(57)【要約】【課題】音叉型振動ジャイロの角速度入力軸に角速度を入力でき、しかも小型化が容易な振動ジャイロの提供。【解決手段】支持部材２は水晶製の四角柱でなる。電極２１〜２４はその四角柱における対向する２つの側面の両側縁にそれぞれ貼付されている。周波数ｆの交流電圧ｖを電極２１〜２４に印加することにより、支持部材２が、Ｙ軸方向に互いに逆向きに伸縮振動する。振動子１の角速度入力軸１００は、非励振用駆動脚１１ｃ及び非振動用検出脚１２ｃの長手軸にあるので、支持部材２の左右の側面における互いに反対方向の伸縮振動は、角速度入力軸１００廻りの回転振動を振動子１に与えることができる。【選択図】      図２
2011085429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動子とパッケージと支持部材とを含んでなる音叉型振動ジャイロにおいて、
前記支持部材は、多角柱でなり、この多角柱の縦軸方向に直交する片端面及び他端面を前記振動子及び前記パッケージにそれぞれ固定し、前記振動子を前記パッケージに支持し、前記縦軸方向は前記振動子の角速度入力軸に直交する方向であり、前記振動子の入力軸廻りの回転振動を前記振動子に付与する回転振動付与手段が前記支持部材に設けてあることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。
【請求項２】
前記回転振動付与手段は、前記縦軸方向に平行な互いに逆の向きに前記支持部材を伸縮振動させることを特徴とする請求項１に記載の音叉型振動ジャイロ。
【請求項３】
前記支持部材は、圧電単結晶材料製の四角柱でなり、前記回転振動付与手段は、前記支持部材における対向する２つの側面の両側縁にそれぞれ設けた電極でなることを特徴とする請求項２に記載の音叉型振動ジャイロ。
【請求項４】
前記支持部材は、弾性材料でなり、前記回転振動付与手段は、前記支持部材における対向する２つの側面にそれぞれ設けた電極付の圧電素子であることを特徴とする請求項２に記載の音叉型振動ジャイロ。
【請求項５】
前記回転振動付与手段に、故障診断用の角速度入力として交流を供給することを特徴とする請求項１乃至４に記載の音叉型振動ジャイロ。
【請求項６】
前記対向する２つの側面は、前記角速度入力軸に直交する第１の側面及び第２の側面であり、
前記電極は、互いに対向する第１及び第２の電極、並びに互いに対向する第３及び第４の電極でなり、
前記第１及び第３の電極は、前記第１の側面上であって、前記角速度入力軸及び縦軸方向に直交する方向に関し互いに反対側の各側縁にそれぞれ設けてあり、
前記第２及び第４の電極は、前記第２の側面上であって、前記角速度入力軸及び縦軸方向に直交する方向に関し互いに反対側の各側縁にそれぞれ設けてあり、
前記支持部材は、前記第１の電極から前記第２の電極へ向かう電界が印加されるとともに、前記第４の電極から前記第３の電極へ向かう電界が印加されたとき、該第１及び該第２の電極が設けられている側の前記側縁部における前記縦軸方向の長さを伸張させ、該第３及び該第４の電極が設けられている側の前記側縁部における該縦軸方向の長さを収縮させ、逆に、該第２の電極から該第１の電極へ向かう電界が印加されるとともに、該第３の電極から該第４の電極へ向かう電界が印加されたとき、該第１及び該第２の電極が設けられている側の該側縁部における該縦軸方向の長さを収縮させ、該第３及び該第４の電極が設けられている側の該側縁部における該縦軸方向の長さを伸張させる
ことを特徴とする請求項３に記載の音叉型振動ジャイロ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動子にその振動子の入力軸廻りの回転振動を与えることにより、振動ジャイロの故障の診断を可能にする振動ジャイロに関し、特に支持部材の一端を振動子に固定し、支持部材の他端をパッケージに固定することにより、振動子をパッケージに支持する音叉型振動ジャイロに関する。
【背景技術】
【０００２】
音叉型振動ジャイロは、一般に圧電材料でなる振動子をパッケージに搭載してなる。振動子をパッケージに搭載するために、振動子における比較的振動の小さい領域に支持部材の一端を固定し、支持部材の他端をパッケージに固定する構造が採用される。振動子には６脚型、Ｈ型（４脚型）などがある。
【０００３】
図７は、特許文献１に図１として開示された音叉型振動ジャイロを示す分解斜視図である。図７の音叉型振動ジャイロは、音叉型の６脚型振動子１と、支持部材２と、パッケージ３とを備えてなる。支持部材２の下面はパッケージ基板３０の上面における支持部材固着領域３０ａに接着剤で固着され、支持部材２の上面は振動子１の胴部１０の底面の支持部材固着領域に接着剤で固着されている。
【０００４】
この６脚型振動子１は、圧電材料からなり、中央の板状の胴部１０と、胴部１０の一方の端面から延びる駆動脚１１と、胴部１０の他方の端面から延びる検出脚１２とを有している。駆動脚１１は、励振用駆動脚１１ａ，１１ｂと非励振用駆動脚１１ｃとでなる。検出脚１２は、振動用検出脚１２ａ，１２ｂと非振動用検出脚１２ｃとでなる。
【０００５】
図７の６脚型振動子１において、主面（図７における上面）に平行な方向の面内振動を励振用駆動脚１１ａ，１１ｂに励起させ、非励振用駆動脚１１ｃの長手軸周りに回転が入力されると、入力された角速度に応じて、主面に垂直な方向の面垂直振動がコリオリ力により励起され、胴部１０を介して振動用検出脚１２ａ，１２ｂに伝達される。非励振用駆動脚１１ｃ及び非振動用検出脚１２ｃの長手軸は一致しており、この長手軸が６脚型振動子１の入力軸となる。
【０００６】
６脚型振動子１は、入力軸廻りの角速度を振動用検出脚１２ａ，１２ｂの面垂直振動に変換するとともに、振動用検出脚１２ａ，１２ｂに取り付けられた電極（図示省略）により、その面垂直振動を電気信号に変換し、出力する。
【０００７】
音叉型振動ジャイロでは、振動子をパッケージに搭載し、角速度を測定しようとする対象物にパッケージを固定する。そこで、パッケージの一部を支点として、振動子を支える何らかの支持手段が必須の構成部材となる。支持手段は、振動子とパッケージの間に設けられる。図７の音叉型振動ジャイロでは、６脚型振動子１に四角柱型の支持部材２を接着剤等で固着することにより、６脚型振動子１を支持する構造が示されている。この支持部材２が前記支持手段である。
【０００８】
６脚型振動子１の寸法を特許文献１は開示していないが、例えば、厚みが０．４ｍｍ、胴部１０の長さ及び幅が共に４ｍｍ、駆動脚１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び検出脚１２ａ，１２ｂ，１２ｃの長さがいずれも６ｍｍ、それら脚の幅がいずれも０．４ｍｍである。このように、振動子１は微細な構造であり、特に各脚１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃは長さと幅の比がいずれも１５：１であり、細長いので、加工工程で受けた損傷等が原因となって、何らかの衝撃等で折れたり、ひびが入ったりする可能性がある。
【０００９】
図７の音叉型振動ジャイロがビデオカメラやスチールカメラといった携帯装置に搭載されたとき、これら携帯装置は簡易に動かし得るので、振動子に角速度を加え、振動子の出力を検知することにより、振動子の損傷の有無は容易に試験できる。しかしながら、図７の音叉型振動ジャイロが自動車、船舶、建物などの大型の対象物に搭載されたとき、これら大型の対象物に角速度を加えることは、簡易にはできない。大型対象物に搭載されたジャイロに角速度を加えるには、かなりの大掛かりな装置を必要とする。そこで大型の対象物に搭載されたジャイロの損傷の有無を診断することは、容易ではなかった。
【００１０】
従来は、大型対象物に搭載されたジャイロの故障診断は、角速度をかけない状態（角速度＝０）における、出力信号の大きさ、複数のジャイロ相互の出力比較など、電気的手段で行っていた。しかしながら、電気的な故障診断では、振動子に角速度が加えられないから、脚にヒビが入った損傷などの如くの振動子の故障を確認できないことが少なくなかった。
【００１１】
従来このような電気的な故障診断の欠点を補う手段として、特許文献２に開示された方法が提案されている。図８（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は特許文献２に図１、図２及び図５としてそれぞれ示されている図である。
【００１２】
特許文献２の角速度検出装置は、センサパッケージ（１１）と支持部（１２）とを備えている。センサパッケージ（１１）は、被検出体に固定された基体（１０）とともに運動する基板上でＸ軸及びＹ軸方向に振動可能に支持された振動子と、同振動子を基板に対しＸ軸方向に振動する駆動手段と、同振動子の基板に対するＹ軸方向の振動を検出するための検出手段とを含んでいる。支持部（１２）は、基体（１０）に立設された駆動部支持体（１２−３ａ，１２−３ｂ）と、この駆動部支持体に支持されるとともにセンサパッケージ（１１）を支持する診断用駆動部（１２−２ａ，１２−２ｂ）とを備えている。そして、角速度検出機能の故障診断時においては、駆動部支持体（１２−３ａ，１２−３ｂ）の圧電素子（１２−４ａ，１２−４ｂ）に駆動信号を与えることにより、センサパッケージ（１１）を回転振動させ、その際の前記検出手段の検出結果に基づいて故障診断を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−２７５６３０号公報
【特許文献２】特開２００１−２２１６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献２の角速度検出装置は、センサパッケージ（１１）を回転振動させるために、基体（１０）に支持部（１２）を設け、支持部（１２）でセンサパッケージ（１１）を支持する構成を必須とするから、小型化が困難である。そこで、本発明は、音叉型振動ジャイロの角速度入力軸に角速度を入力でき、しかも小型化が容易な振動ジャイロの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述の課題を解決するために本発明は次の手段を提供する。
【００１６】
（１）振動子とパッケージと支持部材とを含んでなる音叉型振動ジャイロにおいて、
前記支持部材は、多角柱でなり、この多角柱の縦軸方向に直交する片端面及び他端面を前記振動子及び前記パッケージにそれぞれ固定し、前記振動子を前記パッケージに支持し、前記縦軸方向は前記振動子の角速度入力軸に直交する方向であり、前記振動子の入力軸廻りの回転振動を前記振動子に付与する回転振動付与手段が前記支持部材に設けてあることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。
【００１７】
（２）前記回転振動付与手段は、前記縦軸方向に平行な互いに逆の向きに前記支持部材を伸縮振動させることを特徴とする前記（１）に記載の音叉型振動ジャイロ。
【００１８】
（３）前記支持部材は、圧電単結晶材料製の四角柱でなり、前記回転振動付与手段は、前記支持部材における対向する２つの側面の両側縁にそれぞれ設けた電極でなることを特徴とする前記（２）に記載の音叉型振動ジャイロ。
【００１９】
（４）前記支持部材は、弾性材料でなり、前記回転振動付与手段は、前記支持部材における対向する２つの側面にそれぞれ設けた電極付の圧電素子であることを特徴とする前記（２）に記載の音叉型振動ジャイロ。
【００２０】
（５）前記回転振動付与手段に、故障診断用の角速度入力として交流を供給することを特徴とする前記（１）乃至（４）に記載の音叉型振動ジャイロ。
【００２１】
（６）前記対向する２つの側面は、前記角速度入力軸に直交する第１の側面及び第２の側面であり、
前記電極は、互いに対向する第１及び第２の電極、並びに互いに対向する第３及び第４の電極でなり、
前記第１及び第３の電極は、前記第１の側面上であって、前記角速度入力軸及び縦軸方向に直交する方向に関し互いに反対側の各側縁にそれぞれ設けてあり、
前記第２及び第４の電極は、前記第２の側面上であって、前記角速度入力軸及び縦軸方向に直交する方向に関し互いに反対側の各側縁にそれぞれ設けてあり、
前記支持部材は、前記第１の電極から前記第２の電極へ向かう電界が印加されるとともに、前記第４の電極から前記第３の電極へ向かう電界が印加されたとき、該第１及び該第２の電極が設けられている側の前記側縁部における前記縦軸方向の長さを伸張させ、該第３及び該第４の電極が設けられている側の前記側縁部における該縦軸方向の長さを収縮させ、逆に、該第２の電極から該第１の電極へ向かう電界が印加されるとともに、該第３の電極から該第４の電極へ向かう電界が印加されたとき、該第１及び該第２の電極が設けられている側の該側縁部における該縦軸方向の長さを収縮させ、該第３及び該第４の電極が設けられている側の該側縁部における該縦軸方向の長さを伸張させる
ことを特徴とする前記（３）に記載の音叉型振動ジャイロ。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、音叉型振動ジャイロの角速度入力軸に試験用角速度を入力でき、しかも小型化が容易な音叉型振動ジャイロを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態である６脚型の音叉型振動ジャイロの分解斜視図である。
【図２】支持構造２０による回転振動付与手段の原理を示す図である。（Ａ）は上方から見た支持構造２０と振動子１の斜視図、（Ｂ）は支持構造２０の拡大図、（Ｃ）及び（Ｄ）は、支持構造２０が備える回転振動付与手段によって振動子１が振動する態様を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の６脚型の音叉型振動ジャイロにおける支持構造４０による回転振動付与手段の動作原理を示す図である。（Ａ）は支持構造４０と振動子１の上方から見た斜視図、（Ｂ）は支持構造４０の拡大図、（Ｃ）及び（Ｄ）は支持構造４０が備える回転振動付与手段によって振動子１が振動する態様を示す図である。
【図４】図１、図２の実施の形態における振動子１の角速度を説明するための図である。
【図５】図３に示した本発明の第２の実施形態の変形例である音叉型振動ジャイロおける支持構造５０による回転振動付与手段の動作原理を示す図である。（Ａ）は上方から見た支持構造５０と振動子１の斜視図、（Ｂ）は支持構造５０の拡大図、（Ｃ）及び（Ｄ）は支持構造５０が備える回転振動付与手段によって振動子１が振動する態様を示す図である。
【図６】図５に示した支持構造５０の拡大図であり、支持部材５および圧電セラミック素子５１，５２が不透明体でなるとして描いた図である。
【図７】特許文献１に図１として開示された音叉型振動ジャイロを示す分解斜視図である。
【図８】図８（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は特許文献２に図１、図２及び図５として開示された角速度検出装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に本発明の実施の形態を挙げ、図面を参照し、本発明を一層具体的に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である６脚型の音叉型振動ジャイロの分解斜視図である。図２は、図１の第１の実施形態における回転振動付与手段の作動原理を示す図である。図２（Ａ）は上方から見た支持構造２０と振動子１の斜視図、支持構造２０及び振動子１が透明であると仮定して描いてある。図２（Ｂ）は、支持構造２０の拡大図、図２（Ｃ）及び（Ｄ）は支持構造２０が備える回転振動付与手段によって振動子１が振動する態様を示す図である。図１及び図２において、図７における符号と同じ符号は、同じものを意味する。後に説明する図３〜図５においても同様である。
【００２５】
図１の６脚型の音叉型振動ジャイロは、音叉型の６脚型振動子である振動子１と、支持構造２０と、パッケージ３とを備えてなる。支持構造２０の下面はパッケージ３の上面に接着剤で固着され、支持構造２０の上面は振動子１の胴部１０の底面の中央に接着剤で固着されている。図１における矢印は、振動子１及び支持構造２０をパッケージ３に搭載する方向を示す。
【００２６】
振動子１は、圧電材料からなり、中央の板状の胴部１０と、胴部１０の一方の端面から延びる３脚の駆動脚１１と、胴部１０の他方の端面から延びる３脚の検出脚１２とを有している。駆動脚１１は、励振用駆動脚１１ａ，１１ｂと非励振用駆動脚１１ｃとでなる。検出脚１２は、振動用検出脚１２ａ，１２ｂと非振動用検出脚１２ｃとでなる。
【００２７】
振動子１において、主面（図１における上面）に平行な方向の面内振動を励振用駆動脚１１ａ，１１ｂに励起させ、非励振用駆動脚１１ｃの長手軸周りに回転が入力されると、入力された角速度に応じて、主面に垂直な方向の面垂直振動がコリオリ力により励起され、胴部１０を介して振動用検出脚１２ａ，１２ｂに伝達される。この長手軸が振動子１の入力軸となる。
【００２８】
振動子１は、入力軸廻りの角速度を振動用検出脚１２ａ，１２ｂの面垂直振動に変換するとともに、振動用検出脚１２ａ，１２ｂに取り付けられた電極（図示省略）により、その面垂直振動を電気信号に変換し、出力する。
【００２９】
振動子１の圧電材料は水晶などである。振動子１の寸法は、厚みが０．４ｍｍ、胴部１０の長さ及び幅（後述の２ｗ、図４参照）が共に４ｍｍ、駆動脚１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び検出脚１２ａ，１２ｂ，１２ｃの長さがいずれも６ｍｍ、それら脚の幅がいずれも０．４ｍｍである。なお、図１及び図２は概念的に描いてあるので、これら図における各部の寸法の比は前記各部の寸法には必ずしも対応していない。後に説明する図３〜図６についても同様である。
【００３０】
音叉型振動ジャイロでは、振動子をパッケージに搭載し、角速度を測定しようとする対象物にパッケージを固定する。そこで、パッケージの一部を支点として、振動子を支える何らかの支持手段が必須の構成部材となる。支持手段は、振動子とパッケージの間に設けられる。図１の音叉型振動ジャイロは、振動子１の胴部１０に四角柱型の支持構造２０を接着剤等で固着することにより、振動子１を支持する構造となっている。
【００３１】
支持構造２０は、図２（Ｂ）に拡大図で示すように、支持部材２と電極２１〜２４とでなる。支持部材２は、水晶製の四角柱でなり、高さが１ｍｍ、幅及び奥行きがいずれも０．６ｍｍである。電極２１〜２４は、前述の回転振動付与手段に相当し、四角柱における対向する２つの側面の両側縁にそれぞれ貼付されている。２つの側面とは、図２（Ｂ）おける手前側の面と奥側の面を指し、手前側の面には電極２１及び２３が貼付され、奥側の面には電極２２及び２４が貼付されている。電極２１は手前側の面の左側側縁に、電極２３は手前側の面の右側側縁にそれぞれ設けられている。また、電極２２は、奥側の面の片側縁に、電極２１と対面して設けてある。電極２４は、奥側の面の他方の側の側縁に、電極２３と対面して設けてある。
【００３２】
図２（Ｂ）に示す交流電源２５は、電極２１〜２４に周波数ｆ、電圧ｖの交流電圧を印加する。図２（Ｃ）及び（Ｄ）は、周波数ｆの交流電圧ｖを電極２１〜２４に印加することにより、支持部材２が、互いに逆方向に伸縮振動する態様を概念的に示す図である。支持部材２の左側が縮むとき、支持部材２の右側が伸び（図２（Ｃ））、逆に支持部材２の左側が伸びるとき、支持部材２の右側が縮む（図２（Ｄ））。
【００３３】
図２（Ｂ）において、支持部材２が水晶である場合、支持部材２をなす四角柱の縦軸方向（四角柱の上面及び下面に直交する方向）は、結晶軸のＹ方向である。ここで言うＹ方向とは、電界が印加されると伸縮振動する方向を示している。また、このときの電界の印加方向をＸ方向とする。電極２１と２２の間に電圧が加えられ、Ｘ方向の電界が支持部材２に加えられることにより、支持部材２の左側が縮むとき、電極２３と２４の間に逆極性の電圧が加えられ、−Ｘ方向の電界が支持部材２に加えられることにより、支持部材２の右側が伸びる（図２（Ｃ））。同様に、電極２１と２２の間の電圧により−Ｘ方向の電界が支持部材２に加えられ、支持部材２の左側が伸び、電極２３と２４の間の電圧によりＸ方向の電界が支持部材２に加えられ、支持部材２の右側が縮む（図２（Ｄ））。なお、電界の向きと支持部材の伸縮振動の向きの関係は、支持部材で使用する圧電材料によって変わる。
【００３４】
振動子１の角速度入力軸１００の方向は、図２（Ａ）及び同図（Ｃ），（Ｄ）に示すように、非励振用駆動脚１１ｃ及び非振動用検出脚１２ｃの長手軸方向である。支持部材２の縦軸は、前述のとおり、図２（Ｂ）のＹ軸方向にあるので、角速度入力軸１００と直交する。支持部材２は、図２（Ｃ）及び（Ｄ）の態様では、その軸を中心として、左右で互いに反対方向に伸縮振動する。そこで、支持部材２と電極２１〜２４とでなる支持構造２０は、図２（Ｃ）及び（Ｄ）に振動子１の左右に描いた矢印で示すように、角速度入力軸１００廻りの回転振動を振動子１に与える。
【００３５】
図４は、回転振動による振動子１の角速度を説明するための図である。いま、ＸＹＺ直交座標において、支持部材２の縦軸がＹ軸にあり、振動子１の角速度入力軸がＸ軸方向にあり、振動子１がＸ軸廻りの回転振動を受けないときにおける振動子１の底面がＺ軸に平行であり、振動子１の胴部１０の幅を２ｗ、sinωｔの回転振動による振動子１の回転角度をθ［rad］、振動子１が角度θだけ回転したときにおける振動子１の幅方向の端の周方向変位をｈとすると、回転振動による角速度ｄθ／ｄｔは次の式で求められる。
【００３６】
ｗθ＝ｈｓｉｎωｔ
θ＝（ｈ／ｗ）ｓｉｎωｔ
ｄθ／ｄｔ＝ω・（ｈ／ｗ）ｃｏｓωｔ
＝２πｆ・（ｈ／ｗ）ｃｏｓωｔ［rad/s］・・・・・・・（１）
コンピュータシミュレーションによると、電極２１−２２間、２３−２４間の電圧を１［V］、周波数ｆを１００［Hz］とすると、ｗ＝２ｍｍであるから、ｈ＝０．０１５ｎｍ（MAX）となる。これらの数値を式（１）に適用すると、角速度ｄθ／ｄｔの最大値２πｆ・（ｈ／ｗ）は、０．０００３６［°/s］となる。このことは、図１、図２の実施形態の音叉型振動ジャイロでは、支持構造２０の電極２１−２２間、２３−２４間に周波数ｆ＝１００［Hz］、電圧ｖ＝１［V］を印加することにより、最大０．０００３６［°/s］の角速度ｄθ／ｄｔを入力できることを示す。
【００３７】
いま図１、図２の実施形態の音叉型振動ジャイロが高精度のものであり、そのバイアス安定性が最大０．００５［°/s］であるとする。故障診断には、検出感度を超える角速度を入力できれば良く、この検出感度はバイアス安定性よりも十分に小さい値である。従って、バイアス安定性０．００５［°/s］を超える角速度を入力できれば良い。角速度ｄθ／ｄｔは電圧ｖに比例するので、上記ｖ＝１［V］をｖ＝２０［V］とすることにより、０．００７［°/s］という角速度を振動子１に入力できる。
【００３８】
支持構造２０の印加電圧ｖを２０［V］以上とすることは十分に可能であるので、バイアス安定性が０．００５［°/s］より大きい音叉型振動ジャイロの故障の有無も診断できる角速度を入力することができる。
【００３９】
本実施の形態では、音叉型振動ジャイロの角速度入力軸（振動子１の入力軸１００に同じ）に故障診断用の角速度を入力するために、電極２１〜２４でなる回転振動付与手段を四角柱の支持部材２の対面する２つの側面に設け、支持部材２を電極２１、２２側と電極２３、２４側とで互いに逆方向に伸縮振動させる。このように、本実施の形態では、振動子１の入力軸１００廻りの回転振動を振動子１に付与する手段（回転振動付与手段）は、支持部材２に設けた電極２１〜２４でなるので、極めて小型に、しかも安価に実現できる。
【００４０】
図１、図２の実施形態では、支持部材２の高さ、横幅及び奥行きはそれぞれ１ｍｍ、０．６ｍｍ及び０．６ｍｍとしたが、これら３辺の寸法比には格別の制限はない。支持部材２の材料は、本実施の形態では水晶としたが、ランガサイト等の他の圧電単結晶、その他の圧電材料であっても差し支えない。本実施の形態では、パッケージ３はコバール製とし、支持部材２を振動子１及びパッケージ３に固着する接着剤にはシリコーンを用いた。しかし、これらに代えて、パッケージ３の材料はセラミック、鉄ニッケル合金などでも差し支えないし、接着剤はエポキシ樹脂、ゴム等でも差し支えない。
【００４１】
図３は、本発明の第２の実施形態の６脚型の音叉型振動ジャイロにおける支持構造４０による回転振動付与手段の作動原理を示す図である。図３（Ａ）は、支持構造４０と振動子１の上方から見た斜視図であり、支持構造４０及び振動子１が透明であると仮定して描いてある。図３（Ｂ）は、支持構造４０の拡大図。図３（Ｃ）及び（Ｄ）は支持構造４０が備える回転振動付与手段によって振動子１が振動する態様を示す図である。
【００４２】
図３の６脚型の音叉型振動ジャイロは、図１、図２に示した第１の実施形態の音叉型振動ジャイロと支持構造２０を支持構造４０に代えた点で相違し、その他の点で同じである。支持構造４０は、弾性体でなる四角柱の支持部材４と圧電セラミック素子４１，４２でなる。圧電セラミック素子４１，４２は、その四角柱における対向する２つの側面にそれぞれ設けてあり、前述の回転振動付与手段に相当する。圧電セラミック素子４１，４２には図示を省略した電極が固着してあり、それらの電極に交流電圧を加えることにより、図３（Ｃ），（Ｄ）に示すように伸縮振動をし、振動子１の角速度入力軸１００廻りの回転振動を振動子１に与える。振動子１に回転振動を与える原理は図２（Ｃ），（Ｄ）を参照して第１の実施の形態について説明したところと同様である。支持部材４を成す弾性体としては、硬度が高く、弾性の高い材料が好ましく、金属、樹脂又はガラスが可能である。金属材料としては、ステンレス鋼が一例として挙げられる。
【００４３】
図５は、図３に示した本発明の第２の実施形態の変形例における回転振動付与手段の動作原理を示す図である。図５の変形例では、図３の第２の実施形態における四角柱の支持構造４０に替えて六角柱の支持構造５０を備え、その他の点で図３の第２の実施形態と同様である。図５は、支持構造５０及び振動子１が透明であると仮定して描いてある。支持構造５０は、弾性体でなる六角柱の支持部材５と圧電セラミック素子５１，５２でなる。圧電セラミック素子５１，５２は、その六角柱における対向する２つの側面にそれぞれ設けてあり、前述の回転振動付与手段に相当する。圧電セラミック素子５１，５２には図示を省略した電極が固着してあり、それらの電極に交流電圧を加えることにより、図５（Ｃ），（Ｄ）に示すように伸縮振動をし、振動子１の角速度入力軸１００廻りの回転振動を振動子１に与える。振動子１に回転振動を与える原理は図２（Ｃ），（Ｄ）を参照して第１の実施の形態について前に説明したところと同様である。支持部材５を成す弾性体としては、硬度が高く、弾性の高い材料が好ましく、金属、樹脂又はガラスが可能である。金属材料としては、ステンレス鋼が一例として挙げられる。図６は、図５に示した支持構造５０の拡大図であり、支持部材５および圧電セラミック素子５１，５２が不透明体でなるとして描いた図である。
【００４４】
上述の本発明の実施の形態では、振動子は６脚型としたが、振動子の形式はＨ型（４脚）など６脚型以外のものであっても本発明は適用できる。更に、本発明の実施の形態では、各部の寸法、形状、材料等を具体的に示したが、これらは一例であって、本発明がこの実施の形態に限定されるものでないことは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
〔図１〜図６における符号の説明〕
１    振動子
２，４，５    支持部材
３    パッケージ
１０    胴部
１１    駆動脚
１１ａ，１１ｂ    励振用駆動脚
１１ｃ    非励振用駆動脚
１２    検出脚
１２ａ，１２ｂ    振動用検出脚
１２ｃ    非振動用検出脚
２０，４０，５０    支持構造
２１，２２，２３，２４    電極
２５    交流電源
３０    パッケージ基板
３０ａ    支持部材固着領域
４１，４２，５１，５２    圧電セラミック素子
１００    角速度入力軸
【図１】
2011085429.tif 000003
【図２】
2011085429.tif 000004
【図３】
2011085429.tif 000005
【図４】
2011085429.tif 000006
【図５】
2011085429.tif 000007
【図６】
2011085429.tif 000008
【図７】
2011085429.tif 000009
【図８】
2011085429.tif 000010