[发明专利]用于惯性传感器的微机械弹簧

说明书

本发明涉及一种用于惯性传感器的微机械弹簧(10)，具有：‑第一和第二弹簧元件(1、2)，所述弹簧元件相对彼此平行地布置并且锚固在所述惯性传感器的锚固元件(20)上；和‑布置在所述两个弹簧元件(1、2)之间的、锚固在所述锚固元件(20)上的第三弹簧元件(4)，该第三弹簧元件在两个外侧上具有限定数量的节状元件(5a…5n)，所述节状元件构造为随着相对于锚固元件(20)的距离的增大而相对于所述弹簧元件(1、2)限定地增大距离。

技术领域

本发明涉及一种用于惯性传感器的微机械弹簧。本发明还涉及一种用于制造用于惯性传感器的微机械弹簧的方法。本发明还涉及一种具有至少一个微机械弹簧的惯性传感器。

背景技术

微机械惯性传感器(加速度和转速传感器)在它的运动自由度方面受到止挡元件的限制。该止挡元件的任务在于，当可运动的质量接触惯性传感器的固定电极时，通过将变形施加到惯性传感器上使该可运动的质量所具有的动能最小化。由此可以使所提到的电极上的损坏最小化。

在微机械中为了满足特定的测量任务例如由WO 2005/067379A2已知非线性的梁结构。在那里公开了用于测量作用到可变形的微机械结构(MEMS结构)上的力的检验装置和方法。在此，MEMS结构的具有自由端和固定端的悬臂梁朝着弯曲区段如此长时间地弯曲，直到悬臂梁折断。根据保留的梁的剩余长度可以推断引起梁折断的力。

发明内容

本发明的任务是，提供改进的用于惯性传感器的微机械弹簧。

根据第一方面，所述任务通过用于惯性传感器的微机械弹簧解决，所述微机械弹簧具有：

-第一和第二弹簧元件，所述弹簧元件相对彼此平行地布置并且锚固在惯性传感器的锚固元件上；和

-在这两个弹簧元件之间布置的、锚固在锚固元件上的第三弹簧元件，该第三弹簧元件在两个外侧上具有确定数量的节状元件，所述节状元件构造为随着相对于锚固元件的距离的增大而相对于弹簧元件限定地增大距离。

以该方式，根据节状元件分别与平行的弹簧元件中的一个弹簧元件的接触来缩短弹簧的有效长度，由此结果是，对于微机械弹簧实现一种有关复位力的调节机制。结果是，由此根据止挡在平行的弹簧元件中的一个弹簧元件上的节状元件的数量非线性地产生复位力。有利地，以该方式支持用于微机械弹簧的大的设计余量。

根据第二方面，所述任务通过用于制造用于惯性传感器的微机械弹簧的方法解决，所述方法具有以下步骤：

-提供第一弹簧元件和第二弹簧元件；

-使第一弹簧元件和第二弹簧元件平行锚固在惯性传感器的锚固元件上；

-提供第三弹簧元件并且将第三弹簧元件锚固在两个弹簧元件之间，其中，在第三弹簧元件上在两个外侧上布置有限定数量的节状元件，所述节状元件构造为随着相对于锚固元件的距离的增大而相对于弹簧元件增大距离。

所述微机械弹簧的优选扩展方案是从属权利要求的主题。

所述微机械弹簧的有利扩展方案的特征在于，所述弹簧元件在它们的端部区域上借助于连接元件相互连接。以该方式实现一种U形弹簧，通过该U形弹簧支持微机械弹簧的稳定的运行特性。

所述微机械弹簧的另一有利扩展方案的特征在于，在所述弹簧元件的外侧上在两侧分别布置有至少一个节状元件。以该方式，可以有利地更好地限定震动质量到微机械弹簧上的止挡。

附图说明

下面通过其他特征和优点参照多个附图详细描述本发明。在此，所有所描述的特征与它们在权利要求中的引用关系无关地以及与它们在说明书和附图中的描述无关地形成本发明的主题。附图尤其被考虑用于阐明本发明的基本原理并且不一定按正确比例显示。相同或功能相同的元件具有相同的附图标记。