JP2012503761A - 角速度センサ装置のための連結構造、角速度センサ装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
回転可能な物体には、しばしば、物体の回転運動の角速度を測定するために、角速度センサあるいはヨーレートセンサが取り付けられる。従来慣用の角速度センサは、一般に、少なくとも第1の振動質量体及び第2の振動質量体(サイズモ質量体)を備える。第1の振動質量体及び第2の振動質量体は、駆動部により線形の振動状態に励振可能である。その際、駆動部は、第1の振動質量体及び第2の振動質量体が互いに180°位相シフトした状態で(逆平行に)振動するように設計されている。それゆえ、第1の振動質量体及び第2の振動質量体の振動は、しばしば、逆位相の振動とも呼ばれる。
本発明は、請求項1又は6の特徴を含む連結構造、請求項8の特徴を含む角速度センサ装置、請求項9又は10の特徴を含む連結構造のための製造方法、及び請求項11の特徴を含む角速度センサ装置のための製造方法を提供する。
図1A乃至図1Cは、角速度センサ装置のための連結構造の第1の実施の形態の概略図である。図1Aは、アングル部材を示す図、図1Bは、互いに連結される2つのアングル部材を示す図、図1Cは、4つのアングル部材を備える連結構造を示す図である。
Claims (11)
- 角速度センサ装置のための連結構造(40,60,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180)であって、
少なくとも1つの第1の振動質量体(42a)と、
該第1の振動質量体(42a)を包囲する第1のフレームとを備え、該第1のフレームに前記第1の振動質量体(42a)が連結されており、
前記第1のフレームが4つのアングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)を備え、該アングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)の各々が、少なくとも1つの第1の辺(14a)及び1つの第2の辺(14b)を備え、該第1の辺(14a)及び該第2の辺(14b)でもって、それぞれ、前記4つのアングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)の他の隣接するアングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)に連結されていることを特徴とする、角速度センサ装置のための連結構造。 - 前記第1のフレームの前記アングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)の各々が、有利にはそれぞれのアングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)を通って延びる回転軸(16)周りに回転可能に配置されている、請求項1記載の連結構造。
- 少なくとも1つの第2の振動質量体(42a′)と、
該第2の振動質量体(42a′)を包囲する第2のフレームとを備え、該第2のフレームに前記第2の振動質量体(42a′)が連結されており、該第2のフレームが、互いに連結される4つのアングル部材(10a′,10b′,10c′,10d′,92a,92b,112)から形成される、請求項1又は2記載の連結構造。 - 前記第1のフレームの少なくとも2つのアングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)及び前記第2のフレームの少なくとも2つのアングル部材(10a′,10b′,10c′,10d′,92a,92b,112)は、それぞれ1つの辺でもって、1つの共通の点(82)、ビーム(132,134)又は揺動部材(162,164,182,184)に、前記第1のフレームの、前記1つの共通の点(82)、前記ビーム(132,134)又は前記揺動部材(162,164;182,184)に連結される2つのアングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)の運動が、前記第2のフレームの、前記1つの共通の点(82)、前記ビーム(132,134)又は前記揺動部材(162,164;182,184)に連結される2つのアングル部材(10a′,10b′,10c′,10d′,92a,92b,112)の運動に対応するように連結されている、請求項3記載の連結構造。
- 少なくとも1つのアングル部材(92a,92b,112)が、第1のフレーム及び第2のフレームの構成部材であり、前記第1のフレーム及び前記第2のフレームの構成部材であるアングル部材(92a,92b,112)が、T字形のアングル部材(92a,92b)又は十字形のアングル部材(112)として形成されている、請求項3又は4記載の連結構造。
- 角速度センサ装置のための連結構造(190,200)において、
第1のばね(44)を介して互いに結合されている第1の振動質量体(42a)及び第2の振動質量体(42b)と、
第2のばね(44′)を介して互いに結合されている第3の振動質量体(42a′)及び第4の振動質量体(42b′)とを備え、
前記第1の振動質量体(42a)及び前記第3の振動質量体(42a′)は、第1のビーム装置又は揺動部材装置(132,182)に、かつ前記第2の振動質量体(42b)及び前記第4の振動質量体(42b′)は、第2のビーム装置又は揺動部材装置(134,184)に、前記第2のビーム装置又は揺動部材装置(134,184)の第2の運動に対して逆位相の前記第1のビーム装置又は揺動部材装置(132,182)の第1の運動時に、前記第1の振動質量体(42a)が第1の振動を実施可能であり、該第1の振動が、前記第2の振動質量体(42b)が実施可能な第2の振動に対して逆位相であるように連結されていることを特徴とする、角速度センサ装置のための連結構造。 - 前記振動質量体(42a,42a′,42b,42b′)の少なくとも1つが、ばね弾性的な部材を介して基板に結合されている、請求項6記載の連結構造。
- 角速度センサ装置において、
請求項1から7までのいずれか1項記載の連結構造(40,60,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180,190,200)と、
センサ兼評価装置であって、第1の振動方向に沿った前記第1の振動質量体(42a)の第1の振動時に、前記第1の振動方向に対して非平行の偏向方向への、前記第1の振動質量体(42a)の、コリオリ力により生じる偏向運動を確認し、かつ前記偏向方向での前記第1の振動質量体(42a)の、確認された偏向運動を考慮しながら、前記角速度センサ装置の回転に関する情報を確定するために設計されているセンサ兼評価装置とを備えることを特徴とする、角速度センサ装置。 - 角速度センサ装置のための連結構造(40,60,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180)、特に請求項1から5までのいずれか1項記載の連結構造(40,60,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180)のための製造方法において、以下のステップ、すなわち:
各々が少なくとも1つの第1の辺(14a)及び1つの第2の辺(14b)を備える4つのアングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)を互いに連結して、1つのフレームを構成し、前記アングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)の各々が、前記第1の辺(14a)及び第2の辺(14b)でもって、それぞれ、4つの前記アングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)の他の隣接するアングル部材(10a,10b,10c,10d,92a,92b,112)に連結されるようにし、
少なくとも1つの振動質量体(42a)を、該振動質量体(42a)を包囲するフレームに連結するというステップを備えることを特徴とする、角速度センサ装置のための連結構造のための製造方法。 - 角速度センサ装置のための連結構造(190,200)、特に請求項6又は7記載の連結構造(40,60,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180)のための製造方法において、以下のステップ、すなわち:
第1の振動質量体(42a)を第2の振動質量体(42b)に第1のばね(44)を介して結合するとともに、第3の振動質量体(42a′)を第4の振動質量体(42b′)に第2のばね(44′)を介して結合し、かつ
前記第1の振動質量体(42a)及び前記第3の振動質量体(42a′)を第1のビーム装置又は揺動部材装置(132,182)に連結するとともに、前記第2の振動質量体(42b)及び前記第4の振動質量体(42b′)を第2のビーム装置又は揺動部材装置(134,184)に連結し、前記振動質量体(42a,42b,42a′,42b′)をそれぞれのビーム装置又は揺動部材装置(132,134,182,184)に、前記第2のビーム装置又は揺動部材装置(134,184)の第2の運動に対して逆位相の前記第1のビーム装置又は揺動部材装置(132,182)の第1の運動時に、前記第1の振動質量体(42a)が第1の振動を実施し、該第1の振動が、前記第2の振動質量体(42b)が実施する第2の振動に対して逆位相であるように連結するというステップを備えることを特徴とする、角速度センサ装置のための連結構造のための製造方法。 - 連結構造(40,60,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180,190,200)を備える請求項8記載の角速度センサ装置を製造する方法において、前記連結構造(40,60,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180,190,200)を請求項9又は10記載の方法にしたがって製造することを特徴とする、角速度センサ装置を製造する方法。
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