JP2010523954A5

JP2010523954A5 -

Info

Publication number: JP2010523954A5
Application number: JP2010501471A
Authority: JP
Filing date: 2008-03-20
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2028-03-20

Description

本発明は、上述のように、横振動回転速度センサーにも使用することができる。
なお、本発明は、以下の好ましい実施の形態（１）〜（４）をも有する。
（１）結合要素（５）が、フェーダーであり、そのフェーダー定数ｋ _ΦZ が、１００〜５０００×１０ ^-6 Ｎｍ／ｒａｄの範囲、好ましくは１０００×１０ ^-6 Ｎｍ／ｒａｄ以下であることを特徴とする本願発明の回転速度センサー。
（２）結合要素（５）が、フェーダーであり、そのフェーダー定数ｋ _ΦZ が、フェーダー定数ｋ _ΦX 及びフェーダー定数ｋ _ΦY よりも、少なくとも因子１０だけ高いことを特徴とする本願発明の回転速度センサー。
（３）結合要素（６）が、フェーダーであり、及びそのフェーダー定数ｋ _ΦX 、ｋ _ΦY 及びｋ _ΦZ が、それぞれ約１〜約１０００×１０ ^-6 Ｎｍ／ｒａｄの範囲、及び好ましくは約５〜約５０×１０ ^-6 Ｎｍ／ｒａｄの範囲であることを特徴とする本願発明の回転速度センサー。
（４）結合手段（７）がフェーダーであり、及びそのフェーダー定数ｋ _ΦX 、ｋ _φY 及びｋ _ΦZ が、それぞれ約０．１〜約１０００×１０ ^-6 Ｎｍ／ｒａｄの範囲、及び好ましくは約０．５〜約１０×１０ ^-6 Ｎｍ／ｒａｄの範囲であることを特徴とする本願発明の回転速度センサー。

Claims

検知のためにセンサーが回転される、回転Ωを検知するための回転速度センサーであって、
前記センサーは、基材、及び基材表面の上側のｘ−ｙ平面に、実質的に平面状に存在する駆動−及び検知構造を有し、
駆動−及び検知構造は、駆動質量（４）と検知質量（３）を有し、これらは、検知構造の中心（Ｚ）から異なる間隔で、中心（Ｚ）の回りに対称的に配置されており、
駆動質量（４）及び検知質量（３）の振動モードは、部分的に相互に、すなわち、駆動質量（４）から検知質量（３）に、及び検知質量（３）から駆動質量（４）に伝えられることが可能であり、及び部分的に分離され、及び
回転Ωは、検知質量の、駆動−及び検知構造の平面からの傾きを検知することにより検知され、
両質量（３、４）の内、前記中心に対して、より大きな間隔を有する側のものは、コリオリの力の影響下に、前記平面からの傾斜が可能である回転センサーにおいて、
前記傾斜が可能な質量（３、４）は、対称的に配置された外側アンカー（７）によって、前記基材に結合され、該結合により、前記傾斜の戻り運動が、外側アンカー（７）によって補助されることを特徴とする回転速度センサー。
（ｉ）駆動質量（４）は、活性化によって、並進性の振動をｙ方向に、又は回転性振動をｚ−軸回りに伝えることができ、
（ｉｉ）検知質量（３）は、ｘ軸の回りに生じる回転Ωが、回転速度センサーに作用する際、ｘ−ｙ平面からｙ軸回りに傾斜する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転速度センサー。
駆動質量（４）及び検知質量（３）は、中心（Ｚ）の回りに、鏡対称的及び／又は回転対象的に配置され、及び前記質量（３及び４）の一つが、その径方向軸に配置された重心に関し、他方の質量よりも、径方向に大きな間隔で中央部に設けられたアンカー（１）に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転速度センサー。
検知質量は、中心（Ｚ）に対して、駆動質量よりも大きな間隔で存在し、
結合要素（５、６）が存在し、該結合要素は、ｘ−ｙ平面の駆動質量の振動を、検知質量に伝えるが、しかし、駆動要素が、回転Ωのセンサーに及ぼす影響で、ｘ−ｙ平面から傾くことを防止し、又はこの傾きを最小限にすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の回転速度センサー。
駆動質量が、検知質量よりも、中心（Ｚ）に対して大きな間隔で存在し、
結合要素（５、６）が存在し、該結合要素（５、６）は、回転Ωがセンサーに作用する際、駆動要素の所定の傾斜を許容するが、しかし、ｘ−ｙ平面内の駆動要素の振動が、検知要素に伝わることを防止するか、又は低減させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の回転速度センサー。
中心に近い方に位置する質量のための戻りモーメントを発生させる手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の回転速度センサー。
中心に近い方に位置する質量が、アンカー構造（１）によって、基材と結合されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の回転速度センサー。
前記アンカー構造が、中央部に設けられたアンカー（１）であるか、又は複数部分に分けられたアンカー（１７）であり、前記アンカー構造は、駆動−及び検知構造のｙ軸に関し、及び場合により、ｘ軸にも関して、鏡対象的に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の回転速度センサー。
戻りモーメントを発生させるための手段が、静電学的手段であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の回転速度センサー。
戻りモーメントを発生させるための手段が、反対向きに設けられた電極によって形成されており、該電極は、基材及び中心に近い方に位置する質量に備えられていることを特徴とする請求項９に記載の回転速度センサー。
アンカー構造が、内部の固定リング（２１）を有し、固定リング（２１）は、中心に近い方に位置する質量のスペース内に存在するフェーダー（２２）によって、該スペースに設けられ、及び応力を切り離す機械的構造体（２３）によって、アンカー構造（２０）に固定されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の回転速度センサー。
前記質量（３、４）の内、中央部に設けられたアンカー（１）に対してより大きな間隔を有する方が、少なくとも２つの結合手段（７）によって、基材（２）と結合され、該結合により、ｘ−ｙ平面からの傾きの戻りが、結合手段によって補助されることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の回転速度センサー。
駆動質量が、回転振動を行なうことを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の回転速度センサー。
駆動質量が枠の形状を有するか、又は相互に結合されているか、又は相互に結合されていない２つ以上の部分要素から構成されていることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の回転速度センサー。
検知質量が、枠の形状を有するか、又は相互に結合されているか、又は相互に結合されていない２つ以上の部分要素から構成されていることを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の回転速度センサー。
結合要素（５）が、中央アンカーと検知質量の間に存在し、及びｘ−ｙ平面の検知質量の回転が、実質的に阻止されるように形成されていることを特徴とする請求項１〜３、５〜７及び１２〜１５の何れか１項に記載の回転速度センサー。
結合要素（５）が、フェーダーであり、そのフェーダー定数ｋ_ΦZが、１００〜５０００×１０^-6Ｎｍ／ｒａｄの範囲、好ましくは１０００×１０^-6Ｎｍ／ｒａｄ以下であることを特徴とする請求項１６に記載の回転速度センサー。
結合要素（５）が、フェーダーであり、そのフェーダー定数ｋ_ΦZが、フェーダー定数ｋ_ΦX及びフェーダー定数ｋ_ΦYよりも、少なくとも因子１０だけ高いことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の回転速度センサー。
結合要素（６）が、駆動質量（４）と検知質量（３）の間に存在し、及び駆動質量のｘ−ｙ−方向の振動が、検知質量に伝えられない又は部分的にしか伝えられないことを特徴とする請求項１〜３及び５〜１４の何れか１項に記載の回転速度センサー。
結合要素（６）が、フェーダーであり、及びそのフェーダー定数ｋ_ΦX、ｋ_ΦY及びｋ_ΦZが、それぞれ約１〜約１０００×１０^-6Ｎｍ／ｒａｄの範囲、及び好ましくは約５〜約５０×１０^-6Ｎｍ／ｒａｄの範囲であることを特徴とする請求項１９に記載の回転速度センサー。
結合手段（７）がフェーダーであり、及びそのフェーダー定数ｋ_ΦX、ｋ_φY及びｋ_ΦZが、それぞれ約０．１〜約１０００×１０^-6Ｎｍ／ｒａｄの範囲、及び好ましくは約０．５〜約１０×１０^-6Ｎｍ／ｒａｄの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の回転速度センサー。