JPH11218424A - 振動型ジャイロスコープ - Google Patents
振動型ジャイロスコープInfo
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- JPH11218424A JPH11218424A JP10022028A JP2202898A JPH11218424A JP H11218424 A JPH11218424 A JP H11218424A JP 10022028 A JP10022028 A JP 10022028A JP 2202898 A JP2202898 A JP 2202898A JP H11218424 A JPH11218424 A JP H11218424A
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- 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
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 防振部材となる弾性部材に直接、振動子を挟
持して、構造が簡単で、弾性部材に支持される部材の質
量を軽くして振動子に対して慣性力が働きにくくし、速
い角速度の変化にも追従できる検出出力の周波数応答性
がよい振動型ジャイロスコープを提供する。 【解決手段】 先端部が自由端となつて片持ち状態で振
動する振動腕12a,12b,12cを有する振動子
1,110,120,130と、振動子1,110,1
20,130の基端部1Aを挟持する防振用ゴム3と、
防振用ゴム3を保持部材4を介して支持する基板とを備
えた。
持して、構造が簡単で、弾性部材に支持される部材の質
量を軽くして振動子に対して慣性力が働きにくくし、速
い角速度の変化にも追従できる検出出力の周波数応答性
がよい振動型ジャイロスコープを提供する。 【解決手段】 先端部が自由端となつて片持ち状態で振
動する振動腕12a,12b,12cを有する振動子
1,110,120,130と、振動子1,110,1
20,130の基端部1Aを挟持する防振用ゴム3と、
防振用ゴム3を保持部材4を介して支持する基板とを備
えた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば自動車に搭載
されるナビゲーションシステムの角速度センサ等に用い
られる振動型ジャイロスコープ等の振動型ジャイロスコ
ープに関する。
されるナビゲーションシステムの角速度センサ等に用い
られる振動型ジャイロスコープ等の振動型ジャイロスコ
ープに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこのような角速度を検出する振動
型ジャイロスコープとしては、例えば特開平9−203
638号公報に開示されており、これを図22に示して
ある。図22は従来の振動型ジャイロスコープを示す説
明図である。図22において、221はケース、222
はピン、223はセンサ支持板、224は防振部材、2
25は溝、226はくびれ部、227は防振材貫通孔、
228は音叉ユニット、229はカラー、230はカラ
ー貫通孔、231は基板、232は基板貫通孔、233
はフレキシブル配線、234は蓋、235は電気信号端
子である。
型ジャイロスコープとしては、例えば特開平9−203
638号公報に開示されており、これを図22に示して
ある。図22は従来の振動型ジャイロスコープを示す説
明図である。図22において、221はケース、222
はピン、223はセンサ支持板、224は防振部材、2
25は溝、226はくびれ部、227は防振材貫通孔、
228は音叉ユニット、229はカラー、230はカラ
ー貫通孔、231は基板、232は基板貫通孔、233
はフレキシブル配線、234は蓋、235は電気信号端
子である。
【0003】振動型ジャイロスコープは、センサを取り
付けた質量の大きなセンサ支持板223を4つの防振部
材224に取り付けてある。
付けた質量の大きなセンサ支持板223を4つの防振部
材224に取り付けてある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術では、センサ(音叉ユニット228)は大きなセ
ンサ支持板223に取り付けられているので、センサ支
持板223の質量が大きく、したがって速い角速度を加
えた場合、センサに慣性が大きく働いて応答性が悪く、
検出出力に遅れが生じたり、また、角速度の向きが急に
反転しても、その反転に追従しきれず、正確な出力が得
られない場合がある。また、大きなセンサ支持板223
であるので、重く、構造も複雑なものであった。
来技術では、センサ(音叉ユニット228)は大きなセ
ンサ支持板223に取り付けられているので、センサ支
持板223の質量が大きく、したがって速い角速度を加
えた場合、センサに慣性が大きく働いて応答性が悪く、
検出出力に遅れが生じたり、また、角速度の向きが急に
反転しても、その反転に追従しきれず、正確な出力が得
られない場合がある。また、大きなセンサ支持板223
であるので、重く、構造も複雑なものであった。
【0005】本発明の第1の課題は、防振部材となる弾
性部材に支持される部材の質量を軽くして、振動子に対
して慣性力が働きにくくし、速い角速度の変化にも、振
動子の検出出力の応答性がよく、構造が簡単な振動型ジ
ャイロスコープを提供することである。本発明の第2の
課題は、振動子の基端部にリード線等の配線が接続され
ていても、複数の部材からなる弾性部材により振動子の
基端部を挟み込んで圧接するので、組立時にリード線等
の接続部分を破壊する虞れが少なくなる振動型ジャイロ
スコープを提供することである。本発明の第3の課題
は、第1の弾性部材、振動子、第2の弾性部材の順に一
方向から組込ができるので、組立作業性がよい振動型ジ
ャイロスコープを提供することである。本発明の第4の
課題は、弾性部材は保持部材によって、振動子の基端部
の上下方向(厚み方向)から圧接されるので、弾性部材
にねじれが生じたり、また振動子が傾くようなことが発
生しにくく、振動子の傾きに起因する振動子の特性のバ
ラツキも抑えられる振動型ジャイロスコープを提供する
ことである。本発明の第5の課題は、平面部と第2の保
持部材の板状部により、弾性部材を圧接するので、振動
子の基端部に、よりねじれが発生しにくい。また、第1
の保持部材に、弾性部材及び振動子、第2の保持部材の
順に一方向から組込ができ、かつ第1の保持部材の脚部
を第2の保持部材にかしめるだけで圧接するように第2
の保持部材を取付け固定できるので、組立作業性がよい
振動型ジャイロスコープを提供することである。本発明
の第6の課題は、位置決め部により、平面部と第2の保
持部材の板状部との間隔が確実に定まるので、弾性部材
の圧接力(変形量)のバラツキを抑えることができ、振
動子の特性のバラツキも少ないものとすることができる
振動型ジャイロスコープを提供することである。本発明
の第7の課題は、基板への弾性部材の保持が取付足によ
り容易に行うことができる振動型ジャイロスコープを提
供することである。本発明の第8の課題は、保持部材に
は弾性部材を抜け止めする抜け止め防止部材が設けられ
ているので、抜け止め防止部材は弾性部材の位置決め機
能も兼ねて、不所望な力が保持部材に作用しても弾性部
材が保持部材から抜け落ちることを防止できる振動型ジ
ャイロスコープを提供することである。本発明の第9の
課題は、弾性部材はシリコンゴム材からなるので、広い
温度範囲にわたって優れた防振機能を果たし、軽くて安
価な振動型ジャイロスコープを提供することである。
性部材に支持される部材の質量を軽くして、振動子に対
して慣性力が働きにくくし、速い角速度の変化にも、振
動子の検出出力の応答性がよく、構造が簡単な振動型ジ
ャイロスコープを提供することである。本発明の第2の
課題は、振動子の基端部にリード線等の配線が接続され
ていても、複数の部材からなる弾性部材により振動子の
基端部を挟み込んで圧接するので、組立時にリード線等
の接続部分を破壊する虞れが少なくなる振動型ジャイロ
スコープを提供することである。本発明の第3の課題
は、第1の弾性部材、振動子、第2の弾性部材の順に一
方向から組込ができるので、組立作業性がよい振動型ジ
ャイロスコープを提供することである。本発明の第4の
課題は、弾性部材は保持部材によって、振動子の基端部
の上下方向(厚み方向)から圧接されるので、弾性部材
にねじれが生じたり、また振動子が傾くようなことが発
生しにくく、振動子の傾きに起因する振動子の特性のバ
ラツキも抑えられる振動型ジャイロスコープを提供する
ことである。本発明の第5の課題は、平面部と第2の保
持部材の板状部により、弾性部材を圧接するので、振動
子の基端部に、よりねじれが発生しにくい。また、第1
の保持部材に、弾性部材及び振動子、第2の保持部材の
順に一方向から組込ができ、かつ第1の保持部材の脚部
を第2の保持部材にかしめるだけで圧接するように第2
の保持部材を取付け固定できるので、組立作業性がよい
振動型ジャイロスコープを提供することである。本発明
の第6の課題は、位置決め部により、平面部と第2の保
持部材の板状部との間隔が確実に定まるので、弾性部材
の圧接力(変形量)のバラツキを抑えることができ、振
動子の特性のバラツキも少ないものとすることができる
振動型ジャイロスコープを提供することである。本発明
の第7の課題は、基板への弾性部材の保持が取付足によ
り容易に行うことができる振動型ジャイロスコープを提
供することである。本発明の第8の課題は、保持部材に
は弾性部材を抜け止めする抜け止め防止部材が設けられ
ているので、抜け止め防止部材は弾性部材の位置決め機
能も兼ねて、不所望な力が保持部材に作用しても弾性部
材が保持部材から抜け落ちることを防止できる振動型ジ
ャイロスコープを提供することである。本発明の第9の
課題は、弾性部材はシリコンゴム材からなるので、広い
温度範囲にわたって優れた防振機能を果たし、軽くて安
価な振動型ジャイロスコープを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記第1の課題は、先端
部が自由端となつて片持ち状態で振動する振動腕を有す
る振動子と、前記振動子の基端部を挟持する弾性部材
と、前記弾性部材を支持する基板とを備えた第1の手段
により解決される。前記第2の課題は、第1の手段にお
いて、前記弾性部材は複数の部材からなり、前記複数の
部材間に前記振動子の基端部を挟んだ状態で圧接して保
持する保持部材を備えており、前記保持部材を介して、
弾性部材が前記基板に支持されている第2の手段により
解決される。前記第3の課題は、第2の手段において、
前記弾性部材は、凹部を有する第1の弾性部材と、前記
凹部に前記振動子の基端部を介して配置される第2の弾
性部材とからなり、前記基端部が前記凹部に納められて
第1と第2の弾性部材により挟持される第3の手段によ
り解決される。前記第4の課題は、第2,3の手段にお
いて、前記振動子の基端部は板状をしており、前記保持
部材は、前記弾性部材を、前記板状の基端部の板面に対
して略垂直な方向から圧接する第4の手段により解決さ
れる。前記第5の課題は、第4の手段において、前記保
持部材は、少なくとも平面部と、この平面部と連続して
互いに対向する側面部とを有する金属製の第1の保持部
材と、この第1の保持部材とともに前記弾性部材を挟ん
で圧接する板状部を有する第2の保持部材からなり、前
記第1の保持部材の少なくとも1つの側面部には固定用
の脚部が設けられ、前記基端部の板面と前記平面部とが
略平行となるように、前記第1の保持部材の側面部間に
前記弾性部材と前記振動子の基端部とが配置され、前記
平面部と、弾性部材を介して前記板状部が対向配置され
る前記第2の保持部材に前記脚部がかしめられている第
5の手段により解決される。前記第6の課題は、第5の
手段において、前記第1の保持部材に、前記平面部と第
2の保持部材の板状部との間隔を規制する位置決め部を
設けた第6の手段により解決される。前記第7の課題
は、第5,6の手段において、前記第1の保持部材の側
面部にそれぞれ取付足が設けられており、この取付足に
より、前記保持部材が前記基板に取り付けられる第7の
手段により解決される。前記第8の課題は、第2乃至7
の手段のいずれかにおいて、前記保持部材には前記弾性
部材を抜け止めする抜け止め防止部材が設けられている
第8の手段により解決される。前記第9の課題は、第1
乃至8の手段のいずれかにおいて、前記弾性部材はシリ
コンゴム材からなる第9の手段により解決される。
部が自由端となつて片持ち状態で振動する振動腕を有す
る振動子と、前記振動子の基端部を挟持する弾性部材
と、前記弾性部材を支持する基板とを備えた第1の手段
により解決される。前記第2の課題は、第1の手段にお
いて、前記弾性部材は複数の部材からなり、前記複数の
部材間に前記振動子の基端部を挟んだ状態で圧接して保
持する保持部材を備えており、前記保持部材を介して、
弾性部材が前記基板に支持されている第2の手段により
解決される。前記第3の課題は、第2の手段において、
前記弾性部材は、凹部を有する第1の弾性部材と、前記
凹部に前記振動子の基端部を介して配置される第2の弾
性部材とからなり、前記基端部が前記凹部に納められて
第1と第2の弾性部材により挟持される第3の手段によ
り解決される。前記第4の課題は、第2,3の手段にお
いて、前記振動子の基端部は板状をしており、前記保持
部材は、前記弾性部材を、前記板状の基端部の板面に対
して略垂直な方向から圧接する第4の手段により解決さ
れる。前記第5の課題は、第4の手段において、前記保
持部材は、少なくとも平面部と、この平面部と連続して
互いに対向する側面部とを有する金属製の第1の保持部
材と、この第1の保持部材とともに前記弾性部材を挟ん
で圧接する板状部を有する第2の保持部材からなり、前
記第1の保持部材の少なくとも1つの側面部には固定用
の脚部が設けられ、前記基端部の板面と前記平面部とが
略平行となるように、前記第1の保持部材の側面部間に
前記弾性部材と前記振動子の基端部とが配置され、前記
平面部と、弾性部材を介して前記板状部が対向配置され
る前記第2の保持部材に前記脚部がかしめられている第
5の手段により解決される。前記第6の課題は、第5の
手段において、前記第1の保持部材に、前記平面部と第
2の保持部材の板状部との間隔を規制する位置決め部を
設けた第6の手段により解決される。前記第7の課題
は、第5,6の手段において、前記第1の保持部材の側
面部にそれぞれ取付足が設けられており、この取付足に
より、前記保持部材が前記基板に取り付けられる第7の
手段により解決される。前記第8の課題は、第2乃至7
の手段のいずれかにおいて、前記保持部材には前記弾性
部材を抜け止めする抜け止め防止部材が設けられている
第8の手段により解決される。前記第9の課題は、第1
乃至8の手段のいずれかにおいて、前記弾性部材はシリ
コンゴム材からなる第9の手段により解決される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0008】図1は本発明の一実施の形態を示す側面
図、図2A,B,C,D,Eは振動型ジャイロスコープ
の平面図、正面図、底面図、右側面図、及び背面図、図
3A,Bは振動型ジャイロスコープのシールドカバーを
透過して示す縦断面図及び蓋体を取り外した状態の背面
図、図4A,B,Cは振動子を保持部材で基板に取り付
けた状態の背面図、左側面図、及び底面図、図5は振動
型ジャイロスコープの分解斜視図、図6A,B,C,
D,Eは蓋体の平面図、正面図、底面図、左側面図、及
び背面図、図7は図6Bの7−7線に沿った断面図、図
8は図6Eの8−8線に沿った断面図、図9A,B,
C,D,Eはケースの正面図、底面図、右側面図、背面
図、及び平面図、図10は図9Dの10−10線に沿っ
た断面図、図11は振動子を保持部材に組み込んだ状態
の側面図、図12は図11の縦断面図、図13A,B,
C,D,Eは保持部材用ケースの平面図、背面図、底面
図、右側面図、及び左側面図、図14A,Bは保持部材
用蓋の背面図および側面図、図15A,Bは第2の防振
用ゴムの正面図および側面図、図16A,B,Cは第1
の防振用ゴムの平面図、背面図、底面図、及び縦断面
図、図17は防振用ゴムの変形例を示す斜視図、図18
A,B,Cは振動子の変形例を示す正面図、図19はシ
ールドカバーを取り付ける前の斜視図、図20はAは振
動子を表面から、Bは振動子を裏面から見て示す振動子
の駆動検出時の説明図、図21は図20の矢印IV方向か
ら見て、振動子の誘電分極方向を示す説明図である。
図、図2A,B,C,D,Eは振動型ジャイロスコープ
の平面図、正面図、底面図、右側面図、及び背面図、図
3A,Bは振動型ジャイロスコープのシールドカバーを
透過して示す縦断面図及び蓋体を取り外した状態の背面
図、図4A,B,Cは振動子を保持部材で基板に取り付
けた状態の背面図、左側面図、及び底面図、図5は振動
型ジャイロスコープの分解斜視図、図6A,B,C,
D,Eは蓋体の平面図、正面図、底面図、左側面図、及
び背面図、図7は図6Bの7−7線に沿った断面図、図
8は図6Eの8−8線に沿った断面図、図9A,B,
C,D,Eはケースの正面図、底面図、右側面図、背面
図、及び平面図、図10は図9Dの10−10線に沿っ
た断面図、図11は振動子を保持部材に組み込んだ状態
の側面図、図12は図11の縦断面図、図13A,B,
C,D,Eは保持部材用ケースの平面図、背面図、底面
図、右側面図、及び左側面図、図14A,Bは保持部材
用蓋の背面図および側面図、図15A,Bは第2の防振
用ゴムの正面図および側面図、図16A,B,Cは第1
の防振用ゴムの平面図、背面図、底面図、及び縦断面
図、図17は防振用ゴムの変形例を示す斜視図、図18
A,B,Cは振動子の変形例を示す正面図、図19はシ
ールドカバーを取り付ける前の斜視図、図20はAは振
動子を表面から、Bは振動子を裏面から見て示す振動子
の駆動検出時の説明図、図21は図20の矢印IV方向か
ら見て、振動子の誘電分極方向を示す説明図である。
【0009】図1において、符号100は後述する三脚
音叉型の振動子1を内蔵した振動型ジャイロスコープで
あり、振動型ジャイロスコープ100は例えばカーナビ
ゲーション装置のプリント基板101に取付け固定され
ている。
音叉型の振動子1を内蔵した振動型ジャイロスコープで
あり、振動型ジャイロスコープ100は例えばカーナビ
ゲーション装置のプリント基板101に取付け固定され
ている。
【0010】この振動子1は三脚音叉型(または二脚音
叉型)であり、回転系内でのコリオリ力による振動成分
を発生させて角速度を検出するジャイロスコープのセン
サとして用いられる。
叉型)であり、回転系内でのコリオリ力による振動成分
を発生させて角速度を検出するジャイロスコープのセン
サとして用いられる。
【0011】振動型ジャイロスコープ100は、図5に
示すように、上方が開口されたケース2と、振動子1の
基端部1A側を防振用ゴム3で挟持して取り付けられた
保持部材4と、振動子1の基端部1Aに熱溶着されて接
続固定されたフレキシブル配線基板5と、保持部材4が
取り付けらて振動子1が固定される基板6と、基板6を
収納したケース2の開口を覆う蓋体7と、一体化したケ
ース2及び蓋体7に被せられて外面をシールドするシー
ルドカバー8とから主に構成されている。
示すように、上方が開口されたケース2と、振動子1の
基端部1A側を防振用ゴム3で挟持して取り付けられた
保持部材4と、振動子1の基端部1Aに熱溶着されて接
続固定されたフレキシブル配線基板5と、保持部材4が
取り付けらて振動子1が固定される基板6と、基板6を
収納したケース2の開口を覆う蓋体7と、一体化したケ
ース2及び蓋体7に被せられて外面をシールドするシー
ルドカバー8とから主に構成されている。
【0012】振動子1はエリンバなどの恒弾性材料の表
面に駆動手段および検出手段となる圧電材料が積層され
た板状のもの、または全体が駆動手段および検出手段と
しての圧電材料で形成された板状のものなどであり、圧
電材料の表面には、各振動腕を駆動するための駆動電
極、および振動検出用の検出電極が形成される。
面に駆動手段および検出手段となる圧電材料が積層され
た板状のもの、または全体が駆動手段および検出手段と
しての圧電材料で形成された板状のものなどであり、圧
電材料の表面には、各振動腕を駆動するための駆動電
極、および振動検出用の検出電極が形成される。
【0013】本実施の形態では、振動子1は、PZT
(チタン酸ジルコン酸鉛)等の板状の圧電セラミックな
どの圧電材料で形成されたものであり、図20に示すよ
うに、その基端部1Aの先部は溝11,11で分離され
て3個の振動腕12a,12b,12cが一体に形成さ
れている。各振動腕12a,12b,12cでの圧電材
料の誘電分極方向は図21に示す通りであり、左右両側
の振動腕12bと12cとで誘電分極方向が同じであ
り、中央の振動腕12aでは、左右の振動腕12bおよ
び12cと誘電分極方向が左右および上下に対称であ
る。各振動腕12a,12b,12cでは下面(裏面)
側にそれぞれ一対の駆動電極13,13,…が導電性材
料により形成されており、この駆動電極13,13,…
は、図20のBに示すように、振動子1の基端部1Aの
端面1Bまで延びて基端部1Aにランド部13a,13
bが形成されている。ランド部13bは2本の駆動電極
13,13につながっている。上記駆動電極13,1
3,…は導電経路により、交流駆動電源15に導通し、
交流駆動電源15から各駆動電極13,13,…に同電
位の駆動電圧が与えられる。中央の振動腕12aの裏面
に1本のアース電極14が形成されている。このアース
電極14は振動子1の端面1Bまで延びて基端部1Aに
ランド部14aが形成されており、配線経路により、ア
ース電極14は接地電位となっている。振動子1の上面
(表面)では、左右の振動腕12b,12cに一対のア
ース電極16,16…が、中央の振動腕12aに1本の
アース電極16が形成されている。図20のAに示すよ
うに、一対のアース電極16,16…は、振動子1の基
端部1Aの端面1Bに延びてランド部16bがそれぞれ
基端部1Aに形成されているが、中央の振動腕12aに
設けられた1本のアース電極16は、振動子1の端面1
Bの手前まで延びて基端部1Aにランド部16aが形成
されている。配線経路により、各アース電極16,16
…は接地電位となっている。
(チタン酸ジルコン酸鉛)等の板状の圧電セラミックな
どの圧電材料で形成されたものであり、図20に示すよ
うに、その基端部1Aの先部は溝11,11で分離され
て3個の振動腕12a,12b,12cが一体に形成さ
れている。各振動腕12a,12b,12cでの圧電材
料の誘電分極方向は図21に示す通りであり、左右両側
の振動腕12bと12cとで誘電分極方向が同じであ
り、中央の振動腕12aでは、左右の振動腕12bおよ
び12cと誘電分極方向が左右および上下に対称であ
る。各振動腕12a,12b,12cでは下面(裏面)
側にそれぞれ一対の駆動電極13,13,…が導電性材
料により形成されており、この駆動電極13,13,…
は、図20のBに示すように、振動子1の基端部1Aの
端面1Bまで延びて基端部1Aにランド部13a,13
bが形成されている。ランド部13bは2本の駆動電極
13,13につながっている。上記駆動電極13,1
3,…は導電経路により、交流駆動電源15に導通し、
交流駆動電源15から各駆動電極13,13,…に同電
位の駆動電圧が与えられる。中央の振動腕12aの裏面
に1本のアース電極14が形成されている。このアース
電極14は振動子1の端面1Bまで延びて基端部1Aに
ランド部14aが形成されており、配線経路により、ア
ース電極14は接地電位となっている。振動子1の上面
(表面)では、左右の振動腕12b,12cに一対のア
ース電極16,16…が、中央の振動腕12aに1本の
アース電極16が形成されている。図20のAに示すよ
うに、一対のアース電極16,16…は、振動子1の基
端部1Aの端面1Bに延びてランド部16bがそれぞれ
基端部1Aに形成されているが、中央の振動腕12aに
設けられた1本のアース電極16は、振動子1の端面1
Bの手前まで延びて基端部1Aにランド部16aが形成
されている。配線経路により、各アース電極16,16
…は接地電位となっている。
【0014】前記駆動電極13,13,…とアース電極
14およびアース電極16,16,…とで、駆動手段で
ある圧電材料に対して駆動電圧が与えられる。図21に
示す誘電分極構造にしたがって、左右の振動腕12bと
12cは、X方向へ同位相で振動駆動され、中央の振動
腕12aは左右の振動腕12b,12cと逆の位相(1
80度相違する位相)により同じくX方向へ振動駆動さ
れる。すなわち、ある時点において、左右の振動腕12
b,12cのX方向への振幅と振動腕12aのX方向へ
の振幅とは逆向きである。
14およびアース電極16,16,…とで、駆動手段で
ある圧電材料に対して駆動電圧が与えられる。図21に
示す誘電分極構造にしたがって、左右の振動腕12bと
12cは、X方向へ同位相で振動駆動され、中央の振動
腕12aは左右の振動腕12b,12cと逆の位相(1
80度相違する位相)により同じくX方向へ振動駆動さ
れる。すなわち、ある時点において、左右の振動腕12
b,12cのX方向への振幅と振動腕12aのX方向へ
の振幅とは逆向きである。
【0015】中央の振動腕12aの上面には、一対の検
出電極17aと17bが形成されている。各検出電極1
7aと17bは、振動子1の後方にて基端部1A(端面
1B)の位置まで延びており、それぞれの検出電極17
aおよび17bにはランド部17a1と17b1が一体
に形成されている。これらのランド部17a1と17b
1は、アース電極16のランド部16aが振動子1の基
端部1Aの端面1Bまで達していないので、基端部1A
に幅広に形成されている。
出電極17aと17bが形成されている。各検出電極1
7aと17bは、振動子1の後方にて基端部1A(端面
1B)の位置まで延びており、それぞれの検出電極17
aおよび17bにはランド部17a1と17b1が一体
に形成されている。これらのランド部17a1と17b
1は、アース電極16のランド部16aが振動子1の基
端部1Aの端面1Bまで達していないので、基端部1A
に幅広に形成されている。
【0016】なお、振動子1に形成された各駆動電極1
3,13,…は、図20では、図示省略しているフレキ
シブル配線基板5を介して、回路基板6の導電パターン
(回路パターン)に導通されており、この導電パターン
を介して図20に示した交流電導源15に導通されてい
る。また、各アース電極14,16,16…及び検出電
極17a,17bもフレキシブル配線基板5を介して回
路基板6の所定の導電パターン(回路パターン)に導通
されている。フレキシブル配線基板5は、一端側が二股
に分岐されて振動子1の表裏側のランド部にそれぞれ熱
溶着される振動子表側接続端部5aと振動子裏側接続端
部5bが設けられ、他端には基板6の導電パターン(図
示せず)に接続される基板用接続端部5cが設けられて
いる。
3,13,…は、図20では、図示省略しているフレキ
シブル配線基板5を介して、回路基板6の導電パターン
(回路パターン)に導通されており、この導電パターン
を介して図20に示した交流電導源15に導通されてい
る。また、各アース電極14,16,16…及び検出電
極17a,17bもフレキシブル配線基板5を介して回
路基板6の所定の導電パターン(回路パターン)に導通
されている。フレキシブル配線基板5は、一端側が二股
に分岐されて振動子1の表裏側のランド部にそれぞれ熱
溶着される振動子表側接続端部5aと振動子裏側接続端
部5bが設けられ、他端には基板6の導電パターン(図
示せず)に接続される基板用接続端部5cが設けられて
いる。
【0017】また、振動子1は1個の保持部材4により
片持ち支持されているために、固定のための部品が最小
ですむ。また振動子1の基端部1Aは、保持部材4に支
持されているため、振動子1は保持部材4により安定し
て支持される。また保持部材4の防振用ゴム3を介して
振動子1を回路基板6上に取り付けているので、回路基
板6に与えられる外部衝撃や外部振動が防振用ゴム3に
より緩衝でき、振動子1に衝撃や振動が直接的に伝達さ
れるのを防止できる。
片持ち支持されているために、固定のための部品が最小
ですむ。また振動子1の基端部1Aは、保持部材4に支
持されているため、振動子1は保持部材4により安定し
て支持される。また保持部材4の防振用ゴム3を介して
振動子1を回路基板6上に取り付けているので、回路基
板6に与えられる外部衝撃や外部振動が防振用ゴム3に
より緩衝でき、振動子1に衝撃や振動が直接的に伝達さ
れるのを防止できる。
【0018】特に、図1以下に示す三脚音叉型の振動子
1では、左右の振動腕12b,12cと、中央の振動腕
12aとが、180度相違する位相で振動するため、振
動子1全体での振動バランスが良く、振動子1の基端部
1Aに振動が生じたとしても、その振動は極めて小さい
ものとなる。よって、基端部1Aが保持部材4に支持さ
れた状態で、振動腕12a,12b,12cは支持によ
る拘束を受けることなく振動でき、各振動腕の駆動感度
および検出感度が低下することがない。
1では、左右の振動腕12b,12cと、中央の振動腕
12aとが、180度相違する位相で振動するため、振
動子1全体での振動バランスが良く、振動子1の基端部
1Aに振動が生じたとしても、その振動は極めて小さい
ものとなる。よって、基端部1Aが保持部材4に支持さ
れた状態で、振動腕12a,12b,12cは支持によ
る拘束を受けることなく振動でき、各振動腕の駆動感度
および検出感度が低下することがない。
【0019】ところで、振動腕の質量をm、振動腕のX
軸方向の振動速度をv(ベクトル値)、回転系でのZ軸
回りの角速度をω0(ベクトル値)とすると、コリオリ
力F(ベクトル値)は、F=2m(v×ω0)(×はベ
クトル積)で表わされ、コリオリ力Fは角速度ω0に比
例する。よって、振動腕12aのY軸方向への変形振動
が検出電極により検出されることにより、角速度ω0が
求められる。
軸方向の振動速度をv(ベクトル値)、回転系でのZ軸
回りの角速度をω0(ベクトル値)とすると、コリオリ
力F(ベクトル値)は、F=2m(v×ω0)(×はベ
クトル積)で表わされ、コリオリ力Fは角速度ω0に比
例する。よって、振動腕12aのY軸方向への変形振動
が検出電極により検出されることにより、角速度ω0が
求められる。
【0020】振動子1がZ軸回りの角速度を有する回転
系内に置かれると、上式に示したコリオリ力Fにより、
各振動腕12a,12b,12cがY方向の振動成分を
持つ。両側の振動腕12bおよび12cと、中央の振動
腕12aとでは、駆動電圧による振動の位相が逆である
ため、コリオリ力による振動の位相も、振動腕12b,
12cと、振動腕12aとで逆である。すなわち、ある
時点において、振動腕12b,12cのコリオリ力によ
るY軸での振幅方向が同じであり、中央の振動腕12a
のY軸での振幅方向は振動腕12b,12cと逆向きで
ある。
系内に置かれると、上式に示したコリオリ力Fにより、
各振動腕12a,12b,12cがY方向の振動成分を
持つ。両側の振動腕12bおよび12cと、中央の振動
腕12aとでは、駆動電圧による振動の位相が逆である
ため、コリオリ力による振動の位相も、振動腕12b,
12cと、振動腕12aとで逆である。すなわち、ある
時点において、振動腕12b,12cのコリオリ力によ
るY軸での振幅方向が同じであり、中央の振動腕12a
のY軸での振幅方向は振動腕12b,12cと逆向きで
ある。
【0021】検出電極17aと17bは、中央の振動腕
12aの同じ面に形成されており、中央の振動腕12a
の圧電材料がコリオリ力の検出手段として機能する。こ
の検出電極17aと17bが形成されている部分の圧電
材料の誘電分極方向が互いに逆であるため、コリオリ力
によるY方向の振動成分に関して、検出電極17aと検
出電極17bとで180度位相の相違する圧電作用によ
る検出出力が得られる。両検出電極17aと17bから
の検出出力の差を取ることにより、各検出電極17aと
17bからの検出出力の絶対値が加算される。この検出
出力からZ軸回りの角速度ω成分を算出することが可能
になる。
12aの同じ面に形成されており、中央の振動腕12a
の圧電材料がコリオリ力の検出手段として機能する。こ
の検出電極17aと17bが形成されている部分の圧電
材料の誘電分極方向が互いに逆であるため、コリオリ力
によるY方向の振動成分に関して、検出電極17aと検
出電極17bとで180度位相の相違する圧電作用によ
る検出出力が得られる。両検出電極17aと17bから
の検出出力の差を取ることにより、各検出電極17aと
17bからの検出出力の絶対値が加算される。この検出
出力からZ軸回りの角速度ω成分を算出することが可能
になる。
【0022】図3及び図4及び図5及び図11及び図1
2に示すように、振動子1の基端部1Aは弾性部材であ
る防振用ゴム3で挟持されて保持部材4により支持され
る。この保持部材4は、図5及び図11及び図12に示
すように、保持部材用ケース(第1の保持部材)41
と、防振用ゴム3を収納した保持部材用ケース41に取
付け固定される保持部材用蓋(第2の保持部材)42と
からなっている。保持部材用ケース41は板厚0.3mm
のりん青銅からなる金属板により曲げ形成されたもので
あり、図13に示すように、四角板状の平面部41a
と、その3辺に折り曲げ形成された側面部41b,41
b,41bと、対向する側面部41b,41bの上端に
突設された保持部材用蓋42の固定用脚部41cと、対
向する側面部41b,41bから内側に切り起こされ
た、防振用ゴム3を位置決めし、かつ抜け止めする位置
決め片部(抜け止め防止部材)41dと、側面部41b
の上端に突設された基板6への取り付け用足部(取付
足)41eと、対向する側面部41b,41bの上端に
切欠き形成されて保持部材用蓋42の内面(板状の内
面)が当接されて平面部41aと保持部材用蓋42(板
状部)との間隔を規制する位置決め部41fとからなっ
ている。そして、平面部41a、側面部41b,41
b,41b、及び位置決め片部41dによって構成され
る収納凹部41Aに防振用ゴム3が嵌め込まれる。板厚
0.5mmの平面板状のりん青銅からなる保持部材用蓋4
2には、図14に示すように、固定用脚部41c、足部
41e等を差し込むスリット42aが形成されており、
スリット42aの間が防振用ゴム3を圧接する板状部
(平面部)42bとなっている。なお、保持部材用蓋4
2が保持部材用ケース41よりも板厚が厚いのは、保持
部材用蓋42に曲げ加工が施されないので、板厚により
剛性をもたせているためである。
2に示すように、振動子1の基端部1Aは弾性部材であ
る防振用ゴム3で挟持されて保持部材4により支持され
る。この保持部材4は、図5及び図11及び図12に示
すように、保持部材用ケース(第1の保持部材)41
と、防振用ゴム3を収納した保持部材用ケース41に取
付け固定される保持部材用蓋(第2の保持部材)42と
からなっている。保持部材用ケース41は板厚0.3mm
のりん青銅からなる金属板により曲げ形成されたもので
あり、図13に示すように、四角板状の平面部41a
と、その3辺に折り曲げ形成された側面部41b,41
b,41bと、対向する側面部41b,41bの上端に
突設された保持部材用蓋42の固定用脚部41cと、対
向する側面部41b,41bから内側に切り起こされ
た、防振用ゴム3を位置決めし、かつ抜け止めする位置
決め片部(抜け止め防止部材)41dと、側面部41b
の上端に突設された基板6への取り付け用足部(取付
足)41eと、対向する側面部41b,41bの上端に
切欠き形成されて保持部材用蓋42の内面(板状の内
面)が当接されて平面部41aと保持部材用蓋42(板
状部)との間隔を規制する位置決め部41fとからなっ
ている。そして、平面部41a、側面部41b,41
b,41b、及び位置決め片部41dによって構成され
る収納凹部41Aに防振用ゴム3が嵌め込まれる。板厚
0.5mmの平面板状のりん青銅からなる保持部材用蓋4
2には、図14に示すように、固定用脚部41c、足部
41e等を差し込むスリット42aが形成されており、
スリット42aの間が防振用ゴム3を圧接する板状部
(平面部)42bとなっている。なお、保持部材用蓋4
2が保持部材用ケース41よりも板厚が厚いのは、保持
部材用蓋42に曲げ加工が施されないので、板厚により
剛性をもたせているためである。
【0023】なお、保持部材の材質は金属材料(銅、
鋼、アルミニウム等)、エンジニアプラスチック等の成
形材料が使用でき、寸法精度、機械強度、コストの点か
ら燐青銅がよい。また、保持部材は半田メッキしてある
が、かしめのみで基板6に固定する場合は、半田メッキ
を施さなくても良い。
鋼、アルミニウム等)、エンジニアプラスチック等の成
形材料が使用でき、寸法精度、機械強度、コストの点か
ら燐青銅がよい。また、保持部材は半田メッキしてある
が、かしめのみで基板6に固定する場合は、半田メッキ
を施さなくても良い。
【0024】図5に示すように、防振用ゴム3は第1,
2の防振用ゴム31,32からなり、第1の防振用ゴム
31は、図16に示すように、振動子1の基端部1Aを
嵌め込む凹部31aと、振動子1の基端部1Aに溶着固
定されたフレキシブル配線基板5を引き出す切り欠き部
31bと、切り欠き部31bを構成している一対の壁部
31c,31cとが設けられ、また第2の防振用ゴム3
2は、図15に示すように、四角板状で両側部に第1の
防振用ゴム31の壁部31cが嵌め込まれる切り欠き部
32a,32aが形成されている。
2の防振用ゴム31,32からなり、第1の防振用ゴム
31は、図16に示すように、振動子1の基端部1Aを
嵌め込む凹部31aと、振動子1の基端部1Aに溶着固
定されたフレキシブル配線基板5を引き出す切り欠き部
31bと、切り欠き部31bを構成している一対の壁部
31c,31cとが設けられ、また第2の防振用ゴム3
2は、図15に示すように、四角板状で両側部に第1の
防振用ゴム31の壁部31cが嵌め込まれる切り欠き部
32a,32aが形成されている。
【0025】なお、防振用ゴム(弾性部材)3の材質
は、NBR(アクリロニトリルブダジエンゴム)、EP
DM(エチレンプロピレンジメチレン)、シリコンゴ
ム、ウレタンゴム等が使用できるが、車載用等使用温度
範囲の広い場合には、温度に対して、硬度(弾性力)の
変化の少ないシリコンゴムが好ましい。また、硬度Hs
(ショア硬度)は10〜30度が好ましく、硬度Hs2
0度程度がより好ましい。硬度Hsが10〜30度であ
ると成形可能であり、所望の形状とすることができ、か
つ、防振特性もよい。
は、NBR(アクリロニトリルブダジエンゴム)、EP
DM(エチレンプロピレンジメチレン)、シリコンゴ
ム、ウレタンゴム等が使用できるが、車載用等使用温度
範囲の広い場合には、温度に対して、硬度(弾性力)の
変化の少ないシリコンゴムが好ましい。また、硬度Hs
(ショア硬度)は10〜30度が好ましく、硬度Hs2
0度程度がより好ましい。硬度Hsが10〜30度であ
ると成形可能であり、所望の形状とすることができ、か
つ、防振特性もよい。
【0026】そして、保持部材用ケース41に第1の防
振用ゴム31を嵌め込む。フレキシブル配線基板5を振
動子1の基端部1Aに半田により熱溶着して固定された
振動子1を、その基端部1Aを第1の防振用ゴム31の
凹部31aに嵌め込み、さらに第2の防振用ゴム32を
振動子1の基端部1Aを挟むようにして第1の防振用ゴ
ム31の壁部31c,31cに第2の防振用ゴム32の
切り欠き部32a,32aに嵌め込み、さらに保持部材
用蓋42を被せてスリット42aから突出した固定用脚
部41cを折り曲げる(かしめる)ことにより、振動子
1に保持部材4が取り付けられる。この際の防振用ゴム
3の圧縮率を10〜30%とし、保持部材4により振動
子1の基端部1Aが防振用ゴム3に挟持される。
振用ゴム31を嵌め込む。フレキシブル配線基板5を振
動子1の基端部1Aに半田により熱溶着して固定された
振動子1を、その基端部1Aを第1の防振用ゴム31の
凹部31aに嵌め込み、さらに第2の防振用ゴム32を
振動子1の基端部1Aを挟むようにして第1の防振用ゴ
ム31の壁部31c,31cに第2の防振用ゴム32の
切り欠き部32a,32aに嵌め込み、さらに保持部材
用蓋42を被せてスリット42aから突出した固定用脚
部41cを折り曲げる(かしめる)ことにより、振動子
1に保持部材4が取り付けられる。この際の防振用ゴム
3の圧縮率を10〜30%とし、保持部材4により振動
子1の基端部1Aが防振用ゴム3に挟持される。
【0027】この保持部材4の足部41eを基板6のス
リット(孔6b)に差し込んで裏面で半田付けすること
によって、図4に示すように、振動子1が防振用ゴム3
を介して保持部材4によって基板6に取り付けられる。
この実施の形態の場合、振動子1の端面1Bを下に、各
振動腕12a,12b,12cを上にして使用される。
リット(孔6b)に差し込んで裏面で半田付けすること
によって、図4に示すように、振動子1が防振用ゴム3
を介して保持部材4によって基板6に取り付けられる。
この実施の形態の場合、振動子1の端面1Bを下に、各
振動腕12a,12b,12cを上にして使用される。
【0028】ケース2は上方を開口とした四角箱状に合
成樹脂で成形されており、図9及び図10に示すよう
に、四角形状の底部20と、底部20の四辺に形成され
た側壁21,21…と、側壁21の内面に設けられ、基
板6の高さを決める高さ決め段部22と、基板6の切欠
き部6aに嵌め込んで位置決めするとともに突出部分を
熱かしめして基板6を固定する固定リブ23と、対向す
る側壁21,21の外面に設けられ、シールドカバー8
の挿入時のガイドとなるテーパ部24,24と、テーパ
部24に連続して形成され、シールドカバー8の抜け止
め用爪87を折り曲げ加工する際の受け部となる凸段部
25と、基板6の端子9をケース2の外部に出すための
切欠き部26と、基板6の位置決め用ガイドピン27
と、底部20の外面に設けられ、シールドカバー8の挿
入時のガイドとなるテーパ部28が備えられている。こ
の切欠き部26の底面26aは図10に示すように平坦
面となっている。図19に示すようにケース2の一側壁
21の両角部29,29は、シールドカバー8に嵌入し
やすいように丸く形成されている。なお、ケース2及び
蓋体7の材料は、PBT(ポリブチレンテレフタレー
ト)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、ABS
(アクリルブタジエンスチレン)等のエンジニアリング
プラスティックと呼ばれる合成樹脂材が使用でき、耐熱
性や強度の点からPBTが好ましい。また、ケース2は
底部も開口とし、底部開口を底蓋を取り付けて塞ぐよう
にしても良い。
成樹脂で成形されており、図9及び図10に示すよう
に、四角形状の底部20と、底部20の四辺に形成され
た側壁21,21…と、側壁21の内面に設けられ、基
板6の高さを決める高さ決め段部22と、基板6の切欠
き部6aに嵌め込んで位置決めするとともに突出部分を
熱かしめして基板6を固定する固定リブ23と、対向す
る側壁21,21の外面に設けられ、シールドカバー8
の挿入時のガイドとなるテーパ部24,24と、テーパ
部24に連続して形成され、シールドカバー8の抜け止
め用爪87を折り曲げ加工する際の受け部となる凸段部
25と、基板6の端子9をケース2の外部に出すための
切欠き部26と、基板6の位置決め用ガイドピン27
と、底部20の外面に設けられ、シールドカバー8の挿
入時のガイドとなるテーパ部28が備えられている。こ
の切欠き部26の底面26aは図10に示すように平坦
面となっている。図19に示すようにケース2の一側壁
21の両角部29,29は、シールドカバー8に嵌入し
やすいように丸く形成されている。なお、ケース2及び
蓋体7の材料は、PBT(ポリブチレンテレフタレー
ト)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、ABS
(アクリルブタジエンスチレン)等のエンジニアリング
プラスティックと呼ばれる合成樹脂材が使用でき、耐熱
性や強度の点からPBTが好ましい。また、ケース2は
底部も開口とし、底部開口を底蓋を取り付けて塞ぐよう
にしても良い。
【0029】基板6には検出回路等が実装されており、
また、図4及び図5に示すように、固定リブ23を嵌め
込む切欠き部6aと、保持部材用ケース41の取り付け
用足部41eを差し込む差し込み孔6bと、ガイドピン
27を挿入するガイド孔6cと、検出回路等と接続され
たパターンに接続固定された端子9とが備えられてい
る。61は基板6に実装された半固定可変抵抗器であ
る。なお、端子9については後述する。
また、図4及び図5に示すように、固定リブ23を嵌め
込む切欠き部6aと、保持部材用ケース41の取り付け
用足部41eを差し込む差し込み孔6bと、ガイドピン
27を挿入するガイド孔6cと、検出回路等と接続され
たパターンに接続固定された端子9とが備えられてい
る。61は基板6に実装された半固定可変抵抗器であ
る。なお、端子9については後述する。
【0030】蓋体7はケース2の側壁21の内側に位置
して開口を塞ぐように全体として四角板状に形成されて
おり、図6乃至図8に示すように、その平板部70の下
面(ケース)側を凹状に形成された凹部(内底部)71
と、凹部71を囲むように形成された側部72と、平板
部70の上面側の周縁に沿って形成された傾斜面部73
と、平板部70の上面側に突設され、シールドカバー8
の挿入時のガイドとなるテーパ部74,74と、蓋体7
とケース2との接着時に加熱する際のケース2内の空気
抜き等用の貫通孔75と、側部72に切欠き形成された
端子9の導出用の切欠き部76とが備えられている。
して開口を塞ぐように全体として四角板状に形成されて
おり、図6乃至図8に示すように、その平板部70の下
面(ケース)側を凹状に形成された凹部(内底部)71
と、凹部71を囲むように形成された側部72と、平板
部70の上面側の周縁に沿って形成された傾斜面部73
と、平板部70の上面側に突設され、シールドカバー8
の挿入時のガイドとなるテーパ部74,74と、蓋体7
とケース2との接着時に加熱する際のケース2内の空気
抜き等用の貫通孔75と、側部72に切欠き形成された
端子9の導出用の切欠き部76とが備えられている。
【0031】蓋体7は全体的に皿を逆にした形状となっ
ており、蓋体7をケース2の開口を塞ぐように被せたと
き、図3及び図19に示すように、蓋体7の周縁(蓋体
7とケース2の接合部)に沿って、蓋体7の傾斜面部7
3とケース2の側壁21の上端部によって凹溝部Gが構
成される。このような凹溝部Gに接着剤S(図19で格
子状の網かけを施してある部分)を充填することによ
り、蓋体7とケース2の接合部のみに接着剤Sを施すこ
とができる。なお、側部72の四隅の先端が基板6に当
接して、蓋体7がケース2内に落ち込まないようにして
いる。
ており、蓋体7をケース2の開口を塞ぐように被せたと
き、図3及び図19に示すように、蓋体7の周縁(蓋体
7とケース2の接合部)に沿って、蓋体7の傾斜面部7
3とケース2の側壁21の上端部によって凹溝部Gが構
成される。このような凹溝部Gに接着剤S(図19で格
子状の網かけを施してある部分)を充填することによ
り、蓋体7とケース2の接合部のみに接着剤Sを施すこ
とができる。なお、側部72の四隅の先端が基板6に当
接して、蓋体7がケース2内に落ち込まないようにして
いる。
【0032】シールドカバー8は板厚0.3mmの一枚の
金属板を打ち抜き、折り曲げて形成されており、材料と
して金属材料(銅、鋼、アルミニウム等)が使用でき、
コストや強度や半田付け性の点から好ましい錫引き鋼板
を本実施の形態では用いている。シールドカバー8は、
図2及び図5に示すように、長方形状の天板81と、天
板81の両長辺から鈍角にそれぞれ折り曲げ形成された
一対の第2,第4の側板82a,82bと、第2,第4
の側板82a,82bの両側縁からそれぞれ折り曲げ形
成された一対の補助側板83と、天板81の両短辺から
鈍角にそれぞれ折り曲げ形成された一対の第1,第3の
側板84a,84bと、補助側板83の遊端寄りに形成
された係止用孔85と、第1,第3の側板84a,84
bの先端寄りに形成され、係止用孔85にスナップイン
される切り起こし爪86と、第1,第3の側板84a,
84b先端に形成されたケース2の抜け止め用爪87
と、第2,第4の側板82a,82bの先端に形成され
たプリント基板101への固定用爪88とが備えられて
いる。したがって、天板81に対して90度を越えて広
がっている第2,第4の側板82a,82bを押し込む
ことによって係止用孔85に切り起こし爪86がスナッ
プインされて図5等に示すような四角箱状のシールドケ
ース8となる。
金属板を打ち抜き、折り曲げて形成されており、材料と
して金属材料(銅、鋼、アルミニウム等)が使用でき、
コストや強度や半田付け性の点から好ましい錫引き鋼板
を本実施の形態では用いている。シールドカバー8は、
図2及び図5に示すように、長方形状の天板81と、天
板81の両長辺から鈍角にそれぞれ折り曲げ形成された
一対の第2,第4の側板82a,82bと、第2,第4
の側板82a,82bの両側縁からそれぞれ折り曲げ形
成された一対の補助側板83と、天板81の両短辺から
鈍角にそれぞれ折り曲げ形成された一対の第1,第3の
側板84a,84bと、補助側板83の遊端寄りに形成
された係止用孔85と、第1,第3の側板84a,84
bの先端寄りに形成され、係止用孔85にスナップイン
される切り起こし爪86と、第1,第3の側板84a,
84b先端に形成されたケース2の抜け止め用爪87
と、第2,第4の側板82a,82bの先端に形成され
たプリント基板101への固定用爪88とが備えられて
いる。したがって、天板81に対して90度を越えて広
がっている第2,第4の側板82a,82bを押し込む
ことによって係止用孔85に切り起こし爪86がスナッ
プインされて図5等に示すような四角箱状のシールドケ
ース8となる。
【0033】なお、図4及び図5に示すように、本実施
の形態の端子9は長尺板状であり、基板6から直交方向
に差し込まれて固定されている状態で、まず略直角に折
り曲げ形成された第1の水平板部91と、第1の水平板
部91から上方に略直角に折り曲げ形成された第1の垂
直板部92と、第1の垂直板部92から略直角に折り曲
げ形成された第2の水平板部93からなり、全体として
2段階状になっている。基板6をケース2内に取り付け
たとき、図3に示すように、端子9の第1の水平板部9
1の下面は丁度ケース2の切欠き部26の底面26a
(図10参照)に載置されて隙間がないように設定して
あり、また、第1の垂直板部92の内面側は凹溝部Gの
内面に沿うように設定されている。また、端子9の幅
は、ケース2の切欠き部26及び蓋体7の切欠き部76
の幅と略同一に(すなわち、同一か僅かに端子9の幅が
切欠き部26,76よりも狭くなるように)設定されて
いる。
の形態の端子9は長尺板状であり、基板6から直交方向
に差し込まれて固定されている状態で、まず略直角に折
り曲げ形成された第1の水平板部91と、第1の水平板
部91から上方に略直角に折り曲げ形成された第1の垂
直板部92と、第1の垂直板部92から略直角に折り曲
げ形成された第2の水平板部93からなり、全体として
2段階状になっている。基板6をケース2内に取り付け
たとき、図3に示すように、端子9の第1の水平板部9
1の下面は丁度ケース2の切欠き部26の底面26a
(図10参照)に載置されて隙間がないように設定して
あり、また、第1の垂直板部92の内面側は凹溝部Gの
内面に沿うように設定されている。また、端子9の幅
は、ケース2の切欠き部26及び蓋体7の切欠き部76
の幅と略同一に(すなわち、同一か僅かに端子9の幅が
切欠き部26,76よりも狭くなるように)設定されて
いる。
【0034】したがって、端子9の第1の水平板部91
によりケース2の切欠き部26及び蓋体7の切欠き部7
6を塞ぐことができるので、凹溝部Gに充填された接着
剤Sがケース2内に漏れだすのを防止できる。また、第
1の垂直板部92により、凹溝部Gに充填された接着剤
Sがケース2の側面に漏れだすのを防止できる。
によりケース2の切欠き部26及び蓋体7の切欠き部7
6を塞ぐことができるので、凹溝部Gに充填された接着
剤Sがケース2内に漏れだすのを防止できる。また、第
1の垂直板部92により、凹溝部Gに充填された接着剤
Sがケース2の側面に漏れだすのを防止できる。
【0035】また、ケース2の切欠き部26及び蓋体7
の切欠き部76部分を、端子9の第1の水平板部91等
を2段階状に折り曲げて凹溝部Gの内面形状と略同一形
状にしているので、凹溝部Gに接着剤Sを充填したと
き、接着剤Sが満遍なく均一に凹溝部Gに満たされてケ
ース2と蓋体7の固定を安定して行える。
の切欠き部76部分を、端子9の第1の水平板部91等
を2段階状に折り曲げて凹溝部Gの内面形状と略同一形
状にしているので、凹溝部Gに接着剤Sを充填したと
き、接着剤Sが満遍なく均一に凹溝部Gに満たされてケ
ース2と蓋体7の固定を安定して行える。
【0036】ここで、ケース2と蓋体7との組立方法を
説明すると、ケース2内に基板6をガイドピン27にガ
イドさせて入れ、ケース2の固定リブ23を熱かしめし
て固定する。次に、ケース2の開口部に蓋体7を被せ
て、ケース2と蓋体7との接合部に沿って形成される凹
溝部Gにエポキシ樹脂系の熱硬化型接着剤Sをディスペ
ンサ等で塗布し、熱硬化型接着剤Sによって端子9の取
り出し部分(26,76)が覆われる。その後、加熱し
て接着剤Sを乾燥硬化させる。その加熱によってケース
2内の空気が膨張しても貫通孔75から逃げることがで
きるので、ケース2及び蓋体7が破損することがない。
その後、図19に示すように、ケース2の貫通孔75を
シール102で覆う。
説明すると、ケース2内に基板6をガイドピン27にガ
イドさせて入れ、ケース2の固定リブ23を熱かしめし
て固定する。次に、ケース2の開口部に蓋体7を被せ
て、ケース2と蓋体7との接合部に沿って形成される凹
溝部Gにエポキシ樹脂系の熱硬化型接着剤Sをディスペ
ンサ等で塗布し、熱硬化型接着剤Sによって端子9の取
り出し部分(26,76)が覆われる。その後、加熱し
て接着剤Sを乾燥硬化させる。その加熱によってケース
2内の空気が膨張しても貫通孔75から逃げることがで
きるので、ケース2及び蓋体7が破損することがない。
その後、図19に示すように、ケース2の貫通孔75を
シール102で覆う。
【0037】なお、接着剤は、エポキシ系、シリコン系
等の絶縁性接着剤が使用でき、耐熱性や接着強度の点か
らエポキシ樹脂系の熱硬化型接着剤が好ましい。紫外線
硬化型接着剤でも良い。接着剤の粘度は常温(20°
C)500ポアズ程度のやや高めのものを用いると、流
出しにくくて良い。
等の絶縁性接着剤が使用でき、耐熱性や接着強度の点か
らエポキシ樹脂系の熱硬化型接着剤が好ましい。紫外線
硬化型接着剤でも良い。接着剤の粘度は常温(20°
C)500ポアズ程度のやや高めのものを用いると、流
出しにくくて良い。
【0038】そして、シールドカバー8内に、図19に
示すように、前記一体化した蓋体7とケース2を嵌入さ
せる。この嵌入に際しては、ケース2の丸く形成された
角部29,29、ケース2および蓋体7に突設されたテ
ーパ部24,28,74によってガイドされ、図4A,
Bに示すように、シールドカバー8の開口縁がケース2
および蓋体7の突起部分に引っ掛かることなく、嵌入で
きる。このようにして嵌入されると、シールドカバー8
の各側板の内面はテーパ部24,28,74の頂部及び
凸段部25とのみ突き当たっており、かつこれらの頂部
によってシールドカバー8の第1,第3の側板84a,
84bおよび第2,第4の側板82a,82bさらに補
助側板83は外方に押圧されている。さらに、図3のB
に示すように、抜け止め用爪87を凸段部25の角で受
けて折り曲げ、ケース2および蓋体7がシールドカバー
8内から抜けないように止めて図2A乃至Eに示す振動
型ジャイロスコープ100が得られる。
示すように、前記一体化した蓋体7とケース2を嵌入さ
せる。この嵌入に際しては、ケース2の丸く形成された
角部29,29、ケース2および蓋体7に突設されたテ
ーパ部24,28,74によってガイドされ、図4A,
Bに示すように、シールドカバー8の開口縁がケース2
および蓋体7の突起部分に引っ掛かることなく、嵌入で
きる。このようにして嵌入されると、シールドカバー8
の各側板の内面はテーパ部24,28,74の頂部及び
凸段部25とのみ突き当たっており、かつこれらの頂部
によってシールドカバー8の第1,第3の側板84a,
84bおよび第2,第4の側板82a,82bさらに補
助側板83は外方に押圧されている。さらに、図3のB
に示すように、抜け止め用爪87を凸段部25の角で受
けて折り曲げ、ケース2および蓋体7がシールドカバー
8内から抜けないように止めて図2A乃至Eに示す振動
型ジャイロスコープ100が得られる。
【0039】この振動型ジャイロスコープ100のシー
ルドカバー8はプリント基板101の孔に固定用爪(も
しくは凸部)88が挿入され、図1に示すように、固定
用爪88がかしめまたは半田付けによりプリント基板1
01に取り付けられて、固定用爪88はプリント基板1
01のグランドパターン(図示せず)と電気的に接続さ
れる。シールドカバー8の開口部が位置する所のプリン
ト基板101には図示しないがグランドパターン(ベタ
パターンが好ましいがメッシュパターンでも可)が形成
されており、本発明のシールドカバー8とともにケース
2の内部の電子回路(回路基板)をシールドする機能を
果たしている。
ルドカバー8はプリント基板101の孔に固定用爪(も
しくは凸部)88が挿入され、図1に示すように、固定
用爪88がかしめまたは半田付けによりプリント基板1
01に取り付けられて、固定用爪88はプリント基板1
01のグランドパターン(図示せず)と電気的に接続さ
れる。シールドカバー8の開口部が位置する所のプリン
ト基板101には図示しないがグランドパターン(ベタ
パターンが好ましいがメッシュパターンでも可)が形成
されており、本発明のシールドカバー8とともにケース
2の内部の電子回路(回路基板)をシールドする機能を
果たしている。
【0040】次に、振動子の支持構造を説明する。保持
部材用ケース41の収納凹部41Aに第1の防振用ゴム
31を嵌め込む。第1の防振用ゴム31(防振用ゴム
3)は位置決め片部41dによって位置決めし、かつ抜
け止めされる。さらに、第1の防振用ゴム31の凹部3
1aに振動子1の基端部1Aを嵌め込む。この振動子1
の基端部1Aの表裏面には図11及び図12では図示省
略しているが、振動子1の質量に対して10%以下のフ
レキシブル配線基板5の接続端部5a,5bがそれぞれ
半田により溶着して接続してあり、振動子1の基端部1
Aの端面1Bは一対の壁部31c,31cに突き当てて
ある。そして、さらに振動子1の基端部1Aを覆うよう
に挟んで、第2の防振用ゴム32が第1の防振用ゴム3
1の壁部31c,31cに切り欠き部32a,32aを
嵌め込んで積層されている。さらに第2の防振用ゴム3
2の表面に平板状の保持部材用蓋42を被せる。この保
持部材用蓋42は保持部材用ケース41の対向する側面
部41b,41bに設けられた固定用脚部41c並びに
取り付け用足部41eをスリット42aに差し込み、さ
らに保持部材用蓋42(板状部42b)の内面が保持部
材用ケース41の位置決め部41fに当接されるまで第
1,2の防振用ゴム31,32を圧縮し、図11及び図
12に示すように、固定用脚部41cをかしめて保持部
材用蓋42を保持部材用ケース41に固定する。この位
置決め部41fによって防振用ゴム3の圧縮量(圧縮
率)が規制されるので、防振用ゴム3の圧接力(変形
量)のバラツキを抑えることができ、振動子1の特性の
バラツキも少ないものとすることができる。このように
して第1の防振用ゴム31、振動子1、第2の防振用ゴ
ム32、保持部材用蓋42の順に一方向から組込める。
このようにして振動子1の基端部1Aを第1,2の防振
用ゴム31,32を介在させて保持部材用ケース41と
保持部材用蓋42に支持して、振動子1を片持ち支持し
ている。
部材用ケース41の収納凹部41Aに第1の防振用ゴム
31を嵌め込む。第1の防振用ゴム31(防振用ゴム
3)は位置決め片部41dによって位置決めし、かつ抜
け止めされる。さらに、第1の防振用ゴム31の凹部3
1aに振動子1の基端部1Aを嵌め込む。この振動子1
の基端部1Aの表裏面には図11及び図12では図示省
略しているが、振動子1の質量に対して10%以下のフ
レキシブル配線基板5の接続端部5a,5bがそれぞれ
半田により溶着して接続してあり、振動子1の基端部1
Aの端面1Bは一対の壁部31c,31cに突き当てて
ある。そして、さらに振動子1の基端部1Aを覆うよう
に挟んで、第2の防振用ゴム32が第1の防振用ゴム3
1の壁部31c,31cに切り欠き部32a,32aを
嵌め込んで積層されている。さらに第2の防振用ゴム3
2の表面に平板状の保持部材用蓋42を被せる。この保
持部材用蓋42は保持部材用ケース41の対向する側面
部41b,41bに設けられた固定用脚部41c並びに
取り付け用足部41eをスリット42aに差し込み、さ
らに保持部材用蓋42(板状部42b)の内面が保持部
材用ケース41の位置決め部41fに当接されるまで第
1,2の防振用ゴム31,32を圧縮し、図11及び図
12に示すように、固定用脚部41cをかしめて保持部
材用蓋42を保持部材用ケース41に固定する。この位
置決め部41fによって防振用ゴム3の圧縮量(圧縮
率)が規制されるので、防振用ゴム3の圧接力(変形
量)のバラツキを抑えることができ、振動子1の特性の
バラツキも少ないものとすることができる。このように
して第1の防振用ゴム31、振動子1、第2の防振用ゴ
ム32、保持部材用蓋42の順に一方向から組込める。
このようにして振動子1の基端部1Aを第1,2の防振
用ゴム31,32を介在させて保持部材用ケース41と
保持部材用蓋42に支持して、振動子1を片持ち支持し
ている。
【0041】なお、図4のBに示すように、取り付け用
足部41eは基板6に折り曲げないで半田付けされる
が、取り付け用足部41eを基板6にかしめて半田付け
してもよいし、あるいは、かしめのみで基板6に固定し
ても良い。なお、図4では半田は省略している。
足部41eは基板6に折り曲げないで半田付けされる
が、取り付け用足部41eを基板6にかしめて半田付け
してもよいし、あるいは、かしめのみで基板6に固定し
ても良い。なお、図4では半田は省略している。
【0042】次に、振動子の変形例を図18のA,B,
Cを参照して説明する。これらの振動子110,12
0,130は基端部1Aの側端に切欠き部111,11
2あるいは突起部113をそれぞれ形成しているもの
で、これらの切欠き部111,112あるいは突起部1
13に嵌合する凸部あるいは凹部を弾性部材(防振用ゴ
ム)に形成し、これらを組み込むことで振動子110,
120,130を弾性部材から一層抜けにくくすること
ができる。
Cを参照して説明する。これらの振動子110,12
0,130は基端部1Aの側端に切欠き部111,11
2あるいは突起部113をそれぞれ形成しているもの
で、これらの切欠き部111,112あるいは突起部1
13に嵌合する凸部あるいは凹部を弾性部材(防振用ゴ
ム)に形成し、これらを組み込むことで振動子110,
120,130を弾性部材から一層抜けにくくすること
ができる。
【0043】次に、防振用ゴムの変形例を図17を参照
して説明する。図17に示す防振用ゴム3は、本体部3
aと、本体部3aの一側面に形成され、振動子1の基端
部1Aを差し込む長孔3bと、本体部3aの下面の四隅
に突設され、基板6に熱かしめあるいは圧入により固定
される足3c,3c…とを有する。図17に示す防振用
ゴム3の場合、前記実施の形態の保持部材を使用せず
に、基板6に取付け孔を穿設しておいて、前記各取付け
孔に足3c,3c…をそれぞれ差し込み、突出した足3
c,3c…を熱かしめ等して直接固定するものである。
して説明する。図17に示す防振用ゴム3は、本体部3
aと、本体部3aの一側面に形成され、振動子1の基端
部1Aを差し込む長孔3bと、本体部3aの下面の四隅
に突設され、基板6に熱かしめあるいは圧入により固定
される足3c,3c…とを有する。図17に示す防振用
ゴム3の場合、前記実施の形態の保持部材を使用せず
に、基板6に取付け孔を穿設しておいて、前記各取付け
孔に足3c,3c…をそれぞれ差し込み、突出した足3
c,3c…を熱かしめ等して直接固定するものである。
【0044】このような前記実施の形態にあっては、先
端部が自由端となつて片持ち状態で振動する振動腕12
a,12b,12cを有する振動子1,110,12
0,130と、振動子1,110,120,130の基
端部1Aを挟持する防振用ゴム3と、防振用ゴム3を支
持する基板とを備えたため、慣性力の影響を受ける部
材、防振用ゴム3に支持される部材の質量がほとんど振
動子1だけの質量となり、その質量が軽いので、振動子
1,110,120,130に対して慣性力が働きにく
くなり、振動子1,110,120,130の検出出力
の周波数応答性がよい。なお、振動子1にはフレキシブ
ル配線基板5が接続されているが、フレキシブル配線基
板5の質量は振動子1に対して極めて軽いため無視でき
る。
端部が自由端となつて片持ち状態で振動する振動腕12
a,12b,12cを有する振動子1,110,12
0,130と、振動子1,110,120,130の基
端部1Aを挟持する防振用ゴム3と、防振用ゴム3を支
持する基板とを備えたため、慣性力の影響を受ける部
材、防振用ゴム3に支持される部材の質量がほとんど振
動子1だけの質量となり、その質量が軽いので、振動子
1,110,120,130に対して慣性力が働きにく
くなり、振動子1,110,120,130の検出出力
の周波数応答性がよい。なお、振動子1にはフレキシブ
ル配線基板5が接続されているが、フレキシブル配線基
板5の質量は振動子1に対して極めて軽いため無視でき
る。
【0045】前記実施の形態にあっては、防振用ゴム3
が複数の部材(31,32)からなり、複数の部材間に
振動子1の基端部1Aを挟んだ状態で圧接して保持する
保持部材4を備えており、保持部材4を介して、防振用
ゴム3が基板6に支持されているため、振動子1の基端
部1Aの電極にリード線、フレキシブル配線基板5等の
配線が接続されていても、複数の部材からなる防振用ゴ
ム3により振動子1の基端部1Aを挟み込んで圧接する
ので、組立時にリード線等の接続部分を破壊する虞れが
少なくなる。すなわち、防振用ゴム3に設けた嵌合孔に
振動子1を圧入する形態では、電極とリード線等の接続
部分が嵌合孔に引っかかって断線の可能性がある。
が複数の部材(31,32)からなり、複数の部材間に
振動子1の基端部1Aを挟んだ状態で圧接して保持する
保持部材4を備えており、保持部材4を介して、防振用
ゴム3が基板6に支持されているため、振動子1の基端
部1Aの電極にリード線、フレキシブル配線基板5等の
配線が接続されていても、複数の部材からなる防振用ゴ
ム3により振動子1の基端部1Aを挟み込んで圧接する
ので、組立時にリード線等の接続部分を破壊する虞れが
少なくなる。すなわち、防振用ゴム3に設けた嵌合孔に
振動子1を圧入する形態では、電極とリード線等の接続
部分が嵌合孔に引っかかって断線の可能性がある。
【0046】前記実施の形態にあっては、防振用ゴム3
は、凹部を有する第1の防振用ゴム31と、凹部31a
に振動子1の基端部1Aを介して嵌め込まれる第2の防
振用ゴム32とからなり、基端部1Aが凹部31aに納
められて第1と第2の防振用ゴム31,32により挟持
されるため、第1の防振用ゴム31、振動子1、第2の
防振用ゴム32の順に一方向から組込ができるので、組
立作業性がよい。
は、凹部を有する第1の防振用ゴム31と、凹部31a
に振動子1の基端部1Aを介して嵌め込まれる第2の防
振用ゴム32とからなり、基端部1Aが凹部31aに納
められて第1と第2の防振用ゴム31,32により挟持
されるため、第1の防振用ゴム31、振動子1、第2の
防振用ゴム32の順に一方向から組込ができるので、組
立作業性がよい。
【0047】前記実施の形態にあっては、振動子1の基
端部1Aは板状をしており、保持部材4は、板状の基端
部1Aの板面に対して略垂直な方向から防振用ゴム3を
圧接し、これにより(この圧接力により)振動子1の基
端部1Aが防振用ゴム3に挟持されるため、防振用ゴム
3は保持部材4によって、振動子1の基端部1Aの上下
方向(厚み方向)から圧接されるので、防振用ゴム3に
ねじれが生じたり、また振動子1が傾くようなことが発
生しにくく、振動子1の傾きに起因する振動子1の特性
のバラツキも抑えられる。すなわち、防振用ゴム3を上
下方向(厚み方向)以外の左右や前後方向からも圧接す
ると、防振用ゴム3にねじれが生じ、振動子1が傾く原
因となる。また、振動子1の傾きも一定でないので、振
動子1の特性に大きなバラツキが生じる。
端部1Aは板状をしており、保持部材4は、板状の基端
部1Aの板面に対して略垂直な方向から防振用ゴム3を
圧接し、これにより(この圧接力により)振動子1の基
端部1Aが防振用ゴム3に挟持されるため、防振用ゴム
3は保持部材4によって、振動子1の基端部1Aの上下
方向(厚み方向)から圧接されるので、防振用ゴム3に
ねじれが生じたり、また振動子1が傾くようなことが発
生しにくく、振動子1の傾きに起因する振動子1の特性
のバラツキも抑えられる。すなわち、防振用ゴム3を上
下方向(厚み方向)以外の左右や前後方向からも圧接す
ると、防振用ゴム3にねじれが生じ、振動子1が傾く原
因となる。また、振動子1の傾きも一定でないので、振
動子1の特性に大きなバラツキが生じる。
【0048】前記実施の形態にあっては、保持部材4
は、少なくとも平面部41aと、この平面部41aと連
続して互いに対向する側面部41bとを有する(すなわ
ち、少なくともコ字状部分を有する)金属製の第1の保
持部材(保持部材用ケース)41と、この第1の保持部
材41とともに防振用ゴム3を挟んで圧接する板状部4
2bを有する第2の保持部材(保持部材用蓋)42から
なり、第1の保持部材41のそれぞれの側面部41bに
は固定用の脚部41cが設けられ、基端部1Aの板面と
平面部41aとが略平行となるように、第1の保持部材
41の側面部41b間に防振用ゴム3と振動子1の基端
部1Aとが配置され、平面部41aと、防振用ゴム3を
介して板状部42bが対向配置される第2の保持部材4
2に脚部41cがかしめられているため、平坦な平面部
41aと第2の保持部材42の板状部42bとにより、
防振用ゴム3を圧接するので、容易に基端部1Aの板面
に対して略垂直な方向から防振用ゴム3を圧接でき、振
動子1の基端部1Aに、一層ねじれや傾きが発生しにく
い。また、第1の保持部材41に、第1の防振用ゴム3
1、振動子1、第2の防振用ゴム32、第2の保持部材
42の順に一方向から組込ができ、かつ脚部41cを第
2の保持部材42にかしめるだけで圧接するように第2
の保持部材42を取付け固定できるので、組立作業性が
よい。
は、少なくとも平面部41aと、この平面部41aと連
続して互いに対向する側面部41bとを有する(すなわ
ち、少なくともコ字状部分を有する)金属製の第1の保
持部材(保持部材用ケース)41と、この第1の保持部
材41とともに防振用ゴム3を挟んで圧接する板状部4
2bを有する第2の保持部材(保持部材用蓋)42から
なり、第1の保持部材41のそれぞれの側面部41bに
は固定用の脚部41cが設けられ、基端部1Aの板面と
平面部41aとが略平行となるように、第1の保持部材
41の側面部41b間に防振用ゴム3と振動子1の基端
部1Aとが配置され、平面部41aと、防振用ゴム3を
介して板状部42bが対向配置される第2の保持部材4
2に脚部41cがかしめられているため、平坦な平面部
41aと第2の保持部材42の板状部42bとにより、
防振用ゴム3を圧接するので、容易に基端部1Aの板面
に対して略垂直な方向から防振用ゴム3を圧接でき、振
動子1の基端部1Aに、一層ねじれや傾きが発生しにく
い。また、第1の保持部材41に、第1の防振用ゴム3
1、振動子1、第2の防振用ゴム32、第2の保持部材
42の順に一方向から組込ができ、かつ脚部41cを第
2の保持部材42にかしめるだけで圧接するように第2
の保持部材42を取付け固定できるので、組立作業性が
よい。
【0049】前記実施の形態にあっては、第1の保持部
材41に、平面部41aと第2の保持部材42の板状部
42bとの間隔を規制する位置決め部41fを設けたた
め、位置決め部41fにより、平面部41aと第2の保
持部材42(板状部42b)との間隔が確実に定まるの
で、防振用ゴム3の圧接力(変形量)のバラツキを抑え
ることができ、振動子1の特性のバラツキも少ないもの
とすることができる。
材41に、平面部41aと第2の保持部材42の板状部
42bとの間隔を規制する位置決め部41fを設けたた
め、位置決め部41fにより、平面部41aと第2の保
持部材42(板状部42b)との間隔が確実に定まるの
で、防振用ゴム3の圧接力(変形量)のバラツキを抑え
ることができ、振動子1の特性のバラツキも少ないもの
とすることができる。
【0050】前記実施の形態にあっては、第1の保持部
材41の側面部41bにそれぞれ取付用足部41eが設
けられており、この取付用足部41eにより、保持部材
4が基板6に取り付けられるため、基板6への防振用ゴ
ム3の保持が取付用足部41eにより容易にかつ安定し
て行うことができる。
材41の側面部41bにそれぞれ取付用足部41eが設
けられており、この取付用足部41eにより、保持部材
4が基板6に取り付けられるため、基板6への防振用ゴ
ム3の保持が取付用足部41eにより容易にかつ安定し
て行うことができる。
【0051】前記実施の形態にあっては、保持部材4に
は防振用ゴム3を抜け止めする抜け止め防止部材41d
が設けられているため、保持部材には防振用ゴム3を抜
け止めする抜け止め防止部材(位置決め片部)41dが
設けられているので、抜け止め防止部材41dは防振用
ゴム3の位置決め機能も兼ねて、使用等によって振動が
加わっても防振用ゴム3が保持部材4から抜け落ちるこ
とを防止できる。
は防振用ゴム3を抜け止めする抜け止め防止部材41d
が設けられているため、保持部材には防振用ゴム3を抜
け止めする抜け止め防止部材(位置決め片部)41dが
設けられているので、抜け止め防止部材41dは防振用
ゴム3の位置決め機能も兼ねて、使用等によって振動が
加わっても防振用ゴム3が保持部材4から抜け落ちるこ
とを防止できる。
【0052】前記実施の形態にあっては、防振用ゴム3
はシリコンゴム材からなるため、広い温度範囲にわたっ
て優れた防振機能を果たし、軽くて安価な振動型ジャイ
ロスコープを提供できる。
はシリコンゴム材からなるため、広い温度範囲にわたっ
て優れた防振機能を果たし、軽くて安価な振動型ジャイ
ロスコープを提供できる。
【0053】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、防振部材
となる弾性部材に支持される部材の質量を軽くできるの
で、振動子に対して慣性力が働きにくくなり、速い角速
度の変化にも振動子の検出出力の応答性がよく、構造も
簡単にできる。
となる弾性部材に支持される部材の質量を軽くできるの
で、振動子に対して慣性力が働きにくくなり、速い角速
度の変化にも振動子の検出出力の応答性がよく、構造も
簡単にできる。
【0054】請求項2記載の発明によれば、振動子の基
端部の電極にリード線、フレキシブル配線基板等の配線
が接続されていても、複数の部材からなる弾性部材によ
り振動子の基端部を挟み込んで圧接するので、組立時に
リード線等の接続部分を破壊する虞れが少ないなる。す
なわち、弾性部材に設けた嵌合孔に振動子を圧入する形
態では、電極とリード線等の接続部分が嵌合孔に引っか
かって断線の可能性がある。
端部の電極にリード線、フレキシブル配線基板等の配線
が接続されていても、複数の部材からなる弾性部材によ
り振動子の基端部を挟み込んで圧接するので、組立時に
リード線等の接続部分を破壊する虞れが少ないなる。す
なわち、弾性部材に設けた嵌合孔に振動子を圧入する形
態では、電極とリード線等の接続部分が嵌合孔に引っか
かって断線の可能性がある。
【0055】請求項3記載の発明によれば、第1の弾性
部材、振動子、第2の弾性部材の順に一方向から組込が
できるので、組立作業性がよい。
部材、振動子、第2の弾性部材の順に一方向から組込が
できるので、組立作業性がよい。
【0056】請求項4記載の発明によれば、弾性部材は
保持部材によって、振動子の基端部の上下方向(厚み方
向)から圧接されるので、弾性部材にねじれが生じた
り、また振動子が傾くようなことが発生しにくく、振動
子の傾きに起因する振動子の検出特性のバラツキも抑え
られる。すなわち、弾性部材を前記上下方向(厚み方
向)以外の左右や前後方向からも圧接すると、弾性部材
にねじれが生じ、振動子が傾く原因となる。また、振動
子の傾きも一定でないので、振動子の特性に大きなバラ
ツキが生じる。
保持部材によって、振動子の基端部の上下方向(厚み方
向)から圧接されるので、弾性部材にねじれが生じた
り、また振動子が傾くようなことが発生しにくく、振動
子の傾きに起因する振動子の検出特性のバラツキも抑え
られる。すなわち、弾性部材を前記上下方向(厚み方
向)以外の左右や前後方向からも圧接すると、弾性部材
にねじれが生じ、振動子が傾く原因となる。また、振動
子の傾きも一定でないので、振動子の特性に大きなバラ
ツキが生じる。
【0057】請求項5記載の発明によれば、第1の保持
部材の平面部と第2の保持部材の板状部により、弾性部
材を圧接するので、容易に基端部の板面に対して略垂直
な方向から弾性部材を圧接でき、振動子の基端部に、一
層ねじれや傾きが発生しにくい。また、第1の保持部材
に、弾性部材、及び振動子、第2の保持部材の順に一方
向から組込ができ、かつ脚部を第2の保持部材にかしめ
るだけで圧接するように第2の保持部材を取付け固定で
きるので、組立作業性がよい。
部材の平面部と第2の保持部材の板状部により、弾性部
材を圧接するので、容易に基端部の板面に対して略垂直
な方向から弾性部材を圧接でき、振動子の基端部に、一
層ねじれや傾きが発生しにくい。また、第1の保持部材
に、弾性部材、及び振動子、第2の保持部材の順に一方
向から組込ができ、かつ脚部を第2の保持部材にかしめ
るだけで圧接するように第2の保持部材を取付け固定で
きるので、組立作業性がよい。
【0058】請求項6記載の発明によれば、位置決め部
により、第1の保持部材の平面部と第2の保持部材の板
状部との間隔が確実に定まるので、弾性部材の圧接力
(変形量)のバラツキを抑えることができ、振動子の特
性のバラツキも少ないものとすることができる。
により、第1の保持部材の平面部と第2の保持部材の板
状部との間隔が確実に定まるので、弾性部材の圧接力
(変形量)のバラツキを抑えることができ、振動子の特
性のバラツキも少ないものとすることができる。
【0059】請求項7記載の発明によれば、基板への弾
性部材の保持が取付足により容易に行うことができる。
性部材の保持が取付足により容易に行うことができる。
【0060】請求項8記載の発明によれば、保持部材に
は弾性部材を抜け止めする抜け止め防止部材が設けられ
ているので、抜け止め防止部材は弾性部材の位置決め機
能も兼ねて、不所望な力が保持部材に作用しても使用等
によって振動が加わっても弾性部材が保持部材から抜け
落ちることを防止できる。
は弾性部材を抜け止めする抜け止め防止部材が設けられ
ているので、抜け止め防止部材は弾性部材の位置決め機
能も兼ねて、不所望な力が保持部材に作用しても使用等
によって振動が加わっても弾性部材が保持部材から抜け
落ちることを防止できる。
【0061】請求項9記載の発明によれば、弾性部材は
シリコンゴム材からなるので、広い温度範囲にわたって
優れた防振機能を果たし、軽くて安価な振動型ジャイロ
スコープを提供できる。
シリコンゴム材からなるので、広い温度範囲にわたって
優れた防振機能を果たし、軽くて安価な振動型ジャイロ
スコープを提供できる。
【図1】本発明の一実施の形態を示す側面図である。
【図2】A,B,C,D,Eは振動型ジャイロスコープ
の平面図、正面図、底面図、右側面図、及び背面図であ
る。
の平面図、正面図、底面図、右側面図、及び背面図であ
る。
【図3】A,Bは振動型ジャイロスコープのシールドカ
バーを透過して示す縦断面図及び蓋体を取り外した状態
の背面図である。
バーを透過して示す縦断面図及び蓋体を取り外した状態
の背面図である。
【図4】A,B,Cは振動子を保持部材で基板に取り付
けた状態の背面図、左側面図、及び底面図である。
けた状態の背面図、左側面図、及び底面図である。
【図5】振動型ジャイロスコープの分解斜視図である。
【図6】A,B,C,D,Eは蓋体の平面図、正面図、
底面図、左側面図、及び背面図である。
底面図、左側面図、及び背面図である。
【図7】図6Bの7−7線に沿った断面図である。
【図8】図6Eの8−8線に沿った断面図である。
【図9】A,B,C,D,Eはケースの正面図、底面
図、右側面図、背面図、及び平面図である。
図、右側面図、背面図、及び平面図である。
【図10】図9Dの10−10線に沿った断面図であ
る。
る。
【図11】振動子を保持部材に組み込んだ状態の側面図
である。
である。
【図12】図11の縦断面図である。
【図13】A,B,C,D,Eは保持部材用ケースの平
面図、背面図、底面図、右側面図、及び左側面図であ
る。
面図、背面図、底面図、右側面図、及び左側面図であ
る。
【図14】A,Bは保持部材用蓋の背面図および側面図
である。
である。
【図15】A,Bは第2の防振用ゴムの正面図および側
面図である。
面図である。
【図16】A,B,Cは第1の防振用ゴムの平面図、背
面図、底面図、及び縦断面図である。
面図、底面図、及び縦断面図である。
【図17】防振用ゴムの変形例を示す斜視図である。
【図18】A,B,Cは振動子の変形例を示す正面図で
ある。
ある。
【図19】シールドカバーを取り付ける前の斜視図であ
る。
る。
【図20】Aは振動子を表面から、Bは振動子を裏面か
ら見て示す振動子の駆動検出時の説明図である。
ら見て示す振動子の駆動検出時の説明図である。
【図21】図20の矢印IV方向から見て、振動子の誘電
分極方向を示す説明図である。
分極方向を示す説明図である。
【図22】従来の振動型ジャイロスコープを示す説明図
である。
である。
1,110,120,130 振動子 1A 基端部 3 防振用ゴム(弾性部材) 4 保持部材 5 フレキシブル配線基板 6 基板 12a,12b,12c 振動腕 31 第1の防振用ゴム 31a 凹部 32 第2の防振用ゴム 41 保持部材用ケース(第1の保持部材) 41a 平面部 41b 側面部 41c 脚部 41d 位置決め部(抜け止め防止部材) 41e 取り付け用足部(取付足) 41f 位置決め部 42 保持部材用蓋(第2の保持部材) 42b 板状部
Claims (9)
- 【請求項1】 先端部が自由端となつて片持ち状態で振
動する振動腕を有する振動子と、 前記振動子の基端部を挟持する弾性部材と、 前記弾性部材を支持する基板とを備えたことを特徴とす
る振動型ジャイロスコープ。 - 【請求項2】 請求項1において、前記弾性部材は複数
の部材からなり、 前記複数の部材間に前記振動子の基端部を挟んだ状態で
圧接して保持する保持部材を備えており、 前記保持部材を介して、弾性部材が前記基板に支持され
ていることを特徴とする振動型ジャイロスコープ - 【請求項3】 請求項2において、前記弾性部材は、凹
部を有する第1の弾性部材と、前記凹部に前記振動子の
基端部を介して配置される第2の弾性部材とからなり、 前記基端部が前記凹部に納められて第1と第2の弾性部
材により挟持されることを特徴とする振動型ジャイロス
コープ。 - 【請求項4】 請求項2または請求項3において、前記
振動子の基端部は板状をしており、前記保持部材は、前
記弾性部材を、前記板状の基端部の板面に対して略垂直
な方向から圧接することを特徴とする振動型ジャイロス
コープ。 - 【請求項5】 請求項4において、 前記保持部材は、少なくとも平面部と、この平面部と連
続して互いに対向する側面部とを有する金属製の第1の
保持部材と、この第1の保持部材とともに前記弾性部材
を挟んで圧接する板状部を有する第2の保持部材からな
り、 前記第1の保持部材の少なくとも1つの側面部には固定
用の脚部が設けられ、 前記基端部の板面と前記平面部とが略平行となるよう
に、前記第1の保持部材の側面部間に前記弾性部材と前
記振動子の基端部とが配置され、 前記平面部と、弾性部材を介して前記板状部が対向配置
される前記第2の保持部材に前記脚部がかしめられてい
ることを特徴とする振動型ジャイロスコープ。 - 【請求項6】 請求項5において、前記第1の保持部材
に、前記平面部と第2の保持部材の板状部との間隔を規
制する位置決め部を設けたことを特徴とする振動型ジャ
イロスコープ。 - 【請求項7】 請求項5または請求項6において、前記
第1の保持部材の側面部にそれぞれ取付足が設けられて
おり、この取付足により、前記保持部材が前記基板に取
り付けられることを特徴とする振動型ジャイロスコー
プ。 - 【請求項8】 請求項2乃至6のいずれかにおいて、前
記保持部材には前記弾性部材を抜け止めする抜け止め防
止部材が設けられていることを特徴とする振動型ジャイ
ロスコープ。 - 【請求項9】 請求項2乃至8のいずれかにおいて、前
記弾性部材はシリコンゴム材からなることを特徴とする
振動型ジャイロスコープ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10022028A JPH11218424A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 振動型ジャイロスコープ |
US09/241,602 US6199429B1 (en) | 1998-02-03 | 1999-02-01 | Vibrating gyroscope with elastic vibration isolator |
DE19904334A DE19904334B4 (de) | 1998-02-03 | 1999-02-03 | Schwingkreiselgerät |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10022028A JPH11218424A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 振動型ジャイロスコープ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11218424A true JPH11218424A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12071537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10022028A Withdrawn JPH11218424A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | 振動型ジャイロスコープ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6199429B1 (ja) |
JP (1) | JPH11218424A (ja) |
DE (1) | DE19904334B4 (ja) |
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-
1998
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1999
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