專利名稱：轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)和用于這種耦合結(jié)構(gòu)的制造方法。此外本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置和用于相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
在可旋轉(zhuǎn)的物體上通常設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)率(偏航率)傳感器，以便測(cè)量物體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)率。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器通常具有至少一個(gè)第一振動(dòng)質(zhì)量和至少一個(gè)第二振動(dòng)質(zhì)量 (振蕩質(zhì)量)，這些振動(dòng)質(zhì)量借助一個(gè)驅(qū)動(dòng)器被置入直線的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中。在此，驅(qū)動(dòng)器被這樣地設(shè)計(jì)，使得第一振動(dòng)質(zhì)量和第二振動(dòng)質(zhì)量以180°的相位偏差(逆平行地)相對(duì)彼此振動(dòng)。因此，第一振動(dòng)質(zhì)量和第二振動(dòng)質(zhì)量的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)通常也被稱為反相的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。如果其上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器的物體在兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量同時(shí)被激勵(lì)至它們的逆平行的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的情況下執(zhí)行圍繞一個(gè)相對(duì)于振動(dòng)方向不平行的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，那么在兩個(gè)振動(dòng)的振動(dòng)質(zhì)量上產(chǎn)生科里奧利力。通過科里奧利力使兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量分別垂直于它們的振動(dòng)方向偏移。由于兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)具有逆平行性，這兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量在相反的方向上偏移。一個(gè)振動(dòng)質(zhì)量的偏移相對(duì)于作用在該振動(dòng)質(zhì)量上的科里奧利力成比例。振動(dòng)質(zhì)量的偏移由此對(duì)應(yīng)于物體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)率。因此，通過分析振動(dòng)質(zhì)量的偏移能夠求得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)率。為了阻止作用在可旋轉(zhuǎn)的物體上的加速度導(dǎo)致錯(cuò)誤地確定的轉(zhuǎn)動(dòng)率，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器通常被設(shè)計(jì)成檢測(cè)兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量各自的偏移并且相互比較。只有當(dāng)?shù)谝徽駝?dòng)質(zhì)量的偏移對(duì)應(yīng)于第二振動(dòng)質(zhì)量的負(fù)的偏移時(shí)，由此才能得出兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量的偏移基于科里奧利力而不是基于可旋轉(zhuǎn)的物體的加速度。然而，這樣的對(duì)兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量的偏移的分析處理的前提條件是，振動(dòng)質(zhì)量能借助驅(qū)動(dòng)器可靠地被置入逆平行的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中。然而，近似滿足該前提條件的驅(qū)動(dòng)器的制造是比較耗費(fèi)工作的且比較貴的。附加地，對(duì)于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器，在兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中通常出現(xiàn)相對(duì)所希望的逆平行的偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供具有權(quán)利要求1或6的特征的耦合結(jié)構(gòu)、具有權(quán)利要求8的特征的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置、具有權(quán)利要求9或10的特征的用于耦合結(jié)構(gòu)的制造方法以及具有權(quán)利要求11的特征的用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的制造方法。借助這些耦合結(jié)構(gòu)確保了即便在簡(jiǎn)單地構(gòu)造且低廉的驅(qū)動(dòng)器的情況下也良好地保持兩個(gè)振動(dòng)的振動(dòng)質(zhì)量的所希望的逆平行性。耦合結(jié)構(gòu)的有利的擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中描述。


下面借助附圖描述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。其中圖IA至C示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施方式的示意圖；其中，圖IA示出一個(gè)角形元件，圖IB示出兩個(gè)相互耦合的角形元件以及圖IC示出具有四個(gè)角形元件的耦合結(jié)構(gòu)；和圖2至15分別示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的另一種實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖IA至C示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施方式的示意圖；其中圖IA示出一個(gè)角形元件，圖IB示出兩個(gè)相互耦合的角形元件以及圖IC示出具有四個(gè)角形元件的耦合結(jié)構(gòu)。在圖IA中示出的角形元件10包括一個(gè)連接區(qū)段12，一個(gè)第一臂1 和一個(gè)第二臂14b固定地設(shè)置在該連接區(qū)段上。角形元件10優(yōu)選一體地構(gòu)造。第一臂1 相對(duì)于第二臂14b以一個(gè)在60°至120°之間的角度α定向。特別是該角度α可以位于80°至 100°之間。例如該角度α等于90°。下面進(jìn)一步說明等于90°的角度α的優(yōu)點(diǎn)。要指出的是，角形元件10剛性地或幾乎剛性地構(gòu)造。因此，作用在兩個(gè)臂之一 Ha 或14b上的、低于致使角形元件10折斷的閾值的力幾乎不會(huì)導(dǎo)致角度α的變化。角形元件10在其連接區(qū)段12上被可旋轉(zhuǎn)地支承。在此，角形元件10由其初始位置被移動(dòng)到至少一個(gè)所示的終端位置中。例如該角形元件10在其連接區(qū)段12上具有貫穿的開孔16，鉸鏈18配合到該開孔中。鉸鏈18固定地耦合到具有角形元件10的耦合結(jié)構(gòu)的一個(gè)(未示出的)殼體上。該殼體通常也稱為襯底。優(yōu)選地，角形元件10由此可圍繞垂直于兩個(gè)臂1 和14b延伸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)楹线m的鉸鏈18的實(shí)施方式或者用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承角形元件10的固定裝置已由現(xiàn)有技術(shù)披露，在此不再對(duì)其進(jìn)一步說明。除了使用鉸鏈18之外也可設(shè)想，元件18表示彈簧彈性的元件，它一方面耦合在轉(zhuǎn)動(dòng)軸16上并在那里配合，并且它另一方面連接在襯底上。該角形元件10由于其可轉(zhuǎn)動(dòng)的支承而被構(gòu)造用于將作用在第一臂1 上的力轉(zhuǎn)換成第二臂14b的與連接區(qū)段12相對(duì)置的端部22b的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，該力導(dǎo)致第一臂1 的背對(duì)連接區(qū)段12的端部2 圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)20a。在力作用到第二臂14b上時(shí)也可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。在圖IA至C中所示的例子中，角度α等于90°，第一臂1 在其初始位置中平行于y軸定向以及第二臂14b在其初始位置中平行于χ軸定向。因此，角形元件10被設(shè)計(jì)用于將第一臂在χ方向上的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成第二臂在y方向上的運(yùn)動(dòng)。在以下段落中更詳細(xì)地說明這種轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)。在圖IB中所示的角形元件IOa和IOb對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖IA描述的角形元件。因此這里不再說明其形狀及其可轉(zhuǎn)動(dòng)的支承結(jié)構(gòu)。第一角形元件IOa和第二角形元件IOb相對(duì)于對(duì)稱軸線30鏡像對(duì)稱地定向。對(duì)稱軸線30平行于y軸延伸通過接觸點(diǎn)32a，第一角形元件IOa的與第二角形元件IOb相鄰的端部借助彎曲彈簧3 耦合到該接觸點(diǎn)上。相應(yīng)地，第二角形元件IOb的與第一角形元件IOa相鄰的端部也借助彎曲彈簧34b耦合到該接觸點(diǎn)3 上。兩個(gè)角形元件IOa和IOb的另一個(gè)端部也各借助一個(gè)彎曲彈簧36a和36b分別耦合到一個(gè)接觸點(diǎn)38a或38b上。也可稱為橫向彈簧的彎曲彈簧34a、34b、36a和36b的布置相對(duì)于對(duì)稱軸線30鏡像對(duì)稱。應(yīng)指出的是，在接觸點(diǎn)32a，32b ；38a, 38b上橫向彈簧的端部被驅(qū)動(dòng)或者這些端部可自由運(yùn)動(dòng)。整個(gè)結(jié)構(gòu)在哪些點(diǎn)上被驅(qū)動(dòng)，是完全未定的。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和3 中的每個(gè)這樣地耦合到驅(qū)動(dòng)器上，使得驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和3 可被置入直線的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中。下面描述這種驅(qū)動(dòng)器的例子。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38b的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)優(yōu)選平行于χ軸定向。特別地，接觸點(diǎn)38a可以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38b逆平行地被置入到振動(dòng)中。在此情況下，在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38b的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)之間存在180°的相位差。因此， 這種振動(dòng)運(yùn)動(dòng)也通常被稱為反相的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。通過彎曲彈簧36a和36b將驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38b的逆平行的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成角形元件IOa和IOb的相對(duì)彼此關(guān)于對(duì)稱軸線30彼此對(duì)稱的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)角形元件在此由它們的相對(duì)彼此徑向?qū)ΨQ的初始位置移動(dòng)到終端位置中，這些終端位置同樣關(guān)于對(duì)稱軸線30 徑向?qū)ΨQ地定向。由于兩個(gè)橫向彈簧3 和34b的徑向?qū)ΨQ的布置，它們的橫向力消除并且兩個(gè)角形元件IOa和IOb的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成接觸點(diǎn)3 沿著對(duì)稱軸線30的直線運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)角形元件IOa和IOb由此提供了以下可能性兩個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38b沿著第一方向的直線的、 逆平行的運(yùn)動(dòng)能轉(zhuǎn)換成接觸點(diǎn)3 沿著一個(gè)相對(duì)于第一方向不平行的第二方向的直線的運(yùn)動(dòng)。特別地，如圖IB所示，以該方式能夠?qū)蓚€(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38b沿著χ軸的逆平行的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成接觸點(diǎn)3 沿著y軸的直線的運(yùn)動(dòng)。顯然，以該方式也能夠?qū)⒔佑|點(diǎn)32a的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成兩個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38b的逆平行的運(yùn)動(dòng)。在圖IC中示意地示出的耦合結(jié)構(gòu)40包括一個(gè)由兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量(振蕩質(zhì)量)4 和 42b構(gòu)成的直線振動(dòng)器，這些振動(dòng)質(zhì)量借助彈簧44相互耦合。具有部件42a、42b和44的直線振動(dòng)器被耦合結(jié)構(gòu)40的框架包圍，該耦合結(jié)構(gòu)由四個(gè)角形元件IOa至IOd組合而成。角形元件IOa和IOb以及與它們共同作用的部件32a、;34a、;Mb、36a、36b、38a和 38b以上已經(jīng)描述。另外的角形元件IOc和IOd關(guān)于一個(gè)與對(duì)稱軸線30成90°角度定向的對(duì)稱軸線46相對(duì)于角形元件IOa和IOb鏡像對(duì)稱地設(shè)置。角形元件IOc的與角形元件 IOa相鄰的端部同樣借助彎曲彈簧36c與接觸點(diǎn)38a連接。相應(yīng)地，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38b也借助彎曲彈簧36d與角形元件IOd的一個(gè)端部連接。附加地，像角形元件IOa和IOb —樣，角形元件 IOc和IOd借助兩個(gè)彎曲彈簧3 和34d與一個(gè)另外的接觸點(diǎn)32b連接。彎曲彈簧3 至 34d和36a至36d優(yōu)選構(gòu)造為軟的彎曲彈簧。耦合結(jié)構(gòu)40的以該方式組合而成的、包圍具有部件42a、42b和44的直線振動(dòng)器的框架關(guān)于平行于y軸延伸的對(duì)稱軸線30以及關(guān)于平行于χ軸延伸的對(duì)稱軸線46是徑向?qū)ΨQ的。因此，所有共同作用的橫向彈簧3 至34d以及36a至36d的橫向力相互抵消。如上已經(jīng)所述，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)36a和36b可以借助(未示出的)驅(qū)動(dòng)器被置入平行于X軸定向的、逆平行的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38b的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成兩個(gè)接觸點(diǎn)3 和32b沿著y軸指向的反相的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此，耦合結(jié)構(gòu)40特別好地設(shè)計(jì)成將沿著第一方向的反相的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沿著第二方向的反相的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。第一振動(dòng)質(zhì)量4 借助第一連接部件48a耦合到接觸點(diǎn)3 上。相應(yīng)地第二振動(dòng)質(zhì)量42b也借助第二連接部件48b與接觸點(diǎn)32b連接。因此，接觸點(diǎn)3 和32b的通過驅(qū)動(dòng)器激勵(lì)出的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起振動(dòng)質(zhì)量4 和42b的平行于y軸定向的反相的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在此應(yīng)指出的是，耦合結(jié)構(gòu)40被這樣地設(shè)計(jì)，使得它將驅(qū)動(dòng)點(diǎn)36a和36b的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成振動(dòng)質(zhì)量4 和42b的反相的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此，耦合結(jié)構(gòu)提供了可靠的且低廉的可能性，用以可靠地借助驅(qū)動(dòng)器將振動(dòng)質(zhì)量4 和42b置入希望的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中。耦合結(jié)構(gòu)40可以固定地設(shè)置在(未示出的)可旋轉(zhuǎn)的物體上。如果在振動(dòng)質(zhì)量 4 和42b的反相振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中物體圍繞相對(duì)于y軸不平行的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，那么振動(dòng)質(zhì)量42a 和42b由于科里奧利力而垂直于y軸在相反的方向上偏移。如果可旋轉(zhuǎn)的物體例如圍繞ζ 軸旋轉(zhuǎn)，那么兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量4 和42b經(jīng)歷沿著χ軸的偏移。相應(yīng)地，圍繞χ軸的旋轉(zhuǎn)引起振動(dòng)質(zhì)量4 和42b沿著ζ軸的偏移。振動(dòng)質(zhì)量4 和42b在垂直于y軸定向的方向上的偏移可以借助傳統(tǒng)的方法測(cè)量并且接下來換算成至少一個(gè)描述物體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的參量，例如旋轉(zhuǎn)軸的定向和/或轉(zhuǎn)動(dòng)率。因?yàn)橛涩F(xiàn)有技術(shù)已知對(duì)振動(dòng)質(zhì)量4 和42b的偏移進(jìn)行分析處理以確定物體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的待確定的參量，所以在此不再深入探討。圖2示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施方式的示意圖。所示的用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)60相對(duì)于圖IA至C的耦合結(jié)構(gòu)的不同之處在于，為了組裝成耦合結(jié)構(gòu)60的框架，使用U彈簧62代替彎曲彈簧。在其它方面，角形元件IOa至IOd以已經(jīng)描述過的方式與驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38b和接觸點(diǎn)3 和32b連接。耦合結(jié)構(gòu)60由此確保上面已經(jīng)描述的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地，U彈簧62可以這樣地設(shè)置，使得至少一個(gè)U彈簧62伸入到被框架撐開的框架內(nèi)部空間中。耦合結(jié)構(gòu)60在該情況中需要的安裝面積更小。根據(jù)圖IA至C和2描述的耦合結(jié)構(gòu)優(yōu)選地用于具有一個(gè)靈敏軸的單通道的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置。通?？捎眠@類轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置檢測(cè)可旋轉(zhuǎn)的物體圍繞僅一個(gè)預(yù)定的空間軸(該空間軸可稱為靈敏軸)的旋轉(zhuǎn)并且對(duì)于該旋轉(zhuǎn)的參量中的至少一個(gè)進(jìn)行分析處理。下面描述的耦合結(jié)構(gòu)特別適合用于單通道的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置，其被設(shè)計(jì)用于檢測(cè)可旋轉(zhuǎn)的物體圍繞至少兩個(gè)靈敏軸的旋轉(zhuǎn)并且對(duì)于旋轉(zhuǎn)的參量中的至少一個(gè)進(jìn)行分析處理。圖3示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施方式的示意圖。所示的用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)80是由兩個(gè)根據(jù)圖IA至C描述的耦合結(jié)構(gòu)40和40，的組合。在此，耦合結(jié)構(gòu)40，相對(duì)于耦合結(jié)構(gòu)40轉(zhuǎn)過90°角度地設(shè)置。耦合結(jié)構(gòu)40的振動(dòng)質(zhì)量4 和42b平行于y軸振動(dòng)，而耦合結(jié)構(gòu)40’的振動(dòng)質(zhì)量42a，和42b， 的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)平行于χ軸定向。耦合結(jié)構(gòu)40和40’具有一個(gè)共同的驅(qū)動(dòng)與接觸點(diǎn)82，耦合結(jié)構(gòu)40和40’通過該驅(qū)動(dòng)與接觸點(diǎn)彼此耦合。該共同的驅(qū)動(dòng)與接觸點(diǎn)82在耦合結(jié)構(gòu)40’中起接觸點(diǎn)的作用。相反，驅(qū)動(dòng)與接觸點(diǎn)82在耦合結(jié)構(gòu)40中起驅(qū)動(dòng)點(diǎn)的作用。通過該共同的驅(qū)動(dòng)與接觸點(diǎn)82這樣地保證了兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置40和40’的配合作用，使得振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，的振動(dòng)相互對(duì)應(yīng)。該共同的驅(qū)動(dòng)與接觸點(diǎn)82尤其是保證了振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和 42b’的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的振幅相同。兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40和40’之間的可靠耦合也通過一個(gè)附加的、單獨(dú)的連接彈簧保證。附加地以該方式也可良好地阻止干擾運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40和40’之間的傳遞。具有耦合結(jié)構(gòu)80的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置被設(shè)計(jì)成在將轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置固定到可旋轉(zhuǎn)的物體上的情況下檢測(cè)該物體圍繞兩個(gè)靈敏軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)參量。因此，具有耦合結(jié)構(gòu)80的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置可以被設(shè)計(jì)成不僅可確定物體圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而且可確定物體圍繞垂直于第一旋轉(zhuǎn)軸定向的第二旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)并且可識(shí)別這些旋轉(zhuǎn)的參量。在此，物體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起振動(dòng)質(zhì)量4 和42b在xy平面中的偏移和/或振動(dòng)質(zhì)量 42a’和42b’在yz平面中的偏移。例如，借助振動(dòng)質(zhì)量4 和42b確定圍繞ζ軸的旋轉(zhuǎn)以及借助振動(dòng)質(zhì)量42a’和42b’確定圍繞y軸的旋轉(zhuǎn)。作為變換，也可以借助振動(dòng)質(zhì)量42a 和42b測(cè)量圍繞χ軸的旋轉(zhuǎn)以及借助振動(dòng)質(zhì)量42a’和42b’檢測(cè)圍繞ζ軸的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然也可想到對(duì)圍繞χ或y軸的旋轉(zhuǎn)的檢測(cè)的組合。用于檢測(cè)振動(dòng)的振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，的偏移的傳感器裝置按照待檢測(cè)的偏移的給定方向可以是平面內(nèi)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)和/或平面外的檢測(cè)結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@樣的用于識(shí)別振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a’和42b’的偏移以及用于在考慮已識(shí)別的偏移的情況下確定旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)參量的傳感器與分析處理裝置是由現(xiàn)有技術(shù)已知的，所以在這里不再描述它們。作為根據(jù)圖3描述的耦合結(jié)構(gòu)80的變換，耦合結(jié)構(gòu)40和40’也可以這樣地彼此耦合，使得它們的振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a’和42b’相互平行地振動(dòng)。例如，通過這類耦合結(jié)構(gòu)(其中振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a’和42b’沿著y軸振動(dòng))不僅可檢測(cè)圍繞χ軸的旋轉(zhuǎn)而且可檢測(cè)圍繞ζ軸的旋轉(zhuǎn)。圖4示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第四實(shí)施方式的示意圖。在圖4中所示的用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)90可以稱為根據(jù)圖3描述的耦合結(jié)構(gòu)的更緊湊的構(gòu)造形式。該耦合結(jié)構(gòu)90可以由圖3的耦合結(jié)構(gòu)形成，其方式是角形元件10b、10d、10b，和10a，通過兩個(gè)T形的角形元件9 和92b取代。在此，T形的角形元件9 和92b具有附加的第三臂，該第三臂以相對(duì)于相鄰臂成 60°至120°之間的傾斜角的方式固定在連接區(qū)段上。優(yōu)選地，T形的角形元件9 和92b 被這樣地構(gòu)造，使得在第一臂和第二臂之間以及在第二臂和第三臂之間分別存在90°的角度。T形的角形元件9 和92b也這樣地設(shè)置，使得它們可圍繞一個(gè)延伸通過連接區(qū)段的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。T形的角形元件9 和92b由此保證已經(jīng)描述的應(yīng)用可能性和優(yōu)點(diǎn)。為了取代圖3的耦合結(jié)構(gòu)的角形元件10b、10d、10b，和10a，，T形的角形元件9 和92b以上述方式與其余的部件耦合在一起。以該方式獲得的耦合結(jié)構(gòu)90具有優(yōu)點(diǎn)，即它需要更小的安裝面積來實(shí)施其功能。耦合結(jié)構(gòu)90保證了在振動(dòng)質(zhì)量42a’和42b’沿著χ軸同時(shí)反相地共同振動(dòng)時(shí)振動(dòng)質(zhì)量4 和42b沿著y軸協(xié)調(diào)地、反相地共同振動(dòng)。以該方式將具有耦合結(jié)構(gòu)90的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置設(shè)計(jì)成在安裝到可旋轉(zhuǎn)的物體上之后確定物體圍繞兩個(gè)相互垂直地定向的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。附加地，耦合結(jié)構(gòu)90更緊湊地構(gòu)造并且因此具有更小的損壞風(fēng)險(xiǎn)。
圖5示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第五實(shí)施方式的示意圖。在圖5中示出的耦合結(jié)構(gòu)100很好地適合于三通道的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置。它可以稱為根據(jù)圖IA至C描述的耦合結(jié)構(gòu)40和80的組合。在此，總共三個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40和40，通過兩個(gè)驅(qū)動(dòng)與接觸點(diǎn)82彼此連接。因此保證了耦合結(jié)構(gòu)100的六個(gè)不同的振動(dòng)質(zhì)量42a、 42b、42a，和42b，在它們的振動(dòng)特性上彼此適配。特別地，由此確保了振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、 42a，和42b，的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的振幅是相同的。如果帶有耦合結(jié)構(gòu)100的物體圍繞一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，那么至少兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量42a、 42b、42a，和42b，偏移。借助合適的傳感器裝置可以檢測(cè)所有的振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和 42b’的偏移并且對(duì)于可旋轉(zhuǎn)的物體的可能的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析處理。因?yàn)檫m合于此的傳感器與分析處理裝置已由現(xiàn)有技術(shù)公知，所以在此不再描述。圖6示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第六實(shí)施方式的示意圖。用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)110相對(duì)于之前的、根據(jù)圖5描述的耦合結(jié)構(gòu)具有更緊湊的結(jié)構(gòu)方式。在此，耦合結(jié)構(gòu)110可稱為圖IA至IC和圖4的耦合結(jié)構(gòu)40和90 的組合。耦合結(jié)構(gòu)110的改進(jìn)的緊湊性尤其通過使用一個(gè)十字形的角形元件112和兩個(gè)T 形的角形元件9 和9 實(shí)現(xiàn)。十字形的角形元件112具有四個(gè)臂，這些臂固定地設(shè)置在連接區(qū)段上。優(yōu)選地，在兩個(gè)相鄰的臂之間分別存在一個(gè)90°的角度。借助一個(gè)十字形的角形元件112可以取代至少三個(gè)僅有兩個(gè)臂的角形元件。在此，該十字形的角形元件112以及兩個(gè)T形的角形元件 92a和92b保證總共六個(gè)振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，在兩個(gè)不同的空間方向(χ和y方向)上的適配的振動(dòng)。在此，一個(gè)直線振動(dòng)器的兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，分別相互反相地振動(dòng)。尤其是保證了振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的振幅是相同的。因此，也可以借助耦合結(jié)構(gòu)110檢測(cè)可旋轉(zhuǎn)的物體在任意的空間方向上的旋轉(zhuǎn)并且借助其參量進(jìn)行分析處理。圖7示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第七實(shí)施方式的示意圖。用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的再現(xiàn)的耦合結(jié)構(gòu)120具有總共八個(gè)振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、 42a，和42b，，其中，每?jī)蓚€(gè)振動(dòng)質(zhì)量4 和42b (或者說42a，和42b，)借助一個(gè)彈簧44 (或者說44’ )直接地相互耦合。在此，連個(gè)相互耦合的振動(dòng)質(zhì)量4 和42b這樣地設(shè)置，使得它們能夠執(zhí)行平行于y軸的反相振動(dòng)。該耦合結(jié)構(gòu)120同時(shí)保證，兩個(gè)相互耦合的振動(dòng)質(zhì)量42a’和42b’分別反相地平行于χ軸振動(dòng)。耦合結(jié)構(gòu)120可以稱為各兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40和40’的組合。在此，總共四個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40和40’這樣地設(shè)置，使得它們形成一個(gè)十字結(jié)構(gòu)的梁，其中，耦合結(jié)構(gòu)40和40’中的每個(gè)碰到兩個(gè)相鄰的耦合結(jié)構(gòu)40和40’。為了改善耦合結(jié)構(gòu)120的緊湊性，在此可以通過一個(gè)十字形的角形元件112取代兩個(gè)相對(duì)置的僅有兩個(gè)臂的角形元件。耦合結(jié)構(gòu)120關(guān)于第一對(duì)稱軸線122和第二對(duì)稱軸線IM鏡像對(duì)稱地構(gòu)造。在此， 在兩個(gè)對(duì)稱軸線122和IM之間存在90°的角度。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置120具有第三和第四對(duì)稱軸線126和128，它們相對(duì)于第一對(duì)稱軸線122具有一個(gè)45°的傾斜角和一個(gè) 135°的傾斜角。由于耦合結(jié)構(gòu)120關(guān)于四個(gè)對(duì)稱軸線122至128鏡像對(duì)稱地構(gòu)造，保證了轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置120的位于第一和第三對(duì)稱軸線122和1 之間的部分區(qū)域1 可投影八次。 位于部分區(qū)域129中的振動(dòng)質(zhì)量42b’由此具有一個(gè)空間環(huán)境，該空間環(huán)境與其它振動(dòng)質(zhì)量 42a、42b、42a，和42b，的空間環(huán)境相同。這保證了振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，在它們的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中完全相互適配。轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置120由此特別好地被設(shè)計(jì)成在安裝到可旋轉(zhuǎn)的物體上之后確定該物體圍繞關(guān)于其在空間中的方向不確定的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。此外，通過這種結(jié)構(gòu)也可以使用冗余。圖8示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第八實(shí)施方式的示意圖。用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)130包括兩個(gè)根據(jù)圖IA至C描述的耦合結(jié)構(gòu) 40和40，。在此，耦合結(jié)構(gòu)40，相對(duì)于耦合結(jié)構(gòu)40轉(zhuǎn)過90°角度地設(shè)置。耦合結(jié)構(gòu)40和40，的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38a，分別耦合到耦合結(jié)構(gòu)130的第一梁132 上。在此，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38a’與第一梁132的耦合優(yōu)選這樣地構(gòu)造，使得驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38a’ 相對(duì)于第一梁132保持恒定距離。相應(yīng)地，耦合結(jié)構(gòu)40和40’的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38b和38b，耦合到與第一梁132相對(duì)置的第二梁134上。兩個(gè)梁132和134中的每個(gè)可以沿著垂直于縱向延伸的方向被置入振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中。 在此，兩個(gè)梁132和134優(yōu)選被這樣地置入振動(dòng)中，使得它們逆平行地以180°的相位差 (反相地)相對(duì)彼此振動(dòng)。以該方式保證了轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置40的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和38b相互反相地振動(dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置40’的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a’和38b’同樣相互反相地運(yùn)動(dòng)。對(duì)于耦合結(jié)構(gòu)40，振動(dòng)質(zhì)量4 和42b分別通過耦合元件48a和48b直接固定到相鄰的接觸點(diǎn)38a和38b上。振動(dòng)質(zhì)量4 和42b的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)由此平行于驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a和 38b的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)延伸。尤其地，振動(dòng)質(zhì)量4 和42b以這種方式被激勵(lì)至反相的振動(dòng)。相對(duì)于此，耦合結(jié)構(gòu)40，的振動(dòng)質(zhì)量42a，和42b，通過耦合元件48a，和48b，分別與相鄰的接觸點(diǎn)32a’和32b’連接。驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a’和38b’沿著y軸的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成振動(dòng)質(zhì)量42a，和42b，沿著χ軸的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此，振動(dòng)質(zhì)量42a，和42b，也沿著χ軸反相地振動(dòng)?？珊?jiǎn)單制造的耦合結(jié)構(gòu)130由此也適合于具有一個(gè)可簡(jiǎn)單構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)器的雙通道的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置，該驅(qū)動(dòng)器將兩個(gè)梁132和134置入到所希望的振動(dòng)中。尤其在此保證了振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，具有相同的振幅。圖9示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第九實(shí)施方式的示意圖。用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的示意地再現(xiàn)的耦合結(jié)構(gòu)140是根據(jù)圖8描述的耦合結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。通過彈簧44直接相互連接的振動(dòng)質(zhì)量4 和42b借助一個(gè)耦合元件14 或142b 分別直接地耦合到一個(gè)相鄰的梁132或134上。消除了耦合結(jié)構(gòu)40的其余的部件。振動(dòng)質(zhì)量4 和42b由此通過兩個(gè)梁132和134的反相振動(dòng)直接地被置入到沿著 y軸的反相振動(dòng)中。振動(dòng)質(zhì)量4 和42b的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的幅值在此具有與振動(dòng)質(zhì)量42a’和 42b’的幅值相同的值。因此，該可成本更有利地制造的耦合結(jié)構(gòu)140也保證了上面已經(jīng)描述的優(yōu)點(diǎn)。圖10示出了用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第十實(shí)施方式的示意圖。所示的用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)150是根據(jù)圖8描述的耦合結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展。耦合結(jié)構(gòu)150包括兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40和一個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40，。這些耦合結(jié)構(gòu)40和40，在此分別通過上述方式以其驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a、38b、38a，和38b，耦合到梁132和134上。耦合結(jié)構(gòu)150允許將梁132和134的反相振動(dòng)轉(zhuǎn)換成振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和 42b，沿著χ軸或y軸的所希望的振動(dòng)。各個(gè)振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，的振動(dòng)在此相互適配。特別是振動(dòng)的振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，具有相同的振幅。振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，在此可以直接地或例如也通過彈簧彈性的元件 (在此未示出)連接到相應(yīng)的梁132、134和/或襯底上。不需要如技術(shù)人員在觀察圖10是看到的那樣將耦合結(jié)構(gòu)40’設(shè)置在兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40之間。而是也可以將兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40彼此相鄰地設(shè)置。耦合結(jié)構(gòu)150適合于低廉的三通道的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置。在耦合結(jié)構(gòu)150的簡(jiǎn)化中，耦合結(jié)構(gòu)40的由角形元件IOa至IOd形成的框架可以省去并且振動(dòng)質(zhì)量4 和42b分別直接地耦合到相鄰的梁132或134上，如其已經(jīng)在圖9的描述中所述。因此，已經(jīng)描述的優(yōu)點(diǎn)也在耦合結(jié)構(gòu)150的更低廉的實(shí)施方式中得到保證。圖11示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第十一實(shí)施方式的示意圖。用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)160相對(duì)于根據(jù)圖8描述的耦合結(jié)構(gòu)的不同之處是兩個(gè)擺桿162和164，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a、38b、38a，和38b，耦合到這些擺桿上。在此，第一擺桿162包括三個(gè)梁162a、162b和162c，它們通過兩個(gè)鉸鏈162d和 16 相互連接。三個(gè)梁16 至162c中的每個(gè)這樣地固定在一個(gè)未示出的殼體上，使得每個(gè)梁162a、162b和162c能夠執(zhí)行圍繞一個(gè)延伸通過相應(yīng)的梁16 至162c的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。梁16 至162c借助鉸鏈162d和16 這樣地相互耦合，使得梁16 至162c的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)相互適配。因此，梁16 至162c的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)也可被稱為擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。第一擺桿162這樣地設(shè)計(jì)，使得它可從一個(gè)初始位置移動(dòng)到一個(gè)第一極限位置中，在初始位置中梁16 至162c沿著共同的縱軸線定向并且鉸鏈162d和16 位于該縱軸線上，在該極限位置中鉸鏈162d相對(duì)于其初始位置在第一方向具有最大偏移以及鉸鏈 16 相對(duì)于其初始位置在與第一方向反相的第二方向上具有最大的偏移。同樣，擺桿162 能這樣地從初始位置移動(dòng)到第二極限位置，使得鉸鏈162d在第二方向上具有最大偏移以及鉸鏈16 在第一方向上具有最大偏移。第二擺桿164同樣由梁16 至16 以及鉸鏈164d和16 構(gòu)成。關(guān)于部件16 至16 的配合作用請(qǐng)參考上面的段落。耦合結(jié)構(gòu)160包括已經(jīng)描述的耦合結(jié)構(gòu)40和40，。在耦合結(jié)構(gòu)40中，接觸點(diǎn)38a 耦合到鉸鏈162d上，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38b耦合到鉸鏈164d上。相應(yīng)地，在耦合結(jié)構(gòu)40’中，驅(qū)動(dòng)點(diǎn) 38a，和38b，與鉸鏈162e和164e連接。因此，在振動(dòng)質(zhì)量42a’和42b’沿著χ軸同時(shí)適配地反相振動(dòng)的情況下擺桿162 和164的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致振動(dòng)質(zhì)量4 和42b的適配的反相振動(dòng)。因此，可低廉地制造的耦合結(jié)構(gòu)160具有已經(jīng)描述的優(yōu)點(diǎn)。另外，擺桿162和164的用于執(zhí)行所希望的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器是比較簡(jiǎn)單的。圖12示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第十二實(shí)施方式的示意圖。所示的用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)170與在圖11中再現(xiàn)的耦合結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，振動(dòng)質(zhì)量4 和42b直接地借助耦合元件14 和142b耦合到鉸鏈162d和164d。 對(duì)于耦合結(jié)構(gòu)40’的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a’和38b’在鉸鏈16 和16 上的耦合，參照前面的實(shí)施例。因此，耦合結(jié)構(gòu)170也提供用于確保所述優(yōu)點(diǎn)的低廉的且可簡(jiǎn)單制造的可能性。圖13示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第十三實(shí)施方式的示意圖。用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)180包括兩個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40、一個(gè)耦合結(jié)構(gòu)40’、 一個(gè)第一擺桿182和一個(gè)第二擺桿184。第一擺桿182包括四個(gè)梁18 至182d，這些梁借助三個(gè)鉸鏈18 至182g相互連接。因此，這些梁18 至182d可以由第一擺桿182的初始位置移動(dòng)到兩個(gè)極限位置中，在初始位置中這些梁18 至182d沿著一個(gè)共同的縱軸線定向并且鉸鏈18 至182g位于該縱軸線上。在擺桿182的第一極限位置中，鉸鏈18 和 182g在第一方向上從它們的初始位置最大地偏移。相對(duì)于此，鉸鏈182f在第一極限位置中在一個(gè)與第一方向相反指向的第二方向上最大地偏移。在擺桿182的第二極限位置中， 鉸鏈18 和182g也與鉸鏈182f相反地偏移，其中，鉸鏈182f在第一方向上偏移，而鉸鏈 18 和182g在第二方向上偏移。第二擺桿184相應(yīng)地由部件18 至184g組成。該第二擺桿同樣具有一個(gè)初始位置，鉸鏈18 至184g可從該初始位置移動(dòng)到兩個(gè)極限位置中。通過將驅(qū)動(dòng)點(diǎn)38a、38b、38a，和38b，耦合到鉸鏈182e至182g禾口 184e至184g上， 可以激勵(lì)振動(dòng)質(zhì)量42a、42b、42a，和42b，至上述的有利的振動(dòng)特性。在此，擺桿182和184 同時(shí)地且反向地被激勵(lì)作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此，可低廉地制造的耦合結(jié)構(gòu)180也被設(shè)計(jì)成確保上述的優(yōu)點(diǎn)。耦合結(jié)構(gòu)180可以更低廉地構(gòu)造，其方式是質(zhì)量4 和42b直接地耦合到鉸鏈 18&、184e、182g和184g上。因此，耦合結(jié)構(gòu)40的框架可以省去。圖14示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第十四實(shí)施方式的示意圖。用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)190包括兩個(gè)沿著χ軸定向的梁132和134，兩個(gè)各具有兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量4 和42b的直線振動(dòng)器耦合到這些梁上。在此，振動(dòng)質(zhì)量4 直接地借助耦合元件14 固定到第一梁132上。相應(yīng)地，振動(dòng)質(zhì)量42b借助耦合元件142b 與第二梁134連接。通過可簡(jiǎn)單實(shí)施地將兩個(gè)梁132和134置入反相的振動(dòng)中，保證了每個(gè)直線振動(dòng)器的振動(dòng)質(zhì)量4 和42b反相地且以相同的振幅平行于y軸振動(dòng)。耦合結(jié)構(gòu)190由此提供了用于可簡(jiǎn)單運(yùn)行的雙通道的旋轉(zhuǎn)傳感器裝置的造價(jià)低廉的可能性。圖15示出用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)的第十五實(shí)施方式的示意圖。與圖14的耦合結(jié)構(gòu)相比，圖15的耦合結(jié)構(gòu)200具有第一擺桿162和第二擺桿164 取代兩個(gè)梁。對(duì)于這兩個(gè)擺桿160和164的單個(gè)部件16 至16 和16 至16 的協(xié)同作用的描述參照?qǐng)D11的描述。耦合結(jié)構(gòu)200的兩個(gè)直線振動(dòng)器的振動(dòng)質(zhì)量4 直接地借助耦合元件14 耦合到第一擺桿的鉸鏈162d和16 上。同樣，兩個(gè)直線振動(dòng)器的振動(dòng)質(zhì)量42b借助耦合元件 142b分別與第二擺桿164的一個(gè)鉸鏈164d或16 連接。耦合結(jié)構(gòu)200也允許以簡(jiǎn)單方式造價(jià)低廉地制造。因此，耦合結(jié)構(gòu)200提供了用于雙通道的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的有利的可能性，其中四個(gè)振動(dòng)質(zhì)量4 和42b反相地且以相同的振幅置入到沿著y軸的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中。所有在以上段落中描述的耦合結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在充入有氣體或真空的氣密的殼體中，其中，通過氣壓可改變振動(dòng)質(zhì)量的振動(dòng)頻率和/或衰減頻率。
具有在以上段落中描述的耦合結(jié)構(gòu)中的一個(gè)耦合結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置例如可以使用在消費(fèi)和汽車產(chǎn)品中。本發(fā)明不限于以下應(yīng)用，其中角形元件的臂相同長(zhǎng)度地構(gòu)造。相應(yīng)的角形元件或不同的角形元件的臂也可以是不同長(zhǎng)度的。
權(quán)利要求
1.用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)(40,60,80,90,100,110,120,130,140,150, 160，170，180)，包括至少一個(gè)第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)，包圍第一振動(dòng)質(zhì)量0 )的第一框架，第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)與第一框架耦合，其中，第一框架包括四個(gè)角形元件(10a，10b, 10c, 10d，92a，92b，112)，這些角形元件 (10a，10b，10c，10d，92a，92b，112)中的每個(gè)具有至少一個(gè)第一臂(14a)和至少一個(gè)第二臂 (14b)并以第一臂(14a)和第二臂(14b)分別耦合到這四個(gè)角形元件(10a, 10b, 10c, IOd, 92a,92b, 112)中的另一個(gè)相鄰的角形元件(10a，10b，10c，10d，92a，92b，112)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的耦合結(jié)構(gòu)，其中，第一框架的這些角形元件(10a，10b，10c，10d， 92a,92b, 112)中的每個(gè)圍繞一個(gè)優(yōu)選延伸通過相應(yīng)的角形元件(10a, 10b, 10c, 10d,92a, 92b, 112)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(16)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的耦合結(jié)構(gòu)，包括至少一個(gè)第二振動(dòng)質(zhì)量(42a’ )，以及包圍第二振動(dòng)質(zhì)量(42a’ )的第二框架，第二振動(dòng)質(zhì)量(42a’ )與第二框架耦合，并且第二框架由四個(gè)相互耦合的角形元件(IOaMObMOcMOd',92a,92b, 112)形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的耦合結(jié)構(gòu)，其中，第一框架的至少兩個(gè)角形元件(10a，10b，10c， 10d，92a，92b，112)和第二框架的至少兩個(gè)角形元件(10a，，10b，，10c，，10d，，92a，92b， 112)分別以一個(gè)臂在共同點(diǎn)(82)、梁(132，134)或者擺桿(162，164，182，184)上這樣地耦合，使得第一框架的在共同點(diǎn)(82)、梁(132，134)或者擺桿(162，164 ； 182，184)上耦合的兩個(gè)角形元件(10a, 10b, 10c, 10d,92a,92b, 112)的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于第二框架的在共同點(diǎn)(82)、 梁(132，134)或者擺桿(162,164 ；182,184)上耦合的兩個(gè)角形元件(10a，，10b，，10c，， IOd',92a,92b, 112)的運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的耦合結(jié)構(gòu)，其中，至少一個(gè)角形元件(92a，92b，112)是第一框架和第二框架的組成部分，作為第一框架和第二框架的組成部分的所述角形元件(92a， 92b，112)被構(gòu)造為T形的角形元件(9 , 92b)或者十字形的角形元件(112)。
6.用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)(190，200)，包括通過第一彈簧G4)相互連接的第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)和第二振動(dòng)質(zhì)量G2b)，通過第二彈簧G4’ )相互連接的第三振動(dòng)質(zhì)量(42a’ )和第四振動(dòng)質(zhì)量G2b’)，其中，第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)和第三振動(dòng)質(zhì)量(42a’ )這樣地耦合到第一梁或擺動(dòng)裝置 (132,182)上并且第二振動(dòng)質(zhì)量(42b)和第四振動(dòng)質(zhì)量(42b’ )這樣地耦合到第二梁或擺動(dòng)裝置(134，184)上，使得在第一梁或擺動(dòng)裝置(132,18 的第一運(yùn)動(dòng)相對(duì)于第二梁或擺動(dòng)裝置(134，184)的第二運(yùn)動(dòng)反相時(shí)，第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)可被置入第一振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中，該第一振動(dòng)運(yùn)動(dòng)相對(duì)于第二振動(dòng)質(zhì)量(42b)可被置入的第二振動(dòng)運(yùn)動(dòng)反相。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的耦合結(jié)構(gòu)(190，200)，其中，這些振動(dòng)質(zhì)量(42a，42a，，42b，42b，) 中的至少一個(gè)通過彈簧彈性的元件連接到襯底上。
8.轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求 1 至 7 之一的耦合結(jié)構(gòu)(40，60，80，90，100，110，120，130，140，150，160， 170，180，190,200)，傳感器與分析處理裝置，其被設(shè)計(jì)用于在第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)沿著第一振動(dòng)方向的第一振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中確定第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)在一個(gè)相對(duì)于第一振動(dòng)方向不平行的偏差方向上的由科里奧利力引起的偏差運(yùn)動(dòng)并且在考慮所確定的第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)在偏差方向上的偏差運(yùn)動(dòng)的情況下確定關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的旋轉(zhuǎn)的信息。
9.用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)(40,60,80,90,100,110,120,130,140,150, 160，170，180)、特別是根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的耦合結(jié)構(gòu)(40，60，80，90，100，110，120， 130，140，150，160，170，180)的制造方法，包括以下步驟將四個(gè)角形元件(10a，10b，10C，10d，92a，92b，lU)相互耦合成一個(gè)框架，這些角形元件(10a，10b，10c，10d，92a，92b，112)中的每個(gè)具有至少一個(gè)第一臂(14a)和至少一個(gè)第二臂(14b)，其中，這些角形元件(10a, 10b, 10c, 10d,92a,92b, 112)中的每個(gè)以第一臂(14a) 和第二臂(14b)分別耦合到這四個(gè)角形元件(10a, 10b, 10c, 10d,92a,92b, 112)中的另一個(gè)相鄰的角形元件(10a，10b，10c，10d，92a，92b，112)上；以及將至少一個(gè)振動(dòng)質(zhì)量(42a)耦合到包圍所述振動(dòng)質(zhì)量(42a)的框架上。
10.用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)(190，200)、特別是根據(jù)權(quán)利要求6或7的耦合結(jié)構(gòu)(40,60,80,90,100，110，120，130，140，150，160，170，180)的制造方法，包括以下步驟通過第一彈簧G4)連接第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)與第二振動(dòng)質(zhì)量G2b)，并且通過第二彈簧G4’ )連接第三振動(dòng)質(zhì)量(42a’ )與第四振動(dòng)質(zhì)量(42b’ )；以及將第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)和第三振動(dòng)質(zhì)量(42a’ )耦合到第一梁或擺動(dòng)裝置(132，182) 上并且將第二振動(dòng)質(zhì)量(42b)和第四振動(dòng)質(zhì)量G2b’)耦合到第二梁或擺動(dòng)裝置(134，184) 上；其中，這些振動(dòng)質(zhì)量Gh，42b，4h，，42b，)這樣地耦合到相應(yīng)的梁或擺動(dòng)裝置(132， 134，182，184)上，使得在第一梁或擺動(dòng)裝置(132,18 的第一運(yùn)動(dòng)相對(duì)于第二梁或擺動(dòng)裝置(134，184)的第二運(yùn)動(dòng)反相時(shí)，第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)被置入第一振動(dòng)運(yùn)動(dòng)中，該第一振動(dòng)運(yùn)動(dòng)相對(duì)于第二振動(dòng)質(zhì)量(42b)被置入的第二振動(dòng)運(yùn)動(dòng)反相。
11.用于制造根據(jù)權(quán)利要求8的轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的方法，該轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置具有按照根據(jù)權(quán)利要求9或10的方法制造的耦合結(jié)構(gòu)(40，60，80，90，100，110，120，130，140， 150，160，170，180，190,200)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)(40)，包括至少一個(gè)第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)，包圍第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)的第一框架，第一振動(dòng)質(zhì)量(42a)耦合到第一框架上；其中，第一框架包括四個(gè)角形元件(10a，10b，10c，10d)，這些角形元件(10a，10b，10c，10d)中的每個(gè)具有至少一個(gè)第一臂和至少一個(gè)第二臂并以第一臂和第二臂分別耦合到這四個(gè)角形元件(10a，10b，10c，10d)中的另一個(gè)相鄰的角形元件(10a，10b，10c，10d)上。本發(fā)明還涉及另一種用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)(40)、轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器、用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的耦合結(jié)構(gòu)(40)的制造方法以及用于轉(zhuǎn)動(dòng)率傳感器裝置的制造方法。
文檔編號(hào)G01C19/56GK102165283SQ200980137896
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者D·C·邁澤爾, J·豪爾, R·扎特勒 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司