第I框體44的中心C相交的Y軸對(duì)稱地設(shè)置。通過(guò)使各驅(qū)動(dòng)彈簧部64a、64b為這種形狀,能夠抑制驅(qū)動(dòng)彈簧部64向Y軸方向和Z軸方向變形,并且能夠使其在驅(qū)動(dòng)方向A即X軸方向上順暢地伸縮。
[0046]并且,相對(duì)于與第I框體44的中心C相交的X軸,驅(qū)動(dòng)彈簧部66的結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)彈簧部64對(duì)稱地設(shè)置,驅(qū)動(dòng)彈簧部66由一對(duì)驅(qū)動(dòng)彈簧部66a、66b構(gòu)成。通過(guò)使各驅(qū)動(dòng)彈簧部66a、66b為這種形狀,能夠抑制驅(qū)動(dòng)彈簧部66向Y軸方向和Z軸方向變形,并且能夠使其在驅(qū)動(dòng)方向即X軸方向上順暢地伸縮。
[0047]另外,第I質(zhì)量部40和第3質(zhì)量部60也可以構(gòu)成為,具有能夠?qū)@Y軸和Z軸作用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)的第I檢測(cè)部42a、42b中的任意一方。
[0048]驅(qū)動(dòng)部70具有使第I框體44在X軸方向上以規(guī)定頻率振動(dòng)的功能。即,驅(qū)動(dòng)部70使第I框體44以重復(fù)在+X軸方向上移位的狀態(tài)、和在-X軸方向上移位的狀態(tài)的方式振動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部70由未圖示的驅(qū)動(dòng)電極和固定電極構(gòu)成,在與Y軸交叉的側(cè)面設(shè)置一個(gè)。除此之外,只要是能夠使第I框體在X方向上振動(dòng)的結(jié)構(gòu)即可,如果構(gòu)成為設(shè)置在與Y軸交叉的兩側(cè)面,則能夠進(jìn)行更加穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。固定電極具有隔著驅(qū)動(dòng)電極在X軸方向上相對(duì)配置的梳齒狀的一對(duì)電極片。這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部70通過(guò)未圖示的電源對(duì)電極片施加電壓,由此,在各驅(qū)動(dòng)電極與各電極片之間產(chǎn)生靜電力,使驅(qū)動(dòng)彈簧部伸縮,并且使第I框體44以規(guī)定頻率在X軸方向上振動(dòng)。另外,驅(qū)動(dòng)部70可以應(yīng)用靜電驅(qū)動(dòng)方式、壓電驅(qū)動(dòng)方式或利用了磁場(chǎng)的洛倫茲力的電磁驅(qū)動(dòng)方式等。
[0049]驅(qū)動(dòng)部70在第I質(zhì)量部40的與Y軸方向交叉的側(cè)面安裝一對(duì)第I驅(qū)動(dòng)部70a、70b,在第3質(zhì)量部60的與Y軸方向交叉的側(cè)面安裝一對(duì)第2驅(qū)動(dòng)部70c、70d。第I質(zhì)量部40的驅(qū)動(dòng)部70a、70b和第3質(zhì)量部60的驅(qū)動(dòng)部70c、70d施加相位錯(cuò)開180度的交變電壓,由此,在各驅(qū)動(dòng)電極與各電極片之間分別產(chǎn)生靜電力。當(dāng)驅(qū)動(dòng)彈簧部64、66在X軸方向上伸縮時(shí),第I質(zhì)量部40和第3質(zhì)量部60能夠以相互相反的相位且以規(guī)定頻率在X軸方向上振動(dòng)。另外,第I驅(qū)動(dòng)部70a、70b僅形成任意一方即可。第2驅(qū)動(dòng)部70c、70d也同樣。
[0050]力轉(zhuǎn)換部80設(shè)置在第2質(zhì)量部20與第I質(zhì)量部40之間、第I質(zhì)量部40與第4質(zhì)量部30之間、第4質(zhì)量部30與第3質(zhì)量部60之間、第3質(zhì)量部60與第2質(zhì)量部20之間。圖2是示出力轉(zhuǎn)換部的概略結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖2所示的力轉(zhuǎn)換部80示出連接在第2質(zhì)量部20與第I質(zhì)量部40之間的結(jié)構(gòu)。力轉(zhuǎn)換部80具有:第I錨梁82,其從錨部90起在第I軸方向延伸;第2錨梁84,其從錨部90起在第2軸方向延伸?’梁(旋轉(zhuǎn)體)86,其連接所述第I錨梁82的端部和所述第2錨梁84的端部,且剛性比所述第I錨梁82和所述第2錨梁84的剛性大;第I連接梁89,其連接梁86和第I質(zhì)量部40或第3質(zhì)量部60 ;以及第2連接梁88,其連接梁86和第2質(zhì)量部20或第4質(zhì)量部30。
[0051]錨部90是固定力轉(zhuǎn)換部80的部件,與下部基板(未圖示)粘接固定。第I錨梁82的一端與錨部90連接,另一端在X軸方向上延伸。第2錨梁84的一端與錨部90連接,另一端在Y軸方向上延伸。第I錨梁82和第2錨梁84的另一端與作為旋轉(zhuǎn)體的梁86連接。梁86形成為圓弧狀,剛性比第I錨梁82和第2錨梁84的剛性大。第2質(zhì)量部20在與Y軸交叉的側(cè)面形成有第2突起部21。第2突起部21沿著Y軸方向延伸。第I質(zhì)量部40在與X軸交叉的側(cè)面形成有第I突起部41。第I突起部41沿著X軸方向延伸。第2連接梁88與梁86的端部和第2突起部21連接。第I連接梁89與梁86的端部和第I突起部41連接。另外,在第I突起部41、第2突起部21的前端設(shè)有梁連接用的突起。
[0052]圖3是力轉(zhuǎn)換部的作用的說(shuō)明圖,(I)示出初始狀態(tài),⑵示出在+X軸方向上移動(dòng)的狀態(tài)。當(dāng)(I)所示的初始狀態(tài)的第I質(zhì)量部在+X軸方向(箭頭A)上移動(dòng)時(shí),力轉(zhuǎn)換部80以錨部90為軸,在剛性高的梁86維持形狀的狀態(tài)下,與第I錨梁82和第2錨梁84一起在箭頭B的方向上旋轉(zhuǎn)。第I連接梁89以與第2錨梁84連接的一側(cè)從初始狀態(tài)起向+Y軸方向彎曲的方式變形。另一方面,第2連接梁88與第2突起部21 —起在箭頭C方向上移動(dòng),與第2錨梁84連接的一側(cè)向-X軸方向彎曲。
[0053]下面,說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的陀螺儀傳感器10的作用。
[0054]一般地,科里奧利力能夠如公式I那樣表示。
[0055]Fcori = 2mvX Ω
[0056]其中,F(xiàn)cori表示科里奧利力,m表示質(zhì)量,V表示速度,Ω表示角速度。
[0057]圖4是對(duì)繞X軸作用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)的說(shuō)明圖,⑴是立體圖,(2)是⑴的a-a剖面圖。通過(guò)驅(qū)動(dòng)部在驅(qū)動(dòng)方向A上驅(qū)動(dòng)第I質(zhì)量部和第3質(zhì)量部。此時(shí),驅(qū)動(dòng)部在相互相反的方向上驅(qū)動(dòng)所述第I質(zhì)量部和所述第3質(zhì)量部。經(jīng)由力轉(zhuǎn)換部與第I質(zhì)量部和第3質(zhì)量部連接的第2質(zhì)量部20和第4質(zhì)量部30以錨部為軸,使驅(qū)動(dòng)方向A的振動(dòng)移位而在Y軸方向上振動(dòng)。
[0058]然后,在輸入了 X軸方向的繞軸角速度(Ωχ)的情況下,科里奧利力作用在土Z軸方向上(箭頭Ε)。當(dāng)科里奧利力作用在Z軸方向上時(shí),移位板26a、26b接近或遠(yuǎn)離下部電極,由此,靜電電容變化。通過(guò)檢測(cè)該靜電電容的變化來(lái)求出Z軸方向的科里奧利力,由此,能夠?qū)@X軸作用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)。第2質(zhì)量部和第4質(zhì)量部的Y軸方向的振動(dòng)頻率與第I質(zhì)量部和第3質(zhì)量部的振動(dòng)頻率一致。并且,第2質(zhì)量部和第4質(zhì)量部經(jīng)由力轉(zhuǎn)換部與第I質(zhì)量部和第3質(zhì)量部連接,所以,不需要在第2質(zhì)量部和第4質(zhì)量部上設(shè)置驅(qū)動(dòng)部。因此,能夠使多軸檢測(cè)用的驅(qū)動(dòng)部共同化,實(shí)現(xiàn)了傳感器整體的小型化。
[0059]圖5是對(duì)繞Y軸作用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)的說(shuō)明圖,⑴是立體圖,(2)是⑴的b-b剖面圖。通過(guò)驅(qū)動(dòng)部在驅(qū)動(dòng)方向A上驅(qū)動(dòng)第I質(zhì)量部40和第3質(zhì)量部60。然后,在輸入了Y軸方向的繞軸角速度(Dy)的情況下,科里奧利力作用在土Z軸方向上(E)。當(dāng)科里奧利力作用在Z軸方向上時(shí),移位板46a、46b接近或遠(yuǎn)離下部電極,由此,靜電電容變化。通過(guò)檢測(cè)該靜電電容的變化來(lái)求出Z軸方向的科里奧利力,由此,能夠?qū)@Y軸作用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)。
[0060]圖6是對(duì)繞Z軸作用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)的說(shuō)明圖。通過(guò)驅(qū)動(dòng)部在驅(qū)動(dòng)方向A上驅(qū)動(dòng)第I質(zhì)量部40和第3質(zhì)量部60。然后,在輸入了 Z軸方向的繞軸角速度(ΩΖ)的情況下,科里奧利力作用在土Y軸方向上(箭頭F)。當(dāng)科里奧利力作用在Y軸方向上時(shí),可動(dòng)電極58接近或遠(yuǎn)離固定電極59,由此,檢測(cè)部57檢測(cè)到靜電電容變化。通過(guò)檢測(cè)該靜電電容的變化來(lái)求出Y軸方向的科里奧利力,由此,能夠?qū)@Z軸作用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)。
[0061]根據(jù)這種陀螺儀傳感器10,能夠使多軸檢測(cè)用的驅(qū)動(dòng)部共同化,能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器整體的小型化。
[0062]圖7是力轉(zhuǎn)換部的變形例I的說(shuō)明圖。圖7所示的力轉(zhuǎn)換部示出連接在第I質(zhì)量部40與第2質(zhì)量部20之間的結(jié)構(gòu)。如圖所示,變形例I的力轉(zhuǎn)換部80a具有:旋轉(zhuǎn)體100,其具有空洞部102 ;作為錨梁的彈簧104,其以能夠伸縮的方式連接在配置在所述空洞部102中的錨部91與空洞部102的側(cè)面之間;第2連接梁106,其連接所述旋轉(zhuǎn)體100的一端和所述第2質(zhì)量部20 ;以及第I連接梁108,其連接