[实用新型]一种抗高过载的双质量块音叉式角速率陀螺仪

摘要

本实用新型公开了一种抗高过载的双质量块音叉角速率陀螺仪，通过合理的止档结构设计，限制驱动模态方向和检测模态方向的位移，防止机械结构在过大的冲击作用下发生破坏，并且通过对质量块连接结构的改进设计进一步提高结构面外的刚度，增加结构面外的抗冲击能力，从而实现了陀螺在三个方向上都具有一定的抗高过载能力。所述陀螺仪的结构增加了梳齿宽度、减小了梳齿长度、增加了梳齿间隙以及两端对称布置梳齿对等优化设计，避免由于高过载作用引起的梳齿断裂和粘附失效。所述陀螺仪的止档结构合理利用陀螺机械结构外的单晶硅圆片设计的，经济合理，且与机械结构一同刻蚀加工，降低了具有抗高过载能力的微机械陀螺的加工难度。

主权项

1.一种抗高过载的双质量块音叉式角速率陀螺仪，包括上层真空封装盖板、下层硅衬底和中层单晶硅片，其特征在于：中层单晶硅片上设有陀螺机械结构和止档结构，所述陀螺机械结构包括质量块连接机构（2）、两个子结构（1）、两个桁架与水平直梁的组合机构（3）、两个U型梁组合梁（4）、八个第一U型梁（6）和四个直梁（12），所述两个子结构（1）对称分布在质量块连接机构（2）和两个桁架与水平直梁的组合机构（3）的两侧，质量块连接机构（2）和两个桁架与水平直梁的组合机构（3）呈直线分布，且质量块连接机构（2）位于两个桁架与水平直梁的组合机构（3）之间，第一U型梁（6）沿子结构（1）的长边设置，且位于长边的两端，桁架与水平直梁的组合机构（3）通过第一U型梁（6）与子结构（1）连接，U型梁组合梁（4）沿子结构（1）的长边设置，且位于远离质量块连接机构（2）一侧的两个第一U型梁（6）的中间；直梁（12）沿子结构（1）宽度方向设置，用于连接子结构（1）两侧的第一U型梁（6）；微机械陀螺止档结构包括两个检测框架止档结构（13）、四个外侧驱动梁止档结构（14）、四个检测梁止档结构（15）和四个质量块连接机构止档结构（16）；两个检测框架止档结构（13）对称设置在两个子结构（1）的外侧，且位于子结构（1）的外侧中央位置，四个外侧驱动梁止档结构（14）分别布置在两侧位置的四根第一U型梁（6）上，四个检测梁止档结构（15）分别对称布置在两个桁架与水平直梁的组合机构（3）上，且位于靠近质量块连接机构（2）的一侧，四个质量块连接机构止档结构（16）布置在质量块连接机构（2）的长度方向的两侧。