特許 5930265 回転速度センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5930265

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月8日

(54)【発明の名称】回転速度センサ

(51)【国際特許分類】

   G01C 19/5747 20120101AFI20160526BHJP

【ＦＩ】

   G01C19/56 247

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-123381(P2011-123381)

(22)【出願日】2011年6月1日

(65)【公開番号】特開2011-252907(P2011-252907A)

(43)【公開日】2011年12月15日

【審査請求日】2014年5月30日

(31)【優先権主張番号】10 2010 029 634.1

(32)【優先日】2010年6月2日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】390023711

【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100099483

【弁理士】

【氏名又は名称】久野 琢也

(74)【代理人】

【識別番号】100061815

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100112793

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳大

(74)【代理人】

【識別番号】100114292

【弁理士】

【氏名又は名称】来間 清志

(74)【代理人】

【識別番号】100128679

【弁理士】

【氏名又は名称】星 公弘

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100156812

【弁理士】

【氏名又は名称】篠 良一

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(72)【発明者】

【氏名】トルステン オームス

(72)【発明者】

【氏名】ブルクハルト クールマン

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル クリストフ マイゼル

(72)【発明者】

【氏名】ロルフ シェーベン

【審査官】 梶田 真也

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０３４５５６（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２６６７８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００６４８０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−２４７８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−００９４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１３９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５４５９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５１５６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０３２３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５３５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３７１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／１２６２５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５０１８２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １９／５６ − １９／５７８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

− 駆動装置（１０３，１０９）と、
− ２つのコリオリ素子（１１３）と、
− 検出装置とを備えた回転速度センサ（１０１）であって、
− 前記の駆動装置は、コリオリ素子（１１３）を駆動して振動させるため、当該のコリオリ素子（１１３）に接続されている、回転速度センサにおいて、
− 前記の検出装置は少なくとも１つのロータ（１１９，１１９ａ）を有しており、
− 前記のコリオリ素子（１１３）の振動面における当該の振動に垂直な方向の偏位を前記の検出装置に結合するため、検出装置およびコリオリ素子（１１３）に接続された結合装置（１２１）が構成されており、
コリオリ素子（１１３）が相応に偏位した場合、少なくとも１つのロータ（１１９，１１９ａ）を駆動するための回転トルクがコリオリ素子（１１３）から少なくとも１つのロータ（１１９，１１９ａ）に伝達され、
駆動装置は固定された２つの駆動手段（１０３）を有しており、
２つの駆動手段（１０３）を互いに結合し、コリオリ素子（１１３）および検出装置を包囲するガイドフレーム（１３１）が備えられており、
ガイドフレーム（１３１）は、４つの辺（１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ）を有しており、
各辺（１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ）は、一端が駆動手段（１０３）に結合され、他端が辺結合ばね（１３４）を介して他の辺（１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ）に結合されており、
各辺（１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ）は、コーナ形状を有して、コーナ部分を中心として回転可能に固定されており、
各駆動手段（１０３）は、２つの辺（１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ）の間を通る結合ウェブ（１１１）によって、１つのコリオリ素子（１１３）にそれぞれ接続されている、
ことを特徴とする
回転速度センサ。

【請求項2】

前記の２つのコリオリ素子（１１３）は互いに結合されている、
請求項１に記載の回転速度センサ（１０１）。

【請求項3】

前記のガイドフレーム（１３１）は、少なくとも２ピース式に構成されており、
当該のガイドフレームの少なくとも２つのピースが互いに結合されている、
請求項１または２に記載の回転速度センサ。

【請求項4】

前記の少なくとも１つのロータ（１１９，１１９ａ）は、半径方向に配置された第１検出電極（１２９）を有する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の回転速度センサ。

【請求項5】

前記の検出装置は、第１検出電極（１２９）の偏位を検出するために、位置固定に配置された第２電極を有する、
請求項４に記載の回転速度センサ。

【請求項6】

前記の２つのコリオリ素子（１１３）のうちの少なくとも１つのコリオリ素子は、複数の軸を中心とした回転速度を同時に測定するために、第３の検出電極（１４３）を有する、
請求項５に記載の回転速度センサ。

【請求項7】

前記の２つのコリオリ素子（１１３）のうちの少なくとも１つのコリオリ素子は、前記少なくとも１つのロータ（１１９，１１９ａ）の回転による偏位を検出するための少なくとも１つの別の検出電極（１４１）を有する、
請求項４から６までのいずれか１項に記載の回転速度センサ。

【請求項8】

２つの前記のロータ（１１９，１１９ａ）が備えられている、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の回転速度センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転速度センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の技術
回転可能なボディに回転速度センサを取り付けて、このボディの回転運動の回転速度を測定することは公知である。回転速度センサはふつう振動可能な２つの質量体を有している。これらの質量体は、部分振動子とも称することができる。すなわち第１振動質量体および第２振動質量体が設けられており、これらの質量体は、駆動器により、逆向きの振動を行うように駆動することができるのである。言い換えると、第１振動質量体および第２振動質量体は、互いに位相が１８０°ずらされて（逆平行に）振動するのである。したがって第１振動質量体および第２振動質量体の振動運動は、逆位相の振動運動と称されることも、逆平行モードと称されることもあるのである。

【0003】

２つの振動質量体を同時に励振させて上記のボディと、これに配置された回転速度センサとが、上記の振動質量体の振動方向に平行でない回転軸を中心として、回転運動の逆平行振動を発生させる場合、これらの２つの振動する振動質量体にコリオリ力が作用する。このコリオリ力により、２つの振動質量体はそれぞれその振動方向に対して垂直に偏位する。これらの２つの振動質量体の振動運動が逆平行であることにより、これらの２つの振動質量体は逆方向に偏位する。このような逆向きの振動方向は、逆平行検出振動と称することも可能である。この逆平行検出振動は、容量式に検出することができ、また評価電子装置によって回転速度に換算することができる。ここで振動質量体の偏位は、振動質量体に作用するコリオリ力に正比例する。したがって上記の振動質量体の偏位は、ボディの回転運動の回転速度に相当するのである。

【0004】

このような回転速度センサは、例えば刊行物DE 10 2008 042 369 Alから公知である。

【0005】

従来技術のこのような回転速度センサは、２つの有効モード、すなわち駆動モードおよび検出モードの他に別の振動モード、いわゆる障害モードを有する。これらの障害モードは、回転速度センサの動作時に重なり合い、またエラー信号に結び付き得るのである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】DE 10 2008 042 369 Al

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の課題は、回転速度センサを提供して、この回転速度センサにより、公知の欠点を解消して、殊に障害モードを効果的に抑止してエラー信号を回避することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題は、本発明の請求項１により、回転速度センサにおいて、この回転速度センサが、駆動装置と、少なくとも１つのコリオリ素子と、検出装置とを有しており、上記の駆動装置は、コリオリ素子を駆動して振動させるため、このコリオリ素子に接続されている形式の回転速度センサにおいて、上記の検出装置は少なくとも１つのロータを有しており、上記のコリオリ素子の振動面におけるこの振動に垂直な方向の偏位を上記の検出装置に結合するため、検出装置およびコリオリ素子に接続された結合装置が構成されており、コリオリ素子が相応に偏位した場合、少なくとも１つのロータを駆動するための回転トルクがコリオリ素子から少なくとも１つのロータに伝達されることを特徴とする回転速度センサを構成することによって解決される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】回転速度センサを示す図である。

【図2】ガイドフレームを有する図１の回転速度センサを示す図である。

【図3】２つのロータを有する回転速度センサを示す図である。

【図4】１つのロータを有する別の回転速度センサを示す図である。

【図5】２つのロータを有する図４の回転速度センサを示す図である。

【図6】さらに別の回転速度センサを示す図である。

【図7】ロータを示す図である。

【0010】

以下では図面を参照し、有利な実施形態に基づいて本願発明を詳しく説明する。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に含まれるアイデアは、駆動装置と、少なくとも１つのコリオリ素子と、少なくとも１つのロータを備えた検出装置とを有する回転速度センサを提供することである。上記のコリオリ素子には、殊に振動可能な質量体が含まれる。コリオリ素子は、コリオリ振動子と称することも可能である。有利には複数のコリオリ素子を設けることもでき、例えば２つのコリオリ素子が構成される。さらに上記の駆動装置は、コリオリ素子を振動させるようにこのコリオリ素子に接続されている。複数のコリオリ素子、例えば２つのコリオリ素子が構成される場合、上記の駆動装置は、これらの複数のコリオリ素子が逆向きに振動するようにコリオリ素子に接続される。例えば、２つのコリオリ素子が設けられる場合、これらの２つのコリオリ素子は、逆平行かつ同一直線上の駆動振動を行う。

【0012】

さらに上記の回転速度センサには、検出装置およびコリオリ素子に接続された結合装置が含まれている。この結合装置により、振動面においてこの振動に直交する方向に発生するコリオリ素子の偏位が上記の検出装置に結合される。これによってコリオリ素子が相応に偏位した際に回転モーメントがコリオリ素子から少なくとも１つのロータに伝達されるため、この少なくとも１つのロータが駆動される。有利には上記の検出装置にロータが含まれている。上記の回転速度センサの別の例示的な実施形態では上記の検出装置に複数のロータ、例えば２つのロータが含まれている。

【0013】

以下の説明では、例えば２つのコリオリ素子を有する本発明の回転速度センサについて述べる。しかしながら本発明はこの例に限定されるものではない。最も簡単なケースでは１つのコリオリ素子で十分である。有利な１実施形態では回転速度センサをマイクロメカニカル回転速度センサとすることが可能である。

【0014】

以下のさらなる説明に対し、３つの空間軸、すなわちｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を以下のように定める。ｙ軸は、上記の２つのコリオリ素子の振動に平行である。すなわち、上記の駆動装置よって２つのコリオリ素子が励振されて、ｙ軸に沿った逆平行かつ同一直線上で駆動振動が行われるのである。ｘ軸は、ｙ軸に直交しており、かつ駆動振動の面内にある。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に直交しており、かつ駆動振動の面に対して直交している。

【0015】

すなわちこの回転速度センサが回転して、振動面に対して垂直な成分を有する回転速度が、つまりｚ軸方向の成分が形成されると、このような回転速度により、力の作用が生じ、この力の作用により、ｘ軸に沿って２つのコリオリ素子の逆平行かつ同一直線上にはない偏位が生じるのである。このような偏位は、検出振動と称することも可能である。上記のコリオリ素子はこの振動に関与し、また結合装置によってその運動を検出装置に、殊に１つまたは複数のロータに伝達するのである。

【0016】

有利にはこの検出装置を検出振動子と称することも可能である。コリオリ素子ないしはコリオリ振動子の検出振動は、同一直線上には延在していないため、これらのコリオリ素子は、検出振動子ないしは検出装置、例えば少なくとも１つのロータの回転運動を発生させ、またこのロータに回転モーメントを伝達するのである。つまりロータは駆動され、すなわち回転による偏位が生じるのである。この場合にこの回転による偏位は、例えば検出することができ、殊に評価電子回路によって回転速度に換算することが可能である。

【0017】

本発明による回転速度センサでは、障害モード、殊に平行検出モードおよび平行駆動モードは、公知の回転速度センサの場合よりも高い周波数の方にシフトにされる。殊に平行検出モードでは、２つのコリオリ素子は、ｘ軸に沿って同じ向きに運動する。殊に平行駆動モードでは、上記の駆動手段およびコリオリ素子は、ｙ軸に沿って同じ向きに運動する。周波数領域において有効モードおよび障害モードがこのように増強されて分離されることにより、障害モードは比較的小さく励振され、ひいては殊に安定した動作が得られるのである。

【0018】

上記の回転速度センサの例示的な１実施形態において、２つのコリオリ素子は互いに結合される。このような結合は、例えば結合ばねによって行うことができる。すなわち、２つのコリオリ素子は、このような結合ばねによって結合されるのである。例えばこれによって得られる利点は、平行駆動モードと逆平行駆動モードとの間で縮退を解消できるようにすることである。

【0019】

上記の回転速度センサの別の例示的な１実施形態によれば、駆動装置は、それぞれ１つのコリオリ素子に接続される２つの駆動手段を有する。このような駆動手段は、駆動振動子と称することも可能である。駆動手段は有利には、静電的に駆動を行う駆動コームを有する。例えば、このような駆動コームは、インターデジタル構造を有する。本発明による回転速度センサの別の有利な１実施形態によれば、上記の２つの駆動手段は、例えば結合ばねによって互いに結合される。さらに別の例示的な１実施形態によれば、上記の２つのコリオリ素子が互いに結合され、また駆動手段が、例えばばねによって、有利には結合ばね、トーションばね、曲げばね、Ｕ字形ばねまたＳ字形ばねによって互い結合されるようにすることが可能である。

【0020】

上記の回転速度センサのさらに別の有利な１実施形態において、回転速度センサには基板が含まれる。有利には上記の駆動装置、２つのコリオリ素子および検出装置は基板に配置され、例えば固定される。しかしながらここでは上記の２つのコリオリ素子および検出装置は、これらの２つのコリオリ素子も、検出装置、例えば少なくとも１つのロータも共に自由に振動可能であるように基板に配置されている。基板を使用することよって得られる利点は殊に、例えば移動電話、携帯形マルチメディア再生装置またはモバイルコンピュータなどの装置にこのような回転速度センサを簡単かつ少ないコストで組み込めることである。しかしながらこれらの装置だけに使用を制限するものではない。回転速度を求めようとするあらゆる装置を考えられる。

【0021】

本発明による回転速度センサの別の例示的な１実施形態において、上記の少なくとも１つのロータは、それぞれ半径の異なる２つの共軸に配置された円形素子を有する。これらの２つの円形素子の間には、半径方向ないしはスポーク状に１つの電極が配置される。有利には上記の２つの円形素子の間に複数の電極が、半径方向ないしスポーク状に配置される。このようなロータは有利には、内側の円形素子の中央において基板に固定される。殊にこのロータは、内側の円形素子の中央において曲げばねを介して基板に懸架される。有利には曲げばねを、トーションばね、伸びばね、Ｕ字形ばねまたはＳ字形ばねとして構成可能である。この場合に回転による偏位、すなわちロータの回転、つまり半径方向に配置された１つまたは複数の電極の回転は、例えば、位置固定に配置された１つまたは複数の電極を用いて容量式に検出することが可能である。上記の位置固定に配置された電極は、対向電極とも称することが可能である。有利には上記の１つまたは複数の対向電極は、上記の検出装置によって包囲される。上記の容量式に検出された回転による偏位はつぎ、例えば、評価電子装置によって回転速度に換算することができる。

【実施例】

【0022】

以下、図面において同じ参照符号は同じ素子を示すものとする。

【0023】

図１において回転速度センサ１０１には基板１０２が含まれている。図示していない１実施形態においてこの回転速度センサは、マイクロメカニカル回転速度センサとして構成される。基板１０２は、矩形の形状を有する。すなわち、基板１０２は、矩形の基板である。図示していない別の１実施例において基板１０２は、正方形の形状を有し得る。図示していない別の実施例において、基板１０２は、三角形または多角形、例えば五角形、六角形または八角形の形状を有することも可能である。ここに図示していない殊に有利な１実施形態において基板１０２は、円または楕円の形状を有することも可能である。

【0024】

回転速度センサ１０１はさらに２つの駆動手段１０３を備えた駆動装置を有する。２つの駆動手段１０３はそれぞれ基板１０２の上側領域および下側領域に配置される。ここで駆動手段１０３は、懸架手段１０５を介し、基板１０２の固定手段１０７に固定される。懸架手段１０５は、駆動手段１０３がｙ軸方向に運動できるようにする。有利には駆動手段１０３は、懸架手段としてのばね（１０５）によって固定手段１０７に懸架される。このばねは有利にはＵ字形ばねである。

【0025】

駆動手段１０３にはそれぞれ駆動コーム１０９が含まれている。駆動コーム１０９は有利にはインターデジタル構造体として構成されている。駆動コーム１０９は、有利には静電駆動器用に構成される。

【0026】

駆動手段１０３は、駆動コーム１０９に対して垂直に配置された１つずつの結合ウェブ１１１を有しており、この結合ウェブにより、駆動手段１０３がそれぞれコリオリ素子１１３に結合される。すなわち、結合ウェブ１１１により、２つの駆動手段１０３と、２つのコリオリ素子１１３とが接続されており、これによってこれらの２つのコリオリ素子１１３が逆向きに振動するように駆動されるのである。２つのコリオリ素子１１３は、例えば橋のアーチに類似した形状を有する。コリオリ素子１１３は、コリオリ懸架手段１１７を介して固定手段１０７に懸架されており、ここで固定手段１０７は基板１０２に固定される。コリオリ懸架手段１１７は、例えばコリオリ素子１１３がｘ軸およびｙ軸に運動できるようにする。コリオリ懸架手段１１７は有利には、曲げばねとして構成され、殊にメアンダ状曲げばねとして構成される。すなわち、これらの曲げばねは、メアンダ形状を有することができるのである。例えば上記のメアンダのループは、ｘ軸およびｙ軸に平行である。有利には角張ったメアンダ形状を設けることが可能である。上記のメアンダ状曲げばねは、いわばコーナを曲がるように実施されるのである。

【0027】

矢印１１４は、例えば半周期中の２つのコリオリ素子１１３の運動を示している。すなわちここには２つの駆動手段１０３により、２つのコリオリ素子１１３が逆向きの振動で駆動される場合が示されているのである。

【0028】

さらに回転速度センサ１０１は、ロータ１１９を含む検出装置を有する。ロータ１１９は、結合装置によって上記の２つのコリオリ素子１１３に結合される。ここに示した実施例では、上記の結合装置は２つの結合ばね１２１を有しており、これらのばねより、１つずつのコリオリ素子１１３がロータ１１９に結合される。したがって２つのコリオリ素子の振動面、すなわちｘ−ｙ−面において、この振動に直交する方向の偏位、すなわちｘ軸方向における偏位が検出装置に結合されるように、この検出装置は上記のコリオリ素子１１３に接続されるのである。つまりここでは２つのコリオリ素子１１３がｘ軸方向に相応に偏位した場合、ロータ１１９を駆動するための回転モーメントが、２つのコリオリ素子１１３からロータ１１９に伝えられるのである。

【0029】

ロータ１１９それ自体は、少なくとも１つの曲げビーム１２３によって懸架される。すなわち、懸架のための複数の曲げビームを設けることもできる。ここで曲げビーム１２３は、中央に配置されるロータ基板固定手段１２５によって基板１０２に配置される。さらにロータ１１９は、側方に配置されたロータ基板懸架手段１２７を有しており、この懸架手段は、固定手段１０７によって基板１０２に固定されるかないしは留められる。例えばロータ基板懸架手段１２７は、Ｕ字形ばね、有利には１つまたは複数の２重Ｕ字形ばねを含むことができる。有利にはロータ基板懸架手段１２７は、１つまたは複数のトーションばねおよび／または１つまたは複数の曲げばねを含むことができる。

【0030】

ロータ１１９は、半径方向に配置された複数の検出電極１２９を有する。ここで示した実施例では１６個の検出電極が構成されている。ここに図示していない別の１実施例では４個の検出電極を構成することもでき、また例えば１６個、有利には３２個、例えば６４個の検出電極を構成することが可能である。図示していない別の１実施例では、検出電極の数は４で割り切れる。検出電極１２９は、位置固定に配置された電極（図示せず）によって両側が包囲されており、これによって検出電極１２９の偏位を容量式に検出することができる。この場合に、対向電極とも称することも可能な位置固定に配置された電極に対するこの回転による偏位は、図示しない評価電子回路によって回転速度に換算することができる。

【0031】

回転速度センサ１０１の動作時、駆動手段１０３は、２つのコリオリ素子１１３を励振してｙ軸に沿った逆平行かつ同一直線上にある駆動振動を発生させる。この駆動振動には、駆動コーム１０９および駆動手段１０３も関与し、また２つのコリオリ素子１１３も関与する。検出振動子とも称することの可能な上記の検出装置は、この駆動振動に関与しない。この駆動振動は、例えば基板１０２に対する適当なばね懸架部により、また個々の構成部分の間の適当なばねによって得られる。

【0032】

基板１０２に対して垂直な成分を有する回転速度、すなわちｚ軸方向の回転速度は、力の作用を及ぼし、ここでこの力の作用は、ｘ軸に沿ったコリオリ素子１１３の逆平行であるが同一直線上にはない偏位を発生させる。ｘ軸に沿ったこの偏位は、検出振動とも称することができる。この検出振動には上記の２つのコリオリ素子１１３が関与し、またその運動を検出装置ないしは検出振動子に伝達する。駆動コーム１０９は、検出振動には関与しない。コリオリ素子１１３の検出振動は、同一直線上で行われないため、コリオリ素子１１３は、検出振動子の回転運動を生じさせることができ、またコリオリ素子１１３はこの検出振動子に回転モーメントを伝達する。

【0033】

この回転モーメントの伝達に起因して、ロータ１１９は回転によって偏位する。このことは、図１において円形に配置されかつ曲がった２つの矢印によって示されている。

【0034】

２つのコリオリ素子１１３は、図１に示した実施例においてコリオリ結合ばね１１５によって互いに結合されている。コリオリ結合ばね１１５により、例えば、平行駆動モードと、逆平行駆動モードとの間の縮退が解消される。コリオリ結合ばね１１５は単にオプションである。すなわち回転速度センサ１０１は、このようなコリオリ結合ばね１１５を有しないことも可能である。つまり、２つのコリオリ素子１１３は互い結合されないのである。この点においてこれらの２つのコリオリ素子１１３は、図示しないこの実施例においてデカップリングされているのである。

【0035】

ここでは例えば結合ばね１２１を含む結合装置により、ロータ１１９を有する検出装置に２つのコリオリ素子１１３を結合するという本発明によるアイデアによって、例えば障害モード、殊に平行検出モードおよび平行駆動モードを、従来公知の回転速度センサの場合よりも高い周波数にシフトできるという利点が得られる。ここでは上記の平行検出モードにおいて２つのコリオリ素子１１３は、ｘ軸に沿って同じ向きに運動する。上記の平行駆動モードにおいて駆動手段１０３およびコリオリ素子１１３は、ｙ軸に沿って同じ方向に運動する。

【0036】

図２には図１の回転速度センサ１０１が示されており、図２に示した実施例では回転速度センサ１０１は、ガイドフレーム１３１を有する。ガイドフレーム１３１は、コリオリ素子１１３と、ロータ１１９を有する検出装置とを取り囲むように構成されている。ガイドフレーム１３１は、４つの辺１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃおよび１３３ｄによって構成されており、辺１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃおよび１３３ｄはそれぞれ直角のコーナ形状を有する。辺１３３ａおよび１３３ｄはそれぞれ辺結合ばね１３４により、相応する辺１３３ｃおよび１３３ｂに結合されている。さらに辺１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃおよび１３３ｄはそれぞれ別の結合ウェブ１１１ａにより、駆動コーム１０９に結合されているため、駆動コーム１０９を駆動運動させた際には相応する辺１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃおよび１３３ｄも駆動される。辺１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃおよび１３３ｄは、ガイドフレーム懸架手段１３５によって基板に懸架されている。例えばガイドフレーム懸架手段１３５には、基板固定手段およびばね、殊に曲げばね、トーションばね、Ｕ字形またはＳ字形ばねが含まれている。この懸架部は、駆動コーム１０９が駆動運動される際に辺１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃおよび１３３ｄが、仮想的な支点１３９を中心とした運動を行えるように配置されている。これらの辺１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃおよび１３３ｄのこの運動は、曲がった破線の矢印１３７によって示されている。

【0037】

駆動手段１０３を互いに結合するガイドフレーム１３１により、平行駆動モード（障害モード）と、逆平行駆動モード（有効モード）との間における縮退が解消され、障害モードは有効モードよりも強くなる。これは、伝達ばねとも称することの可能な辺結合ばね１３４の剛性が、同じ向きの負荷（曲げ）と、逆向きの負荷（剪断）とに対して異なるためである。

【0038】

図３には回転速度センサ１０１の別の１実施形態が示されており、検出装置はここでは２つのロータ１１９および１１９ａを有する。２つのロータ１１９，１１９ａは図１および図２に示した実施例と同様に基板１０２に懸架される。ここでもコリオリ素子１１３からロータ１１９，１１９ａに回転モーメントを伝達する結合ばね１２１により、モード、例えば障害モードの殊に効率的な抑止が行われる。コリオリ素子１１３は、図３に示した実施例において２重湾曲ブリッジ形状を有する。

【0039】

図４には回転速度センサ１０１の別の例示的な１実施例が示されており、ここではこれまでの実施例に対して付加的に、コリオリ素子１１３がそれぞれ複数の別の検出電極１４１を有している。これらの別の検出電極１４１は有利にはコリオリ素子１１３に配置されており、および／またはコリオリ素子１１３の下に配置されている。殊にこれらの別の検出電極１４１は互いに平行に配置されている。例えばこれらの別の検出電極１４１は格子形構造を構成する。有利には別の２つの検出電極が構成される。例えば２つよりも大きくの別の検出電極を構成することも可能である。これらの別の検出電極は有利にはコリオリ素子１１３にも、またコリオリ素子１１３の下にも配置される。ここではまた、複数の検出電極１４１のうちの１つまたは複数の検出電極を、上記の回転速度センサの別の素子に配置することも、および／または別の素子の下に配置することも可能である。したがって有利には直交補償および静電正帰還を行うことができる。さらに上記の別の検出電極１４１により、有利にもロータ１１９の回転による偏位を殊に高い感度で容量式に検出することができる。

【0040】

図５には図４の回転速度センサ１０１が、２つのロータ１１９および１１９ａを有する１変形形態で示されている。この実施形態により、障害モードを殊に効率的に抑止できるという利点が得られる。

【0041】

図６には回転速度センサ１０１のさらに別の１実施形態が示されている。ここではコリオリ素子１１３は別の複数の電極１４３を有しているため、ｚ軸およびｘ軸を中心とした回転速度を同時に測定することができる。この点においてこの回転速度センサ１０１を２チャネル回転速度センサと称することも可能である。ｘ軸を中心とした回転速度が存在する場合、コリオリ力１４５がコリオリ素子１１３にｚ軸方向に作用し、この力を別の複数の電極１４３によって評価することができる。図示しない別の１実施形態において、図６に示した回転速度センサ１０１も２つのロータを含むことができる。これらの別の電極１４３は、コリオリ素子１１３の下、有利には基板上に配置される。図示していない別の１実施形態によれば、別の複数の電極１４３は、ロータ１１９の下か、またはロータ１１９および１１９ａの下で例えば基板上に配置することができる。また別の有利な１実施形態によれば、別の複数の電極１４３は、コリオリ素子１１３の上方および／またはロータ１１９または複数のロータ１１９，１１９ａの上方に配置される。例えば１つの支柱、殊に複数の支柱を基板上に設けることができ、この支柱は、コリオリ素子１１３およびロータ１１９，１１９ａの上でクレーンのように別の複数の電極１４３を支持する。

【0042】

別の有利な１実施形態によれば、別の複数の電極１４３を（図示しない）カバーに組み込むかまたはカバーに配置することができる。このカバーは有利には基板１０２に覆うため、回転速度センサケーシングが構成される。このカバーは有利には基板１０２に接着される。例えば、この回転速度センサケーシングの内部空間は真空状態にされる。すなわち、この内部空間は真空ないしは低圧状態にされるのである。このようなカバーに配置されているかないしは組み込まれている別の複数の電極１４３は、カバー電極と称することも可能である。低圧状態により、例えば、振動および回転する素子に対する運動抵抗が低減される。これによって有利にも上記の駆動装置に一層低い駆動電圧を加えることができる。有利にはロータ基板懸架手段１２７は、１つまたは複数のトーションばねおよび／または１つまたは複数の曲げばねを含むことができる。これにより、例えばいわゆるout-of-plane検出装置が構成される。すなわち、回転速度センサ１０１が相応に回転すれば、すなわちｘ軸の周りに回転すれば、ロータ１１９は、紙面から出て傾くかないし曲がることができるのである。上記の複数の電極１４３は、ロータ１１９の紙面から出るこの運動を検出して、これをｘ軸に対する回転速度に換算する。

【0043】

図６の図の説明に関連して述べたカバーは、図１〜５に示した別の実施例にも使用可能である。ここではカバーが、カバー電極を有しても、またはこれを有しなくてもよい。

【0044】

図７には、例えば図１〜６に示した実施形態に使用可能なロータ１４７が示されている。ロータ１４７には共軸に配置されたロータリング１４９，１５１および１５３が含まれている。ロータリング１４９および１５１により、外側の円形トラックが、またロータリング１５１および１５３により、内側の円形トラックが構成される。これらのトラックには複数の検出電極１２９が半径方向に、すなわち車輪のスポークと同様に配置されている。したがって有利にもロータ１１９および１１９ａの場合よりも多くの検出電極１２９を円弧当たりに配置することができる。これにより、殊に回転速度センサの回転速度をより良好に検出することができる。したがってより良好な時間分解能を得ることができる。すなわち、この回転速度センサは、例えばμｓ領域またはｍｓ領域の小さい時間窓における回転速度変化を検出できるのである。図示しない別の１実施形態では、検出電極１２９の両側に対向電極が延びている。すなわちこれらの対向電極はそれぞれ検出電極１２９の右側および左側に配置されるのである。

【符号の説明】

【0045】

１０１ 回転速度センサ、 １０２ 基板、 １０３ 駆動手段、 １０５ 懸架手段、 １０７ 固定手段、 １０９ 駆動コーム、 １１１ 結合ウェブ、 １１３ コリオリ素子、 １１５ コリオリ結合ばね、 １１７ コリオリ懸架手段、 １１９ ロータ、 １２１ 結合ばね、 １２３ 曲げビーム、 １２５ ロータ基板固定手段、 １２７ ロータ基板懸架手段、 １３１ ガイドフレーム、 １３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ 辺、 １３４ 辺結合ばね、 １４１ 検出電極、 １４３ 電極、 １４５ コリオリ力、 １４７ ロータ、 １４９，１５１，１５３ ロータリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】