DE10083545C2 - Sensor für Winkelgeschwindigkeit - Google Patents
Sensor für WinkelgeschwindigkeitInfo
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- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Winkelgeschwindigkeitssensor, der
für die Navigation von Autos und für die Steuerung der Orientierung eines Fahrzeugs
verwendet wird.
Ein Winkelgeschwindigkeitssensor enthält einen aus einem Kristall gefertigten Vibrator
vom Stimmgabeltyp, der durch eine auf dem Vibrator angeordnete Antriebselektrode
zum Schwingen gebracht wird. Ein Ablenkungsbetrag des Vibrators aufgrund der
Corioliskraft wird durch eine auf dem Vibrator angeordnete Erkennungselektrode als
ein elektrisches Signal ausgegeben. Die Corioliskraft wird orthogonal zur
Schwingungsrichtung der Stimmgabel erzeugt, wenn eine Winkelgeschwindigkeit auf
den Vibrator einwirkt.
Vibratoren dieser Art werden üblicherweise mit ihrem Basisteil mit einem Trägerblock
verbunden, der seinerseits wiederum in irgendeiner Halterung einsetzbar ist. Eine
Lötverbindung scheidet aber wegen des für den Vibrator verwendeten Kristallmaterials
aus. Aus dem Stand der Technik sind Klebe- und Klemmverbindungen bekannt (s.
dazu JP 62 22 811 A, JP 0 4216408 A, JP 58033307A, DE 195 44 338 A1, US 5 481 913).
Insbesondere in der Verwendung in Kraftfahrzeugen ist eine langlebige
Verbindung des Vibrators mit dem Trägerblock wichtig. Mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 wird eine solche dauerhafte Verbindung angegeben. Durch die
Anpassung der Querschnitte des Basisteils und der Montagevertiefung im Trägerblock
am gesamten Umfang und die zusätzliche Kleberbefestigung wird eine elastische und
zugleich erschütterungsfeste, dauerhafte Verbindung erreicht. Anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Winkelgeschwindigkeitssensors der
vorliegenden Erfindung im unmontierten Zustand, und
Fig. 2 den Winkelgeschwindigkeitssensor nach Fig. 1 im montierten Zustand.
Auf einer Seite eines Trägerblocks 2 ist eine Montagevertiefung 8 in einer Form
ähnlich der eines Querschnitts einer Basis 1c des Vibrators 1 ausgebildet. Die Basis 1c
des Vibrators 1 ist in Fig. 2 in die Montagevertiefung 8 eingebettet. Die Basis 1c ist in
die Montagevertiefung 8 mit einem Kleber 7 vorzugsweise ein Kleber auf
Kunstharzbasis eingeklebt. Deshalb spannt der Trägerblock 2 den Vibrator 1 mit einer
Kragenstruktur ein. Die Montagevertiefung 8 hat eine rechtwinkelige Form, und die
Fluchtlöcher 9a, 9b, 9c und 9d, deren jede eine im wesentlichen runde Form hat, sind
an den jeweiligen Ecken der rechtwinkeligen Form ausgebildet. Wenn die Basis 1c des
Vibrators in die Montagevertiefung 8 eingefügt und mit dem Kleber 7 befestigt wird,
ermöglichen die Fluchtlöcher 9a bis 9d, dass überschüssiger Kleber entweicht, selbst
wenn eine große Menge Kleber 7 verwendet wird. Dementsprechend verbleibt eine
optimale Menge des Klebers 7 im Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Basis 1c
und der Montagevertiefung 8.
Der Vibrator 1 vom Stimmgabeltyp, der mit der Kragenstruktur eingespannt ist, wird
über einem Draht mit einem Anschluss verbunden, der auf einer Platine ausgebildet
ist.
Die Fluchtlöcher 9a bis 9d für den Kleber 7 sind an allen vier Ecken ausgebildet. Es
mag genügen, wenn weniger Fluchtlöcher ausgebildet sind.
Nach der Ausführungsform hat der Sensor für Winkelgeschwindigkeit den Vibrator vom
Stimmgabeltyp mit zwei Beinen. Der Sensor kann jedoch einen Vibrator vom Stimmga
beltyp mit mehr als zwei, z. B. mit drei Beinen, haben.
Claims (2)
1. Winkelgeschwindigkeitssensor mit einem Schwingungserzeuger vom
Stimmgabeltyp, der mehrere Schenkel aufweist, welche mit einem
gemeinsamen Basisteil verbunden sind, welches seinerseits in eine in
einem Trägerblock ausgebildete Montagevertiefung eingesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte des Basisteils (1c) und
der Montagevertiefung (8) am gesamten Umfang aneinander angepasst
sind, und dass das Basisteil in der Montagevertiefung mittels eines
Klebers (7) befestigt ist.
2. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Montagevertiefung (8) und der Trägerblock (2)
rechteckigen Querschnitt aufweisen, und dass an wenigstens einer Ecke
ein Fluchtspalt (9a, 9b, 9c, 9d) für überschüssigen Kleber (7) ausgebildet
ist.
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