定的點(diǎn)處止擋到襯底上并且應(yīng)防止擺桿裝置100在側(cè)面（"平面內(nèi)"）的過(guò)負(fù)荷 加速時(shí)到達(dá)或者超過(guò)臨界偏移。
[0042] 圖2以原理性橫截面視圖示出根據(jù)本發(fā)明的擺桿裝置100的第一實(shí)施方式?？梢?看到，每一個(gè)擺桿臂20、21的位于外部的區(qū)域分別與位于扭轉(zhuǎn)軸線10處的內(nèi)部區(qū)域相比提 高地或者限定地增高地構(gòu)造。因此，擺桿臂20、21在垂直的工作方向上具有更大的幾何運(yùn) 動(dòng)間隙并且因此能夠以有利增大的止擋加速度止擋到設(shè)置在其下方的電極40上。因此結(jié) 果是，通過(guò)擺桿臂20、21的部分增高有利地提供增大的止擋加速度并且因此為微機(jī)械Z傳 感器提供有利的使用特性。
[0043] 優(yōu)選地，電極50的下側(cè)也與擺桿臂20、21的下沉區(qū)域的皿結(jié)構(gòu)匹配。
[0044]圖3以俯視圖示出根據(jù)本發(fā)明的擺桿裝置100的一種實(shí)施方式與傳統(tǒng)的擺桿裝置 100的俯視圖的比較。為了清楚，分別僅僅示出了兩個(gè)擺桿臂21，其中在左側(cè)示出擺桿臂21 的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造，而在右側(cè)示出擺桿臂21的傳統(tǒng)的構(gòu)造。可以看到，與傳統(tǒng)的擺桿裝 置100相比，根據(jù)本發(fā)明的擺桿裝置100在z方向上具有更大的運(yùn)動(dòng)自由度B，這對(duì)于微機(jī) 械Z傳感器裝置而言引起增大的止擋加速度。
[0045] 圖4示出擺桿裝置100的另一種實(shí)施方式的橫截面視圖?？梢钥吹皆跀[桿臂20、 21的下側(cè)上在第一止擋元件30和扭轉(zhuǎn)軸線10之間設(shè)置有附加的止擋元件31，所述附加的 止擋元件在重的碰撞時(shí)應(yīng)保護(hù)擺桿臂20、21的增高的區(qū)域和擺桿臂20、21的下沉的皿結(jié)構(gòu) 之間的機(jī)械敏感過(guò)渡區(qū)域。
[0046] 為此目的，附加的凸塊狀的止擋元件31與擺桿臂20、21的增高優(yōu)選基本上相同高 度地構(gòu)造。凸塊狀的止擋元件30、31的高度為約20ym。附加的止擋元件31能夠以任意數(shù) 量分布在擺桿臂20、21的下面上，使得盡可能考慮止擋要求或者碰撞要求。因此結(jié)果是，通 過(guò)附加的止擋元件31有利地支持整個(gè)擺桿裝置100的增大的碰撞強(qiáng)度。在圖4中，盡管所 述附加的止擋元件31設(shè)置在止擋元件30附近，但止擋元件30和31相互之間明顯間隔開(kāi) 地設(shè)置優(yōu)選可以是有利的。
[0047] 圖5加框表示地示出擺桿裝置100的傳感區(qū)域或者電極區(qū)域SB，在其中檢測(cè)電極 40、50的電容變化并且在其中實(shí)施擺桿臂20、21的穿孔的隨后描述的有利構(gòu)型。
[0048] 圖6a以俯視圖示出擺桿臂20、21的改進(jìn)的垂直穿孔的第一形狀?？梢钥吹?，穿孔 80的傳統(tǒng)的帶角的結(jié)構(gòu)（左側(cè)示圖）基本上由具有倒圓的角的開(kāi)口（右側(cè)示圖）替代。通 過(guò)這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)，機(jī)械負(fù)荷更好地傳遞到擺桿臂20、21的材料上。在圖6b中，在右側(cè) 的示圖中示出了穿孔80的另一種變形方案，可以看到，在這種情形中由小的、縫隙狀的穿 孔80替代長(zhǎng)方形的穿孔80,其中在這種情形中角也倒圓地構(gòu)造。
[0049] 其結(jié)果是，借助穿孔80的所述的特定構(gòu)型實(shí)現(xiàn)物理缺口效應(yīng)（Kerb-effekt)的影 響的減弱。優(yōu)選地，改進(jìn)的穿孔80可以完全或部分地設(shè)置在擺桿裝置100的以下區(qū)域中： 在所述區(qū)域中擺桿裝置100更強(qiáng)地負(fù)荷。所述的穿孔80的有利的尺寸在約0. 5ym乘約 4ym的數(shù)量級(jí)上變化。
[0050] 有利地，借助圖6a和6b的改進(jìn)的垂直穿孔80的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)擺桿臂20、21內(nèi)的改善 的力分布?？梢韵鄬?duì)簡(jiǎn)單地借助擺桿臂20、21的增大的構(gòu)型應(yīng)對(duì)（begegnen)擺桿臂20、21 的與其關(guān)聯(lián)的增大的剛性。可以不僅分離地而且在擺桿臂20、21中混合地構(gòu)造圖6a和圖 6b的改進(jìn)的穿孔80的結(jié)構(gòu)。
[0051] 圖7示出用于擺桿裝置100的機(jī)械止擋能量的改善的接收的另一措施。為此，設(shè) 有窄縫形式的多個(gè)減負(fù)荷元件60,它們穿過(guò)擺桿裝置100的全部層構(gòu)造并且用于使擺桿裝 置100整體上更有彈性。
[0052] 此外，減負(fù)荷元件60附加地用于降低擺桿裝置100的剛性，以便因此能夠?qū)崿F(xiàn)變 形能量的接收。縫隙應(yīng)如此影響擺桿裝置1〇〇的變形，使得擺桿裝置1〇〇在可能的碰撞的 區(qū)域中盡可能均勻地負(fù)荷。通過(guò)這種方式，借助縫隙60在擺桿裝置100內(nèi)的特定的實(shí)施方 式或布置能夠?qū)崿F(xiàn)更好地吸收碰撞能量，因?yàn)橥ㄟ^(guò)這種方式擺桿裝置1〇〇的各個(gè)區(qū)域相互 之間機(jī)械地脫耦合并且由此擺桿裝置100內(nèi)的機(jī)械應(yīng)力有利地減小。
[0053] 圖8示出擺桿裝置100中的這種縫隙60的多種布置，其中可看到縫隙60的形狀 可以非常靈活地構(gòu)型。例如可以設(shè)置，縫隙交錯(cuò)走向地構(gòu)造和/或從擺桿裝置100的邊緣 區(qū)域開(kāi)設(shè)到擺桿裝置100中地構(gòu)造。在圖8中，也僅僅定性地示出多個(gè)穿孔80。
[0054] 在此應(yīng)指出，止擋元件30和31、穿孔80和減負(fù)荷元件60的數(shù)量或者布置是可任 意變化的，從而可以借助仿真過(guò)程使所述的元件的所期望的效果盡可能與擺桿裝置100匹 配。優(yōu)選地，所述的元件30、31、80、60的數(shù)量或者定位與擺桿裝置100的幾何形狀或者設(shè)計(jì) 匹配。因此，所述的元件在附圖中的所有數(shù)量、尺寸和布置僅僅視為示例性和定性地顯示。
[0055] 圖9僅僅定性地示出具有根據(jù)本發(fā)明的擺桿裝置100的一種實(shí)施方式的微機(jī)械Z 傳感器200的框圖。
[0056] 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的方法的一種實(shí)施方式的原理性流程圖。
[0057] 在第一步驟S1中，提供兩個(gè)非對(duì)稱的、皿狀構(gòu)造的擺桿臂20、21。
[0058] 在第二步驟S2中，如此實(shí)施每個(gè)擺桿臂20、21的各一個(gè)區(qū)域的構(gòu)造，使得所述區(qū) 域具有至少一個(gè)第一止擋元件30并且相對(duì)于擺桿裝置100的傳感區(qū)域SB限定地增高地構(gòu) 造。
[0059] 綜上所述，借助本發(fā)明提供用于微機(jī)械Z傳感器的擺桿裝置，所述擺桿裝置能夠 實(shí)現(xiàn)增大的止擋加速度并且因此能夠?qū)崿F(xiàn)Z傳感器的改善的功能。借助所述擺桿臂的外部 區(qū)域的增高的設(shè)置可以通過(guò)簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)。
[0060] 盡管根據(jù)【具體實(shí)施方式】描述了本發(fā)明，但其絕不局限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員識(shí)別 到，在不偏離本發(fā)明核心的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)以上沒(méi)有描述的或者僅僅部分描述的各種修 改。有利地，尤其也能夠?qū)崿F(xiàn)將根據(jù)本發(fā)明的原理應(yīng)用到其他的傳感器技術(shù)上，例如應(yīng)用到 壓阻微機(jī)械加速度傳感器上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于微機(jī)械Z傳感器（200)的擺桿裝置（100)，所述擺桿裝置： 具有兩個(gè)能夠圍繞扭轉(zhuǎn)軸線（10)支承的、皿狀構(gòu)造的擺桿臂（20,21)，其中，所述擺桿 裝置（100)相對(duì)于所述扭轉(zhuǎn)軸線（10)非對(duì)稱地構(gòu)造； 對(duì)于每個(gè)擺桿臂（20,21)具有一個(gè)止擋區(qū)域，所述止擋區(qū)域具有至少一個(gè)第一止擋元 件（30)，其中，在每一個(gè)擺桿臂（20,21)上所述止擋區(qū)域相對(duì)于所述擺桿裝置（100)的傳感 區(qū)域（SB)限定地增高地構(gòu)造。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺桿裝置（100)，其特征在于，所述擺桿裝置（100)在所述止 擋區(qū)域中的增高的程度基本上相應(yīng)于所述第一止擋元件（30)的高度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的擺桿裝置（100)，其特征在于，在所述擺桿裝置（100)的 下側(cè)上對(duì)于每個(gè)擺桿臂（20, 21)在所述第一止擋元件（30)和所述扭轉(zhuǎn)軸線（10)之間附加 地設(shè)置有至少一個(gè)第二止擋元件（31)。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的擺桿裝置（100)，其特征在于，所述擺桿裝置 (100)的穿孔構(gòu)造為具有倒圓的角的開(kāi)口（80)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的擺桿裝置（100)，其特征在于，所述開(kāi)口（80)縫隙狀地構(gòu)造。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的擺桿裝置（100)，其特征在于，所述擺桿裝置 (I00)還具有至少一個(gè)減負(fù)荷元件（ 60)，所述至少一個(gè)減負(fù)荷元件以穿透所述擺桿裝置 (100)的全部層的縫隙的形式構(gòu)造。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的擺桿裝置（100)，其特征在于，所述減負(fù)荷元件（60)在所述 擺桿裝置（100)的止擋裝置（70)的區(qū)域中和/或從所述擺桿裝置（100)的邊緣區(qū)域開(kāi)設(shè) 到所述擺桿裝置（100)中地構(gòu)造。
8. -種微機(jī)械Z傳感器（200)，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的擺桿裝置 (100)〇
9. 一種用于制造微機(jī)械Z傳感器（200)的擺桿裝置（100)的方法，所述方法具有以下 步驟： 提供兩個(gè)非對(duì)稱的皿狀構(gòu)造的擺桿臂（20, 21); 對(duì)于每個(gè)擺桿臂（20, 21)如此構(gòu)造各一個(gè)區(qū)域，使得所述區(qū)域具有至少一個(gè)第一止擋 元件（30)并且相對(duì)于所述擺桿裝置（100)的傳感區(qū)域（SB)限定地增高地構(gòu)造。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，對(duì)于每個(gè)擺桿臂（20,21)在止擋裝置（70)的區(qū) 域中構(gòu)造至少一個(gè)減負(fù)荷元件（60)，其中，所述減負(fù)荷元件（60)構(gòu)造為穿透所述擺桿裝置 (100)的所有功能層（EP，F(xiàn)P)的縫隙。
【專利摘要】一種用于微機(jī)械Z傳感器(200)的擺桿裝置(100)，所述擺桿裝置：具有兩個(gè)能夠圍繞扭轉(zhuǎn)軸線(10)支承的、皿狀構(gòu)造的擺桿臂(20，21)，其中，所述擺桿裝置(100)相對(duì)于所述扭轉(zhuǎn)軸線(10)非對(duì)稱地構(gòu)造；對(duì)于每個(gè)擺桿臂(20，21)具有一個(gè)止擋區(qū)域，所述止擋區(qū)域具有至少一個(gè)第一止擋元件(30)，其中，在每一個(gè)擺桿臂(20，21)上所述止擋區(qū)域相對(duì)于所述擺桿裝置(100)的傳感區(qū)域(SB)限定地增高地構(gòu)造。
【IPC分類】B81B7-02, B81B3-00, G01P15-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104849493
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510224116
【發(fā)明人】A·朔伊爾勒, G-N-C·烏爾希里, M·海茨, A·奧爾托
【申請(qǐng)人】羅伯特·博世有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年2月15日
【公告號(hào)】DE102014202816A1, US20150233966