微机械回位元件、结构元件的制作方法

本发明涉及一种微机械回位元件以及一种微机械或微电子机械结构元件。

背景技术：

1、从现有技术中已知微机械和微电子机械结构元件。这些结构元件尤其可以具有可相对彼此运动的结构。在此类结构元件的方案中的一项挑战是，吸收结构元件的冲击和震颤，以此方式使得可运动结构不被损坏。

技术实现思路

1、本发明的一个任务是，提供一种微机械回位元件，利用该微机械回位元件能够减少对可运动结构的损坏。本发明的另一任务是提供一种结构元件。这些任务通过独立权利要求的主题来解决。有利的扩展方案在从属权利要求中给出。

2、根据第一方面，本发明涉及一种微机械回位元件，具有第一微机械元件和第二微机械元件。所述第一微机械元件和所述第二微机械元件能够相对彼此运动。尤其是，所述第一微机械元件能够与结构元件的可运动结构的第一可运动功能元件直接或间接地机械连接。尤其是，所述第二微机械元件能够与结构元件的可运动结构的第二可运动功能元件直接或间接地机械连接。在此，所述功能元件尤其能够相对彼此运动，所述功能元件之一原则上也可以是不可运动的，只要另一功能元件能够相对于这个不可运动的功能元件运动即可。所述微机械回位元件具有第一运动范围和第二运动范围。在所述第一运动范围中，所述第一微机械元件的凹槽至少部分地被所述第二微机械元件封闭。在所述第二运动范围中，所述凹槽是敞开的。在所述第一运动范围中，由于所述凹槽至少部分地被封闭，回位力作用到所述第二微机械元件上。

3、在此，所述第一运动范围能够构成过载范围，在该过载范围中，由于所述回位力，可运动结构的运动能够被减速和/或被阻尼。由此能够防止功能元件彼此相撞，或者能够至少减小功能元件的相对碰撞速度。这能够导致损坏的减少。所述第二运动范围尤其是能够构成正常运行范围，在该正常运行范围中，功能元件的运动应尽可能不受到影响。

4、在所述微机械回位元件的一种实施方式中，在所述第二运动范围中，作用到所述第二微机械元件上的回位力比在第一运动范围中显著更小。在所述第二运动范围中，所述回位力尤其能够最大为所述回位力的10%，优选最大为5%，进一步优选最大为1%，尤其优选最大为0.5%，并且理想地最大为0.1%。在此，在所述第二运动范围中由于功能元件相对彼此的相对运动而出现的力尤其能够大于在所述第二运动范围中的回位力，使得微机械回位元件在第二运动范围中对功能元件的相对运动没有影响或仅具有微小影响。

5、在微机械回位元件的一种实施方式中，回位力具有与微机械元件的相对位置成比例的分量。所述微机械回位元件在此的作用与弹簧相似。尤其是，以此能够避免功能元件彼此粘连，因为通过所述回位力，所述功能元件又彼此松脱。在微机械回位元件的一种实施方式中，回位力具有与微机械元件的相对速度成比例的分量。微机械回位元件此时像阻尼器一样起作用。尤其是，以此能够在碰撞之前减小功能元件相对彼此的相对速度，并由此减少损坏。也可以设置，回位力既具有与微机械元件的相对位置成比例的分量，也具有与其相对速度成比例的分量。这构成弹簧和阻尼器的组合，所述微机械回位元件因此既作为弹簧又作为阻尼器起作用。

6、在微机械回位元件的一种实施方式中，所述凹槽的开口在第一运动范围中被第二微机械元件至少部分地闭合。在第二运动范围中，所述开口被打开。因此，通过第二微机械元件，在所述凹槽中的流体（例如环境空气）被压缩，和/或流体从所述凹槽中流出的流出速度通过第二微机械元件被设定。这使得微机械回位元件能够实现作为弹簧或作为阻尼器的作用。

7、在微机械回位元件的一种实施方式中，所述第一微机械元件和所述第二微机械元件形成闭合元件。所述闭合元件具有能运动进入到闭合空腔中的闭合销。尤其是，所述闭合销能够基于微机械元件相对彼此的相对运动而能运动进入到闭合空腔中。在此，所述闭合销能够配属于第一微机械元件，而所述闭合空腔能够配属于第二微机械元件。在此，闭合销能够配属于第二微机械元件，而闭合空腔能够配属于第一微机械元件。通过闭合元件，流体的压缩和/或流体从所述凹槽中的流出能够被更精确地设定和控制，使得微机械回位元件变得能够适应不同的情况。

8、在所述微机械回位元件的一种实施方式中，闭合元件由多个闭合空腔和多个闭合销形成。由此能够达到更大的回位力，并由此达到更大的弹簧作用和/或更大的阻尼器作用。

9、在所述微机械回位元件的一种实施方式中，所述开口限定流出方向。所述流出方向与微机械元件的相对运动方向成角度，尤其是与微机械元件的相对运动方向成直角。

10、在微机械回位元件的一种实施方式中，所述凹槽具有另一开口。所述另一开口关于第二微机械元件与所述开口相对地布置。

11、在微机械回位元件的一种实施方式中，第二微机械元件具有带有贯通开口的滑块。在第二运动范围中，所述开口和所述贯通开口至少部分地对齐。在第一运动范围中，所述开口被所述滑块至少部分地闭合。

12、根据第二方面，本发明涉及一种微机械或微电子机械结构元件。该结构元件可以例如是麦克风、扬声器或微型泵，但是其他结构元件也是可设想的。所述微机械或微电子机械结构元件具有第一可运动功能元件和第二功能元件，并且还具有微机械回位元件。在此，所述微机械回位元件能够对应于已经描述的构型。第一可运动功能元件与微机械回位元件的第一微机械元件直接或间接地机械连接，并且第二可运动功能元件与微机械回位元件的第二微机械元件直接或间接地机械连接。所述功能元件能够构成结构元件的可运动结构。尤其是，所述功能元件能够相对彼此运动。第一可运动功能元件能够与第一微机械元件一体地构型。第二可运动功能元件能够与第二微机械元件一体地构型。

1.一种微机械回位元件（100），其具有第一微机械元件（110）和第二微机械元件（120），其中，所述第一微机械元件（110）和所述第二微机械元件（120）能够相对彼此运动，其中，所述微机械回位元件（100）具有第一运动范围和第二运动范围，其中，在所述第一运动范围中，所述第一微机械元件（110）的凹槽（111）至少部分地被所述第二微机械元件（120）封闭，其中，在所述第二运动范围中所述凹槽（111）是敞开的，其中，在所述第一运动范围中，由于所述凹槽（111）至少部分地被封闭，回位力作用到所述第二微机械元件（120）上。

2.根据权利要求1所述的微机械回位元件（100），其中，在所述第二运动范围中，作用到所述第二微机械元件（120）上的回位力比在所述第一运动范围中显著更小。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的微机械回位元件（100），其中，所述回位力具有与所述微机械元件（110、120）的相对位置成比例的分量和/或与所述微机械元件（110、120）的相对速度成比例的分量。

4.根据前述权利要求中任一项所述的微机械回位元件（100），其中，所述凹槽（111）的开口（112）在所述第一运动范围中被所述第二微机械元件（120）至少部分地闭合，并且所述开口（112）在所述第二运动范围中被打开。

5.根据权利要求4所述的微机械回位元件（100），其中，所述第一微机械元件（110）和所述第二微机械元件（120）形成闭合元件（130），其中，所述闭合元件（130）具有能运动进入到闭合空腔（131）中的闭合销（132）。

6.根据权利要求5所述的微机械回位元件（100），其中，所述闭合元件（130）由多个闭合空腔（131）和多个闭合销（132）形成。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的微机械回位元件（100），其中，所述开口（112）限定了流出方向（116），其中，所述流出方向（116）与所述微机械元件（110、120）的相对运动方向成角度，尤其是与所述微机械元件（110、120）的相对运动方向成直角。

8.根据权利要求7所述的微机械回位元件（100），其中，所述凹槽（111）具有另一开口（117），其中，所述另一开口（117）关于所述第二微机械元件（120）与所述开口（112）相对地布置。

9.根据权利要求7或8所述的微机械回位元件（100），其中，所述第二微机械元件（120）具有带有贯通开口（122）的滑块（121），其中，在所述第二运动范围中，所述开口（112）和所述贯通开口（122）至少部分地对齐，其中，在所述第一运动范围中，所述滑块（121）至少部分地闭合所述开口（112）。

10.一种微机械或微电子机械结构元件（10），其具有第一可运动功能元件（12）和第二功能元件（14），还具有根据前述权利要求中任一项所述的微机械回位元件（100），其中，所述第一可运动功能元件（12）与第一微机械元件（110）直接或间接地机械连接，并且所述第二可运动功能元件（14）与第二微机械元件（120）直接或间接地机械连接。