JPH09133531A - 振動ジャイロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型で、且つ機械的強度が強い振動ジャイロを
提供する。 【解決手段】支持部材３１を、平板によって形成し、そ
の一方主面上に突起部３１ａ，３１ｂを設け、突起部３
１ａ，３１ｂによって、振動体２３の側面における２つ
のノード部分近傍を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動ジャイロに関
し、さらに詳しく述べると、回転角速度を検知すること
により移動体の位置を検出し、適切な誘導を行うナビゲ
ーションシステム、または外的振動を検知し、適切な制
振を行う手振れ防止装置などの除振システムなどに応用
できる振動ジャイロに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、本発明の背景となる従来の振
動ジャイロの一例を示す要部正面図である。この振動ジ
ャイロ１は例えば四角柱状の振動体３を含み、振動体３
は略短冊状の第１の圧電体基板５ａ及び第２の圧電体基
板５ｂを積層してなる。これら第１の圧電体基板５ａ及
び第２の圧電体基板５ｂは、互いに逆の厚み方向に分極
される。そして、振動体３の一方主面には、その幅方向
に一定の間隔をおいて２つの分割電極７ａ，７ｂが形成
され、振動体３の他方主面には，共通電極９が形成され
る。また、第１の圧電体基板５ａ及び第２の圧電体基板
５ｂ間には、ダミー電極１０が形成される。さらに、振
動体３の他方主面におけるノード部分近傍には、細い線
状の金属材からなる支持部材１１が、振動体３の幅方向
と平行になるように半田付けされる。そして、支持部材
１１の両端が、支持台１３に固定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の振動ジャイロ１では、支持部材１１の両端を固定
するために、支持台１３を、振動体３の幅方向の両側に
設けねばならない。そのため、振動ジャイロ１本体の形
状が、振動体３の幅方向に大きくなるという問題があ
る。

【０００４】また、従来の振動ジャイロ１では、振動体
３から漏れる振動を吸収するように、支持部材１１に弾
性を持たせるために、支持部材１１を細い線材によって
形成している。しかし、そのために、支持部材１１が外
部からの振動や衝撃によって変形しやすいという問題も
あった。

【０００５】それゆえ、本発明の目的は、上述の問題点
を解決することであり、小型で、且つ機械的強度が強い
振動ジャイロを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の振動ジャイロは、柱状の振動体と、振動
体を支持するための支持部材とを含む振動ジャイロにお
いて、支持部材は、平板によって形成され、且つ一方主
面上に突起部を有し、突起部によって、振動体の１つの
側面におけるノード部分近傍を支持することを特徴とす
る。

【０００７】すなわち、本発明の振動ジャイロは、支持
部材の一方主面上に設けた突起部で、振動体を支持する
ため、従来の支持部材のように、その両端を固定する支
持台を、振動体の幅方向の両側に設けずともよく、振動
ジャイロの形状を振動体の幅方向に小さくすることがで
きる。また、支持部材を平板によって形成したことによ
り、従来の線材によって形成した支持部材に比べて、機
械的強度を強くすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による振動ジャイロ
の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明
による振動ジャイロの第１の実施の形態を示す要部正面
図であり、図２はその要部側面図である。この振動ジャ
イロ２１は例えば四角柱状の振動体２３を含み、振動体
２３は略短冊状の第１の圧電体基板２５ａ及び第２の圧
電体基板２５ｂを積層してなる。これら第１の圧電体基
板２５ａ及び第２の圧電体基板２５ｂは、互いに逆の厚
み方向に分極される。そして、振動体２３の一方主面に
は、その幅方向に間隔をおいて２つの分割電極２７ａ，
２７ｂが形成され、振動体２３の他方主面には，共通電
極２９が形成され、第１の圧電体基板５ａ及び第２の圧
電体基板５ｂ間には、ダミー電極３０が形成される。な
お、このダミー電極３０は形成されなくともよい。

【０００９】また、振動体２３の他方主面には、短冊状
の平板からなり、振動体２３よりも幅が狭く形成された
支持部材３１が取り付けられる。この支持部材３１の一
方主面には、振動体２３の２つのノード部分に対応する
ように、振動体２３の長手方向に一定の間隔をおいて、
２つの突起部３１ａ，３１ｂが設けられる。ここでは、
突起部３１ａ，３１ｂが、それぞれプレス成型等の手段
により、支持部材３１の幅方向の一端から他端にかけて
突起するように形成されている。そして、図３に示すよ
うに、突起部３１ａの稜部が、振動体２３の他方主面に
おける一方のノード部分近傍に、硬化した後も弾性を持
つ接着剤３３を介して接合されている。同様に、突起部
３１ｂの稜部が、振動体２３の他方主面における他方の
ノード部分近傍に、接着剤３３を介して接合されてい
る。

【００１０】さらに、振動体３の２つの分割電極２７
ａ，２７ｂには、発振回路（図示せず）の一方の出力端
がそれぞれ接続される。そして、振動体２３の共通電極
２９には、支持部材３１を介して発振回路の他方の出力
端が接続される。また、２つの分割電極２７ａ，２７ｂ
は、差動増幅回路（図示せず）の２つの入力端にそれぞ
れ接続される。

【００１１】このような振動ジャイロ２１では、第１の
圧電体基板２５ａ及び第２の圧電体基板２５ｂが互いに
逆の厚み方向に分極されているので、２つの分極電極２
７ａ，２７ｂ及び共通電極２９間に、発振回路から出力
される例えば正弦波信号等の駆動信号を印加すれば、第
１の圧電体基板２５ａ及び第２の圧電体基板２５ｂが互
いに逆に振動する。この場合、第１の圧電体基板２５ａ
がその長手方向に伸びているときには、第２の圧電体基
板２５ｂがその長手方向に縮む。逆に、第１の圧電体基
板２５ａがその長手方向に縮んでいるときには、第２の
圧電体基板２５ｂがその長手方向に伸びる。そのため、
振動体２３は、その主面に直交する方向に屈曲振動す
る。

【００１２】その状態で、振動ジャイロ２１が振動体２
３の中心軸を中心に回転すると、その回転角速度に応じ
たコリオリ力が、第１の圧電体基板２５ａ及び第２の圧
電体基板２５ｂの主面に平行に、且つ振動体２３の中心
軸に直交する方向に働く。そのため、振動体２３の屈曲
振動の方向が変わり、２つの分極電極２７ａ，２７ｂ間
には、その回転角速度に応じた信号が発生する。そし
て、２つの分極電極２７ａ，２７ｂ間に発生する信号
は、差動増幅回路によって検出される。したがって、こ
の振動ジャイロ２１では、差動増幅回路の出力信号によ
って、回転角速度を検知することができる。

【００１３】また、このような振動ジャイロ２１では、
振動体２３を支持部材３１の突起部３１ａ，３１ｂで支
持しているため、従来の線状の支持部材のように、その
両端を固定する支持台を、振動体の幅方向の両側に設け
ずともよく、振動ジャイロ２１本体の形状を、振動体２
３の幅方向に小さくすることができる。また、支持部材
３１が、平板によって形成されているため、従来の線材
によって形成した支持部材に比べ、機械的強度を強くす
ることができ、突起部３１ａ，３１ｂと振動体２３との
間に弾性を持つ接着剤３３を介在させることにより、振
動体２３から漏れる振動を吸収できる。

【００１４】次に、本発明による振動ジャイロの第２の
実施の形態を図面を用いて説明する。なお、上述した第
１の実施の形態と同一またはそれに相当する部分につい
ては、同一番号を付してその説明を省略する。図４は、
本発明による振動ジャイロの第２の実施の形態を示す要
部正面図であり、図５はその要部側面図である。この振
動ジャイロ４１は振動体２３を含み、振動体２３の他方
主面には、短冊状の平板からなり、振動体２３よりも幅
が狭く形成された支持部材５１が取り付けられる。この
支持部材５１の一方主面には、振動体２３の２つのノー
ド部分に対応するように、支持部材５１の長手方向に一
定の間隔をおいて、２つの突起部５１ａ，５１ｂが設け
られる。ここでは、突起部５１ａ，５１ｂが、それぞれ
プレス成型等の手段により、支持部材５１の幅方向の中
央に突出するように形成されている。そして、図６に示
すように、突起部５１ａの頭部が、振動体２３の他方主
面における一方のノード部分近傍に、硬化した後も弾性
を持つ接着剤５３を介して接合されている。同様に、突
起部５１ｂの頭部が、振動体２３の他方主面における他
方のノード部分近傍に、接着剤５３を介して接合されて
いる。

【００１５】このような振動ジャイロ４１でも、振動体
２３を支持部材５１の突起部５１ａ，５１ｂで支持して
いるため、従来の線状の支持部材のように、その両端を
固定する支持台を、振動体の幅方向の両側に設けずとも
よく、振動ジャイロ４１本体の形状を、振動体２３の幅
方向に小さくすることができる。また、支持部材４１
が、平板によって形成されているため、従来の線材によ
って形成した支持部材に比べ、機械的強度を強くするこ
とができ、突起部５１ａ，５１ｂと振動体２３との間に
弾性を持つ接着剤５３を介在させることにより、振動体
２３から漏れる振動を吸収できる。

【００１６】次に、本発明による振動ジャイロの第３の
実施の形態を図面を用いて説明する。なお、上述した第
１、第２の実施の形態と同一またはそれに相当する部分
については、同一番号を付してその説明を省略する。図
７は、本発明による振動ジャイロの第３の実施の形態を
示す要部正面図であり、図８はその要部側面図である。
この振動ジャイロ６１は振動体２３を含み、振動体２３
の他方主面には、枠状の平板からなり、振動体２３より
も幅が狭く形成された支持部材７１が取り付けられる。
図９に示すように、この支持部材７１の一方主面におけ
る幅方向の一方縁部付近には、振動体２３の２つのノー
ド部分に対応するように、支持部材７１の長手方向に一
定の間隔をおいて、２つの突起部７１ａ，７１ｂが設け
られる。同様に、支持部材７１の一方主面における幅方
向の他方縁部付近には、振動体２３の２つのノード部分
に対応するように一定の間隔をおいて、２つの突起部７
１ｃ，７１ｄが設けられる。ここでは、図１０に示すよ
うに、突起部７１ａの頭部が、振動体２３の他方主面に
おける一方のノード部分近傍に、硬化した後も弾性を持
つ接着剤７３を介して接合されている。同様に、突起部
７１ｃの頭部が、振動体２３の他方主面における一方の
ノード部分近傍に、接着剤７３を介して接合されてい
る。さらに同様に、突起部７１ｂ，７１ｄの頭部が、振
動体２３の他方主面における他方のノード部分近傍に、
接着剤７３を介して接合されている。

【００１７】このような振動ジャイロ６１でも、振動体
２３を支持部材７１の突起部７１ａ乃至７１ｄで支持し
ているため、従来の線状の支持部材のように、その両端
を固定する支持台を、振動体の幅方向の両側に設けずと
もよく、振動ジャイロ６１本体の形状を、振動体２３の
幅方向に小さくすることができる。また、支持部材７１
が、平板によって形成されているため、従来の線材によ
って形成した支持部材に比べ、機械的強度を強くするこ
とができ、突起部７１ａ乃至７１ｄと振動体２３との間
に弾性を持つ接着剤７３を介在させることにより、振動
体２３から漏れる振動を吸収できる。

【００１８】なお、上述した第１乃至３の実施の形態で
は、２枚の圧電体基板を積層してなる振動体２３を用い
て説明したが、本発明の振動ジャイロの振動体はこれに
限定されず、支持部材を取り付ける平面状の側面を少な
くとも１つ有する柱状の振動体であれば、形状はどのよ
うなものであってもよい。

【００１９】また、上述した第１乃至第３の実施の形態
では、接着剤によって振動体と支持部材とを接合した
が、半田付け等の手段で接合してもよく、図１１で示す
ように、突起部の頭部に孔８１を開け、支持部材の他方
主面側から、接着剤８３または半田８３を流し込んで接
合してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における振動ジャイ
ロを示す要部正面図である。

【図２】図２の振動ジャイロを示す要部側面図である。

【図３】図１の振動ジャイロにおける振動体と支持部材
との接合部を示す拡大断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態における振動ジャイ
ロを示す要部正面図である。

【図５】図４の振動ジャイロを示す要部側面図である。

【図６】図４の振動ジャイロにおける振動体と支持部材
との接合部を示す拡大断面図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態における振動ジャイ
ロを示す要部正面図である。

【図８】図７の振動ジャイロを示す要部側面図である。

【図９】図７の振動ジャイロの支持部材を示す平面図で
ある。

【図１０】図７の振動ジャイロにおける振動体と支持部
材との接合部を示す拡大断面図である。

【図１１】本発明の第１乃至３の実施の形態の変形例を
示す拡大断面図である。

【図１２】従来の振動ジャイロを示す要部正面図であ
る。

【符号の説明】

２１ 振動ジャイロ ２３ 振動体 ３１ 支持部材 ３１ａ 突起部 ３１ｂ 突起部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】柱状の振動体と、該振動体を支持するため
   の支持部材とを含む振動ジャイロにおいて、 前記支持部材は、平板によって形成され、且つ一方主面
   上に突起部を有し、該突起部によって、前記振動体の１
   つの側面におけるノード部分近傍を支持することを特徴
   とする振動ジャイロ。