(57)【要約】【課題】図１に示される従来技術の加速度センサの欠点を修正すること及び既に述べられた特許に触発され及び図２に示される加速度センサを、２つの振動の周波数が互いに近いときに２つの振動部材の振動間の機械的結合を回避するために、モノリシック構造の差動振動センサに組み込まれるデカップリング装置に対して幾何形状を提案することにより改善することを目的とする。【解決手段】センサは、共通の使用周波数で動作し及び機械的デカップリング装置により互いに接合される２つの同一の振動部材を含む。その装置は、フレームとそれぞれが１つの部材を支持する２つの結合橋を含む。フレームは、一連の質量部分と薄い部分を含み、それによりフレームの構造共鳴の１つのモードの周波数が実質上共通の使用周波数と同等であり、及び各結合橋は共通の使用周波数でフレームの振動の節点に配置される。従って、２つの振動部材の振動が互いからデカップリングされる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の使用周波数で異なるモードで動作し、及びプレートに垂直な軸に関して対称であり、フレームとそれぞれ１つの部材を支持する２つの結合橋を含む機械的装置により互いに接合される２つの実質上同一の振動部材を含む前記平坦なプレートに機械加工されるセンサにおいて、
前記フレームが一連の質量部分と薄い部分を含み、及び前記フレームの振動動作の理論モデルに従って必要な大きさにされ、それにより前記フレームの構造共鳴の１つのモードの周波数が前記共通使用周波数と実質上等しく、及び各結合橋が前記各共通使用周波数で前記フレームの振動の節点に配置され、及び前記機械的装置が前記垂直軸を通る対称の平面を有しないことを特徴とするセンサ。
【請求項２】
前記２つの結合橋（７１、７２）のそれぞれの、それぞれ反対の側面上にあり及び前記結合橋に最も近い前記２つの薄い部分（１１と１２、１３と１４）が、互いに非常に異なる機械的柔軟性を有することを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記フレーム（ＤＭ´）が、前記２つの振動部材（ＴＡ´１、ＴＡ´２）を取り囲むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記フレーム（ＤＭ´）が一般的な長方形の形状として配置される４つの側面（４１、４２、４３、４４）を含み、前記側面のうちの２つ（４３、４４）が互いに向かい合って配置され及び結合橋（７１、７２）につなげられ、それぞれが前記２つの結合橋のそれぞれの、それぞれ反対の側面上に２つの薄い部分（１１と１２、１３と１４）を有することを特徴とする先行する請求項のうちのいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項５】
それぞれが前記結合橋（７１、７２）につなげられた前記２つの側面（４３、４４）の前記薄い部分（１１、１２、１３、１４）が、前記フレーム（ＤＭ´）の平面に前記側面の薄くない部分の幅寸法（ｅ３）の４分の１から２分の１の間である幅寸法（ｅ２）を有することを特徴とする請求項４に記載のセンサ。
【請求項６】
前記２つの結合橋（７１、７２）のそれぞれの、それぞれ反対の側面上にあり及び前記結合橋に最も近い前記２つの薄い部分（１１と１２、１３と１４）が、それらの間で非常に異なる長さ寸法（Ｌ１、Ｌ２）を有し、前記長さ寸法の大きい方（Ｌ２）が、前記もう一方の長さ寸法（Ｌ１）の２倍から１０倍の間であることを特徴とする請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
前記２つの別の側面（４１、４２）がそれぞれ薄い部分（１５、１６）を有し、前記フレーム（ＤＭ´）の平面内のその幅寸法（ｅ４）が、前記別の側面の薄くない部分の幅寸法（ｅ１）の４分の１から２分の１の間であることを特徴とする請求項６に記載のセンサ。
【請求項８】
前記２つの別の側面（４１、４２）の前記薄い部分（１５、１６）の長さ寸法（Ｌ３）が、前記２つの結合橋（７１、７２）それぞれの、それぞれ反対側面上にあり及び前記結合橋に最も近い前記薄い部分の最長部分（１２、１４）の長さ寸法（Ｌ２）の２分の１から２倍の間であることを特徴とする請求項７に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、差動モードで動作する、つまり同一の支持材に取り付けられた２つの振動部材から成るモノリシック振動センサに関する。モノリシックの特徴は、製造コストを削減するのに有利なことである、なぜならモノリシックであることにより部品の組み立てが回避され、及び差動モードでの動作は、両方の振動部材上において共通モードで動作する寄生入力の衝撃を削減することによる測定精度の改良を目的とするからである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、さらに具体的には、２つの振動の周波数が互いにほぼ同じになるときに測定精度が下がることを防ぐために、２つの振動部材の機械的振動をデカップリングする装置に関する。
【０００３】
出願人名義の仏特許２７３９１９０によると、図１に示されるモノリシック差動振動加速度センサＡＤ´は、均一の厚さの材料の同一プレートで作られた２つの実質上同一の振動部材ＴＡ´１及びＴＡ´２を含む。２つの振動部材ＴＡ´１及びＴＡ´２のそれぞれは、特に耐性がある質量（２１、２２）、その共振周波数がプレートの平面に実質上垂直な軸に沿って適用される加速度の関数として変化する共振器（３１、３２）、及び単一の結合橋（７１、７２）により、Ｉ形状の正面外形を有する固定部分１´の上方分岐に結合される曲がりやすいフレーム（５１、５２）を含む加速度センサのトランスデューサである。
【０００４】
固定部分１´は、ケース・ベースＢＡ´を介して車両（図示せず）の構造につなげられることが意図されている。従って、２つの加速度センサのトランスデューサＴＡ´１及びＴＡ´２のそれぞれの周波数変動は、車両が影響を受ける加速度変動を表している。共振器３１はそのプレートの２つの表面のうちの１つと同一平面で、共振器３２はもう一方の表面と同一平面であり、それによりプレートの平面に垂直に印加される加速度が、２つの共振器のうちの１つの共振周波数の増大ともう一方の共振器の共振周波数の実質上同等の減少をもたらす。
【０００５】
加速度センサは一般に、測定される加速度以外の入力でも影響を受ける。寄生入力と呼ばれるこれらその他の入力が、温度変動の場合といった両方のトランスデューサ上において共通モードで動作するとき、例えば、それらは両方の共振器の周波数で実質上同一の変動を引き起こす。加速度センサＡＤ´の出力は２つの周波数間の差異であるので、これら寄生入力の影響が著しく削減され及び加速度センサの感度が２つのトランスデューサの感度の実質２倍であることは明らかである。
【０００６】
曲がりやすいフレーム（５１、５２）のそれぞれの機能は、共振器（３１、３２）と固定部分１´間に機械的フィルタを提供することである。単純に見渡すと、各フレームは、その共振周波数が共振器のそれより著しく低いフィルタリング緩衝装置とみなされる。電気的類推を使用すると、この型のフィルタリングは二次低域通過フィルタに相当する。従って、固定部分１´は共振器の振動によりほとんど荷重されず、その品質係数Ｑは従って実際には下がらない。
【０００７】
従来技術の加速度センサＡＤ´の機械的設計は、特に２つの振動の周波数が互いに近いときの、２つの共振器の振動間の機械的結合に関する欠点を有する。これは特に、精度の高い加速度センサを製造しようとして、最大の差動効果という利益を得るために、その目的が２つのトランスデューサＴＡ´１及びＴＡ´２を可能な限りほとんど同一に作ることである場合である。この結果、２つの周波数は加速度センサの測定範囲内の加速度値を越える。周波数の交差地点に近づくと、最初は測定雑音の増大に反映され及びその後「測定不感領域」と呼ばれる小さい領域に位置する加速度値に対する２つの周波数の完全な同一性に反映される機械的結合事象が発生する。この小さい領域では、２つの周波数は互いに「固定」され、それが加速度の測定を妨げる。例えば、１００ｇまでの加速度を測定する寸法を有し、及びその精度が、２つの周波数間の十分な差異を用いて、通常１０−４ｇの桁である従来技術の加速度センサＡＤ´に対して、不感領域は１ｇに到達し、それは１００００の要因により低下するこの領域に含まれる加速度の測定精度に相当する。
【０００８】
この精度が下がる非常に大きい要因は、加速度センサＡＤ´のモノリシック特徴、例えば石英又はシリコンといった一般に高精度のセンサを作るために使用される材料の減衰の事実上の欠如、及び２つの結合橋７１及び７２が固定部分１´の上方分岐により互いに直接結合されるという事実の３つの本質的な原因を有する。従って、曲がりやすいフレーム５１及び５２により提供される機械的フィルタリングは、固定部分１´が共振器３１及び３２の振動によりほとんど荷重されないにもかかわらず、これら振動部材のうちの１つの非常に低い荷重が直接もう一方の振動部材に伝わる。従って、２つの周波数が互いに近いとき、この非常に低い荷重の効果は、前記もう一方の振動部材の共振器の品質係数Ｑに近い要因により増幅され、それが２つの共振器間の機械的結合の原因となる。
【０００９】
それらのモノリシック特徴及びこれらのセンサ用に使用される材料の性質は変形できないので、すでに述べられた利点を考えると、残っている唯一の可能性は、２つの振動部材を支える装置の機械的設計を改良することである。
【００１０】
従って、この考えの中では、２つの共振器間の機械的結合の課題を解決するためには、結合橋７１及び７２が２つの加速度センサのトランスデューサＴＡ´１及びＴＡ´２を取り囲む曲がりやすいフレーム５に取り付けられる、図２に示されるような、２つの結合橋７１及び７２間に機械的フィルタを作るために、図１に示されるフレーム（５１、５２）と同型の曲がりやすいフレームにより提供される機械的フィルタリング機能から触発されることが有益であるようにみえる。これにより、曲がりやすいフレーム５のフィルタリング動作の最大の有効性を得るために、図２に表されるモノリシック差動振動加速度センサＡＤａが製造され、及びすでに述べられた特許の提言によると、フレーム５の平面に垂直で及び２つの結合橋７１及び７２を通る平面Ｐは加速度センサＡＤａの対称の平面である。しかし、図２に示される曲がりやすいフレーム５の形状及び性質は、モノリシック差動振動加速度センサに対して満足していない。なぜなら、２つの共振器３１及び３２間の機械的結合が十分に低減されないからである。例えば、１００ｇまでの加速度を測定するための寸法を有し、及びその精度が、２つの周波数間の十分な距離に対して、通常１０−４ｇの桁である加速度センサＡＤａに対して、不感測定領域は、最低固有周波数を受け入れがたいほど削減し及び従って加速度センサの耐久性を削減する曲がりやすいフレーム５の柔軟性が非常に増大する場合を除き、０．１ｇ未満ではない。従って、この結果は、図１からの加速度センサＡＤ´のほぼ１ｇの不感領域についての重大な進歩ではあるが、加速度センサの測定範囲を通じて達成される１０−４ｇの精度を可能にすることには程遠い。そして読み手は、フィルタ処理された緩衝装置として作用する曲がりやすいフレーム５により作られる機械的フィルタリング機能が、２つの共振器間及び従って不感測定領域間の機械的結合を十分削減するのに適していないことを理解されたい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、図１に示される従来技術の加速度センサの欠点を修正すること及び既に述べられた特許に触発され及び図２に示される加速度センサを、２つの振動の周波数が互いに近いときに２つの振動部材の振動間の機械的結合を回避するために、モノリシック構造の差動振動センサに組み込まれるデカップリング装置に対して幾何形状を提案することにより改善することを目的とする。本発明の範囲は加速度センサに限定されず及びさらに一般的には、非常に似た周波数で、つまり、相対的な周波数差が実際には０．１％未満である周波数で絶えず又は時折動作する２つの振動部材を使用するセンサに及ぶことを理解されたい。２つの周波数が近似する場合、及び本発明の一定の側面の記述を明らかにするために、前記周波数は２つの振動部材の「共通使用周波数」と呼ばれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によると、共通の使用周波数を用いて差動モードで動作し、及びプレートに垂直な軸に関して対称であり、フレームとそれぞれが１つの部材を支持する２つの結合橋を含む機械的装置により互いに接合される２つの実質上同一の振動部材を含む平坦なプレートに機械加工されるセンサは、フレームが一連の質量部分と薄い部分を含み、それによりフレームの構造共鳴の１つのモードの周波数が共通使用周波数と実質上等しく、及び各結合橋が共通使用周波数でフレームの振動の節点に配置され、及び機械的装置が垂直な軸を通る対称の平面を有しないことを特徴とする。
【００１３】
従って、共通使用周波数で、２つの結合橋の振動を防ぐために自発的に適合させるのは、振動部材のそれぞれの荷重に応答したフレームの振動である。その結果、１つの振動部材の振動動作は、あたかももう一方の振動部材のそれと無関係な手段に支えられているかのように実質上同一である。従って、部材からくる振動間の機械的結合はもはや事実上存在しないので、差動センサにより供給される測定精度が改善される。
【００１４】
装置の正しい動作に対し比較的広い製造上の許容誤差を適合させるために、２つの結合橋のそれぞれの、それぞれ反対側面上の及び前記結合橋に最も近い２つの薄い部分が互いに非常に異なる機械的柔軟性を有する。
【００１５】
小型センサを製造するために、振動部材はフレーム内部に位置する。
【００１６】
本発明の別の特徴及び利点は、詳細な記述を読み進めるうちに及び関連する図面からさらに明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図３を参照すると、本発明による機械的デカップリング装置は、２つの実質上同一の振動部材ＴＡ´１及びＴＡ´２を結合する。その装置は、２つの振動部材とそれぞれが１つの振動部材を支持する２つの結合橋（７１、７２）を取り囲むフレームＤＭの形状をなす。フレームＤＭ、２つの振動部材ＴＡ´１とＴＡ´２及び２つの結合橋７１と７２が、モノリシック差動振動加速度センサ本体ＡＤｂを形成する。フレームＤＭ及び２つの結合橋７１と７２は、対称軸として中心軸Ｚを有する平面構造を形成し、その軸は前記構造の主要表面に垂直である。前記構造は中心軸Ｚを含む対称面を有しない。
【００１８】
モノリシック加速度センサ本体ＡＤｂは、図１に示された加速度センサＡＤ´に関し既に言及された特許で説明されるように、例えば石英又はシリコンといった材料の平坦なプレートを化学的な機械加工をするという単一の工程で作られる。本発明により製造される構造に関して、化学的な機械加工によっては、様々な部品の形状についての厳密な制御は提供されない。当業者は、例えば部材の厚さ又は構造の対称といった一定の記述用語を説明する際、この精密さの欠如を考慮しなければならないことを理解されたい。
【００１９】
一般的な長方形のフレームＤＭは、４つの側面４１、４２、４３及び４４から成る。側面４３、及び４４は、互いに向かい合うように配置され及びそれぞれが結合橋（７１、７２）につながれている。側面４１及び４２は、フレームＤＭの平面に幅寸法ｅ１を有する。幅寸法は、薄い部分（１１、１２、１３、１４）を作るために材料が除去された別の２つの側面４３及び４４に沿って一定ではない。その幅寸法ｅ２は、前記側面の薄くない部分の幅寸法ｅ３よりかなり薄い。図示された例示では、寸法ｅ２は実質上寸法ｅ３の３分の１に等しい。一般的に言えば、寸法ｅ２は寸法ｅ３の４分の１から２分の１の間である。側面４３及び４４のそれぞれは、それにつながれた結合橋（７１、７２）の１つの側面上に位置し及び長さ寸法Ｌ１を有する薄い部分（１１、１３）と、前記結合橋の別の側面上に位置し及びＬ１よりかなり大きい長さ寸法Ｌ２を有する薄い部分（１２、１４）を有する。図示された例示によると、長さ寸法Ｌ２は実質上長さ寸法Ｌ１の３倍に等しい。一般的に言えば、長さ寸法Ｌ２は長さ寸法Ｌ１の２倍から１０倍の間にある。従って、長さ寸法Ｌ２を有する薄い部分１２及び１４は、長さ寸法Ｌ１を有する薄い部分１１及び１３より極めて曲がりやすい。本発明による装置の特徴を構成するこの柔軟性における差異が、長さ寸法Ｌ１とＬ２の間の差異の理由以外で得られることが理解されねばならない。従って、薄い部分１１及び１３の幅寸法は、薄い部分１２及び１４の幅部分とは異なる。
【００２０】
図３に示される例では、幅寸法ｅ１を有する側面４１及び４２は、別の２つの側面４４及び４３のうちの１つの幅寸法ｅ３を有する薄くない部分につながれ、及び前記薄くない部分とともに質量部分（６１、６２）を形成する。
【００２１】
従って、フレームＤＭは基本的に、前記質量部分（６１、６２）のそれぞれが薄い部分を介して２つの結合橋のそれぞれと結合されるように配置される一連の２つの質量部分（６１、６２）及び４つの薄い部分（１１、１２、１３、１４）から成る。
【００２２】
加速度センサＡＤｂは、図３に破線で示されるように、フレームＤＭの質量部分６１、６２の表面の１つ上に位置される４つの小さい円形領域ＺＦ内のケース・ベース（図示せず）に固定、例えば接着される。これら４つの小さい固定領域ＺＦにより、加速度センサＡＤｂが通常１０００Ｈｚの桁の測定帯域で十分に硬くなり、及び、フレームＤＭの表面全体がケース・ベースに固定される場合には達成できない通常５００００Ｈｚの桁の２つの振動部材の共通使用周波数に近い周波数で、フレームＤＭの構造共鳴のモードの存在を妨害しないよう十分柔軟になることを重視することが重要である。
【００２３】
フレームＤＭは、共通使用周波数で構造共鳴のモードが存在するような寸法を有し、それにより結合橋７１及び７２のそれぞれでフレームの構造共鳴の節点が存在する。これらの寸法は、フレームの振動動作の理論モデル、例えば三次元有限要素モデルを用いて決定される。前記フレームの構造共鳴の周波数と２つの振動部材の共通使用周波数間の相対的差異は、好ましくは５％未満である。
【００２４】
本発明による機械的デカップリング装置の動作は、単一の振動軸ｘを有し及び図３の加速度センサＡＤｂの機械的な振動動作をシミュレートする質量とバネから成る簡略化された理論モデルを示す図４を参照して次に記載されている。従って、図４の記述は図３に関連している。
【００２５】
質量ｍと剛性ｋでそれぞれ構成される２つのアセンブリは２つの振動部材ＴＡ´１とＴＡ´２を表し、その共通使用周波数Ｆ０は
Ｆ０＝１／２ｐ√（ｋ／ｍ）
と書かれる。
【００２６】
前記アセンブリのそれぞれは、質量Ｍ及び２つの剛性Ｋ１及びＫ２からそれぞれ成る２つの分岐ｂ１及びｂ２の軸ｘ上のレベル（Ａ、Ｂ）でつながれる。レベルＡ及びＢは、それぞれ結合橋７１及び７２を表し、及び分岐ｂ１及びｂ２はフレームＤＭを表し、その質量部分６１及び６２は２つの質量Ｍで表され、薄い部分１２及び１４は２つの剛性Ｋ１で表され、及びその薄い部分１１及び１３はＫ１より著しく高い値である２つの剛性Ｋ２により表される。
【００２７】
図４の質量−バネモデルは、特に薄い部分１２、１４と薄い部分１１、１３間の柔軟性の差異に関して、質量部分のそれぞれが薄い部分を介して２つの結合橋のそれぞれと接合されるという事実に関して、及び中心軸Ｚについての対称及び前記軸を含む平面についての対称の欠如に関して、フレームＤＭと２つの結合橋７１及び７２により形成される構造の機械的構成の一定の重要側面を適切に表している。
【００２８】
図４の質量−バネモデルの２つの分岐ｂ１及びｂ２が、本発明によるフレームＤＭの機械的動作をシミュレートするためには、レベルＡ及びＢでの固定梁と考えられる分岐ｂ１及びｂ２の共鳴周波数Ｆｂが共通使用周波数Ｆ０：
Ｆｂ＝１／２ｐ√（Ｋ１＋Ｋ２）／Ｍ＝Ｆ０
に等しくなるように質量Ｍ及び剛性Ｋ１とＫ２が調整されることがさらに必要である。
【００２９】
これらの調整が与えられると、質量ｍとＭの動的平衡を解釈する典型的な方程式は、レベルＡ及びＢが移動自由である実際の状況のシミュレーションにおいて、それぞれが質量ｍと剛性ｋから成る２つのアセンブリの一方の振動が、レベルＡ及びＢを不動のまま保持するために自発的に適合する分岐ｂ１及びｂ２の振動を引き起こすことを示すために使用できる。従って、前記アセンブリのそれぞれは、まるでそのレベル（Ａ、Ｂ）に組み入れられたかのように振動する。従って、前記アセンブリの振動は互いに無関係であり、それゆえ前記振動間に機械的結合は存在しない。質量ｍ及びＭの動的平衡に対する典型的な方程式は、前記振動間の機械的結合の欠如が、剛性Ｋ１及びＫ２が互いに異なる場合にのみ得られることを示すためにも使用できる。この欠如はフレームＤＭと２つの結合橋７１及び７２により形成される構造の中心軸Ｚを含む平面についての対称の欠如の必要性を反映している。同様に、前記機械的結合の欠如は、質量ｍと剛性ｋで構成される各アセンブリがたった１つのレベル（Ａ、Ｂ）で２つの分岐ｂ１及びｂ２につなげられる場合にのみ得られ、それは２つの振動部材のそれぞれが、なぜ単一の結合橋を通じて本発明による機械的デカップリング装置と結合されねばならないのかを説明している。
【００３０】
電気的類推を使用すると、特定の周波数で電気信号を取り除くために調整されたわな回路の動作として、本発明による装置の動作を見ることが可能である。
【００３１】
その動作原理のおかげで、本発明の機械的デカップリング装置の有効性により、従来技術から触発された図２の加速度センサＡＤａとは対照的に、加速度センサＡＤｂの高い固有周波数を適合させることができる。フレーム５によりもたらされた機械的なフィルタリング効果の有効性は、二次低域通過フィルタの電気的類推を用いて上記で説明されたように、前記フレームの固有周波数に反比例する。
【００３２】
従って、１００ｇまでの加速度を測定するために選択された寸法を伴う本発明による機械的デカップリング装置を含む加速度センサＡＤｂを製造することが可能である。そしてその不感区域は１０−４ｇ未満であり、及びその最低固有周波数は３０００Ｈｚ、つまり加速度センサが多くのアプリケーションに対して十分に堅牢であることを確実にするのに十分高い値である。
【００３３】
図４に示される簡略化された理論モデルはまた、本発明による機械的デカップリング装置に適用できる更なる教示をもたらし、及び前記装置の製造上の許容誤差に関係する。実際、本発明による機械的デカップリング装置を含む差動センサの製造コストが、必要な有効性を得るために十分な幾何精度を持つ前記装置を製造するという困難に結びつく任意の更なるコストで負担を抱えないことが望ましい。図４の理論モデルの質量ｍ及びＭの動的平衡を反映する典型的な方程式は、本発明による装置の製造上の許容誤差が（Ｋ１−Ｋ２）２／Ｋ１Ｋ２に比例することを示すために使用できる。このことから、前記製造上の許容誤差が剛性Ｋ１及びＫ２間の差異に直接比例すると推論される。こういうわけで、図３に示される機械的デカップリング装置の場合、薄い部分１２及び１４が薄い部分１１及び１３より極めて曲がりやすい。実際、これは前記装置の製造上の許容誤差が数μｍの桁であることを意味し、それは従来小型センサの化学的機械加工に取り入れられた工程の精度に適合する。
【００３４】
図５は、本発明の機械的デカップリング装置の別の実施形態を示している。図３に表された装置のように、図５の装置も４つの側面４１、４２、４３及び４４から成る長方形のフレームＤＭ´という一般的な形状をとるが、主に、より多くの質量部分と薄い部分を有する点で図３のフレームＤＭとは異なる。もっと正確に言えば、薄い部分１５及び１６を得るために側面４１及び４２上の材料が取り除かれ、フレームＤＭ´の平面におけるその幅寸法ｅ４は、前記側面の薄くされていない部分の幅寸法ｅ１より極めて薄い。示された例示によると、その寸法ｅ４は実質上寸法ｅ１の３分の１に等しい。一般的に言うと、寸法ｅ４は寸法ｅ１の４分の１から２分の１の間である。再び示された図面によると、薄い部分１５及び１６の長さＬ３は、別の２つの側面４３及び４４の薄い部分１２及び１４の長さＬ２に等しい。一般的に言えば、Ｌ３はＬ２の２分の１から２倍の間である。
【００３５】
再び図５に示された例示では、側面４１及び４２のそれぞれの薄くない部分が、別の２つの側面４４及び４３のうちの１つの薄くない部分に取り付けられる。そして前記薄くない部分が質量部分（６５、６３）を形成し、側面４１及び４２のそれぞれの別の薄くない部分が質量部分（６６、６４）を形成する。
【００３６】
従って、フレームＤＭ´は基本的に一連の４つの質量部分（６３、６４、６５、６６）と６つの薄い部分（１１、１２、１３、１４、１５、１６）から成ることがわかる。
【００３７】
フレームＤＭに関しては、２つの結合橋（７１、７２）のそれぞれの、それぞれ反対の側面上に位置し及び前記結合橋に最も近い２つの薄い部分（１１と１２、１３と１４）が、互いに非常に異なる機械的柔軟性を有することを前提としているが、たった１つの振動軸を有し及び１つの質量と６つのバネから成る簡略化された理論モデルを用いて行われるフレームＤＭ´の振動動作の理論研究は、例えば、図３に表されるフレームＤＭと比較して増大した数の質量部分と薄い部分が、装置の正しい動作に必要な製造上の許容誤差を著しく広げることを示している。それにもかかわらず注目すべきは、質量−バネモデル研究を考慮して、質量部分と薄い部分の数をさらに増大することは有益に見えるかもしれないが、これは実際にはそうではない、というのは、これは前記部分間のデカップリングがフレームＤＭ及びＤＭ´の場合より明らかでない装置を製造する原因となり、前記装置はフレームＤＭ及びＤＭ´と比較して著しい改良を得ることが出来ないからである。実際、フレームＤＭ及びＤＭ´により本発明による機械的デカップリング装置の効果的な実施形態が可能となり、フレームＤＭ´のより大きい製造上の許容誤差により、フレームＤＭの場合より使用するのに経費的に低い簡単な方法で製造されることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来技術のモノリシック差動振動加速度センサの斜視図である。
【図２】従来技術から触発されたものを描いたモノリシック差動振動加速度センサの斜視図である。
【図３】本発明の機械的デカップリング装置の第１の実施形態を組み込んだモノリシック差動振動加速度センサの斜視図である。
【図４】図３の機械的デカップリング装置の動作を説明するのに使用される質量とバネから成る簡略化された理論モデルを表している。
【図５】本発明に適合する機械的デカップリング装置の別の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
４１  側面
４２  側面
４３  側面
４４  側面
５  フレーム
７１  結合橋
７２  結合橋
１１  薄い部分
１２  薄い部分
１３  薄い部分
１４  薄い部分
１５  薄い部分
１６  薄い部分
６１  質量部分
６２  質量部分
ＴＡ´１  振動部材
ＴＡ´２  振動部材
ＤＭ  フレーム
ＡＤｂ  モノリシック差動振動加速度センサ本体
Ｚ  中心軸
ＡＤ´  加速度センサ
ｅ１  幅寸法
ｅ２  幅寸法
ｅ３  幅寸法
ｅ４  幅寸法
Ｌ１  長さ寸法
Ｌ２  長さ寸法
ＺＦ  小さい円形領域
ｍ  質量
Ｍ  質量
ｋ  剛性
Ｋ１  剛性
Ｋ２  剛性
ｂ１  分岐
ｂ２  分岐
Ｐ  平面
ｘ  単一の振動軸
Ｆ０  共通使用周波数
Ｆｂ  共鳴周波数
【図１】
2007536544.tif 000003
【図２】
2007536544.tif 000004
【図３】
2007536544.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007536544.tif 000007
【国際調査報告】
2007536544.tif 000008
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