JP4507578B2 - Angular velocity sensor - Google Patents
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Description
本発明は角速度センサに係り、特には、振動漏れが殆ど発生しなく高い角速度検出精度が得られる角速度センサに関する。 The present invention relates to an angular velocity sensor, and more particularly, to an angular velocity sensor that hardly causes vibration leakage and that can provide high angular velocity detection accuracy .
従来、カメラの手振れ補正や車両姿勢検出等に使用される角速度センサのセンサ素子として、例えば図6に示すような音叉型振動子が使用されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, for example, a tuning fork vibrator as shown in FIG. 6 is used as a sensor element of an angular velocity sensor used for camera shake correction, vehicle posture detection, and the like (see, for example, Patent Document 1).
この音叉型振動子50は、分極処理したPZTセラミック材等からなる前後一対の圧電体51,52を一体接合したバイモルフ構造のもので、付根部55から左右一対の脚部56a,56bが並列して突出形成されている。そして、一方の圧電体51の表面にはその中央に左右一対の駆動電極57a,57bが、これらの駆動電極57a,57bを挟むかたちで左右に検出電極57c,57dがそれぞれ形成され、各電極57a〜57dが切込溝58によって電気的に分離されている。
The
この音叉型振動子50において、付根部55の底面付近を固定した状態で、駆動電極57a,57bに対して外部から駆動信号を印加すると、両脚部56a,56bを含む面(図中X−Z面)内において両脚部56a,56bが図中X軸方向に開閉するように振動する(以下、このような振動を面内振動という)。このように両脚部56a,56bが面内振動をしている状態で、これらの脚部56a,56bの長手方向(図中、Z軸方向)を回転軸とする角速度が加わると、これに伴って生じたコリオリ力によって、両脚部56a,56bを含む面に直交する方向(図中、Y軸方向)において両脚部56a,56bが交互に前後するように振動する(以下、このような振動を面外振動という)。そして、この面外振動の大きさに応じて検出電極57c,57dに生じる出力を取り出すことにより角速度を検出することができる。
In the
ここで、上記の音叉型振動子50において、各脚部56a,56bの面内振動の共振周波数をf01、面外振動の共振周波数をf02、外部から加える駆動信号の周波数をfdとしたとき、予めf01≒fd,f02≒fdになるように設定しておけば、各脚部56a,56bの面内振動が大きくなるばかりか、コリオリ力によって面外振動が発生し易くなるので、十分大きな検出出力を得ることが可能になる。
Here, in the
このように、従来の音叉型振動子50においては、各脚部56a,56bの面外振動の共振周波数f02を駆動信号の周波数fdに略一致するように(すなわち、f02≒fdになるように)予め設定しているので、コリオリ力により面外振動が発生し易くなるので大きな検出出力を得ることができる。しかしながら、両脚部56a,56bの面外振動が大きいと、その両脚部56a,56bを支えている付根部55に大きな捩り力が発生し、付根部55の底面付近が完全なノードになり難い。つまり、固定部分から振動漏れが生じることになって検出精度が劣化する。
As described above, in the conventional tuning
その対策としては、図7に示すように、脚部56a,56bの長手方向(図中、Z軸方向)に沿った付根部55の寸法Lbを、図6に示した付根部55の寸法Laよりも長くする(Lb>La)ことが考えられる。すなわち、付根部55を長くすると、付根部55の底部付近まで捩り力が達しにくいので振動漏れの影響を低減することができる。
As a countermeasure, as shown in FIG. 7, the dimension Lb of the
しかしながら、このように付根部55の長さLbを長くすると、これに伴って音叉型振動子の全体形状も大きくなり、角速度センサ等として使用する場合において小型化を図る上での障害となる。
However, when the length Lb of the
なお、上記の振動漏れの不具合は、コリオリ力によって両脚部56a,56bに大きな面外振動が発生した場合であって、脚部56a,56bに生じる面内振動は、左右対称形の振動になるので、付根部55が比較的短くてもその底部付近には力が伝わりにくく、したがって振動漏れは起こり難いと言える。
Note that the above-described vibration leakage problem occurs when large out-of-plane vibration is generated in the
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、全体が小型でありながら、振動漏れの影響を可及的に低減することができて高い検出精度が得られる音叉型振動子、その音叉型振動子の製造方法、および音叉型振動子を用いた角速度センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and is a tuning fork vibrator that can reduce the influence of vibration leakage as much as possible and obtain high detection accuracy while being small in size as a whole. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing the tuning fork vibrator and an angular velocity sensor using the tuning fork vibrator.
上記の目的を達成するために、請求項1記載の発明に係る角速度センサは、共通の付根部から一対の大脚部が並列して突出形成されて親音叉が構成されるとともに、この親音叉の前記各大脚部には、この両大脚部を含む面に直交する方向において所定間隔を存して互いに対向しかつ前記大脚部よりも短尺の一対の小脚部が形成されて子音叉が構成された音叉型振動子からなるセンサ素子を備える角速度センサであって、
前記一対の大脚部の構成要部を有する前方部材と、前記前方部材と同じ外形寸法に形成された一対の大脚部の構成要部を有する後方部材とを備え、前記両部材の前後の大脚部の構成要部同士が互いに重複し、かつ、前後の大脚部の構成要部の間に前記子音叉の小脚部間の間隙形成用の隙間を存して両部材が一体的に結合されており、
前記親音叉の大脚部における面内振動と面外振動の共振周波数が異なり、かつ、前記親音叉の大脚部と子音叉の小脚部の各面内振動の共振周波数が略一致するように設定されており、
前記センサ素子を駆動する駆動信号の周波数は、前記親音叉の大脚部の面内振動の共振周波数と略一致するように設定されており、前記駆動信号で前記親音叉の大脚部を面内振動させつつ、コリオリ力によって生じる子音叉の小脚部における面内振動の大きさにより角速度を検出するように構成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an angular velocity sensor according to the first aspect of the present invention comprises a parent tuning fork in which a pair of large legs project from a common root portion in parallel to form a parent tuning fork. Each of the large legs is formed with a pair of small legs that are opposed to each other at a predetermined interval in a direction orthogonal to the plane including both large legs and are shorter than the large legs. An angular velocity sensor comprising a sensor element composed of a tuning fork type vibrator configured as follows:
A front member having a main part of the pair of large legs, and a rear member having a main part of a pair of large legs formed in the same outer dimensions as the front member, The main parts of the large legs overlap each other, and there is a gap for forming a gap between the small legs of the child tuning fork between the main parts of the front and rear large legs. Combined,
The resonance frequency of the in-plane vibration and the out-of-plane vibration in the large leg portion of the parent tuning fork are different, and the resonance frequencies of the in-plane vibrations of the large leg portion of the parent tuning fork and the small leg portion of the child tuning fork are substantially the same. Is set,
The frequency of the drive signal for driving the sensor element is set so as to substantially coincide with the resonance frequency of the in-plane vibration of the large leg portion of the parent tuning fork. It is characterized in that the angular velocity is detected by the magnitude of the in-plane vibration in the small leg portion of the consonant tuning fork generated by the Coriolis force while causing internal vibration.
請求項1記載の発明の角速度センサは、親音叉の大脚部の面内振動と面外振動の共振周波数が異なるため大脚部には殆ど面外振動が起こらない。よって付根部には捩り力が発生しにくい。また、コリオリ力によって生じる振動は子音叉の小脚部の面内振動になるため、付根部に振動が達しにくい。しかも、子音叉の小脚部は親音叉の大脚部よりも短尺になっているため、子音叉の付根部の長さは、実質的に親音叉の付根部の長さよりも長くなるので、親音叉の付根部に振動が達することが一層少なくなる。したがって、振動漏れは殆ど発生しなくなって高い角速度検出精度が得られる。 In the angular velocity sensor according to the first aspect of the invention, since the resonance frequencies of the in-plane vibration and the out-of-plane vibration of the large leg portion of the parent tuning fork are different, the out-of-plane vibration hardly occurs in the large leg portion. Therefore, it is difficult for a twisting force to be generated at the root portion. In addition, the vibration caused by the Coriolis force becomes in-plane vibration of the small leg portion of the consonant tuning fork, so that the vibration hardly reaches the root portion. In addition, since the small leg portion of the consonant tuning fork is shorter than the large leg portion of the parent tuning fork, the length of the root portion of the consonant tuning fork is substantially longer than the length of the root portion of the parent tuning fork. Vibration is less likely to reach the root of the tuning fork. Therefore, vibration leakage hardly occurs and high angular velocity detection accuracy can be obtained.
また、この発明の角速度センサは、親音叉の大脚部における面内振動の共振周波数と子音叉の小脚部における面内振動の共振周波数とが共に駆動信号の駆動周波数に略一致するように設定されているので、さらに、コリオリ力による子音叉の小脚部における面内振動が大きくなるので、十分大きな検出出力を得ることができる。 In addition, the angular velocity sensor of the present invention is set so that the resonance frequency of the in-plane vibration at the large leg portion of the parent tuning fork and the resonance frequency of the in-plane vibration at the small leg portion of the concentrator tuning fork both substantially match the drive frequency of the drive signal. In addition, since the in-plane vibration in the small leg portion of the consonant tuning fork due to the Coriolis force is increased, a sufficiently large detection output can be obtained.
また、この発明の角速度センサは、前方部材と後方部材とを、前後の大脚構成要部同士が互いに重複し、かつ前後の大脚構成要部の間に子音叉の小脚部間の間隙形成用の隙間を存して一体的に結合しているので、簡単な構成でもって親音叉と子音叉が一体化された所要の特性を有する音叉型振動子を得ることができる。 Further, the angular velocity sensor according to the present invention includes a front member and a rear member in which the front and rear large leg constituent parts overlap each other, and a gap is formed between the front and rear large leg constituent parts. Therefore, it is possible to obtain a tuning fork vibrator having a required characteristic in which the parent tuning fork and the child tuning fork are integrated with a simple structure.
さらに、この発明に係る角速度センサによれば、センサ素子となるべき音叉型振動子において、親音叉の大脚部には面内振動が起こるが面外振動は殆ど起こらず、また、コリオリ力による子音叉の小脚部における面内振動が大きくなるので、振動漏れが殆ど発生しなくなるだけでなく、十分大きな角速度検出出力を得ることができる。このため、高い角速度検出精度を有する角速度センサを得ることが可能になる。Furthermore, according to the angular velocity sensor according to the present invention, in the tuning fork type vibrator to be a sensor element, in-plane vibration occurs in the large leg portion of the parent tuning fork, but almost no out-of-plane vibration occurs, and due to Coriolis force. Since the in-plane vibration at the small leg portion of the consonant tuning fork increases, not only vibration leakage hardly occurs, but also a sufficiently large angular velocity detection output can be obtained. For this reason, it becomes possible to obtain an angular velocity sensor having high angular velocity detection accuracy.
図1は本発明の実施の形態の音叉型振動子の全体構成を示す斜視図である。
この実施の形態の音叉型振動子1は、共に音叉形状に形成された前方部材2と後方部材3とを備え、両部材2,3を重ね合わせて接着剤等で一体的に接合することにより構成されている。上記の前方部材2は、分極処理したPZTセラミック材等からなる前後一対の圧電体2a,2bを一体接合したバイモルフ構造のもので、その一方側の表面にはその中央部分に左右一対の駆動電極4a,4bが、また、これらの両駆動電極4a,4bを挟むかたちで左右に検出電極4c,4dがそれぞれ形成され、各電極4a〜4dが切込溝5によって電気的に分離されている。また、後方部材3は、セラミック材からなり、その左右の各上端部の前方部材2側に面する部分が段差状に切り欠かれており、これによって前方部材2との間に隙間3a,3bが形成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a tuning fork vibrator according to an embodiment of the present invention.
The
この音叉型振動子1は、全体として見た場合、共通の付根部9から左右一対の大脚部10a,10bが所定の間隔を存して互いに並列して突出形成されて親音叉8が構成されるとともに、この親音叉8の各大脚部10a,10bには、この両大脚部10a,10bを含む面に直交する方向(図中、Y軸方向)において互いに所定の隙間3a,3bを存して互いに対向する一対の小脚部13c,13d、14c,14dが形成されている。この場合、各々の小脚部13c,13d、14c,14dの長手方向(図中、Z軸方向)の長さL22は、各大脚部10a,10bの長手方向の長さL12よりも短尺になるように(L22<L12)設定されている。これによって各大脚部10a,10bには個別に子音叉12a,12bが構成されている。
When viewed as a whole, the
そして、親音叉8の大脚部10a,10bはX−Z面に沿って面内振動し、子音叉12a,12bの小脚部13c,13dおよび14c,14dはY−Z面に沿って面内振動する。この場合、親音叉8の大脚部10a,10bの面内振動の共振周波数と、子音叉12a,12bの小脚部13c,13dおよび14c,14dの面内振動の共振周波数とは、共に外部から印加される駆動信号の駆動周波数に略一致するように設定されている。
The
すなわち、親音叉8の大脚部10a,10bにおける面内振動の共振周波数をf01、子音叉12a,12bの小脚部13c,13dおよび14c,14dにおける面内振動の共振周波数をf03、駆動信号の周波数をfdとすると、f01≒fd、f03≒fdになるように設定されている。ただし、親音叉8の大脚部10a,10bにおける面外振動(Y−Z面に沿う振動)の共振周波数f02は、駆動信号の周波数fdと大きく異なるように(つまり、f02<<fd、またはf02>>fdとなるように)設定されている。なお、このような親音叉8や子音叉12a,12bの各面内振動の共振周波数f01,f03は、親音叉8の付根部9の長さL11や各脚部10a,10b、13c,13d,14c,14dの長さや幅、厚さ、さらには材質を適宜選定することにより設定される。
That is, the resonance frequency of the in-plane vibration at the
図1に示した構成の音叉型振動子1により角速度を検出するには、例えば図2に示すような検出回路が使用される。
In order to detect the angular velocity by the tuning
この検出回路20では、自励発振回路21から出力される周波数fdの駆動信号を音叉型振動子1の駆動電極4a,4bに対して印加して、両大脚部10a,10bを面内振動させる。そして、両大脚部10a,10bが面内振動をしている状態で、大脚部10a,10bの長手方向(図1中、Z軸方向)を回転軸とする角速度が加わると、これに伴って生じたコリオリ力が両大脚部10a,10bに、両者を含む面に直交する方向(図中、Y軸方向)に加わる。その際、上述したように、親音叉8の大脚部10a,10bにおける面外振動(Y−Z面に沿う振動)の共振周波数f02は、駆動信号の周波数fdと大きく異なるように設定されているので、親音叉8の大脚部10a,10bは面外振動しない。ところが、このコリオリ力は子音叉12a,12bの小脚部13c,13dおよび14c,14dにも加わり、しかも、その面内振動の共振周波数f03は親音叉8の大脚部10a,10bにおける面内振動の共振周波数f01に略一致させているので、子音叉12a,12bの各小脚部13c,13d、14c,14dが面内振動する。
In this
なお、子音叉12a,12bの2つの小脚部13c,13d、14c,14dに加わるコリオリ力の方向は同じ方向である。また子音叉12bの2つの小脚部14c,14dに加わるコリオリ力の方向も同じである。それにもかかわらず、子音叉12a,12bが開閉の音叉振動をするのは、2つの小脚部13cと13dあるいは14cと14dの付け根部分の構造が対称形になってはいるものの、コリオリ力の加わる方向との関係で見ると非対称になっているからである。
The direction of the Coriolis force applied to the two
ここで、子音叉12a,12bが面内振動する場合、図3に示すように、2つの振動モードが考えられる。第1は、同図(a)に矢印で示すように、一方の子音叉12aを構成する一対の小脚部13c,13dが開いたときに、他方の子音叉12bを構成する一対の小脚部14c,14dが閉じる、あるいはその逆になるような振動モード(以下、これを逆相振動モードという)である。第2は、同図(b)に矢印で示すように、一方の子音叉12aを構成する一対の小脚部13c,13dが開いたときに、同時に他方の子音叉12bを構成する一対の小脚部14c,14dも開く、あるいはその逆になるような振動モード(以下、これを同相振動モードという)である。そして、子音叉12a,12bの各小脚部13c,13d、14c,14dが同相振動モードで振動するときには、音叉型振動子1の脚部の長手方向(図中、Z軸方向)を回転軸とした場合の回転方向の検出ができず、逆相振動モードのときにのみ回転方向とその角速度の大きさを検出することができる。
Here, when the
実際には、2つの子音叉12a,12bでは各小脚部13c,13d、14c,14dに加わるコリオリ力の方向が逆になる。例えば、子音叉12aに対して小脚部13cから13dに向かう方向にコリオリ力が加わるときには、子音叉12bに対しては小脚部14dから小脚部14cに向かう方向にコリオリ力が加わる。そして、子音叉12aにおけるコリオリ力が加わる側の小脚部13cはバイモルフ構造の圧電体からなり、子音叉12bにおけるコリオリ力が加わる側の小脚部14dは別のセラミック材からなる。そのため、2つの小脚部13c,14dは物理的な特性が微妙に異なり、コリオリ力によって振動のし易さに差が生じる可能性がある。その結果、2つの子音叉12a,12bでは、一方の小脚部が開くように振動しているときには、他方の小脚部が閉じるように振動する。すなわち、逆相振動モードで振動することになる。
Actually, the direction of the Coriolis force applied to each of the
したがって、子音叉12a,12bの各小脚部13c,13d、14c,14dが逆相振動モードで面内振動するときの大きさに応じて検出電極4c,4dに生じる出力を個別にI/V変換回路22c,22dで電圧信号に変換し、これらの両出力を差動増幅器23で加算し、その差動増幅した出力を同期検波回路24で同期検波した後、増幅器25で増幅して取り出す。また、各I/V変換回路22c,22dの出力はワイヤードオア回路26で加算された後、自励発振回路21に入力されることにより、音叉型振動子1の駆動電極4a,4bに加わる駆動信号を得るための自励発振ループが構成される。
Therefore, the output generated in the
ここで、音叉型振動子1の親音叉8と子音叉12a,12bの相互の振動動作に着目すると、まず、親音叉8については、大脚部10a,10bの面内振動の共振周波数f01は駆動信号の周波数fdに略一致している(f01≒fd)ので大脚部10a,10bは面内振動をするが、大脚部10a,10bの面外振動の共振周波数f02は、f02<<fd、またはf02>>fdに設定されているので、大脚部10a,10bにはコリオリ力による面外振動が発生しない。このため、付根部9には捩り力が作用しにくい。一方、子音叉12a,12bについては、小脚部13c,13d、14c,14dの面内振動の共振周波数f03は、f03≒fdなので、コリオリ力によって生じる小脚部13c,13d、14c,14dの面内振動が大きくなり、このため十分大きな検出出力を得ることができる。
Here, when attention is paid to the mutual vibration operation of the parent tuning fork 8 and the
しかも、この場合、子音叉12a,12bの各小脚部13c,13d、14c,14dは、上記のようにコリオリ力によって面内振動になるため、その付根部9が振動しにくい。また、子音叉12a,12bの各小脚部13c,13d、14c,14dは親音叉8の大脚部10a,10bよりも短尺になっているため(L22<L12)、子音叉12a,12bの付根部分の長さL21は、実質的に親音叉8の付根部分の長さL11よりも長くなっている(L21>L11)。以上のことから、子音叉12a,12bの小脚部13c,13d、14c,14dが面内振動をしても、付根部9にはその振動が殆ど伝わらない。したがって、付根部9は理想に近いノードになって従来のような固定部からの振動漏れが発生しないので、高い角速度検出精度が得られる。
In addition, in this case, the
次に、図1に示した構成を有する音叉型振動子1を製造する方法について、図4(a)ないし図4(d)を参照して説明する。
Next, a method for manufacturing the
図4(a)に示すように、分極処理したPZT等からなる上下一対の圧電体41a,41bを一体接合してなるバイモルフ構造の平面視長方形の圧電基板41と、この圧電基板41と略同じ外形寸法を有するシリコン材等からなるセラミック基板42とを準備する。この場合、予め、圧電基板41には、その一方表面の略全面にわたって電極43を形成し、また、セラミック基板42には一方表面側の長手方向に直交する方向に沿って子音叉12a,12bの小脚部13c,13dおよび14c,14d間の隙間3a,3bとなるべき凹状の段差部42aを形成しておく。
As shown in FIG. 4A, a bimorph structure rectangular
そして、図4(b)に示すように、圧電基板41の電極非形成面とセラミック基板42の段差部42a形成面とが対向するように両基板41,42を接着剤等により貼り合わせて接合体44を形成する。
Then, as shown in FIG. 4B, the
次に、この接合体44の長手方向に向かう所定箇所(図4(b)中、二点鎖線で示す位置)を長手方向と直交する方向に沿って順次切断する。すると、図4(c)に示すような切出ブロック45が得られる。
Next, a predetermined portion (position indicated by a two-dot chain line in FIG. 4B) in the longitudinal direction of the joined
そこで、各々の切出ブロック45の複数枚(例えば2枚)を厚み方向に積み重ね、音叉型振動子1の付根部9になるべき部分を下にして立てる。この状態で、ダイシングソー等を用いて図4(d)に示すように親音叉8の大脚部10a,10b間の隙間となるべき切欠部46を切出ブロック45の長手方向に沿って所定ピッチで形成する。
Therefore, a plurality of pieces (for example, two pieces) of each
その後、重ね合わせた各切出ブロック45をばらして一つ一つを横向きにし倒し、電極分離用の切込溝5を切出ブロック45の短手方向に沿って所定ピッチで形成するとともに、この切出ブロック45の長手方向に向かう所定箇所(図4(e)中、二点鎖線で示す位置)を短手方向に沿って順次切断する。これにより、一つの切出ブロック45からは複数(この例では3個)の音叉型振動子1が得られる。
Thereafter, each of the overlapped cutting blocks 45 is disassembled and turned one by one sideways, and the
このように、本発明の音叉型振動子の製造方法によれば、切削加工と切断加工のみで多数の音叉型振動子1を一度に製作できるので、音叉型振動子1の製作が容易であり、かつ安価に製作することが可能になる。
As described above, according to the method for manufacturing a tuning fork vibrator according to the present invention, a large number of
なお、上記の製造方法の説明では、セラミック基板42に子音叉12a,12bの小脚部13c,13dおよび14c,14d間の隙間3a,3bとなるべき凹状の段差部42aを形成しているが、その代わりに、平坦なセラミック基板の表面に凸部となる別体のセラミック材を別途張り付けることにより結果的に子音叉12a,12bの小脚部13c,13dおよび14c,14d間の隙間3a,3bとなるべき段差部42aを形成することも可能である。
In the above description of the manufacturing method, the
本発明の音叉型振動子は、図1に示した構成のものに限らず、例えば図5(a),(b)に示すような構成のものであってもよい。 The tuning fork vibrator of the present invention is not limited to the one shown in FIG. 1, but may be one shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), for example.
すなわち、同図(a)に示す音叉型振動子は、バイモルフ構造の前方部材2の一方表面には切込溝を設けずに単一の駆動電極4aとこれを挟むように配置された一対の検出電極4c,4dとがスクリーン印刷等によってパターン形成されている。同図(b)に示す音叉型振動子は、電極4a,4c,4dを有するバイモルフ構造の前方部材2とこれと同じ外形寸法を有するセラミック材等からなる後方部材3との間にセラミック材等からなるスペーサ6を介在させてこれらを一体接合して構成されている。さらに、前方部材2あるいは後方部材3は、必ずしもバイモルフ構造のものである必要はなく、ユニモルフ構造のものでもよく、さらには圧電体を多層積層した構造のものであってもよい。このような各構造の音叉型振動子においても、図1に示した音叉型振動子1と同様な作用効果を得ることができる。
In other words, the tuning fork vibrator shown in FIG. 6A has a pair of driving
本発明は、音叉型振動子1を角速度センサとして適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、加速度センサや慣性センサなどコリオリ力に応じた検出出力を得る必要がある分野に対して広く適用することが可能である。
Although the present invention has been described with respect to the case where the
1 音叉型振動子
2 前方部材
3 後方部材
4a,4b 駆動電極
4c,4d 検出電極
8 親音叉
9 付根部
10a,10b 大脚部
12a,12b 子音叉
13c,13d 小脚部
14c,14d 小脚部
41 圧電基板
42 セラミック基板
42a 段差部
43 電極
44 結合体
45 切出ブロック
46 切欠部
DESCRIPTION OF
4c, 4d Detection electrode 8
Claims (1)
前記一対の大脚部の構成要部を有する前方部材と、前記前方部材と同じ外形寸法に形成された一対の大脚部の構成要部を有する後方部材とを備え、前記両部材の前後の大脚部の構成要部同士が互いに重複し、かつ、前後の大脚部の構成要部の間に前記子音叉の小脚部間の間隙形成用の隙間を存して両部材が一体的に結合されており、
前記親音叉の大脚部における面内振動と面外振動の共振周波数が異なり、かつ、前記親音叉の大脚部と子音叉の小脚部の各面内振動の共振周波数が略一致するように設定されており、
前記センサ素子を駆動する駆動信号の周波数は、前記親音叉の大脚部の面内振動の共振周波数と略一致するように設定されており、前記駆動信号で前記親音叉の大脚部を面内振動させつつ、コリオリ力によって生じる子音叉の小脚部における面内振動の大きさにより角速度を検出するように構成されていることを特徴とする角速度センサ。 A pair of large legs projecting in parallel from a common root is formed to form a parent tuning fork, and each large leg of the parent tuning fork has a direction perpendicular to the plane including both large legs. An angular velocity sensor comprising a sensor element composed of a tuning fork-type vibrator in which a pair of small legs that are opposed to each other at a predetermined interval and shorter than the large legs are formed to form a consonant tuning fork,
A front member having a main part of the pair of large legs, and a rear member having a main part of a pair of large legs formed in the same outer dimensions as the front member, The main parts of the large legs overlap each other, and there is a gap for forming a gap between the small legs of the child tuning fork between the main parts of the front and rear large legs. Combined,
The resonance frequency of the in-plane vibration and the out-of-plane vibration in the large leg portion of the parent tuning fork are different, and the resonance frequencies of the in-plane vibrations of the large leg portion of the parent tuning fork and the small leg portion of the child tuning fork are substantially the same. Is set,
The frequency of the drive signal for driving the sensor element is set so as to substantially coincide with the resonance frequency of the in-plane vibration of the large leg portion of the parent tuning fork. An angular velocity sensor configured to detect an angular velocity based on a magnitude of in-plane vibration in a small leg portion of a consonant tuning fork generated by Coriolis force while causing internal vibration.
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