JPH0552572A - 振動子の支持構造 - Google Patents
振動子の支持構造Info
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- JPH0552572A JPH0552572A JP3240330A JP24033091A JPH0552572A JP H0552572 A JPH0552572 A JP H0552572A JP 3240330 A JP3240330 A JP 3240330A JP 24033091 A JP24033091 A JP 24033091A JP H0552572 A JPH0552572 A JP H0552572A
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- JP
- Japan
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- vibrator
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- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 12
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
- H10N30/2041—Beam type
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動子の屈曲振動に伴う支持点間の距離の変
化を小さくして、支持用線条による、振動子の振動減衰
を防止するとともに、振動子の振り子振動を防止して振
動子の誤作動を回避する。 【構成】 多角形横断面形状を有する振動体１の、相互
に平行とならない少なくとも二側面に圧電素子10, 11を
貼着してなる振動体５の支持構造である。圧電素子10,
11が貼着された二側面を含む二平面の交線を通り、それ
らの二平面の内角を等分する分割平面12上の二つの支持
点で支持するものとし、一方の支持点13を、振動子５の
一の節点と対応する位置もしくはその近傍位置に設ける
とともに、他方の支持点14を、振動子に対して前記一方
の支持点13とは反対側で、その振動子５の他の節点と対
応する位置もしくはその近傍位置に設ける。
化を小さくして、支持用線条による、振動子の振動減衰
を防止するとともに、振動子の振り子振動を防止して振
動子の誤作動を回避する。 【構成】 多角形横断面形状を有する振動体１の、相互
に平行とならない少なくとも二側面に圧電素子10, 11を
貼着してなる振動体５の支持構造である。圧電素子10,
11が貼着された二側面を含む二平面の交線を通り、それ
らの二平面の内角を等分する分割平面12上の二つの支持
点で支持するものとし、一方の支持点13を、振動子５の
一の節点と対応する位置もしくはその近傍位置に設ける
とともに、他方の支持点14を、振動子に対して前記一方
の支持点13とは反対側で、その振動子５の他の節点と対
応する位置もしくはその近傍位置に設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、振動ジャイロその他
に用いて好適な振動子の支持構造に関するものである。
に用いて好適な振動子の支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の振動子支持構造としては、たとえ
ば図６(a), (b)に示すようなものがある。この従来支持
構造は、三角形横断面形状を有する振動体１の三側面
に、駆動用の圧電素子２，３および帰還用の圧電素子４
をそれぞれ貼着することによって構成された振動子５に
おいて、振動体１の、駆動用圧電素子２，３を貼着した
両側面の稜線上で、振動子５の二つの節点と対応する位
置もしくはその近傍位置に、支持用の２本の線条６，７
をそれぞれ連結したものである。
ば図６(a), (b)に示すようなものがある。この従来支持
構造は、三角形横断面形状を有する振動体１の三側面
に、駆動用の圧電素子２，３および帰還用の圧電素子４
をそれぞれ貼着することによって構成された振動子５に
おいて、振動体１の、駆動用圧電素子２，３を貼着した
両側面の稜線上で、振動子５の二つの節点と対応する位
置もしくはその近傍位置に、支持用の２本の線条６，７
をそれぞれ連結したものである。
【０００３】この振動子５は、駆動用の圧電素子２，３
に駆動用の交流電圧を印加することによって、帰還用の
圧電素子４が貼着された側面と直交する方向に屈曲振動
する。
に駆動用の交流電圧を印加することによって、帰還用の
圧電素子４が貼着された側面と直交する方向に屈曲振動
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来技術にあっては、振動子５の屈曲振動によって、支
持用の二本の線条６，７の、振動体１への連結点間の距
離が変化するため、線条６，７に撓み変形が発生して、
振動子５の振動が減衰され易いという不都合があった。
従来技術にあっては、振動子５の屈曲振動によって、支
持用の二本の線条６，７の、振動体１への連結点間の距
離が変化するため、線条６，７に撓み変形が発生して、
振動子５の振動が減衰され易いという不都合があった。
【０００５】これはすなわち、振動子５が図７(a) に示
すような屈曲振動を起すことにより、それの静止状態で
の支点間距離ｌを中心として、その支点間距離が、距離
ｌa およびｌb に伸縮することになり、この結果とし
て、それぞれの線条６，７に、図７(b) に破線で示すよ
うな変形が生じることによるものである。
すような屈曲振動を起すことにより、それの静止状態で
の支点間距離ｌを中心として、その支点間距離が、距離
ｌa およびｌb に伸縮することになり、この結果とし
て、それぞれの線条６，７に、図７(b) に破線で示すよ
うな変形が生じることによるものである。
【０００６】しかも、この従来技術では、二本の支持用
線条６，７を、振動体１の一の稜線に連結することによ
って、振動子５を吊下げ支持していることから、図８の
端面図に示すように、矢印８方向の水平振動が外力とし
て振動子５に作用すると、その振動子５は、線条６，７
による支持点を中心として矢印９方向へ振り子のように
揺動することになる。従って、その振動子５を振動ジャ
イロに用いるときには、それの揺動運動が回転運動とし
て誤検出される不都合がある。
線条６，７を、振動体１の一の稜線に連結することによ
って、振動子５を吊下げ支持していることから、図８の
端面図に示すように、矢印８方向の水平振動が外力とし
て振動子５に作用すると、その振動子５は、線条６，７
による支持点を中心として矢印９方向へ振り子のように
揺動することになる。従って、その振動子５を振動ジャ
イロに用いるときには、それの揺動運動が回転運動とし
て誤検出される不都合がある。
【０００７】そこでこの発明の目的は、振動子の振動の
減衰を有効に防止することができるとともに、誤検出の
おそれを十分に取除くことができる、振動子の支持構造
を提供することにある。
減衰を有効に防止することができるとともに、誤検出の
おそれを十分に取除くことができる、振動子の支持構造
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明による、振動子
の支持構造は、横断面形状が多角形をなす振動体の、相
互に平行とならない少なくとも二側面に、振動体の起振
機能を有するそれぞれの圧電素子を貼着してなる振動子
を、二箇所の支持点で支持するものであって、圧電素子
が貼着された二側面を含む二平面の交線を通り、それら
の二平面の内角を等分する分割平面上において、一方の
支持点を、振動子の一の節点と対応する位置もしくはそ
の近傍位置に設けるとともに、他方の支持点を、振動子
に対して前記一方の支持点とは反対の側で、その振動子
の他の節点と対応する位置もしくはその近傍位置で設け
たものである。
の支持構造は、横断面形状が多角形をなす振動体の、相
互に平行とならない少なくとも二側面に、振動体の起振
機能を有するそれぞれの圧電素子を貼着してなる振動子
を、二箇所の支持点で支持するものであって、圧電素子
が貼着された二側面を含む二平面の交線を通り、それら
の二平面の内角を等分する分割平面上において、一方の
支持点を、振動子の一の節点と対応する位置もしくはそ
の近傍位置に設けるとともに、他方の支持点を、振動子
に対して前記一方の支持点とは反対の側で、その振動子
の他の節点と対応する位置もしくはその近傍位置で設け
たものである。
【０００９】
【作用】本発明にかかるこの支持構造では、振動子への
支持用線条の連結点としての二個の支持点のそれぞれ
を、一方の支持点に対して他方の支持点が振動子の反対
側に位置するように配設し、それらの両支持点にて振動
子を強固に支持することにより、振動子を屈曲振動させ
ても、両支持点間の距離の変化を十分小ならしめて、振
動子の振動の支持用線条による減衰を極めて有効に防止
することができる。しかも、振動子への振り子状の揺動
運動の発生、ひいては、その揺動運動に起因する、振動
子の誤作動を効果的に防止することができる。
支持用線条の連結点としての二個の支持点のそれぞれ
を、一方の支持点に対して他方の支持点が振動子の反対
側に位置するように配設し、それらの両支持点にて振動
子を強固に支持することにより、振動子を屈曲振動させ
ても、両支持点間の距離の変化を十分小ならしめて、振
動子の振動の支持用線条による減衰を極めて有効に防止
することができる。しかも、振動子への振り子状の揺動
運動の発生、ひいては、その揺動運動に起因する、振動
子の誤作動を効果的に防止することができる。
【００１０】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明の一実施例を示す図であり、
ここでは、横断面形状が四角形をなす振動体１の相互に
平行とならない二側面に、その振動体１を振動させる機
能その他を有するそれぞれの圧電素子10, 11を貼着して
振動子５を構成する。
明する。図１は、この発明の一実施例を示す図であり、
ここでは、横断面形状が四角形をなす振動体１の相互に
平行とならない二側面に、その振動体１を振動させる機
能その他を有するそれぞれの圧電素子10, 11を貼着して
振動子５を構成する。
【００１１】このような振動子５を振動ジャイロに用い
る場合には、たとえば、それぞれの圧電素子10, 11に、
それぞれのインピーダンス素子を介して駆動用交流電圧
を印加するとともに、圧電素子10, 11とそれぞれのイン
ピーダンス素子との接続点の出力電圧を、駆動回路への
帰還用およびコリオリの力の検出用として利用すること
によって、回転方向および角速度を検出することができ
る（特開平３−162330号公報参照) 。
る場合には、たとえば、それぞれの圧電素子10, 11に、
それぞれのインピーダンス素子を介して駆動用交流電圧
を印加するとともに、圧電素子10, 11とそれぞれのイン
ピーダンス素子との接続点の出力電圧を、駆動回路への
帰還用およびコリオリの力の検出用として利用すること
によって、回転方向および角速度を検出することができ
る（特開平３−162330号公報参照) 。
【００１２】なおここで、振動子５は、たとえば図２に
端面図で示すように、振動体１の他の側面のそれぞれに
圧電素子20, 21をさらに貼着することによっても構成す
ることができ、この場合には、それらの圧電素子20, 21
を、前述したそれぞれの圧電素子10, 11と同様に機能さ
せてもよく、また、圧電素子10, 11を駆動用として、一
方、圧電素子20,21を帰還用としてそれぞれ別個に機能
させることもできる。
端面図で示すように、振動体１の他の側面のそれぞれに
圧電素子20, 21をさらに貼着することによっても構成す
ることができ、この場合には、それらの圧電素子20, 21
を、前述したそれぞれの圧電素子10, 11と同様に機能さ
せてもよく、また、圧電素子10, 11を駆動用として、一
方、圧電素子20,21を帰還用としてそれぞれ別個に機能
させることもできる。
【００１３】以下、図１に示すところに基づいて、振動
子５の支持構造を説明する。振動体１の圧電素子10を貼
着した側面を含む平面と、圧電素子11を貼着した側面を
含む平面との交線を通り、それらの両平面の内角を等分
する分割平面12を仮想し、この分割平面内で、振動子５
の一の節点と対応する位置もしくはその近傍位置の一
点、図では、振動体１の稜線1a上の一点を一方の支持点
13とする。これに対し、稜線1aとは対抗して位置する稜
線1b上にあって、振動子５の他の節点と対応する位置も
しくはその近傍位置の一点を他の支持点14とし、このよ
うにして決定したそれぞれの支持点13, 14に、それぞれ
の線条６，７の中間部を連結する。
子５の支持構造を説明する。振動体１の圧電素子10を貼
着した側面を含む平面と、圧電素子11を貼着した側面を
含む平面との交線を通り、それらの両平面の内角を等分
する分割平面12を仮想し、この分割平面内で、振動子５
の一の節点と対応する位置もしくはその近傍位置の一
点、図では、振動体１の稜線1a上の一点を一方の支持点
13とする。これに対し、稜線1aとは対抗して位置する稜
線1b上にあって、振動子５の他の節点と対応する位置も
しくはその近傍位置の一点を他の支持点14とし、このよ
うにして決定したそれぞれの支持点13, 14に、それぞれ
の線条６，７の中間部を連結する。
【００１４】なお、これらの線条６，７のそれぞれの端
部は、図示しない支持手段に連結される。
部は、図示しない支持手段に連結される。
【００１５】振動子５のこのような支持状態の下で、圧
電素子10, 11のそれぞれに駆動用交流電圧を印加する
と、その振動子５は分割平面12の面内で屈曲振動を行
う。図３は、このような屈曲振動状態を示す側面図であ
り、これによれば、振動子５の振動状態下でのそれぞれ
の支持点13, 14間の距離ｌ0a，ｌ0bは、静止状態の振動
子５の、それらの支持点13, 14の間の距離ｌ0 に極めて
近似した値となり、屈曲振動に伴う支持点間距離の変化
が十分に防止されることが明らかである。
電素子10, 11のそれぞれに駆動用交流電圧を印加する
と、その振動子５は分割平面12の面内で屈曲振動を行
う。図３は、このような屈曲振動状態を示す側面図であ
り、これによれば、振動子５の振動状態下でのそれぞれ
の支持点13, 14間の距離ｌ0a，ｌ0bは、静止状態の振動
子５の、それらの支持点13, 14の間の距離ｌ0 に極めて
近似した値となり、屈曲振動に伴う支持点間距離の変化
が十分に防止されることが明らかである。
【００１６】従って、振動子５の屈曲振動に起因する、
支持用線条６，７の撓み変形量は効果的に低減されるこ
とになり、それらの撓み変形に起因する、振動子５の振
動減衰が有利に防止されることになる。
支持用線条６，７の撓み変形量は効果的に低減されるこ
とになり、それらの撓み変形に起因する、振動子５の振
動減衰が有利に防止されることになる。
【００１７】ところで、この支持構造では、振動子５
を、それの対応するそれぞれの側にて支持することか
ら、外力の作用によるその振動子５の振り子運動もまた
有効に阻止されることになり、振動子５の誤差動のおそ
れが十分に除去されることになる。
を、それの対応するそれぞれの側にて支持することか
ら、外力の作用によるその振動子５の振り子運動もまた
有効に阻止されることになり、振動子５の誤差動のおそ
れが十分に除去されることになる。
【００１８】図４は他の実施例を示す図であり、これ
は、振動体１の横断面形状を三角形としたものである。
は、振動体１の横断面形状を三角形としたものである。
【００１９】ここでは、振動体１の二側面に、その振動
体１を振動させるための機能を有するそれぞれの圧電素
子10, 11を貼着して振動子５を構成したところにおい
て、稜線上の一点を一方の支持点13とし、その稜線と対
抗する側面上に他方の支持点14を設ける。
体１を振動させるための機能を有するそれぞれの圧電素
子10, 11を貼着して振動子５を構成したところにおい
て、稜線上の一点を一方の支持点13とし、その稜線と対
抗する側面上に他方の支持点14を設ける。
【００２０】この場合、一方の支持点13は、前述の例と
同様に、振動子５の一の節点と対応する位置もしくはそ
の近傍位置の一点とし、他方の支持点14は、圧電素子1
0, 11を貼着していない側面の、節点対応位置もしくは
その近傍位置から突設されて、平面12内にのびる延長部
材15上の一点とする。
同様に、振動子５の一の節点と対応する位置もしくはそ
の近傍位置の一点とし、他方の支持点14は、圧電素子1
0, 11を貼着していない側面の、節点対応位置もしくは
その近傍位置から突設されて、平面12内にのびる延長部
材15上の一点とする。
【００２１】この例においても、それぞれの支持点13,
14に、線条６，７をそれぞれ連結し、そして、それら線
条６，７のそれぞれの端部を図示しない支持手段に連結
することにより、前述した実施例と同様、振動子５の屈
曲振動の減衰を防止し、また、振動子それ自身の振り子
運動を有効に防止することができる。
14に、線条６，７をそれぞれ連結し、そして、それら線
条６，７のそれぞれの端部を図示しない支持手段に連結
することにより、前述した実施例と同様、振動子５の屈
曲振動の減衰を防止し、また、振動子それ自身の振り子
運動を有効に防止することができる。
【００２２】図５は、振動体１の横断面形状を八角形と
した、さらに他の実施例である。この例においてもま
た、振動体１の、相互に平行とならない二側面に、それ
ぞれの圧電素子10, 11を貼着して振動子５を構成し、そ
して、それぞれの圧電素子10, 11を貼着した側面を含む
それぞれの平面の交線を通るとともに、それらの平面の
内角を等分する分割平面12内で、振動子５の一の節点と
対応する位置もしくはその近傍位置の一点、図では、そ
れぞれの圧電素子10, 11を貼着した側面に挟まれる狭幅
面上の一点を一方の支持点13とし、また、その狭幅面と
対抗して位置する狭幅面の、振動子５の他の節点と対応
する位置もしくはその近傍位置の一点を他方の支持点14
として、これらのそれぞれの支持点13, 14に線条６，７
を連結する。
した、さらに他の実施例である。この例においてもま
た、振動体１の、相互に平行とならない二側面に、それ
ぞれの圧電素子10, 11を貼着して振動子５を構成し、そ
して、それぞれの圧電素子10, 11を貼着した側面を含む
それぞれの平面の交線を通るとともに、それらの平面の
内角を等分する分割平面12内で、振動子５の一の節点と
対応する位置もしくはその近傍位置の一点、図では、そ
れぞれの圧電素子10, 11を貼着した側面に挟まれる狭幅
面上の一点を一方の支持点13とし、また、その狭幅面と
対抗して位置する狭幅面の、振動子５の他の節点と対応
する位置もしくはその近傍位置の一点を他方の支持点14
として、これらのそれぞれの支持点13, 14に線条６，７
を連結する。
【００２３】この実施例によってもまた、前記各実施例
と同様の作用効果をもたらし得ることはもちろんであ
る。
と同様の作用効果をもたらし得ることはもちろんであ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、この発明によれば、振動子の屈曲振動に伴う支持点
間の距離の変化を十分小ならしめることにより、支持用
の線条に生じる撓み変形、ひいては、振動子の振動減衰
を有効に防止することができる。
に、この発明によれば、振動子の屈曲振動に伴う支持点
間の距離の変化を十分小ならしめることにより、支持用
の線条に生じる撓み変形、ひいては、振動子の振動減衰
を有効に防止することができる。
【００２５】また、振動子を、その軸線を隔てて位置す
るそれぞれの支持点で支持することにより、その振動子
に外力が作用しても、振動子への振り子運動の発生を有
利に拘束することができるので、その振動子を振動ジャ
イロに用いた場合に、回転状態の誤検出のおそれをほぼ
完全に取除くことができる。
るそれぞれの支持点で支持することにより、その振動子
に外力が作用しても、振動子への振り子運動の発生を有
利に拘束することができるので、その振動子を振動ジャ
イロに用いた場合に、回転状態の誤検出のおそれをほぼ
完全に取除くことができる。
【図１】この発明の一実施例を示す図である。
【図２】振動子の他の例を示す端面図である。
【図３】屈曲振動状態を示す側面図である。
【図４】他の実施例を示す図である。
【図５】さらに他の実施例を示す図である。
【図６】従来例を示す図である。
【図７】支持点間距離の変化の様子を示す図である。
【図８】振動子の振り子振動を示す端面図である。
１ 振動体 1a, 1b 稜線 ５ 振動子 ６，７ 線条 10, 11, 20, 21 圧電素子 12 分割平面 13, 14 支持点
Claims (1)
- 【請求項１】 横断面形状が多角形をなす振動体の、相
互に平行とならない少なくとも二側面に圧電素子を貼着
してなる振動子の支持構造であって、 圧電素子が貼着された二側面を含む二平面の交線を通
り、それらの二平面の内角を等分する分割平面上の二つ
の支持点で振動子を支持するものとし、一方の支持点
を、振動子の一の接点と対応する位置もしくはその近傍
位置に設けるとともに、他方の支持点を、振動子に対し
て前記一方の支持点とは反対側で、その振動子の他の節
点と対応する位置もしくはその近傍位置に設けてなる、
振動子の支持構造。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3240330A JPH0552572A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 振動子の支持構造 |
| US07/935,630 US5254898A (en) | 1991-08-28 | 1992-08-25 | Vibrator |
| DE69206522T DE69206522T2 (de) | 1991-08-28 | 1992-08-27 | Vibrator. |
| EP92114655A EP0529637B1 (en) | 1991-08-28 | 1992-08-27 | Vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3240330A JPH0552572A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 振動子の支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552572A true JPH0552572A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=17057876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3240330A Pending JPH0552572A (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | 振動子の支持構造 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5254898A (ja) |
| EP (1) | EP0529637B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0552572A (ja) |
| DE (1) | DE69206522T2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5481184A (en) * | 1991-12-31 | 1996-01-02 | Sarcos Group | Movement actuator/sensor systems |
| JPH06141564A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Nikon Corp | 波動循環型アクチュエータ |
| DE69423667T2 (de) * | 1993-03-01 | 2000-11-23 | Murata Mfg. Co., Ltd. | Piezoelektrischer Vibrator und diesen verwendenden Beschleunigungssensor |
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