FI124020B - Jousirakenne, resonaattori, resonaattorimatriisi ja anturi - Google Patents
Jousirakenne, resonaattori, resonaattorimatriisi ja anturi Download PDFInfo
- Publication number
- FI124020B FI124020B FI20115223A FI20115223A FI124020B FI 124020 B FI124020 B FI 124020B FI 20115223 A FI20115223 A FI 20115223A FI 20115223 A FI20115223 A FI 20115223A FI 124020 B FI124020 B FI 124020B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- resonator
- spring
- masses
- spring structure
- springs
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
- G01C19/5733—Structural details or topology
- G01C19/574—Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
Description
JOUSIRAKENNE, RESONAATTORI, RESONAATTORIMATRIISI JA ANTURI Johdanto
Keksintö liittyy hyvin yleisellä tasolla resonaattoreiden tekniikkaan, mutta erityisemmin 5 keksintö liittyy antureihin, ja niissä erityisesti virheen eliminointiin sellaisen jousirakenteen avulla, joka on esitetty sitä koskevan itsenäisen patenttivaatimuksen johdanto-osassa. Keksintö liittyy myös resonaattoriin siten kuin resonaattoria koskevassa itsenäisessä patenttivaatimuksessa on sanottu sen johdanto-osassa. Keksintö liittyy myös resonaattorimatriisiin siten kuin resonaattori matriisia koskevassa itsenäisessä 10 patenttivaatimuksessa on sanottu sen johdanto-osassa. Keksintö liittyy myös anturiin siten kuin anturia koskevassa itsenäisessä patenttivaatimuksessa on sanottu sen johdanto-osassa. Keksintö liittyy myös anturisysteemiin, jossa on ainakin eräs keksinnön mukainen resonaattori.
Tärinän- ja iskunkestävyys ovat keskeisiä kulmanopeusantureilta vaadittavia ominaisuuksia. Erityisesti tunnetun tekniikan mukaisissa autoteollisuuden sovellutuksissa, kuten ajovakauden 15 hallintajärjestelmissä, nämä vaatimukset ovat äärimmäisen tiukat. Kovakaan ulkoinen isku, esimerkiksi kivestä, tai autosoittimen aiheuttama tärinä ei saisi vaikuttaa kulmanopeusanturin ulostuloon.
Tunnetun tekniikan mukaisissa mikromekaanisissa resonaattoreissa, kuten esimerkiksi kulmanopeusantureissa, on ajateltu olevan edullista suunnitella liikkuvien massojen välille 20 kytkevä jousi, joka sallisi niiden vastavaiheisen liikkeen ja samalla vastustaisi massojen yhteismuotoista liikettä. Sellaista järjestelyä onkin käytetty erityisesti mekaanisten iskujen erottamiseen varsinaisesta signaalista. Tällöin massoilta ilmaistava signaali on differentiaalista, kun taas niihin yhtäläisesti vaikuttava kiihtyvyys aiheuttaa yhteismuotoisen poikkeaman.
Yksinkertainen kytkevä resonaattori koostuu kahdesta massasta (ml, m2) ja kolmesta 25 samanlaisesta yksiulotteisesta jousesta (SI, S2, S3) kuvan 1 mukaisesti. Tällainen rakenne
C\J
^ erottaa tehokkaasti massojen (ml, m2) yhteismuotoisen liikkeen moodin differentiaalisesta.
^ Kiihtyvyysherkkyyden kannalta rakenne on kuitenkin epäedullinen, sillä massat poikkeutuvat o helpommin (moodin taajuus alhaisempi) samassa vaiheessa kuin vastavaiheessa, sillä ^ kytkevä jousi ei osallistu samanvaiheiseen liikkeeseen. Kuvan 1. kaavakuvassa g 30 yksinkertaisesta kytketystä resonaattorista sen massoja kytkevä jousi on samanlainen
CL
yksiulotteinen jousi kuin muutkin, co
CM
oj Erityisesti Bosch on patentissa US 6,752,017 B2 kuvannut kytkettyjä jousirakenteita Z-akselin ^ sellaiselle gyrolle, jossa ilmaisuliike on massojen vastavaiheista värähtelyä yhteisellä o ^ liikeakselilla. Näille tunnetun tekniikan mukaisille jousirakenteille on yhteistä, että ne 35 osallistuvat sekä primäärimoodin että sekundaarimoodin taajuuksien määräämiseen ja se seikka, että ne on aseteltu kytkettävien vierekkäisten massojen väliin.
2
Tunnetun tekniikan kuvaamilla jousirakenteilla on kuitenkin heikkoutena lineaarikiihtyvyysherkkyys, sillä ne ovat edellä kuvatun yksinkertaisen kytketyn resonaattorin tapaan löysempiä yhteismuotoiselle liikkeelle kuin vastavaiheiselle, jolloin iskut ja tärinä poikkeuttavat massoja (ml, m2) helpommin kuin haluttu vastavaiheinen heräte. Lisäksi 5 primäärimoodin epälineaarisuutta on vaikea kontrolloida sillä jousirakenteet osallistuvat molempiin moodeihin. Olisikin edullista erottaa eri moodien kytkevät jousirakenteet kokonaan toisistaan, jolloin primääriliikkeen jousituksen epälineaarisuus voitaisiin mitoittaa riippumattomasti sekundaarijousituksesta.
Parannuksena onkin esitetty käytettäväksi yhdensuuntaisilla akseleilla värähtelevillä massoilla 10 varustettua kiikkumaista kytkevää jousta, joka on mekaanisten häiriöiden kannalta selvästi parempi ratkaisu, sillä se on jäykempi samanvaiheiselle kuin vastavaiheiselle poikkeutukselle. Tällainen kytkevä jousitus on esimerkiksi toteutettu herätyskehysten y-suuntaiselle primääriliikkeelle patenttihakemuksessa FI122232 B kuvassa 2, joka havainnollistaa tunnetun tekniikan mukaista Z-akselin kulmanopeusanturia, jossa on esimerkki kiikkulautamaisesta 15 kytketystä jousirakenteesta y-akselin suunnassa ylä- ja alapäässä.
Kuvan 2 kulmanopeusanturirakenteesta puuttuu kuitenkin kokonaan kytkentä kehysten sisällä olevien massojen Ml ja M2 väliltä, jolloin x-akselin suunnassa massat toimivat lähes itsenäisinä kiihtyvyysantureina. Kytkemättöminä ne ovat mekaanisesti lähes yhtä herkkiä (yhteismuotoisille) mekaanisille häiriöille kuin ilmaistavalle vastavaiheiselle Coriolis-voimalle. 20 Täten jää avoimeksi kysymys siitä, miten olisi edullista suunnitella massoille kytkevä jousitus, mikä estäisi niiden samanvaiheista liikettä, mutta ei kuitenkaan osallistuisi y-akselin suuntaiseen primääriliikkeeseen.
Edellä kuvatun kaltainen kiikkulautajousitus muodostaa toimivan ratkaisun sinänsä yhdensuuntaisilla ja rinnakkaisilla akseleilla liikkuvilla massoilla, mutta tiivisti pakattua 25 rakennetta ajatellen ottaa runsaanlaisesti tilaa. Tällainen tietyssä mielessä jopa tuhlaava vastakkainen rakenne, yhteisellä akselilla liikkuvilla massoilla varustettuna, on karkeasti havainnollistettu kuvassa 3. Kuvasta 3 käy selvästi ilmi että tällainen rakenne vie lähes koko co massojen välisen tilan, joka aiemmin oli käytetty primääriliikkeen herätyskamparakenteille.
δ ^ Tunnetun tekniikan mukaiset ratkaisut ovatkin tähdänneet ongelman ratkaisuun kuinka Y 30 suunnitella massoille kytkevä jousitus, mikä estäisi niiden samanvaiheista liikettä, mutta ei £3 osallistuisi y-akselin suuntaiseen primääriliikkeeseen.
| Boschin patenttidokumentista WO 2010/034556 A3 käy ilmi myös neljästä kulmaelementistä ^ koostuva jousitus, jota voisi soveltaa myös kulmanopeusanturin sekundääridaarimoodin c\i kytkentään. Koska kiinnityspisteet alustaan ovat rakenteet sen ulkokulmissa, on tästä m 35 seurauksena esimerkiksi lämpötilan muutoksesta aiheutuvat muodonmuutokset, jotka o c\j aiheuttavat jännityksiä ja jotka muuttavat rakenteen resonanssitaajuuksia. Kulmaelementtien väliin lisätyt vedonpoistorakenteet pienentävät jännityksiä, mutta vievät runsaasti tilaa.
3
Niin muodoin yllä esitetyin tunnetun tekniikan mukaisin ratkaisuin jää ratkaisematta ongelma, siitä kuinka toteuttaa samalla kompakti rakenne, joka kuitenkin kykenisi toimimaan vastakkaisvaiheisessa värähtelymoodissa halukkaammin kuin samanvaiheisessa, ja siitä kuinka vastakkaisvaiheisen moodin seurauksena päästäisiin käyttämään vastakkaisvaiheen 5 tarjoamia etuja esimerkiksi häiriöiden poistamiseksi.
Keksijät ovatkin huomanneet, että kahden massan kytkevä jousirakenne voidaan toteuttaa jousirakenteella, joka koostuu kahdesta jäykästä palkista sekä palkit yhteen kytkevästä taipumajousesta. Palkit on ripustettu siten, että ne pääsevät kiertymään päädyssä sijaitsevan tukipisteen ympäri. Toisesta päädystään palkit on yhdistetty kytkettäviin massoihin. Kuvassa 10 4 on esitetty yksinkertainen tunnetun tekniikan mukainen jousirakenne.
Kuvassa 4 on havainnollistettu yksinkertaisena esimerkkinä sellaista tunnetun tekniikan mukaista jousirakennetta järjestettynä kytkemään yhteisellä akselilla värähtelevät massat Ml ja M2 vastakkaisvaiheiseen värähtelyyn. Tällöin jousirakenteessa on kahden massan kytkevä jousirakenne 401, 402, 403, 404a, 404b, 404c, joka koostuu kahdesta jäykästä palkista 402 15 sekä palkit 402 yhteen kytkevästä taipumajousesta 404a, 404b, 404c. Palkit on ripustettu 403 siten, että ne pääsevät kiertymään päädyssä sijaitsevan tukipisteen ympäri. Toisesta päädystään palkit on yhdistetty 401 kytkettäviin massoihin Ml, M2.
Edellä mainittu jousitusratkaisu on selvästi kompaktimpi ja tilankäytöllisesti Boschin esittämää ratkaisua parempi, mutta suorituskyvyssä se jää selvästi jälkeen. Käytännön mitoituksella 20 jousitus on noin 4 kertaa jäykempi samanmuotoiselle poikkeutukselle, kun taas kulmista kiinnitetyillä ratkaisuilla voidaan päästä jopa yli kuusinkertaiseen jäykkyyteen.
Vaikka kuvien 2-4 mukaisilla jousiratkaisuilla onkin onnistuttu ratkaisemaan monia tunnetun tekniikan ongelmia, on kuitenkin häiriöiden moninaisten luonteiden vuoksi melko vaikeaa löytää yleispätevää ratkaisua kaikkiin ongelmiin. Eräs tunnetun tekniikan ongelma liittyy 25 edellä aiemmin kuvatuissa tilanteissa häiriöihin, joissa mekaaninen häiriö kytkeytyy resonaattoriin lineaarikiihtyvyyden välityksellä. Tällöin keksinnön mukaisella jousirakenteella voidaan ratkaista tunnetun tekniikan ongelmat tai ainakin lievittää niiden vaikutusta. Keksinnön tarkoituksena onkin esittää uusi puhdasmoodisesti värähtelevä jousiratkaisu
O
käytettäväksi myös differentiaalisessa lineaariresonaattorissa lineaarikiihtyvyyden o 30 aiheuttamien mekaanisten häiriöiden eliminoimiseksi, co
Keksinnön mukaiselle jousirakenteelle on tunnusomaista se mitä on esitetty sitä koskevan c itsenäisen patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa.
gj Keksinnön mukaiselle resonaattorille on tunnusomaista se mitä on esitetty sitä koskevassa ίο itsenäisessä patenttivaatimuksessa sen tunnusmerkkiosassa.
o 35 Keksinnön mukaiselle resonaattorimatriisille on tunnusomaista se mitä on esitetty sitä koskevassa itsenäisessä patenttivaatimuksessa sen tunnusmerkkiosassa.
4
Keksinnön mukaiselle anturille on tunnusomaista se mitä on esitetty sitä koskevassa itsenäisessä patenttivaatimuksessa sen tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaiselle anturisysteemille on tunnusomaista se mitä on esitetty sitä koskevassa itsenäisessä patenttivaatimuksessa sen tunnusmerkkiosassa.
5 Keksinnön mukaisessa jousirakenteessa on kaksi massaa kytkettynä eräässä ensimmäisessä suunnassa vastakkaisvaiheisiksi värähtelijöiksi niihin yhdistettyjen jousien avulla, mainittujen jousien väliin niiden kytkentäpisteisiin yhdistetyn lenkin välityksellä, jolloin mainituista lenkin kytkentäpisteistä on yhdistetty alustan ankkuriin vinot jouset siten, että lenkin liike on kohtisuorassa tai oleellisesti kohtisuorassa mainittua ensimmäistä suuntaa vastaan, muun 10 kuin massojen (Ma, Mb) vastakkaisvaiheisen värähtelyn vaimentamiseksi.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa jousirakenteessa vinot jouset ovat symmetrisesti lenkin suhteen.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa jousirakenteessa vinoilla jousilla on sama jousivakio. Erään suoritusmuotovariantin mukaan kytketyssä rakenteessa voi olla kuitenkin 15 eri jousivakioita eri yksiköiden välillä kaksoisdifferentiaalisissa rakenteissa sen yksiköissä.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa jousirakenteessa vinoilla jousilla on sama koostumus.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa jousirakenteessa vinoilla jousilla on ainakin yksi yhteinen dimensioista pituus, leveys paksuus.
20 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa kaksoisdifferentiaalisessa jousirakenteessa on kaksi keksinnön erään suoritusmuodon mukaista jousirakennetta kytketty yhdistävän jäykän elimen avulla vastakkaisvaiheisiksi värähtelijöiksi, joissa kummassakin on kaksi massaa vastakkaisvaiheisiin värähtelyihin kytkettynä.
Keksinnön mukaisessa resonaattorissa on ainakin yksi keksinnön erään suoritusmuodon 25 mukainen jousirakenne.
c'J Keksinnön mukaisessa resonaattorimatriisissa on ainakin yksi keksinnön erään ^ suoritusmuodon mukainen resonaattori.
o Keksinnön mukainen anturi on toteutettavissa keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen $£ resonaattorin avulla.
g 30 Keksinnön mukaisessa anturisysteemissä on ainakin yksi keksinnön suoritusmuodon ^ mukainen anturi.
CM
CM
id Keksinnön muita suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa, o Keksinnön suoritusmuodot ovat yhdisteltävissä soveltuvin osin. Keksinnön suoritusmuotojen
CM
mukaisia esimerkkejä on kuvattu selityksessä sekä siihen liittyvissä kuvissa. Kuvissa on 35 käytetty samoja viittausmerkintöjä samankaltaisista osista, jotka kuitenkaan eivät välttämättä ole identtisiä keskenään. Tällöin alan ammattimies tietää esitetyn perusteella 5 potentiaaliset eroavuudet. Osat tai niiden mitat tai järjestys voivat vaihdella, eivätkä välttämättä ole keskenään mittakaavassa.
Kuvaluettelo
Kuvissa 1-4 viitataan sinänsä tunnettuun tekniikkaan tai esillä olevan hakemuksen 5 käsiteltäväksi jättöpäivään mennessä muualla esitettyyn hakijan tiedossa olevaan tekniikkaan seuraavasti:
Kuva 1 Kaavakuva yksinkertaisesta kytketystä tunnetun tekniikan mukaisesta resonaattorista,
Kuva 2 Havainnollistaa erästä tunnetun tekniikan mukaista ratkaisua Z-akselin 10 kulmanopeusanturiksi,
Kuva 3 Havainnollistaa erään tunnetun tekniikan mukaista tilan tarvetta resonaattoriratkaisulle, jossa on kiikkulautamainen kytkevä jousitus massojen välillä,
Kuva 4 Havainnollistaa tunnetun tekniikan mukaista rakennetta, jossa jousirakenne 15 kytkee yhteisellä akselilla värähtelevät massat.
Koska kuvissa 1-4 on viitattu sinänsä tunnettuun tekniikkaan, kuten yllä on mainittu, seuraavassa esitetään kuviin 5-12 viittaamalla esimerkkejä esillä olevassa hakemuksessa esitettyjen keksinnön suoritusmuotojen havainnollistamiseksi. Tällöin ei haluta rajoittaa suoritusmuotoja yksinomaan esitettyjen esimerkkien mukaisiin suoritusmuotoihin, eikä niissä 20 myöskään yksinomaan kuvista ilmikäyvien mittasuhteiden mukaisesti. Keksinnön suoritusmuodot ovat soveltuvin osin yhdisteltävissä keskenään.
Kuva 5 havainnollistaa keksinnön erään suoritusmuodon mukaista jousirakennetta,
Kuva 6 havainnollistaa keksinnön erään suoritusmuodon toimintaa, vastakkaisvaiheisessa moodissa, 25 Kuva 7 havainnollistaa keksinnön erään suoritusmuodon toimintaa myötävaiheisen
C\J
TT moodin eliminoinnissa, o
(M
^ Kuva 8 havainnollistaa keksinnön erään suoritusmuodon mukaista jousitusta o ^ kulmanopeusanturin sekundaariresonaattorissa, x Kuva 9 havainnollistaa keksinnön erään vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaista cc 30 kaksoisdifferentiaalisesti kytkettyä jousirakennetta, co
Kuva 10 havainnollistaa kapasitiivisen signaalin muodostamista keksinnön erään ί suoritusmuodon mukaan, δ ^ Kuva 11 havainnollistaa keksinnön erään suoritusmuodon mukaisia resonaattorimatriiseja, ja 35 Kuva 12 havainnollistaa keksinnön erään suoritusmuodon mukaista anturisysteemiä.
6
Kuvaus joukosta keksinnön suoritusmuotoesimerkkejä
Keksinnön suoritusmuodot liittyvät värähteleviin mikromekaanisiin resonaattoreihin, kuten esimerkiksi kulmanopeusantureihin. Tässä asiakirjassa ei ole kuitenkaan tarkoituksena rajoittaa esitettyä jousi rakennetta yksinomaan resonaattorirakenteisiin, 5 eikä yksinomaan differentiaalisessa lineaariresonaattorissa lineaarikiihtyvyyden aiheuttamien mekaanisten häiriöiden eliminointiin, vaan ratkaisut voivat soveltua myös muiden resonaattoreiden häiriöiden eliminointiin patenttivaatimusten mukaisten tunnusmerkkien mukaisesti.
Seuraavassa kuvauksessa havainnollistavina käytetyt suunnat vasen, oikea, ylös ja/tai 10 alas ovat pelkkiä esimerkkejä esitysmedian lukusuuntaan viittaamiseksi, eivätkä tarkoita minkäänlaisia rajoituksia osien suuntaan suhteessa esimerkiksi painovoi ma kentän suuntaan Maanpinnalla.
Kuvassa 5 on esitetty havainnollistus keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta kytkevästä jousituksesta. Jousituksessa on kaksi toisesta päästään ankkuroitua jousta 15 SI45, Sr45, jotka joustavat resonaattoreiden liikeakseliin nähden vinossa kulmassa.
Vaikka havainnollistuksen vuoksi niistä onkin käytetty nimityksiä, joissa 45 viittaa numeron mukaiseen vinoon kulmaan, keksinnön suoritusmuodoissa käytettävää kulmaa ei haluta yksinomaan 45° kulmaksi. Myöskään ei haluta rajoittaa keksinnön suoritusmuotoja yksinomaan sellaisiksi, joissa jousi rakenteen vasemman jousen SI45 20 kulma olisi symmetrinen oikeanpuoleisen jousen Sr45 kulmaan nähden. Myöskään ei haluta rajoittaa kumpaakaan mainituista jousien välisistä kulmista mitattuna horisontaalisen vasemman puoleisen jousen Shl pitkittäissuuntaan nähden, eikä horisontaalisen oikean puoleisen jousen Sh2 pitkittäissuuntaan nähden. Keksinnön erään epäsymmetrisen suoritusmuodon mukaan erilaisen kulman vaikutusta voidaan 25 kompensoida jousien jousivakioihin vaikuttamalla niiden dimensioiden ja/tai materiaalivalintojen kautta sinänsä tunnetun tekniikan mukaisella tavalla, niissä
CM
^ suoritusmuodoissa, joissa vinon kulman tilantarpeen huomioon ottaminen antaa aihetta ^ epäsymmetriselle kulmaratkaisulle jousien Shl ja SI45 välisessä kulmassa tai Sh2 ja 9 Sr45 välisessä kulmassa. Vinot jouset SI45 ja Sr45 on kytketty toisesta päästään ^ 30 alustaan sen ankkuripisteissä A.
X
£ Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan jousista Shl, Sh2, L, E, SI45, Sr45 ainakin gj eräs on järjestetty pituussuuntaansa nähden jäykäksi. Mainituista jousista ainakin eräs £ on keksinnön suoritusmuodon mukaan järjestetty taipuvaksi kohtisuorassa suunnassa 5 pituusakseliinsa nähden, jolloin saadaan aikaan kuvien 5 ja 6 avulla nuolilla
(M
35 havainnollistetut jousien liikkeet.
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan ainakin eräs jousista on latta-mallinen, toisin sanoen oleellisesti suorakulmainen särmiö, jossa pituus on ainakin 1,5 kertaa, edullisesti 7 ainakin 5 ja edullisimmin ainakin 8 kertaa pituuden suuntaa kohtisuoran suunnan mukaisen pienin dimensio. Mainitussa kohtisuorassa suunnassa on leveys ja paksuus, jotka ovat toisilleen kohtisuorissa suunnissa olevia dimensioita. Mitoittamalla paksuus tai leveys mainittua toista pienemmäksi, voidaan saada jousi taipumaan halukkaammin 5 ohuemman dimension suunnassa halukkaammin kuin muissa suunnissa. Latta-mallisella jousella voidaan saada aikaan tietyssä suunnassa taipuma. Jäykästi käyttäytyvä kappale voi olla poikkileikkausmuodoltaan eräiden vastaavien suoritusmuotojen mukaan kolmiomainen, säännöllinen monikulmio tai pyöreä.
Kuvan 6 esimerkissä sen osoittamalla tavalla jousien Shl ja Sh2 toinen pää on kytketty 10 massoihin Ma ja Mb liikeakselin suunnassa jäykillä rakenteilla, jotka edullisesti joustavat muissa suunnissa. Massojen Ma ja Mb liikkuessa vastavaiheessa jousitus on löysimmillään sellaisen vaiheen liikkeen kannalta, sillä lenkki pääsee liikkumaan alaspäin ja rakenteen haarat joustavat. Jouset Shl ja Sh2 on kytketty toisiinsa jousirakenteella SI45, L, E, Sr45, joka rakenne sallii päiden liikkua jousien liikesuunnassa vastavaiheessa 15 (kuva 6), mutta ei oleellisesti samassa vaiheessa (kuva 7). Tällöin jouset kytkevä jousitus on erittäin jäykkä samanvaiheiselle poikkeutukselle, sillä lenkin L molemmat haarat niin vasen kuin oikeakin pyrkivät poikkeutumaan vastakkaisiin suuntiin ja pääty E on lyhyenä jäykkä.
Kuvassa 8 on esitetty keksinnön suoritusmuodon mukainen jousitus osana 20 kulmanopeusanturirakennetta 501, 801. Tässä rakenteessa toteutuksessa jousitus on kytketty massoihin pitkillä palkkijousilla, jotka joustavat primääriliikkeen suunnassa (x), mutta välittävät sekundaariliikkeen (y) kytkevälle jousitukselle. Kuvassa 8 on esitetty havainnollisuuden vuoksi seuraavat osat 1 - 20, jolloin alan ammattimies ymmärtää suoritusmuotojen mukaisten jousirakenteiden toiminnan paremmin. Termejä ylös, alas, 25 sivulle, vasemmalle, oikealle on käytetty esitysmedian länsimaisen lukusuunnan mukaisesti havainnollistamisessa suuntiin sinänsä viittaamiseksi, mutta kuitenkaan cvj rajoittamatta suoritusmuotojen mukaisten rakenteiden käyttösuuntia yksinomaan niiden cm mukaisesti.
i
Kuvassa 8 on esitetty alemman massan primääriliikkeen kapasitiivinen ilmaisukampa 1, ^ 30 joka on esitetty kuvassa 8. Kuvassa 8 on myös primääriankkuri 7, joka puolestaan on
Er kiinnitetty substraattiin ja/tai rakenteen kanteen, primääriresonaattorin komponentin
CL
kiinnittämiseksi runkoon. Ylemmälle massalle vastaavalla tavalla saman piirrosmerkin ou avulla on esitetty vastaava osa. Differentiaalisesti toteutetussa eräässä
LO
^ suoritusmuodossa kuvan 9 ylemmän osan (esimerkiksi 901) ja alemman osan o ^ 35 (esimerkiksi 902) ilmaisukammat 1 voivat toimia keskenään vastakkaisvaiheisesti, jolloin signaali erottaminen kohinasta tms. häiriöstä on helpompaa. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kulmanopeusanturin yläosa ja alaosa ovat peilisymmetriset 8 vasemman ja oikean puolen lenkkien määrittämän suoran suhteen. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan tällöin ainakin eräässä osassa on kaksi ilmaisukampaa. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan ainakin jommassakummassa vasen ja oikea puoli on kaksi ilmaisukampaa. Ilmaisu kampojen lukumäärää, symmetriaa ja/tai sijaintia 5 sinänsä ei haluta rajoittaa yksinomaan esitettyjen suoritusmuotoesimerkkien mukaisiksi.
Vino ohjainjousi 2 on taipumajousi, joka muuttaa alemman massan sekundaari (y) liikkeen suunnan kohtisuoraksi (x). Jousituksen kytkevä lenkki L, 3, on järjestetty liikkumaan kohtisuorassa suunnassa massoihin nähden, jolloin erään suoritusmuodon mukaan varret joustavat vinojen ohjainjousien liikkuessa vastavaiheessa. Erään 10 suoritusmuodon mukaan pääty ei jousta vinojen ohjainjousien liikkuessa samassa vaiheessa. Primääriliikkeen kytkevä jousi 4 on järjestetty erään suoritusmuodon mukaan estämään massojen samanvaiheisen liikkeen primääri (x)-akselin suunnassa. Vino ohjainjousi 5 on erään suoritusmuodon mukaan taipumajousi, joka muuttaa ylemmän massan sekundaari(y) liikkeen suunnan kohtisuoraksi (x). Primääriankkurilla 6, 8, 14 on 15 havainnollistettu keksinnön suoritusmuodon mukaista aluetta, joka on kiinnitetty substraattiin (alustaan) ja/tai kanteen. Tällöin primääriankkuri kiinnittää primääriresonaattorin komponentin runkoon. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan kuvan 9 osat L on kytketty yhteen jäykän elimen C avulla, jolloin kuvan 9 yläpuolen ja alapuolen rakenteet voidaan kytkeä vastakkaisvaiheisiksi yhdistämällä osat 3, L toisiinsa 20 ylhäältä ja alhaalta, siten kuin kuvan 9 osoittamat differentiaalisen rakenteen osat 901 ja 902.
Kuvassa 8 esitetty primäärijousi 9 on tarkoitettu jousittamaan primääriliikke mahdollisimman lineaarisesti primääriakselin (x) suuntaiseksi. Osa 9 on mitoitettu siten mahdollisimman jäykäksi muissa suunnissa. Primäärikelkka 10 on sinänsä C-kirjaimen 25 muotoinen jäykkä rakenne, joka keksinnön erään suoritusmuodon mukaan pääsee liikkumaan vain primääriakselin (x) suunnassa. Keksinnön erään suoritusmuodon cvj mukaan sekundaarikamman roottorisormi 11, on osa massaa. Mainittu osa 11 on ^ ilmaistavan sekundaari kapasitanssin eräs liikkuva elektrodi. Keksinnön erään i q suoritusmuodon mukaan sekundaarikamman staattorin ankkuri 12 on ilmaistavan (o 30 sekundaarikapasitanssin staattinen elektrodi.
a. Kuvassa 8 on viitattu massan päätyyn 13 mahdollisimman jäykkänä kappaleena, joka
CL
m välittää massan liikkeen kytkevään jousitukseen. Vaikka kuvassa 13 onkin esitetty yksi
CNJ
oj massa pääty kuvan ylälaidassa, ei sillä haluta rajoittaa keksinnön suoritusmuotoja vain esitetyn mukaisiksi, o
(M
35 9
Kuvassa 8 primääriliikkeen ajokampaa 16 (staattori ja roottori) hyväksi käyttämällä saadaan luotua vastakkaissuuntaisen sähköstaattisen voima molemmille massoille yhteisellä jännitteellä primääriliikkeen herättämiseksi ja/tai ylläpitämiseksi.
Ankkurialuetta 17 on havainnollistettu myös kuvassa 8, primääriliikkeen ja 5 sekundaariliikkeen kytkeviä jousituksia varten. Primääriliikkeen kytkevä jousitus on keksinnön suoritusmuodon mukaisesti toteutettavissa sekundaariresonaattorin kytkevän jousituksen 18 avulla. Kuvassa 8 on havainnollistettu sekundaarijousia 19a, -b, -c, -d x-suuntaisin taipumajousin primäärikelkan ja massojen välillä. Sekundaarijousien tehtävänä on keksinnön erään suoritusmuodon mukaan päästää massat poikkeutumaan 10 vain sekundaariakselin (y) suunnassa primääriliikkeestä. Sekundaarijouset ovat mahdollisimman jäykät muissa suunnissa. Viite 20 kuvassa 8 viittaa kvadratuurikompensointikampaan ja sen ankkuriin.
Katkoviivalla rajattu alue 901, 902 havainnollistaa keksinnön erään suoritusmuodon mukaisia ratkaisuja jousirakenteessa kuvan 9 mukaisesti. Katkoviivoitus osien 901 ja 902 15 yhteydessä havainnollistaa suoritusmuodon tiettyä vaihtoehtoisuutta, johon liittyy joko vasemman puoleisen, oikeanpuoleisen tai molempienpuolien lenkkien 3, L suunnan vaihtoehtoisuus nyt esitettyyn nähden vastakkaiseen suuntaan. Tällöin jäykkä elin C voidaan kytkeä kahden sellaisen rakenteen 801 välille, joilla voidaan aikaansaada osilla 901 ja 902 havainnollistetut jousi rakenteet kuvassa 9 ja niiden välinen kytkentä vaihe-20 ero asettamiseksi. Tällöin on esitetyn perusteella selvää, että parien muodostamiseksi kaksoisdifferentiaalirakennetta varten, eräät voivat olla peilisymmetrisiä, riippuen parin osien lenkkien 3,L suuntaamisesta.
Vaikka osat shl ja sh2 näyttävätkin piirretyn yhtenä viivana, ovat nämä yhteydessä kuitenkin toisiinsa lenkin 3, L välityksellä.
25 Kuvan 8 esittämässä suoritusmuodossa on epäsymmetria vasemman ja oikean puolen laitojen välillä siten kuin kuva esittää. Tämä johtuu siitä, että massat on o suoritusmuotoesimerkin mukaisesti järjestetty liikkuviksi x-akselin suunnassa vastavaiheessa ja niiltä ilmaistaan tuo primääriliike differentiaalisena, jolloin kampojen 1, o ^ 7 sijoittelun kannalta niiden on edullista olla samalla puolella.
x 30 Vastavaiheinen liike sinänsä saadaan puolestaan herätettyä sähköstaattisesti erään cc suoritusmuodon mukaan yksipäisellä jännitteellä kammastoon 16, jotta mahdolliset co cvj hajakapasitanssien aiheuttamat ylikuulumiset symmetrisinä kumoutuvat ί differentiaalisessa ilmaisussa kuten ulkoisetkin häiriöt.
δ ^ Keksinnön erään vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaan jousirakenne voi toimia myös 35 esimerkiksi äänirautatyyppisen anturin primääriresonaattorissa tällöin sallien ainoastaan 10 tai oleellisesti ainoastaan massojen vastavaiheisen primääriliikkeen, mutta estäen anturin ylikuorittamisen suurillakaan kiihtyvyyksillä.
Vastaavasti keksintö soveltuu lähes minkä tahansa kahden massan vastavaiheisen lineaariresonaattorin yhteyteen parantamaan sen häiriösietoisuutta.
5 Kuvassa 9 on havainnollistettu keksinnön erään suoritusmuodon mukaista vaihtoehtoista ratkaisua, jossa on käytetty kahta (901, 902) keksinnön erään suoritusmuodon mukaista jousirakennetta, jotka jousi rakenteet on kytketty jäykän yhdysrakenteen C avulla vastakkaisvaiheisiksi. Lenkit 3, L on tällöin suunnattu toisiaan kohden yhdistämisen mahdollistamiseksi jäykän elimen C avulla. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan 10 jäykkä elin C voi olla tasapaksu, mutta sen paksuus ja leveys voivat vaihdella sen pituussuunnassa progressiivisen taipumistoiminnon aikaansaamiseksi. Erään suoritusmuodon mukaan siinä on heikennetyt taipumakohdat paksuus ja/tai leveyssuunnassa, jotka on aikaansaatu materiaalivahvuutta muuttaen paikallisesti. Värähtelyjen kytkemiseksi C on edullisesti jäykkä myös kohtisuorassa suunnassa C:n 15 avulla toisiinsa kytkevien värähtelijöiden suuntaan nähden. Kun tällöin lenkki L on jäykkä ainakin pituussuunnassaan (kohtisuorassa osan E pituussuuntaa vastaan erään suoritusmuodon mukaan), tällöin voidaan välittää mekaanista liikettä osien 901 ja 902 välillä yhdysrakenteen C avulla. Järjestämällä ainakin eräs seuraavista: lenkki L (901 osassa ja/tai 902 osassa) ja/tai jäykkä elin C erään suoritusmuodon mukaan 20 progressiiviseksi voidaan myös aikaansaada amplitudista riippuva kytkentä osien 901 ja 902 välille. Tällöin progressiivinen jäykkyys on aikaansaatavissa erään suoritusmuodon mukaan pituusakselia kohtisuorassa suunnassa. Kytkemällä osien 901 ja 902 välille vakiovaihe-ero voidaan myös käyttää hyväksi katkoviivarajauksella havainnollistettujen osien 901 ja 902 massojen värähtelyjen vaiheiden välistä tietoa vaiheiden 25 vastakkaisuudesta mainituissa osissa, jolloin voidaan vielä paremmin eliminoida osien muodostamaan systeemiin kytkeytyviä häiriöitä.
CM
^ Lisäksi voidaan myös sähköisesti kapasitiivisen kytkennän ja kondensaattorin levyjen ^ välisen vetovoimavaikutuksen avulla vaimentaa tiettyjä moodeja niin haluttaessa, kun ? kondensaattoreiden tietyille levyille tuodaan vaimennuksen kannalta oikeassa vaiheessa
CD
>- 30 jännitettä, jolloin kondensaattorin levyjen välistä vetovoimaa voidaan käyttää hyväksi ir liikkeen vaimennuksessa. Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan Q.
η kondensaattoreita voidaan käyttää hyväksi myös herätyksessä apuna tietyn
CM
oj värähtelymoodin ylläpitämiseksi, kun jännitteen tuonti vaiheistetaan toisella tavalla kuin ^ vaimennuksessa, o
CM
35 Kuvassa 10 on havainnollistettu kuvan 9 suoritusmuodon mukaisen suoritusmuodon käyttöä kapasitiivisten signaalien muodostamiseksi muuttuvan kapasitanssin Cal, Cbl, Ca2 ja Cb2 avulla. Tällöin kapasitanssien muutos voi perustua levyjen välisen etäisyyden 11 muutokseen, ja/tai yhteisen levypinta-alan muutokseen kapasitanssin muodostavan kondensaattorin levyjen kesken. Kuvassa 10 osien 901 ja 902 värähtelyt on järjestetty vastakkaisvaiheisiksi, jolloin silloin kun osassa 901 olevat kapasitanssit Cal ja Cbl kasvavat, osan 902 vastaavat kapasitanssit Ca2 ja Cb2 pienenevät. Massojen Ma, Mb 5 kondensaattorin vastaavat levyt voivat kukin olla kytketyt erääseen referenssipotentiaaliin, esimerkiksi maahan (ei esitetty kuvassa), jolloin vastaava levyt massoissa saavat sen mukaisen potentiaalin. Potentiaalit voivat olla myös samat tai eri potentiaalit riippuen siitä, halutaanko vastaavien kapasitanssin muutokseen perustuvaan signaaliin tietty 0:sta poikkeava bias, vaiko ei (bias 0 V). Havainnollisuuden vuoksi 10 kapasitanssimuutosten perusteella signaalin muodostavaan piiriin MC on esitetty esimerkkinä 4 ulostuloa 1,2,3,4 paikallisesti viittaamalla kuvassa esitettyihin nuolilla havainnollistettuihin ulostuloihin, niiden lukumäärää sinänsä ja/tai muita signaalin sisäänmenoja tai ulostuloja sinänsä rajoittamatta. Vaikka kuviossa onkin esitetty kaksoisdifferentiaalirakenne, voidaan erään suoritusmuodon mukaan yksinkertaista 15 differentiaalirakenteen suoritusmuodon (501) signaalia lukea samalla tavoin kapasitiivisesti kuin esimerkiksi osan 901 muodostamien värähtelyjen kapasitiivinen lukeminen.
Keksinnön erään suoritusmuodon variantin mukaan voidaan osan 902 herätyskehysrakenteet jättää pois ja siten säästää tilaa. Tällöin vastaavassa 20 suoritusmuodossa on mahdollista myös että osan 901 herätyskehysrakenteiden mitoituksessa joudutaan ottamaan huomioon mekaaniset liikevastushäviöt myös osan 902 osalta niiden kompensoimiseksi. Tällöin keksinnön suoritusmuodon mukaisesti tulee myös olla lenkin 3,L olla suunnattu osassa 901 kohti osan 902 vastaavaa lenkkiä, jotta nämä olisivat kytkettävissä jäykän elimen C avulla toisiinsa. Tällöin lenkkien suunta on 25 edullisesti kuvan 8 esittämälle vastakkainen erään suoritusmuodon mukaan. Erään suoritusmuodon mukaan osat 901 ja 902 ovat peilikuvia, erään variantin mukaan osien ^ välisen suoran suhteen, erään toisen variantin mukaan suoran pisteen suhteen, joka o leikkaisi kohtisuorasi! jäykkää elintä C. Erään suoritusmuotovariantin mukaan osat 901 ja A 902 ovat muutoin samanlaiset, mutta esimerkiksi osassa 901 vasemmanpuoleinen lenkki o ^ 30 on suunnattu vastakkaiseen suuntaan kuin oikeanpuoleinen ja osassa 902 päinvastoin.
x Kuvassa 11 on havainnollistettu resonaattorimatriisia, jossa on eräs ensimmäinen joukko keksinnön suoritusmuodon mukaisia resonaattoreita, joista ainakin eräät on co tahdistettavissa herätyssignaalin avulla keskenään värähtelyn samaan vaiheeseen, ί Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan eräät toiset resonaattorijoukon resonaattorit ° 35 voivat olla tahdistetut vastakkaisvaiheiseen värähtelyyn mainittuun ensimmäisen joukon resonaattoreita nähden. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan resonaattorimatriisissa voi olla myös muita vaiheita tahdistettuna erääseen muuhun 12 joukkoon resonaattoreita. Eri suoritusmuotovahantteja resonaattorijoukoista niiden keskinäisiin vaiheistuksiin liittyen on havainnollistettu kuvassa 11 pienin nuolin.
Kuvassa 12 on havainnollistettu sellaisia keksinnön suoritusmuotoja, joissa käytetään 5 jousirakennetta hyväksi sen erään suoritusmuodon mukaisesti. Sisäkkäisillä laatikoilla on havainnollistettu esimerkkejä aiemmin viitattuja keksinnön suoritusmuotoja eräine vaihtoehtoineen ja variantteineen. Anturi 801' on muutoin kuin 801, mutta sen rakenne poikkeaa osien 901 ja 902 vastakkaisvaiheisuuden toteutuksen vuoksi, vaikka siinä 801' onkin kaksi resonaattoria 501. Tällöin anturin 801' osissa 901 ja 902 on ainakin eräs 10 lenkki 3, L kummassakin niin, että niiden välille voidaan kytkeä jäykkä elin C osien 901 ja 902 vaiheistamiseksi. Vaikka osien 901 ja 902 avulla onkin havainnollistettu sellaista kaksoisdifferentiaalirakennetta jossa on kaksi vastakkaisvaiheistä osaa, keksinnön suoritusmuotoja ei haluta rajoittaa vain sellaisiin suoritusmuotoihin, joissa on vain kaksi osaa 901, 902, joiden vain eräät yhdet lenkit 3,L (joko vasemmasta tai oikeasta laidasta) 15 on suunnattu toisiaan kohti jäykän elimen C käyttämiseksi mainittujen osien 901 ja 902 vaiheistuksessa anturissa 801'.
Keksinnön sellaisissa suoritusmuodoissa, joissa on useampia anturiosia 801', eräiden osien 901 ja/tai 902 avulla toteutettuna, niissä voi olla sellaisia jossa sekä vasemman että oikeanpuoleiset lenkit 3,L suunnattu kuvan 8 esittämään esimerkkiin nähden 20 vastakkaisesti, jolloin anturiosia voidaan ketjuttaa jäykkien elimien C avulla anturien vaiheistamiseksi. Tällöin kapasitiivinen herätys tulee myös konfiguroida ketjun vaiheistuksen mukaisesti halutun osille yhteisen vaiheen aikaansaamiseksi ja/tai ylläpitämiseksi.
Liittämällä kuvaan 12 laatikko ADC on havainnollistettu sellaisia suoritusmuotoja, joissa 25 keksinnön suoritusmuodon mukainen jousirakenne on mukana systeemin osana sellaista laajempaa kokonaisuutta, jossa käytetään hyväksi keksinnön erään suoritusmuodon o mukaista resonaattoria tai joukkoa sellaisia. ADC viittaa siten myös sellaisiin τΐ suoritusmuotoihin, joissa resonaattorilta saatavissa oleva signaalin on muunnettu o ^ digitaaliseen muotoon, siihen kuitenkaan yksinomaan rajoittumatta. Vaikka kuvassa on 1 2 3 4 5 6 myös laatikolla Analogue kuvattu analogisen signaalin ulossyötön mahdollisuutta 2
X
3 £ digitaalisen signaalin rinnalla, ei keksinnössä haluta rajoittua yksinomaan £0 rinnakkaisuuteen, vaan myös vain jompikumpi ulos syöttö on vastaavien 4 irii suoritusmuotojen mukaisesti toteutettavissa.
5
Keksinnön etuja vastaavan tekniikan tasoon verrattuna on pieni tilankäyttö sekä erittäin 6 pieni jäykkyys vastavaiheiselle poikkeutukselle. Keksinnön mukaisen kytkennän lisääminen anturirakenteeseen ei siis merkittävästi vähennä sen mekaanista herkkyyttä.
13
Keksinnön mukaisen jousituksen kiinnityspisteet massoihin sijaitsevat samalla liikeakselien suuntaisella suoralla. Tämän ansiosta jousen reaktiovoimat eivät aiheuta massoille momenttia, kuten esimerkiksi kiikkujousi.
5 Lisäksi ankkuripisteiden sijainti lähellä toisiaan parantaa ratkaisun robustisuutta esimerkiksi ulkoisille tai lämpötilan muutosten aiheuttamille väännöille, etenkin esimerkiksi kulmista kiinnitettyihin ratkaisuihin nähden.
c\j δ
(M
i δ i
CD
X
en
CL
CO
(M
(M
m δ
(M
Claims (10)
1. Jousirakenne (501), tunnettu siitä, että siinä on ainakin kaksi massaa (Ma, Mb) kytkettynä eräässä ensimmäisessä suunnassa vastakkaisvaiheisiksi värähtelijöiksi niihin (Ma,
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jousirakenne, tunnettu siitä, että vinot jouset (SI45, Sr45) ovat symmetrisesti lenkin (L) suhteen.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen jousirakenne, tunnettu siitä, että vinoilla jousilla (SI45, Sr45) on sama jousivakio.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen jousirakenne, tunnettu siitä, että vinoilla jousilla (SI45, Sr45) on sama kemiallinen ja/tai rakenteellinen koostumus.
5. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen jousirakenne, tunnettu siitä, että vinoilla jousilla (SI45, Sr45) on ainakin yksi yhteinen dimensioista pituus, leveys ja paksuus.
5 Mb) yhdistettyjen jousien (Shl, Sh2) avulla, mainittujen jousien (Shl, Sh2) väliin niiden kytkentäpisteisiin yhdistetyn lenkin (L, E) välityksellä, jolloin mainituista lenkin (L) kytkentäpisteistä on yhdistetty alustan ankkuriin (A) vinoon kulmaan (SI45, Sr45) siten, että lenkin (L) pitkittäissuuntainen liike on järjestetty tapahtuvaksi kohtisuorassa tai oleellisesti kohtisuorassa mainittua ensimmäistä suuntaa vastaan, siten muun kuin massojen (Ma, Mb) 10 vastakkaisvaiheisen värähtelyn vaimentamiseksi.
6. Kaksoisdifferentiaalinen jousirakenne, jossa on kaksi patenttivaatimuksen 1 mukaista jousirakennetta (901, 902) kytketty yhdistävän jäykän elimen C avulla vastakkaisvaiheisiksi värähtelijöiksi.
7. Resonaattori, tunnettu siitä että siinä on ainakin yksi jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen jousirakenne. co 25
8. Resonaattorimatriisi, tunnettu siitä että siinä on ainakin yksi ^ patenttivaatimuksen 7 mukainen resonaattori, ö
9. Anturi, tunnettu siitä että siinä on ainakin yksi patenttivaatimuksen 7 tai 8 c3 mukainen resonaattori. X
£ 10. Anturisysteemi, tunnettu siitä että siinä on ainakin yksi co 30 patenttivaatimuksen 9 mukainen resonaattori. C\J C\J m δ c\j
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115223A FI124020B (fi) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Jousirakenne, resonaattori, resonaattorimatriisi ja anturi |
| KR1020137025785A KR101795364B1 (ko) | 2011-03-04 | 2012-02-27 | 스프링 구조물, 공명기, 공명기 어레이 및 센서 |
| EP12755335.2A EP2681511B1 (en) | 2011-03-04 | 2012-02-27 | Spring structure, resonator, resonator array and sensor |
| CN201280011285.8A CN103492836B (zh) | 2011-03-04 | 2012-02-27 | 弹簧结构、振荡器、振荡器阵列和传感器 |
| JP2013555913A JP6027029B2 (ja) | 2011-03-04 | 2012-02-27 | ばね構造、共振器、共振器アレイおよびセンサ |
| SG2013065347A SG192998A1 (en) | 2011-03-04 | 2012-02-27 | Spring structure, resonator, resonator array and sensor |
| PCT/FI2012/050194 WO2012120190A2 (en) | 2011-03-04 | 2012-02-27 | Spring structure, resonator, resonator array and sensor |
| US13/407,860 US9127943B2 (en) | 2011-03-04 | 2012-02-29 | Spring structure, resonator, resonator array and sensor |
| TW101106686A TWI554741B (zh) | 2011-03-04 | 2012-03-01 | 彈簧結構、諧振器、諧振器陣列與感測器 |
| IL228048A IL228048A (en) | 2011-03-04 | 2013-08-20 | Spring structure, resonator, resonator array and sensor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115223 | 2011-03-04 | ||
| FI20115223A FI124020B (fi) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Jousirakenne, resonaattori, resonaattorimatriisi ja anturi |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20115223A0 FI20115223A0 (fi) | 2011-03-04 |
| FI20115223L FI20115223L (fi) | 2012-09-05 |
| FI20115223A FI20115223A (fi) | 2012-09-05 |
| FI124020B true FI124020B (fi) | 2014-02-14 |
Family
ID=43806435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20115223A FI124020B (fi) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Jousirakenne, resonaattori, resonaattorimatriisi ja anturi |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9127943B2 (fi) |
| EP (1) | EP2681511B1 (fi) |
| JP (1) | JP6027029B2 (fi) |
| KR (1) | KR101795364B1 (fi) |
| CN (1) | CN103492836B (fi) |
| FI (1) | FI124020B (fi) |
| IL (1) | IL228048A (fi) |
| SG (1) | SG192998A1 (fi) |
| TW (1) | TWI554741B (fi) |
| WO (1) | WO2012120190A2 (fi) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103363982B (zh) * | 2012-04-04 | 2018-03-13 | 精工爱普生株式会社 | 陀螺传感器、电子设备以及移动体 |
| JP6195051B2 (ja) * | 2013-03-04 | 2017-09-13 | セイコーエプソン株式会社 | ジャイロセンサー、電子機器、及び移動体 |
| US9958271B2 (en) | 2014-01-21 | 2018-05-01 | Invensense, Inc. | Configuration to reduce non-linear motion |
| FI126071B (fi) * | 2014-01-28 | 2016-06-15 | Murata Manufacturing Co | Parannettu gyroskooppirakenne ja gyroskooppi |
| FI126557B (fi) | 2014-05-07 | 2017-02-15 | Murata Manufacturing Co | Parannettu gyroskooppirakenne ja gyroskooppi |
| DE102014215038A1 (de) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanischer Sensor und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Sensors |
| KR101754634B1 (ko) * | 2015-05-12 | 2017-07-07 | 주식회사 신성씨앤티 | 2자유도 감지 모드를 갖는 멤스 자이로스코프 |
| DE102015213455A1 (de) * | 2015-07-17 | 2017-01-19 | Robert Bosch Gmbh | OMM-Drehraten mit Antrieb ohne feststehende Elektroden |
| TWI632345B (zh) | 2016-05-27 | 2018-08-11 | 日商村田製作所股份有限公司 | 振動的微機電陀螺儀之驅動振輻的持續性監控與相關方法 |
| US10627235B2 (en) * | 2016-12-19 | 2020-04-21 | Analog Devices, Inc. | Flexural couplers for microelectromechanical systems (MEMS) devices |
| JP6640176B2 (ja) * | 2016-12-19 | 2020-02-05 | アナログ ディヴァイスィズ インク | 同期化マスジャイロスコープ |
| US10697774B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-06-30 | Analog Devices, Inc. | Balanced runners synchronizing motion of masses in micromachined devices |
| KR102052592B1 (ko) * | 2017-02-24 | 2019-12-06 | 한국기계연구원 | 고열전도 질화규소 소결체의 제조방법 |
| US10948294B2 (en) | 2018-04-05 | 2021-03-16 | Analog Devices, Inc. | MEMS gyroscopes with in-line springs and related systems and methods |
| CN115812153A (zh) | 2020-06-08 | 2023-03-17 | 美国亚德诺半导体公司 | 应力释放mems陀螺仪 |
| US11692825B2 (en) | 2020-06-08 | 2023-07-04 | Analog Devices, Inc. | Drive and sense stress relief apparatus |
| US11698257B2 (en) | 2020-08-24 | 2023-07-11 | Analog Devices, Inc. | Isotropic attenuated motion gyroscope |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3409565B2 (ja) * | 1996-03-01 | 2003-05-26 | 日産自動車株式会社 | 角速度センサの自己診断方法 |
| DE10108196A1 (de) | 2001-02-21 | 2002-10-24 | Bosch Gmbh Robert | Drehratensensor |
| US7036372B2 (en) | 2003-09-25 | 2006-05-02 | Kionix, Inc. | Z-axis angular rate sensor |
| US20050066728A1 (en) | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Kionix, Inc. | Z-axis angular rate micro electro-mechanical systems (MEMS) sensor |
| KR100652952B1 (ko) * | 2004-07-19 | 2006-12-06 | 삼성전자주식회사 | 커플링 스프링을 구비한 멤스 자이로스코프 |
| US7421897B2 (en) | 2005-04-14 | 2008-09-09 | Analog Devices, Inc. | Cross-quad and vertically coupled inertial sensors |
| FR2895501B1 (fr) * | 2005-12-23 | 2008-02-29 | Commissariat Energie Atomique | Microsysteme, plus particulierement microgyrometre, avec au moins deux massesm oscillantes couplees mecaniquement |
| EP1996899B1 (de) * | 2006-03-10 | 2014-09-17 | Continental Teves AG & Co. oHG | Drehratensensor mit kopplungsbalken |
| DE102007030120B4 (de) * | 2007-06-29 | 2010-04-08 | Litef Gmbh | Drehratensensor |
| DE102007035806B4 (de) * | 2007-07-31 | 2011-03-17 | Sensordynamics Ag | Mikromechanischer Drehratensensor |
| US8413509B2 (en) * | 2008-04-14 | 2013-04-09 | Freescale Semiconductor, Inc. | Spring member for use in a microelectromechanical systems sensor |
| FI122397B (fi) * | 2008-04-16 | 2011-12-30 | Vti Technologies Oy | Värähtelevä mikromekaaninen kulmanopeusanturi |
| DE102008042369B4 (de) | 2008-09-25 | 2018-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Koppelstruktur für eine Drehratensensorvorrichtung, Drehratensensorvorrichtung und Herstellungsverfahren |
| DE102008054749A1 (de) | 2008-12-16 | 2010-06-17 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor und Verfahren zum Betrieb eines Drehratensensors |
| IT1392741B1 (it) | 2008-12-23 | 2012-03-16 | St Microelectronics Rousset | Giroscopio microelettromeccanico con migliorata reiezione di disturbi di accelerazione |
| FI20095201A0 (fi) * | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Vti Technologies Oy | Värähtelevä mikromekaaninen kulmanopeusanturi |
| JP4868027B2 (ja) | 2009-05-26 | 2012-02-01 | 株式会社デンソー | 加速度角速度センサ |
| DE102009026511A1 (de) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | Sensordynamics Ag | Mikro-Gyroskop zur Ermittlung von Rotationsbewegungen um mindestens eine von drei senkrecht aufeinanderstehenden Raumachsen |
| US8459111B1 (en) * | 2010-01-23 | 2013-06-11 | Minyao Mao | Angular rate sensor with suppressed linear acceleration response |
| US8453504B1 (en) * | 2010-01-23 | 2013-06-04 | Minyao Mao | Angular rate sensor with suppressed linear acceleration response |
| US8616057B1 (en) * | 2010-01-23 | 2013-12-31 | Minyao Mao | Angular rate sensor with suppressed linear acceleration response |
| CN102510995B (zh) * | 2010-06-16 | 2015-03-04 | 丰田自动车株式会社 | 复合传感器 |
-
2011
- 2011-03-04 FI FI20115223A patent/FI124020B/fi active IP Right Grant
-
2012
- 2012-02-27 JP JP2013555913A patent/JP6027029B2/ja active Active
- 2012-02-27 EP EP12755335.2A patent/EP2681511B1/en active Active
- 2012-02-27 CN CN201280011285.8A patent/CN103492836B/zh active Active
- 2012-02-27 KR KR1020137025785A patent/KR101795364B1/ko active IP Right Grant
- 2012-02-27 SG SG2013065347A patent/SG192998A1/en unknown
- 2012-02-27 WO PCT/FI2012/050194 patent/WO2012120190A2/en active Application Filing
- 2012-02-29 US US13/407,860 patent/US9127943B2/en active Active
- 2012-03-01 TW TW101106686A patent/TWI554741B/zh active
-
2013
- 2013-08-20 IL IL228048A patent/IL228048A/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20120222483A1 (en) | 2012-09-06 |
| KR101795364B1 (ko) | 2017-11-08 |
| EP2681511A4 (en) | 2014-09-10 |
| IL228048A (en) | 2017-09-28 |
| FI20115223L (fi) | 2012-09-05 |
| FI20115223A0 (fi) | 2011-03-04 |
| TWI554741B (zh) | 2016-10-21 |
| FI20115223A (fi) | 2012-09-05 |
| CN103492836A (zh) | 2014-01-01 |
| CN103492836B (zh) | 2016-04-06 |
| KR20140009434A (ko) | 2014-01-22 |
| SG192998A1 (en) | 2013-10-30 |
| JP6027029B2 (ja) | 2016-11-16 |
| TW201248121A (en) | 2012-12-01 |
| EP2681511A2 (en) | 2014-01-08 |
| IL228048A0 (en) | 2013-09-30 |
| US9127943B2 (en) | 2015-09-08 |
| WO2012120190A3 (en) | 2012-11-01 |
| JP2014510271A (ja) | 2014-04-24 |
| WO2012120190A2 (en) | 2012-09-13 |
| EP2681511B1 (en) | 2017-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI124020B (fi) | Jousirakenne, resonaattori, resonaattorimatriisi ja anturi | |
| FI122232B (fi) | Mikromekaaninen kulmanopeusanturi | |
| US10760909B2 (en) | Angular rate sensor with in-phase drive and sense motion suppression | |
| US10365103B2 (en) | Gyroscope structure and gyroscope | |
| US10775172B2 (en) | Piezoelectric gyroscope with transversal drive transducer | |
| US10910549B2 (en) | Piezoelectric rotational MEMS resonator | |
| US9689677B2 (en) | MEMS device with common mode rejection structure | |
| EP3407491B1 (en) | Piezoelectric rotational mems resonator | |
| US10782130B2 (en) | Concatenated suspension in a piezoelectric gyroscope | |
| CN108603760B (zh) | 可移动块体悬挂系统 | |
| US11624613B2 (en) | Synchronized four mass gyroscope |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: MURATA ELECTRONICS OY |
|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 124020 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: MURATA MANUFACTURING CO., LTD. |