用于转速传感器的微机械构件及其制造方法、转速传感器技术

本发明专利技术涉及一种用于转速传感器的微机械构件，所述微机械构件具有带有衬底表面(10)的衬底、一件式的第一转子质量(12a)和微机械构件的至少一个第一部件(22a，22b，38a，38b)，所述第一转子质量能够被置于围绕垂直于衬底表面(10)定向的第一旋转轴线(18a)的第一扭转振动运动(16a)中，其中，第一转子质量(12a)通过至少一个第一弹簧元件(26a)附接到所述至少一个第一部件(22a，22b，38a，38b)上，其中，至少一个第一弹簧元件(26a)分别延伸通过第一转子质量(12a)上的各一个侧向凹口(28a)并且附接到第一转子质量(12a)的缩回的边缘区域上。本发明专利技术还涉及一种转速传感器和一种用于转速传感器的微机械构件的制造方法。器的微机械构件的制造方法。器的微机械构件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
用于转速传感器的微机械构件及其制造方法、转速传感器


[0001]本专利技术涉及一种用于转速传感器的微机械构件和一种转速传感器。本专利技术还涉及一种用于转速传感器的微机械构件的制造方法。

技术介绍

[0002]在DE 10 2017 216 010 A1中公开一种微机械转速传感器布置，该转速传感器布置具有两个转子质量，这两个转子质量能够借助驱动框架装置被置于扭转振动运动中。为此，两个转子质量分别通过过梁与驱动框架装置连接。此外，四个振动质量能够借助驱动框架装置被置于谐波共振运动中。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出一种用于转速传感器的微机械构件。该微机械构件具有：带有衬底表面的衬底；一件式的第一转子质量，其能够被置于围绕垂直于衬底表面定向的第一旋转轴线的第一扭转振动运动中；该微机械构件的至少一个第一部件，其中，第一转子质量通过至少一个第一弹簧元件附接到所述至少一个第一部件上。其中，所述至少一个第一弹簧元件分别延伸通过第一转子质量上的各一个侧向凹口并且附接到第一转子质量的缩回的边缘区域上。
[0004]本专利技术提出一种具有上述微机械构件的转速传感器。
[0005]本专利技术提出一种用于转速传感器的微机械构件的制造方法。该制造方法具有以下步骤：如此构造和/或布置微机械构件的一件式的第一转子质量，使得其能够被置于围绕第一旋转轴线的第一扭转振动运动中，该第一旋转轴线垂直于微机械构件的衬底的衬底表面地定向；构造和/或布置微机械构件的至少一个第一部件，其中，第一转子质量通过至少一个第一弹簧元件附接到所述至少一个第一部件上。其中，将所述至少一个第一弹簧元件附接到第一转子质量的缩回的边缘区域上，所述至少一个第一弹簧元件分别延伸通过第一转子质量上的各一个侧向凹口。
[0006]本专利技术提出一种微机械构件，该微机械构件分别可以有利地用作转速传感器、尤其3轴转速传感器的至少一部分。基于根据本专利技术的微机械构件的至少一个转子质量通过“延长的弹簧结构”附接到至少一个第一/第二部件上，实现了用于将力传递到相应的转子质量上的杠杆传动，其中，相应杠杆的作用点更接近相应转子质量与其旋转轴线的交点。这改善了到相应转子质量上的力传递和/或转矩传递。
[0007]到相应转子质量上的经改善的力传递和/或转矩传递也可以用于根据本专利技术的微机械构件的至少一个转子质量和相应微机械构件的小型化。因此，根据本专利技术的微机械构件仅需要相对较小的结构空间，这就是为什么借助该微机械构件实现的转速传感器可以以更多样的方式使用的原因。
[0008]在一种有利的实施方式中，该微机械构件附加地包括一件式的第二转子质量，该第二转子质量相对于第一转子质量关于对称平面镜像对称，该对称平面垂直于衬底表面地
定向并且与第一转子质量和第二转子质量居中地相交，并且该第二转子质量能够被置于围绕平行于第一旋转轴线定向的第二旋转轴线的第二扭转振动运动中，该第二扭转振动运动相对于第一扭转振动运动相移180
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，其中，第二转子质量通过至少一个第二弹簧元件附接到微机械构件的至少一个第一部件和/或至少一个第二部件上，其中，至少一个第二弹簧元件分别延伸通过第二转子质量上的各一个侧向凹口，并且附接到第二转子质量的缩回的边缘区域上。因此，能够借助双转子来实现该微机械构件，所述双转子的优点在下面列举。
[0009]在微机械构件的另一有利的实施方式中，所述两个转子质量如此构造和/或布置，使得被置于其相应的扭转振动运动中的两个转子质量能够分别围绕位于第一对称平面中的旋转轴线和各一个垂直于第一对称平面定向的另外的旋转轴线倾斜。因此，两个转子质量不仅可以用于探测相应微机械构件围绕位于第一对称平面中且平行于衬底表面地定向的第一轴线的第一旋转运动，而且可以用于探测相应微机械构件围绕位于第二对称平面中且平行于衬底表面地定向的第二轴线的第二旋转运动。
[0010]微机械构件尤其可以包括平行于对称平面定向的至少一个摇杆结构作为所述至少一个第一部件，第一转子质量通过至少一个第一弹簧元件附接到所述至少一个摇杆结构上，并且第二转子质量通过至少一个第二弹簧元件附接到所述至少一个摇杆结构上。如下面更准确地阐述的那样，借助至少一个摇杆结构能够有针对性地抑制两个转子质量的不期望的运动。因此，至少一个摇杆结构有利地抵抗不期望的干扰模式的出现。
[0011]在另一有利的实施方式中，该微机械构件具有第一对驱动结构作为至少一个第一部件并且具有第二对驱动结构作为至少一个第二部件，其中，第一对驱动结构和第二对驱动结构中的位于对称平面的第一侧上的第一驱动结构相对于第一对驱动结构和第二对驱动结构中的位于对称平面的第二侧上的第二驱动结构关于该对称平面镜像对称，其中，第一对驱动结构的第一驱动结构能够被置于平行于对称平面定向的第一谐波振动运动中，第一对驱动结构的第二驱动结构能够被置于平行于对称平面定向且相对于第一谐波振动运动相移180
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的第二谐波振动运动中，第二对驱动结构的第一驱动结构能够被置于第二谐波振动运动中并且第二对驱动结构的第二驱动结构能够被置于第一谐波振动运动中，使得借助被置于其相应的谐波振动运动中的四个驱动结构，两个转子质量被置于其相应的扭转振动运动中。在这种情况下，由于“延长的弹簧结构”，两个转子质量的扭转振动运动的振幅增加。
[0012]更优选地，两个转子质量如此构造和/或布置，使得当两个转子质量被置于其相应的扭转振动运动中时，第一转子质量的第一扭转振动运动的第一转矩和第二转子质量的第二扭转振动运动的第二转矩的矢量和等于零。这也防止了两个转子质量的其中一个转矩不期望地耦入到相应微机械构件的传感器设计中，即使两个转子质量被置于其相应的扭转振动运动中。
[0013]优选地，微机械构件附加地具有第一对振动质量和第二对振动质量，其中，第一对振动质量和第二对振动质量中的位于对称平面的第一侧上的第一振动质量相对于第一对振动质量和第二对振动质量中的位于对称平面的第二侧上的第二振动质量关于该对称平面镜像对称，其中，借助被置于其相应的扭转振动运动中的两个转子质量和/或借助被置于其相应的谐波振动运动中的四个驱动结构，四个振动质量能够被置于平行于对称平面定向的谐波共振运动中。因此，四个振动质量的谐波共振运动的脉冲的矢量和为零，从而不必担
心振动质量的其中一个脉冲不期望地耦入到相应微机械构件的传感器设计中。
[0014]优选地，被置于其相应的谐波共振运动中的四个振动质量附加地能够平行于第二对称平面地偏转。如在下面更准确地阐述的那样，在这种情况下，四个振动质量可以用于探测相应微机械构件围绕垂直于衬底表面定向的第三轴线的(另外的)第三旋转运动。
[0015]在具有这种微机械构件的转速传感器中，上述优点也得到保证。明确指出的是，转速传感器尤其可以是三轴转速传感器。在这种情况下，三轴转速传感器应理解为，借助于相应的转速传感器，不仅能够在使用两个转子质量的情况下探测转速传感器围绕位于第一对称平面中且平行于衬底表面定向的第一轴线的第一旋转运动，能够在使用两个转子质量的情况下探测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于转速传感器的微机械构件，所述微机械构件具有：带有衬底表面(10)的衬底；一件式的第一转子质量(12a)，所述第一转子质量能够被置于围绕垂直于所述衬底表面(10)定向的第一旋转轴线(18a)的第一扭转振动运动(16a)中；和所述微机械构件的至少一个第一部件(22a，22b，38a，38b)，其中，所述第一转子质量(12a)通过至少一个第一弹簧元件(26a)附接到所述至少一个第一部件(22a，22b，38a，38b)上；其特征在于，所述至少一个第一弹簧元件(26a)分别延伸通过所述第一转子质量(12a)上的各一个侧向凹口(28a)并且附接到所述第一转子质量(12a)的缩回的边缘区域上。2.根据权利要求1所述的微机械构件，其中，所述微机械构件附加地包括一件式的第二转子质量(12b)，所述第二转子质量相对于所述第一转子质量(12a)关于对称平面(14)镜像对称，所述对称平面垂直于所述衬底表面(10)地定向并且与所述第一转子质量(12a)和所述第二转子质量(12b)居中地相交，并且所述第二转子质量能够被置于围绕平行于所述第一旋转轴线(18a)定向的第二旋转轴线(18b)的第二扭转振动运动(16b)中，所述第二扭转振动运动相对于所述第一扭转振动运动(16a)相移180
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，其中，所述第二转子质量(12b)通过至少一个第二弹簧元件(26b)附接到所述微机械构件的所述至少一个第一部件(22a，22b，38a，38b)上和/或至少一个第二部件(24a，24b)上，其中，所述至少一个第二弹簧元件(26b)分别延伸通过所述第二转子质量(12b)上的各一个侧向凹口(28b)并且附接到所述第二转子质量(12b)的缩回的边缘区域上。3.根据权利要求2所述的微机械构件，其中，所述两个转子质量(12a，12b)如此构造和/或布置，使得被置于其相应扭转振动运动(16a，16b)中的所述两个转子质量(12a，12b)能够分别围绕位于所述对称平面(14)中的旋转轴线和各一个垂直于所述对称平面(14)定向的另外的旋转轴线倾斜。4.根据权利要求3所述的微机械构件，其中，所述微机械构件包括平行于所述对称平面(14)定向的至少一个摇杆结构(38a，38b)作为所述至少一个第一部件(22a，22b，38a，38b)，所述第一转子质量(12a)通过所述至少一个第一弹簧元件(26a)附接到所述至少一个摇杆结构上，并且所述第二转子质量(12b)通过所述至少一个第二弹簧元件(26b)附接到所述至少一个摇杆结构上。5.根据权利要求2或3所述的微机械构件，其中，所述微机械构件具有第一对驱动结构(22a，22b)作为所述至少一个第一部件(22a，22b，38a，38b)并且具有第二对驱动结构(24a，24b)作为所述至少一个第二部件(24a，24b)，其中，第一对驱动结构和第二对驱动结构中的位于所述对称平面(14)的第一侧上的第一驱动结构(22a，24a)相对于第一对驱动结构和第二对驱动结构中的位于所述对称平面(14)的第二侧上的第二驱动结构(22b，24b)关于所述对称平面(14)镜像对称，其中，第一对驱动结构的第一驱动结...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：