JPH0480321B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0480321B2 JPH0480321B2 JP58176027A JP17602783A JPH0480321B2 JP H0480321 B2 JPH0480321 B2 JP H0480321B2 JP 58176027 A JP58176027 A JP 58176027A JP 17602783 A JP17602783 A JP 17602783A JP H0480321 B2 JPH0480321 B2 JP H0480321B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- shaped
- angular velocity
- portions
- parts
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は圧電振動型の角速度センサに関するも
のである。
のである。
従来、この種の角速度センサとしては、特開昭
58−174854号公報に記載されたものがある。これ
は第４図に示す構成を有している。即ち、金属板
の表裏面に圧電体により形成した駆動部１，１′
と、同じく金属板の表裏面に圧電体により形成し
た検知部２，２′とを接着剤３，３′を介して互い
に直交、配置した構成である。そして、駆動部
１，１′に交流電圧を印加して該駆動部１，１′の
位相を180°ずらして中心軸Ａに対して互いに図中
矢印の反対方向へ駆動、振動（なお、検知部も連
れ動く）させ、その振動時に中心軸Ａの回りに角
速度が生じると周知のコリオリの力によつて検知
部２，２′が駆動部１，１′の振動方向に対して直
交する方向に屈曲し、その屈曲に伴う該検知部
２，２′の圧電体に発生する電気信号を測定して
角速度を検知するものである。
58−174854号公報に記載されたものがある。これ
は第４図に示す構成を有している。即ち、金属板
の表裏面に圧電体により形成した駆動部１，１′
と、同じく金属板の表裏面に圧電体により形成し
た検知部２，２′とを接着剤３，３′を介して互い
に直交、配置した構成である。そして、駆動部
１，１′に交流電圧を印加して該駆動部１，１′の
位相を180°ずらして中心軸Ａに対して互いに図中
矢印の反対方向へ駆動、振動（なお、検知部も連
れ動く）させ、その振動時に中心軸Ａの回りに角
速度が生じると周知のコリオリの力によつて検知
部２，２′が駆動部１，１′の振動方向に対して直
交する方向に屈曲し、その屈曲に伴う該検知部
２，２′の圧電体に発生する電気信号を測定して
角速度を検知するものである。
しかしながら、上記従来のものでは駆動部１，
１′と検知部２，２′とを直接に直交、配置して接
続した構成であるため、両者の接続強度が弱く、
繰り返しの振動モードによつて接続部に疲労が生
じやすく、場合によつては角速度の検知が不可能
になるという問題がある。
１′と検知部２，２′とを直接に直交、配置して接
続した構成であるため、両者の接続強度が弱く、
繰り返しの振動モードによつて接続部に疲労が生
じやすく、場合によつては角速度の検知が不可能
になるという問題がある。
本発明は両板状部分の結合強度を向上すること
により、上述の問題を解決しようとするものであ
る。
により、上述の問題を解決しようとするものであ
る。
本発明は上記の点に鑑みて案出されたものであ
つて、第１の板状部分と、第２の板状部分とを互
いに直交関係に配置し、かつ第１の板状部分に圧
電体により構成された駆動部を、第２の板状部分
に圧電体により構成された検知部をそれぞれ形成
した構成の角速度センサであつて、両板状部分を
ほぼ偏平かつ長方形状となし、該両板状部分の間
に、該両板状部分に対して直交する方向に延在し
た板状の形状を有した結合部を配置し、該結合部
を介して両板状部分を直交関係に結合し、第１の
板状部分、第２の板状部分、および結合部は一体
構造の基板により構成したという技術的手段を採
用したものである。
つて、第１の板状部分と、第２の板状部分とを互
いに直交関係に配置し、かつ第１の板状部分に圧
電体により構成された駆動部を、第２の板状部分
に圧電体により構成された検知部をそれぞれ形成
した構成の角速度センサであつて、両板状部分を
ほぼ偏平かつ長方形状となし、該両板状部分の間
に、該両板状部分に対して直交する方向に延在し
た板状の形状を有した結合部を配置し、該結合部
を介して両板状部分を直交関係に結合し、第１の
板状部分、第２の板状部分、および結合部は一体
構造の基板により構成したという技術的手段を採
用したものである。
駆動部、検知部をそれぞれ形成する各板状部分
はそれらに対して直交する方向に延在した板状の
結合部で結合される態様となるため、両板状部分
は互いに直交しているにもかかわらず、両板状部
分の結合部分は上記結合部によつて結合面積の確
保を達成することができる。
はそれらに対して直交する方向に延在した板状の
結合部で結合される態様となるため、両板状部分
は互いに直交しているにもかかわらず、両板状部
分の結合部分は上記結合部によつて結合面積の確
保を達成することができる。
第１の板状部分と第２の板状部分との結合強度
の不安定さが解消され、両板状部分の結合部分の
疲労破壊を回避でき、従つて耐久性のよい角速度
センサが得られる。
の不安定さが解消され、両板状部分の結合部分の
疲労破壊を回避でき、従つて耐久性のよい角速度
センサが得られる。
第１図〜第３図において、４０，４１は本発明
に係わる一対の基板であり、例えば厚さ0.5ｍmm
のFe−Co−Ni合金製の金属よりなる。
に係わる一対の基板であり、例えば厚さ0.5ｍmm
のFe−Co−Ni合金製の金属よりなる。
基板４０，４１はそれぞれほぼ四角形状の結合
部４２，４３を境にして、その両側にほぼ偏平か
つ長方形状の第１の板状部分４４，４５および第
２の板状部分４６，４７を有する構成である。そ
して、各板状部分４４〜４７は互いに直交関係に
配置され、かつその両板状部分４４〜４７の直交
部分に、該両板状部分に対して直交する方向に延
在するよう上記結合部４２，４３が配置されてい
る。結合部４２，４３は、両板状部分４４〜４７
の幅寸法とほぼ同一の幅寸法を有している。
部４２，４３を境にして、その両側にほぼ偏平か
つ長方形状の第１の板状部分４４，４５および第
２の板状部分４６，４７を有する構成である。そ
して、各板状部分４４〜４７は互いに直交関係に
配置され、かつその両板状部分４４〜４７の直交
部分に、該両板状部分に対して直交する方向に延
在するよう上記結合部４２，４３が配置されてい
る。結合部４２，４３は、両板状部分４４〜４７
の幅寸法とほぼ同一の幅寸法を有している。
これら板状部分４４，４５と結合部４２、およ
び板状部分４６，４７と係合部４３は上記基板４
０，４１にて一体に構成されている。
び板状部分４６，４７と係合部４３は上記基板４
０，４１にて一体に構成されている。
この一体化の方法としては、一般的加工技術と
して周知の切削等の手法がある。
して周知の切削等の手法がある。
５０，５１は上記第１の板状部分４４，４５の
互いに反対方向の表面に接着により形成された駆
動用圧電体、５２，５３は上記第２の板状部分４
６，４７の表面に接着により形成された検知用圧
電体であり、これら圧電体５０〜５３は例えば
0.2mm厚さのPZTセラミツクからなる。
互いに反対方向の表面に接着により形成された駆
動用圧電体、５２，５３は上記第２の板状部分４
６，４７の表面に接着により形成された検知用圧
電体であり、これら圧電体５０〜５３は例えば
0.2mm厚さのPZTセラミツクからなる。
上記駆動用圧電体５０，５１の分極方向は図１
の矢印方向としてある。
の矢印方向としてある。
６０は金属端子部で、該金属端子部６０は第１
の板状部分４２，４３側にて溶接、半田付等で固
定されている。
の板状部分４２，４３側にて溶接、半田付等で固
定されている。
７０，７１、および７２はそれぞれ端子部であ
る。端子部７０は上記検知部としての圧電体５
０，５１に電気的に接続したリード線８０，８１
を有し、また端子部７１は駆動部としての圧電体
５０，５１に電気的に接続したリード線８２，８
３を有している。
る。端子部７０は上記検知部としての圧電体５
０，５１に電気的に接続したリード線８０，８１
を有し、また端子部７１は駆動部としての圧電体
５０，５１に電気的に接続したリード線８２，８
３を有している。
リード線８０，８１は上記係合部４２，４３お
よび第１の板状部分４４，４５の側面縁に沿わせ
て配置されている。
よび第１の板状部分４４，４５の側面縁に沿わせ
て配置されている。
端子部７２は基板４０，４１およびリード線８
０〜８３を介して各圧電体５０，５１に交流電圧
を印加するために共通端子部として機能する上記
端子部６０に電気的に接続されている。
０〜８３を介して各圧電体５０，５１に交流電圧
を印加するために共通端子部として機能する上記
端子部６０に電気的に接続されている。
９０は交流電圧印加源、１００は検知回路を示
す。
す。
上記構成において、次に作動を説明する。交流
電圧印加源９０から交流電圧を端子部７１および
端子部７２を介して駆動用圧電体５０，５１に印
加する。これにより、駆動用圧電体５０，５１は
伸縮作用を行い、それが第１の板状部分４４，４
５に作用して該板状部分４４，４５が第１図のご
とく180°の位相ずれをもつて中心軸Ａに対して互
いに逆方向に対称的に駆動、振動する。
電圧印加源９０から交流電圧を端子部７１および
端子部７２を介して駆動用圧電体５０，５１に印
加する。これにより、駆動用圧電体５０，５１は
伸縮作用を行い、それが第１の板状部分４４，４
５に作用して該板状部分４４，４５が第１図のご
とく180°の位相ずれをもつて中心軸Ａに対して互
いに逆方向に対称的に駆動、振動する。
かかる振動状態において、中心軸Ａの回りに角
速度が生じると、周知のコリオリの力によつて検
知部の第２の板状部分５２，５３が第１図の矢印
のように屈曲する。この結果、検知部の圧電体５
２，５３が伸縮作用を受け、その伸縮に応じた電
気信号が端子部７０，７２を介して検知回路１０
０に入力され、ここで上記角速度を電気的に検知
する。
速度が生じると、周知のコリオリの力によつて検
知部の第２の板状部分５２，５３が第１図の矢印
のように屈曲する。この結果、検知部の圧電体５
２，５３が伸縮作用を受け、その伸縮に応じた電
気信号が端子部７０，７２を介して検知回路１０
０に入力され、ここで上記角速度を電気的に検知
する。
なお、駆動用圧電体５０，５１、検知用圧電体
５２，５３を第１の板状部分４４，４５、第２の
板状部分４６，４７の片側に形成したが、第３図
に示すように両側に形成しても勿論よい（図中、
検知用圧電体５２，５３は片側の部分が図示され
ているが、他側にも形成されている）。
５２，５３を第１の板状部分４４，４５、第２の
板状部分４６，４７の片側に形成したが、第３図
に示すように両側に形成しても勿論よい（図中、
検知用圧電体５２，５３は片側の部分が図示され
ているが、他側にも形成されている）。
また、上記実施例では、基板を金属製で構成し
たが、例えばセラミツク製で構成してもよい。こ
の場合、各圧電体の接地用のリード線を設ける必
要がある。
たが、例えばセラミツク製で構成してもよい。こ
の場合、各圧電体の接地用のリード線を設ける必
要がある。
更に、第１の板状部分に検知部を、第２の板状
部分に駆動部を形成することも可能である。
部分に駆動部を形成することも可能である。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２
図は電気回路を含めた部分断面図、第３図は本発
明の他の実施例を示す電気回路を含めた部分断面
図、第４図は従来技術を示す斜視図である。 ４０，４１……基板、４２，４３……結合部、
４４，４５……第１の板状部分、４６，４７……
第２の板状部分、５０，５１……駆動用圧電体、
５２，５３……検知用圧電体、８０〜８３……リ
ード線。
図は電気回路を含めた部分断面図、第３図は本発
明の他の実施例を示す電気回路を含めた部分断面
図、第４図は従来技術を示す斜視図である。 ４０，４１……基板、４２，４３……結合部、
４４，４５……第１の板状部分、４６，４７……
第２の板状部分、５０，５１……駆動用圧電体、
５２，５３……検知用圧電体、８０〜８３……リ
ード線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１の板状部分と、第２の板状部分とを互い
に直交関係に配置し、かつ前記第１の板状部分に
圧電体により構成された駆動部を、前記第２の板
状部分に圧電体により構成された検知部をそれぞ
れ形成した構成の角速度センサであつて、 前記両板状部分をほぼ偏平かつ長方形状とな
し、該両板状部分の間に、該両板状部分に対して
直交する方向に延在した板状の形状を有した結合
部を配置し、該結合部を介して前記両板状部分を
直交関係に結合し、前記第１の板状部分、前記第
２の板状部分、および前記結合部は一体構造の基
板により構成されていることを特徴とする角速度
センサ。 ２ 前記基板が中心軸に対して対称位置に２組対
向配置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の角速度センサ。 ３ 前記結合部は、その延在方向の寸法が前記両
板状部分の幅寸法と少なくともほぼ同じであるほ
ぼ四角板状の形態を有していることを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項記載の角速度
センサ。 ４ 前記第２の板状部分の検知部に結線されたリ
ード線は、前記結合部および前記第１の板状部分
の側面縁に沿わせて配置されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第３項何れか一つに
記載の角速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176027A JPS6067815A (ja) | 1983-09-23 | 1983-09-23 | 角速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176027A JPS6067815A (ja) | 1983-09-23 | 1983-09-23 | 角速度センサ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3172825A Division JPH0695022B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 角速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067815A JPS6067815A (ja) | 1985-04-18 |
| JPH0480321B2 true JPH0480321B2 (ja) | 1992-12-18 |
Family
ID=16006441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58176027A Granted JPS6067815A (ja) | 1983-09-23 | 1983-09-23 | 角速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067815A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229023A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
| JP2671020B2 (ja) * | 1988-07-29 | 1997-10-29 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 振動ジャイロ |
| DE69109185T2 (de) * | 1990-06-04 | 1996-01-11 | Nippon Denso Co | Signalverarbeitungsschaltung für Giergeschwindigkeitssensor. |
| EP0806631B1 (en) * | 1993-02-03 | 2001-11-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Angular velocity sensor and its fabricating |
| US5447066A (en) * | 1993-09-01 | 1995-09-05 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Angular velocity sensor having a tuning fork construction and its method of manufacture |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2544646A (en) * | 1948-06-16 | 1951-03-13 | Sperry Corp | Angular velocity measuring instrument |
| JPS6049215A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-18 | Jeco Co Ltd | 角速度センサ |
-
1983
- 1983-09-23 JP JP58176027A patent/JPS6067815A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6067815A (ja) | 1985-04-18 |
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