[發明專利]一種抗高強度沖擊的音叉式微機械陀螺

無效

• 申請號: 201310192746.2
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103292798A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 姜濤;周健;魏云
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01C19/5621
• 分類號: G01C19/5621
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

1.一種音叉式抗高沖擊微機械陀螺，其特征在于：包括左右對稱設置的兩個單框式結構，所述兩個單框式結構經由中間耦合梁（5）連接，每個單框式結構均包括驅動質量框（1）、設于所述驅動質量框（1）內部的檢測質量框（2）、檢測彈性梁結構、驅動彈性梁結構以及在水平方向和豎直方向上單方向成對設置彈性限位結構（7），所述檢測彈性梁結構連接所述驅動質量框（1）與所述檢測質量框（2），所述驅動質量框（1）經由驅動彈性梁結構與錨點（6）連接，所述彈性限位結構（7）包括連接于錨點（6）上的至少一組彈性限位梳齒和連接于驅動質量框（1）或檢測質量框（2）上的限位擋塊。?

2.根據權利要求1所述的微機械陀螺，其特征在于：所述與驅動質量框（1）相連的彈性限位結構（7）為差動式的限位結構，在驅動質量框（1）外側沿水平方向單方向成對設置，且均包括三組彈性限位梳齒：第一彈性限位梳齒（7-1）、第二彈性限位梳齒（7-2）、第三彈性限位梳齒（7-3），初始狀態下限位擋塊（7-4）距離第一限位梳齒（7-1）和第三彈性限位梳齒（7-3）的距離d1與其距離第二限位梳齒（7-2）的距離d2不同。?

3.根據權利要求1或2所述的微機械陀螺，其特征在于：所述與檢測質量框（2）相連的彈性限位結構（7）為差動式的限位結構，分別設于檢測質量框（2）內部四側，左右兩側各沿豎直方向單方向成對設置彈性限位結構（7），上下兩側各沿水平方向單方向成對設置彈性限位結構（7），且所述與檢測質量框（2）相連的彈性限位結構分別設有兩組彈性限位梳齒：第四彈性限位梳齒與第五彈性限位梳齒，限位擋塊到第四彈性限位梳齒與第五彈性限位梳齒的距離不同。?

4.根據權利要求1所述的微機械陀螺，其特征在于：所述驅動彈性梁結構包括四根驅動彈性梁（3），所述四根驅動彈性梁（3）位于所述驅動質量框（1）外側，以所述驅動質量框（1）的中軸線為中心對稱設置，用于連接錨點（6）。?

5.根據權利要求1所述的微機械陀螺，其特征在于：所述檢測彈性梁結構包括四根檢測彈性梁（4），所述四根檢測彈性梁（4）位于所述檢測質量框（2）外側的四角位置，用于連接所述驅動質量框（1）與所述檢測質量框（2）。?

6.根據權利要求4或5所述的微機械陀螺，其特征在于：所述的微機械陀螺的驅動彈性梁（3）與檢測彈性梁（4）均由多根直彈性梁以串聯的方式進行連接構成。?

7.根據權利要求1所述的微機械陀螺，其特征在于：所述微機械陀螺的制作材料為硅片，制作方法為反應離子刻蝕、硅硅鍵合和深反應離子刻蝕。?

8.根據權利要求1所述的新型音叉式抗高沖擊微機械陀螺，其特征在于：驅動質量框（1）?和檢測質量框（2）均為中空式結構；?

優選的，檢測質量框（2）的中空部分的內部為鍵合區，鍵合區內設有多條溝槽（9）。?

9.根據權利要求1所述的新型音叉式抗高沖擊微機械陀螺，其特征在于：驅動質量框（1）與檢測質量框（2）上均勻分布多個小孔（8）。?

10.根據權利要求3所述的新型音叉式抗高沖擊微機械陀螺，其特征在于：所述微機械陀螺的厚度為300μm，驅動質量框（1）和檢測質量框（2）的厚度為150μm，驅動質量框（1）長度為4970μm，寬度為2368μm，檢測質量框（3）長度為4290μm，寬度為2008μm，驅動彈性梁（3）的長度為1130μm，驅動彈性梁（3）的寬度為50μm，檢測彈性梁（4）的長度為660μm，檢測彈性梁（4）的寬度為25μm，中間耦合梁（5）的長度為370μm，寬度為6μm，第一彈性限位梳齒（7-1）、第二彈性限位梳齒（7-2）、第三彈性限位梳齒（7-3）的長度為760μm，寬度為30μm，d1與d2的大小分別為20μm和21μm，第四彈性限位梳齒與第五彈性限位梳齒的長度為512μm，寬度為20μm，第四限位梳齒與第五限位梳齒距離限位擋塊的距離分別為15μm和16μm。