JPH0280911A - Vibration gyroscope - Google Patents
Vibration gyroscopeInfo
- Publication number
- JPH0280911A JPH0280911A JP63232973A JP23297388A JPH0280911A JP H0280911 A JPH0280911 A JP H0280911A JP 63232973 A JP63232973 A JP 63232973A JP 23297388 A JP23297388 A JP 23297388A JP H0280911 A JPH0280911 A JP H0280911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- vibrating body
- gyroscope
- vibrating
- support wires
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 11
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は振動ジャイロに関し、特にたとえば自動車な
どに搭載して用いるナビゲーションシステムなどに用い
られる、振動ジャイロに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a vibrating gyroscope, and more particularly to a vibrating gyroscope used in a navigation system mounted on an automobile or the like.
（従来技術）
従来の振動ジャイロ１としては、たとえば第３図に示す
ように、四角柱状の振動体２を含むものがあった。この
振動体２の対向する側面には、検出用圧電素子３が形成
されている。さらに、振動体２の別の対向する側面には
、駆動用圧電素子４が形成されている。この駆動用圧電
素子４に駆動信号を印加することによって、振動体２は
屈曲振動をする。振動体２の屈曲振動を減衰させないた
めに、振動体２のノード点付近の側面が、支持部材５で
支持される。そして、振動ジャイロ１がその軸方向を中
心として回転すると、コリオリカによって振動体２の振
動方向が変化する。このとき、検出用圧電素子３には、
振動方向の変化に比例した電圧が発生する。したがって
、検出用圧電素子３に発生した電圧を検出することによ
って、振動ジャイロ１の回転角速度を知ることができる
。(Prior Art) As a conventional vibrating gyroscope 1, for example, as shown in FIG. 3, there is one that includes a vibrating body 2 in the shape of a square prism. A detection piezoelectric element 3 is formed on the opposing side surface of the vibrating body 2 . Furthermore, a driving piezoelectric element 4 is formed on another opposing side surface of the vibrating body 2. By applying a drive signal to this drive piezoelectric element 4, the vibrating body 2 undergoes bending vibration. In order not to attenuate the bending vibration of the vibrating body 2, the side surface of the vibrating body 2 near the node point is supported by a support member 5. When the vibrating gyroscope 1 rotates around its axial direction, the direction of vibration of the vibrating body 2 changes due to Coriolis. At this time, the detection piezoelectric element 3 has
A voltage proportional to the change in vibration direction is generated. Therefore, by detecting the voltage generated in the detection piezoelectric element 3, the rotational angular velocity of the vibrating gyroscope 1 can be determined.
また、支持部材５の取り付は位置を振動体２のノード点
にさらに近づけるために、振動体２の側面から貫通孔を
形成し、この貫通孔に支持線を通したものもあった。こ
の場合、振動ジャイロ１が回転していないときの振動と
回転しているときの振動との両方を有効に得るために、
第４図に示すように、振動体２の２つのノード点付近に
接続した支持線６．７を直交するように配置したものが
あった。Furthermore, in order to attach the support member 5 closer to the node point of the vibrating body 2, there is a system in which a through hole is formed from the side surface of the vibrating body 2, and a support wire is passed through the through hole. In this case, in order to effectively obtain both vibrations when the vibrating gyroscope 1 is not rotating and vibrations when it is rotating,
As shown in FIG. 4, there was one in which support lines 6.7 connected near two node points of the vibrating body 2 were arranged so as to be orthogonal to each other.
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、第３図に示すような振動体の側面を支持
部材で支持したものや振動体の側面から貫通孔を形成し
支持線を通したものでは、振動ジャイロが回転したとき
の振動が減衰されてしまう。(Problem to be Solved by the Invention) However, when the side surface of the vibrating body is supported by a support member as shown in FIG. The vibrations caused when the motor rotates are damped.
また、第４図に示すような支持線を直交させた振動ジャ
イロでは、支持線の一方で無回転時の振動が減衰され、
支持線の他方で回転時の振動が減衰されてしまう。In addition, in a vibrating gyroscope with support lines orthogonal to each other as shown in Fig. 4, vibrations during non-rotation are attenuated on one side of the support line.
Vibration during rotation is damped by the other side of the support wire.
ぞれゆえに、この発明の主たる目的は、無回転時の振動
および回転時の振動の両方が減衰されにくい、振動ジャ
イロを提供することである。Therefore, a main object of the present invention is to provide a vibrating gyroscope in which both vibrations during non-rotation and vibrations during rotation are difficult to damp.
（課題を解決するための手段）
この発明は１、振動体と、振動体の側面に形成される圧
電素子と、振動体のノード点付近を支持するだめの支持
線とを含む振動ジャイロであって、支持線が振動体側部
の２つの稜線部分に接続され、２つの稜線部分の対向す
る位置に接続された支持線が互いに交差するように配置
される、振動ジャイロである。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a vibrating gyroscope including: (1) a vibrating body, a piezoelectric element formed on a side surface of the vibrating body, and a support wire supporting the vicinity of a node point of the vibrating body; This is a vibrating gyroscope in which support lines are connected to two ridgeline portions on the sides of the vibrating body, and the support lines connected to opposing positions of the two ridgeline portions are arranged so as to intersect with each other.
（作用）
支持線が振動体の稜線部分に接続されるため、支持線と
振動体とが点接触となり、振動体の屈曲振動が支持線に
漏れにくい。さらに、支持線を交差させることによって
、振動体がどの方向に振動しても、自由振動が得られる
。(Function) Since the support line is connected to the ridgeline portion of the vibrating body, the support line and the vibrating body are in point contact, and the bending vibration of the vibrating body is unlikely to leak to the support line. Furthermore, by intersecting the support lines, free vibration can be obtained no matter which direction the vibrating body vibrates.
（発明の効果）
この発明によれば、振動体の振動の漏れが少なく、かつ
どの方向の振動に対しても自由振動が得られるため、振
動ジャイロが回転しないときも回転したときも、その振
動が減衰されにくい。したがって、振動ジャイロがわず
かに回転しても、それによる振動体の振動方向の変化が
敏恣に検知され、高感度の振動ジャイロを得ることがで
きる。(Effects of the Invention) According to the present invention, there is little vibration leakage of the vibrating body, and free vibration can be obtained for vibrations in any direction, so that the vibrations can be applied even when the vibrating gyroscope is not rotating or when it is rotating. is less likely to be attenuated. Therefore, even if the vibrating gyroscope rotates slightly, the resulting change in the vibration direction of the vibrating body can be quickly detected, and a highly sensitive vibrating gyroscope can be obtained.
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は１９図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the 19 drawings.
（実施例）
第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図であり、第２
図は第１図実施例の線ｎ−ｎにおける断面図である。こ
の振動ジャイロ１０は振動体１２を含む。振動体１２は
、たとえば正三角柱状に形成される。この振動体１２は
、たとえばＮｉ、Ｆｅ、ＣｒおよびＴｉの合金のような
恒弾性金属材料で形成される。振動体１２の２つの側面
の中央部には、それぞれ検出用圧電素子１４および１６
が形成される。この検出用圧電素子１４は、第２図に示
すように、圧電体１４ａの両面に電極１４ｂおよび１４
ｃが形成されたものである。そして、一方の電極１４Ｃ
が、振動体１２の側面に接着される、同様に、検出用圧
電素子１６も、圧電体１６ａの両面に電極１６ｂおよび
１６ｃが形成され、一方の電極１６Ｃが振動体１２に接
着される。(Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a sectional view taken along line nn of the embodiment of FIG. This vibrating gyroscope 10 includes a vibrating body 12. The vibrating body 12 is formed, for example, in the shape of an equilateral triangular prism. The vibrating body 12 is made of a constant modulus metal material such as an alloy of Ni, Fe, Cr and Ti. Detection piezoelectric elements 14 and 16 are provided at the center of the two sides of the vibrating body 12, respectively.
is formed. As shown in FIG. 2, this detection piezoelectric element 14 has electrodes 14b and 14 on both sides of a piezoelectric body 14a.
c was formed. And one electrode 14C
Similarly, the detection piezoelectric element 16 has electrodes 16b and 16c formed on both sides of the piezoelectric body 16a, and one electrode 16C is bonded to the vibrating body 12.
振動体１２の検出用圧電素子１４および１６の形成され
ていない側面には、その中央部に２つの駆動用圧電素子
１８および２０が形成される。これらの駆動用圧電素子
１８および２０は、振動体１２の側面の幅方向に並んで
形成される。駆動用圧電素子１８は、第２図に示すよう
に、圧電体１８ａの両面に電極１８ｂおよび１８ｃを形
成したものである。そして、一方の電極１８ｃが振動体
１２に接着されている。同様に、駆動用圧電素子２０も
、圧電体２０ａの両面に電極２０ｂおよび２０ｃが形成
され、一方の電極２０ｃが振動体１２に接着されている
。なお、この実施例では、圧電体１８ａと２０ａと、お
よび振動体１２に接着された電極１８Ｃと２０ｃとは、
共通のものとして形成されている。Two drive piezoelectric elements 18 and 20 are formed at the center of the side surface of the vibrating body 12 on which the detection piezoelectric elements 14 and 16 are not formed. These driving piezoelectric elements 18 and 20 are formed side by side in the width direction of the side surface of the vibrating body 12. As shown in FIG. 2, the driving piezoelectric element 18 has electrodes 18b and 18c formed on both sides of a piezoelectric body 18a. One electrode 18c is bonded to the vibrating body 12. Similarly, in the driving piezoelectric element 20, electrodes 20b and 20c are formed on both sides of a piezoelectric body 20a, and one electrode 20c is bonded to the vibrating body 12. In this embodiment, the piezoelectric bodies 18a and 20a and the electrodes 18C and 20c bonded to the vibrating body 12 are as follows.
It is formed as a common thing.
この駆動用圧電素子１８および２０間に駆動信号を印加
する、−とによって、振動体１２は、駆動用圧電素子１
８および２０の形成された面に直交する方向に屈曲振動
をする。そして、振動体１２には、この屈曲振動のノー
ド点付近に支持線２２．２４．２６および２８が接続さ
れる。これらの支持線２２，２４．２６および２８は、
たとえば金属線などを振動体１２の稜線部分に溶接する
ことによって接続される。支持線２２および２４は、振
動体１２の一方のノード点付近において、２つの稜線部
分の対向する位置に接続され、互いに交差するように配
置される。そして、交差するように配置された支持線２
２および２４は、支持台（図示せず）に溶接、接着およ
びねじ止めなどの方法で固定される。同様に、支持線２
６および２８は、振動体１２の他方のノード点付近にお
いて、２つの稜線部分の対向する位置に接続され、互い
に交差するように配置される。そして、交差するように
配置された支持ｖＡ２６および２８は、支持台（図示せ
ず）に固定される。By applying a drive signal between the driving piezoelectric elements 18 and 20, the vibrating body 12 is moved between the driving piezoelectric elements 1 and 20.
Bending vibration is made in a direction perpendicular to the planes 8 and 20 formed. Support lines 22, 24, 26 and 28 are connected to the vibrating body 12 near the node points of this bending vibration. These support lines 22, 24, 26 and 28 are
For example, the connection is made by welding a metal wire or the like to the ridgeline portion of the vibrating body 12. The support lines 22 and 24 are connected to opposing positions of two ridgeline portions near one node point of the vibrating body 12, and are arranged to intersect with each other. And support lines 2 arranged to intersect
2 and 24 are fixed to a support base (not shown) by welding, gluing, screwing, or the like. Similarly, support line 2
6 and 28 are connected to opposing positions of the two ridgeline portions near the other node point of the vibrating body 12, and are arranged to intersect with each other. The supports vA 26 and 28 arranged so as to intersect are then fixed to a support stand (not shown).
この振動ジャイロ１０では、駆動用圧電素子１８および
２０間に駆動信号を印加することによって、振動体１２
が屈曲振動し、それに応じて検出用圧電素子Ｉ４および
１６に電圧が発生する。これらの検出用圧電素子１４お
よび１６からの出力電圧の差を測定すれば、振動ジャイ
ロ１０の無回転時の出力を小さくすることができる。こ
のとき、支持線２２，２４．２６および２８は振動体１
２の稜線部分で点接触によって接続されているため、屈
曲振動がこれらの支持線２２，２４．２６および２８に
漏れにくい。しかも、支持線２２と２４および支持線２
６と２８とが振動体１２の無回転時の振動方向で交差し
ているため、屈曲振動に対して安定である。In this vibrating gyroscope 10, by applying a drive signal between the driving piezoelectric elements 18 and 20, the vibrating body 12
undergoes bending vibration, and a voltage is generated in the detection piezoelectric elements I4 and 16 accordingly. By measuring the difference between the output voltages from these detection piezoelectric elements 14 and 16, the output when the vibrating gyroscope 10 is not rotating can be reduced. At this time, the support wires 22, 24, 26 and 28 are connected to the vibrating body 1.
Since the support lines 22, 24, 26, and 28 are connected by point contact at the ridgeline portions of the support lines 22, 24, 26, and 28, bending vibrations are unlikely to leak. Moreover, the support lines 22 and 24 and the support line 2
6 and 28 intersect in the vibration direction when the vibrating body 12 is not rotating, so it is stable against bending vibration.
振動ジャイロ１０がその軸方向を中心として回転すると
、コリオリカによって振動体１２の振動方向が変わり、
検出用圧電素子１４および１６に発生する電圧に差が生
じる。したがって、これらの検出用圧電素子１４および
１６の出力電圧の差を検出すれば、大きな出力を得るこ
とができる。When the vibrating gyroscope 10 rotates around its axis, the direction of vibration of the vibrating body 12 changes due to Coriolis,
A difference occurs between the voltages generated in the detection piezoelectric elements 14 and 16. Therefore, by detecting the difference between the output voltages of these detection piezoelectric elements 14 and 16, a large output can be obtained.
したがって、振動ジャイロ１０の無回転時の出力上回転
時の出力との差が大きく、Ｓ／Ｎ比を大きくすることが
できる。このとき、振動体１２の振動方向が変化しても
、支持線２２と２４とが交差し、かつ支持線２６と２８
とが交差しているため、これらの支持線２２，２４．２
６および２８が円弧を描くように運動し、振動体１２の
回転、ねじれ、撓みなどに対して自由振動を得ることが
できる。そのため１．振動体１２の振動方向がどのよう
に変わっても、振動体１２は自由振動を得ることができ
る。したがって、振動ジャイロ１０がわずかに回転した
場合でも、振動体１２の振動の変化を敏感に検出するこ
とができ、高感度の振動ジャイロを得ることができる。Therefore, the difference between the output when the vibrating gyroscope 10 is not rotating and the output when rotating is large, and the S/N ratio can be increased. At this time, even if the vibration direction of the vibrating body 12 changes, the support lines 22 and 24 intersect and the support lines 26 and 28
These support lines 22, 24.2
6 and 28 move in a circular arc, and free vibration can be obtained in response to rotation, twisting, bending, etc. of the vibrating body 12. Therefore 1. No matter how the vibration direction of the vibrating body 12 changes, the vibrating body 12 can obtain free vibration. Therefore, even if the vibrating gyroscope 10 rotates slightly, changes in the vibration of the vibrating body 12 can be sensitively detected, and a highly sensitive vibrating gyroscope can be obtained.
なお、上述の実施例では、振動体１２を正三角柱状に形
成したが、振動体１２は四角柱状や五角柱状など他の形
状に形成してもよい。つまり、支持線が振動体のノード
点付近でその稜線部分に接続され、かつ交差するように
配置されていれば、振動体の自由振動を得ることができ
、高感度の振動ジャイロを得ることができる。In the above-described embodiment, the vibrating body 12 is formed in the shape of a regular triangular prism, but the vibrating body 12 may be formed in other shapes such as a quadrangular prism or a pentagonal prism. In other words, if the support wire is connected to the ridge line of the vibrating body near the node point and arranged so as to intersect, free vibration of the vibrating body can be obtained, and a highly sensitive vibrating gyroscope can be obtained. can.
第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図である。
第２図は第１図実施例の線ｎ−ｎにおける断面図である
。
第３図はこの発明の背景となる従来の振動ジャイロの一
例を示す斜視図である。
第４図はこの発明の背景となる従来の振動ジャイロの他
の例を示す斜視図である。
図において、１０は振動ジャイロ、１２は振動体、１４
および１６は検出用圧電素子、１８および２０は駆動用
圧電素子、２２，２４．２６および２８は支持線を示す
。
特許出願人 株式会社 村田製作所
代理人 弁理士 岡 １） 全 啓
第
図
第
図
第
図FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line nn of the embodiment of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an example of a conventional vibrating gyroscope, which is the background of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing another example of the conventional vibrating gyroscope which is the background of the present invention. In the figure, 10 is a vibrating gyro, 12 is a vibrating body, and 14
and 16 are piezoelectric elements for detection, 18 and 20 are piezoelectric elements for drive, and 22, 24, 26 and 28 are support lines. Patent Applicant Murata Manufacturing Co., Ltd. Representative Patent Attorney Oka 1) Zen Kei Figure Figure Figure Figure
Claims (1)
のノード点付近を支持するための支持線とを含む振動ジ
ャイロであって、 前記支持線が前記振動体側部の２つの稜線部分に接続さ
れ、２つの前記稜線部分の対向する位置に接続された前
記支持線が互いに交差する、ように配置される、振動ジ
ャイロ。[Scope of Claims] A vibrating gyroscope comprising: a vibrating body; a piezoelectric element formed on a side surface of the vibrating body; and a support line for supporting a vicinity of a node point of the vibrating body, wherein the support line is The vibrating gyroscope is arranged such that the support lines connected to two ridgeline portions of the vibrating body side portions and connected to opposing positions of the two ridgeline portions intersect with each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232973A JPH0280911A (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Vibration gyroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232973A JPH0280911A (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Vibration gyroscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280911A true JPH0280911A (en) | 1990-03-22 |
Family
ID=16947786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63232973A Pending JPH0280911A (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Vibration gyroscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0280911A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5220833A (en) * | 1990-08-27 | 1993-06-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Detecting circuit for a vibrating gyroscope |
| JPH0616819U (en) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | 株式会社トーキン | Vibrator support and vibrator |
-
1988
- 1988-09-16 JP JP63232973A patent/JPH0280911A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5220833A (en) * | 1990-08-27 | 1993-06-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Detecting circuit for a vibrating gyroscope |
| JPH0616819U (en) * | 1992-08-05 | 1994-03-04 | 株式会社トーキン | Vibrator support and vibrator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3898780B2 (en) | Tuning fork type gyroscope | |
| KR100374804B1 (en) | Vibration type gyroscope | |
| DE69726142T2 (en) | BOX-SHAPED MINIATURE VIBRATION GYRO | |
| EP0706030B1 (en) | Bearing sensor and bearing-distance sensor | |
| EP0520468B1 (en) | Vibratory gyroscope | |
| EP1030164A1 (en) | Vibratory gyroscopes and method for manufacturing the same | |
| JPH0280911A (en) | Vibration gyroscope | |
| JP3601822B2 (en) | Double tone type vibration gyro sensor | |
| JP2741620B2 (en) | Vibrator support structure | |
| EP0732566B1 (en) | Vibrating gyroscope | |
| JPH09210690A (en) | Angular velocity detection sensor | |
| JP3171970B2 (en) | Force / acceleration detector | |
| JPH04134208A (en) | Angular velocity sensor | |
| JPH02228518A (en) | Support structure of vibrator | |
| JPH06174474A (en) | Support structure for vibrator | |
| JPH0326411Y2 (en) | ||
| JPH0695098B2 (en) | Vibrating gyro | |
| JPH02228519A (en) | Support construction of vibrator | |
| JP3511142B2 (en) | Vibrator for piezoelectric vibrating gyroscope | |
| JPH0251066A (en) | Vibration gyroscope | |
| EP0684450A2 (en) | Supporting structure of vibrator | |
| JPH06201387A (en) | Oscillating gyro | |
| JPH05280990A (en) | Vibration gyro | |
| JP3250086B2 (en) | Piezoelectric vibration gyro | |
| JPH07113642A (en) | Vibrating gyro |