JPH09170926A - Angular velocity sensor - Google Patents

Angular velocity sensor

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Publication number
JPH09170926A
JPH09170926A JP7332983A JP33298395A JPH09170926A JP H09170926 A JPH09170926 A JP H09170926A JP 7332983 A JP7332983 A JP 7332983A JP 33298395 A JP33298395 A JP 33298395A JP H09170926 A JPH09170926 A JP H09170926A
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JP
Japan
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vibrator
angular velocity
velocity sensor
electrode
sensor according
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Pending
Application number
JP7332983A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Hatanaka
正数 畑中
Hideyuki Shimizu
英行 清水
Masami Tamura
雅巳 田村
Jiro Terada
二郎 寺田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a sensor compact and low-cost by forming a driving electrode and a monitor electrode at one and the other of a plurality of arms constituted of three or more notches in a piezoelectric body, obtaining a local tuning- fork vibrator and connecting a circuit part. SOLUTION: In a vibrator 21, piezoelectric bodies 22a, 22b are bonded via a detecting electrode 23, and three notches are formed to constitute two arms 24a, 24b. A driving electrode 25 and a monitor electrode 26 are provided respectively at the arm 24a and arm 24b, with a tuning-fork vibrator 27 localized. The electrodes 25, 26, 23 are formed of an Ag-Pg conductive paste by baking. The vibrator 21 with the local vibrator 27 vibrates only at the vibrator 27, and the other parts do not vibrate. The electrodes 25, 26 and 23 are connected to connection pads 28, 29 and 30 respectively to be connected to a flexible board connected with a circuit part. This structure can be manufactured easily, having good driving efficiency and making the whole sensor compact, low-cost and highly efficient.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ナビゲーションシ
ステムに使用されている自動車の回転時の角速度を検出
する角速度センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angular velocity sensor for detecting an angular velocity of a vehicle used in a navigation system during rotation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、角速度センサの構造としては、特
開平5−45168号公報に開示されている。その角速
度センサの構造は図6に示すように保持板3上に振動子
1を搭載したものである。角速度を検出する振動子1は
図7に示すように圧電バイモルフからなる駆動電極1
0、モニタ電極11、検出電極12を音叉型の金属板に
接着剤により貼合せて構成され、駆動電極10とモニタ
電極11は検出電極12と直行結合させて連結ブロック
13にて連結して音叉構造としたものである。2は支持
ピンで、振動子1を安定に支持するもので、振動子1の
底部にある連結ブロック13を一点で支持した構成にな
っている。保持板3上に支持ピン2を固定し、振動子1
の不要な振動成分あるいはセンサの外側からの外乱振動
成分を吸収する。4は回路部で、振動子1を駆動し、角
速度を検出するものである。5は接続手段としてのフレ
キシブル基板で、振動子1と回路部4の信号ラインを結
合するものである。6はリード線で、振動子1とフレキ
シブル基板5を配線するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a structure of an angular velocity sensor is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-45168. The structure of the angular velocity sensor is such that the vibrator 1 is mounted on the holding plate 3 as shown in FIG. The vibrator 1 for detecting the angular velocity is a drive electrode 1 made of a piezoelectric bimorph as shown in FIG.
0, the monitor electrode 11, and the detection electrode 12 are bonded to a tuning fork type metal plate with an adhesive, and the drive electrode 10 and the monitor electrode 11 are directly connected to the detection electrode 12 and connected by a connection block 13 to form a tuning fork. It is structured. Reference numeral 2 denotes a support pin, which stably supports the vibrator 1, and has a structure in which the connecting block 13 at the bottom of the vibrator 1 is supported at one point. The support pin 2 is fixed on the holding plate 3, and the vibrator 1
Unnecessary vibration components or disturbance vibration components from the outside of the sensor are absorbed. Reference numeral 4 denotes a circuit unit which drives the vibrator 1 to detect an angular velocity. Reference numeral 5 is a flexible substrate as a connecting means for connecting the vibrator 1 and the signal line of the circuit section 4. Reference numeral 6 is a lead wire for wiring the vibrator 1 and the flexible substrate 5.

【0003】以上のように構成された角速度センサにつ
いて以下その動作について説明する。図6において、セ
ンサの構成要素である圧電バイモルフは、その両面間に
電圧を印加すると圧電バイモルフ面と垂直の方向にたわ
み、逆に外力を加えて圧電バイモルフ面と垂直方向にた
わませると、圧電バイモルフの両面間に電圧が発生する
という電気−機械変換特性をもっている。角速度センサ
は、この圧電バイモルフの性質と、運動している物体に
角速度が加わるとその運動している方向と直角な方向に
“コリオリの力”が発生するという原理とを巧みに利用
したものである。
The operation of the angular velocity sensor constructed as described above will be described below. In FIG. 6, the piezoelectric bimorph, which is a constituent element of the sensor, bends in a direction perpendicular to the piezoelectric bimorph surface when a voltage is applied between both surfaces, and conversely, when an external force is applied to bend the piezoelectric bimorph surface in a direction perpendicular to the piezoelectric bimorph surface, It has an electro-mechanical conversion characteristic that a voltage is generated between both surfaces of the piezoelectric bimorph. The angular velocity sensor skillfully utilizes the property of this piezoelectric bimorph and the principle that when an angular velocity is applied to a moving object, a "Coriolis force" is generated in a direction perpendicular to the moving direction. is there.

【0004】まず、振動子1の駆動電極10にのみ電圧
を印加、振動させると、連結ブロック13を介してモニ
タ電極11が振動し音叉構造全体を共振させることがで
きる。この振動に対して回路部4は振動帰還制御方式を
採用しており、モニタ電極11の振動振幅・位相をモニ
タすることで印加電圧を制御し、駆動振動周波数を安定
にしている。
First, when a voltage is applied and vibrated only to the drive electrode 10 of the vibrator 1, the monitor electrode 11 vibrates via the connecting block 13 and the entire tuning fork structure can resonate. For this vibration, the circuit unit 4 employs a vibration feedback control method, and the applied voltage is controlled by monitoring the vibration amplitude / phase of the monitor electrode 11 to stabilize the driving vibration frequency.

【0005】センサがこの安定な振動状態にあるとき、
図に示したようなセンサ幅方向に回転運動すなわち角速
度ωが生ずると、検知素子12の振動方向と直角の方向
にコリオリの力Fcが生ずる。
When the sensor is in this stable vibration state,
When a rotational motion, that is, an angular velocity ω is generated in the sensor width direction as shown in the figure, a Coriolis force F c is generated in a direction perpendicular to the vibration direction of the detection element 12.

【0006】コリオリの力:Fc=2m×υ×ω ここに、ω:回転の角速度、m:質点の質量、υ:質点
の速度 コリオリの力によってたわみを生じた検出電極12から
は、たわみに応じた電力が出力される。したがって、こ
の電圧を計測することで角速度の検出ができるものであ
る。
Coriolis force: F c = 2 m × υ × ω where ω: angular velocity of rotation, m: mass of mass point, ν: velocity of mass point. The power corresponding to is output. Therefore, the angular velocity can be detected by measuring this voltage.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この角
速度センサにおいては、小型、低コスト、高性能化が要
求されており、従来の構成では、振動子1自体大型で複
雑な構造であるのと、振動子1と振動子1を支持する支
持ピン2とは、それぞれ異なった材料であるため、これ
らを接合する手段も困難で、温度特性の影響も大きいも
のであった。また、センサ部と回路部は完全に分離され
ていることから、これ以上の小型、低コスト、高精度化
を満足することが困難であることが推測される。
However, this angular velocity sensor is required to be small in size, low in cost, and high in performance, and in the conventional configuration, the vibrator 1 itself is large and has a complicated structure. Since the vibrator 1 and the support pin 2 that supports the vibrator 1 are made of different materials, it is difficult to join them, and the temperature characteristics have a great influence. Further, since the sensor part and the circuit part are completely separated, it is presumed that it is difficult to satisfy further downsizing, cost reduction, and higher accuracy.

【0008】本発明はこのような角速度センサにおい
て、小型、低コスト、高性能化を可能にする角速度セン
サを提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide an angular velocity sensor of such a small size, low cost and high performance.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の角速度センサは、圧電体に少なくとも3つの
切り込みを設けて少なくとも2本のアームを形成し、一
方のアームに駆動電極を形成し、他方のアームにモニタ
電極を形成してなる音叉振動子を局在させた振動子と、
前記振動子を保持する保持板と、前記振動子を駆動し、
角速度を検出する回路部と、前記振動子と前記回路部を
接続する接続手段とを備えたものであり、これにより温
度特性にも優れ、角速度センサ全体の小型、低コスト、
高性能化を実現することができる。
In order to solve this problem, the angular velocity sensor of the present invention has at least three notches formed in a piezoelectric body to form at least two arms, and one arm is provided with a drive electrode. And a vibrator in which a tuning fork vibrator formed by forming a monitor electrode on the other arm is localized,
A holding plate for holding the vibrator, and driving the vibrator,
A circuit unit that detects an angular velocity, and a connecting unit that connects the vibrator and the circuit unit, thereby providing excellent temperature characteristics, a small angular velocity sensor as a whole, low cost,
Higher performance can be realized.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、圧電体に少なくとも3つの切り込みを設けて少なく
とも2本のアームを形成し、一方のアームに駆動電極を
形成し、他方のアームにモニタ電極を形成してなる音叉
振動子を局在させた振動子と、前記振動子を保持する保
持板と、前記振動子を駆動し、角速度を検出する回路部
と、前記振動子と前記回路部を接続する接続手段とを備
えた角速度センサであり、前記振動子は振動子自体簡易
に作ることができ、従来の支持ピンが不要で、高精度な
接合手段も省略することができるので、温度特性などの
問題点をも解決することができ、センサ部の小型、低コ
スト、高精度化を実現することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the first aspect of the present invention, at least three notches are provided in a piezoelectric body to form at least two arms, one arm is formed with a drive electrode, and the other arm is formed. A vibrator in which a tuning fork vibrator having a monitor electrode formed on an arm is localized, a holding plate that holds the vibrator, a circuit unit that drives the vibrator and detects an angular velocity, and the vibrator. It is an angular velocity sensor provided with a connecting means for connecting the circuit section, and the vibrator can be easily made by itself, a conventional supporting pin is not required, and a highly accurate joining means can be omitted. Therefore, it is possible to solve problems such as temperature characteristics, and it is possible to realize miniaturization, low cost, and high accuracy of the sensor unit.

【0011】本発明の請求項2に記載の発明は、前記振
動子の中間層に検出電極を形成した角速度センサであ
り、対向する電極が平行であり、有効な電界を圧電体に
印加することができ、前記駆動電極の駆動効率を上げる
ことができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an angular velocity sensor in which a detection electrode is formed on an intermediate layer of the vibrator, the opposing electrodes are parallel to each other, and an effective electric field is applied to the piezoelectric body. Therefore, the driving efficiency of the drive electrode can be improved.

【0012】本発明の請求項3に記載の発明は、前記圧
電体の切り込みにおいて、中心の切り込み深さを他の切
り込み深さよりも浅くした角速度センサであり、振動子
の振動モードを安定にすることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the notch of the piezoelectric body, the center notch depth is made shallower than the other notch depths, and the vibration mode of the vibrator is stabilized. be able to.

【0013】本発明の請求項4に記載の発明は、前記圧
電体が板状である角速度センサであり、前記振動子を薄
くでき、小型化を実現することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an angular velocity sensor in which the piezoelectric body has a plate shape, and the vibrator can be made thin and miniaturization can be realized.

【0014】本発明の請求項5に記載の発明は、前記駆
動電極と前記モニタ電極と前記検出電極が、リード配線
を兼ねる角速度センサであって、従来のリード線の配線
工程を無くし簡易に振動子を作ることができ、低コスト
化と信頼性試験におけるリード配線の断線等の不具合も
減少させることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, the drive electrode, the monitor electrode, and the detection electrode are angular velocity sensors in which lead wires are also used. It is possible to manufacture a child, and it is possible to reduce costs and reduce problems such as disconnection of lead wiring in a reliability test.

【0015】本発明の請求項6に記載の発明は、前記保
持板が、前記振動子の周辺部を固定する窪み部と、前記
振動子の音叉振動子の部分に対向する部分を窪ませる
か、あるいは打ち抜き成形した空間部を備えた角速度セ
ンサであり、振動子と保持板を合わせた厚みを減らし、
センサ全体の薄型化(小型化)を実現することができ
る。
In the invention according to claim 6 of the present invention, whether the holding plate makes a recess for fixing the peripheral part of the vibrator and a part of the vibrator facing the tuning fork vibrator are recessed. Or, it is an angular velocity sensor with a punched-out space, reducing the combined thickness of the vibrator and the holding plate,
It is possible to realize thinning (miniaturization) of the entire sensor.

【0016】本発明の請求項7に記載の発明は、前記保
持板に、前記回路部を形成して一体化した角速度センサ
であり、センサ全体の薄型化(小型化)を実現すること
ができる。
The invention according to claim 7 of the present invention is an angular velocity sensor in which the circuit portion is formed integrally with the holding plate, and it is possible to realize thinning (miniaturization) of the entire sensor. .

【0017】以下、本発明の実施の形態について、図1
〜図5を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施形態におけ
る角速度センサ全体の構成を示した斜視図で、図2は振
動子の詳細を示す斜視図である。なお、本実施形態にお
いて、従来の装置と同じ構成には同一番号を付けて詳細
な説明を省略する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an angular velocity sensor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing details of a vibrator. In this embodiment, the same components as those of the conventional device are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0018】図1において、21は振動子であり、従来
の振動子1とは構造が異なるが、基本的には同様な原理
をもって動作する。この振動子21は図2のように二枚
の圧電体22a,22bを検出電極23をはさんで貼合
せた積層構造の圧電体に中心の切り込み深さを他の切り
込み深さよりも浅くした3つの切り込みを設けて2本の
アーム24a,24bを形成し、一方のアーム24aに
駆動電極25、他方のアーム24bにモニタ電極26と
して形成し、音叉振動子27を局在させた構造となって
おり、全体として板状になっている。ここで、上記駆動
電極25、モニタ電極26、検出電極23は、Ag−P
g系導電ペーストにより形成し、焼き付け処理した。
尚、上記駆動電極25、モニタ電極26に関しては金蒸
着でもよい。
In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a vibrator, which has a different structure from the conventional vibrator 1, but basically operates on the same principle. As shown in FIG. 2, the vibrator 21 has a piezoelectric body having a laminated structure in which two piezoelectric bodies 22a and 22b are bonded to each other with a detection electrode 23 sandwiched therebetween, and the central cutting depth is made shallower than the other cutting depths. Two notches are provided to form two arms 24a and 24b, one arm 24a is formed as a drive electrode 25 and the other arm 24b is formed as a monitor electrode 26, and a tuning fork vibrator 27 is localized. It has a plate shape as a whole. Here, the drive electrode 25, the monitor electrode 26, and the detection electrode 23 are Ag-P.
It was formed from a g-based conductive paste and baked.
The drive electrode 25 and the monitor electrode 26 may be gold vapor deposition.

【0019】音叉振動子27は電界強度3kV/mmで
分極した。上記音叉振動子27を局在させた振動子21
は、音叉振動子27の部分のみが振動し、その他の部分
は振動しない。28は上記振動子21の振動しない部分
に設けた接続パッドであり、駆動電極25にリード配線
を兼ねて接続されている。29は同様に上記振動子21
の振動しない部分に設けた接続パッドであり、モニタ電
極26にリード配線を兼ねて接続されている。30は同
様に上記振動子21の振動しない部分に設けた電極パッ
ドであり、検出電極23にリード配線を兼ねて接続され
ている。
The tuning fork vibrator 27 was polarized with an electric field strength of 3 kV / mm. The vibrator 21 in which the tuning fork vibrator 27 is localized
Of the tuning fork vibrator 27 vibrates only, and the other parts do not vibrate. Reference numeral 28 denotes a connection pad provided on a portion of the vibrator 21 which does not vibrate, and is connected to the drive electrode 25 also as a lead wire. Similarly, 29 is the oscillator 21
Is a connection pad provided in a portion that does not vibrate, and is connected to the monitor electrode 26 also as a lead wire. Similarly, reference numeral 30 is an electrode pad provided on a portion of the vibrator 21 which does not vibrate, and is connected to the detection electrode 23 also as a lead wire.

【0020】31は上記振動子21を保持する保持板で
あり、上記振動子21の周辺部を固定する窪み部32を
有し、かつ上記振動子21の音叉振動子27に対向する
部分に窪みを形成して音叉振動子27の振動に影響しな
い空間部33を有している。そして、上記保持板31の
窪み部32に上記振動子21が装着され接着剤によって
固定されている。
Reference numeral 31 denotes a holding plate for holding the vibrator 21, which has a recess 32 for fixing the peripheral portion of the vibrator 21 and is recessed in a portion of the vibrator 21 facing the tuning fork vibrator 27. And has a space 33 that does not affect the vibration of the tuning fork vibrator 27. Then, the vibrator 21 is mounted in the recess 32 of the holding plate 31 and fixed by an adhesive.

【0021】以上のように構成された角速度センサにつ
いて、左のアームには駆動電極25、右のアームにはモ
ニタ電極26、振動子21の厚み側の中心部には検出電
極23があり、従来装置で説明したのと同様の原理で動
作するため、ここでの詳しい説明は省略する。さて、セ
ンサ部においては、振動子21は圧電体に中心の切り込
み深さを他の切り込み深さよりも浅くした3つの切り込
みを設けて音叉振動子27を局在させた構造であるの
で、従来の支持ピン2も必要なく、振動子21の周りの
振動しない部分を保持板31にシリコン樹脂やエポキシ
樹脂の接着剤等で固定するだけでよいので、薄い形状に
することができ、振動子21自体が作りやすく、コスト
も低減でき、音叉自体同じ材料で接着剤も使わないので
温度特性にも優れた角速度センサを実現することができ
る。
In the angular velocity sensor configured as described above, the drive electrode 25 is provided on the left arm, the monitor electrode 26 is provided on the right arm, and the detection electrode 23 is provided at the center of the vibrator 21 on the thickness side. Since the device operates according to the same principle as that described with respect to the device, detailed description thereof is omitted here. In the sensor section, the vibrator 21 has a structure in which the tuning fork vibrator 27 is localized by providing three cuts in the piezoelectric body having a central cut depth shallower than the other cut depths. Since the support pin 2 is not necessary and only the portion around the vibrator 21 which does not vibrate is fixed to the holding plate 31 with an adhesive such as a silicone resin or an epoxy resin, a thin shape can be obtained. It is easy to make, cost can be reduced, and since the tuning fork itself is made of the same material and no adhesive is used, an angular velocity sensor excellent in temperature characteristics can be realized.

【0022】また、図2において、駆動電極25とモニ
タ電極26をAg−Pg系の導電ペーストで印刷焼き付
け、あるいは金蒸着の際に回路部4との接続手段として
のフレキシブル基板5とのリード配線を兼ねることによ
って、フレキシブル基板5とのリード線による配線が不
要となり、センサ部と回路部の接合が非常に簡易とな
り、コスト低減を図ることができる。
Further, in FIG. 2, the drive electrode 25 and the monitor electrode 26 are printed and printed with an Ag-Pg-based conductive paste, or lead wiring with the flexible substrate 5 as a connecting means with the circuit portion 4 at the time of gold vapor deposition. By also serving as the wiring, the wiring by the lead wire with the flexible substrate 5 is not required, the bonding of the sensor unit and the circuit unit becomes very simple, and the cost can be reduced.

【0023】さらに、図3(a),(b)において、4
0は、駆動電極25に電圧を印加したときに発生する電
界を表しており、図3(a)のような電極配置により駆
動電極25に電圧を印加させて電界40を発生させるも
のと比べ、図3(b)のように検出電極23を振動子2
1の厚み側の中央部に設けることによって、対向する電
極が平行であり、有効な電界40を圧電体に印加するこ
とができ、駆動電極25による駆動効率を上げることが
できる。
Further, in FIGS. 3 (a) and 3 (b), 4
0 represents an electric field generated when a voltage is applied to the drive electrode 25. Compared with a case where a voltage is applied to the drive electrode 25 to generate an electric field 40 by the electrode arrangement as shown in FIG. As shown in FIG. 3B, the detection electrode 23 is connected to the vibrator 2
By providing it in the central part on the thickness side of 1, the opposing electrodes are parallel, an effective electric field 40 can be applied to the piezoelectric body, and the drive efficiency by the drive electrode 25 can be increased.

【0024】(実施の形態2)図4,5は本発明の角速
度センサの第2の実施形態を示した斜視図である。な
お、図4,5に示す本実施形態の角速度センサにおい
て、従来の装置と同一構成部分には同一番号を付けて詳
細な説明を省略する。図4において、34は保持板31
と回路部4を接合するネジであり、保持板31は回路部
4が接合される部分をなるべく小さく窪ませて空間部3
5を形成し、回路部4をネジ34で接合して一体化する
ことにより、センサ全体の小型化を実現することができ
る。また、図5においては、回路部4として基板の厚さ
が薄いフレキシブル基板41を利用し、保持板31の振
動子21が搭載されない外周に巻き付けて接合し、一体
化することにより、更にセンサ全体の小型化を実現する
ことができる。
(Second Embodiment) FIGS. 4 and 5 are perspective views showing a second embodiment of the angular velocity sensor of the present invention. In the angular velocity sensor of this embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the same components as those of the conventional device are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In FIG. 4, 34 is a holding plate 31.
The holding plate 31 is a screw that joins the circuit portion 4 with the space portion 3 by making the portion where the circuit portion 4 is joined as small as possible.
By forming 5 and joining the circuit portion 4 with the screw 34 to integrate them, it is possible to realize miniaturization of the entire sensor. Further, in FIG. 5, a flexible substrate 41 having a thin substrate is used as the circuit portion 4, and the flexible plate 41 is wound around the outer periphery of the holding plate 31 on which the vibrator 21 is not mounted and bonded to be integrated, thereby further improving the entire sensor. It is possible to realize the miniaturization of.

【0025】尚、上記の実施形態では3つの切り込みに
より2本のアームを形成した場合について説明したが、
それ以上のアーム本数としても良いことは言うまでもな
い。
In the above embodiment, the case where two arms are formed by three cuts has been described.
It goes without saying that more arms can be used.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧電体に
少なくとも3つの切り込みを設けて少なくとも2本のア
ームを形成し、一方のアームに駆動電極を形成し、他方
のアームにモニタ電極を形成してなる音叉振動子を局在
させた振動子と、前記振動子を保持する保持板と、前記
振動子を駆動し、角速度を検出する回路部と、前記振動
子と前記回路部を接続する接続手段とを備えた角速度セ
ンサであるため、振動子自体を簡易に作ることができ、
駆動効率も良く、温度特性にも優れ、角速度センサ全体
の小型、低コスト、高性能化を実現することができる。
As described above, according to the present invention, at least three notches are provided in the piezoelectric body to form at least two arms, one arm is provided with the drive electrode, and the other arm is provided with the monitor electrode. A vibrator having a tuning fork vibrator localized therein, a holding plate for holding the vibrator, a circuit unit for driving the vibrator and detecting an angular velocity, the vibrator and the circuit unit. Since it is an angular velocity sensor equipped with connecting means for connecting, the vibrator itself can be easily made,
The driving efficiency is good, the temperature characteristics are excellent, and the miniaturization, low cost, and high performance of the entire angular velocity sensor can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態による角速度センサを
示す斜視図
FIG. 1 is a perspective view showing an angular velocity sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同角速度センサの振動子を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a vibrator of the same angular velocity sensor.

【図3】(a),(b)同角速度センサの検出電極の配
置による電界印加状況を示す図
3A and 3B are diagrams showing an electric field application state according to the arrangement of detection electrodes of the same angular velocity sensor.

【図4】本発明の第2の実施形態による角速度センサを
示す斜視図
FIG. 4 is a perspective view showing an angular velocity sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】同斜視図FIG. 5 is a perspective view of the same.

【図6】従来の角速度センサを示す斜視図FIG. 6 is a perspective view showing a conventional angular velocity sensor.

【図7】同角速度センサの振動子を示す斜視図FIG. 7 is a perspective view showing a vibrator of the same angular velocity sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 振動子 2 支持ピン 3,31 保持板 4 回路部 5 接続手段(フレキシブル基板) 6 リード線 10,25 駆動電極 11,26 モニタ電極 12,23 検出電極 13 連結ブロック 34 ネジ 40 電界 1, 21 Transducer 2 Support pin 3,31 Holding plate 4 Circuit part 5 Connection means (flexible substrate) 6 Lead wire 10,25 Drive electrode 11,26 Monitor electrode 12,23 Detection electrode 13 Connection block 34 Screw 40 Electric field

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 二郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Jiro Terada, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電体に少なくとも3つの切り込みを設
けて少なくとも2本のアームを形成し、一方のアームに
駆動電極を形成し、他方のアームにモニタ電極を形成し
てなる音叉振動子を局在させた振動子と、前記振動子を
保持する保持板と、前記振動子を駆動し、角速度を検出
する回路部と、前記振動子と前記回路部を接続する接続
手段とを備えた角速度センサ。
1. A tuning fork vibrator having at least three notches formed in a piezoelectric body to form at least two arms, one arm having a drive electrode and the other arm having a monitor electrode. Angular velocity sensor provided with a vibrating element that is present, a holding plate that holds the vibrating element, a circuit section that drives the vibrating element and detects an angular velocity, and a connecting unit that connects the vibrating element and the circuit section .
【請求項2】 前記振動子の中間層に検出電極を形成し
たことを特徴とする請求項1記載の角速度センサ。
2. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein a detection electrode is formed on an intermediate layer of the vibrator.
【請求項3】 前記圧電体の切り込みは、中心の切り込
み深さが他の切り込み深さよりも浅いことを特徴とする
請求項1記載の角速度センサ。
3. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the piezoelectric body has a center cut depth shallower than other cut depths.
【請求項4】 前記圧電体は、板状のものであることを
特徴とする請求項1記載の角速度センサ。
4. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the piezoelectric body has a plate shape.
【請求項5】 前記駆動電極と前記モニタ電極と前記検
出電極は、リード配線を兼ねたことを特徴とする請求項
1記載の角速度センサ。
5. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the drive electrode, the monitor electrode, and the detection electrode also serve as lead wires.
【請求項6】 前記保持板は、前記振動子の周辺部を固
定する窪み部と、さらに前記振動子の音叉振動子に対向
する部分を窪ませるか、あるいは打ち抜き成形した空間
部を備えたことを特徴とする請求項1記載の角速度セン
サ。
6. The holding plate has a hollow portion for fixing the peripheral portion of the vibrator, and a space portion for recessing or punching a portion of the vibrator facing the tuning fork vibrator. The angular velocity sensor according to claim 1.
【請求項7】 前記保持板は、前記回路部を形成して一
体化したことを特徴とする請求項6記載の角速度セン
サ。
7. The angular velocity sensor according to claim 6, wherein the holding plate is formed by integrating the circuit portion.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001013066A1 (en) * 1999-08-18 2001-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Anglular velocity sensor
JP2005351792A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Fujitsu Ltd Vibrating gyroscope and circuit board
JP2006234462A (en) * 2005-02-23 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial sensor
JP2007316090A (en) * 2007-09-06 2007-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial sensor
JP2007316091A (en) * 2007-09-06 2007-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial sensor
JP2007333420A (en) * 2006-06-12 2007-12-27 Denso Corp Gyro-sensor
WO2011102121A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-25 パナソニック株式会社 Angular speed sensor and composite sensor for detecting angular speed and acceleration
JP2011169714A (en) * 2010-02-18 2011-09-01 Panasonic Corp Angular velocity sensor unit
CN108168690A (en) * 2017-12-15 2018-06-15 浙江海洋大学 Engineering explosion monitoring system

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1122514A1 (en) * 1999-08-18 2001-08-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Anglular velocity sensor
US6418790B1 (en) 1999-08-18 2002-07-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Angular velocity sensor
EP1122514A4 (en) * 1999-08-18 2006-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Anglular velocity sensor
WO2001013066A1 (en) * 1999-08-18 2001-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Anglular velocity sensor
JP2005351792A (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Fujitsu Ltd Vibrating gyroscope and circuit board
JP2006234462A (en) * 2005-02-23 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial sensor
JP2007333420A (en) * 2006-06-12 2007-12-27 Denso Corp Gyro-sensor
JP2007316090A (en) * 2007-09-06 2007-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial sensor
JP2007316091A (en) * 2007-09-06 2007-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inertial sensor
WO2011102121A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-25 パナソニック株式会社 Angular speed sensor and composite sensor for detecting angular speed and acceleration
JP2011169714A (en) * 2010-02-18 2011-09-01 Panasonic Corp Angular velocity sensor unit
US9091543B2 (en) 2010-02-18 2015-07-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Angular speed sensor for detecting angular speed
US9448068B2 (en) 2010-02-18 2016-09-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Angular velocity sensor
CN108168690A (en) * 2017-12-15 2018-06-15 浙江海洋大学 Engineering explosion monitoring system

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