JPH0674772A - 振動子の支持構造 - Google Patents
振動子の支持構造Info
- Publication number
- JPH0674772A JPH0674772A JP4253740A JP25374092A JPH0674772A JP H0674772 A JPH0674772 A JP H0674772A JP 4253740 A JP4253740 A JP 4253740A JP 25374092 A JP25374092 A JP 25374092A JP H0674772 A JPH0674772 A JP H0674772A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oscillator
- vibrator
- vibrating body
- electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度変化や経時変化によって振動子に加わる
応力を軽減することができる、振動子の支持構造を提供
する。 【構成】 振動子１０は、たとえば正３角柱状の振動体
１２を含み、振動体１２の３つの側面の中央には、３つ
の圧電素子１４ａ，１４ｂおよび１４ｃがそれぞれ形成
される。この振動子１０のノード点は、振動体１２の長
手方向の長さをＬとすると、振動体１２の中心軸におい
て、その一端から０．２２４Ｌの位置とその他端から
０．２２４Ｌの位置とにある。この振動子１０は、一方
のノード点の近傍で支持部材２２によって支持される。
支持部材２２は、たとえば正３角形の支持部２４を含
み、支持部２４の３つ角部には、３つの支持棒２６ａ，
２６ｂおよび２６ｃがそれぞれ固着される。そして、支
持部材２２の支持部２４の各辺の中央部が、振動体１２
の一端から０．２２４Ｌの位置において、振動体１２の
３つの側面間の３つの稜線部分にそれぞれ固定される。
応力を軽減することができる、振動子の支持構造を提供
する。 【構成】 振動子１０は、たとえば正３角柱状の振動体
１２を含み、振動体１２の３つの側面の中央には、３つ
の圧電素子１４ａ，１４ｂおよび１４ｃがそれぞれ形成
される。この振動子１０のノード点は、振動体１２の長
手方向の長さをＬとすると、振動体１２の中心軸におい
て、その一端から０．２２４Ｌの位置とその他端から
０．２２４Ｌの位置とにある。この振動子１０は、一方
のノード点の近傍で支持部材２２によって支持される。
支持部材２２は、たとえば正３角形の支持部２４を含
み、支持部２４の３つ角部には、３つの支持棒２６ａ，
２６ｂおよび２６ｃがそれぞれ固着される。そして、支
持部材２２の支持部２４の各辺の中央部が、振動体１２
の一端から０．２２４Ｌの位置において、振動体１２の
３つの側面間の３つの稜線部分にそれぞれ固定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は振動子の支持構造に関
し、特にたとえば振動ジャイロなどに用いられる屈曲振
動モードを有する振動子の支持構造に関する。
し、特にたとえば振動ジャイロなどに用いられる屈曲振
動モードを有する振動子の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえば振動ジャイロに用いられ
る振動子は、２つのノード点を有し、それぞれのノード
点の近傍において、それぞれの支持部材で支持されてい
た。また、これらの支持部材は、たとえば、振動ジャイ
ロの回路基板やケースに固着されていた。
る振動子は、２つのノード点を有し、それぞれのノード
点の近傍において、それぞれの支持部材で支持されてい
た。また、これらの支持部材は、たとえば、振動ジャイ
ロの回路基板やケースに固着されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の振動
子の支持構造を用いた振動ジャイロでは、振動子が２つ
のノード点の近傍においてそれぞれの支持部材で支持さ
れているため、温度変化や経時変化によって、支持部
材，回路基板，ケースや周辺部材に膨張，伸縮，反り，
ねじれなどの変形が生じると、その変形による応力が振
動子に加わってしまう。そのため、従来の振動子の支持
構造を用いた振動ジャイロでは、温度変化や経時変化に
よって、特性が変化し、特性に誤差が生じやすい。
子の支持構造を用いた振動ジャイロでは、振動子が２つ
のノード点の近傍においてそれぞれの支持部材で支持さ
れているため、温度変化や経時変化によって、支持部
材，回路基板，ケースや周辺部材に膨張，伸縮，反り，
ねじれなどの変形が生じると、その変形による応力が振
動子に加わってしまう。そのため、従来の振動子の支持
構造を用いた振動ジャイロでは、温度変化や経時変化に
よって、特性が変化し、特性に誤差が生じやすい。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、温
度変化や経時変化によって振動子に加わる応力を軽減す
ることができる、振動子の支持構造を提供することであ
る。
度変化や経時変化によって振動子に加わる応力を軽減す
ることができる、振動子の支持構造を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、２つのノー
ド点を有する振動子の支持構造であって、一方のノード
点の近傍のみで振動子を支持するようにした、振動子の
支持構造である。
ド点を有する振動子の支持構造であって、一方のノード
点の近傍のみで振動子を支持するようにした、振動子の
支持構造である。
【０００６】
【作用】振動子は、一方のノード点の近傍のみで支持さ
れる。そのため、温度変化や経時変化によって振動子に
加わる応力が軽減される。
れる。そのため、温度変化や経時変化によって振動子に
加わる応力が軽減される。
【０００７】
【発明の効果】この発明によれば、温度変化や経時変化
によって振動子に加わる応力を軽減することができる振
動子の支持構造が得られる。そのため、この発明にかか
る振動子の支持構造を振動ジャイロに用いれば、振動ジ
ャイロの温度変化や経時変化による特性の変化や特性の
誤差を軽減することができる。
によって振動子に加わる応力を軽減することができる振
動子の支持構造が得られる。そのため、この発明にかか
る振動子の支持構造を振動ジャイロに用いれば、振動ジ
ャイロの温度変化や経時変化による特性の変化や特性の
誤差を軽減することができる。
【０００８】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。
【０００９】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示す斜視図であ
る。図２は図１に示す実施例の平面図である。振動子１
０は、たとえば正３角柱状の振動体１２を含む。この振
動体１２は、たとえばエリンバ，鉄−ニッケル合金，石
英，ガラス，水晶，セラミックなど、一般的に機械的な
振動を生じる材料で形成される。
る。図２は図１に示す実施例の平面図である。振動子１
０は、たとえば正３角柱状の振動体１２を含む。この振
動体１２は、たとえばエリンバ，鉄−ニッケル合金，石
英，ガラス，水晶，セラミックなど、一般的に機械的な
振動を生じる材料で形成される。
【００１０】この振動体１２には、その３つの側面の中
央に、圧電素子１４ａ，１４ｂおよび１４ｃがそれぞれ
形成される。圧電素子１４ａは、たとえば磁器からなる
圧電層１６ａを含み、圧電層１６ａの両主面には電極１
８ａおよび２０ａがそれぞれ形成される。なお、これら
の電極１８ａおよび２０ａは、たとえば金，銀，アルミ
ニウム，ニッケル，銅−ニッケル合金（モネルメタル）
などの電極材料で、たとえばスパッタリング，蒸着等の
薄膜技術で、あるいはその材料によっては印刷技術で形
成される。同様に、他の圧電素子１６ｂおよび１６ｃ
も、それぞれ、たとえば磁器からなる圧電層１６ｂおよ
び１６ｃを含み、それらの圧電層１６ｂと１６ｃとの両
主面にも、電極１８ｂおよび２０ｂと１８ｃおよび２０
ｃとが、それぞれ形成される。そして、これらの圧電素
子１６ａ〜１６ｃの一方の電極１８ａ〜１８ｃは、たと
えば接着剤で振動体１２に接着される。
央に、圧電素子１４ａ，１４ｂおよび１４ｃがそれぞれ
形成される。圧電素子１４ａは、たとえば磁器からなる
圧電層１６ａを含み、圧電層１６ａの両主面には電極１
８ａおよび２０ａがそれぞれ形成される。なお、これら
の電極１８ａおよび２０ａは、たとえば金，銀，アルミ
ニウム，ニッケル，銅−ニッケル合金（モネルメタル）
などの電極材料で、たとえばスパッタリング，蒸着等の
薄膜技術で、あるいはその材料によっては印刷技術で形
成される。同様に、他の圧電素子１６ｂおよび１６ｃ
も、それぞれ、たとえば磁器からなる圧電層１６ｂおよ
び１６ｃを含み、それらの圧電層１６ｂと１６ｃとの両
主面にも、電極１８ｂおよび２０ｂと１８ｃおよび２０
ｃとが、それぞれ形成される。そして、これらの圧電素
子１６ａ〜１６ｃの一方の電極１８ａ〜１８ｃは、たと
えば接着剤で振動体１２に接着される。
【００１１】この振動子１０は、１つの支持部材２２で
支持される。支持部材２２は、たとえば金属線からなる
正３角形状の支持部２４を含む。支持部２４の３つの角
部には、３つの支持棒２６ａ，２６ｂおよび２６ｃの一
端が、それぞれたとえば溶接によって固着される。この
場合、これらの支持棒２６ａ〜２６ｃは、放射状に固着
される。そして、支持部材２２の支持部２４の各辺の中
央部が、振動子１０の振動体１２の３つの側面間の３つ
の稜線部分に、それぞれたとえば溶接によって固定され
る。この場合、支持部材２２の支持部２４は、振動子１
０の一方のノード点の近傍に固定される。この実施例で
は、振動体１２の長手方向の長さをＬとすると、支持部
材２２の支持部２４は、振動体１２の一端から０．２２
４Ｌの位置に固定される。なお、この実施例では、振動
子１０のノード点は、振動体１２の中心軸において、そ
の一端から０．２２４Ｌの位置とその他端から０．２２
４Ｌの位置とにある。
支持される。支持部材２２は、たとえば金属線からなる
正３角形状の支持部２４を含む。支持部２４の３つの角
部には、３つの支持棒２６ａ，２６ｂおよび２６ｃの一
端が、それぞれたとえば溶接によって固着される。この
場合、これらの支持棒２６ａ〜２６ｃは、放射状に固着
される。そして、支持部材２２の支持部２４の各辺の中
央部が、振動子１０の振動体１２の３つの側面間の３つ
の稜線部分に、それぞれたとえば溶接によって固定され
る。この場合、支持部材２２の支持部２４は、振動子１
０の一方のノード点の近傍に固定される。この実施例で
は、振動体１２の長手方向の長さをＬとすると、支持部
材２２の支持部２４は、振動体１２の一端から０．２２
４Ｌの位置に固定される。なお、この実施例では、振動
子１０のノード点は、振動体１２の中心軸において、そ
の一端から０．２２４Ｌの位置とその他端から０．２２
４Ｌの位置とにある。
【００１２】この振動子１０を振動ジャイロに用いるた
めには、たとえば、１つの圧電素子１４ａが帰還用とし
て用いられ、他の２つの圧電素子１４ａおよび１４ｂが
駆動用かつ検出用として用いられる。そして、帰還用の
圧電素子１４ａからの出力を増幅して駆動用かつ検出用
の圧電素子１４ｂおよび１４ｃに駆動信号を加えれば、
振動体１２が振動し、駆動用かつ検出用の圧電素子１４
ｂおよび１４ｃから同様の波形が出力される。また、そ
の状態で振動子１０がその中心軸を中心として回転すれ
ば、駆動用かつ検出用の一方の圧電素子の出力は回転角
速度に従って大きくなり、逆に駆動用かつ検出用の他方
の圧電素子の出力は回転角速度に従って小さくなる。
めには、たとえば、１つの圧電素子１４ａが帰還用とし
て用いられ、他の２つの圧電素子１４ａおよび１４ｂが
駆動用かつ検出用として用いられる。そして、帰還用の
圧電素子１４ａからの出力を増幅して駆動用かつ検出用
の圧電素子１４ｂおよび１４ｃに駆動信号を加えれば、
振動体１２が振動し、駆動用かつ検出用の圧電素子１４
ｂおよび１４ｃから同様の波形が出力される。また、そ
の状態で振動子１０がその中心軸を中心として回転すれ
ば、駆動用かつ検出用の一方の圧電素子の出力は回転角
速度に従って大きくなり、逆に駆動用かつ検出用の他方
の圧電素子の出力は回転角速度に従って小さくなる。
【００１３】そのため、この振動子１０を振動ジャイロ
に用いるためには、たとえば、帰還用の圧電素子１４ａ
の電極２０ａと、駆動用かつ検出用の圧電素子１４ｂお
よび１４ｃの電極２０ｂおよび２０ｃとの間に、たとえ
ば増幅回路などからなる駆動回路が接続される。さら
に、駆動用かつ検出用の圧電素子１４ｂおよび圧電素子
１４ｃの電極２０ｂおよび２０ｃには、たとえば差動増
幅回路などからなる検出回路が接続される。
に用いるためには、たとえば、帰還用の圧電素子１４ａ
の電極２０ａと、駆動用かつ検出用の圧電素子１４ｂお
よび１４ｃの電極２０ｂおよび２０ｃとの間に、たとえ
ば増幅回路などからなる駆動回路が接続される。さら
に、駆動用かつ検出用の圧電素子１４ｂおよび圧電素子
１４ｃの電極２０ｂおよび２０ｃには、たとえば差動増
幅回路などからなる検出回路が接続される。
【００１４】さらに、振動子１０を支持するための支持
部材２２の支持棒２６ａ，２６ｂおよび２６ｃの他端
が、振動ジャイロの回路基板やケースに固着される。こ
の場合、振動子１０の重心位置などを考慮すれば、支持
部材２２に近い振動体１２の正３角形の一端面が上方を
向くように、振動子１０を配置することが好ましい。す
なわち、振動子１０を支持部材２２で吊すようにするこ
とが好ましい。
部材２２の支持棒２６ａ，２６ｂおよび２６ｃの他端
が、振動ジャイロの回路基板やケースに固着される。こ
の場合、振動子１０の重心位置などを考慮すれば、支持
部材２２に近い振動体１２の正３角形の一端面が上方を
向くように、振動子１０を配置することが好ましい。す
なわち、振動子１０を支持部材２２で吊すようにするこ
とが好ましい。
【００１５】上述の実施例によれば、振動子１０が支持
部材２２によって一方のノード点近傍のみで支持される
ため、温度変化や経時変化によって振動子に加わる応力
が軽減される。そのため、振動ジャイロの温度変化や経
時変化による特性の変化や特性の誤差を軽減することが
できる。
部材２２によって一方のノード点近傍のみで支持される
ため、温度変化や経時変化によって振動子に加わる応力
が軽減される。そのため、振動ジャイロの温度変化や経
時変化による特性の変化や特性の誤差を軽減することが
できる。
【００１６】なお、上述の振動子１０は、振動ジャイロ
に用いる場合と同様にして、ヨーレートセンサに用いる
こともできる。
に用いる場合と同様にして、ヨーレートセンサに用いる
こともできる。
【００１７】図３は図１に示す実施例の変形例を示す平
面図である。図３に示す実施例では、図１に示す実施例
と比べて、特に、支持部材２２の支持部２４がリング状
に形成される。このように支持部材２２の支持部２４の
形状は、任意に変更されてもよい。
面図である。図３に示す実施例では、図１に示す実施例
と比べて、特に、支持部材２２の支持部２４がリング状
に形成される。このように支持部材２２の支持部２４の
形状は、任意に変更されてもよい。
【００１８】図４は図３に示す実施例の変形例を示す平
面図である。図３に示す実施例では、支持部材２２に３
つの支持棒２６ａ〜２６ｃが設けられているが、図４に
示す実施例では、支持部材２２に２つの支持棒２６ａお
よび２６ｂが設けられる。これらの支持棒２６ａおよび
２６ｂの一端は、振動体１２の中心軸に直交しかつ帰還
用の圧電素子１４ａの主面と平行な直線と、リング状の
支持部２４との交点において、支持部２４にたとえば溶
接によって固定される。このように支持棒の数や形成さ
れる位置は、任意に変更されてもよい。
面図である。図３に示す実施例では、支持部材２２に３
つの支持棒２６ａ〜２６ｃが設けられているが、図４に
示す実施例では、支持部材２２に２つの支持棒２６ａお
よび２６ｂが設けられる。これらの支持棒２６ａおよび
２６ｂの一端は、振動体１２の中心軸に直交しかつ帰還
用の圧電素子１４ａの主面と平行な直線と、リング状の
支持部２４との交点において、支持部２４にたとえば溶
接によって固定される。このように支持棒の数や形成さ
れる位置は、任意に変更されてもよい。
【００１９】なお、上述の各実施例では、正３角柱状の
振動体が用いられているが、振動体は、正３角柱状に限
らずたとえば４角柱状など他の多角柱状や円柱状に形成
されてもよい。
振動体が用いられているが、振動体は、正３角柱状に限
らずたとえば４角柱状など他の多角柱状や円柱状に形成
されてもよい。
【００２０】また、上述の各実施例では、支持部材が溶
接によって振動体に固定されているが、支持部材を振動
体に固定するためには、支持部材が接着剤で振動体に接
着されてもよく、あるいは、振動体に凹部を形成して凹
部に支持部材が嵌め込まれてもよい。
接によって振動体に固定されているが、支持部材を振動
体に固定するためには、支持部材が接着剤で振動体に接
着されてもよく、あるいは、振動体に凹部を形成して凹
部に支持部材が嵌め込まれてもよい。
【００２１】さらに、上述の各実施例では、支持部材が
振動体に３点の部分で固定されているが、支持部材は、
３点に限らず１点，２点あるいは４点以上の部分で振動
体に固定されてもよい。
振動体に３点の部分で固定されているが、支持部材は、
３点に限らず１点，２点あるいは４点以上の部分で振動
体に固定されてもよい。
【００２２】また、上述の各実施例では、支持部材が振
動体の稜線部分に固定されているが、支持部材は振動体
の側面に固定されてもよく、あるいは、振動体に中心軸
と直交する貫通孔を形成して貫通孔に支持部材が挿入さ
れて固定されてもよい。
動体の稜線部分に固定されているが、支持部材は振動体
の側面に固定されてもよく、あるいは、振動体に中心軸
と直交する貫通孔を形成して貫通孔に支持部材が挿入さ
れて固定されてもよい。
【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施例の平面図である。
【図３】図１に示す実施例の変形例を示す平面図であ
る。
る。
【図４】図３に示す実施例の変形例を示す平面図であ
る。
る。
１０ 振動子 １２ 振動体 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ 圧電素子 ２２ 支持部材 ２４ 支持部 ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 支持棒
Claims (1)
- 【請求項１】 ２つのノード点を有する振動子の支持構
造であって、一方のノード点の近傍のみで前記振動子を
支持するようにした、振動子の支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253740A JPH0674772A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 振動子の支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253740A JPH0674772A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 振動子の支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674772A true JPH0674772A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=17255482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4253740A Pending JPH0674772A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 振動子の支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674772A (ja) |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP4253740A patent/JPH0674772A/ja active Pending
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