JPH02268224A - Gyro apparatus - Google Patents
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Abstract
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。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a gyro device (angular velocity detection device) using a tuning fork.
Regarding.
従来の音叉を用いたジャイロ装置は、第４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。In a conventional gyro device using a tuning fork, as shown in FIG.
1) , (1-1), a flexible part (1-2) connected to each of these, (1-2), and both flexible parts (1-2)
, a base (1-3) connecting each free end of (1-2), and both flexible parts (1-2) from this base (1-3), (
A connecting portion (1-2) that extends within the gap between the two without contacting them.
-4).
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（３０−１）（３０−３）には、音叉（１）
の入力軸ＣＺ−Ｚ）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）（３１−２）が夫々固
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（１−４
ａ）に嵌合している。In addition, (30) is a hinge, and this hinge (30) includes a central connecting part (30-2), and rectangular hinge parts (30-1) and (30-3) extending vertically from the central connecting part (30-2). A base or annular portion (30-4) that integrally connects and connects the free ends of the two hinge portions (30-1) and (30-3).
It consists of It is desirable that the hinge (30) be manufactured as a whole from a single plate by a method such as wire cutting. A tuning fork (1) is attached to the hinge part (30-1) (30-3).
Piezoelectric elements (31-1) and (31-2) are fixed respectively for detecting the deflection caused in the tuning fork (1) and therefore the hinge (30) due to the angular velocity Ω input around the input axis CZ-Z). . Further, the connecting part (30-2) of the hinge (30) is connected to the U-shaped recess (1-4) of the connecting part (1-4) of the tuning fork (1).
a) is fitted.
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（２−２）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（４２４） 、 （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（４
３−１）、 （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（３０）
の両ヒンジ部（３０−１） 、 （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。Further, at the base of the hinge (30), that is, at both open ends of the annular portion (30-4), there are provided cylindrical bodies (41-1), (41-1) having substantially the same shape and size with one end closed. 2) Fix each opening airtightly. In this case, the annular part (30-4),
The axes of the cylindrical bodies (41-1) and (41-2) are arranged to coincide with the tuning fork axis or the input axis (2-2), respectively. The closed ends (41-1a) and (41-2a) of the cylindrical bodies (41-1) and (41-2) are connected to the lower end through the cylindrical elastic members (424) and (42-2). L-shaped brackets (4) each of which is fixed to a mounting base (44)
3-1) and (43-2). In addition, in the above configuration, the center of gravity of the tuning fork (1) is located at the hinge (30).
The center of both hinge parts (30-1) and (30-3),
That is, it goes without saying that each part of the tuning fork (1) is designed to coincide with the center of the connecting part (30-2).
又、取付基台（４４）上に於て、そのＬ字型金具（４３
−１） 、 （４３−２）の外側に、側板（５１−１）
、 （５１−２）が夫々植立されており、さらに一方
の側板（５１−１）には、信号用出力ビン（端子） （
５２−４） 、 （５２−５）及び電源用入力ビン（端
子） （５２−１） 、 （５２−２） 、 （５２−
３）が固定されており、デモシュレータ（７）及び電圧
源（５ａ）等から構成される電気回路部（５０）に、入
力ビン（５２−１）〜（５２−３）及び出力ビン（５２
−４） 、 （５２−５）が接続され、電気回路部（５
０）は、側板（５１−１） 、 （５１−２）を含むジ
ャイロ装置をカバーするケース（５３）内に収められる
。尚、取付基台（４４）及びケース（５３）は、ジャイ
ロ装置に対する外部からの放射ノイズ対策として、シー
ルドケースとしての役割もある。尚、（４ａ） 、 （
４ａ）は音叉（１）の駆動用の圧電素子であ。Also, on the mounting base (44), attach the L-shaped fitting (43) to the mounting base (44).
-1), on the outside of (43-2), side plate (51-1)
, (51-2) are planted respectively, and one side plate (51-1) has a signal output bin (terminal) (
52-4), (52-5) and power supply input bin (terminal) (52-1), (52-2), (52-
3) is fixed, and input bins (52-1) to (52-3) and output bins (52
-4) and (52-5) are connected, and the electrical circuit section (52-5) is connected.
0) is housed in a case (53) that covers a gyro device including side plates (51-1) and (51-2). Incidentally, the mounting base (44) and the case (53) also serve as a shield case as a countermeasure against radiation noise from the outside to the gyro device. Furthermore, (4a), (
4a) is a piezoelectric element for driving the tuning fork (1).
第５図は第４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４図の軸（Ｚ−２）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） 、 （３
０−３）に固定されているので、両圧電素子（３１−１
） 、 （３１−２）を短絡して一つの出力（４５）と
し、これを第４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、人
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。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the principle of the conventional example shown in FIG. 4, and shows the main parts thereof as viewed from the axis (Z-2) direction in FIG. 4. As shown in the figure, when an angular velocity Ω is applied to this gyro device around the axis <2-2), a Coriolis force Fc corresponding to the angular velocity Ω is applied to both vibrating mass parts (1-1).
, (1-1) are generated in parallel and in opposite directions to each other, and the resulting torque is transmitted to the hinge portions (30-1) and (30-3) via the connecting portion (30-2) of the hinge (30). As shown in the figure, an S-shaped bending deformation occurs. In this case, the piezoelectric elements (31-1,) and (31-2) are arranged at the hinge portion (30-1, ), (3
0-3), both piezoelectric elements (31-1
), (31-2) are short-circuited to form one output (45), and this is synchronously rectified with the voltage from the voltage source (5a) shown in Fig. 4 in the demosimulator (7), thereby converting the human angular velocity Ω. detection and thus a gyroscopic device can be obtained.
尚、図示せずも、入力軸（Ｚ−Ｚ）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。Although not shown, an axis (Y-Y) perpendicular to the input axis (Z-Z)
) direction, the piezoelectric element (31-
The voltages induced at 1) and (31-2) have opposite signs, and there is no output from these.
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。Further, in order to avoid the influence of temperature, it is desirable to make the tuning fork (1) and the hinge (30) from a thermostatically elastic material.
更に、検出感度を上げるためには、音叉（１）の共振周
波数と、音叉（１）の入力軸（Ｚ−Ｚ）まわりの慣性能
率と、ヒンジ部（３０−１） 、 （３０−３）の入力
軸（Ｚ−Ｚ）まわりのトルクバネ定数及び円環部（３０
−４） 、筒状体（４１−１） 、 （４１−２）の入
力軸（２−；２）まわりの慣性能率で決定される入力軸
（Ｚ−Ｚ）まわりの自由角共振周波数とを略々等しい値
に選定することが望ましい。Furthermore, in order to increase the detection sensitivity, the resonance frequency of the tuning fork (1), the inertia rate around the input axis (Z-Z) of the tuning fork (1), and the hinge parts (30-1), (30-3) The torque spring constant around the input axis (Z-Z) and the annular part (30
-4) The free angle resonance frequency around the input shaft (Z-Z) determined by the inertia factor around the input shaft (2-; 2) of the cylindrical bodies (41-1) and (41-2) is It is desirable to select approximately equal values.
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、信号用出力ビン（５２−４） 、 （５２−５）を
、信号処理回路等の他の外部機器（図示せず）へ接続し
、ジャイロ信号を処理しようとする時、この外部機器か
らの伝導ノイズ及び外部機器の放射外部環境からの放射
ノイズにより、ジャイロ信号がドリフトしてしまうとい
う問題があった。又、これとは反対に、ジャイロ側から
外部機器へノイズを伝搬し、信号処理に悪影響を与える
という問題もあった。However, in such conventional gyro devices, the signal output bins (52-4) and (52-5) are connected to other external equipment (not shown) such as a signal processing circuit, and the gyro When attempting to process the signal, there is a problem in that the gyro signal drifts due to conduction noise from the external device and radiation noise from the external environment radiated by the external device. On the other hand, there is also the problem that noise propagates from the gyro side to external equipment, adversely affecting signal processing.
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。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its object is to provide a novel gyro device that further solves the above-mentioned conventional problems.
本発明によれば、音叉と、該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、制御用電気回路
と、２個の信号出力端子を有するジャイロ装置に於て、
上記２個の信号出力端子の間にコンデンサを接続するこ
とにより信号線を介して侵入する外部よりの伝導ノイズ
がジャイロ性能に与える影響を防止するジャイロ装置が
得られる。According to the present invention, in a gyro device including a tuning fork, a detection unit that detects a moment due to the Coriolis force generated in the tuning fork, a control electric circuit, and two signal output terminals,
By connecting a capacitor between the two signal output terminals, it is possible to obtain a gyro device that prevents conduction noise from the outside that enters through the signal line from affecting the gyro performance.
２個の信号出力端子（５２−４） 、 （５２−５）間
にコンデンサ（５４−１） 、 （５４−２） 、 （
５４−３）を接続することにより、信号線を介して侵入
する外部よりの伝導ノイズがジャイロ性能に与える影響
を防止する。Capacitors (54-1), (54-2), (
By connecting 54-3), it is possible to prevent conduction noise from the outside that enters through the signal line from affecting the gyro performance.
第１乃至第３図は夫々本発明によるジャイロ装置の一実
施例の主要部の斜視図である。尚、第１乃至第３図にお
いて第４図と同一符号は互に同一素子を示すものとして
、その説明は省略する。また、第１乃至第３図において
省略した部分は、第４図の部分と全く同一の構造である
。1 to 3 are perspective views of main parts of an embodiment of a gyro device according to the present invention. Note that in FIGS. 1 to 3, the same reference numerals as in FIG. 4 indicate the same elements, and a description thereof will be omitted. Further, the omitted portions in FIGS. 1 to 3 have exactly the same structure as the portions in FIG. 4.
第１図に示す本発明の例と第４図に示す従来例との異な
る点は、第１図に示す本発明の例においては、ケース（
５３）内の信号用出力ピン（５２−４） 、 （５２−
５）の部分間に、コンデンサ（５４−１）を接続した点
である。The difference between the example of the present invention shown in FIG. 1 and the conventional example shown in FIG. 4 is that in the example of the present invention shown in FIG.
53) signal output pin (52-4), (52-
This is the point where a capacitor (54-1) is connected between the parts 5).
第２図に示す本発明の他の実施例と第４図に示す従来例
との違いは、第２図の例においては、ケース（５３）内
の信号用出力ピン（５２−４） 、 （５２−５）の各
々の部分に、コンデンサ（５４−２） 、 （５４−３
）の一端を夫々接続し、それ等の他端を取付基台（４４
） 、側板（５１）又はケース（５３）等に接続したも
のである。The difference between the other embodiment of the present invention shown in FIG. 2 and the conventional example shown in FIG. 4 is that in the example shown in FIG. 52-5), capacitors (54-2) and (54-3
) are connected to each other, and the other ends are connected to the mounting base (44).
), connected to the side plate (51) or the case (53), etc.
第３図に示す本発明の他の例においては、信号用出力ピ
ン（５２−４） 、 （５２−５）に夫々接続された電
気回路部（５０）の２本の出力端子（Ｌ）、（Ｈ）間に
・コンデンサ（５４−４）を接続してアル。In another example of the present invention shown in FIG. 3, two output terminals (L) of the electric circuit section (50) are connected to the signal output pins (52-4) and (52-5), respectively. Connect a capacitor (54-4) between (H).
本発明のジャイロ装置の効果は次の通りである。 The effects of the gyro device of the present invention are as follows.
従来は、ジャイロ装置に接続された外部機器から発生す
る伝導ノイズ等が信号出力端子を経て電気回路部（５０
）の信号処理回路へ侵入し、悪影響を与えていたが、本
発明においては、電気回路部（５０）から信号用出力ピ
ン（５２−４） 、 （５２−５）に至る電路の一部に
コンデンサを取り付ける事により、外部機器から信号用
出力ピンに接続するケーブル等を伝導するノイズ及び該
ケーブルに外部から侵入する放射ノイズを遮断すること
ができ、その結果ジャイロのドリフトが減少する。また
逆に、ジャイロ装置内で発生した伝導ノイズ、放射ノイ
ズもコンデンサの取付により遮断することができ、外部
機器へ悪影響を及ぼすこともなくなる。Conventionally, conduction noise etc. generated from external equipment connected to the gyro device was transmitted through the signal output terminal to the electric circuit section (50
) and had an adverse effect on the signal processing circuit of By installing a capacitor, it is possible to block noise conducted through a cable etc. connected from an external device to a signal output pin and radiation noise entering the cable from the outside, and as a result, drift of the gyro is reduced. Conversely, conduction noise and radiation noise generated within the gyro device can also be blocked by installing a capacitor, thereby eliminating any negative effects on external equipment.
第１図は本発明の一実施例の主要部の斜視図、第２図及
び第３図は夫々本発明の他の実施例の主要部の斜視図、
第４図は従来のジャイロ装置の斜視図、第５図はその原
理説明図である。
図に於て、（１）は音叉、（３０）はヒンジ、（５０）
は電気回路部、（４３−１） 、 （４３−２）はＬ字
型金具、（５１−１）。
（５１−２）は側板、（５３）はケース、（４４）は取
付基台、（５２−１）〜（５２−３）は電源用入力ピン
、（５２−４） 、 （５２−５）は信号用出力ピン、
（５４−１）〜（５４−４）はコンデンサを夫々示す。
代
理
人
松
隈
秀
盛
第１
図FIG. 1 is a perspective view of the main parts of one embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are perspective views of the main parts of other embodiments of the invention, respectively.
FIG. 4 is a perspective view of a conventional gyro device, and FIG. 5 is a diagram explaining its principle. In the figure, (1) is a tuning fork, (30) is a hinge, (50)
(43-1), (43-2) are L-shaped fittings, and (51-1) are electric circuit parts. (51-2) is the side plate, (53) is the case, (44) is the mounting base, (52-1) to (52-3) are the power input pins, (52-4), (52-5) is the signal output pin,
(54-1) to (54-4) represent capacitors, respectively. Agent Hidemori Matsukuma Figure 1
Claims (1)
ントを検出する検出部と、制御用電気回路と、２個の信
号出力端子とを有するジャイロ装置に於て、上記２個の
信号出力端子の間にコンデンサを接続することにより信
号線を介して侵入する外部よりの伝導ノイズがジャイロ
性能に与える影響を防止することを特徴とするジャイロ
装置。 ２、音叉と、該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、制御用電気回路と、２個の信
号出力端子とを有するジャイロ装置に於て、上記２個の
信号出力端とアースとの間にコンデンサを夫々接続した
ことを特徴とするジャイロ装置。 ３、音叉と、該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、制御用電気回路と、２個の信
号出力端子とを有するジャイロ装置に於て、上記制御用
電気回路のジャイロ信号出力端子間にコンデンサを接続
したことを特徴とするジャイロ装置。[Scope of Claims] 1. In a gyro device having a tuning fork, a detection unit for detecting a moment due to a co-orio force generated in the tuning fork, a control electric circuit, and two signal output terminals, the above-mentioned 2. A gyro device characterized in that a capacitor is connected between two signal output terminals to prevent conduction noise from the outside that enters through a signal line from affecting gyro performance. 2. In a gyro device having a tuning fork, a detection unit for detecting a moment due to the Coriolis force generated in the tuning fork, a control electric circuit, and two signal output terminals, the two signal output terminals and A gyro device characterized by having capacitors connected to each ground. 3. In a gyro device having a tuning fork, a detection unit for detecting a moment due to the Coriolis force generated in the tuning fork, a control electric circuit, and two signal output terminals, the gyro signal of the control electric circuit is A gyro device characterized by a capacitor connected between output terminals.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090327A JPH02268224A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Gyro apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090327A JPH02268224A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Gyro apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268224A true JPH02268224A (en) | 1990-11-01 |
Family
ID=13995432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090327A Pending JPH02268224A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | Gyro apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02268224A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04236322A (en) * | 1991-01-17 | 1992-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Angular velocity detecting apparatus |
| JPH04236321A (en) * | 1991-01-17 | 1992-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Angular velocity detecting apparatus |
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| JPS6150240B2 (en) * | 1979-03-08 | 1986-11-01 | Nippon Denso Co |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP1090327A patent/JPH02268224A/en active Pending
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