに
おいて、 前記振動体の前記２つの圧電素子間の稜線部分から中心
部に向かって溝が形成されることを特徴とする、振動ジ
ャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3329981A JPH05141978A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 振動ジヤイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3329981A JPH05141978A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 振動ジヤイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05141978A true JPH05141978A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18227437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3329981A Pending JPH05141978A (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 振動ジヤイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05141978A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1164354A2 (en) * | 2000-06-16 | 2001-12-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrator for a vibrating gyroscope, vibrating gyroscope using the vibrator, and electronic apparatus using the vibrating gyroscope |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP3329981A patent/JPH05141978A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1164354A2 (en) * | 2000-06-16 | 2001-12-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrator for a vibrating gyroscope, vibrating gyroscope using the vibrator, and electronic apparatus using the vibrating gyroscope |
| US6668649B2 (en) | 2000-06-16 | 2003-12-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrator for a vibrating gyroscope, vibrating gyroscope using the vibrator, and electronic apparatus using the vibrating gyroscope |
| EP1164354A3 (en) * | 2000-06-16 | 2004-01-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vibrator for a vibrating gyroscope, vibrating gyroscope using the vibrator, and electronic apparatus using the vibrating gyroscope |
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