CN1896557A - 用于微机械应用的扭转弹簧 - Google Patents

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    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
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Abstract

本发明涉及一种用于微机械应用的扭转弹簧。在元件绕轴线以振荡的方式枢转时可使用所述扭转弹簧。根据所提出的任务，所述扭转弹簧应该具有改善的线性弹簧特性。根据本发明的扭转弹簧具有正方形、矩形或者梯形的横截面。在夹持端点上形成有垂直于扭转弹簧纵向轴线的槽，和沿所述扭转弹簧的纵向轴线的、通入第一槽中的另一槽。

Description

用于微机械应用的扭转弹簧
技术领域
在微机械元件要绕轴线以振荡的方式枢转时，经常在这些微机械元件中使用扭转弹簧。例如，这种扭转弹簧可以与板状元件相连接，通过这些板状元件可反射电磁辐射。接着，取决于枢转角度而所反射的辐射的角度可改变。
背景技术
在这样的情况下，利用本身公知的微结构技术，并通过蚀刻法而蚀刻经常是硅的基板来制造整个结构。
因制造工艺的缘故，所述扭转弹簧经常具有正方形、矩形或者梯形的横截面几何形状。但是，在这样的横截面几何形状中，在所述元件变形时横截面沿扭转轴的方向会出现凸起。这又导致在扭转弹簧的夹持端点处的延长和增大的拉伸应力，这可能导致断裂。由于这样的延长，回复力增大了，这又导致弹簧刚度/弹性常数的增大。但是由于施加拉伸应力的元件的回复力随着拉伸逐渐提高，固定的夹紧会引起渐大的，也即非线性的弹簧特性曲线。
为了消除这些不利的作用，在扭转弹簧的夹持端点上形成有位于夹持端点后方的槽，其取向垂直于扭转弹簧的纵向轴线和扭转轴线。
在其它情况下，使用弯曲扭转弹簧。
力求在发生枢转时，对于各个变形范围，有尽可能线性的弹簧特性。
发明内容
因此本发明的任务在于提供用于微机械应用中的扭转弹簧，所述扭转弹簧具有改善的线性弹簧特性。
根据本发明，这个任务由具有权利要求1所述特征的扭转弹簧来实现。
有利的改进方案和扩展方案可以利用从属权利要求中所指出的特征来实现。
根据本发明，在这样的情况下，在所述扭转弹簧上形成有另一槽。这个槽的取向垂直于由现有技术公知的第一槽，并且所述槽沿所述扭转弹簧的纵向轴线取向。另一槽的其中一个端侧通入第一槽中。
另一槽优选沿着扭转弹簧的纵向轴线形成在所述扭转弹簧的中部。
由于该区域中减小了的反抗力矩，根据本发明的扭转弹簧的回复力和应力减小了，这又导致在扭转弹簧的整个变形范围内弹簧特性的非线性度的减小。
此外，有利地，如此形成扭转弹簧中的另一个槽，使得其与所述第一槽相对的端侧构造成凸圆形状。在这种情况下，其半径至少与这个槽的半个槽宽相等。
附图说明
以下在对实施例的说明中给出有利的改进的进一步细节。在附图中：
图1示意性地示出了根据现有技术的例子；
图2示意性地示出了根据本发明的例子，以及
图3是作为相应扭角的函数的弹性常数的相对变化曲线。
具体实施方式
在图1中示意性地以俯视图示出了具有矩形横截面的扭转弹簧1，该弹簧根据公知的解决方案在扭转弹簧1的夹持端点上具有第一槽2。所述槽2是垂直于扭转弹簧1的纵向轴线构造的。扭转弹簧1的纵向轴线与所述第一槽2的中部相交。
如图2中所示，在根据本发明的扭转弹簧1上至少在扭转弹簧1的夹持端点的一侧形成有另一槽3。在图2中，这样的槽3形成在这两个夹持端点上。
这些槽3是平行的并且形成在所述扭转弹簧的纵向轴线上。这些槽通入第一槽2，以致在扭转弹簧基板中利用槽2和3形成了一个敞开的空腔。
图3中所示的曲线用于描述根据本发明的扭转弹簧2的线性特性是如何相对于公知的扭转弹簧而得以改善的。
因此，示出了在各个扭角时相对弹性常数的曲线。
上面的曲线表示不具有槽的传统扭转弹簧的情况。
中间的曲线相应于具有第一槽2的扭转弹簧1，并且下面的曲线适于根据本发明的扭转弹簧1。
明显的是，本发明在相对大的扭角时具有特别有利的效果，并且能进一步减小在该处的非线性度。

Claims (5)

1.一种用于微机械应用的扭转弹簧，该扭转弹簧具有正方形、矩形或梯形横截面，并且在至少一个夹持端点上形成有垂直于扭转弹簧纵向轴线的第一槽，其特征在于，在所述扭转弹簧(1)中沿其纵向轴线形成有另一槽(3)，其通入第一槽(2)中。
2.根据权利要求1所述的扭转弹簧，其特征在于，另一槽(3)形成在所述扭转弹簧(1)的中心。
3.根据权利要求1或2所述的扭转弹簧，其特征在于，第一槽(2)的宽度大于另一槽(3)的宽度。
4.根据权利要求3所述的扭转弹簧，其特征在于，第一槽(2)的宽度至少是另一槽(3)的宽度的两倍。
5.根据上述权利要求其中之一所述的扭转弹簧，其特征在于，另一槽(3)与第一槽(2)相对的端侧构造成凸圆形状。
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