DE102020209355A1 - Spring for suspending a mass for a micromechanical system, micromechanical system - Google Patents

Spring for suspending a mass for a micromechanical system, micromechanical system Download PDF

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Robert Ramsperger
Mateusz Sniegucki
Odd-Axel Pruetz
Martin Putnik
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Abstract

Es wird eine Feder zur Aufhängung einer Masse für ein mikromechanisches System beansprucht, umfassend einen Federschenkel, einen weiteren Federschenkel und einen Federkopfbereich, wobei der Federschenkel und der weitere Federschenkel mithilfe des Federkopfbereichs miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Federschenkel mindestens eine Richtungsänderung aufweist.A spring for suspending a mass for a micromechanical system is claimed, comprising a spring leg, a further spring leg and a spring head area, the spring leg and the further spring leg being connected to one another by means of the spring head area, characterized in that the spring leg has at least one change in direction.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Feder zur Aufhängung einer Masse für ein mikromechanisches System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a spring for suspending a mass for a micromechanical system according to the preamble of claim 1.

Mikromechanische Sensoren, unter anderem Drehratensensoren, enthalten eine oder mehrere Federstrukturen für die Bewegung der Antriebsschwingung. Aufgabe dieser Federstrukturen ist es, den Antriebsrahmen federnd mit dem Substrat zu verbinden und lineare Rückstellkräfte bei einer Auslenkung des Antriebsrahmens zu ermöglichen. Federn, welche aus gefalteten Balken aufgebaut sind, haben bei gleicher Steifigkeit einen geringeren Zugstress als einfache Balken und dadurch weniger Abweichung von der gewünschten linearen Rückstellkraft. Diese Federstrukturen werden auch als U-Federn bezeichnet. Eine spezielle Ausführung von U-Federn sind sogenannte Spreiz-Federn. Aus der DE 102013208699 A1 ist eine derartige Feder für eine mikromechanische Sensorvorrichtung bekannt, die zwei Federschenkel aufweist, die in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet sind. Diese werden dazu verwendet, um einerseits eine out-of-plane Steifigkeit zu erhöhen und zum anderen die Steifigkeit von höheren in-plane Moden, wie Federkopf-Moden, zu erhöhen. Dadurch ergeben sich erhöhte Stress-Werte und eine erhöhte Nichtlinearität bei einer Antriebsauslenkung bzw. bei Belastung der Feder auf Biegung.Micromechanical sensors, including yaw rate sensors, contain one or more spring structures for the movement of the drive vibration. The task of these spring structures is to connect the drive frame to the substrate in a resilient manner and to enable linear restoring forces when the drive frame is deflected. Springs made up of folded beams have a lower tensile stress than simple beams with the same stiffness and therefore deviate less from the desired linear restoring force. These spring structures are also referred to as U-springs. A special version of U-springs are so-called expanding springs. From the DE 102013208699 A1 such a spring for a micromechanical sensor device is known, which has two spring legs which are arranged at an acute angle to one another. These are used to increase out-of-plane stiffness on the one hand and to increase the stiffness of higher in-plane modes, such as spring head modes, on the other. This results in increased stress values and increased non-linearity when the drive is deflected or when the spring is subjected to a bending load.

Um die Funktionalität von mikromechanischen Systemen, insbesondere mikroelektromechanischen Systemen (MEMS), weiter zu verbessern, ist es wünschenswert die Nichtlinearitäten zu reduzieren. Auch Stresseinwirkungen von äußeren Verspannungen, wie sie durch die Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT), beispielsweise bei mikromechanischen Drehratensensoren, auftreten, sind in der Praxis häufig ein Problem, sodass eine gegenüber Vorspannungen robuste Antriebsbewegung wünschenswert ist.In order to further improve the functionality of micromechanical systems, in particular microelectromechanical systems (MEMS), it is desirable to reduce the nonlinearities. Stress effects from external stresses, such as those caused by assembly and connection technology (AVT), for example in micromechanical yaw rate sensors, are often a problem in practice, so that a drive movement that is robust against prestresses is desirable.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feder zur Aufhängung einer Masse für ein mikromechanisches System bereitzustellen, mit deren Hilfe Nichtlinearitäten verringerbar sind und/oder Stresseinwirkungen von äußeren Verspannungen verringerbar sind, insbesondere derart, dass eine Antriebsbewegung möglichst robust gegenüber Vorspannung realisiert werden kann.It is an object of the present invention to provide a spring for suspending a mass for a micromechanical system, with the help of which non-linearities can be reduced and/or the effects of stress from external tension can be reduced, in particular in such a way that a drive movement can be implemented as robustly as possible with respect to pretension.

Die erfindungsgemäße Feder gemäß dem Hauptanspruch hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine vorteilhafte Federlinie erzielt werden kann, wodurch insbesondere die mechanische Nichtlinearität einer Antriebsschwingung sowie die Einflüsse der AVT auf die Frequenzen von Schwingungsmoden (beispielsweise gegenüber einer bekannten Spreiz-Feder) reduzierbar sind.The spring according to the invention according to the main claim has the advantage over the prior art that an advantageous spring curve can be achieved, which in particular reduces the mechanical non-linearity of a drive vibration and the influences of the AVT on the frequencies of vibration modes (for example compared to a known expanding spring). are.

Es ist erfindungsgemäß dabei vorteilhafterweise möglich, dass keine zusätzliche Chip-Fläche benötigt wird und die Feder platzsparend ausführbar ist. Ferner können erfindungsgemäß die Vorteile einer Spreiz-Feder, wie beispielsweise eine Frequenzeinstellung von Federkopfmoden, weiterhin genutzt werden. Durch die erfindungsgemäße Federlinie wird der Stress-Verlauf bei Antriebsauslenkung homogen auf die Feder-Struktur verteilt. Des Weiteren wirkt sich die erfindungsgemäße Federlinie positiv auf die Robustheit gegenüber Stresseinwirkung durch die AVT und damit auf die Frequenzlage der Schwingungsmoden aus. Das bedeutet insbesondere, dass Verschiebungen der Feder-Aufhängungspunkte die Modenfrequenzen erfindungsgemäß weniger stark verändern als bei einer Federausführung nach dem Stand der Technik. Dies ist beispielsweise ein besonderer Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Feder für hochgenaue Sensoren für sicherheitskritische Anwendungen eingesetzt wird. Des Weiteren können mithilfe der erfindungsgemäßen Feder höhere Bruchspannungen als bei eine Ausführung nach dem Stand der Technik erzielt werden und somit eine verbesserte Robustheit bei mechanischer Überlast. Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäßen Feder und Federlinie ist eine geringere mechanische Quadratur, sodass der Einfluss von Fertigungstoleranzen, wie Flankenfehlwinkeln und Asymmetrien, auf die Bewegung der Funktionsmoden reduziert wird.It is advantageously possible according to the invention that no additional chip area is required and the spring can be implemented in a space-saving manner. Furthermore, according to the invention, the advantages of an expanding spring, such as a frequency adjustment of spring head modes, can continue to be used. Due to the spring line according to the invention, the stress profile during drive deflection is distributed homogeneously over the spring structure. Furthermore, the spring line according to the invention has a positive effect on the robustness against the effects of stress from the AVT and thus on the frequency position of the vibration modes. In particular, this means that displacements of the spring suspension points change the mode frequencies according to the invention less than with a spring design according to the prior art. This is a particular advantage, for example, when the spring according to the invention is used for high-precision sensors for safety-critical applications. Furthermore, with the help of the spring according to the invention, higher breaking stresses can be achieved than with an embodiment according to the prior art and thus improved robustness in the event of mechanical overload. A further advantage of a spring and spring line according to the invention is less mechanical quadrature, so that the influence of manufacturing tolerances, such as flank error angles and asymmetries, on the movement of the functional modes is reduced.

Die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben sich auch gegenüber einer bekannten Spreiz-Feder (mit jeweils geraden Federschenkeln), die mit einem rundem Federkopf ausgeführt würde, da dies keine Reduktion der Nichtlinearität bewirken würde. Des Weiteren könnte in einem solchen Fall mit einem runden Federkopf die Stressempfindlichkeit durch äußere Einflüsse (Aufbau- und Verbindungstechnik, Verbiegung etc.) nicht maßgeblich verbessert werden.The advantages according to the invention also result over a known expanding spring (each with straight spring legs), which would be designed with a round spring head, since this would not bring about any reduction in non-linearity. Furthermore, in such a case, with a round spring head, the sensitivity to stress due to external influences (construction and connection technology, bending, etc.) could not be significantly improved.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können hingegen mithilfe der wenigsten einen Richtungsänderung des Federschenkels derartige Vorteile erzielt werden.According to the present invention, on the other hand, such advantages can be achieved with the aid of at least one change in direction of the spring leg.

Darunter, dass der Federschenkel mindestens eine Richtungsänderung aufweist, kann erfindungsgemäß verstanden werden, dass die Federlinie im Bereich des Federschenkels mindestens eine Änderung ihrer Erstreckungsrichtung aufweist und somit insbesondere über den Bereich des Federschenkels nicht vollständig gerade ist. Erfindungsgemäß ist es somit vorteilhafterweise möglich, dass sich der Federschenkel mit mindestens einer Richtungsänderung erstreckt und somit insbesondere nicht über seine gesamte Länge gerade ist. Der Federschenkel kann somit beispielweise mindestens einen Knick oder eine Krümmung aufweisen, wodurch die mindestens einer Richtungsänderung des Federschenkels realisiert ist.According to the invention, the fact that the spring leg has at least one change in direction can be understood to mean that the spring line has at least one change in its extension direction in the area of the spring leg and thus in particular over the area of the spring thigh is not completely straight. According to the invention, it is thus advantageously possible for the spring leg to extend with at least one change in direction and thus in particular not to be straight over its entire length. The spring leg can thus, for example, have at least one kink or curvature, as a result of which the at least one change in direction of the spring leg is implemented.

Der Federschenkel ist vorzugsweise an einer Masse angebunden bzw. befestigt und der weitere Federschenkel ist vorzugsweise an einer weiteren Masse oder an einem Substrat (insbesondere substratfest) angebunden bzw. befestigt. Insbesondere ist es denkbar, dass die Masse und/oder die weitere Masse eine Antriebsstruktur, beispielsweise ein Antriebsrahmen, des mikromechanischen Systems ist.The spring leg is preferably connected or fastened to a mass and the other spring leg is preferably connected or fastened to a further mass or to a substrate (in particular fixed to the substrate). In particular, it is conceivable that the mass and/or the further mass is a drive structure, for example a drive frame, of the micromechanical system.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.Advantageous configurations and developments of the invention can be found in the subclaims and the description with reference to the drawings.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Federschenkel einen ersten Federschenkelabschnitt und einen zweiten Federschenkelabschnitt umfasst, wobei der zweite Federschenkelabschnitt um einen Winkel gewinkelt zum ersten Federschenkelabschnitt angeordnet ist, ist es vorteilhafterweise möglich, dass der Federschenkel die mindestens eine Richtungsänderung aufweist. Der Winkel ist dabei insbesondere ungleich 180°. Somit erstreckt sich der zweite Federschenkelabschnitt in einem Winkel zum ersten Federschenkelabschnitt und der erste und zweite Federschenkelabschnitt verlaufen nicht in die gleiche Richtung bzw. nicht parallel.Because, according to one embodiment of the present invention, the spring leg comprises a first spring leg section and a second spring leg section, the second spring leg section being arranged at an angle to the first spring leg section, it is advantageously possible for the spring leg to have the at least one change in direction. The angle is in particular not equal to 180°. Thus, the second spring leg section extends at an angle to the first spring leg section and the first and second spring leg sections do not run in the same direction or parallel.

Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung denkbar, dass sich der erste und/oder zweite Federschenkelabschnitt jeweils gerade erstrecken, aber zueinander gewinkelt sind. Es ist alternativ oder zusätzlich denkbar, dass der erste und/oder zweite Federschenkelabschnitt eine Krümmung aufweist. Durch die Krümmung (oder die Krümmungen) des ersten und/oder zweiten Federschenkels ist es möglich, dass der Federschenkel die mindestens eine Richtungsänderung aufweist. In diesem Fall kann der Winkel beispielsweise als Winkel zwischen einer ersten Tangente an den gekrümmten ersten Federschenkelabschnitt und einer zweiten Tangente an den gekrümmten zweiten Federschenkelabschnitt verstanden werden.According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that the first and/or second spring leg section each extend straight, but are angled towards one another. It is alternatively or additionally conceivable that the first and/or second spring leg section has a curvature. The curvature (or curvatures) of the first and/or second spring leg makes it possible for the spring leg to have the at least one change in direction. In this case, the angle can be understood, for example, as an angle between a first tangent on the curved first spring leg section and a second tangent on the curved second spring leg section.

Es ist denkbar, dass sich die Anordnung umfassend den ersten und zweiten Federschenkelabschnitt zweimal oder mehrfach über die Länge des Federschenkels wiederholt, sodass der Federschenkel eine Vielzahl von Federschenkelabschnitten umfassen kann, die jeweils gewinkelt zueinander angeordnet sind.It is conceivable that the arrangement comprising the first and second spring leg section is repeated twice or more over the length of the spring leg, so that the spring leg can comprise a multiplicity of spring leg sections which are each arranged at an angle to one another.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Winkel zwischen dem ersten und zweiten Federschenkelabschnitt auf einer Seite der Federschenkelabschnitte definiert ist, die dem weiteren Federschenkel zugewandt ist,

  • -- wobei der Winkel entweder größer als 180° ist, insbesondere derart, dass mithilfe des ersten und zweiten Federschenkelabschnitts eine Einschnürung der Feder ausgebildet ist, oder
  • -- wobei der Winkel kleiner als 180° ist, insbesondere derart, dass mithilfe des ersten und zweiten Federschenkelabschnitts eine Aufweitung der Feder ausgebildet ist, ist es möglich, mithilfe des Federschenkels eine Einschnürung oder Aufweitung der Feder im Bereich der Federschenkel auszubilden. Hierdurch können besonders robuste Federstrukturen erhalten werden.
Because, according to one embodiment of the present invention, the angle between the first and second spring leg sections is defined on a side of the spring leg sections that faces the other spring leg,
  • -- wherein the angle is either greater than 180°, in particular such that a constriction of the spring is formed with the aid of the first and second spring leg sections, or
  • Where the angle is less than 180°, in particular such that the spring is widened using the first and second spring leg sections, it is possible to use the spring leg to form a constriction or widening of the spring in the area of the spring legs. As a result, particularly robust spring structures can be obtained.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zwischen dem ersten und zweiten Federschenkelabschnitt ein gekrümmter Federschenkelbereich ausgebildet ist, insbesondere mit einem Krümmungsradius, wobei der gekrümmte Federschenkelbereich insbesondere als Kreisbogen ausgebildet ist, ist es möglich, einen Federschenkel mit einem fließenden Übergang zwischen den Federschenkelabschnitten auszubilden, was zu einem vorteilhaften Verhalten führen kann.Because, according to one embodiment of the present invention, a curved spring leg region is formed between the first and second spring leg sections, in particular with a radius of curvature, the curved spring leg region being formed in particular as a circular arc, it is possible to form a spring leg with a smooth transition between the spring leg sections , which can lead to beneficial behavior.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der zweite Federschenkelabschnitt zwischen dem ersten Federschenkelabschnitt und dem Federkopfbereich angeordnet ist,Due to the fact that, according to one embodiment of the present invention, the second spring leg section is arranged between the first spring leg section and the spring head area,

  • -- wobei der erste Federschenkelabschnitt länger als der zweite Federschenkelabschnitt ist, oder-- wherein the first spring leg portion is longer than the second spring leg portion, or
  • -- wobei der erste und zweite Federschenkelabschnitt gleich lang sind, oder-- wherein the first and second spring leg sections are of equal length, or
  • -- wobei der zweite Federschenkelabschnitt länger als der erste Federschenkelabschnitt ist, ist es möglich, vorteilhafte Längenverhältnisse für die Federschenkelabschnitte zu erzeugen.-- wherein the second spring leg section is longer than the first spring leg section, it is possible to create advantageous length ratios for the spring leg sections.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der weitere Federschenkel mindestens eine weitere Richtungsänderung aufweist, ist es möglich, dass die Federlinie sowohl im Bereich des Federschenkels als auch im Bereich des weiteren Federschenkels jeweils mindestens eine Richtungsänderung aufweist. Somit ist es denkbar, dass sowohl der Federschenkel als auch der weitere Federschenkel jeweils nicht über ihre gesamte Länge gerade sind. Der weitere Federschenkel kann somit beispielweise mindestens einen Knick oder eine Krümmung aufweisen, wodurch die mindestens einer Richtungsänderung des weiteren Federschenkels realisiert ist. Darunter, dass der weitere Federschenkel mindestens eine weitere Richtungsänderung aufweist, kann verstanden werden, dass die Federlinie im Bereich des weiteren Federschenkels mindestens eine Änderung ihrer Erstreckungsrichtung aufweist und somit über die Erstreckung des weiteren Federschenkels insbesondere nicht vollständig gerade ist.Because according to one embodiment of the present invention the further spring leg has at least one further change in direction, it is possible for the spring line to have at least one change in direction both in the region of the spring leg and in the region of the further spring leg. Thus, it is conceivable that both the spring leg and the other spring legs are not straight over their entire length. The additional spring leg can thus have, for example, at least one kink or curvature, as a result of which the at least one change in direction of the additional spring leg is implemented. The fact that the further spring leg has at least one further change in direction can be understood to mean that the spring line has at least one change in its extension direction in the area of the further spring leg and is therefore in particular not completely straight over the extension of the further spring leg.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der weitere Federschenkel einen ersten weiteren Federschenkelabschnitt und einen zweiten weiteren Federschenkelabschnitt umfasst, wobei der zweite weitere Federschenkelabschnitt um einen weiteren Winkel gewinkelt zum ersten weiteren Federschenkelabschnitt angeordnet ist, ist es möglich, eine vorteilhafte weitere Richtungsänderung für den weiteren Federschenkel auszubilden. Der weitere Winkel ist dabei ungleich 180°, wobei der erste weitere Federschenkelabschnitt und der zweite weitere Federschenkelabschnitt vorzugsweise nicht parallel zueinander verlaufen.Because, according to one embodiment of the present invention, the further spring leg comprises a first further spring leg section and a second further spring leg section, with the second further spring leg section being arranged at an angle to the first further spring leg section, it is possible to achieve an advantageous further change in direction for the form another spring leg. The further angle is not equal to 180°, the first further spring leg section and the second further spring leg section preferably not running parallel to one another.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der weitere Winkel zwischen dem ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitt auf einer Seite der weiteren Federschenkelabschnitte definiert ist, die dem Federschenkel zugewandt ist,

  • -- wobei der weitere Winkel entweder größer als 180° ist, insbesondere derart, dass mithilfe des ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitts eine Einschnürung der Feder ausgebildet ist, oder
  • -- wobei der weitere Winkel kleiner als 180° ist, insbesondere derart, dass mithilfe des ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitts eine Aufweitung der Feder ausgebildet ist, ist es möglich, lokal Einschnürungen (bzw. Verengungen) und/oder Aufweitungen für eine Feder auszubilden.
Because, according to one embodiment of the present invention, the additional angle between the first additional and second additional spring leg sections is defined on a side of the additional spring leg sections that faces the spring leg,
  • -- wherein the further angle is either greater than 180°, in particular such that a constriction of the spring is formed with the aid of the first further and second further spring leg section, or
  • -- Where the further angle is less than 180°, in particular such that the first further and second further spring leg section widens the spring, it is possible to form local constrictions (or constrictions) and/or widenings for a spring .

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass zwischen dem ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitt ein gekrümmter weiterer Federschenkelbereich ausgebildet ist, insbesondere mit einem weiteren Krümmungsradius, wobei der gekrümmte weitere Federschenkelbereich insbesondere als Kreisbogen ausgebildet ist.According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that a curved further spring leg region is formed between the first further and second further spring leg section, in particular with a further radius of curvature, the curved further spring leg region being formed in particular as a circular arc.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der zweite weitere Federschenkelabschnitt zwischen dem ersten weiteren Federschenkelabschnitt und dem Federkopfbereich angeordnet ist,

  • -- wobei der erste weitere Federschenkelabschnitt länger als der zweite weitere Federschenkelabschnitt ist, oder
  • -- wobei der erste weitere und zweite weitere Federschenkelabschnitt gleich lang sind, oder
  • -- wobei der zweite weitere Federschenkelabschnitt länger als der erste weitere Federschenkelabschnitt ist, ist es denkbar, ein gewünschtes Längenverhältnis der einzelnen Abschnitte des weiteren Federschenkels einzustellen.
Due to the fact that, according to one embodiment of the present invention, the second additional spring leg section is arranged between the first additional spring leg section and the spring head area,
  • -- wherein the first further spring leg section is longer than the second further spring leg section, or
  • -- wherein the first further and second further spring leg section are of equal length, or
  • -- Wherein the second further spring leg section is longer than the first further spring leg section, it is conceivable to set a desired length ratio of the individual sections of the further spring leg.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Federkopfbereich eine Krümmung mit einem Krümmungsradius aufweist, wobei der Federkopfbereich insbesondere einen Kreisbogen umfasst oder als Kreisbogen ausgebildet ist, ist es möglich, die beiden Federschenkel mit einem nicht-geraden Federkopfbereich zu verbinden.Due to the fact that, according to one embodiment of the present invention, the spring head area has a curvature with a radius of curvature, wherein the spring head area in particular comprises an arc of a circle or is designed as an arc of a circle, it is possible to connect the two spring legs with a non-straight spring head area.

Dadurch, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Federschenkel und/oder der weitere Federschenkel und/oder der Federkopfbereich balkenförmig ausgebildet sind, ist es möglich, Federstrukturen zu realisieren, die vorteilhaft hergestellt werden können. Es sind gerade und/oder gekrümmte Balken denkbar.Due to the fact that, according to one embodiment of the present invention, the spring leg and/or the further spring leg and/or the spring head area are bar-shaped, it is possible to realize spring structures that can be advantageously manufactured. Straight and/or curved beams are conceivable.

Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung denkbar, dass die Federbreite über die gesamte Länge der Feder, also insbesondere auch über den Federschenkel, den Federkopfbereich und den weiteren Federschenkel, konstant ist. Es ist alternativ jedoch auch möglich, dass die Federbreite über einen Teil der Feder bzw. Federlinie oder über die gesamte Feder bzw. Federlinie variabel und/oder sich ändernd ausgestaltet ist.According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that the spring width is constant over the entire length of the spring, ie in particular also over the spring leg, the spring head area and the other spring leg. Alternatively, however, it is also possible for the spring width to be designed to be variable and/or changing over part of the spring or spring line or over the entire spring or spring line.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein mikromechanisches System, umfassend eine Feder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das mikromechanische System kann mehrere erfindungsgemäße Federn zur Aufhängung der Masse und/oder weiterer Massen umfassen. Bei dem mikromechanischen System kann es sich beispielsweise um einen Sensor, insbesondere einen Drehratensensor und/oder Beschleunigungssensor, oder einen Aktuator handeln. Insbesondere ist es denkbar, dass die Masse eine Antriebsstruktur, beispielsweise ein Antriebsrahmen, des mikromechanischen Systems ist. Durch die Feder ist die Masse mit dem Substrat oder mit einer weiteren Masse verbunden.Another subject of the present invention is a micromechanical system comprising a spring according to an embodiment of the present invention. The micromechanical system can include several springs according to the invention for suspending the mass and/or other masses. The micromechanical system can be, for example, a sensor, in particular a yaw rate sensor and/or an acceleration sensor, or an actuator. In particular, it is conceivable that the mass is a drive structure, for example a drive frame, of the micromechanical system. The mass is connected to the substrate or to another mass by the spring.

Für das mikromechanische System können dabei die Vorteile und Ausgestaltungen Anwendung finden, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Feder oder im Zusammenhang mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feder beschreiben worden sind.The advantages and refinements can be used for the micromechanical system find that have already been described in connection with the spring according to the invention or in connection with an embodiment of the spring according to the invention.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the present invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Figurenlistecharacter list

  • 1a und 1b zeigen schematische Darstellungen von Federn gemäß dem Stand der Technik; 1a and 1b show schematic representations of springs according to the prior art;
  • 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 zeigen schematische Darstellungen von Federn gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 and 8th 12 show schematic representations of springs according to various embodiments of the present invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference symbols and are therefore usually named or mentioned only once.

In 1a ist eine schematische Darstellung einer Feder gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Die Feder ist als U-Feder ausgebildet. In 1b ist eine schematische Darstellung einer Spreiz-Feder gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Die beiden Federschenkel weisen einen Öffnungswinkel zueinander auf und sind jeweils gerade ausgebildet.In 1a a schematic representation of a spring according to the prior art is shown. The spring is designed as a U-spring. In 1b a schematic representation of an expanding spring according to the prior art is shown. The two spring legs have an opening angle to one another and are each straight.

In 2 ist eine schematische Darstellung einer Feder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Feder ist zur Aufhängung einer Masse 40 eines mikromechanischen Systems, insbesondere einer Antriebsmasse bzw. eines Antriebsrahmens, ausgebildet und verbindet die Masse 40 mit einer weiteren Masse oder einem Substrat. Die Feder 10 umfasst einen Federschenkel 10, der einen ersten Federschenkelabschnitt 11 und einen zweiten Federschenkelabschnitt 12 umfasst. Der erste und zweite Federschenkelabschnitt erstrecken sich jeweils geradlinig und sind balkenförmig ausgebildet. Der zweite Federschenkelabschnitt 12 ist um einen Winkel 13 gewinkelt zum ersten Federschenkelabschnitt 11 angeordnet, sodass der Federschenkel 10 eine Richtungsänderung aufweist. Der Winkel 13 bezieht sich dabei auf den zwischen dem ersten und zweiten Federschenkelabschnitt 11, 12 gebildeten Winkel auf der dem weiteren Federschenkel 20 zugewandten Seite 19 der Federschenkelabschnitte 11, 12. Der Winkel 13 ist größer als 180°. Zwischen dem ersten und zweiten Federschenkelabschnitt 11, 12 ist ein gekrümmter Federschenkelbereich 16 mit einem Krümmungsradius 17 angeordnet. Der gekrümmte Federschenkelbereich 16 verbindet den ersten und zweiten Federschenkelabschnitt 11, 12.In 2 1 is a schematic representation of a spring according to an embodiment of the present invention. The spring is designed to suspend a mass 40 of a micromechanical system, in particular a drive mass or a drive frame, and connects the mass 40 to a further mass or a substrate. The spring 10 comprises a spring leg 10 which comprises a first spring leg section 11 and a second spring leg section 12 . The first and second spring leg sections each extend in a straight line and are designed in the shape of a beam. The second spring leg section 12 is arranged at an angle 13 to the first spring leg section 11, so that the spring leg 10 has a change in direction. The angle 13 relates to the angle formed between the first and second spring leg sections 11, 12 on the side 19 of the spring leg sections 11, 12 facing the further spring leg 20. The angle 13 is greater than 180°. A curved spring leg region 16 with a radius of curvature 17 is arranged between the first and second spring leg sections 11 , 12 . The curved spring leg portion 16 connects the first and second spring leg sections 11, 12.

Die Feder 10 umfasst ferner einen weiteren Federschenkel 20, aufweisend einen ersten weiteren Federschenkelabschnitt 21 und einen zweiten weiteren Federschenkelabschnitt 22. Der erste weitere und zweite weitere Federschenkelabschnitt 21, 22 erstrecken sich jeweils geradlinig und sind balkenförmig ausgebildet. Der zweite weitere Federschenkelabschnitt 22 ist um einen weiteren Winkel 23 gewinkelt zum ersten weiteren Federschenkelabschnitt 21 ausgebildet. Der weitere Winkel 23 bezieht sich dabei auf den Winkel zwischen dem ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitt 21, 22 auf der dem Federschenkel 10 zugewandten Seite 29 der weiteren Federschenkelabschnitte 21, 22. Der weitere Winkel 23 ist größer als 180°. Zwischen dem ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitt 21, 22 ist ein gekrümmter weiterer Federschenkelbereich 26 mit einem Krümmungsradius 27 angeordnet. Der gekrümmte weitere Federschenkelbereich 26 verbindet den ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitt 21, 22.The spring 10 also includes a further spring leg 20, having a first further spring leg section 21 and a second further spring leg section 22. The first further and second further spring leg section 21, 22 each extend in a straight line and are designed in the shape of a beam. The second further spring leg section 22 is angled at a further angle 23 to the first further spring leg section 21 . The further angle 23 relates to the angle between the first further and second further spring leg section 21, 22 on the side 29 of the further spring leg sections 21, 22 facing the spring leg 10. The further angle 23 is greater than 180°. A curved further spring leg region 26 with a radius of curvature 27 is arranged between the first further and second further spring leg section 21 , 22 . The curved additional spring leg area 26 connects the first additional and second additional spring leg sections 21, 22.

Der Federschenkel 10 und der weitere Federschenkel 20 sind durch einen gekrümmten Federkopfbereich 30 miteinander verbunden. Der Federkopfbereich 30 weist eine Krümmung mit einem Krümmungsradius 31 auf, sodass die Feder im Federkopfbereich zumindest teilweise die Kontur eines Kreisbogens aufweist.The spring leg 10 and the other spring leg 20 are connected to one another by a curved spring head area 30 . The spring head area 30 has a curvature with a radius of curvature 31, so that the spring in the spring head area at least partially has the contour of a circular arc.

Durch den Winkel 13 und den weiteren Winkel 23 ergibt sich eine Einschnürung der Feder 1 im Bereich der Federschenkel 10, 20, sodass sich eine X-förmigen Federlinie mit runden Segmenten (gekrümmte Federschenkelbereiche 16, 26 sowie Federkopfbereich 30) ergibt, welche die Teilbalken miteinander verbindet. Eine mehrfache Ausführung der X-förmigen Struktur ist ebenso möglich wie eine invertierte Ausführung. Die Federbreite ist in der dargestellten Ausführungsform konstant gehalten, kann aber über die gesamte Federlinie oder einen Teil der Federlinie variabel ausgestaltet werden.The angle 13 and the further angle 23 result in a constriction of the spring 1 in the area of the spring legs 10, 20, so that an X-shaped spring line with round segments (curved spring leg areas 16, 26 and spring head area 30) results, which connects the partial beams to one another connects. A multiple execution of the X-shaped structure is just as possible as an inverted execution. The nib width is kept constant in the illustrated embodiment, but can be made variable over the entire nib line or part of the nib line.

Die Anordnung des ersten und zweiten Federschenkelabschnitts 11, 12 kann auch mithilfe der Innenwinkel 51, 52 beschrieben werden. Der Innenwinkel 51 gibt dabei den Winkel zwischen dem ersten Federschenkelabschnitt 11 und einer (gedachten) Parallelen 60, die parallel zur Haupterstreckungsrichtung 100 der Feder 1 verläuft, an. Die Haupterstreckungsrichtung 100 der Feder ist vorzugsweise senkrecht zu einer Schwingungsrichtung der Masse 40 angeordnet. Der Innenwinkel 52 gibt dabei den Winkel zwischen dem zweiten Federschenkelabschnitt 12 und der (gedachten) Parallelen 60 an. Entsprechend kann die Anordnung des ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitts 21, 22 mithilfe der weiteren Innenwinkel 53, 54 beschrieben werden. Der weitere Innenwinkel 53 gibt dabei den Winkel zwischen dem ersten weiteren Federschenkelabschnitt 21 und einer (gedachten) Parallelen 70, die parallel zur Haupterstreckungsrichtung 100 der Feder 1 verläuft, an. Der weitere Innenwinkel 54 gibt dabei den Winkel zwischen dem zweiten weiteren Federschenkelabschnitt 22 und der (gedachten) Parallelen 70 an. In der in 2 gezeigten Ausführungsform sind die Innenwinkel 51, 52 positiv. Entsprechendes gilt für die weiteren Innenwinkel 53, 54, sodass sich eine Einschnürung für die Feder 1 ergibt.The arrangement of the first and second spring leg sections 11, 12 can also be described using the inner angles 51, 52. The inner angle 51 indicates the angle between the first spring leg section 11 and an (imaginary) parallel 60 that runs parallel to the main extension direction 100 of the spring 1 . The main extension direction 100 of the spring is preferably arranged perpendicularly to a vibration direction of the mass 40 . The inner angle 52 indicates the angle between the second spring leg section 12 and the (imaginary) parallel 60 . Accordingly, the arrangement of the first further and second further spring leg section 21, 22 are described using the further inner angle 53, 54. The further interior angle 53 indicates the angle between the first further spring leg section 21 and an (imaginary) parallel 70 which runs parallel to the main extension direction 100 of the spring 1 . The further interior angle 54 specifies the angle between the second further spring leg section 22 and the (imaginary) parallel 70 . in the in 2 In the embodiment shown, the interior angles 51, 52 are positive. The same applies to the other inner angles 53, 54, resulting in a constriction for the spring 1.

Durch die Innenwinkel 52, 54 kann der Kreisbogen am Federkopfbereich 30 eingestellt werden. Eine Vergrößerung des Kreisbogens hat den Vorteil, die Stressintensitäten bei Biegung zu verteilen. Dadurch sind die Stressintensitäten bei zusätzlich statischer Biege-/Zuglast ebenfalls geringer als bei einem kleineren Kreissegment. Dies hat einen positiven Einfluss auf die Robustheit gegenüber der AVT. Eine Stressverteilung und - reduzierung, wie sie durch erfindungsgemäße Federlinien realisiert werden kann, hat den weiteren Vorteil mechanische Nichtlinearitäten positiv zu beeinflussen.The arc of a circle on the spring head area 30 can be adjusted by means of the inner angles 52, 54. Increasing the arc of a circle has the advantage of spreading the stress intensities in bending. As a result, the stress intensities with additional static bending/tensile loads are also lower than with a smaller circle segment. This has a positive influence on the robustness compared to the AVT. A stress distribution and reduction, as can be realized by spring lines according to the invention, has the further advantage of positively influencing mechanical non-linearities.

Über das Längenverhältnis der Länge L1 des ersten Federschenkelabschnitts 11 und der Länge L2 des zweiten Federschenkelabschnitts 12 können die Eigenschaften der gewinkelten Spreiz-Federn eingestellt werden. In der Ausführungsform ist das Längenverhältnis L1/L2 im Goldenen Schnitt gewählt, sodass der erste Federschenkelabschnitt 11 kürzer als der zweite Federschenkelabschnitt 12 ist. Entsprechendes gilt für die weitere Länge L1' des ersten weiteren Federschenkelabschnitts 21 und die weitere Länge L2' des zweiten weiteren Federschenkelabschnitts 22.The properties of the angled expanding springs can be adjusted via the length ratio of the length L1 of the first spring leg section 11 and the length L2 of the second spring leg section 12 . In the embodiment, the length ratio L1/L2 is set in the golden section so that the first spring leg portion 11 is shorter than the second spring leg portion 12 . The same applies to the further length L1' of the first further spring leg section 21 and the further length L2' of the second further spring leg section 22.

Des Weiteren ist es erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise möglich, dass die mechanische Quadratur der Antriebsbewegung geringer ausfällt und weniger stark über Fertigungstoleranzen streut, wenn eine erfindungsgemäße Federlinie anstatt von herkömmlichen U-Federn eingesetzt wird. Ferner ist es vorteilhaft, dass erfindungsgemäße Federn eine höhere Bruchfestigkeit und eine verbesserte Fallrobustheit aufweisen können.Furthermore, it is advantageously possible according to the invention that the mechanical quadrature of the drive movement turns out to be smaller and spreads less over manufacturing tolerances if a spring line according to the invention is used instead of conventional U-springs. Furthermore, it is advantageous that springs according to the invention can have a higher breaking strength and improved fall robustness.

In 3 ist eine schematische Darstellung einer Feder 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Länge L1 des ersten Federschenkelabschnitts 11 größer als die Länge L2 des zweiten Federschenkelabschnitts 12. Für ein Längenverhältnis L1 > L2 liegen die Federkopf-Moden in ihrer Frequenz höher als für ein Verhältnis L1 < L2. Gleichzeitig ist die Struktur im Vergleich zu einer bekannten Spreiz-Feder (mit geraden Federschenkeln) weniger stark empfindlich bezüglich einer Stresseinwirkung durch Biegung oder Verschiebung der Substratanbindung.In 3 1 is a schematic representation of a spring 1 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the length L1 of the first spring leg section 11 is greater than the length L2 of the second spring leg section 12. For a length ratio L1>L2, the spring head modes are higher in frequency than for a ratio L1<L2. At the same time, compared to a known expanding spring (with straight spring legs), the structure is less sensitive to the effects of stress due to bending or displacement of the substrate connection.

In 4 ist eine schematische Darstellung einer Feder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Länge L1 des ersten Federschenkelabschnitts 11 deutlich größer als die Länge L2 des zweiten Federschenkelabschnitts 12. Hierdurch liegen die Federkopf-Moden in ihrer Frequenz nochmal deutlich höher. Die Stressempfindlichkeit gegenüber Verschiebungen der Substratanbindungen ist geringer als bei einer Spreiz-Feder gemäß dem Stand der Technik.In 4 1 is a schematic representation of a spring according to an embodiment of the present invention. According to this embodiment, the length L1 of the first spring leg section 11 is significantly greater than the length L2 of the second spring leg section 12. As a result, the frequency of the spring head modes is again significantly higher. The stress sensitivity to displacements of the substrate connections is lower than in the case of an expanding spring according to the prior art.

In den in den 2, 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen sind die Innenwinkel 51, 52, 53, 54 positiv, sodass sich eine Einschnürung für die Feder 1 ergibt. Der Winkel 13 zwischen dem ersten und zweiten Federschenkelabschnitt 11, 12 sowie der weitere Winkel 23 zwischen dem ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitt 21, 22 sind dementsprechend jeweils größer als 180°.In the in the 2 , 3 and 4 In the embodiments shown, the interior angles 51, 52, 53, 54 are positive, resulting in a constriction for the spring 1. The angle 13 between the first and second spring leg section 11, 12 and the further angle 23 between the first further and second further spring leg section 21, 22 are accordingly greater than 180°.

In 5 ist hingegen eine schematische Darstellung einer Feder 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der die Innenwinkel 51, 52, 53, 54 negativ sind. Somit ergibt sich eine Aufweitung oder Bauchung der Feder 1 bzw. eine invertierte X-Form. Der Winkel 13 zwischen dem ersten und zweiten Federschenkelabschnitt 11, 12 ist in diesem Fall kleiner als 180°. Der weitere Winkel 23 zwischen dem ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitt 21, 22 ist ebenfalls kleiner als 180°.In 5 12, on the other hand, is a schematic representation of a spring 1 according to an embodiment of the present invention, in which the interior angles 51, 52, 53, 54 are negative. This results in a widening or bulging of the spring 1 or an inverted X-shape. The angle 13 between the first and second spring leg sections 11, 12 is smaller than 180° in this case. The further angle 23 between the first further and second further spring leg section 21, 22 is also smaller than 180°.

Eine Kombination aus negativem Innenwinkel 51 und positivem Innenwinkel 52 und/oder eine Kombination aus negativem weiteren Innenwinkel 53 und positivem weiteren Innenwinkel 54 ist ebenso denkbar, wie eine Kombination aus positivem Innenwinkel 51 und negativem Innenwinkel 52 und/oder eine Kombination aus positivem weiteren Innenwinkel 53 und negativem weiteren Innenwinkel 54. Weiter ist es denkbar, dass einer der beiden Innenwinkel 51, 52 = 0° ist und/oder dass einer der weiteren Innenwinkel 53, 54 = 0° ist. Zumindest einer der Innenwinkel 51, 52, 53, 54 ist jedoch ungleich 0°.A combination of negative interior angle 51 and positive interior angle 52 and/or a combination of negative interior angle 53 and positive interior angle 54 is just as conceivable as a combination of positive interior angle 51 and negative interior angle 52 and/or a combination of positive interior angle 53 and a negative further interior angle 54. It is also conceivable that one of the two interior angles 51, 52=0° and/or that one of the further interior angles 53, 54=0°. However, at least one of the interior angles 51, 52, 53, 54 is not equal to 0°.

Erfindungsgemäß ist ferner eine n-fache Wiederholung der Federschenkelabschnitte innerhalb eines Federschenkels möglich. In 6 ist eine schematische Darstellung einer Feder 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei der Federschenkel 10 zusätzlich zum ersten und zweiten Federschenkelschnitt 11, 12 einen dritten Federschenkelabschnitt 15 aufweist. Der dritte Federschenkelabschnitt ist zwischen dem zweiten Federschenkelabschnitt 12 und dem Federkopfbereich 30 ausgebildet und verbindet diese miteinander. Der dritte Federschenkelabschnitt 15 ist zum zweiten Federschenkelabschnitt 12 gewinkelt um einen Winkel 14 ausgebildet, der kleiner als 180° ist. der Winkel 13 zwischen dem ersten und zweiten Federschenkelabschnitt 11, 12 ist hingegen größer als 180°. Der weitere Federschenkel 20 umfasst in entsprechender Weise zusätzlich zum ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelschnitt 21, 22 einen dritten weiteren Federschenkelabschnitt 25. Entsprechend sind auch eine Vielzahl von Richtungsänderungen über die Länge eines Federschenkels 10, 20 denkbar. Ein Federschenkel 10, 20 kann somit auch eine Vielzahl zueinander jeweils gewinkelt ausgebildeter Federschenkelabschnitte umfassen.According to the invention, it is also possible for the spring leg sections to be repeated n times within one spring leg. In 6 1 is a schematic representation of a spring 1 according to an embodiment of the present invention, wherein the spring leg 10 has a third spring leg section 15 in addition to the first and second spring leg sections 11, 12. The third spring leg section is formed between the second spring leg portion 12 and the spring head portion 30 and connects them together. The third spring leg section 15 is angled relative to the second spring leg section 12 by an angle 14 which is less than 180°. the angle 13 between the first and second spring leg sections 11, 12, on the other hand, is greater than 180°. The further spring leg 20 comprises in a corresponding manner, in addition to the first further and second further spring leg section 21, 22, a third further spring leg section 25. Correspondingly, a large number of changes in direction over the length of a spring leg 10, 20 are also conceivable. A spring leg 10, 20 can thus also comprise a multiplicity of spring leg sections each formed at an angle to one another.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es ferner denkbar, einen oder mehrere der Federschenkelabschnitte gekrümmt auszubilden. In 7 ist eine schematische Darstellung einer Feder 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei sowohl der erste, zweite, erste weitere und zweite weitere Federschenkelabschnitt 11, 12, 21, 22 gekrümmt ausgebildet sind.According to one embodiment of the present invention, it is also conceivable to design one or more of the spring leg sections in a curved manner. In 7 is a schematic representation of a spring 1 according to an embodiment of the present invention, wherein both the first, second, first further and second further spring leg section 11, 12, 21, 22 are curved.

Ferner sind asymmetrische Ausführungen der Feder 1 denkbar. Hierdurch ist es möglich, dass sich die Längen L1, L2 und Winkel 13 des Federschenkels 10 (jeweils) von den entsprechenden weiteren Längen L1', L2' und Winkeln 23 der weiteren Federschenkels 20 unterscheiden können. In 8 ist eine schematische Darstellung einer Feder 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei der erste Federschenkelabschnitt 11 länger ist als der erste weitere Federschenkelabschnitt 21. Auch der zweite Federschenkelabschnitt 12 ist länger als der zweite weitere Federschenkelabschnitt 22.Furthermore, asymmetrical versions of the spring 1 are conceivable. This makes it possible for the lengths L1, L2 and angle 13 of the spring leg 10 (in each case) to differ from the corresponding further lengths L1', L2' and angles 23 of the further spring leg 20. In 8th is a schematic representation of a spring 1 according to an embodiment of the present invention, wherein the first spring leg section 11 is longer than the first further spring leg section 21. The second spring leg section 12 is also longer than the second further spring leg section 22.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102013208699 A1 [0002]DE 102013208699 A1 [0002]

Claims (12)

Feder (1) zur Aufhängung einer Masse (40) für ein mikromechanisches System, umfassend einen Federschenkel (10), einen weiteren Federschenkel (20) und einen Federkopfbereich (30), wobei der Federschenkel (10) und der weitere Federschenkel (20) mithilfe des Federkopfbereichs (30) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Federschenkel (10) mindestens eine Richtungsänderung aufweist.Spring (1) for suspending a mass (40) for a micromechanical system, comprising a spring leg (10), a further spring leg (20) and a spring head area (30), the spring leg (10) and the further spring leg (20) using of the spring head area (30) are connected to one another, characterized in that the spring leg (10) has at least one change in direction. Feder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federschenkel (10) einen ersten Federschenkelabschnitt (11) und einen zweiten Federschenkelabschnitt (12) umfasst, wobei der zweite Federschenkelabschnitt (12) um einen Winkel (13) gewinkelt zum ersten Federschenkelabschnitt (11) angeordnet ist.spring (1) after claim 1 , characterized in that the spring leg (10) comprises a first spring leg section (11) and a second spring leg section (12), the second spring leg section (12) being arranged at an angle (13) to the first spring leg section (11). Feder (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (13) zwischen dem ersten und zweiten Federschenkelabschnitt (11, 12) auf einer Seite (19) der Federschenkelabschnitte (11, 12) definiert ist, die dem weiteren Federschenkel (20) zugewandt ist, -- wobei der Winkel (13) entweder größer als 180° ist, insbesondere derart, dass mithilfe des ersten und zweiten Federschenkelabschnitts (11, 12) eine Einschnürung der Feder (1) ausgebildet ist, oder -- wobei der Winkel kleiner als 180° ist, insbesondere derart, dass mithilfe des ersten und zweiten Federschenkelabschnitts (11, 12) eine Aufweitung der Feder (1) ausgebildet ist.spring (1) after claim 2 , characterized in that the angle (13) between the first and second spring leg sections (11, 12) is defined on a side (19) of the spring leg sections (11, 12) which faces the further spring leg (20), -- wherein the angle (13) is either greater than 180°, in particular such that a constriction of the spring (1) is formed with the aid of the first and second spring leg sections (11, 12), or -- the angle is smaller than 180°, in particular such that an expansion of the spring (1) is formed with the aid of the first and second spring leg sections (11, 12). Feder (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und zweiten Federschenkelabschnitt (11, 12) ein gekrümmter Federschenkelbereich (16) ausgebildet ist, insbesondere mit einem Krümmungsradius (17), wobei der gekrümmte Federschenkelbereich (16) insbesondere als Kreisbogen ausgebildet ist.Spring (1) according to one of claims 2 or 3 , characterized in that between the first and second spring leg section (11, 12) a curved spring leg area (16) is formed, in particular with a radius of curvature (17), wherein the curved spring leg area (16) is in particular formed as a circular arc. Feder (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Federschenkelabschnitt (12) zwischen dem ersten Federschenkelabschnitt (11) und dem Federkopfbereich (30) angeordnet ist, -- wobei der erste Federschenkelabschnitt (11) länger als der zweite Federschenkelabschnitt (12) ist, oder -- wobei der erste und zweite Federschenkelabschnitt (11, 12) gleich lang sind, oder -- wobei der zweite Federschenkelabschnitt (12) länger als der erste Federschenkelabschnitt (11) ist.Spring (1) according to one of claims 2 until 4 , characterized in that the second spring leg section (12) is arranged between the first spring leg section (11) and the spring head region (30), -- the first spring leg section (11) being longer than the second spring leg section (12), or -- wherein the first and second spring leg section (11, 12) are of the same length, or -- the second spring leg section (12) being longer than the first spring leg section (11). Feder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Federschenkel (20) mindestens eine weitere Richtungsänderung aufweist.Spring (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the further spring leg (20) has at least one further change in direction. Feder (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Federschenkel (20) einen ersten weiteren Federschenkelabschnitt (21) und einen zweiten weiteren Federschenkelabschnitt (22) umfasst, wobei der zweite weitere Federschenkelabschnitt (22) um einen weiteren Winkel (23) gewinkelt zum ersten weiteren Federschenkelabschnitt (22) angeordnet ist.spring (1) after claim 6 , characterized in that the further spring leg (20) comprises a first further spring leg section (21) and a second further spring leg section (22), the second further spring leg section (22) being angled at a further angle (23) to the first further spring leg section (22 ) is arranged. Feder (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Winkel (23) zwischen dem ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitt (21, 22) auf einer Seite (29) der weiteren Federschenkelabschnitte (21, 22) definiert ist, die dem Federschenkel (10) zugewandt ist, -- wobei der weitere Winkel (20) entweder größer als 180° ist, insbesondere derart, dass mithilfe des ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitts (21, 22) eine Einschnürung der Feder (1) ausgebildet ist, oder -- wobei der weitere Winkel (29) kleiner als 180° ist, insbesondere derart, dass mithilfe des ersten weiteren und zweiten weiteren Federschenkelabschnitts (21, 22) eine Aufweitung der Feder (1) ausgebildet ist.spring (1) after claim 7 , characterized in that the further angle (23) between the first further and second further spring leg section (21, 22) is defined on a side (29) of the further spring leg sections (21, 22) which faces the spring leg (10), -- wherein the further angle (20) is either greater than 180°, in particular such that a constriction of the spring (1) is formed with the aid of the first further and second further spring leg section (21, 22), or -- wherein the further angle (29) is less than 180°, in particular in such a way that the spring (1) is widened with the aid of the first further and second further spring leg sections (21, 22). Feder (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite weitere Federschenkelabschnitt (22) zwischen dem ersten weiteren Federschenkelabschnitt (21) und dem Federkopfbereich (30) angeordnet ist, -- wobei der erste weitere Federschenkelabschnitt (21) länger als der zweite weitere Federschenkelabschnitt (22) ist, oder -- wobei der erste weitere und zweite weitere Federschenkelabschnitt (21, 22) gleich lang sind, oder -- wobei der zweite weitere Federschenkelabschnitt (22) länger als der erste weitere Federschenkelabschnitt (21) ist.Spring (1) according to one of Claims 7 until 8th , characterized in that the second further spring leg section (22) is arranged between the first further spring leg section (21) and the spring head region (30), -- the first further spring leg section (21) being longer than the second further spring leg section (22), or -- the first further and second further spring leg sections (21, 22) being of the same length, or -- the second further spring leg section (22) being longer than the first further spring leg section (21). Feder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkopfbereich (30) eine Krümmung mit einem Krümmungsradius (31) aufweist, wobei der Federkopfbereich (30) insbesondere einen Kreisbogen umfasst oder als Kreisbogen ausgebildet ist.Spring (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring head area (30) has a curvature with a radius of curvature (31), the spring head area (30) in particular comprising an arc of a circle or being designed as an arc of a circle. Feder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federschenkel (10) und/oder der weitere Federschenkel (20) und/oder der Federkopfbereich (30) balkenförmig ausgebildet sind.Spring (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring leg (10) and/or the further spring leg (20) and/or the spring head area (30) are designed in the shape of a beam. Mikromechanisches System, umfassend eine Feder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Micromechanical system, comprising a spring (1) according to one of the preceding claims.
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