JPH0584813U - 振動ジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つの振動ジャイロで、複数の軸周りの角速
度を検出することができるようにする。 【構成】 互いに直交して配置されたアーム１ａ，ｂを
備えた振動子１と、アーム１ａに貼り付けられた駆動用
圧電素子２と、アーム１ａ，ｂに貼り付けられた検出用
圧電素子３ａ，ｂと、アーム１ｂに貼り付けられたフィ
−ドバック用圧電素子４と、振動子１を支持する支持棒
５とから構成され、Ｙ軸周りの角速度が加えられるとア
ーム１ａがコリオリ力によってＺ軸方向に振動し、Ｘ軸
周りの角速度が加えられるとアーム１ｂがＺ軸方向へ振
動し、検出用圧電素子３ａ，ｂがこれを検出する。 【効果】 １つの振動子でＸ，Ｙ軸周りの角速度を検出
することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、振動ジャイロに関し、特に２軸方向の角速度を検出可能な振動ジャ イロに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の振動ジャイロは、図４に示すように２本の平行するア−ム３１ａ，３１ ｂを備えた音叉型の振動子３１と、ア−ム３１ａ，ｂのＸ軸方向に垂直な面に貼 り付けられ駆動信号により振動してア−ム３１ａ，ｂをＸ軸方向に振動させる駆 動用圧電素子３２、３４と、ア−ム３１ａ，ｂのＹ軸に垂直な面に貼り付けられ 角速度を検出する検出用圧電素子３３と、振動子３１を支持する支持棒３５とか ら構成されている。

【０００３】 このような振動ジャイロに、Ｚ軸周りの回転角速度が加わると、Ｙ軸方向にコ リオリ力が発生し、振動子３１をＹ軸方向に振動させ、検出用圧電素子３３がこ の振動を検出することで、角速度を電気信号として検出する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の振動ジャイロは、１つの軸周りの回転につい てしか角速度を検出できないので、複数の軸方向周りの回転角速度を検出したい 場合、検出したい軸方向に対してそれぞれ１つの振動ジャイロが必要になる。こ のために、装置が複雑となり、大型化し、高価になるという欠点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の課題を解決するために、複数の角速度を検出する振動片を備 え、この複数の振動片は互いに所望の角度差をもって一体的に形成した振動ジャ イロである。また、角速度を検出する２つの振動片を備え、両振動片を互いに直 交させて配置した振動ジャイロである。さらに、これらの振動片の少なくとも１ 以上の稜線部分を削りとるようにしてもよい。

【０００６】

【作用】

本考案によれば、複数の振動片を互いに角度差を持たせて配置したので、それ ぞれの振動片の中心軸周りの角速度を検出することができる。

【０００７】

【実施例】

図１、２、３に本考案による振動ジャイロの実施例を示す。

【０００８】 図１に本考案による第１の実施例を示す。１は互いに直交する２本のア−ム１ ａ，ｂを持つＬ字型振動子であり、振動時の不動点付近で支持棒５により支持さ れている。２はア−ム１ａのＹ軸に平行でＸ軸に垂直な面に貼り付けられた駆動 用圧電素子である。３ａ，ｂはア−ム１ａ，ｂのＸ軸、Ｙ軸に平行でＺ軸に垂直 な面に貼り付けられたコリオリ力の検出用圧電素子である。４は振動子１を自励 振動させるためのフィ−ドバック用圧電素子である。

【０００９】 このような構成の振動ジャイロ１の駆動用圧電素子２に駆動信号を印加すると 、ア−ム１ａはＸ軸（図中矢印Ａ，Ｃ）方向に、ア−ム１ｂはＹ軸（図中矢印Ｇ ，Ｈ）方向に駆動振動する。この時に、振動子１にＹ軸周りの角速度が加わると 、Ｘ軸方向に振動しているア−ム１ａにＺ軸方向のコリオリ力が発生し、このア −ム１ａがＺ軸（図中矢印Ｂ，Ｄ）方向に振動する。すると、検出用圧電素子３ ａがこの振動を角速度として検出する。

【００１０】 一方、この振動子１にＸ軸周りの角速度が加わると、Ｙ軸方向に振動している アーム１ｂにＺ軸（図中矢印Ｅ，Ｆ）方向にコリオリ力が発生し、このアーム１ ｂがＺ軸（図中矢印Ｅ，Ｆ）方向に振動する。この振動を検出用圧電素子３ｂが 角速度として検出する。

【００１１】 すなわち、この実施例では振動子１にＸ軸、Ｙ軸周りの角速度が加えられると 、アーム１ａ，ｂが矢印Ａ，Ｇ方向に駆動振動している場合は矢印Ｂ，Ｅ方向に 、矢印Ｃ，Ｈ方向に駆動振動している場合は矢印Ｄ，Ｅ方向に、コリオリ力が発 生する。

【００１２】 図２に本考案による第２の実施例を示す。

【００１３】 １１は、アーム１１ａ，ｂの長手方向にある４つの稜線のうち２つの稜線を切 り落として面取り部８を設けた形状のＬ字型振動子である。図３に振動子１１の ａ−ｂ断面図を示す。振動子１１は、アーム１１ａの互いに直交する面にそれぞ れに貼り付けられた駆動、検出兼用圧電素子６ａ，ｂにより駆動される。アーム １１ａ，ｂは面取り部８を有するので、それぞれ矢印Ａ，Ｃ方向、矢印Ｇ，Ｈ方 向に駆動振動する。これは、面取り部８を設けることによって、アーム１１ａ， ｂの矢印Ａ，Ｃ方向、矢印Ｇ，Ｈ方向の剛性が変化するためである。

【００１４】 また、アーム１１ｂの互いに直交する面には、振動子１１の自励振動用に駆動 振動を検出するためと、コリオリ力による検出振動を検出するためのフィ−ドバ ック、検出兼用圧電素子７ａ，ｂが貼り付けられている。

【００１５】 このような振動子１１に、Ｙ軸周りの角速度が加えられると、アーム１１ａの 矢印Ｂ，Ｄ方向にコリオリ力が発生し、同方向に振動する。この振動を駆動、検 出兼用圧電素子６ａ，ｂが検出し、角速度を検出する。

【００１６】 また、Ｘ軸周りの角速度が加えられると、アーム１１ｂの矢印Ｅ，Ｆ方向にコ リオリ力が発生し、同方向にアーム１１ｂが振動する。この振動をフィ−ドバッ ク、検出兼用圧電素子７ａ，ｂが検出し、角速度を検出する。

【００１７】 尚、上記実施例では２つのアームを互いに直交させて配置したが、アームが交 差する角度は９０°に限らず、検出したい角速度にあわせて何度に設定してもよ い。また、上記第２の実施例では、アームの４つの稜線のうち隣り合う２つの稜 線に面取り部を設けたが、これに限らず１つ以上であれば、必要に応じてどの稜 線に設けてもよい。

【００１８】

【考案の効果】

このように本考案によれば、振動子を互いに直交する２本のアームを備えたＬ 字型形状としたので、各アームの中心軸周りの角速度を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による第１の実施例の振動ジャイロの斜
視図である。

【図２】本考案による第２の実施例の振動ジャイロの斜
視図である。

【図３】本考案による第２の実施例の振動ジャイロのａ
−ｂ断面図である。

【図４】従来の振動ジャイロの斜視図である。

【符号の説明】

１、１１ 振動子 ２ 駆動用圧電素子 ３ 検出用圧電素子 ４ フィ−ドバック用圧電素子 ５ 支持棒 ６ 駆動検出兼用圧電素子 ７ フィ−ドバック検出兼用圧電素子 ８ 面取り部

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の角速度を検出する振動片を備え、
   この複数の振動片は互いに所望の角度差をもって一体的
   に形成されたことを特徴とする振動ジャイロ。
2. 【請求項２】 角速度を検出する２つの振動片を備え、
   両振動片を互いに直交させて配置したことを特徴とする
   振動ジャイロ。
3. 【請求項３】 前記複数の振動片のうち一方の振動片の
   一面に駆動用圧電素子を設け、他方の振動片の一面にフ
   ィ−ドバック用圧電素子を設け、前記両振動片の前記一
   面と直交する面に検出用圧電素子を設けたことを特徴と
   する請求項１、２記載の振動ジャイロ。
4. 【請求項４】 前記複数の振動片の少なくとも１以上の
   稜線部分を削りとったことを特徴とする請求項１、２記
   載の振動ジャイロ。