DE19756552A1 - Winkelgeschwindigkeitssensor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf einen Winkelgeschwindigkeitssensor zur Verwendung in einem Lagesteuerungssystem für Kraftfahrzeuge, einem Ver­ wacklungskompensationssystem für Videokameras oder einem Kreiselgerät eines Navigationssystems für sich bewegende Objekte.

Die japanische Patenterstveröffentlichung Nr. 61-294311 lehrt einen herkömmlichen Winkelgeschwindigkeitssensor, der eine Basis zur Anbringung an einem sich bewegenden Objekt, das die Winkelgeschwindigkeit erfährt, sowie einen an der Basis befestigten Stimmgabeloszillator aufweist. Der Oszil­ lator besteht aus einem piezoelektrischen Bauelement und spricht in der Weise auf ein Erregereingabesignal an, daß er in einer Richtung senkrecht zu einer Rotationsachse des sich bewegenden Objekts schwingt. Der Winkelgeschwindig­ keitssensor überwacht die Richtung und den Zustand der Schwingung des Oszillators, um die Winkelgeschwindigkeit des sich bewegenden Objekts zu bestimmen.

Bei diesem Winkelgeschwindigkeitssensor ist der Oszil­ lator mittels einer metallischen Befestigungsvorrichtung an der Basis angebracht. Es gibt zwar eine Vielfalt an Vor­ schlägen für Befestigungsvorrichtungen, diese werden jedoch den Spezifikationen des Winkelgeschwindigkeitssensors nicht genügend gerecht.

Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Winkelgeschwindigkeitssensorstruktur zu schaffen, durch welche das Betriebsverhalten des Sensors optimiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Winkelgeschwindigkeits­ sensor gemäß Anspruch 1, 20 und 29 gelöst.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Winkelgeschwindigkeitssensor zur Bestimmung einer Rotati­ onswinkelgeschwindigkeit geschaffen, der eine Rotation um eine vorgegebene Achse erfährt, mit: (a) einem aus einem piezoelektrischen Bauelement aufgebauten Oszillator, der zum Schwingen angeregt wird, (b) einer Basis zur Montage des Winkelgeschwindigkeitssensors an einem sich bewegenden Objekt, wobei die Basis eine Bezugsfläche zur Befestigung des Oszillators aufweist, und (c) einer Befestigungsvor­ richtung zur Befestigung eines Knotens des Oszillators an der Basis, wobei die Befestigungsvorrichtung einen Basisbe­ festigungsabschnitt aufweist, der in der Weise an die Be­ zugsfläche der Basis geschweißt ist, daß die Schwingung des Oszillators im wesentlichen senkrecht zur vorgegebenen Ro­ tationsachse ausgerichtet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an der Befestigungsvorrichtung eine Oszillatorbestigungsfläche ausgebildet, an die der Knoten des Oszillators geklebt ist. Die Oszillatorbefestigungsfläche ist bezüglich des Basisbe­ festigungsabschnitts geometrisch in der Weise ausgerichtet, daß der Oszillator im wesentlichen parallel zur Bezugsflä­ che der Basis schwingt.

Der Basisbefestigungsabschnitt der Befestigungsvorrich­ tung weist eine Basisbefestigungsfläche in direkter Anlage mit der Bezugsfläche der Basis auf. Die Basisbefestigungs­ fläche des Basisbefestigungsabschnitts ist bezüglich der Oszillatorbefestigungsfläche in einem rechten Winkel ausge­ richtet.

Die Befestigungsvorrichtung weist eine erste und zweite Fläche auf, die in Schwingungsrichtung des Oszillators ent­ gegengesetzt angeordnet sind. Die Befestigungsvorrichtung ist an der ersten und zweiten Fläche an die Bezugsfläche der Basis geschweißt.

An der ersten und zweiten Fläche ist jeweils eine der Bezugsfläche der Basis zugewandte abgeschrägte Fläche aus­ gebildet. Die abgeschrägte Fläche weist eine direkt an die Bezugsfläche der Basis geschweißte Kante auf.

Zwischen dem Basisbefestigungsabschnitt der Befesti­ gungsvorrichtung und der Bezugsfläche der Basis ist ferner ein Abstandhalter angeordnet. Der Abstandhalter hat eine erforderliche Dicke, um zwischen dem Oszillator und der Be­ zugsfläche der Basis einen vorgegebenen Abstand einzuhal­ ten.

Die Basis oder die Befestigungsvorrichtung hat einen dünnwandigen Abschnitt mit einer Dicke, die kleiner ist als die Dicke eines Hauptabschnitts davon. Die Befestigungsvor­ richtung ist an dem dünnwandigen Abschnitt an die Basis ge­ schweißt.

In der Befestigungsvorrichtung kann eine Aussparung ausgebildet sein, wodurch der dünnwandige Abschnitt festge­ legt wird.

An der Bezugsfläche der Basis können Vorsprünge ausge­ bildet sein, die in einem bestimmten Abstand am Basisbefe­ stigungsabschnitt der Befestigungsvorrichtung anliegen und eine vorgegebene Ausrichtung der Befestigungsvorrichtung bezüglich der Bezugsfläche der Basis festlegen. Die Längs­ richtungen der Vorsprünge können sich im wesentlichen par­ allel zueinander in Richtung der Rotationsachse des Winkel­ geschwindigkeitssensors erstrecken.

Am Basisbefestigungsabschnitt können Vorsprünge ausge­ bildet sein, die in einem bestimmten Abstand an der Bezugs­ fläche der Basis anliegen und eine vorgegebene Ausrichtung der Befestigungsvorrichtung bezüglich der Bezugsfläche be­ stimmen. Die Längsrichtungen der Vorsprünge können sich im wesentlichen parallel zueinander in Richtung der Rotations­ achse des Winkelgeschwindigkeitssensors erstrecken.

Der Basisbefestigungsabschnitt kann an einer Vielzahl von Abschnitten durch Laserschweißen mit der Bezugsfläche der Basis in Verbindung stehen.

Ebenso kann der Basisbefestigungsabschnitt an einer Vielzahl von Abschnitten durch Buckelschweißen mit der Be­ zugsfläche der Basis in Verbindung stehen.

Die Fläche des Basisbefestigungsabschnitts der Befesti­ gungsvorrichtung kann größer sein als die Oszillatorbefe­ stigungsfläche. Die Länge des Basisbefestigungsabschnitts der Befestigungsvorrichtung in Schwingungsrichtung des Os­ zillators ist größer als die der Oszillatorbefestigungsflä­ che.

Die Oszillatorbefestigungsfläche der Befestigungsvor­ richtung weist einen mit dem Knoten des Oszillators in Ver­ bindung stehenden Flächenbereich auf. Der in Verbindung stehende Flächenbereich kann die Oszillatorbefestigungsflä­ che bezüglich deren Zentrum symmetrisch beanspruchen. Von Vorteil ist, wenn der in Verbindung stehende Flächenbereich 80% oder mehr der Oszillatorbefestigungsfläche beansprucht.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Win­ kelgeschwindigkeitssensor zur Bestimmung einer Rotations­ winkelgeschwindigkeit geschaffen, der eine Rotation um eine vorgegebene Achse erfährt, mit: (a) einem Oszillator, der eine vorgegebene Längsrichtung hat und, wenn er angeregt wird, in einer ersten Richtung senkrecht zu seiner Längs­ mittellinie schwingt, auf die Rotation um die vorgegebene Achse in der Weise anspricht, daß er während der Schwingung in der ersten Richtung in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung schwingt und ein die Schwingung betref­ fendes Ausgabesignal zur Bestimmung der Winkelgeschwindig­ keit bereitstellt, (b) einer Basis zur Befestigung des Win­ kelgeschwindigkeitssensors an einem sich bewegenden Objekt, wobei die Basis eine Bezugsfläche aufweist, und (c) einer Befestigungsvorrichtung zur Befestigung des Oszillators an der Bezugsfläche der Basis in der Weise, daß die Längsmit­ tellinie des Oszillators parallel zur Bezugsfläche der Ba­ sis liegt. Die Basis weist einen Ausrichtungsabschnitt auf, der bei der Befestigung des Oszillators durch die Befesti­ gungsvorrichtung an der Bezugsfläche der Basis Verwendung findet, um den Oszillator bezüglich der Basis in der Weise auszurichten, daß die Längsmittellinie des Oszillators im wesentlichen mit der vorgegebenen Rotationsachse überein­ stimmt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Ausrichtungsabschnitt einen an der Bezugsfläche der Ba­ sis ausgebildeten Vorsprung auf, der eine Bezugsausrich­ tungslinie zur Ausrichtung des Oszillators bezüglich der Basis aufweist. Die Bezugsausrichtungslinie kann durch ein äußeres Profil des Vorsprungs festgelegt werden.

Der Ausrichtungsabschnitt kann eine in der Bezugsfläche der Basis ausgebildete Aussparung aufweisen, die eine Be­ zugsausrichtungslinie zur Ausrichtung des Oszillators be­ züglich der Basis aufweist. Die Bezugsausrichtungslinie wird durch ein Profil der Aussparung festgelegt. Die Aus­ sparung hat einen Flächeninhalt, der größer ist als der des Profils des Oszillators. Der Oszillator ist in einer Ebene bündig mit der Bezugsfläche der Basis angeordnet.

Der Ausrichtungsabschnitt kann auch eine in der Bezugs­ fläche der Basis ausgebildete Öffnung aufweisen, um den Os­ zillator durch die Befestigungsvorrichtung an einer Innen­ wand der Öffnung zu befestigen.

Am Oszillator sind Erreger- und Erregungsüberwachungse­ lektroden angebracht. Der Oszillator ist ein Stimmgabelos­ zillator, der ein Paar sich parallel zur Bezugsfläche der Basis erstreckender Arme aufweist.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Winkelgeschwindigkeitssensor zur Bestimmung einer Winkelgeschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts ge­ schaffen, mit: (a) einer Befestigungsvorrichtung zur Befe­ stigung des Winkelgeschwindigkeitssensors an dem sich bewe­ genden Objekt, (b) einer Sensoreinheit mit einer Basis und einem Oszillator, der an der Basis befestigt ist und in der Weise zum Schwingen angeregt wird, daß er ein eine Winkel­ geschwindigkeit angebendes Signal ausgibt, wenn er eine Ro­ tation um eine vorgegebene Achse erfährt, und (c) einem Schwingungsabsorber, der die Sensoreinheit von einer vom Befestigungsbauteil übertragenen Schwingung trennt, wobei der Schwingungsabsorber die Befestigungsvorrichtung und die Sensoreinheit in der Weise verbindet, daß ein Elastizitäts­ zentrum des Schwingungsabsorbers mit dem Gravitationszen­ trum der Sensoreinheit zusammenfällt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Oszillator einen Knoten und einen Oszillatorabschnitt mit einer sich parallel zur vorgegebenen Rotationsachse er­ streckenden Längsrichtung auf. Die Basis weist eine Bezugs­ fläche auf, an der der Knoten des Oszillators befestigt ist. Die Bezugsfläche ist parallel zur Längsrichtung des Oszillatorabschnitts angeordnet.

Der Schwingungsabsorber weist ein elastisches Bauteil auf, dessen Elastizitätskraft in einer Ebene mit der Basis der Sensoreinheit wirkt.

Ebenso kann der Schwingungsabsorber ein zylindrisches elastisches Bauteil mit einer sich parallel zur Basis er­ streckenden Längsrichtung aufweisen.

Der Schwingungsabsorber kann auch ein elastisches Bau­ teil mit einer sich parallel zur Längsrichtung des Oszilla­ torabschnitts des Oszillators erstreckenden Längsrichtung aufweisen.

Der Schwingungsabsorber kann ferner einen elastischen Abschnitt und einen Halteabschnitt aufweisen, der am Befe­ stigungsbauteil in der Weise befestigt ist, daß die Sensor­ einheit in einer vorgegebenen Richtung bezüglich der Befe­ stigungsvorrichtung gehalten wird. Die Basis der Sensorein­ heit weist einen Vorsprung auf, der vom Halteabschnitt des Schwingungsabsorbers getragen wird. Der Vorsprung ist mit­ tels einer Schraube mit dem Halteabschnitt verbunden.

Der Halteabschnitt des Schwingungsabsorbers weist eine Aussparung auf, in dem der Vorsprung der Basis der Sensor­ einheit eingerichtet ist.

Die Befestigungsvorrichtung kann ein Behälter sein, in dem die Sensoreinheit und der Schwingungsabsorber angeord­ net sind. An einer Innenwand des Behälters ist eine Lage­ rung mit einer Nut ausgebildet, in der der Schwingungsab­ sorber elastisch eingerichtet ist.

Der Oszillator der Sensoreinheit ist ein Stimmgabelos­ zillator, der ein Paar sich parallel zur vorgegebenen Rota­ tionsachse erstreckender Arme aufweist.

Die Befestigungsvorrichtung kann auch ein Gehäuse sein, in dem die Sensoreinheit und der Schwingungsabsorber ange­ ordnet sind. Zwischen der Innenwand des Gehäuses und der Sensoreinheit ist ferner ein Dämpfbauteil angeordnet. Das Dämpfbauteil ist in einem vorgegebenen Abstand von der Sen­ soreinheit entfernt an der Innenwand des Gehäuses ausgebil­ det.

Das Dämpfbauteil kann auch in einem vorgegebenen Ab­ stand von der Innenwand des Gehäuses entfernt am Schwin­ gungsabsorber ausgebildet sein.

Der Schwingungsabsorber kann einen elastischen Ab­ schnitt und einen Halteabschnitt aufweisen, der am Befesti­ gungsbauteil in der Weise befestigt ist, daß die Sensorein­ heit in einer vorgegebenen Richtung bezüglich der Befesti­ gungsvorrichtung gehalten wird. Das Dämpfbauteil ist am Halteabschnitt ausgebildet. Die Basis der Sensoreinheit weist einen Vorsprung auf, der vom Halteabschnitt des Schwingungsabsorbers getragen wird.

Der Oszillator der Sensoreinheit ist ein Stimmgabelos­ zillator, der ein Paar sich parallel zur vorgegebenen Rota­ tionsachse erstreckender Arme aufweist.

Das Dämpfbauteil dämpft einen in einer Scherungsrich­ tung des Schwingungsabsorbers wirkenden Stoß.

Das Dämpfbauteil absorbiert Stöße, die in einer ersten und zweiten Richtung senkrecht zueinander wirken, wobei beide Richtungen senkrecht zu einer Scherungsrichtung des Schwingungsabsorbers ausgerichtet sind. Das Dämpfbauteil kann ein L-förmiges elastisches Bauteil aufweisen, das an einer inneren Ecke des Gehäuses angeordnet ist.

Der Schwingungsabsorber absorbiert einen Stoß, der in einer dritten Richtung senkrecht zur ersten und zweiten Richtung wirkt. Die Schwingungsrichtung des angeregten Os­ zillators stimmt mit der ersten Richtung überein.

Der Schwingungsabsorber kann ein elastisches Bauteil mit einer sich in die dritte Richtung erstreckenden Längs­ richtung aufweisen.

Ferner kann ein Signalverarbeitungsschaltkreis vorgese­ hen werden, der ein Erregersignal zum Anregen des Oszilla­ tors ausgibt und das vom Oszillator ausgegebene Signal auf­ nimmt, um die Winkelgeschwindigkeit zu bestimmen. Der Si­ gnalverarbeitungsschaltkreis steht mit dem Schwingungsab­ sorber in Verbindung.

Des weiteren kann ein an einer Innenwand des Gehäuses befestigter rechtwinkliger Befestigungsrahmen vorgesehen sein, der eine erste und zweite Wand, die sich gegenüber liegen, und eine dritte und vierte Wand, die sich gegenüber liegen, aufweist. Der Schwingungsabsorber kann von der er­ sten und zweiten Wand, die sich gegenüber liegen, in der Weise getragen werden, daß er einen Stoß absorbiert, der in einer ersten Richtung parallel zur dritten und vierten Wand, die sich gegenüber liegen, wirkt, wobei das Dämpfbau­ teil an der dritten oder vierten Wand, die sich gegenüber liegen, in der Weise angebracht ist, daß es einen Stoß ab­ sorbiert, der in einer zweiten Richtung senkrecht zur er­ sten Richtung wirkt.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehend erfolgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung zu den bevorzugten Ausführungsformen der Erfin­ dung ersichtlich, die jedoch nicht als eine Beschränkung der Erfindung auf die spezifischen Ausführungsformen ver­ standen werden soll, sondern nur der Erläuterung und dem Verständnis dient.

Es zeigt/zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht, die einen Winkelge­ schwindigkeitssensor gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt,

Fig. 2(a) bis 2(d) jeweils einen Flächenbereich einer an einen Oszillator geklebten Befestigungsfläche einer Be­ festigungsvorrichtung,

Fig. 2(e) eine Perspektivansicht, die die Abmessungen der Befestigungsvorrichtung zeigt,

Fig. 3 ein Diagramm, das die Temperaturdrift einer Sen­ sorausgabe gegenüber dem Klebeflächenbereich der Befesti­ gungsfläche der in den Fig. 2(a) bis 2(e) gezeigten Befe­ stigungsvorrichtung zeigt,

Fig. 4(a) eine Draufsicht, die eine zweite erfindungs­ gemäße Ausführungsform des Winkelgeschwindigkeitssensors zeigt,

Fig. 4(b) einen Längsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 4(a),

Fig. 5(a) eine Draufsicht, die eine dritte erfindungs­ gemäße Ausführungsform des Winkelgeschwindigkeitssensors zeigt,

Fig. 5(b) eine Vorderansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 5(a),

Fig. 5(c) einen Längsschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 5(a),

Fig. 6(a) eine Draufsicht, die eine vierte erfindungs­ gemäße Ausführungsform des Winkelgeschwindigkeitssensors zeigt,

Fig. 6(b) eine Vorderansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 6(a),

Fig. 6(c) einen Längsschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 6(a),

Fig. 7(a) eine Draufsicht, die eine fünfte erfindungs­ gemäße Ausführungsform des Winkelgeschwindigkeitssensors zeigt,

Fig. 7(b) einen Querschnitt entlang der Linie D-D in Fig. 7(a),

Fig. 7(c) eine Seitenansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 7(a).

Fig. 8(a) eine Draufsicht, die eine Abwandlung der fünften Ausführungsform des Winkelgeschwindigkeitssensors in den Fig. 7(a) bis 7(c) zeigt,

Fig. 8(b) einen Querschnitt entlang der Linie E-E in Fig. 8(a),

Fig. 8(c) eine Seitenansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 8(a).

Fig. 9(a) eine Draufsicht, die den Winkelgeschwindig­ keitssensor gemäß einer sechsten erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform zeigt,

Fig. 9(b) einen Querschnitt entlang der Linie F-f in Fig. 9(a),

Fig. 9(c) eine Seitenansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 9(a).

Fig. 10(a) eine Draufsicht, die eine Abwandlung des Winkelgeschwindigkeitssensors gemäß der sechsten Ausfüh­ rungsform in Fig. 9(a) bis 9(s) zeigt,

Fig. 10(b) einen Querschnitt entlang der Linie G-G in Fig. 10(a),

Fig. 10(c) eine Seitenansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 10(a),

Fig. 11(a) eine Draufsicht, die den Winkelgeschwindig­ keitssensor gemäß einer siebten erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform zeigt,

Fig. 11(b) eine Vorderansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 11(a),

Fig. 11(c) einen Längsschnitt entlang der Linie H-H in Fig. 11(a),

Fig. 12(a) eine Draufsicht einer Anbringbasis des Win­ kelgeschwindigkeitssensors gemäß einer achten erfindungsge­ mäßen Ausführungsform,

Fig. 12(b) einen Längsschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 12(a),

Fig. 13(a) ein Diagramm, das die Abweichung der Tempe­ raturdrift der Ausgabe eines herkömmlichen Winkelgeschwin­ digkeitssensors zeigt,

Fig. 13(b) ein Diagramm, das die Abweichung der Tempe­ raturdrift der Ausgabe des Winkelgeschwindigkeitssensors gemäß der achten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt,

Fig. 14(a) eine Draufsicht, die den Winkelgeschwindig­ keitssensor einer neunten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt,

Fig. 14(b) eine Seitenansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 14(a),

Fig. 15(a) eine Draufsicht, die den Winkelgeschwindig­ keitssensor gemäß einer zehnten erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform zeigt,

Fig. 15(b) eine Seitenansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 15(a),

Fig. 16 eine Seitenansicht einer ersten Abwandlung des Winkelgeschwindigkeitssensors der zehnten Ausführungsform,

Fig. 17 eine Seitenansicht einer zweiten Abwandlung des Winkelgeschwindigkeitssensors der zehnten Ausführungsform,

Fig. 18(a) eine Draufsicht, die den Winkelgeschwindig­ keitssensor gemäß einer elften erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform zeigt,

Fig. 18(b) eine Draufsicht, die eine Abwandlung des Winkelgeschwindigkeitssensors der elften Ausführungsform zeigt,

Fig. 19(a) eine Draufsicht, die den Winkelgeschwindig­ keitssensor gemäß einer zwölften erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform zeigt,

Fig. 19(b) eine Seitenansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 19(a),

Fig. 20 eine Perspektivansicht, die den Winkelgeschwin­ digkeitssensor gemäß einer dreizehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt,

Fig. 21(a) eine Draufsicht, die eine schwingungsfeste Struktur des Winkelgeschwindigkeitssensors der dreizehnten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt,

Fig. 21(b) eine Seitenansicht des Winkelgeschwindig­ keitssensors in Fig. 21(a),

Fig. 22(a) eine Draufsicht, die die in Fig. 21(a) und 21(b) gezeigte schwingungsfeste Struktur in einem Gehäuse eingebaut zeigt,

Fig. 23(a) eine Draufsicht, die eine herkömmliche schwingungsfeste Struktur für Tests zeigt,

Fig. 23(b) eine Seitenansicht der schwingungsfesten Struktur in Fig. 23(a),

Fig. 24(a) bis 24(c) und Fig. 25 ein physikalisches Mo­ dell der in Fig. 23(a) und 23(b) gezeigten herkömmlichen schwingungsfesten Struktur,

Fig. 26(a) bis 26(c) und Fig. 27 ein physikalisches Mo­ dell der in Fig. 21(a) und 21(b) gezeigten erfindungsgemä­ ßen schwingungsfesten Struktur,

Fig. 28(a) eine Draufsicht eines Oszillators,

Fig. 28(b) eine Seitenansicht des Oszillators in Fig. 28(a),

Fig. 29(a) bis 29(c) Diagramme, die die Schwingungsemp­ findlichkeiten der in Fig. 20 gezeigten schwingungsfesten Struktur der dreizehnten Ausführungsform in x-, y- und z-Richtungen zeigen,

Fig. 30 ein Diagramm, das die Temperaturdriften der Ausgaben der Winkelgeschwindigkeitssensoren mit der schwin­ gungsfesten Struktur der dreizehnten Ausführungsform in Fig. 20 und der herkömmlichen schwingungsfesten Struktur in Fig. 23(a) und 23(b) zeigen,

Fig. 31(a) bis 31(c) Perspektivansichten, die Abwand­ lungen des Oszillators zeigen,

Fig. 32 eine Explosionsperspektivansicht, die eine Struktur gemäß einer vierzehnten erfindungsgemäße Ausfüh­ rungsform zeigt,

Fig. 33(a) eine Draufsicht, die den Winkelgeschwindig­ keitssensor zeigt, der von der in Fig. 32 gezeigten schwin­ gungsfesten Struktur gehalten wird,

Fig. 33(b) eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils B in Fig. 33(a),

Fig. 34(a) eine Perspektivansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 32,

Fig. 34(b) eine Seitenansicht von Fig. 34(a),

Fig. 35(a) bis 35(c) und Fig. 36 ein physikalisches Mo­ dell der in Fig. 33(a) und 33(b) gezeigten schwingungsfe­ sten Struktur,

Fig. 37 die Ergebnisse eines Fall- und Stoßtests über eine Änderung der Dicke L1 der Befestigungsvorrichtung 333 des Schwingungsabsorbers 330,

Fig. 38 eine Explosionsperspektivansicht, die eine schwingungsfeste Struktur gemäß einer fünfzehnten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform zeigt,

Fig. 39 eine eine Explosionsperspektivansicht, die eine schwingungsfeste Struktur gemäß einer sechzehnten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform zeigt, und

Fig. 40 eine Explosionsperspektivansicht, die eine schwingungsfeste Struktur gemäß einer siebzehnten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform zeigt.

Nun wird auf die Zeichnung, in der in mehreren Figuren dieselben Bezugszeichen sich auf dieselben Teile beziehen, und insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen, in der der Win­ kelgeschwindigkeitssensor 2 gemäß einer ersten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.

Der Winkelgeschwindigkeitssensor 2 der Erfindung ist beispielsweise ein Giergeschwindigkeitssensor zum Messen der Giergeschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts, bei­ spielsweise eines Kraftfahrzeugs oder einer tragbaren Vi­ deokamera, und weist im allgemeinen eine Basis 3, einen Os­ zillator 4 und eine Befestigungsvorrichtung 6 auf. Die Ba­ sis 3 besteht aus einer Stahlplatte und ist an ihrer Rück­ wand an einem Teil, beispielsweise einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, in der Nähe dessen vertikaler Rotationsach­ se angebracht. Der Oszillator 4 besteht aus einem pie­ zoelektrischen Bauelement, an dessen Oberfläche einige Elektroden angeordnet sind. Die Befestigungsvorrichtung 6 ist aus einer 42-Legierung hergestellt und an der Basis 3 in der Weise befestigt, daß sie den Oszillator 4 in einem bestimmten Abstand parallel zur äußeren Oberfläche (d. h. einer Bezugsfläche) der Basis 3 trägt.

Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Oszillator 4 ein typischer Stimmgabeloszillator, und weist einen Träger 10 (d. h. einen Knoten) sowie ein Paar Arme 12 und 14 auf. Der Träger 10 ist an seiner Grundfläche 4a an der Befestigungs­ vorrichtung 6 befestigt. Die Arme 12 und 14 erstrecken sich gemäß der Figur parallel zueinander nach oben.

An der vorderen Oberfläche 4b des Oszillators 4 sind ein Paar Eingabeelektroden 16 und 18, ein Paar Überwa­ chungselektroden 20, ein Paar virtueller Masseelektroden 22, ein Paar Polarisationselektroden 24 und ein Paar Kurz­ schlußelektroden 25 angeordnet. Die Eingabeelektroden 16 und 18 nehmen Erregersignale auf, wodurch die Arme 12 und 14 derart in Schwingungen versetzt werden, daß sie sich aufeinander zu und voneinander weg (d. h. in Richtung der Y-Achse, wie es in Fig. 1 gezeigt ist) bewegen. Die Überwa­ chungselektroden 20 geben Signale ab, die für die Schwin­ gung des Oszillators 4 kennzeichnend sind. Die Masseelek­ troden 22 sind geerdet oder mit einem Bezugspotential ver­ bunden. Die Polarisationselektroden 24 werden für eine Po­ larisationsbehandlung des Oszillators 4 verwendet. Die Kurzschlußelektroden 25 schließen die Masseelektroden 22 und die Polarisationselektroden 24 kurz.

An den seitlichen Oberflächen des Oszillators 4 sind ferner ein Paar Signalausgabeelektroden 26 angeordnet, die proportional zu einer Rotationswinkelgeschwindigkeit Ω des Winkelgeschwindigkeitssensors 2 Sensorsignale ausgeben. Die Signalausgabeelektroden 26 sind über Leiterelektroden 28 mit Anschlußelektroden 27 verbunden, die an oberen Abschnitten der Vorderfläche 4b ausgebildet sind.

Auf der ganzen hinteren Oberfläche des Oszillators 4 ist eine gemeinsame Elektrode angeordnet, die zur Polarisa­ tion des Oszillators 4 verwendet und während der Messung der Winkelgeschwindigkeit Ω auf dem Massepotential gehal­ ten wird. Die gemeinsame Elektrode ist über ein Paar an den seitlichen Oberflächen des Oszillators 4 angebrachter Kurz­ schlußelektroden 31 mit den Masseelektroden 22 verbunden.

Die Befestigungsvorrichtung 6 ist im wesentlichen H-förmig ausgebildet und weist einen Befestigungsabschnitt 32, einen Verbindungsabschnitt 34 und einen Basisabschnitt 36 auf. Der Befestigungsabschnitt 32 weist, wie es in Fig. 2(e) gezeigt ist, eine Befestigungsfläche 6a auf, die eine der Grundfläche 4a identische Größe hat. Der Verbindungsab­ schnitt 24 hat eine Breite, die kleiner ist als die des Be­ festigungsabschnitts 32, und verbindet die mittleren Ab­ schnitte des Befestigungsabschnitts 32 und des Basisab­ schnitts 36. Der Basisabschnitt 36 ist seiner Befestigungs­ fläche 6b an der Basis 3 befestigt. Die Befestigungsflächen 6a und 6b sind, wie es aus der nachstehenden Erläuterung hervorgeht, rechtwinklig zueinander ausgerichtet, damit der Oszillator 4 in der Weise an der Basis 3 befestigt wird, daß sich die Längsmittellinie des Oszillators 4 parallel zur Oberfläche (d. h. zur Bezugsfläche) der Basis 3 er­ streckt. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 2 kann somit in der Weise an einem sich bewegenden Objekt befestigt werden, daß eine Rotationsachse (d. h. die z-Achse in Fig. 1) eines sich bewegenden Objekts, dessen Winkelgeschwindigkeit durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 2 zu messen ist, mit der sich zwischen den gegenüberliegenden Seitenflächen der Arme 12 und 14 erstreckenden Längsmittellinie des Oszillators 4 übereinstimmt.

An der Oberfläche der Basis 3 ist eine rechtwinklige Aussparung 3a ausgebildet, zu deren Seiten Anschlüsse T1 bis T8 angeordnet sind, die über Leiter W1 bis W8 mit den Anschlußelektroden 27, den Masseelektroden 22, den Überwa­ chungselektroden 20 und den Eingabeelektroden 16 und 18 in Verbindung stehen. In dem Raum zwischen dem Umfang jedes der Anschlüsse T1 bis T8 und einer in der Basis 3 ausgebil­ deten Fassung ist ein Glasmaterial 79 zur elektrischen Iso­ lierung und hermetischen Abdichtung eingebracht. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Aussparung 3a in der Fläche et­ was größer als der Oszillator 4 und der Befestigungsab­ schnitt 32 der Befestigungsvorrichtung 6 und hat, wie es nachstehend noch ausführlich beschrieben wird, eine ausrei­ chende Breite und Tiefe, um zu verhindern, daß der Oszilla­ tor 4 infolge seiner Anregung und einer Bewegung des Win­ kelgeschwindigkeitssensors 2 mit einer Winkelgeschwindig­ keit Ω die Basis 3 berührt oder mit dieser kollidiert. Wie es aus der nachstehenden Erläuterung hervorgeht, dient die Aussparung 3a dazu, den Oszillator 4 bezüglich der Basis 3 auszurichten, d. h. die Längsmittelachse des Oszillators 4 in Deckung mit der Rotationsachse (d. h. der z-Achse) des sich bewegenden Objekts zu bringen.

Die Grundfläche 4a des Oszillators 4 ist in der Weise an die Befestigungsfläche 6a der Befestigungsvorrichtung 6 geklebt, daß die Rückfläche des Oszillators 4 in einer Ebene mit der Befestigungsfläche 6b der Befestigungsvor­ richtung 6 liegt, d. h. mit dieser bündig ist. Die Befesti­ gungsvorrichtung 6 wird an der Befestigungsfläche 6b direkt mit der Oberfläche der Basis 3 in Verbindung gebracht, in­ dem die Kanten der beiden Seitenflächen des Basisabschnitts 36 an zwei Stellen, die mit den Bezugszeichen 200 angegeben sind, durch Laserschweißen mit der Oberfläche der Basis 3 in Verbindung gebracht werden. Ebenso könnten die Kanten der Oberfläche und Unterfläche des Basisabschnitts 36 an die Oberfläche der Basis 3 geschweißt werden.

Der Oszillator 4 erfährt, indem die Eingabeelektroden 16 und 18, die Überwachungselektroden 20 und die Polarisa­ tonselektroden 24 auf dasselbe Potential gesetzt werden und an die Elektroden 16, 18, 20 und 24 und die gemeinsame Elektrode eine bestimmte Spannung angelegt wird, vor dem Befestigen an der Basis 3 durch die Befestigungsvorrichtung 6 eine Polarisationsbehandlung, so daß die Polarisation in der Richtung ausgerichtet ist, die in Fig. 1 mit weißen Pfeilen angegeben ist.

Im Betrieb werden an die Eingabeelektroden 16 und 18 180° phasenverschobene Wechselstromsignale mit einer be­ stimmten Frequenz angelegt. Dies führt zu einer Anregung des Oszillators 4, wodurch die Arme 12 und 14 in der Weise in eine Schwingung in Richtung der y-Achse versetzt werden, daß sie sich zyklisch aufeinander zu und voneinander weg bewegen. Während dieser Schwingung geben die Überwachungs­ elektroden 20 die Schwingung des Oszillators 4 betreffende Signale aus, die wiederum zu beispielsweise einem Erre­ gungssignalgenerator zurückgeführt und zum Erhalt einer stabilen Anregung des Oszillators 4 verwendet werden.

Wenn der Winkelgeschwindigkeitssensor 2 während der Schwingung des Oszillators 4 mit der Winkelgeschwindigkeit um die z-Achse (d. h. um die sich zwischen den Armen 12 und 14 erstreckende Längsmittellinie des Oszillators 4) be­ wegt wird, wird eine Corioliskraft hervorgerufen, die die Arme 12 und 14 entlang der sich senkrecht zur x- und y-Achse erstreckenden z-Achse in entgegengesetzte Richtungen ablenkt. Diese Ablenkung ruft in den Armen 12 und 14 Druck- und Zugspannungen hervor, wodurch sich an den Signalausga­ beelektroden 26 proportional zur Winkelgeschwindigkeit Ω eine Spannung entwickelt, die wiederum als ein Winkelge­ schwindigkeitssignal entnommen wird.

Der Winkelgeschwindigkeitssensor 2 dieser Ausführungs­ form zeichnet sich durch eine Struktur aus, bei der die Be­ festigungsvorrichtung 6 direkt mit der Basis 3 verbunden und der Oszillator 4 in einem bestimmten Abstand parallel zur Oberfläche (d. h. zur Bezugsfläche) der Basis 3 angeord­ net ist. Dadurch werden unerwünschte Schwingungen des Os­ zillators 4 minimiert, was zu einer äußerst genauen Winkel­ geschwindigkeitserfassung führt.

Wie es vorstehend beschrieben ist, wird die Befesti­ gungsvorrichtung 6 durch Laserschweißen, was nur wenig Wärme erzeugt, mit der Basis 3 in Verbindung gebracht, wo­ durch eine Verschlechterung der Polarisation des piezoelek­ trischen Elements des Oszillators 4 vermieden wird. Auch dies führt zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit des Winkelgeschwindigkeitssensors 2.

Die am Oszillator 4 erzeugten unerwünschten Schwingun­ gen hängen im allgemeinen nicht nur von der Befestigung der Befestigungsvorrichtung an der Basis 3 ab, sondern auch von der Bindung zwischen dem Oszillator 4 und der Befestigungs­ vorrichtung 6. Fig. 3 zeigt Testergebnisse, die die Abwei­ chungen der Breite der Temperaturdrift (d. h. eine Offset-Spannung) bei der Ausgabe des durch unerwünschte Schwingun­ gen des Oszillators 4 verursachten Winkelgeschwindigkeits­ signals gegenüber der Bindung zwischen der Grundfläche 4a des Oszillators 4 und der Befestigungsfläche 6a der Befe­ stigungsvorrichtung 6 angeben. Die Breite der Temperatur­ drift bedeutet dabei die Breite der Abweichung der Ausgabe des Winkelgeschwindigkeitssensors 2 bei einer Änderung der Umgebungstemperatur von -30° bis 85°C und ist in Fig. 3 als durch die Ausgabe geteilt ausgedrückt, die pro Einheitswin­ kelgeschwindigkeit erzeugt wird, d. h. als Winkel pro Ein­ heitszeit (°/s).

Die in den Tests verwendete Befestigungsvorrichtung 6 hat, wie es in Fig. 2(e) gezeigt ist, eine Höhe H von 5,3 mm und eine Dicke L von 2,1 mm. Der Basisabschnitt 36 hat eine Breite W von 9,0 mm. Der Befestigungsabschnitt 32 hat eine Breite SW von 4,4 mm und eine Höhe SH von 1,0 mm. Der Verbindungsabschnitt 34 hat eine Höhe NH von 1,0 mm. Der Oszillator 4 hat eine Höhe (d. h. eine Länge) von 20,0 mm, eine Breite von 4,4 mm und eine Dicke von 1,2 mm. Jeder der Arme 12 und 14 hat eine Höhe von 17,0 mm, eine Breite von 2,0 mm und eine Dicke von 2,1 mm.

Die Fig. 2(a) bis 2(d) sind Vorderansichten, die die Grundfläche 4a des Oszillators 4 oder die Befestigungsflä­ che 6a der Befestigungsvorrichtung 6 zeigen. Jeder schraf­ fierte Bereich stellt eine Fläche dar, auf die Klebstoff aufgetragen ist. Die Fig. 2(a) bis 2(d) entsprechen je­ weils den Linien (a) bis (d), die in Fig. 3 gezeigt sind. Die Linie (a) gibt im besonderen die Breite der Temperatur­ drift an, wenn der Klebstoff nur auf einen unteren Bereich der Befestigungsfläche 6a (oder der Grundfläche 4a) in der Nähe der Basis 3 aufgetragen ist. Die Linie (b) gibt die Breite der Temperaturdrift an, wenn der Klebstoff auf einen oberen Bereich der Befestigungsfläche 6a (oder der Grund­ fläche 4a) von der Basis 3 entfernt aufgetragen ist. Die Linie (c) gibt die Breite der Temperaturdrift an, wenn der Klebstoff auf einen seitlichen Bereich der Befestigungsflä­ che 6a (oder der Grundfläche 4b) aufgetragen ist. Die Linie (d) gibt die Breite der Temperaturdrift an, wenn der Kleb­ stoff auf einen zentralen Bereich der Befestigungsfläche 6a (oder der Grundfläche 4a) aufgetragen ist.

Aus dem Diagramm von Fig. 3 geht hervor, daß im Fall der Bindung zwischen dem Oszillator 4 und der Befestigungs­ vorrichtung 6, bei der der Klebstoff auf den zentralen Be­ reich der Befestigungsfläche 6a (oder der Grundfläche 4a) aufgetragen ist, die Temperaturdrift, wie es durch die Li­ nie (d) gezeigt ist, ungeachtet der Fläche, auf die der Klebstoff aufgetragen ist, minimal wird, und daß die Tempe­ raturdrift stark vermindert wird, sofern der Flächenbereich der Befestigungsfläche 6a (oder der Grundfläche 4a) auf den der Klebstoff aufgetragen ist, eine Fläche von mehr als oder gleich 80% der Befestigungsfläche 6a (oder der Grund­ fläche 4a) in Anspruch nimmt, selbst wenn der Flächenbe­ reich der Befestigungsfläche 6a (oder der Grundfläche 4a), auf den der Klebstoff aufgetragen ist, eine Vorbelastung aus der vertikalen Mittellinie (aus der sich senkrecht er­ streckenden Längsmittellinie des Oszillators 4) in eine be­ liebige Richtung erfährt. Von Vorteil ist im besonderen, wenn der Klebstoff auf die gesamte Fläche der Befestigungs­ fläche 6a oder der Grundfläche 4a aufgetragen wird; jedoch kann auch mit den vorstehend beschriebenen Klebstoffauftra­ gungsarten eine Verminderung unerwünschter Schwingungen des Oszillators 4 erzielt werden.

Die Fig. 4(a) und 4(b) zeigen den Winkelgeschwindig­ keitssensor 42 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Er­ findung, die sich von der ersten Ausführungsform nur in der Struktur der Befestigungsvorrichtung 46 und der Anordnung der lasergeschweißten Abschnitte 200 der Befestigungsvor­ richtung 46 und der Basis 3 unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind identisch, so daß eine ausführliche Darstel­ lung und Erläuterung dieser Merkmale an dieser Stelle aus­ gelassen wird.

Die Struktur der Befestigungsvorrichtung 46 ist mit Ausnahme der Ausbildung eines Paars kreisförmiger Ausspa­ rungen 48 im Basisabschnitt 36 der Befestigungsvorrichtung 46 der Struktur der Befestigungsvorrichtung 6 der ersten Ausführungsform identisch. Die Aussparungen 48 sind seit­ lich der Mittellinie C ausgebildet, die sich in Ausrichtung nach der Längsrichtung des Verbindungsabschnitts 34 er­ streckt. Die Befestigungsvorrichtung 46 wird durch Laser­ schweißen an den zentralen Abschnitten 200 der dünnwandigen Böden der Aussparungen 48 an der Basis 3 befestigt. Das Me­ talloxid, das durch die Einstrahlung des Laserstrahls wäh­ rend des Schweißens geflossen ist, haftet somit nur an den Innenwänden der Aussparungen 48 und fliegt nicht aus der Aussparung 48, wodurch eine Verschmutzung der Außenfläche der Basis 3 vermieden wird. Dies ermöglicht eine problem­ lose Befestigung beispielsweise einer Oszillatorschutzab­ deckung an der Basis 3 durch Buckelschweißen.

Die Fig. 5(a) bis 5(c) zeigen den Winkelgeschwindig­ keitssensor 52 gemäß einer dritten Ausführungsform der Er­ findung, die sich von der ersten Ausführungsform nur in der Struktur der Befestigungsvorrichtung 56 unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind identisch, so daß eine nähere Dar­ stellung und Erläuterung dieser Merkmale an dieser Stelle ausgelassen wird.

Die Befestigungsvorrichtung 56 besteht wie die erste Ausführungsform aus dem Befestigungsabschnitt 32, dem Ver­ bindungsabschnitt 34 und dem Basisabschnitt 36. Der Basis­ abschnitt 36 weist, wie es in Fig. 5(b) gezeigt ist, ver­ jüngte oder abgeschrägte Seitenflächen 56a und 56b auf, die an ihren unteren Kanten durch Laserschweißen an der Basis 3 befestigt werden. Das durch die Einstrahlung des Laser­ strahls während des Schweißens erzeugte Metalloxid haftet daher nur an den abgeschrägten Seitenflächen 56a und 56b und fliegt nicht in deren Umgebungsbereich.

Die Fig. 6(a) bis 6(c) zeigen den Winkelgeschwindig­ keitssensor 62 gemäß einer vierten Ausführungsform der Er­ findung, die sich von der ersten Ausführungsform nur in der Struktur der Befestigungsvorrichtung 66 unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind identisch, so daß eine nähere Dar­ stellung und Erläuterung dieser Merkmale an dieser Stelle ausgelassen wird.

Die Befestigungsvorrichtung 66 besteht wie die erste Ausführungsform aus dem Befestigungsabschnitt 32, dem Ver­ bindungsabschnitt 34 und dem Basisabschnitt 36. Der Basis­ abschnitt 36 weist, wie es in Fig. 6(c) gezeigt ist, dünn­ wandige Seitenabschnitte 66a und 66b auf, die dünner sind als der zentrale Abschnitt des Basisabschnitts, und ist an diesen Seitenabschnitten 66a und 66b durch Buckelschweißen oder dieselbe Schweißart wie bei der ersten Ausführungsform an der Basis 3 befestigt. In diesem Fall werden im besonde­ ren die dünnwandigen Seitenabschnitte 66a und 66b, die ein kleineres Volumen pro Einheitsfläche besitzen, ange­ schweißt, so daß während des Schweißens nur wenig Wärme auf die Befestigungsvorrichtung 66 übertragen wird, wodurch das Schweißen mit weniger Energieverbrauch ausgeführt kann. Durch die Befestigungsvorrichtung 66 wird somit nur wenig Wärme auf den Oszillator 4 übertragen, was in einer schwä­ cheren thermischen Beschädigung resultiert, die der Oszil­ lator 4 während des Schweißens erfährt.

Die Fig. 7(a) bis 7(c) zeigen den Winkelgeschwindig­ keitssensor 72 gemäß einer fünften Ausführungsform der Er­ findung, die sich von der ersten Ausführungsform nur in der Struktur der Basis 73 und der Anordnung der lasergeschweiß­ ten Abschnitte 200 der Befestigungsvorrichtung 6 und der Basis 73 unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind iden­ tisch, so daß eine nähere Darstellung und Erläuterung die­ ser Merkmale an dieser Stelle ausgelassen wird.

Wie es aus Fig. 7(c) ersichtlich ist, hat die Basis 73 eine flache äußere Oberfläche, in der im Gegensatz zur Ba­ sis 3 der ersten Ausführungsform keine Aussparung 3a ausge­ bildet ist. Zwischen dem Basisabschnitt 36 der Befesti­ gungsvorrichtung 6 und der Basis 73 ist ein Abstandhalter 77 angeordnet, der aus einer Metallplatte mit einem relativ kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht. Die Befestigungsvorrichtung 6 wird durch Laserschweißen der Seiten der Befestigungsvorrichtung 6 und des Abstandhalters 77 an der Basis 73 befestigt, wie es mit den Bezugszeichen 200 gezeigt ist.

Der Abstandhalter 77 hat eine erforderliche Dicke, damit der Oszillator 4 in einem bestimmten Abstand parallel zur Oberfläche der Basis 73 angeordnet ist. Indem die Befesti­ gungsvorrichtung 6 über den Abstandhalter 77 an die Basis 73 gepreßt wird, läßt sich der Oszillator 4 während des Schweißens der Befestigungsvorrichtung 6 an die Basis 73 im besonderen ohne großen Aufwand parallel zur Basis halten.

Die Fig. 8(a) bis 8(c) zeigen eine Abwandlung der fünften Ausführungsform, die sich von der fünften Ausfüh­ rungsform nur darin unterscheidet, daß die Befestigungsvor­ richtung 6 an der Basis 73 in einem bestimmten Abstand von beispielsweise mehreren Millimetern angebracht ist.

Die Befestigung der Befestigungsvorrichtung 6 an der Basis 73 erfolgt, indem ein Abstandhalter, der eine etwas kleinere Fläche aufweist als die Befestigungsvorrichtung 6, zwischen der Befestigungsvorrichtung 6 und der Basis 73 an­ geordnet wird, die Seiten der Befestigungsvorrichtung 6 an die Basis 73 geschweißt werden und anschließend der Ab­ standhalter wieder entfernt wird.

Die Fig. 9(a) bis 9(c) zeigen den Winkelgeschwindig­ keitssensor 82 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Er­ findung, die sich von der ersten Ausführungsform nur in der Struktur der Basis 83 und der Anordnung der lasergeschweiß­ ten Abschnitte der Befestigungsvorrichtung 6 und der Basis 83 unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind identisch, so daß eine nähere Darstellung und Erläuterung dieser Merkmale an dieser Stelle ausgelassen wird.

Wie es in den Fig. 9(b) und 9(c) gezeigt ist, sind an der Oberfläche der Basis 83 zwei Vorsprünge 83a und 83b ausgebildet, die sich parallel zueinander in Längsrichtung der Basis 83 erstrecken und dieselbe Höhe besitzen, so daß der Oszillator 4 in einem bestimmten Abstand parallel zur Oberfläche der Basis 83 angeordnet ist. Die Befestigung der Befestigungsvorrichtung 6 an der Basis 83 erfolgt durch Buckelschweißen von Abschnitten der Befestigungsvorrichtung 6, die an den Vorsprüngen 83a und 83b anliegen, oder durch Laserschweißen im Bereich dieser Abschnitte. In diesem Fall werden im besonderen nur die Vorsprünge 83a und 83b, die ein kleineres Volumen aufweisen, geschweißt, so daß während des Schweißens nur wenig Wärme auf die Befestigungsvorrich­ tung 6 übertragen wird, wodurch das Schweißen unter einem geringeren Energieverbrauch ausgeführt werden kann. Durch die Befestigungsvorrichtung 6 wird somit ebenfalls weniger Wärme auf den Oszillator 4 übertragen, was in einer schwä­ cheren thermischen Beschädigung resultiert, die der Oszil­ lator 4 während des Schweißens erfährt.

Die Fig. 10(a) bis 10(c) zeigen eine Abwandlung der sechsten Ausführungsform.

Die Vorsprünge 86a und 86b sind am Boden der Befesti­ gungsvorrichtung 86 anstatt an der Oberfläche der Basis 83 gemäß der sechsten Ausführungsform ausgebildet. Alternativ dazu kann einer der Vorsprünge 86a und 86b an der Basis 83 ausgebildet sein. Die weiteren Merkmale sind denen der sechsten Ausführungsform identisch, so daß eine nähere Er­ läuterung dieser Merkmale an dieser Stelle ausgelassen wird.

Die Fig. 11(a) bis 11(c) zeigen den Winkelgeschwin­ digkeitssensor 92 gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung, die sich von der fünften Ausführungsform gemäß den Fig. 7(a) bis 7(c) nur in der Struktur der Befesti­ gungsvorrichtung 6 und in der Anordnung der lasergeschweißten Abschnitte der Befestigungsvorrichtung 6 und der Basis 93 unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind identisch, so daß eine nähere Beschreibung und Erläuterung dieser Merkma­ le an dieser Stelle ausgelassen wird.

Die Befestigungsvorrichtung 6 weist den Befestigungsab­ schnitt 32, den Verbindungsabschnitt 34 und einen Ω-för­ migen Halter 95 auf. Der Halter 95 wird durch Preßbearbei­ ten einer Metallplatte ausgebildet und an seinen Endab­ schnitten durch Buckelschweißen oder Laserschweißen an der Oberfläche der Basis 93 befestigt. Der Halter 95 hat eine parallel zur Oberfläche der Basis 93 ausgerichtete flache Innenwand 95a. Die flache Innenwand 95a wird durch Buckel­ schweißen oder Laserschweißen am Verbindungsabschnitt 34 befestigt.

Die Befestigung der Befestigungsvorrichtung 6 an die Basis 93 erfolgt im besonderen an den dünnwandigen Endab­ schnitten des Halters 95, so daß während des Schweißens nur wenig Wärme auf die Befestigungsvorrichtung 6 übertragen wird, wodurch das Schweißen unter wenig Energieverbrauch ausgeführt werden kann. Durch die Befestigungsvorrichtung 6 wird somit ebenfalls nur wenig Wärme auf den Oszillator 4 übertragen, was in einer schwächeren thermischen Beschädi­ gung des Oszillators 4 während des Schweißens resultiert.

Die Fig. 12(a) und 12(b) zeigen den Winkelgeschwin­ digkeitssensor 102 gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung, die sich von der ersten Ausführungsform in der Struktur der Basis 103 unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind identisch, so daß eine nähere Erläuterung dieser Merk­ male an dieser Stelle ausgelassen wird.

Die Basis 103 besteht aus einer Stahlplatte an deren Oberfläche wie bei der ersten Ausführungsform die Ausspa­ rung 3a ausgebildet ist. Die zwölf Anschlüsse T1 bis T12 sind zu beiden Seiten der Aussparung 3a hermetisch abge­ dichtet angebracht. Die Anschlüsse T1 bis T8 sind denjeni­ gen der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform iden­ tisch. In den seitlichen Rändern der Basis 103 sind Monta­ gelöcher 220 zur Befestigung des Winkelgeschwindigkeitssen­ sors 102 an ein sich bewegendes Objekt ausgebildet.

In dieser Ausführungsform hat die Aussparung 3a eine Länge HL von 22,6 mm, eine Breite HW von 5,6 mm und eine Tiefe HD von 0,5 mm und ist um 2,6 mm in der Länge und 1,2 mm in der Breite größer als der Oszillator 4. Die Schwin­ gungsamplitude des Oszillators 4 in Breitenrichtung (d. h. in Richtung der y-Achse in Fig. 1) liegt im Bereich von 8 µm. Die Schwingungsamplitude des Oszillators 4 in Tiefen­ richtung (d. h. in Richtung der x-Achse in Fig. 1) beträgt mehrere nm, wenn der Winkelgeschwindigkeitssensor 102 mit einer normalen Winkelgeschwindigkeit bewegt wird, die Kraftfahrzeuge oder tragbare Videokameras erfahren. Die Aussparung 3a hat selbst unter Einbeziehung von Montagefeh­ lern des Oszillators 4 im besonderen eine ausreichende Größe, damit eine Kollision des Oszillators 4 mit der Basis 103 vermieden wird.

Die Befestigung des Oszillators 4 an der Befestigungs­ vorrichtung 6 erfolgt, indem die Rückfläche des Oszillators 4 beispielsweise unter Verwendung einer flachen Bezugs­ platte in einer Ebene mit der Befestigungsfläche 6b der Be­ festigungsvorrichtung 6 gehalten und dabei die Grundfläche 4a des Oszillators 4 unter Verwendung eines Epoxidharzkle­ bers an die Befestigungsfläche 6a der Befestigungsvorrich­ tung 6 geklebt wird. Die Befestigung der Befestigungsvor­ richtung 6 an die Basis 103 erfolgt durch Ausrichten der Befestigungsvorrichtung 6 bezüglich der Basis 103, indem eine untere Kante einer dem Befestigungsabschnitt 32 zuge­ wandten Seitenfläche des Basisabschnitts 36 der Befesti­ gungsvorrichtung 6 in Deckung mit einem unteren Ende (d. h. einer Bezugslinie) der Aussparung 3a gebracht wird und die Stirnflächen des Basisabschnitts 36, wie in Fig. 1 gezeigt, an die Basis 103 geschweißt werden. Auf diese Weise werden die Arme 12 und 14 des Oszillators 4 parallel zur Oberflä­ che der Basis 103 ausgerichtet.

Die Fig. 13(a) und 13(b) zeigen Testergebnisse be­ treffend die Breite der Temperaturdrift (d. h. die Offset- Spannung) bei der Ausgabe des durch unerwünschte Schwingun­ gen des Oszillators 4 hervorgerufenen Winkelgeschwindig­ keitssignals in einem Temperaturbereich von 350 bis 85°C für eine herkömmliche Struktur, bei der die Basis 103 keine Aussparung 3a hat, und für die erfindungsgemäße Struktur. Die Testergebnisse sind in Bezug auf die Winkelgeschwindig­ keit-Empfindlichkeit des Winkelgeschwindigkeitssensors nor­ miert und zeigen, daß die Breite der Temperaturdrift bei der herkömmlichen Struktur über einen Bereich von 88°/Sekunde geht, wohingegen die Breite bei der erfindungs­ gemäßen Struktur nur über einen Bereich von 34°/Sekunde geht.

Die Fig. 14(a) und 14(b) zeigen den Winkelgeschwin­ digkeitssensor 142 gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung, die sich von der achten Ausführungsform in der Struktur der Basis 143 und der Befestigungsvorrichtung 146 unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind identisch, so daß eine nähere Erläuterung dieser Merkmale an dieser Stelle ausgelassen wird.

An einem zentralen Bereich der Oberfläche der Basis 143 ist durch eine Preßbearbeitung der Basis 143 ein rechtwink­ liger Vorsprung 143a ausgebildet, der, wie es in Fig. 14(a) gezeigt ist, eine Breite hat, die kleiner ist als die Flä­ che des Oszillators 4. In der Basis 143 ist daher in einer unteren Oberfläche eine Aussparung 143b ausgebildet.

Die Befestigungsvorrichtung 146 besteht aus dem Befe­ stigungsabschnitt 147, dem Verbindungsabschnitt 148 und dem Basisabschnitt 149. Der Befestigungsabschnitt 147 und der Verbindungsabschnitt 148 sind dem Befestigungsabschnitt 32 und dem Verbindungsabschnitt 34 ähnlich, wohingegen der Ba­ sisabschnitt 149 eine ausreichende Höhe hat, damit der Os­ zillator 4 in einem zur Vermeidung einer Kollision der Rückfläche des Oszillators 4 mit dem Vorsprung 143a während der Anregung des Oszillators 4 erforderlichen bestimmten Abstand vom Vorsprung 143a entfernt und parallel zur Ober­ fläche der Basis 143 angeordnet ist. Die Befestigung der Befestigungsvorrichtung 146 an die Basis 143 erfolgt, indem eine dem Befestigungsabschnitt 147 zugewandte Seitenkante des Basisabschnitts 149 in Anlage mit einem unteren Ende (d. h. einer Bezugslinie) des Vorsprungs 143a gebracht und die Befestigungsfläche 146a an die Basis 143 geklebt oder geschweißt wird. Auf diese Weise kann die Befestigungsvor­ richtung 146 äußerst genau auf der Basis 143 positioniert werden.

Die Ausbildung des Vorsprungs 143a an der Basis 143 er­ höht die Steifigkeit der Basis 143, wodurch die Schwingung der Basis 143 vermindert wird. Dies führt zu einer Verbes­ serung der Meßgenauigkeit der Winkelgeschwindigkeit.

Die Fig. 15(a) und 15(b) zeigen den Winkelgeschwin­ digkeitssensor 172 gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung, die sich von der achten Ausführungsform in der Größe der in der Basis 173 ausgebildeten Aussparung 173a und den Anordnungen der Schweißabschnitte der Befestigungs­ vorrichtung 6 unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind identisch, so daß eine nähere Erläuterung dieser Merkmale an dieser Stelle ausgelassen wird.

Die Aussparung 173a hat eine Länge, die derart größer ist als die Länge HL der Aussparung 3a der achten Ausfüh­ rungsform, daß sie sich bis unter den Basisabschnitt 36 der Befestigungsvorrichtung 6 erstreckt. Der Basisabschnitt 36 überdeckt im besonderen den Endbereich der Aussparung 173a teilweise.

Die Ausrichtung des Oszillators 4 bezüglich der Basis 173 bei der Montage des Winkelgeschwindigkeitssensors 172 wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß die Seiten des Oszillators 4 in demselben Abstand parallel zu den Sei­ ten (d. h. den Bezugslinien) der Aussparung 173 angeordnet werden.

Fig. 16 zeigt eine Abwandlung der achten Ausführungs­ form.

In der oberen Oberfläche der Basis 153 ist eine Aussparung 153a und in einer unteren Oberfläche der Basis 153 durch eine Preßbearbeitung ein rechteckiger Vorsprung 153b ausgebildet. Die Aussparung 153a kann dieselbe Größe aufweisen, wie die Aussparung 3a der achten Ausführungs­ form. Diese Struktur ermöglicht eine Verminderung der Dicke des Winkelgeschwindigkeitssensors 152 und eine Erhöhung der Steifigkeit der Basis 153.

Fig. 17 zeigt eine Abwandlung der neunten Ausführungs­ form.

An beiden Oberflächen der Basis 160 sind Vorsprünge 163a und 163b ausgebildet, die jeweils dem Vorsprung 153b in Fig. 16 identisch sind. Diese Struktur schafft eine wei­ tere Erhöhung der Steifigkeit der Basis 163.

Fig. 18(a) zeigt den Winkelgeschwindigkeitssensor 182 gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung, die sich von der zehnten Ausführungsform, die in den Fig. 15(a) und 15(b) gezeigt ist, nur in der Form der Aussparung 183a unterscheidet. Die weiteren Merkmale sind identisch iden­ tisch.

Die Aussparung 183 hat eine ovale Form, die sich in Längsrichtung des Oszillators 4 erstreckt und durch eine Preßbearbeitung der Basis 183 ausgebildet werden kann. Al­ ternativ dazu kann anstelle der Aussparung 183 auch ein ge­ preßter Vorsprung wie in den Fig. 14(a) und 14(b) ver­ wendet werden.

Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, dient die in der Basis ausgebildete Aussparung oder der auf der Basis ausgebildete Vorsprung in jeder der vorstehenden Aus­ führungsformen zur Ausrichtung des Oszillators 4 bezüglich der Basis, d. h. um die Längsmittellinie des Oszillators 4 in Deckung mit einer Rotationsachse (d. h. der z-Achse) ei­ nes sich bewegenden Objekts zu bringen, dessen Winkelge­ schwindigkeit durch den erfindungsgemäßen Winkelgeschwin­ digkeitssensor gemessen wird. Es ist daher nicht in jedem Fall notwendig, die Gestalt der Aussparung oder des Vor­ sprungs der Gestalt des Oszillators 4 anzupassen, sofern die Aussparung oder der Vorsprung zur Ausrichtung der Längsmittellinie des Oszillators 4 an der Basis in Richtung der Rotationsachse des sich bewegenden Objekts verwendet werden kann. Die Form der Aussparung oder des Vorsprungs kann im besonderen, wie bei dieser Ausführungsform, oval sein; sie kann aber auch polygonal sein. Des weiteren kön­ nen anstelle der Aussparung oder des Vorsprungs, wie vor­ stehend beschrieben, in der Basis eine Vielzahl von Ausspa­ rungen oder auf der Basis eine Vielzahl von Vorsprüngen entlang einer bestimmten Bezugslinie angeordnet sein. Die Ausrichtung des Oszillators 4 bei der Montage an die Basis kann in diesem Fall der Anordnung der Aussparungen oder der Vorsprünge entsprechend erfolgen.

Fig. 18(b) zeigt eine Abwandlung der elften Ausfüh­ rungsform in Fig. 18(a).

An der Oberfläche der Basis 183 sind zwei zylindrische Vorsprünge 187a und 187b ausgebildet, die verwendet werden, um die Anordnung des Basisabschnitts 36 der Befestigungs­ vorrichtung 6 in Breitenrichtung des Oszillators 4 festzu­ legen.

Zwischen den Vorsprüngen 187a und 187b kann ferner, wie es mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist, an der Basis 183 ein Vorsprung 187c zur Festlegung der Anordnung des Basisabschnitts 36 der Befestigungsvorrichtung 6 in Längsrichtung des Oszillators 4 ausgebildet sein.

Die Vorsprünge 187a bis 187c können die Form eines Prismas haben oder alternativ dazu durch eine Vielzahl von Aussparungen zur Ausrichtung der Befestigungsvorrichtung 6 bezüglich der Basis 183 ersetzt werden. Des weiteren kann anstelle der Aussparung 183a in der Basis 183 eine nachste­ hend ausführlich beschriebene Öffnung zum Einbau des Oszil­ lators 4 ausgebildet sein. Diese Strukturen können auch im Zusammenhang mit den vorstehend erläuterten Ausführungsfor­ men verwendet werden.

Die Fig. 19(a) und 19(b) zeigen den Winkelgeschwin­ digkeitssensor 192 gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung.

In der Basis 193 ist eine rechtwinklige Öffnung 193a ausgebildet, die eine Größe hat, die größer ist als die des Oszillators 4. Die aus dem Befestigungsabschnitt 32 mit dem Verbindungsabschnitt 34 bestehende Befestigungsvorrichtung 196 ist einstückig an einer inneren Stirnwand der Öffnung 193a ausgebildet, wodurch der Oszillator 4 in der Öffnung 193 in Ausrichtung nach der Längsrichtung der Basis 193 ge­ halten werden kann. Die Befestigungsfläche 6a des Befesti­ gungsabschnitts 32 ist im besonderen senkrecht zur Längs­ richtung (d. h. zur Längsmittellinie) der Basis 193 ausge­ bildet.

Ein Anschlußhalter 198, der durch Biegen oder Pressen einer Metallplatte ausgebildet wird, ist an seinem Flansch 198a durch Buckelschweißen an der unteren Oberfläche der Basis 193 angebracht und trägt die Anschlüsse T in einer Bodenplatte 198b in der Weise, daß die Endabschnitte der Anschlüsse T zu beiden Seiten des Oszillators 4 in der Öff­ nung 193a angeordnet sind.

Die Fig. 20 bis 22(b) zeigen den Winkelgeschwindig­ keitssensor 300 gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung.

Der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 weist eine Basis 103, den Oszillator 4 und ein Gehäuse oder eine Abdeckung 307 auf. Die Abdeckung 307 wird beispielsweise durch Pres­ sen einer Metallplatte hergestellt und ist an der Oberflä­ che der Basis 103 hermetisch abgedichtet angebracht, so daß der Oszillator 4 vor eindringendem Schmutz, Staub und Feuchtigkeit bewahrt wird. Die Struktur der Basis 103 ent­ spricht im wesentlichen der Struktur, die im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurden, so daß eine nähere Erläuterung dieser Struktur an dieser Stelle ausgelassen wird. Diese Ausführungsform zeichnet sich im besonderen durch die Befestigung des Winkelge­ schwindigkeitssensors 300 an einem Gehäuse 340 aus, wie es in Fig. 22(a) und 22(b) gezeigt ist.

Der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 wird unter Verwen­ dung zweier Schwingungsabsorber 330 vom Gehäuse 340 getra­ gen. Jeder der Schwingungsabsorber 330 ist aus einem Sili­ kongummibauteil hergestellt und weist Befestigungsabschnit­ te 334, zylindrische Dämpfschafte 333 und eine Halterung 332 auf. In der Halterung 332 ist ein Schlitz 331 zum Ein­ satz eines Flanschs 230 der Basis 103 des Sensors 300 und ein Gewindeloch 331a zur Befestigung der Basis 103 an den Schwingungsabsobern 330 ausgebildet. Der Dämpfschaft 330 verbindet die Halterung 332 mit dem Befestigungsabschnitt 334 und fungiert als ein Dämpfer zur Absorption der vom Be­ festigungsabschnitt 334 (d. h. dem Gehäuse 340) auf den Win­ kelgeschwindigkeitssensor 300 übertragenen Schwingung.

Das Gehäuse 340 ist, wie es in den Fig. 22(a) und 22(b) gezeigt ist, aus einem behälterähnlichen Bauteil her­ gestellt, dessen eine Oberfläche offen ist, und hat (nicht gezeigte) Montageabschnitte zur Befestigung an einem sich drehenden Objekt. An den inneren Seitenwänden des Gehäuses 340 sind vier Lagerungen 341 befestigt. In jedem dieser La­ gerungen 341 ist eine kreisförmige Aussparung 341a zur La­ gerung oder innigen Aufnahme eines Dämpfschafts 333 ausge­ bildet.

Die Befestigung des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 an die Schwingungsabsorber 330 erfolgt, indem die Flansche 230 der Basis 103 in die Schlitze 331 der Halterungen 332 eingesetzt werden, Gummiabstandhalter 350, die in den Fig. 21(a) und 21(b) gezeigt sind, zwischen den Schlitzen 331 und den Flanschen 230 angeordnet werden, Schrauben 360 durch die Gewindelöcher 220 der Basis 103 und die Gewinde­ löcher 331a der Halterungen 332 eingeführt werden und die Schrauben 360 angezogen werden.

Wie es in den Fig. 22(a) und 22(b) gezeigt ist, wird der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 durch die Schwingungs­ absorber 330 in der Weise gehalten, daß die Längsmittelli­ nie der Basis 103 parallel zu denjenigen der Schwingungsab­ sorber 330 liegt. Die Schwingungsabsorber 130 werden von den Lagerungen 341 im Gehäuse 340 in der Weise getragen, daß die Längsmittellinie der Basis 103 oder die Längsrich­ tung des Oszillators 4 nach der z-Achse ausgerichtet wird, wenn das Gehäuse 340 an einer bestimmten Stelle des sich bewegenden Objekts angebracht wird.

Die vier Dämpfschafte 333 sind in einer Ebene, die das Gravitationszentrum des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 enthält, bezüglich des Gravitationszentrums des Winkelge­ schwindigkeitssensors 300 diametral angeordnet. Die Dämpf­ schafte 333 liegen im besonderen in einer Ebene mit der Ba­ sis 103, da der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 insgesamt dünn ist und sein Gravitationszentrum in der Nähe der Ober­ fläche der Basis 103 liegt. Die Federkraft jedes Dämpf­ schafts 333 wirkt daher auf einer bündig mit der Basis 103 liegenden Ebene. Das resultierende elastische Zentrum der elastischen Zentren aller Dämpfschafte 333 stimmt, wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird, mit dem Gravita­ tionszentrum des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 überein.

Die Montage des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 in das Gehäuse 340 nach der Befestigung an die Schwingungsab­ sorbern 330 erfolgt, indem die Dämpfschafte 333 in die Aus­ sparungen 341a der Lagerungen 341 eingesetzt und die Befe­ stigungsabschnitte 234 mit den Lagerungen 341 in Kontakt gebracht werden. Dabei werden die Schwingungsabsorber 330 im Gehäuse 340 in der Weise angeordnet, daß sie in ihrer Längsrichtung leicht zusammengedrückt werden, was dazu führt, daß die Wirkung der Federkraft der Dämpfschafte 333 nach außen gerichtet ist und damit die Befestigungsab­ schnitte 234 in eine konstante Anlage mit der Innenwand des Gehäuses 340 gedrückt sind. Auf diese Weise werden die Schwingungsabsorber 330 fest im Gehäuse 340 gehalten. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 wird, wie vorstehend be­ schrieben, beispielsweise an einem Kraftfahrzeug befestigt. In diesem Fall wird das Gehäuse 340 in der Weise in einem Konsolenbehälter befestigt, daß die Längsrichtung des Os­ zillators 4 (d. h. die z-Achse) vertikal ausgerichtet ist.

Die Fig. 23(a) und 23(b) zeigen eine herkömmliche schwingungsfeste Struktur, die von den Erfindern für einen Vergleich mit dieser Erfindung angefertigt wurde.

Der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 entspricht mit Ausnahme der Gestalt der Basis 103 dem der vorstehenden Ausführungsform. Die vier aus Gummi hergestellten Schwin­ gungsabsorber 370 sind senkrecht zur Basis 340 angeordnet. Die Basis 340 liegt parallel zur z-Achse. Die Längsmittel­ linie jedes Schwingungsabsorbers 370 erstreckt sich im be­ sonderen in Richtung der x-Achse.

Die Schwingungsabsorber 370 sind an ihren Enden über Gummiabstandhalter 380 unter Verwendung von Schrauben 385 an der Basis 103 und an den anderen Enden über Gummischei­ ben 380 unter Verwendung von (nicht gezeigten) Schrauben an der Innenwand des Gehäuses 340 befestigt.

Die Fig. 24(a) bis 24(c) zeigen ein physikalisches Modell der herkömmlichen schwingungsfesten Struktur in den Fig. 23(a) und 23(b).

Das Aufbringen eines Drucks auf einen Gummipuffer führt im allgemeinen dazu, daß der Gummipuffer in Richtung des Drucks verformt wird, und daß sich drei Achsen ergeben, die keinerlei Winkelversatz erfahren. Diese Achsen werden als Hauptelastizitätsachsen bezeichnet. Wenn eine Wirkungslinie bzw. Kraftrichtung eines auf den Gummipuffer aufgebrachten Drucks durch das Elastizitätszentrum (d. h. einen Schnitt­ punkt der drei Hauptelastizitätsachsen) geht, wird der Gum­ mipuffer in einer Richtung parallel zum aufgebrachten Druck verformt, ohne dabei einen Winkelversatz zu erfahren.

In den Fig. 24(a) bis 24(c) sind die resultierenden Hauptelastizitätsachsen der Hauptelastizitätsachsen aller Schwingungsabsorber 370 durch Pfeile Dx, Dy und Dz in einem rechtwinkligen Koordinatensystem ausgedrückt, das durch x-, y- und z-Achsen definiert ist, die in dieselben Richtungen wie die in Fig. 1 gezeigten x-, y- und z-Achsen zeigen. Jeder schwarze Punkt D1 gibt das resultierende Elastizi­ tätszentrum an.

Bei der in den Fig. 24(a) bis 24(c) gezeigten her­ kömmlichen schwingungsfesten Struktur sind die vier Schwin­ gungsabsorber 370, die als Federn dargestellt sind, senk­ recht zum Winkelgeschwindigkeitssensor 300 angeordnet. Das resultierende Elastizitätszentrum D1 der Schwingungsabsor­ ber 370 liegt somit zwischen dem Winkelgeschwindigkeitssen­ sor 300 und dem Gehäuse 340 abseits des Gravitationszen­ trums M des Winkelgeschwindigkeitssensors 300. Wenn in die­ sem Fall, wie es in Fig. 35 gezeigt ist, Schwingungen in Richtung der y- und z-Achsen erzeugt werden, führt dies da­ zu, daß zwischen dem resultierenden Elastizitätszentrum D1 und dem Gravitationszentrum M ein Drehimpuls bzw. Drehmo­ ment erzeugt wird, was zu einem Winkelversatz oder einer Drehbewegung der schwingungsfesten Struktur führt.

Insbesondere in dem Fall, wenn Schwingungen in Richtung der y-Achse erzeugt werden, erfährt die schwingungsfeste Struktur eine Drehung um die z-Achse. Die Winkelgeschwin­ digkeit ergibt sich im besonderen um eine sich parallel zur Längsrichtung des Oszillators 4 in gleichen Abständen zu den Armen 12 und 14 erstreckende Achse, so daß der Winkel­ geschwindigkeitssensor 300 diese Winkelgeschwindigkeit irr­ tümlicherweise als eine sich infolge einer tatsächlichen Drehbewegung des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 erge­ bende Winkelgeschwindigkeit erfaßt.

Durch die schwingungsfeste Struktur der Erfindung, die in den Fig. 20 bis 22(b) gezeigt ist, kann das vorste­ hende Problem behoben werden. Deren Betrieb wird nachste­ hend unter Verwendung eines in den Fig. 26(a) bis 27 ge­ zeigten physikalischen Modells beschrieben.

In den Fig. 26(a) bis 27 ist das resultierende Ela­ stizitätszentrum, das einem Schnittpunkt der resultierenden Hauptelastizitätsachsen der Schwingungsabsorber 330 oder der Dämpfschafte 333 entspricht, als D2 ausgedrückt.

Die schwingungsfeste Struktur dieser Erfindung unter­ scheidet sich von der vorstehend beschriebenen herkömmli­ chen schwingungsfesten Struktur darin, daß das resultie­ rende Elastizitätszentrum D2 der Dämpfschafte 333 mit dem Gravitationszentrum M des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 zusammenfällt. Somit entsteht selbst dann kein Drehmoment, wenn der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 Schwingungen aus beliebigen Richtungen erfährt. Wenn beispielsweise eine Schwingung, wie es in Fig. 27 gezeigt ist, in Richtung der y-Achse erzeugt wird, erfährt der Winkelgeschwindigkeits­ sensor 300 nur einen Versatz parallel zur Richtung der Schwingung; er erfaßt jedoch die Schwingung nicht irrtümli­ cherweise als die Winkelgeschwindigkeit.

Der in dieser Ausführungsform verwendete Oszillator 4 ist aus einer PZT-Keramik hergestellt und hat, wie es in Fig. 28 gezeigt ist, eine Dicke von 2,17 mm. Die Arme 12 und 14 haben eine Breite von 2 mm und eine Länge von 17 mm und sind 0,6 mm beabstandet. Die Länge der Verbindung be­ trägt 3 mm. Die gesamte Länge des Oszillators 4 in Richtung der z-Achse beträgt somit 20 mm.

Die Schwingungsfrequenz des Oszillators 4 liegt bei 3,2 kHz. Die Schwingungsdämpfeigenschaften oder die Größe und Härte der Schwingungsabsorber 330 wird so bestimmt, daß die Dämpfschafte 333 eine Schwingung von 3,2 kHz um -40 dB dämpfen. Die Vibrationsabsorber 330 sind aus Silikongummi hergestellt, dessen Härte Hs (JIS-C-2323) 60 beträgt.

Die Fig. 29(a) bis 29(c) zeigen die Schwingungsempfindlichkeiten in Bezug auf Schwingungen, die in Richtung der x-, y- und z-Achsen auf den Winkelgeschwindigkeitssen­ sor 300 in der herkömmlichen schwingungsfesten Struktur ge­ mäß den Fig. 23(a) und 23(b) und in der erfindungsgemä­ ßen schwingungsfesten Struktur gemäß den Fig. 20 bis 22(b) wirken. Die Schwingungsempfindlichkeit ist eine Sen­ sorausgabe (d. h. eine Offsetspannung) bei einer Erschütte­ rung des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 durch einen Er­ reger und ist im Diagramm als ein Wert (∘/S) ausgedrückt, der hergeleitet wird, indem eine Sensorausgabe (Spannung: V) bei einer Erregung des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 mit 3,2 kHz und 0,1 G durch eine Sensorausgabe (Empfindlichkeit: V/°/S) beim Aufbringen einer Einheitswin­ kelgeschwindigkeit auf den Winkelgeschwindigkeitssensor 300 geteilt wird. Im folgenden wird die herkömmliche schwin­ gungsfeste Struktur als eine Struktur A und die erfindungs­ gemäße schwingungsfeste Struktur als eine Struktur B be­ zeichnet.

Aus diesen Diagrammen geht hervor, daß die Schwingungs­ empfindlichkeit der Struktur B auf Schwingungen in allen Richtungen oder die Sensorausgabefehler geringer sind. Die Schwingungsempfindlichkeiten auf Schwingungen in Richtung der x- und y-Achsen sind im besonderen deutlich geringer. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das resultierende Ela­ stizitätszentrum D2 der Dämpfschafte 330 mit dem Gravitati­ onszentrum M des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 zusam­ menfällt, und basiert insbesondere auf der Tatsache, daß gemäß der Struktur B die Längsrichtung jedes Dämpfschafts 330 in Richtung der z-Achse ausgerichtet ist, d. h., daß die Richtung, in der jeder Dämpfschaft 333 zusammengedrückt wird, weder einer Richtung der x- und y-Achsen noch einer Scherungsrichtung entspricht, in der die Resonanzfrequenz klein ist.

Fig. 30 zeigt die Temperaturdriften der Ausgaben der Winkelgeschwindigkeitssensoren 300 in den Strukturen A und B.

Die Temperaturdrift und ihre Abweichung im Fall der Struktur B ist, wie aus dem Diagramm hervorgeht, kleiner als diejenige im Fall der Struktur A. Dies ist darauf zu­ rückzuführen, daß eine durch eine Erregerschwingung des Os­ zillators 4 induzierte Drehschwingung des Oszillators 4 um die z-Achse durch die vorstehend beschriebenen schwingungs­ festen Eigenschaften der Struktur B gedämpft wird.

In der vorstehenden Ausführungsform ist jeder Schwin­ gungsabsorber 330 in der Weise angeordnet, daß die Längs­ richtung des Dämpfschafts 333 in Richtung der z-Achse aus­ gerichtet ist; die Längsrichtung des Dämpfschafts 333 kann aber auch in Richtung der y-Achse ausgerichtet sein. Glei­ chermaßen könnten zusätzliche Schwingungsabsorber bereitge­ stellt werden, die in Richtung der z- und y-Achsen oder in anderen Richtungen ausgerichtet sind.

Die Fig. 31(a) bis 31(c) zeigen Abwandlungen des in den vorstehenden Ausführungsformen verwendeten Oszillators 4.

Der Oszillator 4 in Fig. 31(a) weist eine Metallplatte 100 sowie PZT-Elemente 101 auf, die an der Oberfläche der Metallplatte 100 angebracht sind.

Der Oszillator in Fig. 31(b) weist eine durch Eingabe eines Erregersignals in Schwingung versetzte Erregerstimm­ gabel 150 sowie eine im Ansprechen auf das Entstehen einer Winkelgeschwindigkeit in Schwingungen versetzte winkelge­ schwindigkeitsempfindliche Stimmgabel 151 auf.

Der Oszillator 4 in Fig. 31 (c) weist ein Erregerbau­ teil 190 auf, das aus einer metallischen dreieckigen Stan­ ge, Erreger-/Erfassungs-PZT-Elementen 191 und einem Rück­ kopplungs-PZT-Element 192 aufgebaut ist. Die Erreger-/Erfassungs-PZT-Elemente 191 sind an zwei der Seitenflächen des Erregerbauteils 190 angebracht. Das Rückkopplungs-PZT-Element 192 ist an der verbleibenden Seite angebracht.

Der Oszillator 4 kann aber auch aus einem kreisförmigen oder quadratischen Metallstab und einem am Stab angebrach­ ten piezoelektrischen (PZT) Film oder einer am Stab ange­ brachten piezoelektrischen (PZT) Folie bestehen. Der Stab kann ferner aus einem piezoelektrischen Kristallelement oder einem piezoelektrischen Silikonelement aufgebaut sein.

Fig. 32 zeigt eine Winkelgeschwindigkeitssensoreinheit 420 gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung, die eine abgewandelte Form der schwingungsfesten Struktur der dreizehnten Ausführungsform besitzt.

Die Winkelgeschwindigkeitssensoreinheit 420 weist im allgemeinen ein Gehäuse 410, den Winkelgeschwindigkeitssen­ sor 300, die Schwingungsabsorber 330, einen Befestigungs­ rahmen 465, einen flexiblen Steckverbinder 470, eine Schalt- bzw. Leiterplatt 23174 00070 552 001000280000000200012000285912306300040 0002019756552 00004 23055e 480 sowie ein Steckverbinderge­ häuse 490 auf. Das Gehäuse 410 ist an einem sich bewegenden Objekt, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, befestigt. Durch den Befestigungsrahmen 465 werden die Schwingungsab­ sorber 330 im Gehäuse 410 eingerichtet. Auf der Leiterplat­ te 480 sind ein Erregersignalgenerator und eine Winkelge­ schwindigkeitserfassungsvorrichtung angeordnet. Der Erre­ gersignalgenerator gibt Erregersignale an den Oszillator 4 des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 aus. Die Winkelge­ schwindigkeitserfassungsvorrichtung empfängt die Ausgabe des Winkelgeschwindigkeitssensors 300, um die Winkelge­ schwindigkeit des sich bewegenden Objekts zu bestimmen. Der flexible Steckverbinder 470 verbindet die Anschlüsse T des Winkelgeschwindigkeitssensors 300; auf dem flexiblen Steck­ verbinder 470 ist ein Operationsverstärker angeordnet. Am Steckverbindergehäuse 490 sind Energieversorgungsanschlüsse zur Energieversorgung der Leiterplatte 480 angeordnet, so­ wie ein Sensorsignalausgabeanschluß zur Ausgabe eines Sen­ sorsignals, das Winkelgeschwindigkeit angibt, die durch die Winkelgeschwindigkeitserfassungsvorrichtung an der Leiter­ platte 480 bestimmt wird, an beispielsweise eine im Kraft­ fahrzeug angebrachte elektronische Steuereinheit. Der Win­ kelgeschwindigkeitssensor 300 weist die in den Fig. 33(a) und 33(b) gezeigte Struktur auf, die der Struktur der dreizehnten Ausführungsform in den Fig. 20 bis 22(b) (d. h. der Struktur der achten Ausführungsform) identisch ist, so daß eine nähere Erläuterung dieser Struktur an die­ ser Stelle ausgelassen wird. Die Schwingungsabsorber 330 sind in ihrer Wirkung denjenigen der dreizehnten Ausfüh­ rungsform identisch, unterscheiden sich aber leicht in ih­ rem Aufbau, wie es nachstehend erläutert wird.

Das Gehäuse 410 ist mit einem durch Druckguß herge­ stellten Aluminiumbehälter versehen; an den vier Ecken der inneren Wand 411 sind Sitze 410a (in Fig. 32 sind der Ein­ fachheit halber nur zwei Sitze dargestellt) ausgebildet, die U-förmige Nuten aufweisen, die dazu dienen, die Schwin­ gungsabsorber 330 im Gehäuse 410 zu halten. An einer Außen­ wand des Gehäuses 410 sind darüber hinaus Flansche 410b zur Befestigung an dem sich bewegenden Objekt ausgebildet. Wenn das sich bewegende Objekt ein Kraftfahrzeug ist, wird das Gehäuse 410 in der Weise angebracht, daß der Winkelge­ schwindigkeitssensor 300 (d. h. der Oszillator 4) vertikal ausgerichtet ist.

Jeder Schwingungsabsorber 330 entspricht einem ein­ stückig ausgebildeten Gummipuffer und weist Befestigungsab­ schnitte 334, Dämpfschafte 333 und eine Halterung 332 auf. In der Halterung 332 ist der Schlitz 331 zum Einsatz des Flanschs 230 der Basis 103 des Winkelgeschwindigkeitssen­ sors 300 und das Gewindeloch 331a zum Befestigen der Basis 103 am Schwingungsabsorber 330 ausgebildet. Der Dämpfschaft 330 verbindet die Halterung 332 mit dem Befestigungsab­ schnitt 334 und fungiert als ein Dämpfer zur Absorption der vom Befestigungsabschnitt 334 (d. h. dem Gehäuse 410) auf den Winkelgeschwindigkeitssensor 300 übertragenen Schwin­ gung. Der Befestigungsabschnitt 334 wird in der Weise in einem der Sitze 410a des Gehäuses 410 eingerichtet, daß der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 im Gehäuse 410 elastisch befestigt wird.

Jede Halterung 332 weist, wie es in den Fig. 34(a) und 34(b) gezeigt ist, eine Seitenwand 451c und zwei Schen­ kel 451d auf. Die Seitenwand 451c hat eine Dicke L1 zwi­ schen ihrer äußeren Oberfläche und einem Ende des Flanschs 230 in Richtung der y-Achse (die Dicke L1 wird hierin nach­ stehend als ein y-Achsen-Vorsprung bezeichnet). Jeder Schenkel 451d weist eine Ausdehnung auf, die in Richtung der x-Achse um eine Strecke L2 über eine obere Wand der Ab­ deckung 307 (oder einen Kopf der Schraube 360) zur Innen­ wand des Gehäuses 410 ragt (diese Ausdehnung wird hierin nachstehend als ein x-Achsen-Vorsprung bezeichnet). Der y-Achsen-Vorsprung und der x-Achsen-Vorsprung fungieren als Dämpfer.

Jeder Schwingungsabsorber 330 ist im Gehäuse 410 in der Weise angeordnet, daß der y-Achsen-Vorsprung und der x-Achsen-Vorsprung jeder Halterung 332 in den Abständen L3 bzw. L4 von der Innenwand 411 entfernt angeordnet ist. Die Ab­ stände L3 und L4 sind derart festgelegt, daß eine Kollision der Halterungen 332 mit der Innenwand 411 des Gehäuses 410 selbst dann vermieden wird, wenn die Halterungen 332 eine maximale Verformung erfahren, die durch eine Bewegung des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 während eines normalen Betriebs, in dem der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 kei­ nen zufälligen Stoß erfährt, hervorgerufen wird. Die Ab­ stände L3 und L4 betragen beispielsweise etwa 2 mm. Auf diese Weise wird eine direkte Übertragung der Schwingungen vom Gehäuse 410 auf die Halterungen 332 vermieden.

Die x-Achsen- und y-Achsen-Vorsprünge der Halterungen 332 der Schwingungsabsorber 330 ragen, wie vorstehend be­ schrieben, von den Flanschen 230 der Basis 103 dieses Win­ kelgeschwindigkeitssensors 300 in Richtung der x-Achse und y-Achse, wohingegen sich die Dämpfschafte 332 in Richtung der z-Achse erstrecken. Die x-Achsen- und y-Achsen-Vor­ sprünge der Befestigungsvorrichtungen 330 und die Dämpf­ schafte 332 fungieren unabhängig voneinander als Dämpfer zur Absorption von Schwingungen, die auf den Winkelge­ schwindigkeitssensor 300 in Richtung der x-, y- und z-Ach­ sen wirken.

Am Befestigungsrahmen 465 sind vier Vorsprünge 465a ausgebildet, in denen jeweils eine U-förmige Aussparung ausgebildet ist. Die U-förmigen Aussparungen nehmen die Be­ festigungsabschnitte 334 der Schwingungsabsorber 330 in der Weise auf, daß die Befestigungsabschnitte 334 in den Sitzen 410a des Gehäuses 410 gehalten werden. Der flexible Steck­ verbinder 470 nimmt in seinen Öffnungen die Anschlüsse T des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 auf, so daß elektri­ sche Verbindungen mit (nicht gezeigten) an der Leiterplatte 480 ausgebildeten Anschlüssen eingerichtet sind. Die Lei­ terplatte 480 wird unter Verwendung von (nicht gezeigten) Schrauben durch den Befestigungsrahmen 465 im Gehäuse 410 eingerichtet. Das Steckverbindergehäuse 490 wird durch Ein­ setzen von (nicht gezeigten) Schrauben in Gewindelöcher 410c, die an den vier Ecken des Gehäuses 410 ausgebildet sind, in elektrischer Verbindung mit der Leiterplatte 480 am Gehäuse 410 befestigt.

Die Dämpfschafte 333 sind unter Einbeziehung des Schwingungskraftspektrums im normalen Umgebungszustand aus­ gelegt. Die primäre Eigenfrequenz eines durch die Dämpf­ schafte 333 und den Winkelgeschwindigkeitssensor 300 defi­ nierten Feder-Masse-Systems ist auf 100 bis 300 Hz einge­ stellt, so daß eine Schwingung von 3,2 kHz, was einer Fre­ quenz der in den Oszillator 4 eingegebenen Erregersignale entspricht, um -40 dB oder mehr gedämpft wird. Von Vorteil ist ferner, wenn der Dämpffaktor der Dämpfschafte 333 in Bezug auf die Schwingungsdämpfeigenschaft weniger als oder gleich 0,5 beträgt. Auf diese Weise wird ermöglicht, daß vom Gehäuse 410 übertragene Schwingungen in einem Frequenz­ bereich in der Nähe von 3,2 kHz oder einem ungeradzahlig vielfachen von 3,2 kHz durch die Dämpfschafte 333 der Schwingungsabsorber 330 absorbiert werden.

Von Vorteil ist ferner, wenn das Material der Dämpf­ schafte 333 unter Einbeziehung einer Änderung des Elastizi­ tätskoeffizienten infolge einer Änderung der Umgebungstem­ peratur gewählt wird. Silikongummi zeigt im allgemeinen ei­ ne kleinere temperaturbedingte Änderung des Elastizitäts­ koeffizienten und ist daher als Material für die Dämpf­ schafte 333 geeignet.

Die Fig. 35(a) bis 35(c) zeigen ein physikalisches Modell der schwingungsfesten Struktur dieser Ausführungs­ form.

In den Fig. 35(a) bis 35(c) sind die resultierenden Hauptelastizitätsachsen der Hauptelastizitätsachsen der Dämpfschafte 333 wie in den Fig. 24(a) bis 26(c) durch Pfeile Dx, Dy und Dz in einem rechtwinkligen Koordinatorsy­ stem ausgedrückt, das durch x-, y- und z-Achsen definiert ist, die in dieselben Richtungen wie die x-, y- und z-Ach­ sen, die in Fig. 1 gezeigt sind, zeigen. Jeder schwarze Punkt D1 gibt das resultierende Elastizitätszentrum an.

Die schwingungsfeste Struktur dieser Ausführungsform ist so ausgelegt, daß das resultierende Elastizitätszentrum D2 der Dämpfschafte 333 mit dem Gravitationszentrum M des Winkelgeschwindigkeitssensor 300 zusammenfällt. Somit wird selbst dann, wenn aus beliebigen Richtungen Schwingungen auf den Winkelgeschwindigkeitssensor 300 wirken, kein Dreh­ moment erzeugt. Wenn beispielsweise, wie es in Fig. 36 ge­ zeigt ist, eine Schwingung in Richtung der y-Achse erzeugt wird, unterliegt der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 nur einem Versatz parallel zur Richtung der Schwingung und er­ faßt die Schwingung nicht irrtümlicherweise als die Winkel­ geschwindigkeit.

Die erregte Schwingung und die winkelgeschwindigkeits­ bedingte Bewegung des Oszillators 4 sind, wie vorstehend beschrieben, in Richtung der x- und y-Achsen senkrecht zur z-Achse ausgerichtet. Die Scherungsrichtung jedes Dämpf­ schafts 333, in der die Resonanzfrequenz klein ist, ist in einer Richtung senkrecht zur z-Achse ausgerichtet. Auf diese Weise werden unerwünschte Schwingungen minimiert, die auf die erregte Schwingung und die winkelgeschwindigkeits­ bedingte Bewegung des Oszillators 4 treffen.

Die Längsrichtung oder der Druck und die Spannung jedes Dämpfschafts 333 ist/sind, wie vorstehend beschrieben, in Richtung der z-Achse ausgerichtet. Die auf jeden der Dämpf­ schafte 333 wirkende Scherspannung ist im besonderen in ei­ ner Richtung parallel zu einer die x- und y-Achsen ein­ schließenden Ebene ausgerichtet. Dies führt dazu, daß die Schwingungsbewegung der Dämpfschafte 333 in Richtung der x- oder y-Achsen während des normalen Betriebs größer sind als in Richtung der z-Achse. Die Größe des Gehäuses 410 und die Anordnung der Schwingungsabsorber 330 im Gehäuse 410 werden daher so bestimmt, daß die Abstände L3 und L4, die in den Fig. 34(a) und 34(b) gezeigt sind, groß genug sind, um eine Kollision der x- und y-Achsen-Vorsprünge jeder Halte­ rung 332 mit der Innenwand 411 des Gehäuses 410 selbst dann zu vermeiden, wenn die Halterungen 332 eine maximale Ver­ formung erfahren, welche durch die Bewegung des Winkelge­ schwindigkeitssensors 300 während eines normalen Betriebs, in dem der Winkelgeschwindigkeitssensor 300 keinen zufälli­ gen Stoß erfährt, hervorgerufen wird.

Wenn der zufällige Stoß durch das Gehäuse 410 auf den Winkelgeschwindigkeitssensor 300 in Scherungsrichtung der Dämpfschafte 333 der Schwingungsabsorber 330 wirkt, was zu einem Versatz des Winkelgeschwindigkeitssensors 300 über den Abstand L3 oder L4 hinausführt, kollidieren die x- oder y-Achsen-Vorsprünge der Halterungen 332 der Schwingungsab­ sorber 330 mit der Innenwand 411 des Gehäuses 410, wodurch der Stoß absorbiert wird.

Die Größe jedes x- und y-Achsen-Vorsprungs der Halte­ rungen 332 wird so bestimmt, daß eine der Innenwand 411 des Gehäuses 410 zugewandte Fläche größer ist als eine Quer­ schnittsfläche der Dämpfschafte 333. Der Grund dafür ist, daß es sich im Hinblick auf eine Beschränkung der Gesamt­ größe der Sensoreinheit als schwierig erwiesen hat, einen großen Schwingungsdämpfausschlag der Halterungen 332 in Richtung der x- und y-Achse zuzulassen.

Fig. 37 zeigt Ergebnisse von Fall- und Stoßtests. Die Ordinatenachse gibt das Stoßabsorptionsverhältnis der Hal­ terung 332 an; die Abszissenachse gibt die Dicke L1 der Seitenwand 451c der Halterung 332 (d. h. den y-Achsen-Vor­ sprung) an. Das Stoßbeseitigungsverhältnis ist das Verhält­ nis zwischen dem Stoßabsorptionsmaß, wenn der y-Achsen-Vor­ sprung eine Dicke L1 hat, ausgedrückt durch 20 log (auf den Oszillator 4 wirkende Stoßbeschleunigung/auf das Gehäuse 410 wirkende Stoßbeschleunigung) und dem Stoßabsorptions­ maß, wenn der y-Achsen-Vorsprung die Dicke 0 hat, definiert als 0 dB.

Das Diagramm zeigt, daß die Stoßabsorption des y-Ach­ sen-Vorsprungs der Halterung 332 mit einer Erhöhung der Dicke L1 verbessert wird. In dieser Ausführungsform beträgt die Dicke L1 im Hinblick auf die Größe des Winkelgeschwin­ digkeitssensors 300, der zulässigen Fallhöhe der schwin­ gungsfesten Struktur und der maximalen Verformung der schwingungsfesten Struktur 3,2 mm.

In dieser Ausführungsform sind die Halterungen 332 aus einem einstückigen Gummipuffer hergestellt; mit Ausnahme der x- und y-Achsen-Vorsprünge könnten sie aber auch aus einem steifen Material hergestellt sein.

Fig. 38 zeigt eine Winkelgeschwindigkeitssensoreinheit 520 gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung. Dieselben Bezugszeichen wie in der in Fig. 32 gezeigten vierzehnten Ausführungsform beziehen sich auf dieselben Teile, so daß eine nähere Erläuterung dieser Teile an die­ ser Stelle ausgelassen wird.

Die Schwingungsabsorber 330 weisen eine Halterung 552 und die Dämpfschafte 333 auf und sind einstückig mit dem Befestigungsrahmen 510 ausgebildet. Der Befestigungsrahmen 510 ist aus Silikongummi hergestellt und in elastisch enger Anlage mit der inneren Wand 411 im Gehäuse 410 eingerichtet oder unter Verwendung eines Klebstoffs an die innere Wand 411 geklebt. Die Halterung 552 weist nicht die x- und y-Achsen-Vorsprünge der Halterung 332 der vierzehnten Ausfüh­ rungsform auf; an den inneren Seitenwänden des Befesti­ gungsrahmens 510 sind aber elastische Vorsprünge 551 ausge­ bildet. Jeder elastische Vorsprung 551 liegt in einem Ab­ stand L3 von der Halterung 552 des Schwingungsabsorbers 330 entfernt und fungiert als der y-Achsen-Vorsprung der Halte­ rung 332 der vierzehnten Ausführungsform.

Der Befestigungsrahmen 510 kann mit Ausnahme der Schwingungsabsorber 330 und der elastischen Vorsprünge 551 auch aus einem steifen Material hergestellt sein.

Fig. 39 zeigt eine Winkelgeschwindigkeitssensoreinheit 620 gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung. Dieselben Bezugszeichen wie bei den vorher­ gehenden Ausführungsformen bezeichnen dieselben Teile, so daß eine nähere Erläuterung dieser Teile an dieser Stelle ausgelassen wird.

Jeder Schwingungsabsorber 330 weist die Halterung 552, die Dämpfschafte 333 und die Befestigungsabschnitte 334 auf. Die Halterung 552 hat dieselbe Struktur wie die Halte­ rung 332 der vierzehnten Ausführungsform abgesehen davon, daß sie nicht die x- und y-Achsen-Vorsprünge aufweist. Als eine Alternative zu den x- und y-Achsen-Vorsprüngen sind an der Innenwand 411 des Gehäuses 410 in den Abständen L3 und L4 von den Schwingungsabsorbern 330 entfernt L-förmige Dämpfabstandhalter 650 angeklebt. Die Abstände L3 und L4 entsprechen denjenigen in der vierzehnten Ausführungsform.

Die Dämpfabstandhalter 651 können aus einem Material hergestellt sein, das sich von dem der Schwingungsabsorber 330 unterscheidet. Beispielsweise kann ein elastisches Ma­ terial, das einen Dämpffaktor von etwa 0,4 zeigt, der grö­ ßer ist als der der Schwingungsabsorber 330, verwendet wer­ den.

Die Dämpfabstandhalter 651 sind direkt an der Innenwand 411 des Gehäuses 410 angeklebt; sie können jedoch auch in einem bestimmten Abstand zwischen ihnen selbst und der In­ nenwand 411 unter Verwendung von beispielsweise Abstands­ stücken angebracht sein.

Fig. 40 zeigt eine Winkelgeschwindigkeitssensoreinheit 720 gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der Erfindung.

Die Winkelgeschwindigkeitssensoreinheit 720 weist im allgemeinen eine Abdeckung 720, den Winkelgeschwindigkeits­ sensor 2, eine Steuereinheit 750, die Schwingungsabsorber 330 und das Gehäuse 410 auf. In Fig. 40 beziehen sich die­ selben Bezugszeichen wie bei in den vorhergehenden Ausfüh­ rungsformen auf dieselben Teile, so daß eine nähere Erläu­ terung dieser Teile an dieser Stelle ausgelassen wird.

Die Steuereinheit 750 weist eine Leiterplatte 740 auf, auf der ein Erregersignalgenerator und eine Winkelgeschwin­ digkeitserfassungsvorrichtung angebracht sind. Der Erreger­ signalgenerator gibt Erregersignale an den Oszillator 4 des Winkelgeschwindigkeitssensors 2 aus. Die Winkelgeschwindig­ keitserfassungsvorrichtung empfängt eine Ausgabe des Win­ kelgeschwindigkeitssensors 2, um die Winkelgeschwindigkeit des sich bewegenden Objekts zu bestimmen. Auf der Leiter­ platte 740 sind Anschlußaussparungen 760 ausgebildet, in die die an der Basis 3 des Winkelgeschwindigkeitssensors 2 angebrachten Anschlüsse T eingesetzt werden. Die Leiter­ platte 740 steht durch den flexiblen Steckverbinder 470 elektrisch mit dem Steckverbinder 870 des Gehäuses 410 in Verbindung.

An den vier Ecken einer inneren Wand der Abdeckung 712 sind Vorsprünge 713 ausgebildet, in denen U-förmige Ausspa­ rungen ausgebildet sind. Die U-förmigen Aussparungen nehmen die Befestigungsabschnitte 334 der Schwingungsabsorber auf, wodurch diese in den Sitzen 410a des Gehäuses 410 gehalten werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsformen offenbart wurde, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung auch anders ausgeführt werden kann, ohne da­ bei vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Die Erfin­ dung soll daher so verstanden werden, daß sie alle denkba­ ren Ausführungsformen und Abwandlungen der gezeigten Aus­ führungsformen umfaßt, die ausgeführt werden können, ohne vom Grundgedanken der in den beigefügten Ansprüche defi­ nierten Erfindung abzuweichen.

Der in den vorstehenden Ausführungsformen verwendete Oszillator 4 besteht beispielsweise aus einem einzelnen piezoelektrischen Element; alternativ dazu kann er jedoch auch aus einer metallischen Stimmgabel und einem an eine Oberfläche der Stimmgabel angebrachten piezoelektrischen Element bestehen. Des weiteren ist jeder der Arme 12 und 14 des Oszillators 4 als ein Stab mit einem rechtwinkligen Querschnitt ausgeführt; er kann jedoch auch als ein strei­ fenförmigen Bauteil ausgebildet sein. In diesem Fall sind die streifenförmigen Bauteile gemäß der Offenbarung der ja­ panischen Patenterstveröffentlichung Nr. 5-322577 in der Weise ausgerichtet, daß sie sich parallel zueinander er­ strecken, und daß eine Oberfläche des einen streifenförmi­ gen Bauteils einer Oberfläche des anderen streifenförmigen Bauteils in einem rechten Winkel zugewandt ist. Der Oszil­ lator 4 kann ferner als ein einzelnes Erregerbauteil von rechtwinkliger Gestalt ausgebildet sein. In diesem Fall steht ein Knoten des einzelnen Erregerbauteils mit der Be­ festigungsvorrichtung in Verbindung.

Des weiteren ist bei den vorstehenden Ausführungsformen jeder der Arme 12 und 14 des Oszillators 4 an seinem Ende an der Stirnfläche (beispielsweise der Befestigungsfläche 6a) der Befestigungsvorrichtung angebracht; sie können je­ doch auch an einer der Seitenfläche eines Verbindungsba­ schnitts der Arme 12 und 14 mit der Befestigungsvorrichtung verbunden sein.

Die Dämpfschafte 333 der Schwingungsabsorber 330 beste­ hen aus zylindrischen elastischen Bauteilen; alternativ da­ zu können sie jedoch auch aus elastischen polygonalen Bau­ teilen, beispielsweise dreieckigen oder rechtwinkligen Stä­ ben, bestehen.

Die Erfindung schafft somit einen Winkelgeschwindig­ keitssensor, der die Winkelgeschwindigkeit eines sich bewe­ genden Objekts, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, mißt. Der Winkelgeschwindigkeitssensor weist eine Basis und einen Oszillator auf. Der Oszillator wird in der Weise angeregt, daß er in einer vorgegebenen Richtung senkrecht zur Rota­ tionsachse des sich bewegenden Objekts schwingt und ein diesbezüglich kennzeichnendes Signal bereitstellt. Die Basis dient zur Befestigung des Sensors an dem sich bewegenden Objekt und weist eine derart verbesserte Struktur zur Ausrichtung des Oszillators bezüglich der Basis während der Befestigung des Oszillators an der Basis auf, daß der Oszillator in der vorgegebenen Richtung schwingen kann.

Der Winkelgeschwindigkeitssensor ist mittels verbesser­ ter Schwingungsabsorber zur Absorption unerwünschter Schwingungen, die bei einem Betrieb des Sensors auftreffen, in einem Gehäuse angeordnet.

Claims (53)

1. Winkelgeschwindigkeitssensor, der eine Rotation um eine vorgegebene Achse (z) erfährt, zur Bestimmung einer Rotationswinkelgeschwindigkeit, mit:
einem aus einem piezoelektrischen Element bestehenden Oszillator (4), der zum Schwingen angeregt wird,
einer Basis (3, 73, 83, 93, 103, 143, 153, 163, 173, 183, 193) zur Befestigung des Winkelgeschwindigkeitssensors (2) an einem sich bewegenden Objekt, wobei die Basis eine Bezugsoberfläche zur Befestigung des Oszillators (4) auf­ weist, und
einer Befestigungsvorrichtung (6, 46, 56, 66, 86, 146, 196) zur Befestigung eines Knotens des Oszillators (4) an der Basis, wobei die Befestigungsvorrichtung einen Basisbe­ festigungsabschnitt (36, 149) aufweist, der in der Weise an die Bezugsfläche der Basis geschweißt ist, daß die Schwin­ gung des Oszillators (4) im wesentlichen senkrecht zur vor­ gegebenen Rotationsachse (z) ausgerichtet ist.

2. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei an der Befestigungsvorrichtung eine Oszillatorbefestigungs­ fläche (6a) ausgebildet ist, an die der Knoten des Oszilla­ tors geklebt ist und die bezüglich des Basisbefestigungsab­ schnitts geometrisch in der Weise ausgerichtet ist, daß der Oszillator (4) im wesentlichen parallel zur Bezugsfläche der Basis schwingt.

3. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei der Basisbefestigungsabschnitt der Befestigungsvorrichtung eine Basisbefestigungsfläche (6b) in direkter Anlage mit der Bezugsfläche der Basis aufweist.

4. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 2, wobei der Basisbefestigungsabschnitt der Befestigungsvorrichtung eine Basisbefestigungsfläche (6b) in direkter Anlage mit der Bezugsfläche der Basis aufweist und die Basisbefesti­ gungsfläche (6b) des Basisbefestigungsabschnitts bezüglich der Oszillatorbefestigungsfläche (6a) in einem rechten Win­ kel ausgerichtet ist.

5. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsvorrichtung eine erste und eine zweite Flä­ che aufweist, die bezüglich der Befestigungsvorrichtung in Schwingungsrichtung des Oszillators (4) entgegengesetzt an­ geordnet sind, und die Befestigungsvorrichtung an der er­ sten und zweiten Fläche an die Bezugsfläche der Basis ge­ schweißt ist.

6. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 5, wobei an der ersten und zweiten Fläche jeweils eine der Bezugs­ fläche der Basis zugewandte abgeschrägte Fläche (56a, 56b) ausgebildet ist und die abgeschrägte Fläche (56a, 56b) eine direkt an die Bezugsfläche der Basis geschweißte Kante auf­ weist.

7. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, mit des weiteren einem zwischen dem Basisbefestigungsabschnitt der Befestigungsvorrichtung und der Bezugsfläche der Basis angeordneten Abstandhalter (77), der eine erforderliche Dicke hat, um zwischen dem Oszillator (4) und der Bezugs­ fläche der Basis einen vorgegebenen Abstand einzuhalten.

8. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei die Basis oder die Befestigungsvorrichtung einen dünnwandi­ gen Abschnitt (48, 66a, 66b) mit einer Dicke aufweist, die kleiner ist als die Dicke eines Hauptabschnitts, und die Befestigungsvorrichtung an dem dünnwandigen Abschnitt an die Basis geschweißt ist.

9. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 8, wobei in der Befestigungsvorrichtung eine Aussparung (48) ausge­ bildet ist, die den dünnwandigen Abschnitt festlegt.

10. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei an der Bezugsfläche der Basis Vorsprünge (83a, 83b) ausge­ bildet sind, die in einem bestimmten Abstand am Basisbefe­ stigungsabschnitt der Befestigungsvorrichtung anliegen und eine vorgegebene Ausrichtung der Bezugsfläche der Basis be­ züglich der Befestigungsvorrichtung festlegen.

11. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 10, wo­ bei die Vorsprünge (83a, 83b) Längsrichtungen aufweisen, die sich im wesentlichen parallel zueinander in Richtung der vorgegebenen Rotationsachse des Winkelgeschwindigkeits­ sensors erstrecken.

12. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei am Basisbefestigungsabschnitt Vorsprünge (86a, 86b) ausge­ bildet sind, die in einem bestimmten Abstand an der Bezugs­ fläche der Basis anliegen und eine vorgegebene Ausrichtung der Befestigungsvorrichtung bezüglich der Bezugsfläche festlegen.

13. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 12, wo­ bei die Vorsprünge (86a, 86b) Längsrichtungen aufweisen, die sich im wesentlichen parallel zueinander in Richtung der vorgegebenen Rotationsachse des Winkelgeschwindigkeits­ sensors erstrecken.

14. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei der Basisbefestigungsabschnitt an einer Vielzahl von Ab­ schnitten (200) durch Laserschweißen mit der Bezugsfläche der Basis verbunden ist.

15. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 1, wobei der Basisbefestigungsabschnitt an einer Vielzahl von Ab­ schnitten (200) durch Buckelschweißen mit der Bezugsfläche der Basis verbunden ist.

16. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 2, wobei die Fläche des Basisbefestigungsabschnitts der Befesti­ gungsvorrichtung größer ist als die Oszillatorbefestigungs­ fläche.

17. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 16, wo­ bei die Länge des Basisbefestigungsabschnitts der Befesti­ gungsvorrichtung in Schwingungsrichtung des Oszillators (4) größer ist als die Länge der Oszillatorbefestigungsfläche.

18. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 2, wobei die Oszillatorbefestigungsfläche (6a) der Befestigungsvor­ richtung einen an den Knoten des Oszillators (4) geklebten Flächenbereich aufweist, der die Oszillatorbefestigungsflä­ che bezüglich ihres Zentrums symmetrisch beansprucht.

19. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 18, wo­ bei der Klebeflächenbereich 80% oder mehr der Oszillatorbe­ festigungsfläche (6a) beansprucht.

20. Winkelgeschwindigkeitssensor, der eine Rotation um eine vorgegebene Achse (z) erfährt, zur Bestimmung einer Rotationswinkelgeschwindigkeit, mit:
einem Oszillator (4), der eine bestimmte Längsrichtung aufweist und wenn er angeregt wird, in einer ersten Rich­ tung senkrecht zu seiner Längsmittellinie schwingt, auf die Rotation um die vorgegebene Achse (z) in der Weise an­ spricht, daß er während der Schwingung in der ersten Rich­ tung in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Rich­ tung schwingt, und ein für die Schwingung kennzeichnendes Ausgabesignal zur Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit be­ reitstellt,
einer Basis (3, 73, 83, 93, 103, 143, 153, 163, 173, 183, 193) zur Anbringung des Winkelgeschwindigkeitssensors an einem sich bewegenden Objekt, die eine Bezugsfläche auf­ weist, und
einer Befestigungsvorrichtung (6, 46, 56, 66, 86, 146, 196) zur Befestigung des Oszillators (4) an der Bezugsflä­ che der Basis in der Weise, daß die Längsmittellinie des Oszillators (4) parallel zur Bezugsfläche der Basis liegt,
wobei die Basis einen Ausrichtungsabschnitt (3a, 143a, 173a, 153a, 163a, 183a) aufweist, der zur Ausrichtung des Oszillators (4) bezüglich der Basis bei der Befestigung des Oszillators (4) durch die Befestigungsvorrichtung an die Bezugsfläche der Basis in der Weise, daß die Längsmittelli­ nie des Oszillators (4) im wesentlichen mit der vorgegebe­ nen Rotationsachse (z) zusammenfällt, verwendet wird.

21. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 20, wo­ bei der Ausrichtungsabschnitt einen an der Bezugsfläche der Basis ausgebildeten Vorsprung (143a, 163a) aufweist, der eine Bezugsausrichtungslinie zur Ausrichtung des Oszilla­ tors (4) bezüglich der Basis aufweist.

22. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 21, wo­ bei die Bezugsausrichtungslinie durch ein äußeres Profil des Vorsprungs festgelegt ist.

23. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 20, wo­ bei der Ausrichtungsabschnitt eine in der Bezugsfläche der Basis ausgebildete Aussparung (153a, 173a) aufweist, die eine Bezugsausrichtungslinie zur Ausrichtung des Oszilla­ tors (4) bezüglich der Basis aufweist.

24. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 23, wo­ bei die Bezugsausrichtungslinie durch ein Profil der Aus­ sparung festgelegt ist.

25. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 23, wo­ bei die Aussparung eine Fläche aufweist, die größer ist als das Profil des Oszillators (4) und der Oszillator (4) in einer mit der Bezugsfläche der Basis bündigen Ebene ange­ ordnet ist.

26. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 20, wo­ bei der Ausrichtungsabschnitt eine in der Bezugsfläche der Basis ausgebildete Öffnung (193a) aufweist und der Oszilla­ tor (4) durch die Befestigungsvorrichtung an einer Innen­ wand der Öffnung befestigt ist.

27. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 20, wo­ bei am Oszillator (4) Erreger- und Erregungsüberwachungse­ lektroden angebracht sind.

28. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 27, wo­ bei der Oszillator (4) ein Stimmgabeloszillator ist, der ein Paar sich parallel zur Bezugsfläche der Basis erstreckender Arme (12, 14) aufweist.

29. Winkelgeschwindigkeitssensor zur Bestimmung einer Winkelgeschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts, mit:
einem Befestigungsbauteil (340, 410) zur Befestigung des Winkelgeschwindigkeitssensors (300) an dem sich bewe­ genden Objekt,
einer Sensoreinheit mit einer Basis (103) und einem Os­ zillator (4), der an der Basis befestigt ist und in der Weise zum Schwingen angeregt wird, daß er ein eine Winkel­ geschwindigkeit angebendes Signal ausgibt, wenn er eine Ro­ tation um eine vorgegebene Achse (z) erfährt, und
einem Schwingungsabsorber (330), der die Sensoreinheit von einer vom Befestigungsbauteil übertragenen Schwingung trennt und das Befestigungsbauteil und die Sensoreinheit in der Weise verbindet, daß ein Elastizitätszentrum des Schwingungsabsorbers (D1) mit dem Gravitationszentrum (M) der Sensoreinheit zusammenfällt.

30. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 29, wo­ bei der Oszillator (4) einen Knoten und einen Schwingab­ schnitt mit einer sich parallel zur vorgegebenen Rotations­ achse erstreckenden Längsrichtung aufweist, die Basis eine Bezugsfläche aufweist, an der der Knoten des Oszillators befestigt ist, und die Bezugsfläche parallel zur Längsrich­ tung des Schwingabschnitts angeordnet ist.

31. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 29, wo­ bei der Schwingungsabsorber ein elastisches Bauteil auf­ weist, dessen Elastizitätskraft in einer Ebene mit der Ba­ sis der Sensoreinheit wirkt.

32. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 29, wo­ bei der Schwingungsabsorber ein zylindrisches elastisches Bauteil mit einer sich parallel zur Basis erstreckenden Längsrichtung aufweist.

33. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 30, wo­ bei der Schwingungsabsorber ein elastisches Bauteil mit ei­ ner sich parallel zur Längsrichtung des Schwingabschnitts des Oszillators erstreckenden Längsrichtung aufweist.

34. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 29, wo­ bei der Schwingungsabsorber einen elastischen Abschnitt (333) und einen Halteabschnitt (332, 552) aufweist, der am Befestigungsbauteil in der Weise befestigt ist, daß die Sensoreinheit in einer vorgegebenen Richtung bezüglich des Befestigungsbauteils gehalten wird.

35. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 34, wo­ bei die Basis der Sensoreinheit einen Vorsprung (230, 730) aufweist, der vom Halteabschnitt des Schwingungsabsorbers getragen wird.

36. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 35, wo­ bei der Vorsprung mittels einer Schraube (360) mit dem Hal­ teabschnitt verbunden ist.

37. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 35, wo­ bei der Halteabschnitt des Schwingungsabsorbers eine Aus­ sparung (331) aufweist, in der der Vorsprung der Basis der Sensoreinheit eingerichtet ist.

38. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 29, wo­ bei das Befestigungsbauteil ein Behälter (340, 410) ist, in dem die Sensoreinheit und der Schwingungsabsorber angeord­ net sind und an einer Innenwand (411) des Behälters eine Lagerung (341, 410a) mit einer Aussparung ausgebildet ist, in der der Schwingungsabsorber elastisch eingerichtet ist.

39. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 29, wo­ bei der Oszillator (4) der Sensoreinheit ein Stimmgabelos­ zillator ist, der ein Paar sich parallel zur vorgegebenen Rotationsachse erstreckender Arme (12, 14) aufweist.

40. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 29, wo­ bei das Befestigungsbauteil ein Gehäuse (340, 410) ist, in dem die Sensoreinheit und der Schwingungsabsorber angeord­ net sind, und ferner ein Dämpfbauteil (451, 551, 651) auf­ weist, das zwischen der Innenwand (411) des Gehäuses und der Sensoreinheit angeordnet ist.

41. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 40, wo­ bei das Dämpfbauteil in einem vorgegebenen Abstand von der Sensoreinheit entfernt an der Innenwand des Gehäuses ange­ ordnet ist.

42. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 40, wo­ bei das Dämpfbauteil in einem vorgegebenen Abstand von der Innenwand des Gehäuses entfernt am Schwingungsabsorber an­ geordnet ist.

43. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 40, wo­ bei der Schwingungsabsorber einen elastischen Abschnitt und einen Halteabschnitt aufweist, der am Befestigungsbauteil in der Weise befestigt ist, daß die Sensoreinheit in einer vorgegebenen Richtung bezüglich des Befestigungsbauteils gehalten wird, und das Dämpfbauteil jeweils am Halteab­ schnitt ausgebildet ist.

44. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 43, wo­ bei die Basis der Sensoreinheit (230, 730) einen Vorsprung aufweist, der vom Halteabschnitt des Schwingungsabsorbers getragen wird.

45. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 40, wo­ bei der Oszillator (4) der Sensoreinheit ein Stimmgabelos­ zillator ist, der ein Paar sich parallel zur vorgegebenen Rotationsachse erstreckender Arme (12, 14) aufweist.

46. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 40, wo­ bei das Dämpfbauteil einen in einer Scherungsrichtung des Schwingungsabsorbers wirkenden Stoß dämpft.

47. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 40, wo­ bei das Dämpfbauteil Stöße absorbiert, die in einer ersten und zweiten Richtung senkrecht zueinander wirken und in Richtungen senkrecht zu einer Scherungsrichtung der Schwin­ gungsabsorber ausgerichtet sind.

48. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 47, wo­ bei das Dämpfbauteil ein L-förmiges elastisches Bauteil (651) aufweist, das an einer inneren Ecke des Gehäuses an­ geordnet ist.

49. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 47, wo­ bei der Schwingungsabsorber einen Stoß absorbiert, der in einer dritten Richtung senkrecht zur ersten und zweiten Richtung wirkt.

50. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 47, wo­ bei die Schwingungsrichtung des angeregten Oszillators (4) mit der ersten Richtung übereinstimmt.

51. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 49, wo­ bei der Schwingungsabsorber ein elastisches Bauteil mit ei­ ner sich in die dritte Richtung erstreckenden Längsrichtung aufweist.

52. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 40, mit ferner einem Signalverarbeitungsschaltkreis (480, 740), der ein Erregersignal zum Anregen des Oszillators ausgibt und das vom Oszillator (4) ausgegebene Signal aufnimmt, um die Winkelgeschwindigkeit zu bestimmen, wobei der Signalverar­ beitungsschaltkreis mit dem Schwingungsabsorber (330) in Verbindung steht.

53. Winkelgeschwindigkeitssensor nach Anspruch 40, mit ferner einem an einer Innenwand (411) des Gehäuses (410) angebrachten rechtwinkligen Anbringrahmen (465, 510), der erste und zweite gegenüberliegende Wände und dritte und vierte gegenüberliegende Wände aufweist, wobei der Schwin­ gungsabsorber (330) in der Weise von den ersten und zweiten gegenüberliegenden Wänden getragen wird, daß er einen Stoß absorbiert, der in einer ersten Richtung parallel zu den dritten und vierten gegenüberliegenden Wänden wirkt, und das Dämpfbauteil (551) an den dritten bzw. vierten gegen­ überliegenden Wänden in der Weise angebracht ist, daß es einen Stoß absorbiert, der in einer zweiten Richtung senk­ recht zur ersten Richtung wirkt.