[发明专利]惯性力传感器

说明书

技术领域

本发明涉及航空器、汽车、机器人、船舶、车辆等移动物体的姿态控制、或者导航(navigation)装置等各种电子设备所使用的、用于检测惯性力的惯性力传感器。

背景技术

目前，使用惯性力传感器检测角速度或者加速度等的惯性力。当使用现有的惯性力传感器时，为了检测角速度，而使用专用的角速度传感器，为了检测加速度，而使用专用的加速度传感器。而且，当对与彼此正交的X轴、Y轴、Z轴等多个检测轴相对应的角速度和加速度进行检测时，要使用和检测轴数量相应的多个角速度传感器和加速度传感器。

因此，在各种电子设备中，当对角速度和加速度两者进行综合检测时，或者，对多个检测轴的角速度和加速度进行检测时，将多个角速度传感器和加速度传感器分别安装在电子设备的安装衬底上。

例如，角速度传感器使音叉状或者H形、T形等各种形状的检测元件振动，电检测伴随科里奥利力(Force de Coriolis)的产生而出现的检测元件的变形，从而检测角速度。而且，例如，加速度传感器具有锤部，将伴随加速度而出现的锤部的运动与工作前加以比较，并进行检测，从而检测加速度。

这种现有的角速度传感器和加速度传感器等各种惯性力传感器，根据检测对象的惯性力或者检测轴，而用于车辆等移动物体的姿态控制装置或者导航装置等。

另外，现有的惯性力传感器，例如在日本专利特开2001-208546号公报(专利文献1)、或者日本专利特开2001-74767号公报(专利文献2)等中被公开。

专利文献1：日本专利特开2001-208546号公报

专利文献2：日本专利特开2001-74767号公报

发明内容

本发明提供一种小型惯性力传感器，其无需用于安装多个惯性力传感器的较大安装面积，便能检测角速度或者加速度等互不相同的多个惯性力、或者多个检测轴的惯性力。

本发明的惯性力传感器具备：用以检测惯性力的检测元件，其中，所述检测元件具备：两个第1正交臂，其分别具有第1臂和第2臂，并且是将所述第1臂和所述第2臂以89度到91度的角度进行交叉连结而形成的；支承部，其支承两个所述第1臂；两个固定用臂，所述固定用臂的一端连结有所述支承部，并且另一端固定有被安装所述检测元件的安装衬底，所述固定用臂至少一部分兼作所述第1臂；以及锤部，其形成在所述第2臂的端部，所述第2臂具有：弯折部，其将所述第2臂弯折；相对部，其在所述弯折部处弯折，并与所述第2臂相对；驱动电极，其以所述支承部为基准，被设置在了与所述第2臂的长度方向相同的方向的两个所述相对部上，对所述相对部进行驱动振动；以及检测电极，其以所述支承部为基准，设置在与设置有所述驱动电极的所述相对部反方向的两个所述相对部上，检测与设置了所述驱动电极的所述相对部反方向的所述相对部的变形。

附图说明

图1是表示用于本发明的实施方式中的惯性力传感器的检测元件的立体图。

图2是图1所示的检测元件的主要部分放大图。

图3是图2所示的检测元件的线3-3的剖面图。

图4是图1所示的检测元件的工作状态图。

图5是表示用于本发明的实施方式中的惯性力传感器的另一形态的检测元件的平面图。

图6是表示用于本发明实施方式中的惯性力传感器的另一形态的检测元件的立体图。

附图标记说明

1        检测元件

2         第1臂

4         第2臂

4a        弯折部

4b、10b  端部

6        支承部

8        固定用臂

10       第3臂

12       固定部

14       锤部

16       相对部

18       驱动电极

20、30   检测电极

22       第1检测电极

24       第2检测电极

26       第3检测电极

28       第4检测电极

32       第5检测电极

34       第6检测电极

36       第7检测电极

38       第8检测电极

40       硅衬底

42       薄膜电阻

50       惯性力传感器

52       第1正交臂

54       第2正交臂