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
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- oscillator
- vibrator
- vibrating body
- electrodes
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- Pending
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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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