JPH09189553A - 角速度センサ - Google Patents
角速度センサInfo
- Publication number
- JPH09189553A JPH09189553A JP8000575A JP57596A JPH09189553A JP H09189553 A JPH09189553 A JP H09189553A JP 8000575 A JP8000575 A JP 8000575A JP 57596 A JP57596 A JP 57596A JP H09189553 A JPH09189553 A JP H09189553A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- angular velocity
- layer
- velocity sensor
- vibrating body
- 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
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電振動型角速度センサの大きな問題点であ
るオフセット温度特性向上のための主要な課題は、第１
に振動体と圧電体との間の接着層をなくすことであり、
第２に振動体として温度特性の良好な材料を使用するこ
とである。 【解決手段】 振動体の表面に金属または金属酸化物よ
りなる結合層６を設け、この結合層６上に圧電体層７を
設け、この圧電体層７上に表面電極層８を設けた駆動部
４および検出部５を構成することにより、振動体として
温度特性の良好な非圧電体の選定を可能にし、その表面
上での接着によらない圧電体の形成を実現したものであ
る。
るオフセット温度特性向上のための主要な課題は、第１
に振動体と圧電体との間の接着層をなくすことであり、
第２に振動体として温度特性の良好な材料を使用するこ
とである。 【解決手段】 振動体の表面に金属または金属酸化物よ
りなる結合層６を設け、この結合層６上に圧電体層７を
設け、この圧電体層７上に表面電極層８を設けた駆動部
４および検出部５を構成することにより、振動体として
温度特性の良好な非圧電体の選定を可能にし、その表面
上での接着によらない圧電体の形成を実現したものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカーナビゲーション
や車姿勢制御用などに用いられる角速度センサに関する
ものである。
や車姿勢制御用などに用いられる角速度センサに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】この種、角速度センサとして、振動型の
ものは支持固定部をもつ振動体に圧電体薄板を接着した
り、振動体そのものを水晶などの圧電性の材料によって
構成することが従来より行われてきた。
ものは支持固定部をもつ振動体に圧電体薄板を接着した
り、振動体そのものを水晶などの圧電性の材料によって
構成することが従来より行われてきた。
【０００３】図８、図９に従来の振動型の角速度センサ
を示す。図８、図９において、１は金属音叉よりなる振
動体、２，３は音叉の左右の振動腕、４，５は振動体１
に接着された圧電体による駆動部と検出部であり、圧電
体表面は電極用の金属膜が形成されている。
を示す。図８、図９において、１は金属音叉よりなる振
動体、２，３は音叉の左右の振動腕、４，５は振動体１
に接着された圧電体による駆動部と検出部であり、圧電
体表面は電極用の金属膜が形成されている。
【０００４】ここで、角速度センサとしての動作につい
て簡単に説明すると、駆動部４の発生する圧電駆動力の
作用を通して音叉の振動腕２，３は常時、音叉振動つま
り音叉の巾方向の振動をしている。その状態で音叉の長
手方向の角速度が入力すると、音叉の振動速度を持つ部
分に音叉の厚み方向のコリオリの力が発生し、各振動腕
２，３は音叉の厚み方向に左右逆極性の振動を誘起す
る。この振動を検出部５の圧電作用を通して電荷として
検出する。
て簡単に説明すると、駆動部４の発生する圧電駆動力の
作用を通して音叉の振動腕２，３は常時、音叉振動つま
り音叉の巾方向の振動をしている。その状態で音叉の長
手方向の角速度が入力すると、音叉の振動速度を持つ部
分に音叉の厚み方向のコリオリの力が発生し、各振動腕
２，３は音叉の厚み方向に左右逆極性の振動を誘起す
る。この振動を検出部５の圧電作用を通して電荷として
検出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】角速度センサに対する
オフセット温度特性の仕様は年々高性能化が要求されて
きている。オフセット温度特性の主要因としては振動体
材料や圧電体の材料定数の温度特性や、振動体と圧電体
間の接着層の温度特性が掲げられており、従来例に代表
される振動型の角速度センサの大きな問題点とされてき
た。
オフセット温度特性の仕様は年々高性能化が要求されて
きている。オフセット温度特性の主要因としては振動体
材料や圧電体の材料定数の温度特性や、振動体と圧電体
間の接着層の温度特性が掲げられており、従来例に代表
される振動型の角速度センサの大きな問題点とされてき
た。
【０００６】この問題を解決するために必要な条件は、
第１に接着層をなくすことであり、第２に振動体として
温度特性の良好な材料を使用することである。
第１に接着層をなくすことであり、第２に振動体として
温度特性の良好な材料を使用することである。
【０００７】接着層をなくす手段としては、振動体その
ものに圧電体を使用すれば良いが、この種圧電体として
材料温度特性の優れた水晶を採用した場合、この問題は
かなり改善されるが、水晶の圧電変換係数は通常のセラ
ミック系圧電材料の１／５０以下と著しく小さく、駆動
回路からの駆動振動への駆動変換、検出振動からの検出
回路への検出変換を経た角速度センサの感度としては１
／２５００以下になってしまうという大きな欠点があっ
た。また、振動体材料として圧電変換係数の大きなセラ
ミック圧電体を採用した場合は圧電体材料の弾性スチフ
ネスや圧電定数、誘電率の温度特性がオフセットの温度
特性を悪化させるという問題があった。
ものに圧電体を使用すれば良いが、この種圧電体として
材料温度特性の優れた水晶を採用した場合、この問題は
かなり改善されるが、水晶の圧電変換係数は通常のセラ
ミック系圧電材料の１／５０以下と著しく小さく、駆動
回路からの駆動振動への駆動変換、検出振動からの検出
回路への検出変換を経た角速度センサの感度としては１
／２５００以下になってしまうという大きな欠点があっ
た。また、振動体材料として圧電変換係数の大きなセラ
ミック圧電体を採用した場合は圧電体材料の弾性スチフ
ネスや圧電定数、誘電率の温度特性がオフセットの温度
特性を悪化させるという問題があった。
【０００８】また、振動体として温度特性の良好な非圧
電体を使用した場合は駆動検出手段として圧電体薄板を
強固に接続する必要があり、接着層を介さざるを得なか
った。
電体を使用した場合は駆動検出手段として圧電体薄板を
強固に接続する必要があり、接着層を介さざるを得なか
った。
【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、小型、安価で良好なオフセット温度特性を持つ高感
度な角速度センサを提供することを目的とする。
で、小型、安価で良好なオフセット温度特性を持つ高感
度な角速度センサを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の角速度センサ
は、支持固定部をもつ振動体の表面に形成した金属また
は金属酸化物よりなる結合層、この結合層の表面に形成
した圧電体層、この圧電体層の表面に形成した表面電極
層とを含み構成した駆動部および検出部を備えるもので
あり、振動体として温度特性の良好な非圧電体の材料選
定を可能にし、その振動体表面上での接着によらない圧
電体よりなる駆動部および検出部の形成を実現すること
ができるものである。
は、支持固定部をもつ振動体の表面に形成した金属また
は金属酸化物よりなる結合層、この結合層の表面に形成
した圧電体層、この圧電体層の表面に形成した表面電極
層とを含み構成した駆動部および検出部を備えるもので
あり、振動体として温度特性の良好な非圧電体の材料選
定を可能にし、その振動体表面上での接着によらない圧
電体よりなる駆動部および検出部の形成を実現すること
ができるものである。
【００１１】接着によらずに振動体表面に圧電体を形成
する方法の一つとして、所望の圧電体の主成分である金
属またはその金属を含む金属酸化物をメッキ法またはイ
オンプレーティング法、その他の方法で振動体の表面に
結合層として最初に形成し、その表面に後述する水熱法
により所望の圧電体を圧電層として形成し、最後に圧電
体の表面に蒸着、印刷等の方法で表面電極層を形成す
る。振動体およびその表面に形成する結合層が非導電性
の材料であれば、結合層の形成の前に振動体表面に下部
電極層として導電性の膜を形成すれば良い。この場合次
に形成する結合層は下部電極層の表面に形成することに
なる。水熱法により形成する圧電体の主成分の金属また
はその金属を含む金属酸化物をあらかじめ振動体の表面
に形成することにより、これが圧電体の水熱法の形成の
基材となり、振動体と圧電体の機械的結合の役割を果た
すことになる。これによって、温度特性の良い振動体材
料を任意に選ぶ事ができ、さらに接着層を介さずに圧電
体を形成でき、全体として温度特性の良好な角速度セン
サを実現できる。
する方法の一つとして、所望の圧電体の主成分である金
属またはその金属を含む金属酸化物をメッキ法またはイ
オンプレーティング法、その他の方法で振動体の表面に
結合層として最初に形成し、その表面に後述する水熱法
により所望の圧電体を圧電層として形成し、最後に圧電
体の表面に蒸着、印刷等の方法で表面電極層を形成す
る。振動体およびその表面に形成する結合層が非導電性
の材料であれば、結合層の形成の前に振動体表面に下部
電極層として導電性の膜を形成すれば良い。この場合次
に形成する結合層は下部電極層の表面に形成することに
なる。水熱法により形成する圧電体の主成分の金属また
はその金属を含む金属酸化物をあらかじめ振動体の表面
に形成することにより、これが圧電体の水熱法の形成の
基材となり、振動体と圧電体の機械的結合の役割を果た
すことになる。これによって、温度特性の良い振動体材
料を任意に選ぶ事ができ、さらに接着層を介さずに圧電
体を形成でき、全体として温度特性の良好な角速度セン
サを実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、支持固定部をもつ振動体と、この振動体の表面に形
成した金属または金属酸化物よりなる結合層、この結合
層の表面に形成した圧電体層、この圧電体層の表面に形
成した表面電極層とを含み構成した駆動部および検出部
を備えた角速度センサであり、接着層を介することなく
駆動部および検出部を形成できるという作用を有する。
は、支持固定部をもつ振動体と、この振動体の表面に形
成した金属または金属酸化物よりなる結合層、この結合
層の表面に形成した圧電体層、この圧電体層の表面に形
成した表面電極層とを含み構成した駆動部および検出部
を備えた角速度センサであり、接着層を介することなく
駆動部および検出部を形成できるという作用を有する。
【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、支持固
定部をもつ振動体と、この振動体の表面に形成した下部
電極層、この下部電極層の表面に形成した金属または金
属酸化物よりなる結合層、この結合層の表面に形成した
圧電体層、この圧電体の表面に形成した表面電極層とを
含み構成した駆動部および検出部を備えた角速度センサ
であり、接着層を介することなく駆動部および検出部を
形成することができ、駆動部および検出部としての圧電
体層への交流電圧の供給、検出信号の導出を円滑に行う
ことができるという作用を有する。
定部をもつ振動体と、この振動体の表面に形成した下部
電極層、この下部電極層の表面に形成した金属または金
属酸化物よりなる結合層、この結合層の表面に形成した
圧電体層、この圧電体の表面に形成した表面電極層とを
含み構成した駆動部および検出部を備えた角速度センサ
であり、接着層を介することなく駆動部および検出部を
形成することができ、駆動部および検出部としての圧電
体層への交流電圧の供給、検出信号の導出を円滑に行う
ことができるという作用を有する。
【００１４】本発明の請求項３に記載の発明は、上記結
合層としての金属が、チタン、鉛、バリウム、ジルコニ
ア、マグネシウム、ニオブ、錫、ストロンチウムのいず
れかよりなる角速度センサであり、圧電体層を強固に結
合することができるという作用を有する。
合層としての金属が、チタン、鉛、バリウム、ジルコニ
ア、マグネシウム、ニオブ、錫、ストロンチウムのいず
れかよりなる角速度センサであり、圧電体層を強固に結
合することができるという作用を有する。
【００１５】本発明の請求項４に記載の発明は、上記結
合層としての金属酸化物が、酸化亜鉛、酸化チタン、チ
タン酸バリウム、酸化錫、酸化インジウムのいずれかよ
りなる角速度センサであり、圧電体層を強固に結合する
ことができるという作用を有する。
合層としての金属酸化物が、酸化亜鉛、酸化チタン、チ
タン酸バリウム、酸化錫、酸化インジウムのいずれかよ
りなる角速度センサであり、圧電体層を強固に結合する
ことができるという作用を有する。
【００１６】本発明の請求項５に記載の発明は、上記圧
電体層が、ＰＺＴ、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、タン
タル酸リチウム、ニオブ酸リチウムのいずれかよりなる
角速度センサであり、結合層と強固に結合されるという
作用を有する。
電体層が、ＰＺＴ、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、タン
タル酸リチウム、ニオブ酸リチウムのいずれかよりなる
角速度センサであり、結合層と強固に結合されるという
作用を有する。
【００１７】本発明の請求項６に記載の発明は、上記結
合層または上記振動体と上記圧電体層の表面に形成した
表面電極層とを２端子とし、前記駆動部としての２端子
に入力回路を、前記検出部としての２端子に出力回路を
それぞれ接続したことを特徴とする角速度センサであ
り、請求項７に記載の発明は、上記下地電極層と上記表
面電極層とを２端子とし、前記駆動部としての２端子に
入力回路を、前記検出部としての２端子に出力回路をそ
れぞれ接続したことを特徴とする角速度センサであり、
駆動部に交流電圧を供給し、検出部より角速度信号を導
出することができる作用を有する。
合層または上記振動体と上記圧電体層の表面に形成した
表面電極層とを２端子とし、前記駆動部としての２端子
に入力回路を、前記検出部としての２端子に出力回路を
それぞれ接続したことを特徴とする角速度センサであ
り、請求項７に記載の発明は、上記下地電極層と上記表
面電極層とを２端子とし、前記駆動部としての２端子に
入力回路を、前記検出部としての２端子に出力回路をそ
れぞれ接続したことを特徴とする角速度センサであり、
駆動部に交流電圧を供給し、検出部より角速度信号を導
出することができる作用を有する。
【００１８】本発明の請求項８に記載の発明は、上記振
動体が金属弾性体および圧電体でなく、導電性を有しな
い材料より選択された角速度センサであり、振動体とし
ての最適化を図り、温度特性の良好な角速度センサを実
現できるという作用を有する。
動体が金属弾性体および圧電体でなく、導電性を有しな
い材料より選択された角速度センサであり、振動体とし
ての最適化を図り、温度特性の良好な角速度センサを実
現できるという作用を有する。
【００１９】（実施の形態１）図１〜図６は本発明の第
１の実施形態における角速度センサを示す。図１におい
て、１は音叉構造の振動体であり、左右の振動腕２，３
を有する。この振動体１はＳｉＯ2を主体としたガラス
セラミック材料より構成されるものであり、具体的に独
国ショット（ｓｃｈｏｔｔ）社の商品名ゼロジョアが使
用される。この振動体１は振動損失が少なく温度特性が
良好で、異方性がないという性質を有し、角速度センサ
の振動体として有用である。この振動体１としては他に
石英ガラスが使用可能である。
１の実施形態における角速度センサを示す。図１におい
て、１は音叉構造の振動体であり、左右の振動腕２，３
を有する。この振動体１はＳｉＯ2を主体としたガラス
セラミック材料より構成されるものであり、具体的に独
国ショット（ｓｃｈｏｔｔ）社の商品名ゼロジョアが使
用される。この振動体１は振動損失が少なく温度特性が
良好で、異方性がないという性質を有し、角速度センサ
の振動体として有用である。この振動体１としては他に
石英ガラスが使用可能である。
【００２０】上記振動体１の左右の振動腕２，３は断面
を長方形または正方形に形成してある。４と５は圧電体
を形成してある部分であって、４は駆動部、５は検出部
である。
を長方形または正方形に形成してある。４と５は圧電体
を形成してある部分であって、４は駆動部、５は検出部
である。
【００２１】ここで、角速度センサの動作について簡単
に説明すると、駆動部４の発生する圧電駆動力の作用を
通して音叉の振動腕２，３は常時、音叉振動つまり音叉
の巾方向の振動をしている。その状態で音叉の長手方向
の角速度が入力すると、音叉の振動速度を持つ部分に音
叉の厚み方向のコリオリの力が発生し、各振動腕２，３
は音叉の厚み方向に左右逆極性の振動を誘起する。この
振動を検出部の圧電作用をとおして電荷として検出す
る。
に説明すると、駆動部４の発生する圧電駆動力の作用を
通して音叉の振動腕２，３は常時、音叉振動つまり音叉
の巾方向の振動をしている。その状態で音叉の長手方向
の角速度が入力すると、音叉の振動速度を持つ部分に音
叉の厚み方向のコリオリの力が発生し、各振動腕２，３
は音叉の厚み方向に左右逆極性の振動を誘起する。この
振動を検出部の圧電作用をとおして電荷として検出す
る。
【００２２】次に角速度センサの構成に戻って説明を続
ける。上記音叉の振動腕２，３に設けた駆動部４、検出
部５は図３に示すように結合層６、圧電体層７、表面電
極層８より構成されている。上記結合層６はメッキ法に
より形成したチタンの結合層で、下部電極層を兼ねてお
り、振動体１の全表面にまたがって形成してある。上記
圧電体層７は水熱法により形成され、上記結合層６上に
成長したＰＺＴの圧電体層である。上記表面電極層８は
印刷により圧電体層７上に形成してある。ここで、上記
駆動部４および検出部５は図５に示すように、４ａがプ
ラス側駆動電極、４ｂがマイナス側駆動電極、５ａがプ
ラス側検出電極、５ｂがマイナス側検出電極となり、下
部電極層を兼ねる結合層６は電気回路信号系全体の基準
電位９に接続する。また、１０は駆動電極４ａ，４ｂに
互いに逆相の交流電圧を印加するボルテージアンプ等の
入力回路、１１は検出電極５ａ，５ｂから発生した電荷
を検出するカレントアンプまたはチャージアンプ等の出
力回路である。
ける。上記音叉の振動腕２，３に設けた駆動部４、検出
部５は図３に示すように結合層６、圧電体層７、表面電
極層８より構成されている。上記結合層６はメッキ法に
より形成したチタンの結合層で、下部電極層を兼ねてお
り、振動体１の全表面にまたがって形成してある。上記
圧電体層７は水熱法により形成され、上記結合層６上に
成長したＰＺＴの圧電体層である。上記表面電極層８は
印刷により圧電体層７上に形成してある。ここで、上記
駆動部４および検出部５は図５に示すように、４ａがプ
ラス側駆動電極、４ｂがマイナス側駆動電極、５ａがプ
ラス側検出電極、５ｂがマイナス側検出電極となり、下
部電極層を兼ねる結合層６は電気回路信号系全体の基準
電位９に接続する。また、１０は駆動電極４ａ，４ｂに
互いに逆相の交流電圧を印加するボルテージアンプ等の
入力回路、１１は検出電極５ａ，５ｂから発生した電荷
を検出するカレントアンプまたはチャージアンプ等の出
力回路である。
【００２３】以上の様に構成された角速度センサにおい
て、特徴である結合層６の役割について述べる。通常、
圧電体を水熱法で形成する場合には基材としてその圧電
体の主成分である金属元素よりなる金属またはその金属
元素を含む化合物よりなる物体の表面に圧電体を形成成
長させるのが通常であり、角速度センサの様な振動体で
は、振動体そのものが水熱法形成の基材となる。これは
基材の主成分と成長させる圧電材料の金属主成分を同一
にしてポリクリスタルの膜を成長形成させて、圧電体と
基材の結合を強固にすると共に、圧電体層に層状という
形状的な異方性を持たせることによってその厚さ方向に
自然に圧電分極させるという水熱法の特徴的な効果を得
るためである。
て、特徴である結合層６の役割について述べる。通常、
圧電体を水熱法で形成する場合には基材としてその圧電
体の主成分である金属元素よりなる金属またはその金属
元素を含む化合物よりなる物体の表面に圧電体を形成成
長させるのが通常であり、角速度センサの様な振動体で
は、振動体そのものが水熱法形成の基材となる。これは
基材の主成分と成長させる圧電材料の金属主成分を同一
にしてポリクリスタルの膜を成長形成させて、圧電体と
基材の結合を強固にすると共に、圧電体層に層状という
形状的な異方性を持たせることによってその厚さ方向に
自然に圧電分極させるという水熱法の特徴的な効果を得
るためである。
【００２４】しかしながら、角速度センサの振動体とし
ては温度特性に優れた特性値をもつ材料を使用するとい
う条件を最優先した場合、圧電材料の水熱法による形成
の基材として温度特性の優れた振動体は必ずしも存在す
るわけではない。本実施形態では振動体として好適な材
料として等方性や弾性係数の温度特性が非常に優れたＳ
ｉＯ2を主体としたガラスセラミック素材を素材として
いるが、これは圧電材料の主成分であるチタン元素を含
まない。そこで水熱法で圧電材料を形成することができ
るように振動体と圧電体層の間に圧電体の金属主成分に
よる結合層を設けることにより、所望の材料で振動体を
構成することが主眼となる。この結合層の形成法として
は通常のイオンプレーティング法やメッキ法の様な形成
法を選ぶことができる。イオンプレーティング法では振
動体の表面深部に結合層の素材イオンを打ち込むことに
より、メッキ法では振動体表面をあらかじめエッチング
により表面処理しておいて、メッキ材料を入り組ませて
密着力を強固にする事ができる。尚、振動体の表面エッ
チングは振動体の機械加工により生じる加工変質による
材料特性の変質層を除去できる効果もある。次に結合層
と圧電体層との間の密着強度であるが、同一元素を両層
に含むため、非常に大きな密着強度を得ることができ、
これが水熱法の最大の効果となっている。尚、圧電体層
の膜厚は角速度センサとしての所望の感度に応じて最適
設計され、本実施形態では約２０μｍに設定している。
ては温度特性に優れた特性値をもつ材料を使用するとい
う条件を最優先した場合、圧電材料の水熱法による形成
の基材として温度特性の優れた振動体は必ずしも存在す
るわけではない。本実施形態では振動体として好適な材
料として等方性や弾性係数の温度特性が非常に優れたＳ
ｉＯ2を主体としたガラスセラミック素材を素材として
いるが、これは圧電材料の主成分であるチタン元素を含
まない。そこで水熱法で圧電材料を形成することができ
るように振動体と圧電体層の間に圧電体の金属主成分に
よる結合層を設けることにより、所望の材料で振動体を
構成することが主眼となる。この結合層の形成法として
は通常のイオンプレーティング法やメッキ法の様な形成
法を選ぶことができる。イオンプレーティング法では振
動体の表面深部に結合層の素材イオンを打ち込むことに
より、メッキ法では振動体表面をあらかじめエッチング
により表面処理しておいて、メッキ材料を入り組ませて
密着力を強固にする事ができる。尚、振動体の表面エッ
チングは振動体の機械加工により生じる加工変質による
材料特性の変質層を除去できる効果もある。次に結合層
と圧電体層との間の密着強度であるが、同一元素を両層
に含むため、非常に大きな密着強度を得ることができ、
これが水熱法の最大の効果となっている。尚、圧電体層
の膜厚は角速度センサとしての所望の感度に応じて最適
設計され、本実施形態では約２０μｍに設定している。
【００２５】以上により、温度特性の良い振動体材料を
任意に選ぶ事ができ、さらに接着層を介さずに強固に圧
電体を形成でき、全体として温度特性の良好な角速度セ
ンサを実現できる。
任意に選ぶ事ができ、さらに接着層を介さずに強固に圧
電体を形成でき、全体として温度特性の良好な角速度セ
ンサを実現できる。
【００２６】（実施の形態２）以下に本発明の第２の実
施形態として、長方形断面の音片を用いた角速度センサ
について図６、図７に示す。
施形態として、長方形断面の音片を用いた角速度センサ
について図６、図７に示す。
【００２７】図６、７において、１２は振動体で、実施
形態１の音叉振動体１から振動腕２，３の片方だけを取
りだして音片形状の振動体としたもので、駆動部４、検
出部５およびその内部構造、電気的配線はすべて実施形
態１と同一である。本実施形態の特徴としては音片構造
としたことにより音叉構造の場合のコスト、性能課題と
なる音叉内側の駆動部の形成を不要にし、構造を単純化
して振動体の加工精度を相対的に向上し、角速度入力が
無いときの検出方向の不要な振動を低減するところにあ
る。
形態１の音叉振動体１から振動腕２，３の片方だけを取
りだして音片形状の振動体としたもので、駆動部４、検
出部５およびその内部構造、電気的配線はすべて実施形
態１と同一である。本実施形態の特徴としては音片構造
としたことにより音叉構造の場合のコスト、性能課題と
なる音叉内側の駆動部の形成を不要にし、構造を単純化
して振動体の加工精度を相対的に向上し、角速度入力が
無いときの検出方向の不要な振動を低減するところにあ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上の様に本発明により、温度特性の良
い振動体材料を任意に選ぶ事ができ、さらに接着層を介
さずに振動体に強固に圧電体を形成でき、全体として温
度特性の良好な角速度センサを実現できる。
い振動体材料を任意に選ぶ事ができ、さらに接着層を介
さずに振動体に強固に圧電体を形成でき、全体として温
度特性の良好な角速度センサを実現できる。
【図１】本発明の第１の実施形態における角速度センサ
を示す斜視図
を示す斜視図
【図２】同センサの要部断面図
【図３】同センサの要部拡大断面図
【図４】図３の要部拡大図
【図５】同角速度センサの回路図
【図６】本発明の第２の実施形態における角速度センサ
を示す斜視図
を示す斜視図
【図７】同センサの要部断面図
【図８】従来の角速度センサの斜視図
【図９】同センサの要部断面図
１ 振動体（音叉） ２，３ 振動腕 ４ 駆動部 ５ 検出部 ６ 結合層（兼 下部電極） ７ 圧電体層 ８ 表面電極層 ９ 基準電位 １０ 入力回路 １１ 出力回路 １２ 振動体（音片）
フロントページの続き (72)発明者 跡地 信久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安 英美 神奈川県横浜市神奈川区片倉町740
Claims (8)
- 【請求項１】 支持固定部をもつ振動体と、この振動体
の表面に形成した金属または金属酸化物よりなる結合
層、この結合層の表面に形成した圧電体層、この圧電体
層の表面に形成した表面電極層とを含み構成した駆動部
および検出部を備えた角速度センサ。 - 【請求項２】 支持固定部をもつ振動体と、この振動体
の表面に形成した導電性の下部電極層、この下部電極層
の表面に形成した金属または金属酸化物よりなる結合
層、この結合層の表面に形成した圧電体層、この圧電体
の表面に形成した表面電極層とを含み構成した駆動部お
よび検出部を備えた角速度センサ。 - 【請求項３】 上記結合層としての金属が、チタン、
鉛、バリウム、ジルコニア、マグネシウム、ニオブ、
錫、ストロンチウムのいずれかよりなる請求項１または
２記載の角速度センサ。 - 【請求項４】 上記結合層としての金属酸化物が、酸化
亜鉛、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化錫、酸化イ
ンジウムのいずれかよりなる請求項１または２記載の角
速度センサ。 - 【請求項５】 上記圧電体層が、ＰＺＴ、チタン酸バリ
ウム、酸化亜鉛、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウ
ムのいずれかよりなる請求項１〜４のいずれかに記載の
角速度センサ。 - 【請求項６】 上記結合層または上記振動体と上記圧電
体層の表面に形成した表面電極層とを２端子とし、前記
駆動部としての２端子に入力回路を、前記検出部として
の２端子に出力回路をそれぞれ接続したことを特徴とす
る請求項１記載の角速度センサ。 - 【請求項７】 上記下地電極層と上記表面電極層とを２
端子とし、前記駆動部としての２端子に入力回路を、前
記検出部としての２端子に出力回路をそれぞれ接続した
ことを特徴とする請求項２記載の角速度センサ。 - 【請求項８】 上記振動体は、金属弾性体および圧電体
でなく、導電性を有しない材料から選択されたことを特
徴とする請求項１または２記載の角速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8000575A JPH09189553A (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | 角速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8000575A JPH09189553A (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | 角速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189553A true JPH09189553A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=11477519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8000575A Pending JPH09189553A (ja) | 1996-01-08 | 1996-01-08 | 角速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09189553A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067598A1 (en) * | 1998-06-22 | 1999-12-29 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Two-axis yaw rate sensor and manufacturing method thereof |
| JP2010187197A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Epson Toyocom Corp | 振動片および振動子 |
| JP2010187195A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Epson Toyocom Corp | 振動片、振動片の製造方法および振動子 |
-
1996
- 1996-01-08 JP JP8000575A patent/JPH09189553A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067598A1 (en) * | 1998-06-22 | 1999-12-29 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Two-axis yaw rate sensor and manufacturing method thereof |
| US6539804B1 (en) | 1998-06-22 | 2003-04-01 | Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho | Two-axis yaw rate sensor |
| JP2010187197A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Epson Toyocom Corp | 振動片および振動子 |
| JP2010187195A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Epson Toyocom Corp | 振動片、振動片の製造方法および振動子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6209393B1 (en) | Vibration gyroscope | |
| JPH10232132A (ja) | 振動ジャイロ | |
| JPH1089968A (ja) | 角速度センサ | |
| JPH02266214A (ja) | 振動ジャイロ | |
| JP2001133267A (ja) | 振動ジャイロ | |
| CN109643981A (zh) | 通过锂化和脱锂的可调谐铌酸锂谐振器和滤波器 | |
| JP2011018959A (ja) | 圧電振動子 | |
| JPH088677A (ja) | 圧電部品 | |
| JP3646759B2 (ja) | 振動ジャイロ | |
| JP4309814B2 (ja) | 圧電振動ジャイロ用振動子の調整方法 | |
| JP2652704B2 (ja) | 振動子 | |
| JPH08261766A (ja) | 振動ジャイロスコープ | |
| JP3819339B2 (ja) | 圧電振動ジャイロ用柱状振動子 | |
| JP3183339B2 (ja) | 音叉型圧電ジャイロセンサ | |
| JPH11201758A (ja) | 圧電振動子及びこれを用いた圧電振動角速度計 | |
| JP2909851B2 (ja) | 圧電型振動ジャイロ | |
| JP4044547B2 (ja) | 圧電振動ジャイロ | |
| JPH1194555A (ja) | 振動ジャイロ | |
| JP2005114423A (ja) | 角速度センサ | |
| JPH09304081A (ja) | 圧電振動角速度計用振動子 | |
| JP5561377B2 (ja) | 音片型圧電振動子及び音叉型圧電振動子 | |
| JPH08278143A (ja) | 圧電振動角速度計 | |
| JP2006284437A (ja) | 音叉形圧電振動ジャイロ | |
| JPWO1998019134A1 (ja) | 振動ジャイロ | |
| JPH0854241A (ja) | 圧電振動ジャイロ及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040826 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040831 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041101 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |