JPH06201387A - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
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- JPH06201387A JPH06201387A JP5018163A JP1816393A JPH06201387A JP H06201387 A JPH06201387 A JP H06201387A JP 5018163 A JP5018163 A JP 5018163A JP 1816393 A JP1816393 A JP 1816393A JP H06201387 A JPH06201387 A JP H06201387A
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- axis
- vibrating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度ドリフトの発生しにくい振動ジャイロを
得る。 【構成】 振動ジャイロ10は振動子12を含み、振動
子12は振動体14を含む。振動体14は、正3角柱状
の1つの稜線部を削った形、つまり断面台形に形成され
る。したがって、振動体14の断面形状は、x軸を中心
として、線対称となる。振動体14の3つの側面に、圧
電素子16a,16b,16cを形成する。圧電素子1
6a,16bと圧電素子16cとの間に駆動回路を接続
し、圧電素子16c形成面に直交する方向に屈曲振動さ
せる。そして、圧電素子16a,16bの出力の差を測
定することによって、回転角速度を検出する。なお、材
料を選択することにより、x軸方向以外の方向に変形し
にくい振動体14を形成してもよい。
得る。 【構成】 振動ジャイロ10は振動子12を含み、振動
子12は振動体14を含む。振動体14は、正3角柱状
の1つの稜線部を削った形、つまり断面台形に形成され
る。したがって、振動体14の断面形状は、x軸を中心
として、線対称となる。振動体14の3つの側面に、圧
電素子16a,16b,16cを形成する。圧電素子1
6a,16bと圧電素子16cとの間に駆動回路を接続
し、圧電素子16c形成面に直交する方向に屈曲振動さ
せる。そして、圧電素子16a,16bの出力の差を測
定することによって、回転角速度を検出する。なお、材
料を選択することにより、x軸方向以外の方向に変形し
にくい振動体14を形成してもよい。
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、角速度を検知することにより移動体の位
置を検出して適切な誘導を行うナビゲーションシステ
ム、あるいは外的振動を検知して適切な制振を行うヨー
レートセンサなどに応用できる振動ジャイロに関する。
特にたとえば、角速度を検知することにより移動体の位
置を検出して適切な誘導を行うナビゲーションシステ
ム、あるいは外的振動を検知して適切な制振を行うヨー
レートセンサ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11(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、図11
(B)はその断面図である。振動ジャイロ1は、振動子
2を含む。振動子2は、たとえば正3角柱状の振動体3
を含む。振動体3の3つの側面には、それぞれ圧電素子
4a,4b,4cが形成される。圧電素子4a,4b,
4cは、たとえば板状の圧電体の両面に電極を形成した
ものである。これらの圧電素子4a,4b,4cが、振
動体3の側面に、接着剤などで接着される。さらに、振
動体3のノード点付近には、支持部材5が取り付けられ
る。
来の振動ジャイロの一例を示す斜視図であり、図11
(B)はその断面図である。振動ジャイロ1は、振動子
2を含む。振動子2は、たとえば正3角柱状の振動体3
を含む。振動体3の3つの側面には、それぞれ圧電素子
4a,4b,4cが形成される。圧電素子4a,4b,
4cは、たとえば板状の圧電体の両面に電極を形成した
ものである。これらの圧電素子4a,4b,4cが、振
動体3の側面に、接着剤などで接着される。さらに、振
動体3のノード点付近には、支持部材5が取り付けられ
る。
【0003】この振動ジャイロ1では、圧電素子4a,
4bと圧電素子4cとの間に、駆動回路が接続される。
この駆動回路によって、振動体3は、圧電素子4c形成
面に直交する方向に屈曲振動する。この状態で、振動体
3の軸を中心として回転すると、コリオリ力によって屈
曲振動の方向が変わる。それによって、圧電素子4a,
4bに発生する電圧に差が生じ、この電圧差を検出する
ことによって回転角速度を検知することができる。
4bと圧電素子4cとの間に、駆動回路が接続される。
この駆動回路によって、振動体3は、圧電素子4c形成
面に直交する方向に屈曲振動する。この状態で、振動体
3の軸を中心として回転すると、コリオリ力によって屈
曲振動の方向が変わる。それによって、圧電素子4a,
4bに発生する電圧に差が生じ、この電圧差を検出する
こと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】しかしながら、このよ
うな振動ジャイロでは、振動体,圧電磁器,電極,接着
剤の熱膨張係数に差があり、また振動体を作製するとき
の加工歪などのために、雰囲気温度の変化によって振動
体に反りやねじれが生じたり、共振周波数などの定数変
化が生じる。そのため、このような温度による振動子の
変化は、振動ジャイロの出力信号中のドリフトとして発
生し、測定誤差の大きい原因となっていた。
うな振動ジャイロでは、振動体,圧電磁器,電極,接着
剤の熱膨張係数に差があり、また振動体を作製するとき
の加工歪などのために、雰囲気温度の変化によって振動
体に反りやねじれが生じたり、共振周波数などの定数変
化が生じる。そのため、このような温度による振動子の
変化は、振動ジャイロの出力信号中のドリフトとして発
生し、測定誤差の大きい原因となっていた。
【0005】それゆえに、この発明の主たる目的は、温
度ドリフトの発生しにくい振動ジャイロを提供すること
である。
度ドリフトの発生しにく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、屈曲振動す
る柱状の振動子を含む振動ジャイロにおいて、無回転時
における振動子の振動方向をx軸としたとき、振動子の
断面形状がx軸を中心として線対称であり、かつ振動子
の断面形状が正多角形および円を除く形状であることを
特徴とする、振動ジャイロである。また、この発明は、
屈曲振動する柱状の振動子を含む振動ジャイロにおい
て、無回転時における振動子の振動方向をx軸としたと
き、x軸方向に比べてx軸方向以外の方向に変形しにく
い材料を用いたことを特徴とする、振動ジャイロであ
る。
る柱状の振動子を含む振動ジャイロにおいて、無回転時
における振動子の振動方向をx軸としたとき、振動子の
断面形状がx軸を中心として線対称であり、かつ振動子
の断面形状が正多角形および円を除く形状であることを
特徴とする、振動ジャイロである。また、この発明は、
屈曲振動する柱状の振動子を含む振動ジャイロにおい
て、無回転時における振動子の振動方向をx軸としたと
き、x軸方向に比べてx軸方向以外の方向に変形しにく
い材料を用いたことを特徴とする、振動ジャイロであ
る。
【0007】
【作用】振動子の断面形状がx軸を中心として線対称で
あり、かつ正多角形および円を除く形状であるため、x
軸方向とその他の方向とで、振動子の変形のしやすさが
異なる。また、振動子の材料を選択することによって、
x軸方向以外の方向に変形しにくい振動子が得られる。
あり、かつ正多角形および円を除く形状であるため、x
軸方向とその他の方向とで、振動子の変形のしやすさが
異なる。また、振動子の材料を選択することによって、
x軸方向以外の方向に変形しにくい振動子が得られる。
【0008】
【発明の効果】この発明によれば、振動子のx軸を除く
方向を変形しにくくすることによって、雰囲気温度の変
化によるx軸を除く方向の振動子の変形を防止すること
ができる。したがって、無回転時における振動子の屈曲
振動を正確にx軸方向に合わせることができる。そのた
め、x軸を中心として対称となる位置に、振動子の屈曲
振動による出力を検出するための圧電素子または電極を
形成すれば、無回転時にこれらの検出用の圧電素子また
は電極からの出力の差を0にすることができる。さら
に、振動ジャイロに回転が加わったとき、振動子が検出
用の圧電素子または電極の存在する方向に変形していな
いため、正確に回転角速度に対応した出力を得ることが
できる。
方向を変形しにくくすることによって、雰囲気温度の変
化によるx軸を除く方向の振動子の変形を防止すること
ができる。したがって、無回転時における振動子の屈曲
振動を正確にx軸方向に合わせることができる。そのた
め、x軸を中心として対称となる位置に、振動子の屈曲
振動による出力を検出するための圧電素子または電極を
形成すれば、無回転時にこれらの検出用の圧電素子また
は電極からの出力の差を0にすることができる。さら
に、振動ジャイロに回転が加わったとき、振動子が検出
用の圧電素子または電極の存在する方向に変形していな
いため、正確に回転角速度に対応した出力を得ることが
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、振動子12を含む。振動子12は、柱状の振
動体14を含む。振動体14は、たとえばエリンバなど
の恒弾性金属材料で形成される。振動体14の断面形状
は、たとえば正3角形の1つの稜線部を削ったような形
状、すなわち台形となるように形成される。したがっ
て、振動体14の上底と下底の中心を結ぶ方向をx軸と
すると、振動体14の断面形状はx軸を中心として線対
称となる。
図であり、図1(B)はその断面図である。振動ジャイ
ロ10は、振動子12を含む。振動子12は、柱状の振
動体14を含む。振動体14は、たとえばエリンバなど
の恒弾性金属材料で形成される。振動体14の断面形状
は、たとえば正3角形の1つの稜線部を削ったような形
状、すなわち台形となるように形成される。したがっ
て、振動体14の上底と下底の中心を結ぶ方向をx軸と
すると、振動体14の断面形状はx軸を中心として線対
称となる。
【0011】振動体14の断面形状の下底となる側面お
よびそれに隣接する2つの側面の中央部には、それぞれ
圧電素子16a,16bおよび16cが形成される。圧
電素子16aは板状の圧電体18aを含み、その両面に
電極20a,22aが形成される。そして、一方の電極
22aが、振動体14の側面に接着される。同様に、圧
電素子16b,16cは板状の圧電体18b,18cを
含み、その両面に電極20b,22bおよび電極20
c,22cが形成される。そして、それらの一方の電極
22b,22cが、振動体14の側面に接着される。
よびそれに隣接する2つの側面の中央部には、それぞれ
圧電素子16a,16bおよび16cが形成される。圧
電素子16aは板状の圧電体18aを含み、その両面に
電極20a,22aが形成される。そして、一方の電極
22aが、振動体14の側面に接着される。同様に、圧
電素子16b,16cは板状の圧電体18b,18cを
含み、その両面に電極20b,22bおよび電極20
c,22cが形成される。そして、それらの一方の電極
22b,22cが、振動体14の側面に接着される。
【0012】振動体14の断面形状の上底となる側面に
は、たとえば金属線をコ字状に形成した2つの支持部材
24a,24bが取り付けられる。支持部材24a,2
4bは、たとえば溶接やはんだ付けなどによって、振動
体14のノード点付近に取り付けられる。そして、支持
部材24a,24bは、たとえば平板状の支持台などに
取り付けられる。
は、たとえば金属線をコ字状に形成した2つの支持部材
24a,24bが取り付けられる。支持部材24a,2
4bは、たとえば溶接やはんだ付けなどによって、振動
体14のノード点付近に取り付けられる。そして、支持
部材24a,24bは、たとえば平板状の支持台などに
取り付けられる。
【0013】この振動ジャイロ10では、たとえば圧電
素子16a,16bと圧電素子16cとの間に、駆動回
路が接続される。この駆動回路によって、振動体14は
x軸方向に屈曲振動する。この状態では、圧電素子16
a,16bに発生する電圧は同じ大きさで同じ極性とな
る。したがって、圧電素子16a,16bの差動接続後
の出力電圧の差は0となる。そして、振動体14の軸を
中心として回転すると、コリオリ力により屈曲振動の向
きが変わる。それにより、圧電素子16aおよび圧電素
子16bの出力電圧に差が生じる。この出力電圧の差を
測定することにより、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。
素子16a,16bと圧電素子16cとの間に、駆動回
路が接続される。この駆動回路によって、振動体14は
x軸方向に屈曲振動する。この状態では、圧電素子16
a,16bに発生する電圧は同じ大きさで同じ極性とな
る。したがって、圧電素子16a,16bの差動接続後
の出力電圧の差は0となる。そして、振動体14の軸を
中心として回転すると、コリオリ力により屈曲振動の向
きが変わる。それにより、圧電素子16aおよび圧電素
子16bの出力電圧に差が生じる。この出力電圧の差を
測定することにより、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。
【0014】このような振動ジャイロ10では、振動子
12の振動体14,圧電体18a〜18c,電極20a
〜20c,電極22a〜22cおよび圧電素子16a〜
16cを接着するための接着剤などの熱膨張係数に差が
あるため、雰囲気温度の変化により、振動体14に反り
が発生する場合がある。また、振動体14を作製すると
きの加工歪みのために、雰囲気温度の変化により、振動
体14に反りやねじれなどが発生する場合がある。
12の振動体14,圧電体18a〜18c,電極20a
〜20c,電極22a〜22cおよび圧電素子16a〜
16cを接着するための接着剤などの熱膨張係数に差が
あるため、雰囲気温度の変化により、振動体14に反り
が発生する場合がある。また、振動体14を作製すると
きの加工歪みのために、雰囲気温度の変化により、振動
体14に反りやねじれなどが発生する場合がある。
【0015】しかしながら、この振動ジャイロ10で
は、振動体14の断面形状が台形となるように形成され
ているため、x軸方向とその他の方向とで、変形しやす
さが異なる。図1に示す振動体14では、x軸方向に台
形の上底と下底とが存在するため、他の稜線部とそれに
対向する面とを結ぶ線より、x軸方向の長さが短い。そ
のため、x軸方向に比べて、他の方向のほうが、振動体
14に反りなどが発生しにくい。そのため、雰囲気温度
が変化しても、振動体14はx軸以外の方向の歪みが少
ない。
は、振動体14の断面形状が台形となるように形成され
ているため、x軸方向とその他の方向とで、変形しやす
さが異なる。図1に示す振動体14では、x軸方向に台
形の上底と下底とが存在するため、他の稜線部とそれに
対向する面とを結ぶ線より、x軸方向の長さが短い。そ
のため、x軸方向に比べて、他の方向のほうが、振動体
14に反りなどが発生しにくい。そのため、雰囲気温度
が変化しても、振動体14はx軸以外の方向の歪みが少
ない。
【0016】したがって、無回転時には、振動体14は
正確にx軸方向に屈曲振動し、圧電素子16a,16b
に発生する電圧の差は0となる。また、振動ジャイロ1
0に回転が加わると、圧電素子16a,16bからは、
回転角速度に正確に対応した出力電圧を得ることができ
る。したがって、圧電素子16a,16bの出力電圧の
差を測定すれば、正確に回転角速度を検出することがで
きる。このように、この振動ジャイロ10では、雰囲気
温度が変化しても、出力電圧の誤差が少ない。つまり、
この発明によれば、温度ドリフトの少ない振動ジャイロ
10を得ることができる。なお、図1に示す実施例で
は、振動体14の3つの側面に圧電素子16a,16
b,16cを形成したが、2つの圧電素子16a,16
bのみを形成し、これらの圧電素子16a,16bを駆
動用と検出用の両方に使用してもよい。
正確にx軸方向に屈曲振動し、圧電素子16a,16b
に発生する電圧の差は0となる。また、振動ジャイロ1
0に回転が加わると、圧電素子16a,16bからは、
回転角速度に正確に対応した出力電圧を得ることができ
る。したがって、圧電素子16a,16bの出力電圧の
差を測定すれば、正確に回転角速度を検出することがで
きる。このように、この振動ジャイロ10では、雰囲気
温度が変化しても、出力電圧の誤差が少ない。つまり、
この発明によれば、温度ドリフトの少ない振動ジャイロ
10を得ることができる。なお、図1に示す実施例で
は、振動体14の3つの側面に圧電素子16a,16
b,16cを形成したが、2つの圧電素子16a,16
bのみを形成し、これらの圧電素子16a,16bを駆
動用と検出用の両方に使用してもよい。
【0017】また、図2(A)および図2(B)に示す
ように、断面6角形状の振動体14を使用してもよい。
この振動体14では、たとえば断面正方形の対向する稜
線部を削った形状に形成されている。そして、この対向
する面を結ぶ方向をx軸とし、x軸と直交する方向をy
軸とすると、y軸は別の対向する稜線部を結ぶ方向とな
る。この振動体14のx軸を除く4つの側面に、圧電素
子16a,16b,16c,16dが形成される。そし
て、圧電素子16a,16bと圧電素子16c,16d
との間に駆動回路が接続され、圧電素子16a,16b
の出力電圧の差を測定することによって回転角速度が検
出される。
ように、断面6角形状の振動体14を使用してもよい。
この振動体14では、たとえば断面正方形の対向する稜
線部を削った形状に形成されている。そして、この対向
する面を結ぶ方向をx軸とし、x軸と直交する方向をy
軸とすると、y軸は別の対向する稜線部を結ぶ方向とな
る。この振動体14のx軸を除く4つの側面に、圧電素
子16a,16b,16c,16dが形成される。そし
て、圧電素子16a,16bと圧電素子16c,16d
との間に駆動回路が接続され、圧電素子16a,16b
の出力電圧の差を測定することによって回転角速度が検
出される。
【0018】この振動体14では、x軸方向の長さがy
軸方向の長さより短い。そのため、雰囲気温度が変化し
ても、振動体14はy軸方向に変形しにくい。したがっ
て、検出用の圧電素子16a,16bの出力電圧に温度
ドリフトが生じにくく、安定した特性を有する振動ジャ
イロを得ることができる。なお、圧電素子は必ずしも4
つ形成する必要はなく、圧電素子16a,16bのみを
形成してもよい。この場合、圧電素子16a,16b
は、振動体14を屈曲振動させるための駆動用として用
いられるとともに、回転角速度に対応した出力電圧を得
るための検出用としても使用される。
軸方向の長さより短い。そのため、雰囲気温度が変化し
ても、振動体14はy軸方向に変形しにくい。したがっ
て、検出用の圧電素子16a,16bの出力電圧に温度
ドリフトが生じにくく、安定した特性を有する振動ジャ
イロを得ることができる。なお、圧電素子は必ずしも4
つ形成する必要はなく、圧電素子16a,16bのみを
形成してもよい。この場合、圧電素子16a,16b
は、振動体14を屈曲振動させるための駆動用として用
いられるとともに、回転角速度に対応した出力電圧を得
るための検出用としても使用される。
【0019】さらに、振動体14の形状としては、図3
に示すように、菱形であってもよい。この場合、対向す
る稜線部を結ぶ線のうちの短いほうがx軸となり、x軸
に直交する方向がy軸となる。このような振動体14の
側面にも、図2に示す振動ジャイロと同様に、2つまた
は4つの圧電素子が形成される。このような振動体14
を用いても、y軸方向に変形しにくく、温度ドリフトの
少ない振動ジャイロを得ることができる。
に示すように、菱形であってもよい。この場合、対向す
る稜線部を結ぶ線のうちの短いほうがx軸となり、x軸
に直交する方向がy軸となる。このような振動体14の
側面にも、図2に示す振動ジャイロと同様に、2つまた
は4つの圧電素子が形成される。このような振動体14
を用いても、y軸方向に変形しにくく、温度ドリフトの
少ない振動ジャイロを得ることができる。
【0020】また、図4に示すように、長方形の振動ジ
ャイロ14を使用してもよい。この振動ジャイロ14で
は、短辺方向がx軸となり、長辺方向がy軸となる。そ
して、x軸方向の側面に形成された圧電素子が駆動用と
して用いられ、y軸方向の側面に形成された圧電素子が
検出用として用いられる。この振動体14を用いた振動
ジャイロでも、y軸方向の変形が少なく、温度ドリフト
の少ない振動ジャイロを得ることができる。
ャイロ14を使用してもよい。この振動ジャイロ14で
は、短辺方向がx軸となり、長辺方向がy軸となる。そ
して、x軸方向の側面に形成された圧電素子が駆動用と
して用いられ、y軸方向の側面に形成された圧電素子が
検出用として用いられる。この振動体14を用いた振動
ジャイロでも、y軸方向の変形が少なく、温度ドリフト
の少ない振動ジャイロを得ることができる。
【0021】さらに、図5(A)および図5(B)に示
すように、振動体14を円柱の上下を削った形状にして
もよい。この振動体14では、対向する平面部を結ぶ方
向がx軸となり、x軸に直交する方向がy軸となる。こ
の振動体14は、たとえば圧電セラミックなどで形成さ
れる。したがって、たとえば振動体14の平面部に電極
を形成し、その電極に駆動回路を接続することによっ
て、振動体14に屈曲振動を与えることができる。な
お、検出用の電極は、x軸を中心として線対称となる位
置に形成される。もちろん、駆動用の電極と検出用の電
極とを別に形成してもよく、兼用するようにしてもよ
い。また、電極の形状も、たとえばインタディジタル電
極にするなど、必要に応じて変形することができる。こ
の振動体14も、y軸方向の変形が少なく、温度ドリフ
トの少ない振動ジャイロを得ることができる。
すように、振動体14を円柱の上下を削った形状にして
もよい。この振動体14では、対向する平面部を結ぶ方
向がx軸となり、x軸に直交する方向がy軸となる。こ
の振動体14は、たとえば圧電セラミックなどで形成さ
れる。したがって、たとえば振動体14の平面部に電極
を形成し、その電極に駆動回路を接続することによっ
て、振動体14に屈曲振動を与えることができる。な
お、検出用の電極は、x軸を中心として線対称となる位
置に形成される。もちろん、駆動用の電極と検出用の電
極とを別に形成してもよく、兼用するようにしてもよ
い。また、電極の形状も、たとえばインタディジタル電
極にするなど、必要に応じて変形することができる。こ
の振動体14も、y軸方向の変形が少なく、温度ドリフ
トの少ない振動ジャイロを得ることができる。
【0022】また、図6に示すように、断面形状が楕円
の振動体14を用いてもよい。この振動体14では、短
軸方向がx軸となり、長軸方向がy軸となる。この振動
体14も、図5に示す振動体と同様に、圧電セラミック
などで形成される。そして、図5に示す実施例と同様
に、温度ドリフトの少ない振動ジャイロを得ることがで
きる。
の振動体14を用いてもよい。この振動体14では、短
軸方向がx軸となり、長軸方向がy軸となる。この振動
体14も、図5に示す振動体と同様に、圧電セラミック
などで形成される。そして、図5に示す実施例と同様
に、温度ドリフトの少ない振動ジャイロを得ることがで
きる。
【0023】なお、振動体の形状としては、上述の各実
施例に限らず、x軸を中心として線対称であり、かつ正
多角形および円を除く断面形状を有する振動体を使用す
ることによって、温度ドリフトの少ない振動ジャイロを
得ることができる。
施例に限らず、x軸を中心として線対称であり、かつ正
多角形および円を除く断面形状を有する振動体を使用す
ることによって、温度ドリフトの少ない振動ジャイロを
得ることができる。
【0024】また、材料を選択することによって、振動
体のx軸方向とy軸方向とで、変形しやすさに異方性を
もたせることもできる。たとえば、振動体の材料とし
て、圧延材料を用いる場合、圧延方向によってヤング率
が異なる。この場合、圧延材料の圧延方向のヤング率
は、それに直交する方向のヤング率に比べて大きい。こ
のような圧延材料を用いて、たとえば図7に示すような
断面正方形の振動体14が形成される。このとき、圧延
材料の圧延方向がy軸方向にくるように配置され、圧延
方向と直交する方向がx軸方向にくるように配置され
る。
体のx軸方向とy軸方向とで、変形しやすさに異方性を
もたせることもできる。たとえば、振動体の材料とし
て、圧延材料を用いる場合、圧延方向によってヤング率
が異なる。この場合、圧延材料の圧延方向のヤング率
は、それに直交する方向のヤング率に比べて大きい。こ
のような圧延材料を用いて、たとえば図7に示すような
断面正方形の振動体14が形成される。このとき、圧延
材料の圧延方向がy軸方向にくるように配置され、圧延
方向と直交する方向がx軸方向にくるように配置され
る。
【0025】この振動体14を用いた振動ジャイロで
は、x軸方向に比べてy軸方向のほうが変形しにくい。
そのため、このような振動体14を使用すれば、形状に
特徴のある上述の各実施例の振動体を用いた振動ジャイ
ロと同様に、温度ドリフトの少ない振動ジャイロを得る
ことができる。さらに、図8に示すように、圧延材料の
圧延方向をy軸方向にくるように配置すれば、正3角柱
状の振動体とすることもできる。このように、振動体の
y軸方向をx軸に比べて変形しにくくすれば、その形状
は任意に変更可能である。
は、x軸方向に比べてy軸方向のほうが変形しにくい。
そのため、このような振動体14を使用すれば、形状に
特徴のある上述の各実施例の振動体を用いた振動ジャイ
ロと同様に、温度ドリフトの少ない振動ジャイロを得る
ことができる。さらに、図8に示すように、圧延材料の
圧延方向をy軸方向にくるように配置すれば、正3角柱
状の振動体とすることもできる。このように、振動体の
y軸方向をx軸に比べて変形しにくくすれば、その形状
は任意に変更可能である。
【0026】また、図9に示すように、低ヤング率の材
料と高ヤング率の材料とを組み合わせて、振動体14を
形成してもよい。この振動体14では、断面正方形の振
動体14の中央部が低ヤング率の材料20で形成され、
その厚み方向の両側が高ヤング率の材料22で形成され
る。そして、高ヤング率の材料22の対向する方向がx
軸となり、x軸に直交する方向がy軸となる。この振動
体14を用いれば、高ヤング率の材料22の存在割合が
大きい方向、すなわちy軸方向のほうが、x軸方向より
変形しにくい。したがって、このような振動体14を使
用しても、温度ドリフトの小さい振動ジャイロを得るこ
とができる。同様の構造で、図10に示すような正3角
柱状の振動体14を形成してもよい。図10に示す振動
体14でも、高ヤング率の材料22の対向する方向がx
軸となり、x軸に直交する方向がy軸となる。このよう
な振動体14を使用しても、y軸方向に変形しにくく、
温度ドリフトの小さい振動ジャイロを得ることができ
る。このように、振動体14の形状は、任意に変更可能
である。
料と高ヤング率の材料とを組み合わせて、振動体14を
形成してもよい。この振動体14では、断面正方形の振
動体14の中央部が低ヤング率の材料20で形成され、
その厚み方向の両側が高ヤング率の材料22で形成され
る。そして、高ヤング率の材料22の対向する方向がx
軸となり、x軸に直交する方向がy軸となる。この振動
体14を用いれば、高ヤング率の材料22の存在割合が
大きい方向、すなわちy軸方向のほうが、x軸方向より
変形しにくい。したがって、このような振動体14を使
用しても、温度ドリフトの小さい振動ジャイロを得るこ
とができる。同様の構造で、図10に示すような正3角
柱状の振動体14を形成してもよい。図10に示す振動
体14でも、高ヤング率の材料22の対向する方向がx
軸となり、x軸に直交する方向がy軸となる。このよう
な振動体14を使用しても、y軸方向に変形しにくく、
温度ドリフトの小さい振動ジャイロを得ることができ
る。このように、振動体14の形状は、任意に変更可能
である。
【0027】このように、振動体の形状,材料,材料の
組み合わせなどを選択することにより、振動体のy軸方
向の変形を小さくし、温度ドリフトの小さい振動ジャイ
ロを得ることができる。
組み合わせなどを選択することにより、振動体のy軸方
向の変形を小さくし、温度ドリフトの小さい振動ジャイ
ロを得ることができる。
【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】(A)はこの発明の振動ジャイロに用いられる
振動子の他の実施例を示す斜視図であり、(B)はその
断面図である。
振動子の他の実施例を示す斜視図であり、(B)はその
断面図である。
【図3】図2に示す振動子に用いられる振動体の変形例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図4】図3に示す振動体とは別の振動体の例を示す平
面図である。
面図である。
【図5】(A)はこの発明の振動ジャイロに用いられる
振動体の他の実施例を示す斜視図であり、(B)はその
平面図である。
振動体の他の実施例を示す斜視図であり、(B)はその
平面図である。
【図6】図5に示す振動体の変形例を示す平面図であ
る。
る。
【図7】この発明の振動ジャイロに用いられる振動体の
さらに他の実施例を示す図解図である。
さらに他の実施例を示す図解図である。
【図8】図7に示す振動体の変形例を示す図解図であ
る。
る。
【図9】この発明の振動ジャイロに用いられる振動体の
別の実施例を示す図解図である。
別の実施例を示す図解図である。
【図10】図9に示す振動体の変形例を示す図解図であ
る。
る。
【図11】(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。
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。
10 振動ジャイロ 12 振動子 14 振動体 20 低ヤング率の材料 22 高ヤング率の材料
Claims (2)
- 【請求項1】 屈曲振動する柱状の振動子を含む振動ジ
ャイロにおいて、 無回転時における前記振動子の振動方向をx軸としたと
き、前記振動子の断面形状が前記x軸を中心として線対
称であり、かつ前記振動子の断面形状が正多角形および
円を除く形状であることを特徴とする、振動ジャイロ。 - 【請求項2】 屈曲振動する柱状の振動子を含む振動ジ
ャイロにおいて、 無回転時における前記振動子の振動方向をx軸としたと
き、前記x軸方向に比べて前記x軸方向以外の方向に変
形しにくい材料を用いたことを特徴とする、振動ジャイ
ロ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5018163A JPH06201387A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 振動ジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5018163A JPH06201387A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 振動ジャイロ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06201387A true JPH06201387A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=11963944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5018163A Pending JPH06201387A (ja) | 1993-01-08 | 1993-01-08 | 振動ジャイロ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06201387A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017204057A1 (ja) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | ソニー株式会社 | ジャイロセンサ及び電子機器 |
US10079590B2 (en) | 2014-10-29 | 2018-09-18 | Seiko Epson Corporation | Vibrator element, electronic device, electronic apparatus, moving object, and method of manufacturing vibrator element |
-
1993
- 1993-01-08 JP JP5018163A patent/JPH06201387A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10079590B2 (en) | 2014-10-29 | 2018-09-18 | Seiko Epson Corporation | Vibrator element, electronic device, electronic apparatus, moving object, and method of manufacturing vibrator element |
WO2017204057A1 (ja) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | ソニー株式会社 | ジャイロセンサ及び電子機器 |
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