转动率传感器装置的耦合结构、转动率传感器装置和制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于转动率传感器装置的耦合结构（４０），包括：至少一个第一振动质量（４２ａ），包围第一振动质量（４２ａ）的第一框架，第一振动质量（４２ａ）耦合到第一框架上；其中，第一框架包括四个角形元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ），这些角形元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）中的每个具有至少一个第一臂和至少一个第二臂并以第一臂和第二臂分别耦合到这四个角形元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）中的另一个相邻的角形元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）上。本发明专利技术还涉及另一种用于转动率传感器装置的耦合结构（４０）、转动率传感器、用于转动率传感器装置的耦合结构（４０）的制造方法以及用于转动率传感器装置的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于转动率传感器装置的耦合结构和用于这种耦合结构的制造方法。此外本专利技术涉及一种转动率传感器装置和用于相应的转动率传感器装置的制造方法。
技术介绍
在可旋转的物体上通常设置转动率(偏航率)传感器，以便测量物体的旋转运动的转动率。传统的转动率传感器通常具有至少一个第一振动质量和至少一个第二振动质量 (振荡质量)，这些振动质量借助一个驱动器被置入直线的振动运动中。在此，驱动器被这样地设计，使得第一振动质量和第二振动质量以180°的相位偏差(逆平行地)相对彼此振动。因此，第一振动质量和第二振动质量的振动运动通常也被称为反相的振动运动。如果其上设有转动率传感器的物体在两个振动质量同时被激励至它们的逆平行的振动运动的情况下执行围绕一个相对于振动方向不平行的旋转轴的旋转运动，那么在两个振动的振动质量上产生科里奥利力。通过科里奥利力使两个振动质量分别垂直于它们的振动方向偏移。由于两个振动质量的振动运动具有逆平行性，这两个振动质量在相反的方向上偏移。一个振动质量的偏移相对于作用在该振动质量上的科里奥利力成比例。振动质量的偏移由此对应于物体的旋转运动的转动率。因此，通过分析振动质量的偏移能够求得旋转运动的转动率。为了阻止作用在可旋转的物体上的加速度导致错误地确定的转动率，传统的转动率传感器通常被设计成检测两个振动质量各自的偏移并且相互比较。只有当第一振动质量的偏移对应于第二振动质量的负的偏移时，由此才能得出两个振动质量的偏移基于科里奥利力而不是基于可旋转的物体的加速度。然而，这样的对两个振动质量的偏移的分析处理的前提条件是，振动质量能借助驱动器可靠地被置入逆平行的振动运动中。然而，近似满足该前提条件的驱动器的制造是比较耗费工作的且比较贵的。附加地，对于传统的转动率传感器，在两个振动质量的振动运动中通常出现相对所希望的逆平行的偏差。
技术实现思路
本专利技术提供具有权利要求1或6的特征的耦合结构、具有权利要求8的特征的转动率传感器装置、具有权利要求9或10的特征的用于耦合结构的制造方法以及具有权利要求11的特征的用于转动率传感器装置的制造方法。借助这些耦合结构确保了即便在简单地构造且低廉的驱动器的情况下也良好地保持两个振动的振动质量的所希望的逆平行性。耦合结构的有利的扩展方案在从属权利要求中描述。附图说明下面借助附图描述本专利技术的其它特征和优点。其中图IA至C示出用于转动率传感器装置的耦合结构的第一实施方式的示意图；其中，图IA示出一个角形元件，图IB示出两个相互耦合的角形元件以及图IC示出具有四个角形元件的耦合结构；和图2至15分别示出用于转动率传感器装置的耦合结构的另一种实施方式的示意图。具体实施例方式图IA至C示出用于转动率传感器装置的耦合结构的第一实施方式的示意图；其中图IA示出一个角形元件，图IB示出两个相互耦合的角形元件以及图IC示出具有四个角形元件的耦合结构。在图IA中示出的角形元件10包括一个连接区段12，一个第一臂1 和一个第二臂14b固定地设置在该连接区段上。角形元件10优选一体地构造。第一臂1 相对于第二臂14b以一个在60°至120°之间的角度α定向。特别是该角度α可以位于80°至 100°之间。例如该角度α等于90°。下面进一步说明等于90°的角度α的优点。要指出的是，角形元件10刚性地或几乎刚性地构造。因此，作用在两个臂之一 Ha 或14b上的、低于致使角形元件10折断的阈值的力几乎不会导致角度α的变化。角形元件10在其连接区段12上被可旋转地支承。在此，角形元件10由其初始位置被移动到至少一个所示的终端位置中。例如该角形元件10在其连接区段12上具有贯穿的开孔16，铰链18配合到该开孔中。铰链18固定地耦合到具有角形元件10的耦合结构的一个(未示出的)壳体上。该壳体通常也称为衬底。优选地，角形元件10由此可围绕垂直于两个臂1 和14b延伸的转动轴转动。因为合适的铰链18的实施方式或者用于可转动地支承角形元件10的固定装置已由现有技术披露，在此不再对其进一步说明。除了使用铰链18之外也可设想，元件18表示弹簧弹性的元件，它一方面耦合在转动轴16上并在那里配合，并且它另一方面连接在衬底上。该角形元件10由于其可转动的支承而被构造用于将作用在第一臂1 上的力转换成第二臂14b的与连接区段12相对置的端部22b的转动运动，该力导致第一臂1 的背对连接区段12的端部2 围绕转动轴的转动运动20a。在力作用到第二臂14b上时也可实现相应的转换。在图IA至C中所示的例子中，角度α等于90°，第一臂1 在其初始位置中平行于y轴定向以及第二臂14b在其初始位置中平行于χ轴定向。因此，角形元件10被设计用于将第一臂在χ方向上的运动转换成第二臂在y方向上的运动。在以下段落中更详细地说明这种转换的优点。在图IB中所示的角形元件IOa和IOb对应于根据图IA描述的角形元件。因此这里不再说明其形状及其可转动的支承结构。第一角形元件IOa和第二角形元件IOb相对于对称轴线30镜像对称地定向。对称轴线30平行于y轴延伸通过接触点32a，第一角形元件IOa的与第二角形元件IOb相邻的端部借助弯曲弹簧3 耦合到该接触点上。相应地，第二角形元件IOb的与第一角形元件IOa相邻的端部也借助弯曲弹簧34b耦合到该接触点3 上。两个角形元件IOa和IOb的另一个端部也各借助一个弯曲弹簧36a和36b分别耦合到一个接触点38a或38b上。也可称为横向弹簧的弯曲弹簧34a、34b、36a和36b的布置相对于对称轴线30镜像对称。应指出的是，在接触点32a，32b ；38a, 38b上横向弹簧的端部被驱动或者这些端部可自由运动。整个结构在哪些点上被驱动，是完全未定的。两个驱动点38a和3 中的每个这样地耦合到驱动器上，使得驱动点38a和3 可被置入直线的振动运动中。下面描述这种驱动器的例子。两个驱动点38a和38b的振动运动优选平行于χ轴定向。特别地，接触点38a可以相对于驱动点38b逆平行地被置入到振动中。在此情况下，在两个驱动点38a和38b的振动运动之间存在180°的相位差。因此， 这种振动运动也通常被称为反相的振动运动。通过弯曲弹簧36a和36b将驱动点38a和38b的逆平行的振动运动转换成角形元件IOa和IOb的相对彼此关于对称轴线30彼此对称的转动运动。两个角形元件在此由它们的相对彼此径向对称的初始位置移动到终端位置中，这些终端位置同样关于对称轴线30 径向对称地定向。由于两个横向弹簧3 和34b的径向对称的布置，它们的横向力消除并且两个角形元件IOa和IOb的转动运动被转换成接触点3 沿着对称轴线30的直线运动。两个角形元件IOa和IOb由此提供了以下可能性两个驱动点38a和38b沿着第一方向的直线的、 逆平行的运动能转换成接触点3 沿着一个相对于第一方向不平行的第二方向的直线的运动。特别地，如图IB所示，以该方式能够将两个驱动点38a和38b沿着χ轴的逆平行的运动转换成接触点3 沿着y轴的直线的运动。显然，以该方式也能够将接触点32a的运动转换成两个驱动点38a和38b的逆平行的运动。在图IC中示意地示出的耦合结构40包括一个由两个振动质量(振荡质量)4 和 42b构成的直线振动器，这些振动质量借助弹簧44本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于转动率传感器装置的耦合结构（４０，６０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０），包括：至少一个第一振动质量（４２ａ），包围第一振动质量（４２ａ）的第一框架，第一振动质量（４２ａ）与第一框架耦合，其中，第一框架包括四个角形元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，９２ａ，９２ｂ，１１２），这些角形元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，９２ａ，９２ｂ，１１２）中的每个具有至少一个第一臂（１４ａ）和至少一个第二臂（１４ｂ）并以第一臂（１４ａ）和第二臂（１４ｂ）分别耦合到这四个角形元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，９２ａ，９２ｂ，１１２）中的另一个相邻的角形元件（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，９２ａ，９２ｂ，１１２）上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·扎特勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE