JPH02268221A - ジャイロ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は音叉を用いたジャイロ装置（角速度検出装置）
に関する。

〔従来の技術〕

従来の音叉を用いたジャイロ装置では、第２図に示す如
く、音叉（１）を、大なる質量を有する振動質量部（１
−１）　、　（１−１）と、これ等の夫々に連結した撓
み部（１−２）　、　（１−２）と、両撓み部（１−２
）　、　（１−２）の各遊端を連結する基部（１−３）
と、この基部（１−３）より両撓み部（１−２）　、　
（１−２）間の空隙内を両者に非接触で伸びる連結部（
１−４）とより構成する。

尚、（３０）はヒンジで、このヒンジ（３０）は、中央
の連結部（３０−２）と、それから上下に伸延する短冊
状のヒンジ部（３０−１）　、　（３０−３）　と、該
２個のヒンジ部（３０−１）　、　（３０−３）の遊端
を一体的に連結、結合する基部又は円環部（３０−４）
とから構成される。ヒンジ（３０）は全体として一枚の
板からワイヤカット等の方法で製作することが望ましい
。ヒンジ部（３０−ＩＬ（３０−３）には、音叉（１）
の入力軸（２−２）まわりに入力する角速度Ωによる音
叉（１）、従って、ヒンジ（３０）に生ずる撓みを検出
するための圧電素子（３１−１）。

（３０−２）が通常の接着剤により夫々固定される。又
、ヒンジ（３０）の連結部（３０−２）は、音叉（１）
の連結部（１−４）のコ字状凹部（１−４ａ）に嵌合し
ている。

又、ヒンジ（３０）の基部、即ち円環部（３０−４）の
両開口端に、一端が閉じている略々同形状、且つ同寸法
の筒状体（４１−１）、　（４１−２）の開口部を夫々
気密に固定する。この場合、円環部（３０−４）　、筒
状体（４１−１）　、　（４１−２）の軸は、夫々音叉
軸或いは入力軸（Ｚ−Ｚ）に一致するようになされてい
る。筒状体（４１−１）　、　（４１−２）の夫々の閉
端（４１−１ａ）　、　（４１−２ａ）を、円筒状の弾
性部材（４２−１）　、　（４２−２）を介し、下端部
が夫々取付基台（４４）に固定されているＬ字型金具（
４３−１）　、　（４３−２）の上端部に固定する。尚
、上記構成において、音叉（１）の重心が、ヒンジ（３
０）の両ヒンジ部（３２−１）　、　（３０−３）の中
心、即ち連結部（３０−２）の中心に一致するように、
音叉（１）の各部は設計されていることは勿論である。

尚、第２図において、（４ａＬ　（４ａ）は音叉（１）
を駆動する圧電素子を示す。

第３図は第２図に示した従来例の原理を説明するための
説明図で、その主要部を第２図の軸（ＺＺ）方向から見
たものである。同図に示す如く、このジャイロ装置に、
角速度Ωが軸（２−２）まわりに加わると、それに対応
したコリオリの力Ｆｃが、両振動質量部（１−１）　、
　（１−１）に互に平行且つ反対向に発生し、これによ
るトルクが、ヒンジ（３０）の連結部（３０−２）を介
してヒンジ部（３０−１）　、　（３０−３）に、同図
に示す如く、Ｓ字状の曲げ変形を生ぜしめる。この場合
、圧電素子（３１−１）　、　（３１−２）は、その分
極方向が同図で＋、−で示したように、互いに逆方向に
なるように、夫々ヒンジ部（３０−１）　、　（３０−
３）に固定されているので、側圧電層（３１−１）　、
　（３１−２）を短絡して一つの出力（４５）とし、こ
れを第２図に示す電圧源（５ａ）よりの電圧と共にデモ
シュレータ（７）で同期整流することにより、入力角速
度Ωを検出し、従ってジャイロ装置を得ることが出来る
。

尚、図示せずも、入力軸＜２−２）と直角な軸（Ｙ−Ｙ
）方向に加速度が作用した場合には、圧電素子（３１−
１）と（３１−２）とに誘起される電圧は互に逆符号と
なり、これ等より出力はでない。

又、温度による影響を避けるために、音叉（１）及びヒ
ンジ（３０）を熱恒弾性材で作ることが望ましい。

第４図は、上述したヒンジ（３０）のヒンジ部（３０−
１）（３０−３）に圧電素子（３１−１）　、　（３１
−２）を固定する従来の方法を説明するに供する斜視図
である。同図に示すように、この従来の方法では、圧電
素子（３１−１）（又は（３１−２）　）の片側に通常
の接着剤（５０）を塗布し、塗布面をヒンジ部（３０−
１）　（又は（３０−３）　）に密着させることにより
、圧電素子（３１−１）　（又は（３１−３）　）を、
それに固定している。これは、又、音叉（１）の撓み部
（１−２）　、　（１−２）及び基部（１−３）に亘っ
て、その両側に、駆動用の圧電素子（４ａ）　、　（４
ａ）を接着固定する場合、及び図示せずも、音叉（１１
）の撓み部（１−２）　、　（１−２）に変位検出用圧
電素子を接着固定する場合も同様である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のジャイロ装置にあって
は、ヒンジ（３０）のヒンジ部（３０−１）　、　（３
０−３）に圧電素子（３１−１）　、　（３１−２）を
通常の接着剤（５０）にて接着固定する場合、接着時の
接着剤（５０）の量のばらつき等により圧電素子（３１
−１）　、　（３１−２）の下面とヒンジ部（３０−１
）　、　（３０−３）との間に電気的な導通が得られな
い場合が多く、圧電素子としての機能が得られなくなり
、ジャイロ装置の生産時の歩留りも悪くなる問題があっ
た。又音叉（１）に駆動用圧電素子と変位検出用圧電素
子とを接着固定する場合も同様な問題がある。

又、上記問題を避けるために、接着剤として、導電性接
着剤だけを使用する場合には、接着強度が不足するため
に、ジャイロ性能の経時変化が大きく、所望のジャイロ
性能が得られないという問題があった。

従って、本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたもの
で、その目的は、上記従来の課題を一層した新規なジャ
イロ装置を提供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、音叉と、該音叉の振動を検出する検出
用圧電素子と、上記音叉を駆動するための駆動用圧電素
子と、検出用圧電素子と、音叉に生ずるコリオリカによ
るモーメントを検出する検出部とを有するジャイロ装置
において、上記各圧電素子を、上記音叉あるいは検出部
に固設する際に、圧電素子の中央部に導電性接着剤を使
用することにより、接着工程の歩留りを向上させたジャ
イロ装置が得られる。

〔作用］ 音叉に音叉を駆動するための駆動用圧電素子。

その変位を検出する検出用圧電素子、及びヒンジのヒン
ジ部に信号検出用圧電素子を接着固定する場合、上記圧
電素子の中心部に導電性接着剤（５１）を塗布し、該導
電性接着剤（５１）の周囲に通常の接着剤（５０）を塗
布し、圧電素子を接着固定することにより、圧電素子の
経時変化による容量変化を防止し、ジャイロの歩留りや
、安定性能を向上する。

〔実施例〕

第１図は、本発明によるジャイロ装置の一実施例の主要
部の一部を断面とする斜視図である。尚、本発明のジャ
イロ装置に於て、図示せずとも、第１図以外の構成及び
作用は、第２図の従来例と同じとし、それ等の詳細説明
はこれを省略する。

第１図の本発明の実施例に於ては、ヒンジ（３０）のヒ
ンジ部（３０−１）　、　（３０−３）に圧電素子（３
１−１）、　（３１−２）を接着固定する際、圧電素子
（３１−１）　、　（３１−２）の接着面の中央部に、
導電性接着剤（５１）を塗布した後、この導電性接着剤
（５１）の回りに通常の接着剤（５０）を塗布し、しか
る後、圧電素子（３１−１）　、　（３１−２）をヒン
ジ部（３０−１）　、　（３０−３）に夫々密着固定す
る。

これは、又、音叉（１）の撓み部（１−２）　、　（１
−２）及び基部（１−３）に亘って、その両側に駆動用
の圧電素子を接着固定する場合及び音叉（１）の撓み部
（１−２）（１−２）の外側面に変位検出用の圧電素子
を接着固定する場合も全く同様である。

尚、以上の説明においては、音叉を用いたジャイロ装置
に対する適用及び効果を説明したが、例えばリングレー
ザジャイロのデイザ−用ヒンジ。

圧電素子を用いた加速度計等の金属部材に圧電素子を接
着する構造の装置には、全て本発明は適用可能である。

〔発明の効果〕

上述した本発明によれば、圧電素子をヒンジ及び音叉に
接着固定する際、通常の接着剤の他に、導電性接着剤を
使用するようにしたため、圧電素子の接着面の電極と、
被接着面との間に確実に電気的な導通が生じ、従来のよ
うに接着後、圧電素子の導通不良や容量変化が生ずる現
象が無くなり、ジャイロ装置としての性能が安定し生産
時の歩留りも向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主要部の一部を断面とする
斜視図、第２図は従来のジャイロ装置の一部を除いた斜
視図、第３図はその原理説明に供する路線図、第４図は
第２図の要部の断面図である。 図に於いて、（１）は音叉、（３０）はヒンジ、（３０
−１）。 （３０−３）はヒンジ部、（３１−１）　、　（３Ｌ２
）は検出用の圧電素子、（４ａ）　、　（４ａ）は駆動
用の圧電素子、（５０）は通常の接着剤、（５１）は導
電性接着剤を夫々示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 音叉と、該音叉の振動を検出する検出用圧電素子と、上
   記音叉を駆動するための駆動用圧電素子と、検出用圧電
   素子と、音叉に生ずるコリオリの力によるモーメントを
   検出する検出部とを有するジャイロ装置において、上記
   各圧電素子を、上記音叉あるいは検出部に固設する際に
   圧電素子の中央部に導電性接着剤を使用することにより
   、接着工程の歩留りを向上させたことを特徴とするジャ
   イロ装置。