(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用電極を有する第１のアームと検出用電極を有する第２のアームと、それら第１、第２のアームの一端に設けた共通の基部とを圧電体で一体に構成した音叉振動子を、その基部に設けた支持台によりベースに配置した角速度センサであって、前記検出用電極は主検出用電極と一対の調整用電極を有し、一対の前記調整用電極はいずれかが他方に比して長く形成するとともに、長く形成した調整用電極は前記ベースに対向する面とは反対側の前記第２アームの表面に設けた角速度センサ。
【請求項２】
前記第１、第２アームは、前記ベースに対して平行に配置した請求項１記載の角速度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角速度センサを検出する音叉振動子を用いた角速度センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型で低コストの角速度センサがナビゲーションシステムおよび車両姿勢制御装置の用途において注目されている。
【０００３】
図６は従来の角速度センサを示すものであり、ベース１に対して振動子２が垂直に実装され、振動子２とベース端子３はリード線４を介して電気的に接続されており、キャップ５とベース１は通常抵抗溶接あるいは圧入等によって接合されることによりキャップ５内は密閉空間となるように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、ベースに対して垂直実装の支持方法となっており、回路基板へ上記従来構成のセンサを実装した際に回路基板とセンサよりなるデッドスペースによりパッケージング時に大型構造となる。また、例えばフレキシブル基板等を用いて回路基板と平行配置した場合には、フレキシブル基板およびセンサを支持する部材などの部品数が増え、コストが高くなるという問題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、小型で低コストの角速度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために本発明は、駆動用電極を有する第１のアームと検出用電極を有する第２のアームと、それら第１、第２のアームの一端に設けた共通の基部とを圧電体で一体に構成した音叉振動子を、その基部に設けた支持台によりベースに配置した角速度センサであって、前記検出用電極は主検出用電極と一対の調整用電極を有し、一対の前記調整用電極はいずれかが他方に比して長く形成するとともに、長く形成した調整用電極は前記ベースに対向する面とは反対側の前記第２アームの表面に設けた構成である。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成により、パッケージング時の小型化を可能にし、デッドスペースの少ない角速度センサを実現することができる。また、他方に比して長く形成した調整用電極をトリミングすればバランス調整も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における各速度センサの組立斜視図である。図１において、１１は表裏面にニッケルメッキ処理を行った金属製のキャップ、１２は同じくニッケルメッキ処理され、端子部１３を絶縁気密ガラス１４で覆い、かつ穴部１５を設けたベースである。これらキャップ１１とベース１２は通常抵抗溶接あるいは圧入等によって接合され、穴部１５を封止することによりキャップ１１内は密閉空間となっている。この密閉空間内で角速度検出素子である振動子１６はベース１２上にベース面１７と振動子の平面１８が平行になるように支持台１９により振動子１６の平面１８の基部で接着固定され、配線２０によって振動子１６と端子部１３は電気的に接続されている。振動子１６は、図２（ａ）、（ｂ）に示す如くコの字状の圧電体で例えば水晶材料で形成され、一方の駆動音叉アーム２１に駆動電極（２２，２３，２４，２５）、他方の検出音叉アーム２６にモニタ電極（２７，２８）、検出用電極（２９，３０，３１，３２）、中間電極（３３，３４）をそれぞれＡｕ蒸着により形成したものである。また、音叉アーム２１，２６は振動方向に対して、電気軸または分極方向が同方向に設定してあり、駆動電源３５により駆動電極２２，２３，２４，２５を音叉共振させるための更新信号が供給されるようになっている。また、検出用電極３０，３２は検出信号のバランス調整時にトリミングされる電極であり、穴部１５をベース１２上に設けることにより前記検出用電極３０，３２のトリミングを可能とした構成となっている。
【０００９】
この構成により、振動子の平面１８をベース１２に対して平行に配置することができ、パッケージング時に小型化することが可能で、かつ検出用電極３０，３２が外部に表出して検出用電極３０，３２のトリミングによるバランス調整が可能な構造とすることができる。
【００１０】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における角速度センサの組立斜視図である。図３において、４１は表裏面にニッケルメッキ処理を行った金属製のキャップ、４２は同じくニッケルメッキ処理され、端子部４３を絶縁気密ガラス４４で覆ったベースである。これらキャップ４１とベース４２は通常抵抗溶接あるいは圧入等によって接合され、キャップ４１内は密閉空間となっている。この密閉空間内で角速度検出素子である振動子４５はベース４２上にベース面４６と振動子の側面４７が平行になるように接着固定された支持台４８により振動子の側面４７の基部で接着固定され、配線４９によって振動子４５と端子部４３は電気的に接続されている。振動子４５は、実施の形態１と同様にコの字状の圧電体で例えば水晶材料で形成され、一方の駆動音叉アーム２１に駆動電極２２，２３，２４，２５、他方の検出音叉アーム２６にモニタ電極２７，２８、検出用電極２９，３０，３１，３２、中間電極３３，３４をそれぞれＡｕ蒸着により形成したものであり、また、音叉アーム２１，２６は振動方向に対して、電気軸または分極方向Ｅが同方向に設定してあり、駆動電源３５により駆動電極２２，２３，２４，２５を音叉共振させるための交流信号が供給されるようになっている。また、検出用電極３０，３２は検出信号のバランス調整時にトリミングされる電極である。
【００１１】
この構成により、振動子の側面４７をベース４２に対して平行に配置することができ、パッケージング時に小型化することが可能で、かつ、トリミングのための検出用電極３０，３２を有する音叉アーム２６が外側（ベース４２から遠い側）に配置されるため、穴のないベース４２を使用して同様に前記検出用電極３０，３２のトリミングによる検出信号のバランス調整が可能な構造とすることができる。
【００１２】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における角速度センサの組立斜視図である。図４において、５１は表裏面にニッケルメッキ処理を行った金属製のキャップ、５２は同じくニッケルメッキ処理され、端子部５３を絶縁気密ガラス５４で覆ったベースである。これらキャップ５１とベース５２は通常抵抗溶接あるいは圧入等によって接合され、キャップ５１内は密閉空間となっている。この密閉空間内で角速度検出素子である振動子５５はベース５２上にベース面５６と振動子の平面５７が平行になるように接着固定された支持台５８により振動子の平面５７の基部で接着固定され、配線５９によって振動子５５と端子部５３は電気的に接続されている。振動子５５は、実施の形態１と同様にコの字状の圧電体で例えば水晶材料で形成され、一方の駆動音叉アーム２１に駆動電極２２，２３，２４，２５、他方の検出音叉アーム２６にモニタ電極２７，２８、検出用電極２９，３０，３１，３２、中間電極３３，３４をそれぞれＡｕ蒸着により形成したものであり、また、音叉アーム２１，２６は振動方向に対して、電気軸または分極方向Ｅが同方向に設定してあり、駆動電源３５により駆動電極２２，２３，２４，２５を音叉共振させるための交流信号が供給されるようになっている。また、検出用電極２９，３１は主検出用電極とし、検出用電極３０，３２は調整用電極とし、この調整用電極である検出用電極３０もしくは３２のいずれかが他方に比して長く形成されている。ここで、振動子５５は長く形成した調整用の検出用電極３２が外側に表出するようにベース５２に平行配置されている。
【００１３】
この構成により、振動子の平面５７をベース５２に対して平行に配置することができ、パッケージング時に小型化することが可能で、かつ、長寸に形成したトリミング調整用の一方の検出用電極３０あるいは３２が外部に表出してその電極のみのトリミングによるバランス調整が可能な構造とすることができる。
【００１４】
（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４における角速度センサの組立斜視図である。図５において、６１は表裏面にニッケルメッキ処理を行った金属製のキャップ、６２は同じくニッケルメッキ処理され、端子部６３を絶縁気密ガラス６４で覆ったベースである。これらキャップ６１とベース６２は通常抵抗溶接あるいは圧入等によって接合され、キャップ６１内は密閉空間となっている。この密閉空間内で角速度検出素子である振動子６５はその基部底面６６に振動子延長支持台６７が接着固定されており、振動子延長支持台６７は振動子６５の平面６８がベース面６９に対して平行かつ端子部６３の接続面７０と同様の高さでベース６２上に接着固定され、金属線７１によって振動子６５と端子部６３は電気的に接続されている。振動子６５は、実施の形態１と同様にコの字状の圧電体で例えば水晶材料で形成され、一方の駆動音叉アーム２１に駆動電極２２，２３，２４，２５、他方の検出音叉アーム２６にモニタ電極２７，２８、検出電極２９，３０，３１，３２、中間電極３３，３４をそれぞれＡｕ蒸着により形成したものであり、また、音叉アーム２１，２６は振動方向に対して、電気軸または分極方向Ｅが同方向に設定してあり、駆動電源３５により駆動電極２２，２３，２４，２５を音叉共振させるための交流信号が供給されるようになっている。また、検出用電極２９，３１は主検出用電極とし、検出用電極３０，３２は調整用電極とし、この調整用電極である検出用電極３０もしくは３２のいずれかが他方に比して長く形成されている。ここで、振動子６５は長寸に形成したトリミング調整用の検出用電極３２が外側に表出するようにベース６２に対して平行配置されている。
【００１５】
この構成により、振動子の平面６８をベース６２に対して平行に配置することができ、パッケージング時に小型化することが可能で、かつ、長寸に形成したトリミング調整用の一方の検出用電極３０あるいは３２が外部に表出してその電極のトリミングによるバランス調整が可能な構造とすることができ、端子部６３の接続面７０と同様の高さでベースに対して平行配置されることにより金属線７１による配線を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における角速度センサの組立斜視図
【図２】（ａ）同センサに使用する振動子の正面図、（ｂ）同上面図
【図３】本発明の実施の形態２における角速度センサの組立斜視図
【図４】本発明の実施の形態３における角速度センサの組立斜視図
【図５】本発明の実施の形態４における角速度センサの組立斜視図
【図６】従来の角速度センサの組立斜視図
【符号の説明】
【００１７】
１  ベース
２  振動子
３  ベース端子
４  リード線
５  キャップ
１１  キャップ
１２  ベース
１３  端子部
１４  絶縁気密ガラス
１５  穴部
１６  振動子
１７  ベース面
１８  平面
１９  支持台
２０  配線
２１  駆動音叉アーム
２２，２３，２４，２５  駆動電極
２６  検出音叉アーム
２７，２８  モニタ電極
２９，３０，３１，３２  検出用電極
３３，３４  中間電極
４１  キャップ
４２  ベース
４３  端子部
４４  絶縁気密ガラス
４５  振動子
４６  ベース面
４７  側面
４８  支持台
４９  配線
５１  キャップ
５２  ベース
５３  端子部
５４  絶縁気密ガラス
５５  振動子
５６  ベース面
５７  平面
５８  支持台
５９  配線
６１  キャップ
６２  ベース
６３  端子部
６４  絶縁気密ガラス
６５  振動子
６６  基部底面
６７  振動子延長支持台
６８  平面
６９  ベース面
７０  接続面
７１  金属線
【図１】
0003807402.tif 000002
【図２】
0003807402.tif 000003
【図３】
0003807402.tif 000004
【図４】
0003807402.tif 000005
【図５】
0003807402.tif 000006
【図６】
0003807402.tif 000007