JPH09196681A - ジャイロ装置 - Google Patents
ジャイロ装置Info
- Publication number
- JPH09196681A JPH09196681A JP8006046A JP604696A JPH09196681A JP H09196681 A JPH09196681 A JP H09196681A JP 8006046 A JP8006046 A JP 8006046A JP 604696 A JP604696 A JP 604696A JP H09196681 A JPH09196681 A JP H09196681A
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- Japan
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- vibrating body
- magnetic
- shaped vibrating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のジャイロ装置としては、実開平１−６
１６１１号公報の機械式構成と登録実用新案公報第３０
０４４７１号公報の構成があるが、前者は小型化が難し
く、後者は外乱の加速度感度を除去することが困難であ
った。 【解決手段】 本発明によるジャイロ装置は、一対のマ
ス部(12,13)を有する板状振動体(7)の両端に一対の検出
電極(5,6と21,22)を有する各絶縁板(3,23)を設け、各マ
ス部(12,13)に対して逆位相の磁界を印加し、外乱の加
速度感度を除去する構成である。
１６１１号公報の機械式構成と登録実用新案公報第３０
０４４７１号公報の構成があるが、前者は小型化が難し
く、後者は外乱の加速度感度を除去することが困難であ
った。 【解決手段】 本発明によるジャイロ装置は、一対のマ
ス部(12,13)を有する板状振動体(7)の両端に一対の検出
電極(5,6と21,22)を有する各絶縁板(3,23)を設け、各マ
ス部(12,13)に対して逆位相の磁界を印加し、外乱の加
速度感度を除去する構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジャイロ装置に関
し、特に、シリコンよりなる板状振動体の各マスを逆位
相で磁力により駆動し、この板状振動体を挟持して配設
した一対の検出電極間の静電容量変化を用いて角速度検
出を行うと共に、各マス部の加速度による移動にて生じ
る加速度感度を低下させるための新規な改良に関する。
し、特に、シリコンよりなる板状振動体の各マスを逆位
相で磁力により駆動し、この板状振動体を挟持して配設
した一対の検出電極間の静電容量変化を用いて角速度検
出を行うと共に、各マス部の加速度による移動にて生じ
る加速度感度を低下させるための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のジャイロ
装置としては、ここでは図示を省略しているが、例え
ば、実開平１−１６１６１１号公報に開示された機械式
の構成及び特開平５−３２２５７９号及び登録実用新案
公報第３００４４７１号の構成を挙げることができる。
装置としては、ここでは図示を省略しているが、例え
ば、実開平１−１６１６１１号公報に開示された機械式
の構成及び特開平５−３２２５７９号及び登録実用新案
公報第３００４４７１号の構成を挙げることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のジャイロ装置
は、以上のように構成されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、機械式の構成の場合、モー
タ、トルカーコイル及び大型の基台を用いるため、装置
全体の形状が大形化し、かつ、重量化していた。また、
前述の特開平５−３２２５７９号公報に開示された構成
の場合、振動子を外部からの圧電振動体又は交流電源の
みを用いてＸ方向に振動させた状態下でＹ方向の角速度
入力を静電容量の変化として検出する構成であるため、
Ｘ方向における振動を大きくすることが難しく、感度を
向上させることが困難であった。また、登録実用新案公
報第３００４４７１号公報の構成では、振動体の加速度
による移動にて生じる加速度感度が外乱として入力さ
れ、検出精度の低下となっていた。
は、以上のように構成されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、機械式の構成の場合、モー
タ、トルカーコイル及び大型の基台を用いるため、装置
全体の形状が大形化し、かつ、重量化していた。また、
前述の特開平５−３２２５７９号公報に開示された構成
の場合、振動子を外部からの圧電振動体又は交流電源の
みを用いてＸ方向に振動させた状態下でＹ方向の角速度
入力を静電容量の変化として検出する構成であるため、
Ｘ方向における振動を大きくすることが難しく、感度を
向上させることが困難であった。また、登録実用新案公
報第３００４４７１号公報の構成では、振動体の加速度
による移動にて生じる加速度感度が外乱として入力さ
れ、検出精度の低下となっていた。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、シリコンよりなる板状振動
体の各マスを逆位相で磁力により駆動し、この板状振動
体を挟持して配設した一対の検出電極間の静電容量変化
を用いて角速度検出を行うと共に、各マス部の加速度に
よる移動にて生じる加速度感度を低下させるようにした
ジャイロ装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、シリコンよりなる板状振動
体の各マスを逆位相で磁力により駆動し、この板状振動
体を挟持して配設した一対の検出電極間の静電容量変化
を用いて角速度検出を行うと共に、各マス部の加速度に
よる移動にて生じる加速度感度を低下させるようにした
ジャイロ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によるジャイロ装
置は、互いに離間した第１、第２磁気発生体を底面に有
する第１絶縁板と、前記第１絶縁板上の第１凹部に設け
られ前記各磁気発生体に対応する第１、第２検出電極
と、前記第１凹部をまたがり振動自在に設けられシリコ
ンよりなる板状振動体と、前記板状振動体に設けられ貫
通孔を介し前記各検出電極に対応して設けられた第１、
第２マスと、前記板状振動体の両端間に印加された交流
電源と、前記板状振動体上に設けられ前記第１、第２検
出電極に対応する第３、第４電極を有する第２絶縁板
と、前記第２絶縁板に設けられ前記第１凹部と対応する
第２凹部と、を備え、前記第１絶縁板に当接する前記各
磁気発生体の磁極を逆極性とし、前記各マスを互いに逆
位相にて振動させる構成である。
置は、互いに離間した第１、第２磁気発生体を底面に有
する第１絶縁板と、前記第１絶縁板上の第１凹部に設け
られ前記各磁気発生体に対応する第１、第２検出電極
と、前記第１凹部をまたがり振動自在に設けられシリコ
ンよりなる板状振動体と、前記板状振動体に設けられ貫
通孔を介し前記各検出電極に対応して設けられた第１、
第２マスと、前記板状振動体の両端間に印加された交流
電源と、前記板状振動体上に設けられ前記第１、第２検
出電極に対応する第３、第４電極を有する第２絶縁板
と、前記第２絶縁板に設けられ前記第１凹部と対応する
第２凹部と、を備え、前記第１絶縁板に当接する前記各
磁気発生体の磁極を逆極性とし、前記各マスを互いに逆
位相にて振動させる構成である。
【０００６】さらに詳細には、前記各磁気発生体は永久
磁石よりなり、前記各絶縁板はガラスよりなる構成であ
る。
磁石よりなり、前記各絶縁板はガラスよりなる構成であ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるジ
ャイロ装置の好適な実施の形態について詳細に説明す
る。図１において符号１，２で示されるものは、互いに
離間し長手四角形をなすと共に２極からなる永久磁石
（電磁石でも可）によって構成された第１、第２磁気発
生体であり、この磁気発生体１，２の上面１ａ，２ａに
はこの各磁気発生体１，２の上面１ａ，２ａと当接する
平面長手形状を有するガラスからなる第１絶縁板３が設
けられている。
ャイロ装置の好適な実施の形態について詳細に説明す
る。図１において符号１，２で示されるものは、互いに
離間し長手四角形をなすと共に２極からなる永久磁石
（電磁石でも可）によって構成された第１、第２磁気発
生体であり、この磁気発生体１，２の上面１ａ，２ａに
はこの各磁気発生体１，２の上面１ａ，２ａと当接する
平面長手形状を有するガラスからなる第１絶縁板３が設
けられている。
【０００８】前記第１絶縁板３の上面３ａには、エッチ
ングで形成された長手形状の第１凹部４が形成され、こ
の第１凹部４上には金属の蒸着によって形成された第
１、第２電極５，６が互いに離間して設けられている。
この第１絶縁板３の第１凹部４の上面３ａ上には、エッ
チングで形成されシリコンよりなる長手の板状振動体７
がこの第１凹部４を長手方向においてまたがるように載
置され、この板状振動体７の両端には、交流電源１０が
接続されている。前記板状振動体７には３個の貫通孔１
１によって２個のくびれ状の第１、第２マス１２，１３
が形成され、この各マス１２，１３はＸ方向に振動でき
るように構成されている。
ングで形成された長手形状の第１凹部４が形成され、こ
の第１凹部４上には金属の蒸着によって形成された第
１、第２電極５，６が互いに離間して設けられている。
この第１絶縁板３の第１凹部４の上面３ａ上には、エッ
チングで形成されシリコンよりなる長手の板状振動体７
がこの第１凹部４を長手方向においてまたがるように載
置され、この板状振動体７の両端には、交流電源１０が
接続されている。前記板状振動体７には３個の貫通孔１
１によって２個のくびれ状の第１、第２マス１２，１３
が形成され、この各マス１２，１３はＸ方向に振動でき
るように構成されている。
【０００９】前記板状振動体７の上部には、前記第１凹
部４に対応して同様に形成された第２凹部２０及びこの
第２凹部２０に前記第１、第２電極５，６に対応して同
様に形成された第３、第４電極２１，２２を有しガラス
からなる第２絶縁板２３が載置されており、この第２絶
縁板２３の長手方向の両端２３ａ，２３ｂは前記板状振
動体７の各端部７ａ，７ｂ上に接着剤等を介して固定さ
れている。従って、前記板状振動体７の各マス部１２，
１３は前記各絶縁板３，２３の各凹部４，２０間に位置
していることにより、図１で示すＸ方向（水平方向）及
びＹ方向（垂直方向）に自在に振動できるように構成さ
れている。
部４に対応して同様に形成された第２凹部２０及びこの
第２凹部２０に前記第１、第２電極５，６に対応して同
様に形成された第３、第４電極２１，２２を有しガラス
からなる第２絶縁板２３が載置されており、この第２絶
縁板２３の長手方向の両端２３ａ，２３ｂは前記板状振
動体７の各端部７ａ，７ｂ上に接着剤等を介して固定さ
れている。従って、前記板状振動体７の各マス部１２，
１３は前記各絶縁板３，２３の各凹部４，２０間に位置
していることにより、図１で示すＸ方向（水平方向）及
びＹ方向（垂直方向）に自在に振動できるように構成さ
れている。
【００１０】前記各凹部４，２０の各電極５，６及び２
１，２２間によって静電型の一対のセンサが構成され、
前記板状振動体７のＹ方向の振動量をこの各電極５，６
及び２１，２２を用いて静電的に検出できるように構成
されている。従って、各電極５，２１により第１のセン
サ５０を構成し、各電極６，２２によって第２のセンサ
５１を構成している。
１，２２間によって静電型の一対のセンサが構成され、
前記板状振動体７のＹ方向の振動量をこの各電極５，６
及び２１，２２を用いて静電的に検出できるように構成
されている。従って、各電極５，２１により第１のセン
サ５０を構成し、各電極６，２２によって第２のセンサ
５１を構成している。
【００１１】前記板状振動体７の各端部７ａ，７ｂ間に
設けられた交流電源１０を用いることにより、この交流
電源１０の交流電流１０ａが前記板状振動体７の両端に
供給され、この板状振動体７の各マス１２，１３はこの
交流電流１０ａと前記各磁気発生体１，２の磁束（実際
にはＹ方向に沿って発生している）との周知の電磁相互
作用によって互いに逆位相（磁界が逆であるため）でＸ
方向に振動するように構成されている。
設けられた交流電源１０を用いることにより、この交流
電源１０の交流電流１０ａが前記板状振動体７の両端に
供給され、この板状振動体７の各マス１２，１３はこの
交流電流１０ａと前記各磁気発生体１，２の磁束（実際
にはＹ方向に沿って発生している）との周知の電磁相互
作用によって互いに逆位相（磁界が逆であるため）でＸ
方向に振動するように構成されている。
【００１２】次に、前述の構成において実際に入力角速
度を検出する動作について述べる。まず、前述のよう
に、交流電源１０から板状振動体７の両端に交流電流１
０ａを印加することにより、板状振動体７の各マス１
２，１３が各磁気発生体１，２からの磁束と前記交流電
流１０ａとの電磁相互作用によって水平方向であるＸ方
向に沿って互いに逆位相で振動を始める。
度を検出する動作について述べる。まず、前述のよう
に、交流電源１０から板状振動体７の両端に交流電流１
０ａを印加することにより、板状振動体７の各マス１
２，１３が各磁気発生体１，２からの磁束と前記交流電
流１０ａとの電磁相互作用によって水平方向であるＸ方
向に沿って互いに逆位相で振動を始める。
【００１３】前述の状態において、前記板状振動体７の
長手方向に沿うＺ軸回りに入力角速度３０が外部から加
えられた場合、このマス１２，１３はその長手方向と直
交するＹ方向（磁気発生体１，２の磁束の発生方向）に
沿って互いに逆位相で振動する。この時の各マス１２，
１３のＹ方向における振動量は、この各マス１２，１３
を挟んだ各検出電極５，６及び２１，２２間の静電容量
の変化として検出することにより、入力角速度３０の大
きさを検出することができる。従って、各マス１２，１
３が前述のように逆位相で振動するため、各マス１２，
１３が入力角速度３０を検出する際に、入力される外乱
である各マス１２，１３の加速度による移動にて生じる
加速度感度は、各電極５，６と２１，２２を用いて比較
することにより正確な入力角速度３０を検出することが
できる。すなわち、各電極５，２１を用いた出力と各電
極６，２２を用いた出力とが同一値の場合は加速度感度
入力なし、異なる場合は加速度感度入力有となる。
長手方向に沿うＺ軸回りに入力角速度３０が外部から加
えられた場合、このマス１２，１３はその長手方向と直
交するＹ方向（磁気発生体１，２の磁束の発生方向）に
沿って互いに逆位相で振動する。この時の各マス１２，
１３のＹ方向における振動量は、この各マス１２，１３
を挟んだ各検出電極５，６及び２１，２２間の静電容量
の変化として検出することにより、入力角速度３０の大
きさを検出することができる。従って、各マス１２，１
３が前述のように逆位相で振動するため、各マス１２，
１３が入力角速度３０を検出する際に、入力される外乱
である各マス１２，１３の加速度による移動にて生じる
加速度感度は、各電極５，６と２１，２２を用いて比較
することにより正確な入力角速度３０を検出することが
できる。すなわち、各電極５，２１を用いた出力と各電
極６，２２を用いた出力とが同一値の場合は加速度感度
入力なし、異なる場合は加速度感度入力有となる。
【００１４】なお、前述の各凹部４，２０、各電極５，
６と２１，２２、板状振動体７等の形状については、１
例を示したもので、その形状を種々変更した場合につい
ても、前述と同様の効果を得ることができることは述べ
るまでもないことである。
６と２１，２２、板状振動体７等の形状については、１
例を示したもので、その形状を種々変更した場合につい
ても、前述と同様の効果を得ることができることは述べ
るまでもないことである。
【００１５】
【発明の効果】本発明によるジャイロ装置は、以上のよ
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。すなわち、板状振動体の駆動に、交流電流と磁
気発生体からの磁束を用いた電磁相互作用を用いかつ逆
位相で一対のマスを駆動しているため、板状振動体の水
平振動（Ｘ方向）の振動が大となり、高感度に入力角速
度の検出を行うことができると共に、加速度感度の外乱
を低下させることができる。また、一対のガラス等の絶
縁板で振動部がパッケージされているため、振動部が外
部から接触されず、取扱いの容易なジャイロを得ること
ができる。
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。すなわち、板状振動体の駆動に、交流電流と磁
気発生体からの磁束を用いた電磁相互作用を用いかつ逆
位相で一対のマスを駆動しているため、板状振動体の水
平振動（Ｘ方向）の振動が大となり、高感度に入力角速
度の検出を行うことができると共に、加速度感度の外乱
を低下させることができる。また、一対のガラス等の絶
縁板で振動部がパッケージされているため、振動部が外
部から接触されず、取扱いの容易なジャイロを得ること
ができる。
【図１】本発明によるジャイロ装置を示す分解斜視図で
ある。
ある。
１，２ 第１、第２磁気発生体 ３ 第１絶縁板 ４ 第１凹部 ５，６ 第１、第２検出電極 ７ 板状振動体 １０ 交流電源 １１ 貫通孔 １２，１３ マス ２０ 第２凹部 ２３ 第２絶縁板
Claims (2)
- 【請求項１】 互いに離間した第１、第２磁気発生体
(1,2)を底面に有する第１絶縁板(3)と、前記第１絶縁板
(3)上の第１凹部(4)に設けられ前記各磁気発生体(1,2)
に対応する第１、第２検出電極(5,6)と、前記第１凹部
(4)をまたがり振動自在に設けられシリコンよりなる板
状振動体(7)と、前記板状振動体(7)に設けられ貫通孔(1
1)を介し前記各検出電極(5,6)に対応して設けられた第
１、第２マス(12,13)と、前記板状振動体(7)の両端間に
印加された交流電源(10)と、前記板状振動体(7)上に設
けられ前記第１、第２検出電極(5,6)に対応する第３、
第４電極(21,22)を有する第２絶縁板(23)と、前記第２
絶縁板(23)に設けられ前記第１凹部(4)と対応する第２
凹部(20)と、を備え、前記第１絶縁板(7)に当接する前
記各磁気発生体(1,2)の磁極を逆極性とし、前記各マス
(12,13)を互いに逆位相にて振動させる構成としたこと
を特徴とするジャイロ装置。 - 【請求項２】 前記各磁気発生体(1,2)は永久磁石より
なり、前記各絶縁板(3,23)はガラスよりなることを特徴
とする請求項１記載のジャイロ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8006046A JPH09196681A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | ジャイロ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8006046A JPH09196681A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | ジャイロ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09196681A true JPH09196681A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11627692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8006046A Pending JPH09196681A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | ジャイロ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09196681A (ja) |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP8006046A patent/JPH09196681A/ja active Pending
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