JPH07103769A - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
- Publication number
- JPH07103769A JPH07103769A JP5275029A JP27502993A JPH07103769A JP H07103769 A JPH07103769 A JP H07103769A JP 5275029 A JP5275029 A JP 5275029A JP 27502993 A JP27502993 A JP 27502993A JP H07103769 A JPH07103769 A JP H07103769A
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- JP
- Japan
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- vibrating body
- vibration
- vibrating
- gyro
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 検出効率が良好な振動ジャイロを得る。
【構成】 振動ジャイロ10は、振動子11を含む。振
動子11は、3角柱状の振動体12を含み、その3つの
側面に圧電素子14a,14b,14cが形成される。
そして、振動体12のノード点付近の稜線部分には、支
持部材22,24が形成される。支持部材22,24は
単一部材でM字状に形成され、その折曲部において振動
体12に固着される。すなわち、支持部材22,24
は、振動体12の無回転時の振動方向に直交する方向の
振動に対して自由度を有するように、振動体12の稜線
部分に固着される。
動子11は、3角柱状の振動体12を含み、その3つの
側面に圧電素子14a,14b,14cが形成される。
そして、振動体12のノード点付近の稜線部分には、支
持部材22,24が形成される。支持部材22,24は
単一部材でM字状に形成され、その折曲部において振動
体12に固着される。すなわち、支持部材22,24
は、振動体12の無回転時の振動方向に直交する方向の
振動に対して自由度を有するように、振動体12の稜線
部分に固着される。
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、回転角速度を検知することによって移動
体の位置を検出し、適切な誘導を行うナビゲーションシ
ステム、または外的振動を検知し適切な制振を行う手ぶ
れ防止装置などの除振システムなどに応用できる振動ジ
ャイロに関する。
特にたとえば、回転角速度を検知することによって移動
体の位置を検出し、適切な誘導を行うナビゲーションシ
ステム、または外的振動を検知し適切な制振を行う手ぶ
れ防止装置などの除振システム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10(A)は従来の振動ジャイロの一
例を示す斜視図であり、図10(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、それぞれ磁器な
どからなる圧電層5を含む。そして、圧電層5の両面に
電極6が形成される。これらの電極6の一方が、振動体
3に接着される。さらに、振動体3のノード点付近の稜
線部には、支持部材7が固着される。支持部材7は、た
とえば金属線などで形成され、溶接などにより振動体3
に固着される。この支持部材7はコ字状に形成され、振
動体3との固着点が振動体3の軸(X方向)に対して直
交する向き(Y方向)に延びた直線部に配置され、その
端部は、下方に折曲されて、支持台などに取り付けられ
る。
例を示す斜視図であり、図10(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、それぞれ磁器な
どからなる圧電層5を含む。そして、圧電層5の両面に
電極6が形成される。これらの電極6の一方が、振動体
3に接着される。さらに、振動体3のノード点付近の稜
線部には、支持部材7が固着される。支持部材7は、た
とえば金属線などで形成され、溶接などにより振動体3
に固着される。この支持部材7はコ字状に形成され、振
動体3との固着点が振動体3の軸(X方向)に対して直
交する向き(Y方向)に延びた直線部に配置され、その
端部は、下方に折曲されて、支持台などに取り付けられ
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との間に発振回路が接続される。こ
の発振回路によって、振動体3は圧電素子4c形成面に
直交する方向(Z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の出力信号に差が生じる。したがって、圧電
素子4a,4b間の出力電圧の差を測定すれば、回転角
速度を検出することができる。
4bと圧電素子4cとの間に発振回路が接続される。こ
の発振回路によって、振動体3は圧電素子4c形成面に
直交する方向(Z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の出力信号に差が生じる。したがって、圧電
素子4a,4b間の出力電圧の差を測定すれば、回転角
速度を検出することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
振動ジャイロ1では、支持部材7は振動体3に固着され
る部分においてY方向に一直線上にのるように取り付け
られるため、Y方向に対する支持部材7の強度が強く、
支持部材7が振動体3のY方向の振動(Y方向成分のコ
リオリ力)を抑制することとなっていた。そのため、振
動ジャイロ1の回転角速度の検出効率が良好でなかっ
た。
振動ジャイロ1では、支持部材7は振動体3に固着され
る部分においてY方向に一直線上にのるように取り付け
られるため、Y方向に対する支持部材7の強度が強く、
支持部材7が振動体3のY方向の振動(Y方向成分のコ
リオリ力)を抑制することとなっていた。そのため、振
動ジャイロ1の回転角速度の検出効率が良好でなかっ
た。
【0005】それゆえに、この発明の主たる目的は、検
出効率が良好な振動ジャイロを提供することである。
出効率が良好な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、柱状の振動
体を有する振動子と、前記振動体のノード点付近に固着
される支持部材とを含む振動ジャイロにおいて、支持部
材は、振動体の無回転時の振動方向に直交する方向の振
動に対して自由度を有する、振動ジャイロである。支持
部材は、折曲部を有する単一部材で形成され、1つの折
曲部において、振動体の稜線部に固着されてもよい。ま
た、支持部材は、振動体との固着点と支持部材の引き出
し方向とが一直線上にのらないように、振動体の側面に
固着されてもよい。
体を有する振動子と、前記振動体のノード点付近に固着
される支持部材とを含む振動ジャイロにおいて、支持部
材は、振動体の無回転時の振動方向に直交する方向の振
動に対して自由度を有する、振動ジャイロである。支持
部材は、折曲部を有する単一部材で形成され、1つの折
曲部において、振動体の稜線部に固着されてもよい。ま
た、支持部材は、振動体との固着点と支持部材の引き出
し方向とが一直線上にのらないように、振動体の側面に
固着されてもよい。
【0007】
【作用】支持部材は、振動体の無回転時の振動方向に直
交する方向の振動に対して自由度を有するように振動体
に固着されるため、支持部材が振動体のコリオリ力によ
る振動の妨げとなりにくい。そのため、振動体のコリオ
リ力による振動が取り出しやすく、振動ジャイロの検出
効率が良好になる。
交する方向の振動に対して自由度を有するように振動体
に固着されるため、支持部材が振動体のコリオリ力によ
る振動の妨げとなりにくい。そのため、振動体のコリオ
リ力による振動が取り出しやすく、振動ジャイロの検出
効率が良好になる。
【0008】また、振動ジャイロの出力は(振動ジャイ
ロの検出効率)×(検出信号増幅率)によって表され、
振動ジャイロの出力をある規定の値にするためには、振
動ジャイロの検出効率が大きいほど、検出信号増幅率を
小さくすることができる。ここで、検出信号増幅率は回
路部の増幅率を意味し、検出信号増幅率を小さくするほ
ど、回路側の温度ドリフト分が小さくなる。
ロの検出効率)×(検出信号増幅率)によって表され、
振動ジャイロの出力をある規定の値にするためには、振
動ジャイロの検出効率が大きいほど、検出信号増幅率を
小さくすることができる。ここで、検出信号増幅率は回
路部の増幅率を意味し、検出信号増幅率を小さくするほ
ど、回路側の温度ドリフト分が小さくなる。
【0009】
【発明の効果】この発明によれば、振動ジャイロの検出
効率が良好になり、微少回転角速度まで検出できる。さ
らに、検出効率が良好になるので、検出信号増幅率を小
さくすることができ、回路側の温度ドリフト分を小さく
することができる。
効率が良好になり、微少回転角速度まで検出できる。さ
らに、検出効率が良好になるので、検出信号増幅率を小
さくすることができ、回路側の温度ドリフト分を小さく
することができる。
【0010】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。
【0011】
【実施例】図1(A)はこの発明の振動子の支持構造を
用いた振動ジャイロの一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11を含む。振動子11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の
一般的に機械的な振動を生じる材料で形成される。振動
体12の3つの側面には、それぞれ圧電素子14a,1
4bおよび14cが形成される。
用いた振動ジャイロの一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11を含む。振動子11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の
一般的に機械的な振動を生じる材料で形成される。振動
体12の3つの側面には、それぞれ圧電素子14a,1
4bおよび14cが形成される。
【0012】圧電素子14aは磁器などからなる圧電層
16aを含み、この圧電層16aの両面に電極18a,
20aが形成される。そして、一方の電極18aが、振
動体12の側面に接着される。同様に、圧電素子14
b,14cは、それぞれ圧電層16b,16cを含む。
そして、圧電層16bの両面に電極18b,20bが形
成され、圧電層16cの両面に電極18b,20cが形
成される。これらの圧電素子14b,14cの一方の電
極18b,18cが、振動体12の側面に接着される。
16aを含み、この圧電層16aの両面に電極18a,
20aが形成される。そして、一方の電極18aが、振
動体12の側面に接着される。同様に、圧電素子14
b,14cは、それぞれ圧電層16b,16cを含む。
そして、圧電層16bの両面に電極18b,20bが形
成され、圧電層16cの両面に電極18b,20cが形
成される。これらの圧電素子14b,14cの一方の電
極18b,18cが、振動体12の側面に接着される。
【0013】振動体12のノード点付近の稜線部分に
は、支持部材22,24が形成される。支持部材22,
24は、たとえば金属線などで形成され、振動体12に
溶接やはんだ付けなどによって取り付けられる。支持部
材22,24はM字状に形成され、その端部が振動体1
2の軸に対して直交する向きに延びるように配置され
る。すなわち、支持部材22,24は、折曲部を有する
単一部材で形成され、1つの折曲部において、振動体1
2の稜線部分に固着される。そして、これらの支持部材
22,24の端部が、ケースに取り付けられた支持台な
どに取り付けられる。
は、支持部材22,24が形成される。支持部材22,
24は、たとえば金属線などで形成され、振動体12に
溶接やはんだ付けなどによって取り付けられる。支持部
材22,24はM字状に形成され、その端部が振動体1
2の軸に対して直交する向きに延びるように配置され
る。すなわち、支持部材22,24は、折曲部を有する
単一部材で形成され、1つの折曲部において、振動体1
2の稜線部分に固着される。そして、これらの支持部材
22,24の端部が、ケースに取り付けられた支持台な
どに取り付けられる。
【0014】この振動ジャイロ10を使用する場合、圧
電素子14a,14bと圧電素子14cとの間に発振回
路が接続される。この発振回路によって、振動体12
は、圧電素子14c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12の軸を中心として回転する
と、振動体12にコリオリ力が働き、屈曲振動の方向が
変わる。そのために、圧電素子14aと圧電素子14b
の出力信号に差が生じ、これらの信号の差を測定するこ
とによって回転角速度を検出することができる。
電素子14a,14bと圧電素子14cとの間に発振回
路が接続される。この発振回路によって、振動体12
は、圧電素子14c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12の軸を中心として回転する
と、振動体12にコリオリ力が働き、屈曲振動の方向が
変わる。そのために、圧電素子14aと圧電素子14b
の出力信号に差が生じ、これらの信号の差を測定するこ
とによって回転角速度を検出することができる。
【0015】この実施例によれば、支持部材22,24
はM字状に形成され、振動体12の無回転時の振動方向
に直交する方向の振動に対して自由度を有するので、支
持部材22,24が振動体12のコリオリ力による振動
の妨げとなりにくい。したがって、振動体12のコリオ
リ力による振動が取り出しやすく、振動ジャイロ10の
検出効率が良好になり、微少回転角速度まで検出でき
る。さらに、この実施例によれば、振動ジャイロ10の
検出効率が良好になるので、検出信号増幅率を小さくす
ることができ、回路側の温度ドリフト分を小さくするこ
とができる。
はM字状に形成され、振動体12の無回転時の振動方向
に直交する方向の振動に対して自由度を有するので、支
持部材22,24が振動体12のコリオリ力による振動
の妨げとなりにくい。したがって、振動体12のコリオ
リ力による振動が取り出しやすく、振動ジャイロ10の
検出効率が良好になり、微少回転角速度まで検出でき
る。さらに、この実施例によれば、振動ジャイロ10の
検出効率が良好になるので、検出信号増幅率を小さくす
ることができ、回路側の温度ドリフト分を小さくするこ
とができる。
【0016】なお、上記実施例では、支持部材22,2
4はM字状に形成され、かつ、振動体12に固着される
部分において、振動体12と逆側(上方)に折り曲げら
れているが、図2に示すように、支持部材22,24を
V字状に形成し、振動体12に固着される部分におい
て、振動体12と逆側(上方)に折り曲げてもよい。ま
た、図3に示すように、支持部材22,24をV字状に
形成し、振動体12に固着される部分において、振動体
12と同じ側(下方)に折り曲げてもよい。さらに、図
4に示すように、振動体12に固着される部分におい
て、支持部材22,24を振動体12と同じ側(下方)
に折り曲げ、かつ、支持部材22,24の先をそれぞれ
2箇所で折り曲げてもよい。また、図5に示すように、
支持部材22,24をW字状に形成し、振動体12に固
着される部分において、振動体12と逆側(上方)に折
り曲げてもよい。さらに、図6に示すように、振動体1
2に固着される部分において、支持部材22,24を振
動体12と逆側(上方)に折り曲げ、かつ、支持部材2
2,24の先をそれぞれ交互に折り曲げてもよい。
4はM字状に形成され、かつ、振動体12に固着される
部分において、振動体12と逆側(上方)に折り曲げら
れているが、図2に示すように、支持部材22,24を
V字状に形成し、振動体12に固着される部分におい
て、振動体12と逆側(上方)に折り曲げてもよい。ま
た、図3に示すように、支持部材22,24をV字状に
形成し、振動体12に固着される部分において、振動体
12と同じ側(下方)に折り曲げてもよい。さらに、図
4に示すように、振動体12に固着される部分におい
て、支持部材22,24を振動体12と同じ側(下方)
に折り曲げ、かつ、支持部材22,24の先をそれぞれ
2箇所で折り曲げてもよい。また、図5に示すように、
支持部材22,24をW字状に形成し、振動体12に固
着される部分において、振動体12と逆側(上方)に折
り曲げてもよい。さらに、図6に示すように、振動体1
2に固着される部分において、支持部材22,24を振
動体12と逆側(上方)に折り曲げ、かつ、支持部材2
2,24の先をそれぞれ交互に折り曲げてもよい。
【0017】上述の各実施例では、振動体12のノード
点付近の稜線部分に、支持部材22,24が固着された
が、図7(A)および図7(B)に示すように、支持部
材22,24が振動体12のノード点に向かうように、
振動体12の側面に支持部材22,24を固着し、振動
体12の固着点と支持部材22,24の引き出し方向と
が一直線上にのらないように取り付けてもよい。また、
図8(A)および図8(B)に示すように、支持部材2
2,24が振動体12のノード点に向かうように、振動
体12の側面に支持部材22,24を固着し、振動体1
2の固着点と支持部材22,24の引き出し方向とが一
直線上にのらないように取り付け、かつ、支持部材2
2,24の先を振動体12と逆側に折り曲げてもよい。
さらに、図9(A)および図9(B)に示すように、支
持部材22,24が振動体12のノード点に向かうよう
に、振動体12の側面に支持部材22,24を固着し、
振動体12の固着点と支持部材22,24の引き出し方
向とが一直線上にのらないように取り付け、かつ、支持
部材22,24の先を振動体12と同じ側に折り曲げて
もよい。
点付近の稜線部分に、支持部材22,24が固着された
が、図7(A)および図7(B)に示すように、支持部
材22,24が振動体12のノード点に向かうように、
振動体12の側面に支持部材22,24を固着し、振動
体12の固着点と支持部材22,24の引き出し方向と
が一直線上にのらないように取り付けてもよい。また、
図8(A)および図8(B)に示すように、支持部材2
2,24が振動体12のノード点に向かうように、振動
体12の側面に支持部材22,24を固着し、振動体1
2の固着点と支持部材22,24の引き出し方向とが一
直線上にのらないように取り付け、かつ、支持部材2
2,24の先を振動体12と逆側に折り曲げてもよい。
さらに、図9(A)および図9(B)に示すように、支
持部材22,24が振動体12のノード点に向かうよう
に、振動体12の側面に支持部材22,24を固着し、
振動体12の固着点と支持部材22,24の引き出し方
向とが一直線上にのらないように取り付け、かつ、支持
部材22,24の先を振動体12と同じ側に折り曲げて
もよい。
【0018】上述の各実施例では、正3角柱状の振動体
12を用いたが、振動体12の形状としては4角柱状な
ど他の角柱状でもよい。また、圧電素子の数は3つに限
らず、必要に応じて圧電素子を増減してもよい。
12を用いたが、振動体12の形状としては4角柱状な
ど他の角柱状でもよい。また、圧電素子の数は3つに限
らず、必要に応じて圧電素子を増減してもよい。
【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】この発明の他の実施例を示す断面図である。
【図3】この発明のさらに他の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図4】この発明の別の実施例を示す断面図である。
【図5】この発明のさらに別の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図6】この発明の他の実施例を示す断面図である。
【図7】(A)はこの発明のさらに他の実施例を示す斜
視図であり、(B)はその断面図である。
視図であり、(B)はその断面図である。
【図8】(A)はこの発明の別の実施例を示す斜視図で
あり、(B)はその断面図である。
あり、(B)はその断面図である。
【図9】(A)はこの発明のさらに別の実施例を示す斜
視図であり、(B)はその断面図である。
視図であり、(B)はその断面図である。
【図10】(A)は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。
視図であり、(B)はその断面図である。
【符号の説明】 10 振動ジャイロ 11 振動子 12 振動体 22 支持部材 24 支持部材
Claims (3)
- 【請求項1】 柱状の振動体を有する振動子と、前記振
動体のノード点付近に固着される支持部材とを含む振動
ジャイロにおいて、 前記支持部材は、前記振動体の無回転時の振動方向に直
交する方向の振動に対して自由度を有することを特徴と
する、振動ジャイロ。 - 【請求項2】 前記支持部材は、折曲部を有する単一部
材で形成され、1つの前記折曲部において、前記振動体
の稜線部に固着される、請求項1の振動ジャイロ。 - 【請求項3】 前記支持部材は、前記振動体との固着点
と前記支持部材の引き出し方向とが一直線上にのらない
ように、前記振動体の側面に固着される、請求項1の振
動ジャイロ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5275029A JPH07103769A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 振動ジャイロ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5275029A JPH07103769A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 振動ジャイロ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07103769A true JPH07103769A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17549887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5275029A Pending JPH07103769A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 振動ジャイロ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07103769A (ja) |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP5275029A patent/JPH07103769A/ja active Pending
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