JPH02268224A - 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔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、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。

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。

〔作用〕

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。

〔実施例〕

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
。

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。

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。

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。

〔発明の効果〕

本発明のジャイロ装置の効果は次の通りである。

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。

【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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音叉と、該音叉に生ずるコオリオの力によるモーメ
   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。