JPH11248462A

JPH11248462A - 振動型ジャイロスコープ

Info

Publication number: JPH11248462A
Application number: JP10052145A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Hirozawa; 信之廣澤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 1999-09-17
Also published as: US6044708A

Abstract

(57)【要約】【課題】振動が伝わり難く、圧電基板の歩留まりがよ
い振動型ジャイロスコープを提供する。【解決手段】駆動用や検出用の電極が形成され、先端
部が自由端となった片持ち状態で振動する振動腕１２ａ
…を有する振動子１と、振動子１の基端部１Ａを支持す
る支持部材４と、支持部材４が取り付けられる回路基板
６と、配線パターンが形成され、振動子側端部５ａ，５
ｂ、回路基板側端部５ｃ及び配線部５ｄとを備えたフレ
キシブル配線基板５と、振動子側端部５ａ，５ｂに設け
られ、配線パターンと導通し、基端部１Ａで対応する電
極と半田により電気的に接続される第１の接続部と、回
路基板側端部５ｃに設けられ、配線パターンと導通し、
回路基板側端部５ｃで回路基板６と電気的に接続される
第２の接続部とを備え、電極の内、同一面に存在しかつ
分極時及び使用時にともに同電位となる電極は基端部１
Ａで一つにまとめられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えば自動車のナビ
ゲーション装置の角速度センサなどに用いられる振動型
ジャイロスコープに関する。

【０００２】

【従来の技術】振動型ジャイロスコープは、振動してい
る物体に回転角速度が付与されると、その振動方向と直
角な方向にコリオリ力を生じるという力学現像を利用し
たジャイロスコープである。このような振動型ジャイロ
スコープは、振動子の一面あるいは複数面に電極を形成
し、これら電極に外部から交流電圧を印加し、圧電作用
による検出出力を取り出すようになっているが、例えば
特開平９−１２６７８３号公報に見られるように、振動
子は回路基板に直接的に接続されている。

【０００３】図１９は前記公報に記載されている従来の
振動型ジャイロスコープの振動子を示す斜視図である。
図１９において、４０１は圧電振動子、４０２は圧電振
動子４０１の片面、４０３，４０４，４０５，４０６，
４０７，４０８は片面４０２に形成された帯状電極、４
０３ａ，４０８ａ，４０９はランド部である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術では、帯状電極のうち両側の帯状電極４０３，４
０８の接続部（ランド部４０３ａ，４０８ａ）が振動子
４０１の側縁に配設されている。したがって、振動子を
形成する大きな圧電基板から多数個取りする場合、ラン
ド部４０３ａ，４０８ａから側方に分極用のパターンを
引き回さなければならないので、振動子間隔を大きくし
なければならず、圧電基板の歩留まりが悪いという欠点
がある。また、前記従来例のように振動子４０１を直接
に回路基板に接続した場合、振動子と回路基板との間で
振動が伝わり易くなり、不所望な振動が作用して正確に
信号が取り出せないという欠点があった。

【０００５】本発明の第１の課題は、回路基板に振動子
が直接取り付けられておらず、回路基板と振動子とをフ
レキシブル配線基板により接続しているので、回路基板
と振動子との間に振動が伝わり難くなり、より正確な信
号を検出することができる。また、同一面に存在し、か
つ分極時及び使用時にともに同電位となる電極は振動子
の基端部で一つにまとめられているので、フレキシブル
配線基板に接続される部分の他の電極との間隔を広くと
ることができて短絡を防止でき、半田付けの作業性を改
善することができる振動型ジャイロスコープを提供する
ことである。

【０００６】本発明の第２の課題は、圧電基板の歩留ま
りがよく、低コスト化が可能な振動型ジャイロスコープ
を提供することである。

【０００７】本発明の第３の課題は、回路基板の振動が
振動子に伝わり難くく、振動子の振動も回路基板に伝わ
り難い振動型ジャイロスコープを提供することである。

【０００８】本発明の第４の課題は、振動子と回路基板
との間で、より振動が伝わり難くした振動型ジャイロス
コープを提供することである。

【０００９】本発明の第５の課題は、振動子の両面に電
極が設けられていてもフレキシブル配線基板が１枚で済
む振動型ジャイロスコープを提供することである。

【００１０】本発明の第６の課題は、振動子の両面で使
用時に同電位となる電極がある場合にも、この間の配線
部の幅がひろくなることのない振動型ジャイロスコープ
を提供することである。

【００１１】本発明の第７の課題は、電極と接続部が複
数あっても、一面に対し一度の作業で接続可能な振動型
ジャイロスコープを提供することである。

【００１２】本発明の第８の課題は、電極と接続部との
間の熱溶着部分に不所望な力が作用しても切断しにくい
振動型ジャイロスコープを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記第１の課題は、表裏
両面に駆動用や検出用の電極が形成され、先端部が自由
端となった片持ち状態で振動する振動腕を有する振動子
と、前記振動子の基端部を支持する支持部材と、前記支
持部材が取り付けられる回路基板と、配線パターンが形
成され、少なくとも振動子側端部、回路基板側端部及び
前記振動子側端部と回路基板側端部間に位置する配線部
とを備えたフレキシブル配線基板と、前記フレキシブル
配線基板の振動子側端部に設けられ、前記配線パターン
と導通し、前記振動子の基端部で対応する前記電極と半
田により電気的に接続される第１の接続部と、前記フレ
キシブル配線基板の回路基板側端部に設けられ、前記配
線パターンと導通し、前記回路基板側端部で前記回路基
板と電気的に接続される第２の接続部とを備え、前記振
動子の電極の内、同一面に存在しかつ分極時及び使用時
にともに同電位となる電極は前記振動子の基端部で一つ
にまとめられている第１の手段により解決される。

【００１４】前記第２の課題は、第１の手段において、
前記電極の内、分極に用いられる全ての電極は、その振
動子の先端部と反対側に位置する基端部側の端部まで延
設している第２の手段により解決される。

【００１５】前記第３の課題は、第１または第２の手段
において、前記フレキシブル配線基板の配線部は、前記
振動子側端部及び前記回路基板側端部よりも幅狭にした
第３の手段により解決される。

【００１６】前記第４の課題は、第３の手段において、
少なくとも隣接し、かつ使用時に同電位となる電極は、
対応する前記第１の接続部同士を前記振動子側端部内で
接続し、これら第１の接続部に導通する配線パターンを
共通にして前記配線部に形成した第４の手段により解決
される。

【００１７】前記第５の課題は、第４の手段において、
前記フレキシブル配線基板は、前記配線部が中央部より
も前記振動子側で２つに分岐する分岐部と、前記振動子
の表面用の前記振動子側端部及び裏面用の前記振動子側
端部を備え、前記各振動子側端部に設けられた第１の接
続部が、前記振動子の両面に形成された対応する電極に
接続される第５の手段により解決される。

【００１８】前記第６の課題は、第５の手段において、
前記振動子の表面と裏面とで使用時に同電位となる電極
にそれぞれ導通する前記配線パターンは、前記分岐部で
まとめられて前記回路基板側端部に至る第６の手段によ
り解決される。

【００１９】前記第７の課題は、第１ないし第６の手段
のいずれかにおいて、前記振動子の前記電極は銀を主成
分としたペーストを印刷することにより形成されてお
り、前記フレキシブル配線基板の前記振動子側端部に設
けられた前記第１の接続部には、クリーム半田あるいは
半田メッキが施されており、熱溶着により、前記半田が
溶融して前記電極と前記振動子側端部の第１の接続部と
が接続されている第７の手段により解決される。

【００２０】前記第８の課題は、第７の手段において、
前記熱溶着された前記電極と前記振動子側端部の第１の
接続部の接続部分には接着剤が塗布されている第８の手
段により解決される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。

【００２２】図１は本発明の一実施の形態を示す側面
図、図２Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは振動型ジャイロスコープ
の平面図、正面図、底面図、右側面図、及び背面図、図
３Ａ，Ｂは振動型ジャイロスコープのシールドカバーを
透過して示す縦断面図及び蓋体を取り外した状態の背面
図、図４Ａ，Ｂ，Ｃは振動子を支持部材で基板に取り付
けた状態の背面図、左側面図、及び底面図、図５は振動
型ジャイロスコープの分解斜視図、図６Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅは蓋体の平面図、正面図、底面図、左側面図、及
び背面図、図７は図６Ｂの７−７線に沿った断面図、図
８は図６Ｅの８−８線に沿った断面図、図９Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅはケースの正面図、底面図、右側面図、背面
図、及び平面図、図１０は図９Ｄの１０−１０線に沿っ
た断面図、図１１Ａは振動子を表面から、Ｂは振動子を
裏面からそれぞれ見て示す振動子の駆動検出時の説明
図、図１２は図１１の矢印IV方向から見て、振動子の誘
電分極方向を示す説明図，図１３は振動子の製造および
分極方法を示す説明図、図１４はフレキシブル配線基板
を詳細に示す平面図、図１５Ａは振動子を裏面から、Ｂ
は振動子を表面からそれぞれ見て示す振動子とフレキシ
ブル配線基板の接続状態を示す説明図、図１６Ａは振動
子を裏面から、Ｂは振動子を表面からそれぞれ見て示す
振動子とフレキシブル配線基板の接続部分の対応関係を
説明するため両者を離した状態で示す拡大平面図（説明
図）、図１７Ａは振動子を裏面から、Ｂは振動子を表面
からそれぞれ見て示す振動子とフレキシブル配線基板を
接続した状態で示す拡大平面図（説明図）、図１８Ａは
振動子とフレキシブル配線基板を半田付けした部分を示
す部分平面図、Ｂはその断面図である。なお、図１１、
図１５、図１６及び図１７において、フレキシブル配線
基板に２つの振動子が接続されているかのように図示し
ているが、これは理解をしやすくするために、振動子の
表面と裏面とを各図に描いているだけであり、１つのフ
レキシブル配線基板に接続される振動子は１つである。

【００２３】図１において、符号１００は後述する三脚
音叉型の振動子１を内蔵した振動型ジャイロスコープで
あり、振動型ジャイロスコープ１００は例えばカーナビ
ゲーション装置の取付け基板１１０に取付け固定されて
いる。

【００２４】この振動子１は三脚音叉型（または二脚音
叉型）であり、回転系内でのコリオリ力による振動成分
を発生させて角速度を検出するジャイロスコープなどの
センサとして用いられる。

【００２５】振動型ジャイロスコープ１００は、図５に
示すように、上方が開口されたケース２と、振動子１の
基端部１Ａ側を防振用ゴム３で挟持して取り付けられた
支持部材４と、振動子１の基端部１Ａに熱溶着されて接
続固定されたフレキシブル配線基板５と、支持部材４に
取り付けられた振動子１が固定される回路基板６と、基
板６を収納したケース２の開口を覆う蓋体７と、一体化
したケース２及び蓋体７に被せられて外面をシールドす
るシールドカバー８とから主に構成されている。

【００２６】振動子１はエリンバなどの恒弾性材料の表
面に駆動手段および検出手段となる圧電材料が積層され
た板状のもの、または全体が駆動手段および検出手段と
しての圧電材料で形成された板状のものなどであり、圧
電材料の表面には、各振動腕を駆動するための駆動電
極、および振動検出用の検出電極が形成される。

【００２７】本実施の形態では、振動子１は、ＰＺＴ
（チタン酸ジルコン酸鉛）等の板状の圧電セラミックな
どの圧電材料で形成されたものであり、図１１に示すよ
うに、その基端部１Ａの先部は溝１１，１１で分離され
て３個の振動腕１２ａ，１２ｂ，１２ｃが一体に形成さ
れている。各振動腕１２ａ，１２ｂ，１２ｃでの圧電材
料の誘電分極方向は図１２に矢印で示す通りであり、左
右両側の振動腕１２ｂと１２ｃとで誘電分極方向が同じ
であり、中央の振動腕１２ａでは、左右の振動腕１２ｂ
および１２ｃと誘電分極方向が左右および上下に対称で
ある。

【００２８】各振動腕１２ａ，１２ｂ，１２ｃでは下面
（裏面）側にそれぞれ一対の駆動電極１３，１３，…が
導電性材料により形成されており、この駆動電極１３，
１３，…は、図１１のＢに示すように、振動子１の端面
１Ｂまで延びて基端部１Ａにランド部１３ａ，１３ｂが
形成されている。ランド部１３ｂは同電位が印加される
２本の駆動電極１３，１３につながっている。上記駆動
電極１３，１３，…は導電経路を介して、交流駆動電源
１５に接続されており、交流駆動電源１５から各駆動電
極１３，１３，…に同電位の駆動電圧が与えられる。中
央の振動腕１２ａの裏面に１本のアース電極１４が形成
されている。このアース電極１４は振動子１の端面１Ｂ
まで延びて基端部１Ａにランド部１４ａが形成されてお
り、配線経路により、アース電極１４は接地電位となっ
ている。同電位が印加される２つの駆動電極１３，１３
はその一端部において１つのランド部１３ｂにまとめら
れており、これによりランド部の数を削減することがで
き、後述するランド部とともにその面積を大きく設定で
きるので、半田付け作業などの作業性を改善することが
できる。

【００２９】振動子１の上面（表面）では、左右の振動
腕１２ｂ，１２ｃに一対のアース電極１６，１６…が、
中央の振動腕１２ａに一対の検出電極１７ａ，１７ｂ
が、そして中央の振動腕１２ａの一対の検出電極１７
ａ，１７ｂの間に１本のアース電極１６がそれぞれ形成
されている。図１１のＡに示すように、振動腕１２ｂ，
１２ｃに形成された４本のアース電極１６，１６…は、
振動子１の基端部１Ａの端面１Ｂに延びてランド部１６
ｂがそれぞれ基端部１Ａに形成されているが、中央の振
動腕１２ａに設けられた１本のアース電極１６は、振動
子１の端面１Ｂの手前まで延びて基端部１Ａにランド部
１６ａが形成されている。配線経路により、各アース電
極１６，１６…は接地電位となっている。なお、駆動電
極１３、アース電極１４，１６、検出電極１７ａ，１７
ｂはそれぞれ、例えば銀ペーストや銀パラなどと称され
る銀とパラジュウムの混合ペーストのような銀を主成分
としたペーストを印刷形成することにより形成されてい
る。この実施の形態においては、高価なパラジウムを含
まない銀ペーストを用いており、印刷後、焼成すること
により、銀粉及びバインダ材を溶解させた溶剤を揮発さ
せて乾燥した電極パターンとしている。なお、各ランド
部１３ａ，１３ｂ，１４ａは駆動電極１３，１３，…及
びアース電極１４と同時に印刷形成されており、ランド
部１６ａ，１６ｂ，１７ａ１，１７ｂ１（後述）はアー
ス電極１６及び検出電極１７ａ，１７ｂと同時に印刷形
成されている。

【００３０】前記駆動電極１３，１３，…とアース電極
１４およびアース電極１６，１６，…とで、駆動手段で
ある圧電材料に対して駆動電圧が与えられる。図１２に
示す誘電分極構造にしたがって、左右の振動腕１２ｂと
１２ｃは、Ｘ方向へ同位相で振動駆動され、中央の振動
腕１２ａは左右の振動腕１２ｂ，１２ｃと逆の位相（１
８０度相違する位相）により同じくＸ方向へ振動駆動さ
れる。すなわち、ある時点において、左右の振動腕１２
ｂ，１２ｃのＸ方向への振幅と振動腕１２ａのＸ方向へ
の振幅とは逆向きである。なお、アース電極１４，１６
…が接地されていないと、振動腕１２ａ，１２ｂ，１２
ｃが振動駆動されないことから、アース電極１４，１
６，１６…も駆動用の電極として機能している。

【００３１】中央の振動腕１２ａの上面には、一対の検
出電極１７ａと１７ｂが形成されている。各検出電極１
７ａと１７ｂは、振動子１の後方にて端面１Ｂの位置ま
で延びており、それぞれの検出電極１７ａおよび１７ｂ
にはランド部１７ａ１と１７ｂ１が一体に形成されてい
る。これらのランド部１７ａ１と１７ｂ１は、アース電
極１６のランド部１６ａが振動子１の基端部１Ａの端面
１Ｂまで達していないので、基端部１Ａに幅広に形成さ
れている。

【００３２】なお、振動子１に形成された各駆動電極１
３，１３，…は、図１１では、図示省略しているフレキ
シブル配線基板５を介して、基板６の導電パターン（回
路パターン）に導通されており、この導電パターンを介
して図１１に示した交流駆動電源１５に導通されてい
る。また、各アース電極１４，１６，１６…及び検出電
極１７ａ，１７ｂもフレキシブル配線基板５を介して基
板６の所定の導電パターンに導通されている。フレキシ
ブル配線基板５は、一端側が二叉に分岐されて振動子１
の表裏側のランド部にそれぞれ熱溶着される振動子表側
接続端部５ａと振動子裏側接続端部５ｂが設けられ、他
端には基板６の導電パターン（図示せず）に接続される
基板用接続端部５ｃが設けられている。フレキシブル配
線基板５の各構成および接続の詳細については後述す
る。

【００３３】また、振動子１は１個の支持部材４により
片持ち支持されているために、固定のための部品が最小
ですむ。また振動子１の基端部１Ａは、支持部材４に支
持されているため、振動子１は支持部材４により安定し
て支持される。また支持部材４の防振用ゴム３を介して
振動子１を基板６上に取り付けているので、基板６に与
えられる外部衝撃や外部振動が防振用ゴム３により緩衝
でき、振動子１に衝撃や振動が直接的に伝達されるのを
防止できる。

【００３４】特に、図１以下に示す三脚音叉型の振動子
１では、左右の振動腕１２ｂ，１２ｃと、中央の振動腕
１２ａとが、１８０度相違する位相で振動するため、振
動子１全体での振動バランスが良く、振動子１の基端部
１Ａに振動が生じたとしても、その振動は極めて小さい
ものとなる。よって、基端部１Ａが支持部材４に支持さ
れた状態で、振動腕１２ａ，１２ｂ，１２ｃは支持によ
る拘束を受けることなく振動でき、各振動腕の駆動能力
および検出感度が低下することがない。

【００３５】ところで、振動腕の質量をｍ、振動腕のＸ
軸方向の振動速度をｖ（ベクトル値）、回転系でのＺ軸
回りの角速度をω０（ベクトル値）とすると、コリオリ
力Ｆ（ベクトル値）は、Ｆ＝２ｍ（ｖ×ω０）（×はベクトル積）で表わされ、コリオリ力Ｆは角速度ω０に比例する。よ
って、振動腕１２ａのＹ軸方向への変形振動が検出電極
により検出されることにより、角速度ω０が求められ
る。

【００３６】振動子１がＺ軸回りの角速度を有する回転
系内に置かれると、上式に示したコリオリ力Ｆにより、
各振動腕１２ａ，１２ｂ，１２ｃがＹ方向の振動成分を
持つ。両側の振動腕１２ｂおよび１２ｃと、中央の振動
腕１２ａとでは、駆動電圧による振動の位相が逆である
ため、コリオリ力による振動の位相も、振動腕１２ｂ，
１２ｃと、振動腕１２ａとで逆である。すなわち、ある
時点において、振動腕１２ｂ，１２ｃのコリオリ力によ
るＹ軸での振幅方向が同じであり、中央の振動腕１２ａ
のＹ軸での振幅方向は振動腕１２ｂ，１２ｃと逆向きで
ある。

【００３７】検出電極１７ａと１７ｂは、中央の振動腕
１２ａの同じ面に形成されており、中央の振動腕１２ａ
の圧電材料がコリオリ力の検出手段として機能する。こ
の検出電極１７ａと１７ｂが形成されている部分の圧電
材料の誘電分極方向が互いに逆であるため、コリオリ力
によるＹ方向の振動成分に関して、検出電極１７ａと検
出電極１７ｂとで１８０度位相の相違する圧電作用によ
る検出出力が得られる。両検出電極１７ａと１７ｂから
の検出出力の差を取ることにより、各検出電極１７ａと
１７ｂからの検出出力の絶対値が加算される。この検出
出力からＺ軸回りの角速度ω成分を算出することが可能
になる。

【００３８】図３及び図４及び図５に示すように、振動
子１の基端部１Ａは防振用ゴム３で挟持されて支持部材
４に支持される。この支持部材４は、図５に示すよう
に、支持部材用ケース４１と、防振用ゴム３を収納した
支持部材用ケース４１に取付け固定される支持部材用蓋
４２とからなっている。支持部材用ケース４１は板厚
０．３mmのりん青銅からなる金属板により曲げ形成され
たものであり、図５に示すように、四角板状で平面状の
底板部４１ａと、その３辺に折り曲げ形成された側板部
４１ｂ，４１ｂ，４１ｂと、対向する側板部４１ｂ，４
１ｂの上端に突設された支持部材用蓋４２の固定用片部
４１ｃと、対向する側板部４１ｂ，４１ｂから内側に切
り起こされた、防振用ゴム３の位置決め片部４１ｄと、
側板部４１ｂの上端に突設された基板６への取り付け用
足部４１ｅからなっている。板厚０．５mmの平面状のり
ん青銅板からなる支持部材用蓋４２には、固定用片部４
１ｃ、足部４１ｅ等を差し込むスリット４２ａが形成さ
れている。

【００３９】温度に対して硬度の変化の少ないシリコン
ゴムからなる防振用ゴム３は第１，２の防振用ゴム３
１，３２からなり、第１の防振用ゴム３１は、図５に示
すように、振動子１の基端部１Ａを嵌め込む凹部３１ａ
と、振動子１の基端部１Ａに溶着固定されたフレキシブ
ル配線基板５を引き出す切り欠き部３１ｂと、切り欠き
部３１ｂを構成している一対の壁部３１ｃ，３１ｃとが
設けられ、また第２の防振用ゴム３２は四角板状で両側
部に第１の防振用ゴム３１の壁部３１ｃが嵌め込まれる
切り欠き部３２ａ，３２ａが形成されている。

【００４０】そして、支持部材用ケース４１に第１の防
振用ゴム３１を嵌め込む。フレキシブル配線基板５を振
動子１の基端部１Ａに熱溶着して固定された振動子１
を、その基端部１Ａを第１の防振用ゴム３１の凹部３１
ａに嵌め込み、さらに第２の防振用ゴム３２を振動子１
の基端部１Ａを挟むようにして第１の防振用ゴム３１の
壁部３１ｃ，３１ｃに第２の防振用ゴム３２の切り欠き
部３２ａ，３２ａに嵌め込み、さらに支持部材用蓋４２
を被せてスリット４２ａから突出した固定用片部４１ｃ
を折り曲げることにより、振動子１に支持部材４が取り
付けられる。この際の防振用ゴム３の圧縮率を１０〜３
０％とし、支持部材４により振動子１の基端部１Ａが第
１，２の防振用ゴム３１，３２間に挟持される。

【００４１】この支持部材４の足部４１ｅを基板６のス
リット（孔６ｂ）に差し込んで裏面で半田付けすること
によって、図４に示すように、振動子１が防振用ゴム３
を介して支持部材４によって基板６に取り付けられる。
この実施の形態の場合、振動子１の基端部１Ａを下に、
各振動腕１２ａ，１２ｂ，１２ｃを上にして使用され
る。

【００４２】ケース２は上方を開口とした四角箱状に合
成樹脂で成形されており、図９及び１０に示すように、
四角形状の底部２０と、底部２０の四辺に形成された側
壁２１，２１…と、側壁２１の内面に設けられ、基板６
の高さを決める高さ決め段部２２と、基板６の切欠き部
６ａに嵌め込んで位置決めするとともに突出部分を熱か
しめして基板６を固定する固定リブ２３と、対向する側
壁２１，２１の外面に設けられ、シールドカバー８の挿
入時のガイドとなるテーパ部２４，２４と、テーパ部２
４に連続して形成され、シールドカバー８の抜け止め用
爪８７を折り曲げ加工する際の受け部となる凸段部２５
と、基板６の端子９をケース２の外部に出すための切欠
き部２６と、基板６の位置決め用ガイドピン２７と、底
部２０の外面に設けられ、シールドカバー８の挿入時の
ガイドとなるテーパ部２８が備えられている。この切欠
き部２６の底面２６ａは図１０に示すように平坦面とな
っている。

【００４３】なお、ケース２および蓋体の材料は、ＰＢ
Ｔ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェ
ニレンサルファイド）、ＡＢＳ（アクリルブタジエンス
チレン）等のエンジニアリングプラスティックと呼ばれ
る合成樹脂材が使用でき、耐熱性や強度の点からＰＢＴ
が好ましい。また、ケース２は底部も開口とし、底部開
口を底蓋を取り付けて塞ぐようにしても良い。

【００４４】ガラス入りエポキシ樹脂等からなるリジッ
ドな回路基板６には図示せぬ検出回路等が実装されてお
り、また、図４及び図５に示すように、固定リブ２３を
嵌め込む切欠き部６ａと、支持部材用ケース４１の取り
付け用足部４１ｅを差し込む差し込み孔６ｂと、ガイド
ピン２７を挿入するガイド孔６ｃと、検出回路等と接続
されたパターンに接続固定された金属製の端子９とが備
えられている。６１は基板６に実装された半固定可変抵
抗器である。なお、端子９は、図３及び図４に示すよう
に、回路基板６の板面と略平行になるように折り曲げ形
成された第１の水平板部９１と、第１の水平板部９１か
ら略直角に折り曲げ形成された第１の垂直板部９２と、
第１の垂直板部９２から略直角に折り曲げ形成された第
２の水平板部９３とを備え、全体として２段階状になっ
ている。

【００４５】蓋体７はケース２の側壁２１の内側に位置
して開口を塞ぐように全体として四角板状に形成されて
おり、図６乃至図８に示すように、その平板部７０の下
面（ケース）側を凹状に形成された凹部（内底部）７１
と、凹部７１を囲むように形成された側部７２と、平板
部７０の上面側の周縁に沿って形成された傾斜面部７３
と、平板部７０の上面側に突設され、シールドカバー８
の挿入時のガイドとなるテーパ部７４，７４と、蓋体７
とケース２との接着時に加熱する際のケース２内の空気
抜き等用の貫通孔７５と、側部７２に切欠き形成された
端子９の導出用の切欠き部７６とが備えられている。

【００４６】蓋体７は全体的に皿を逆にした形状となっ
ており、蓋体７をケース２の開口を塞ぐように被せたと
き、図３に示すように、蓋体７の周縁（蓋体７とケース
２の接合部）に沿って、蓋体７の傾斜面部７３とケース
２の側壁２１の上端部によって凹溝部Ｇが構成される。
このような凹溝部Ｇに接着剤Ｓ（図３で破線の斜線を施
してある部分）を充填することにより、蓋体７とケース
２の接合部のみに接着剤Ｓを施すことができる。なお、
側部７２の四隅の先端が回路基板６に当接して、蓋体７
がケース２内に落ち込まないようにしている。

【００４７】シールドカバー８は一枚の鋼板等の金属板
を折り曲げて形成されており、図２及び図５に示すよう
に、長方形状の天板８１と、天板８１の両長辺から鈍角
にそれぞれ折り曲げ形成された一対の第１の側板８２，
８２と、第１の側板８２の両側縁からそれぞれ折り曲げ
形成された一対の補助側板８３と、天板８１の両短辺か
らそれぞれ折り曲げ形成された一対の第２の側板８４，
８４と、補助側板８３の遊端寄りに形成された係止用孔
８５と、第２の側板８４の先端寄りに形成され、係止用
孔８５にスナップインされる切り起こし爪８６と、第２
の側板８４の先端に形成されたケース２の抜け止め用爪
８７と、第１の側板８２の先端に形成された取付け基板
１１０への固定用爪８８とが備えられている。

【００４８】したがって、天板８１に対して９０度を越
えて広がっている第１の側板８２，８２を押し込むこと
によって係止用孔８５に切り起こし爪８６がスナップイ
ンされて図５等に示すような四角箱状のシールドケース
８となる。

【００４９】次に、図１３により、振動子１を構成する
圧電材料の分極処理について説明する。分極処理とは、
圧電材料であるセラミックに圧電効果を持たせるため、
図１２に矢印で示す誘電分極方向を持たせるための処理
を施すことである。この実施の形態においては、１枚の
圧電セラミック基板１０１を各振動子の長手方向を区切
る点線１０２、そして振動子の端面１Ｂとなる点線１０
３から切断することにより６つの振動子１（図１１）を
作るように構成している。この場合、振動子１は表裏を
交互にして分極用パターンが形成されて多数個取りする
ようにしてあり、図１３の圧電セラミック基板１０１の
裏面側にも対応する分極用パターンが形成されている。

【００５０】すなわち、圧電セラミック基板１０１の一
側縁には、図１３の左から１つ目の振動子の表面となる
３つの振動腕１２ｂ，１２ａ，１２ｃが溝１１で分離し
て形成され、振動腕１２ｃの右隣には所定の間隔をおい
て、２つ目の振動子の裏面となる３つの振動腕１２ｃ，
１２ａ，１２ｂが所定の間隔をおいて形成されている。
以下同様にして、２つ目の振動子の裏面の右隣には３つ
目の振動子の表面の振動腕１２ｂ，１２ａ，１２ｃが、
その右隣には４つ目の振動子の裏面の振動腕１２ｃ，１
２ａ，１２ｂというように表裏を交互にして６つの振動
腕が形成されている。表面の各振動腕１２ａには、上述
したように、一対の検出電極１７ａ，１７ｂとその間に
位置するように１本のアース電極１６が、そして各振動
腕１２ｂ，１２ｃには一対のアース電極１６，１６がそ
れぞれ形成されている。各裏面の各振動腕１２ａには、
上述したように、一対の駆動電極１３，１３とその間に
位置する１本のアース電極１４が、そして各振動腕１２
ｂ，１２ｃには一対の駆動電極１３，１３がそれぞれ形
成されている。したがって、図１３に示す左から１つ目
の振動子の裏面には、図１１のＢの駆動電極１３および
アース電極１４がそれぞれ形成されている。図１３の左
から２つ目の振動子の表面（図１３においては裏面側と
なる）には、図１１のＡに示す各電極が形成されてい
る。以降も交互に各電極が形成されている。

【００５１】図１３に示す圧電セラミック基板１０１の
表面側を例にとってさらに説明すると、左から１つ目の
振動子における表面の振動腕１２ｂの左側のアース電極
１６と、振動腕１２ａの右側の検出電極１７ａそして振
動腕１２ｃの左側のアース電極１６は、分極時において
はともに同電位の電圧が印加されるため、これら検出電
極１７ａとアース電極１６は、切断線１０３より下方の
圧電セラミック基板１０１の分極パターン形成部１０１
ａにおいて１本の共通導電パターン１０４にまとめられ
ている。この共通導電パターン１０４には、左から２つ
目の振動子の裏面（図１３においては表面側）における
同電位の電圧が印加されるところの振動腕１２ｃの左側
の駆動電極１３、振動腕１２ａの右側の駆動電極１３そ
して振動腕１２ｂの左側の駆動電極１３も接続されてい
る。以下、交互に左から奇数番目の振動子（表面に対応
する面）は上記１つ目の振動子の振動腕と同様に、そし
て左から偶数番目の振動子（裏面に対応する面）は上記
２つ目の振動子の振動腕と同様にして、共通導電パター
ン１０４に接続されている。

【００５２】また、左から１つ目の振動子における振動
腕１２ｂの右側のアース電極１６と振動腕１２ａの左側
の検出電極１７ｂとは共通導電パターン１０４と電気的
に接続しないように圧電セラミック基板１０１の分極パ
ターン形成部１０１ａに独立して延在する１本の導電パ
ターン１０５に接続されている。振動腕１２ｃの右側の
アース電極１６も共通導電パターン１０４と電気的に接
続しないように圧電セラミック基板１０１の分極パター
ン形成部１０１ａに独立して延在する１本の導電パター
ン１０５に接続されている。左から２つ目の裏側を向い
た振動子においては、振動腕１２ｃの右側の駆動電極１
３と振動腕１２ａの左側の駆動電極１３とは共通導電パ
ターン１０４と電気的に接続しないように圧電セラミッ
ク基板１０１の分極パターン形成部１０１ａに独立して
延在する１本の導電パターン１０５に接続されている。
２つ目の振動子における振動腕１２ｂの右側の駆動電極
１３も共通導電パターン１０４と電気的に接続しないよ
うに圧電セラミック基板１０１の分極パターン形成部１
０１ａに独立して延在する１本の導電パターン１０５に
接続されている。以下の残り４つの振動子の振動腕も、
表側を向いている振動腕は、上記左から１つ目の振動子
と同様にして、共通導電パターン１０４とそれぞれ独立
する導電パターン１０５に、裏側を向いている振動腕
は、上記左から２つ目の振動子と同様にして、共通導電
パターン１０４とそれぞれ独立する導電パターン１０５
に接続されている。図１３の圧電セラミック基板１０１
の裏面側も同様な共通導電パターン１０４とそれぞれ独
立する導電パターン１０５に接続されている。

【００５３】なお、振動腕１２ａのアース電極１４，１
６は分極には用いられなく、また上述したように短くな
っているので、共通導電パターン１０４や導電パターン
１０５には接続させない。

【００５４】このようにして圧電セラミック基板１０１
に６つの振動子が形成され、かつ各電極が導電パターン
に接続されたものを、共通導電パターン１０４を直流電
源１０６のプラス側に、そして１２本の独立する導電パ
ターン１０５を直流電源１０６のマイナス側に接続す
る。そして、この直流電源１０６に接続された圧電セラ
ミック基板１０１を１００〜２００°Ｃに熱したシリコ
ンオイル内に浸漬し、直流電源１０６により１〜２ｋＶ
の直流電圧を１〜３時間かけて、図１２に示すように分
極処理を施す。分極処理が終了したら、切断線１０２，
１０３に沿って切断すれば、図１１に示す振動子１を６
個得ることができる。

【００５５】このように本実施の形態においては、各振
動子１の両側の振動腕１２ｂ，１２ｃの外側に形成され
ている駆動電極１３やアース電極１６のランド部１３
ａ，１６ａは、振動子１の側縁でなく端面１Ｂまで達し
ており、そのまま延長することができるので、振動子１
の基端部１Ａの側縁から延出させるようなパターンは不
要であり、圧電セラミック基板１０１で多数個取りする
隣接する振動子との間隔を狭く設定することができ、圧
電セラミック基板１０１の歩留まりがよく、低コストで
振動子を製造することができる。

【００５６】次に、フレキシブル配線基板５の詳細な構
成を振動子１との接続関係とともに、図１４から図１８
により説明する。フレキシブル配線基板５は、総板厚５
０μｍ程度、幅は１〜１．５ｍｍ（振動子−回路基板間
で配線部５ｄの部分）、ポリイミド、ポリエチレンなど
の合成樹脂で作られたフィルム状のものが使用できる
が、本実施の形態では、耐熱性を考慮してポリイミド樹
脂から構成している。前述したが、このフレキシブル配
線基板５は、図１４に示すように、一端に振動子１の表
裏側のランド部にそれぞれ熱溶着される振動子表側接続
端部５ａと振動子裏側接続端部５ｂが設けられ、他端に
回路基板６の導電パターン（図示せず）に接続される基
板用接続端部５ｃが設けられている。振動子表側接続端
部５ａと振動子裏側接続端部５ｂおよび基板用接続端部
５ｃとの間は、帯状の配線部５ｄにより連絡されてい
る。なお、配線部５ｄは、振動子１の振動のバランスを
よくするために、各接続端部５ａ，５ｂ，５ｃの中央部
より導出されている。そして、フレキシブル配線基板５
は、図１４及び図１８のＢに示すように、配線パターン
５３１，５３２，５３３，５３４をフイルム５１，５２
で挟み込んで一体化されている。すなわち、ベース材と
なるフィルム５２上に金属箔（銅箔）からなる配線パタ
ーン５３１，５３２，５３３，５３４及び各配線パター
ンと導通する５３１ａ等の各ランド部をエッチングにて
同時に形成し、配線パターンの短絡防止等のための保護
用のフィルム５１（カバーフィルム）を接着剤によりフ
ィルム５２上に貼り付ている。

【００５７】図１４に示すように、フレキシブル配線基
板５の振動子表側接続端部５ａには、配線パターン５３
１のランド部５３１ａと２本の配線パターン５３２、５
３３のランド部５３２ａ，５３３ａが形成されている。
これらのランド部５３１ａ，５３２ａ，５３３ａはフイ
ルム５１に形成した切欠き部５１ａ、あるいは開口部５
１ｂから露出されて半田付けできるようになっている。

【００５８】図１５ないし図１７に示すように、振動子
表側接続端部５ａのランド部５３１ａは振動腕１２ｂの
２本のアース電極１６の各ランド部１６ｂ、振動腕１２
ａの中央のアース電極１６のランド部１６ａそして振動
腕１２ｃの２本のアース電極１６の各ランド部１６ｂに
接続される。また、配線パターン５３２、５３３のラン
ド部５３２ａ，５３３ａは、振動腕１２ａの２本の検出
電極１７ｂ，１７ａの各ランド部１７ｂ１，１７ａ１に
それぞれ接続される。そして、同電位となる振動腕１２
ｂの２本のアース電極１６の各ランド部１６ｂ、振動腕
１２ａの中央のアース電極１６のランド部１６ａそして
振動腕１２ｃの２本のアース電極１６の各ランド部１６
ｂは、１本の連続する配線パターン５３１により接続さ
れている。

【００５９】また、図１４に示すように、フレキシブル
配線基板５の振動子裏側接続端部５ｂには、配線パター
ン５３４の４つのランド部５３４ａ，…及び配線パター
ン５３１と導通する１つのランド部５３１ａが形成され
ている。図１５ないし図１７に示すように、振動子裏側
接続端部５ｂの各ランド部５３４ａ，…は、振動腕１２
ｃの左側の駆動電極１３のランド部１３ａ、振動腕１２
ｃの右側の駆動電極１３および振動腕１２ａの左側の駆
動電極１３に共通のランド部１３ｂ、振動腕１２ａの右
側の駆動電極１３と振動腕１２ｂの左側の駆動電極１３
とに導通する共通のランド部１３ｂそして振動腕１２ｂ
の右側の駆動電極１３のランド部１３ａにそれぞれ接続
される。また、配線パターン５３１のランド部５３１ａ
は振動腕１２ａの中央のアース電極１４のランド部１４
ａに接続される。なお、配線部５ｄは振動子接続端部５
ａ，５ｂ側の分岐部５ｅで二股に分岐されており、ラン
ド部５３１ａが分岐部５ｅで分岐された配線パターン５
３１に接続されている。これらのランド部５３４ａ，５
３１ａもフイルム５１に形成した切欠き部５１ａ、ある
いは開口部５１ｂから露出されて半田付けできるように
なっている。これらのランド部５３１ａ，５３４ａがフ
レキシブル配線基板５の接続部に相当している。このよ
うに配線パターン５３４に接続された各駆動電極１３は
同電位となるため、これら電極を接続する配線パターン
５３４は１本の連続するパターンになっている。したが
って、振動子１には裏表を合計すると１４本の電極が形
成されているが、同電位の電極が上述したようにまとめ
られた結果、配線部５ｄには４本の配線パターン５３
１，５３２，５３３，５３４を形成するだけでよく、配
線パターン数の減少により配線部５ｄの幅は振動子表側
接続端部５ａや振動子裏側接続端部５ｂの幅に比べて狭
くすることができる。このように配線部５ｄを狭くする
ことにより、この配線部５ｄ部分は撓み易くなって振動
を吸収しやすくなるので、回路基板６からの振動が振動
子１に伝わり難く、また、振動子１の振動も回路基板６
に伝わり難くなる。これにより、振動子１から得られる
検出信号が不所望な振動による影響を受け難くすること
ができる。また、フレキシブル配線基板５（配線部５
ｄ）を図３Ａに示すように、振動子１と回路基板６との
間でＵ字状に湾曲させているので、この湾曲部により配
線部５ｄに弾性力を持たせることができるため、振動が
湾曲部で吸収されやすくなり、振動子１と回路基板６と
の間で不所望な振動が伝達されにくくなる。

【００６０】図１４において、５３１ｂ，５３４ｂは溶
融した半田をためる為に各ランド部５３１ａ，５３４ａ
に形成したスリットである。また、基板用接続端部５ｃ
のランド部５３１ｃ，５３２ｃ，５３３ｃ，５３４ｃに
もスリット５３１ｂ，５３２ｂ，５３３ｂ，５３４ｂが
形成されている。なお、基板用接続端部５ｃのランド部
５３１ｃ，５３２ｃ，５３３ｃ，５３４ｃもフィルム５
１に形成した切欠き部５１ｃから露出されて半田付けで
きるようになっている。

【００６１】振動子１のランド部１３ａ，１３ｂ，１４
ａ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ１，１７ｂ１と相対し、熱
溶着される振動子表側接続端部５ａと振動子裏側接続端
部５ｂおよび基板用接続端部５ｃの各配線パターン５３
１，５３２，５３３，５３４のランド部は、クリーム半
田あるいは半田メッキなどで構成された半田５９がエッ
チングにて形成された銅箔上に設けられている（図１５
ないし図１７でハッチングを施した部分）。そして、熱
溶着によりこれら半田５９が溶融してこれらランド部１
３ａ，１３ｂ，１４ａ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ１，１
７ｂ１と配線パターン５３１，５３２，５３３，５３４
のランド部５３１ａ，５３２ａ，５３３ａ，５３４ａと
が図１７に示すように接続される。すなわち、振動子１
の裏面の各ランド部１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１３ｂ，
１３ａに対応する各ランド部５３４ａ，５３４ａ，５３
１ａ，５３４ａ，５３４ａがそれぞれ当接するように振
動子裏側接続端部５ｂを載置する。そして、ヒータチッ
プとよばれる溶融ゴテを振動子裏側接続端部５ｂの裏面
側（フィルム５２側）に当接させて、加圧して加熱す
る。そして、半田５９が溶融して、対応するランド部同
士が接続された後、まず、加熱を止め、半田５９が硬化
した後、ヒータチップによる加圧（圧接）を解除する。
振動子１の表面の各ランド部と振動子表側接続端部５ａ
の対応する各ランド部との接続も同様の方法で行われ
る。

【００６２】これにより、ランド部５３１ａ，５３２
ａ，５３３ａ，５３４ａや配線パターンが複数存在して
も、振動子１の表面と裏面とでそれぞれ一度ずつの熱溶
着により接続が可能になり、組立作業性を向上させるこ
とができる。これら半田付けされた部分には、熱硬化性
接着剤、常温硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤などの
接着剤（図示しない）を塗布してもよく、この実施の形
態の場合短時間での硬化、作業性の良さ及び強度の点か
らアクリル樹脂系の紫外線硬化型接着剤（ＵＶ硬化型接
着剤）にて半田付け部分を被覆している。このように、
これら半田付けされた部分（振動子１とフレキシブル配
線基板５との接続部分）にＵＶ硬化型樹脂を上から被覆
するようにすれば、半田付け部分の保護と補強をするこ
とができる。

【００６３】また、４本の配線パターン５３１，５３
２，５３３，５３４のうち、比較的幅の広いランド部１
３ａ，１３ｂ，１４ａ，１６ａに熱溶着される配線パタ
ーン５３１，５３４のランド部５３１ａ，５３４ａも幅
を広くすることができるが、この実施の形態においては
ランド部５３１ａ，５３４ａの中央部には銅箔および半
田のないスリット５３１ｂ，５３４ｂがそれぞれ形成さ
れている。これにより本来幅広になってしまうランド部
５３１ａ，５３４ａのパターンを細くすることができ、
ランド部５３１ａ，５３４ａを介して短時間で半田５９
の熱を高くできて半田が解け易くなる。また、溶融した
半田５９がスリット５３１ｂ，５３４ｂ内に流れ込み、
短時間で確実に熱溶着を施すことができる。さらに、半
田５９がスリット５３１ｂ，５３４ｂ内に流れ込むこと
から、半田の溶着状況を目視にて確認することができ
る。なお、基板用接続端部５ｃに設けられた各ランド部
５３１ｃ，５３２ｃ，５３３ｃ，５３４ｃも前述した振
動子裏側接続端部５ｂと同様に、回路基板６の対応する
導電パターン（図示せず）に半田により熱溶着され、接
続部分にＵＶ硬化型接着剤を塗布して補強している。

【００６４】更に、図１８にランド部１４ａに熱溶着さ
れる振動子裏側接続端部５ｂの配線パターン５３１の半
田５９の部分を例にとって説明する。図１５ないし図１
８示すように、フレキシブル配線基板５の振動子裏側接
続端部５ｂには振動子１と接続させた振動子１の端面１
Ｂに位置するように貫通孔（半田溜り用孔）５４が穿設
されている。また、貫通孔５４は振動子裏側接続端部５
ｂのランド部５３１ａのスリット５３１ｂと連通してい
る。ただし、スリット５３１ｂにはフィルム５２が存在
している。したがって、振動子裏側接続端部５ｂと振動
子１とを重ねて熱溶着させ、半田５９が溶融し、余った
半田５９はスリット５３１ｂ内を満たし、更に溢れると
貫通孔５４内のランド部１４ａが存在する部分に余分と
なった半田５９ａが溜るようになっている。なお、この
ような半田溜りを構成する貫通孔５４は、図１４ないし
図１７に示すように、振動子１のランド部１７ｂ１，１
７ａ１に半田付けされる振動子表側接続端部５ａのラン
ド部５３２ａ，５３３ａの各一部を横切る部分にも穿設
されている。

【００６５】なお、ランド部５３２ａ，５３３ａにラン
ド部５３１ａ，５３４ａと同様のスリットを設けて半田
付け性を向上させてもよい。

【００６６】なお、アース電極１４は分極時に使用して
いないので、ランド部１４ａを振動子１の端面１Ｂまで
達しないようにしてもよい。

【００６７】このような前記実施の形態にあっては、表
裏両面に駆動用や検出用の先端部から基端部まで延設さ
れている帯状の電極が形成され、先端部が自由端となっ
た片持ち状態で振動する振動腕１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
を有する概略板状の圧電基板からなる振動子１と、振動
子１の基端部１Ａを支持する支持部材４と、支持部材４
が取り付けられる回路基板６と、配線パターンが形成さ
れ、少なくとも振動子側端部５ａ，５ｂ、回路基板側端
部５ｃ及び振動子側端部５ａ，５ｂと回路基板側端部５
ｃ間に位置する配線部５ｄとを備えたフレキシブル配線
基板５と、フレキシブル配線基板５の振動子側端部５
ａ，５ｂに設けられ、配線パターンと導通し、振動子１
の基端部１Ａで対応する電極と半田により電気的に接続
される第１の接続部と、フレキシブル配線基板５の回路
基板側端部５ｃに設けられ、配線パターンと導通し、回
路基板側端部５ｃで回路基板６と電気的に接続される第
２の接続部と、振動子１、支持部材４、フレキシブル配
線基板５、及び回路基板６を収納するケース２とを備
え、電極の内、同一面に存在しかつ分極時及び使用時に
ともに同電位となる電極は振動子１の基端部１Ａで一つ
にまとめられているため、回路基板６に振動子１が直接
取り付けられておらず、回路基板６と振動子１とをフレ
キシブル配線基板５により接続しているので、回路基板
６と振動子１との間に振動が伝わり難くなり、不所望な
振動の影響を受けにくくなって、より正確な信号を検出
することができる。また、同一面に存在し、かつ分極時
及び使用時にともに同電位となる電極（１３ｂ）は振動
子１の基端部１Ａで一つにまとめられているので、フレ
キシブル配線基板５に接続される部分の他の電極（１３
ａ，１４ａ）の間隔を広くとることができて短絡を防止
でき、半田付けの作業性を改善することができる。

【００６８】また、前記実施の形態にあっては、電極の
内、分極に用いられない電極（１６ａ）は、その振動子
１の基端部１Ａ側の端部を他の電極（１７ａ１，１７ｂ
１…）より短くしたため、フレキシブル配線基板５と接
続する部分の電極の面積を大きくできるので、熱溶着等
による半田付けの作業性をより向上させることができ
る。また、分極時の圧電セラミック基板において、分極
に用いる全ての電極は（分割したときの）基端部１Ａの
端部１Ｂまで延設しているので、従来技術のように分極
用のパターンを側方に引き回す必要はなく、この端部１
Ｂを超えてそのまま長手方向に延長させることが可能で
あるため、１枚の圧電基板１０１から複数個の振動子１
を作る場合、隣接する振動子１との間隔を小さくできる
ので、圧電基板１０１の歩留まりがよく、低コストで作
ることができる。

【００６９】また、前記実施の形態にあっては、フレキ
シブル配線基板５の配線部５ｄは、振動子側端部５ａ，
５ｂ及び回路基板側端部５ｃよりも幅狭にしたため、回
路基板６の振動が伝わり難く、逆に振動子１の振動も回
路基板６に伝わり難い。これにより、振動子１から得ら
れる検出信号が不所望な振動による影響を受け難くな
る。

【００７０】また、前記実施の形態にあっては、少なく
とも隣接し、かつ使用時に同電位となる電極（１３ａと
１３ｂ，あるい１６ａと１６ｂ）は、対応する接続部
（５３１ａ，あるいは５３４ａ）同士を振動子側端部５
ａ，５ｂ内で接続し、これら接続部に導通する配線パタ
ーンを共通にして配線部５ｄに形成したため、配線部５
ｄの幅を更に狭くすることができ、振動子１と回路基板
６との間でより振動が伝わり難くくすることができる。

【００７１】また、前記実施の形態にあっては、フレキ
シブル配線基板５は、配線部５ｄが中央部よりも振動子
１側で２つに分岐する分岐部５ｅと、振動子１の表面用
の振動子側端部５ａ及び裏面用の振動子側端部５ｂを備
え、各振動子側端部５ａ，５ｂに設けられた接続部（５
３１ａ，５３２ａ，５３３ａ，５３４ａ）が、振動子１
の両面に形成された対応する電極（１３ａ，１６ａ，１
７ａ１，１７ｂ１…）に接続されるため、電極が振動子
１の両面に存在していても、フレキシブル配線基板５は
１枚ですみ、低コスト化が図れるともに、振動子１の各
面毎にフレキシブル配線基板を使用する、つまり２枚の
フレキシブル配線基板を使用するのに比べて部品点数が
減り作業性も向上する。

【００７２】また、前記実施の形態にあっては、振動子
１の表面と裏面とで使用時に同電位となる電極（１４ａ
と１６ａ）にそれぞれ導通する配線パターン５３１は、
分岐部５ｅでまとめられて回路基板側端部５ｃに至るた
め、フレキシブル配線基板５の分岐部５ｅと回路基板側
端部５ｃとの間の配線部５ｄには共通の配線パターンが
配置されるので、振動子１の両面で同電位となる電極が
ある場合にも、配線パターンをまとめることができ、こ
の間の配線部５ｄの幅が広くなるのを防ぐことができ
る。

【００７３】また、前記実施の形態にあっては、振動子
１の電極は銀を主成分としたペーストを印刷することに
より形成されており、フレキシブル配線基板５の振動子
側端部５ａ，５ｂに設けられた接続部（５３１ａ，５３
２ａ，５３３ａ，５３４ａ）には、クリーム半田あるい
は半田メッキが施されており、熱溶着により、半田が溶
融して電極のランド部（１３ａ，１６ａ，１７ａ１，１
７ｂ１…）と振動子側端部の接続部（５３１ａ，５３２
ａ，５３３ａ，５３４ａ）とが接続されているため、振
動子１の電極及びフレキシブル配線基板５の配線パター
ン（接続部）が複数あっても、振動子１の片面に対して
一度の熱溶着により接続が可能であり、作業性をさらに
向上させることができる。

【００７４】また、前記実施の形態にあっては、熱溶着
された電極（１３ａ，１６ａ，１７ａ１，１７ｂ１…）
と振動子側端部５ａ，５ｂの接続部（５３１ａ，５３２
ａ，５３３ａ，５３４ａ）の部分には接着剤が塗布され
ているため、振動子１の電極とフレキシブル配線基板５
の配線パターンの接続部との接続部分に不所望な力が作
用しても切断し難くできる。

【００７５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、回路基板
に振動子が直接取り付けられておらず、回路基板と振動
子とをフレキシブル配線基板により接続しているので、
回路基板と振動子との間に振動が伝わり難くなり、より
正確な信号を検出することができる。また、同一面に存
在し、かつ分極時及び使用時にともに同電位となる電極
は振動子の基端部で一つにまとめられているので、フレ
キシブル配線基板に接続される部分の他の電極の間隔を
広くとることができて短絡を防止でき、半田付けの作業
性を改善することができる。

【００７６】請求項２記載の発明によれば、分極時の圧
電セラミック基板において、分極に用いる全て電極は
（分割したときの）基端部を超えてそのまま長手方向に
延長させることが可能であるので、１枚の圧電基板から
複数個の振動子を作る場合、隣接する振動子との間隔を
小さくできるので、圧電基板の歩留まりがよく、低コス
トで作ることができる。

【００７７】請求項３記載の発明によれば、フレキシブ
ル配線基板の配線部が狭いので、回路基板の振動が伝わ
り難く、逆に振動子の振動も回路基板に伝わり難い。こ
れにより、振動子から得られる検出信号が不所望な振動
による影響を受け難くなる。

【００７８】請求項４記載の発明によれば、配線パター
ンを共通にしているので、配線部の幅を更に狭くするこ
とができ、振動子と回路基板との間でより振動が伝わり
難くくすることができる。

【００７９】請求項５記載の発明によれば、電極が振動
子の両面に存在していても、フレキシブル配線基板は１
枚ですみ、低コスト化が図れるともに、振動子の各面毎
にフレキシブル配線基板を使用する、つまり２枚のフレ
キシブル配線基板を使用するのに比べて部品点数が減り
作業性も向上する。

【００８０】請求項６記載の発明によれば、フレキシブ
ル配線基板の分岐部と回路基板側端部との間の配線部に
は共通の配線パターンが配置されるので、振動子の両面
で使用時に同電位となる電極がある場合にも、この間の
配線部の幅が広くなるのを防ぐことができる。

【００８１】請求項７記載の発明によれば、振動子の電
極及びフレキシブル配線基板の接続部が複数あっても、
振動子の片面に対して一度の熱溶着により接続が可能で
あり、作業性をさらに向上させることができる。

【００８２】請求項８記載の発明によれば、振動子の電
極とフレキシブル配線基板の配線パターンの接続部との
接続部分に不所望な力が作用しても切断しにくくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す側面図である。

【図２】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは振動型ジャイロスコープ
の平面図、正面図、底面図、右側面図、及び背面図であ
る。

【図３】Ａ，Ｂは振動型ジャイロスコープのシールドカ
バーを透過して示す縦断面図及び蓋体を取外した状態の
背面図である。

【図４】Ａ，Ｂ，Ｃは振動子を支持部材で基板に取り付
けた状態の背面図、左側面図、及び底面図である。

【図５】振動型ジャイロスコープの分解斜視図である。

【図６】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは蓋体の平面図、正面図、
底面図、左側面図、及び背面図である。

【図７】図６Ｂの７−７線に沿った断面図である。

【図８】図６Ｅの８−８線に沿った断面図である。

【図９】Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはケースの正面図、底面
図、右側面図、背面図、及び平面図である。

【図１０】図９Ｄの１０−１０線に沿った断面図であ
る。

【図１１】Ａは振動子を表面から、Ｂは振動子を裏面か
らそれぞれ見て示す振動子の駆動検出時の説明図であ
る。

【図１２】図１１の矢印IV方向から見て、振動子の誘電
分極方向を示す説明図である。

【図１３】振動子の製造及び分極方法を示す説明図であ
る。

【図１４】図１４はフレキシブル配線基板を詳細に示す
平面図である。

【図１５】Ａは振動子を裏面から、Ｂは振動子を表面か
らそれぞれ見て示す振動子とフレキシブル配線基板の接
続状態を示す説明図である。

【図１６】Ａは振動子を裏面から、Ｂは振動子を表面か
らそれぞれ見て示す振動子とフレキシブル配線基板の接
続部分の対応関係を説明するため両者を離した状態で示
す拡大平面図（説明図）である。

【図１７】Ａは振動子を裏面から、Ｂは振動子を表面か
らそれぞれ見て示す振動子とフレキシブル配線基板を接
続した状態で示す拡大平面図（説明図）である。

【図１８】Ａは振動子とフレキシブル配線基板を半田付
けした部分を示す部分平面図、Ｂはその断面図である。

【図１９】従来の振動型ジャイロスコープの振動子を示
す斜視図である。

【符号の説明】１振動子１Ａ基端部１Ｂ端面２ケース４支持部材５フレキシブル配線基板５ａ振動子表側接続端部５ｂ振動子裏側接続端部５ｃ基板用接続端部５ｄ配線部６回路基板１２ａ，１２ｂ，１２ｃ振動腕１３駆動電極１４，１６アース電極１４ａ，１６ａ，１６ｂランド部１７ａ，１７ｂ検出電極１７ａ１，１７ｂ１ランド部５９半田１０１圧電セラミック基板５３１、５３２、５３３、５３４配線パターン５３１ａ，５３２ａ，５３３ａ，５３４ａランド部
（第１の接続部）５３１ｂ，５３２ｂ，５３３ｂ，５３４ｂスリット５３１ｃ，５３２ｃ，５３３ｃ，５３４ｃランド部
（第２の接続部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表裏両面に駆動用や検出用の電極が形成
され、先端部が自由端となった片持ち状態で振動する振
動腕を有する振動子と、前記振動子の基端部を支持する支持部材と、前記支持部材が取り付けられる回路基板と、配線パターンが形成され、少なくとも振動子側端部、回
路基板側端部及び前記振動子側端部と回路基板側端部間
に位置する配線部とを備えたフレキシブル配線基板と、前記フレキシブル配線基板の振動子側端部に設けられ、
前記配線パターンと導通し、前記振動子の基端部で対応
する前記電極と半田により電気的に接続される第１の接
続部と、前記フレキシブル配線基板の回路基板側端部に設けら
れ、前記配線パターンと導通し、前記回路基板側端部で
前記回路基板と電気的に接続される第２の接続部とを備
え、前記振動子の電極の内、同一面に存在しかつ分極時及び
使用時にともに同電位となる電極は前記振動子の基端部
で一つにまとめられていることを特徴とする振動型ジャ
イロスコープ。
【請求項２】請求項１において、前記電極の内、分極
に用いられる電極は全て、その振動子の基端部側の端部
まで延設していることを特徴とする振動型ジャイロスコ
ープ。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記
フレキシブル配線基板の配線部は、前記振動子側端部及
び前記回路基板側端部よりも幅狭にしたことを特徴とす
る振動型ジャイロスコープ。
【請求項４】請求項３において、少なくとも隣接し、
かつ使用時に同電位となる電極は、対応する前記第１の
接続部同士を前記振動子側端部内で接続し、これら第１
の接続部に導通する配線パターンを共通にして前記配線
部に形成したことを特徴とする振動型ジャイロスコー
プ。
【請求項５】請求項４において、前記フレキシブル配
線基板は、前記配線部が中央部よりも前記振動子側で２
つに分岐する分岐部と、前記振動子の表面用の前記振動
子側端部及び裏面用の前記振動子側端部を備え、前記各振動子側端部に設けられた第１の接続部が、前記
振動子の両面に形成された対応する電極に接続されるこ
とを特徴とする振動型ジャイロスコープ。
【請求項６】請求項５において、前記振動子の表面と
裏面とで使用時に同電位となる電極にそれぞれ導通する
前記配線パターンは、前記分岐部でまとめられて前記回
路基板側端部に至ることを特徴とする振動型ジャイロス
コープ。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記振動子の前記電極は銀を主成分としたペーストを印
刷することにより形成されており、前記フレキシブル配線基板の前記振動子側端部に設けら
れた前記第１の接続部には、クリーム半田あるいは半田
メッキが施されており、熱溶着により、前記半田が溶融して前記電極と前記振動
子側端部の第１の接続部とが接続されていることを特徴
とする振動型ジャイロスコープ。
【請求項８】請求項７において、前記熱溶着された前
記電極と前記振動子側端部の第１の接続部の接続部分に
は接着剤が塗布されていることを特徴とする振動型ジャ
イロスコープ。