具有分体式中心转动件的多轴转速传感器制造技术

本发明专利技术涉及转速传感器，包括基底、第一驱动结构、第二驱动结构、第一探测结构、第二探测结构、第三探测结构和第四探测结构。该转速传感器包括驱动装置，用于使第一和第二驱动结构从静止位置偏出从而使得它们能被激励成具有基本反相的运动分量的振动。第一和第二探测结构借助耦合结构耦合，使得在第一转速和/或在第二转速的情况下能够探测基本垂直于驱动方向作用到第一探测结构上的第一力作用和作用到第二探测结构上的第二力作用，第一和第二力作用基本反相，第三和第四探测结构借助于耦合结构耦合，使得在第二转速和/或在第三转速的情况下能探测基本垂直于主延伸平面作用到第三探测结构上的第三力作用和作用到第四探测结构上的第四力作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的转速传感器。
技术介绍
例如由DE102009027897A1公开了这种转速传感器。
技术实现思路
相对于现有技术，本专利技术的转速传感器具有的优点是：能够在相对于现有技术而言小的基底面上实现多通道的转速传感器，因为对于转速传感器的微机械结构而言仅仅需要相对于现有技术而言小的基底面来用于探测围绕最多三个彼此垂直地延伸的旋转轴线的转速。这通过以下方式实现，即，在本专利技术的转速传感器中，第一探测结构和第二探测结构借助于耦合结构如此耦合，以至于：--在围绕一基本上平行于一垂直于主延伸平面延伸的第三轴线的轴线的第一转速的情况下和/或--在围绕一基本上平行于一平行于主延伸平面并且垂直于驱动方向延伸的第四轴线的轴线的第二转速的情况下能够基本上垂直于驱动方向地探测作用到第一探测结构上的第一力作用和作用到第二探测结构上的第二力作用，其中，第一力作用和第二力作用是基本上反相的，其中，第三探测结构和第四探测结构借助于耦合结构如此耦合，以至于：--在第二转速的情况下和/或--在围绕一基本上平行于一平行于驱动方向延伸的第五轴线的轴线的第三转速的情况下能够探测基本上垂直于主延伸平面作用到第三探测结构上的第三力作用和基本上垂直于主延伸平面作用到第四探测结构上的第四力作用。由此，提供一种具有线性振动结构和旋转振动结构的转速传感器，其中，各个结构直接彼此耦合，由此，本专利技术的转速传感器能够以耦合的探测模式运行。此外，本专利技术的转速传感器具有比现有技术高的对称性，从而可以降低由工艺偏差和/或非线性引起的影响。因此，以简单的、机械上稳固并且成本低廉的方式提供对例如由振动引起的干扰影响不敏感的转速传感器。因此，例如相对于现有技术降低了干扰信号的强度。由从属权利要求以及参考附图的说明书中得出本专利技术的有利的构型和改进方案。根据一个优选的改进方案，驱动装置包括至少一个静电式梳状驱动装置。因此，提供简单、机械上稳固并且成本低廉的驱动装置。根据一个优选的改进方案，耦合结构如此构造，以至于第一探测结构和第二探测结构由于第一力作用和由于第二力作用基本上只能反相地偏转出。因此，能够有利地实现，本专利技术的转速传感器能够以对于线性加速度稳固的耦合探测模式运行。此外，该耦合结构一方面能够实现探测结构的共同的反平行的探测模式(质量彼此相向振动)但是另一方面抑制平行的探测模式(质量以相同方向上的相振动)。此外，该耦合结构能够实现围绕处于耦合结构中心的中央悬挂的转动运动。根据一个优选的改进方案，该转速传感器包括用于探测第一力作用的基本上平行于第四轴线的第一分量的第一探测单元和用于探测第二力作用的基本上平行于第四轴线的第二分量的第二探测单元，其中，该第一探测单元包括至少一个第一电极，该第二探测单元包括至少一个第二电极，第一电极和第二电极基本上板形地构造并且基本上垂直于主延伸平面延伸并且至少部分地设置在相应探测结构的相应至少一个凹槽中。因此，能够有利地实现，第一转速被该转速传感器探测。此外，由此有利地实现，第一转速被电容地探测。根据一个优选的改进方案，该转速传感器包括探测第一力作用的用于基本上平行于第三轴线的第三分量的第三探测单元和用于探测第二力作用的基本上平行于第三轴线的第四分量的第四探测单元，其中，第三探测单元包括至少一个第三电极，该第四探测单元包括至少一个第四电极，其中，第三电极和第四电极基本上板形地构造并且基本上平行于主延伸平面延伸并且至少部分地设置在基底和相应的探测结构之间和/或设置在相应探测结构的背离基底的侧。因此，有利地能够实现通过该转速传感器探测第二转速。此外，由此能够有利地实现第二转速被电容地探测。根据一个优选的改进方案，该转速传感器包括探测第三力作用的用于基本上平行于第三轴线的第五分量的第五探测单元和用于探测第四力作用的基本上平行于第三轴线的第六分量的第六探测单元，其中，第五探测单元包括至少一个第五电极，第六探测单元包括至少一个第六电极，其中，第五电极和第六电极基本上板形地构造并且基本上平行于主延伸平面延伸并且至少部分地设置在基底和相应的探测结构之间和/或设置在相应探测结构的背离基底的侧。因此，能够有利地实现第三转速被该转速传感器探测。此外，由此有利地实现，第三转速被电容地探测。根据一个优选的改进方案，该转速传感器包括用于探测第三力作用的在围绕一基本上平行于第五轴线的轴线的扭矩方面的第七分量的第七探测单元和用于探测第四力作用的在围绕一基本上平行于第五轴线的轴线的扭矩方面的第八分量的第八探测单元，其中，第七探测单元包括至少一个第七电极，第八探测单元包括至少一个第八电极，其中，第七电极和第八电极基本上板形地构造并且基本上平行于主延伸平面延伸并且至少部分地设置在基底和相应的探测结构之间和/或设置在相应探测结构的背离基底的侧。因此，能够有利地实现通过该转速传感器探测第二转速。此外，由此能够有利地实现第二转速被电容地探测。根据一个优选的改进方案，第一分量和/或第二分量和/或第三分量和/或第四分量和/或第五分量和/或第六分量和/或第七分量和/或第八分量能够被电容地和/或压阻地和/或压电地探测。因此，有利地以简单、机械上稳固并且成本低廉的方式提供第一转速和/或第二转速和/或第三转速的探测。附图说明图1：根据本专利技术的第一示例性实施形式的转速传感器的示意图；图2：根据本专利技术的第二示例性实施形式的转速传感器的示意图；图3：根据本专利技术的第三示例性实施形式的转速传感器的示意图；图4：根据本专利技术的第四示例性实施形式的转速传感器的示意图；图5：根据本专利技术的第五示例性实施形式的转速传感器的示意图；在不同的附图中，相同的部件始终设有相同的附图标记并且因此一般也分别仅仅一次被命名或者述及。具体实施方式在图1中示出根据本专利技术的第一示例性实施形式的转速传感器1的示意图，其中，转速传感器1包括具有主延伸平面100的基底3和能够相对于基底3基本上平行于驱动方向5运动的第一驱动结构7和第二驱动结构9。此外，转速传感器1包括能够被第一驱动结构7基本上平行于驱动方向5驱动的第一探测结构11和能够被第二驱动结构9基本上平行于驱动方向5驱动的第二探测结构13。此外，转速传感器1包括能够被第一驱动结构7和第二驱动结构9在围绕基本上垂直于主延伸平面100延伸的第一轴线摆动方面驱动的第三探测结构17以及能够被第一驱动结构7和第二驱动结构9在围绕基本上垂直于主延伸平面100延伸的第二轴线摆动方面驱动的第四探测结构21。此外，转速传感器1包括在图1中未示出的驱动装置，所述驱动装置优选地包括至少一个静电式梳状驱动装置，用于使第一驱动结构7和第二驱动结构9从各驱动结构7、9的各静止位置偏转出，从而使得第一驱动结构7和第二驱动结构9能够被激励成基本上反相的振动，所述振动分别具有基本上平行于驱动方向5的运动分量。在此，第一探测结构11和第二探测结构13借助于耦合结构23耦合，从而使得：--在围绕一基本上平行于第三轴线Z的轴线的第一转速的情况下，和/或--在围绕一基本上平行于第四轴线Y的轴线的第二转速的情况下能够探测基本上垂直于驱动方向5作用到第一探测结构11上的第一力作用和作用到第二探测结构13上的第二力作用。在此，第一力作用和第二力作用基本上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转速传感器(1)，其包括：具有主延伸平面(100)的基底(3)；能够相对于所述基底(3)基本上平行于一基本上平行于所述主延伸平面(100)的驱动方向(5)运动的第一驱动结构(7)；能够相对于所述基底(3)并且相对于所述第一驱动结构(7)基本上平行于所述驱动方向(5)运动的第二驱动结构(9)；能够相对于所述基底(3)运动并且能够被所述第一驱动结构(7)基本上平行于所述驱动方向(5)驱动的第一探测结构(11)；能够相对于所述基底(3)运动并且能够被所述第二驱动结构(9)基本上平行于所述驱动方向(5)驱动的第二探测结构(13)；能够相对于所述基底(3)运动并且能够被所述第一驱动结构(7)和所述第二驱动结构(9)在围绕一基本上垂直于所述主延伸平面(100)延伸的第一轴线摆动方面驱动的第三探测结构(17)；能够相对于所述基底(3)运动并且能够被所述第一驱动结构(7)和所述第二驱动结构(9)在围绕一基本上垂直于所述主延伸平面(100)延伸的第二轴线摆动方面驱动的第四探测结构(21)，其中，所述转速传感器(1)包括驱动装置，所述驱动装置用于使所述第一驱动结构(7)从该第一驱动结构(7)的静止位置偏转出并且使所述第二驱动结构(9)从该第二驱动结构(9)的静止位置偏转出，从而使得所述第一驱动结构(7)和所述第二驱动结构(9)能够被激励成基本上反相的振动，所述振动分别具有基本上平行于所述驱动方向(5)的运动分量，其特征在于，所述第一探测结构(11)和所述第二探测结构(13)借助于耦合结构(23)耦合，从而使得：‑‑在围绕一基本上平行于一垂直于所述主延伸平面(100)延伸的第三轴线(Z)的轴线的第一转速的情况下和/或‑‑在围绕一基本上平行于一平行于所述主延伸平面(100)并且垂直于所述驱动方向(5)延伸的第四轴线(Y)的轴线的第二转速的情况下能够探测基本上垂直于所述驱动方向(5)作用到所述第一探测结构(11)上的第一力作用和作用到所述第二探测结构(13)上的第二力作用，其中，所述第一力作用和所述第二力作用是基本上反相的，其中，所述第三探测结构(17)和所述第四探测结构(21)借助于所述耦合结构(23)耦合，从而使得：‑‑在所述第二转速的情况下和/或‑‑在围绕一基本上平行于一平行于所述驱动方向(5)延伸的第五轴线(X)的轴线的第三转速的情况下能够探测基本上垂直于所述主延伸平面(100)作用到所述第三探测结构(17)上的第三力作用和作用到所述第四探测结构(21)上的第四力作用。...

【技术特征摘要】
2015.07.17 DE 102015213465.21.一种转速传感器(1)，其包括：具有主延伸平面(100)的基底(3)；能够相对于所述基底(3)基本上平行于一基本上平行于所述主延伸平面(100)的驱动方向(5)运动的第一驱动结构(7)；能够相对于所述基底(3)并且相对于所述第一驱动结构(7)基本上平行于所述驱动方向(5)运动的第二驱动结构(9)；能够相对于所述基底(3)运动并且能够被所述第一驱动结构(7)基本上平行于所述驱动方向(5)驱动的第一探测结构(11)；能够相对于所述基底(3)运动并且能够被所述第二驱动结构(9)基本上平行于所述驱动方向(5)驱动的第二探测结构(13)；能够相对于所述基底(3)运动并且能够被所述第一驱动结构(7)和所述第二驱动结构(9)在围绕一基本上垂直于所述主延伸平面(100)延伸的第一轴线摆动方面驱动的第三探测结构(17)；能够相对于所述基底(3)运动并且能够被所述第一驱动结构(7)和所述第二驱动结构(9)在围绕一基本上垂直于所述主延伸平面(100)延伸的第二轴线摆动方面驱动的第四探测结构(21)，其中，所述转速传感器(1)包括驱动装置，所述驱动装置用于使所述第一驱动结构(7)从该第一驱动结构(7)的静止位置偏转出并且使所述第二驱动结构(9)从该第二驱动结构(9)的静止位置偏转出，从而使得所述第一驱动结构(7)和所述第二驱动结构(9)能够被激励成基本上反相的振动，所述振动分别具有基本上平行于所述驱动方向(5)的运动分量，其特征在于，所述第一探测结构(11)和所述第二探测结构(13)借助于耦合结构(23)耦合，从而使得：--在围绕一基本上平行于一垂直于所述主延伸平面(100)延伸的第三轴线(Z)的轴线的第一转速的情况下和/或--在围绕一基本上平行于一平行于所述主延伸平面(100)并且垂直于所述驱动方向(5)延伸的第四轴线(Y)的轴线的第二转速的情况下能够探测基本上垂直于所述驱动方向(5)作用到所述第一探测结构(11)上的第一力作用和作用到所述第二探测结构(13)上的第二力作用，其中，所述第一力作用和所述第二力作用是基本上反相的，其中，所述第三探测结构(17)和所述第四探测结构(21)借助于所述耦合结构(23)耦合，从而使得：--在所述第二转速的情况下和/或--在围绕一基本上平行于一平行于所述驱动方向(5)延伸的第五轴线(X)的轴线的第三转速的情况下能够探测基本上垂直于所述主延伸平面(100)作用到所述第三探测结构(17)上的第三力作用和作用到所述第四探测结构(21)上的第四力作用。2.根据权利要求1所述的转速传感器(1)，其特征在于，所述驱动装置包括至少一个静电式梳状驱动装置。3.根据上述权利要求中任一项所述的转速传感器(1)，其特征在于，所述耦合结构(23)构造为使得所述第一探测结构(11)和所述第二探测结构(13)基于所述第一力作用和基于所述第二力作用基本上只能反相地偏转出。4.根据上述权利要求中任一项所述的转速传感器(1)，其特征在于，所述转速传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·哈塔斯，D·奇毛，T·巴尔斯林科，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE