CN103930837B - 由游丝和内桩组成的整体式组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单片游丝或双片游丝以及安装到摆轴的无分割内桩的整体式组件，其特征在于：内桩(1)由彼此相对设置的、用于接收摆轴的两个部分组成，并且其中的一个部分包括用于摆轴的至少第一支承面(2或3)和用于连接游丝的点(10，11)，以及其中的另一个部分包括用于摆轴的至少第二支承面(4，5或14)，这两个用于接收摆轴的部分通过两个连接部连接在一起，该连接部的刚度比接收部的刚度低，使得在安装摆轴的过程中连接部可以弹性形变。根据另一个方面，本发明还涉及一种包含至少两节的、游丝和内桩的整体式组件，以及制造该组件的方法。

Description

由游丝和内桩组成的整体式组件
技术领域
本发明涉及一种内桩。本发明还涉及一种用于驱入摆轴的、单片或双片游丝-无分割内桩的整体式组件，特别地涉及一种包含根据本发明的内桩的整体式组件。本发明的另一个方面还涉及一种包含至少两节的游丝－内桩整体式组件以及制造该组件的方法。
背景技术
在高精度时钟机芯中使用游丝，其中的一个关键点是游丝与摆轴以及与摆夹板之间的连接(插入)的可靠性。特别地，游丝通常利用内桩与摆轴进行连接，内桩最初是一个用于被驱入到摆轴的小型分割圆柱，并且被横向地打孔以恰当地接收实际游丝的内端。微制造技术的发展，例如，用于硅、石英和金刚石的深反应离子蚀刻(DRIE)方法以及用于镍和磷化镍的UV-LIGA方法，开创了对采用的形状与几何尺寸的选择。
硅是一种对制造时钟游丝非常有利的材料，而且微制造技术使得内桩能够与游丝一体制成并且制造成为游丝的一部分。一个潜在的问题在于硅没有塑性变形域。因此，如果应力超过材料的最大可允许应力和/或塑性极限，内桩可能立刻破裂。因此，有必要确保标定内桩尺寸，从而既使得游丝在振荡器运行时可保持在摆轴上(最小锁紧扭矩)，并且又使得内桩可装配在直径可以变化的轴上，如果摆轴的直径保持在给定公差段内，所有这些都不会破坏或损坏塑性形变。
因此，很多文献中公开了内桩的几何形状。
公开号为EP 1 826 634的欧洲专利申请，在其附图4以及说明书第3栏第34行中，提出了一种内桩，其包含由弯曲臂组成的弹性区域。该文献中并未指出在何处安装游丝。
公开号为EP 1 513 029和EP 2 003 523的欧洲专利申请中，提出了一种具有三角形开口的内桩。在位于三角形的其中一个顶点处的连接点(两篇文献的附图中的附图标记3)的适当位置处安装游丝。内桩由外部加固结构形成，通过外部加固结构连接有挠性臂，挠性臂产生形变从而容纳摆轴。
公开号为EP 1 655 642的欧洲专利申请，在其附图10D中描述了一种游丝共振器的游丝，该游丝共振器具有开口为圆形的内桩。在这种情形中，利用圆形臂连接摆轮。
而且，专利申请WO2011026275公开了一种具有含孔内桩的游丝-内桩组件，内桩的孔具有四个圆形支承部，用于接收摆轴。这些支承部由在内桩孔中形成的纵向槽进行限定。
这些文献中描述的几何形状并不能完全符合要求，这就意味着很多安装在机芯上的游丝(由硅、金刚石、石英，等等制成)配备的是通常的内桩，然后内桩被驱入和/或连接到摆轴。
发明内容
本发明的目的在于提出一种能够完全符合要求的新内桩几何形状，即能够得到摆轴的最大可能夹紧扭矩以及材料的最小可能应力。此外，由于任何的不平衡会损害游丝的计时性能，因此，为了不产生任何的不平衡，需要尽可能好的平衡这些内桩。
这种目的通过一种单片或双片游丝-无分割内桩的整体式组件来完成，其中：
-内桩的轮廓是封闭轮廓，
-用于接收摆轴的内桩的中心开口是非圆形的，
-内桩中心开口的轮廓包含至少两个用于摆轴的支承面；
该整体式组件的显著区别在于：
-内桩由至少两个摆轴接收部组成，该两个摆轴接收部彼此面对，尤其是以180°彼此面对，并且其中一个包括用于摆轴的至少第一支承面、和连接或插入游丝的点，以及其中的另一个包括用于摆轴的至少第二支承面，
-这两个摆轴接收部通过两个连接部连接在一起，该连接部的刚度比接收部的刚度低，使得在驱入摆轴的过程中连接部可以弹性形变。
这些特征的显著效果是防止在摆轴被驱入之后，游丝的连接点相对于摆轴的接触点(抵靠支承点)明显移动。于是，接着就可以精确限定游丝及其插入点的位置。
本发明的另一方面涉及一种单片或双片游丝-内桩的整体式组件，该内桩可以是分割的或者无分割的。该组件的具体特征在于具有至少两层(或者节或者部分)，游丝所在的层不同于内桩的用于摆轴的支承面所在的层。这个特征特别的优点在于其允许将内桩保持在摆轴上的保持扭矩最优化，而无需增加游丝平面内的庞大体积。根据本发明的另一方面，这个特征允许游丝的连接点更加接近摆轴，而不受内桩外周的限制。
本发明还涉及一种制造游丝-分割或无分割内桩的整体式组件的方法，在该方法中，游丝被制作的层不同于内桩用于摆轴的支承面所在的层。
根据本发明的内桩包括：用于接收摆轴的孔、至少第一部分和第二部分，第一和第二部分被垂直于孔的轴线的平面分隔，用于将内桩连接到游丝的元件仅仅位于第一部分上，以及用于将内桩连接到摆轴的元件基本上或甚至仅仅位于第二部分上,其中，用于将内桩连接到游丝的元件位于与内桩中心相距距离的位置，该距离小于内部能够内接第二部分的圆柱体的直径的一半。
优选地，所述距离小于或等于内部能够内接第二部分的圆柱体的直径的一半与内接于内桩中心开口内部的内接圆直径的一半的平均值。
优选地，第二部分沿着孔的轴线延伸，延伸的长度范围比游丝厚度大一倍，或者甚至比游丝厚度大3倍。
根据本发明的游丝-内桩整体式组件，包括：
-用于承受摆轴的第一接收部，
-用于承受摆轴的第二接收部，
-用于连接第一和第二接收部的第一连接部，
-用于连接第一和第二接收部的第二连接部，以及
-能够连续环绕摆轴并且包含接收部和连接部的元件。
优选地，连接部占据内桩外部轮廓总长度的50％或以上。
优选地，从内桩中心测得的、每个连接部所占据的角度部分大于或等于90°。
优选地，一旦组件被安装到摆轴上，每个连接部都有一部分与摆轴的距离是摆轴半径的至少0.5倍。
优选地，一旦整体式组件被安装到摆轴上，每个连接部主要经受弯曲。
优选地，接收部彼此相对设置。
优选地，游丝的一个叶片直接附接或连接到接收部。
优选地，用于接收摆轴的内桩中心开口是非圆形的。
优选地，在一个相同的接收部上，内桩中心开口的轮廓包含用于摆轴的至少一个支承面。
优选地，在一个相同的接收部上，内桩中心开口的轮廓包含用于摆轴的至少一对支承面，在该对支承面接触点处的到支承面的切线使得它们之间的角度大于90°并且小于170°。
优选地，内桩中心开口的轮廓包含两对支承面。
优选地，支承面至少部分地位于臂上，或者位于从接收部主体延伸的延伸部上。
优选地，支承面是平面，或者具有负曲率的面，或者具有正曲率的面，该具有正曲率的面的半径大于内接于内桩中心开口的圆的直径的0.51倍。
优选地，两个接收部相对于内桩的轴线以180°分隔设置。
优选地，多个连接部具有相同的几何形状和/或多个接收部具有相同的几何形状。
优选地，游丝是包含第一叶片和第二叶片的双片游丝，其中，第一叶片与内桩的连接点连接到第一接收部，以及第二叶片与内桩的连接点连接到第二接收部。
优选地，内桩的几何形状表现出二阶反射对称。
优选地，内桩的几何形状表现出二阶旋转对称。
优选地，该组件由硅制成，并能够具有硅的氧化物的外层和/或内层。
优选地，单叶片或双叶片游丝的连接点比内桩轮廓更接近内桩中心开口。
优选地，该组件由脆性材料制成，或者由没有塑性形变域的材料制成。
优选地，该组件包含以上所述的内桩。
优选地，第一接收部是无形变的第一接收部，第二接收部是无形变的第二接收部，第一连接部是可形变的第一连接部，第二连接部是可形变的第二连接部。
优选地，连接部占据内桩外部轮廓总长度的50％到90％之间。
优选地，连接部占据内桩外部轮廓总长度的60％到80％之间。
优选地，从内桩中心测得的、每个连接部所占据的角度部分在90°和160°之间。
优选地，从内桩中心测得的、每个连接部所占据的角度部分在110°和145°之间。
优选地，一旦组件被安装到摆轴上，每个连接部都有一部分与摆轴的距离是摆轴半径的至少0.9倍。
优选地，接收部相对于内桩中心以180°彼此相对设置。
优选地，在包含双片游丝的组件的情形中，每个叶片被附接到不同的接收部。
根据本发明的制造游丝-内桩整体式组件的方法，其中，游丝连接到了内桩的第一部分，摆轴连接到了内桩的第二部分。
优选地，使用的基底是SOI晶片，其SiO2层的厚度大于3微米。
根据本发明的制造内桩的方法，其中，将内桩连接到游丝的元件形成在了第一部分上，将内桩连接到摆轴的元件形成在了第二部分上,其中，用于将内桩连接到游丝的元件位于与内桩中心相距距离的位置，该距离小于内部能够内接第二部分的圆柱体的直径的一半。
优选地，使用的基底是SOI晶片，其SiO2层的厚度大于3微米。
根据本发明的由不具有塑性形变域的材料制成的游丝-内桩整体式组件，其中：
-内桩的轮廓是封闭轮廓，
-内桩的中心开口是非圆形的，该中心开口用于接收摆轮；
-内桩的中心开口的轮廓包含用于摆轴的至少两个支承面；
其特征在于：
内桩由彼此相对设置的两个摆轴接收部组成，并且其中的一个摆轴接收部包括用于摆轴的至少第一支承面和用于游丝的连接点，以及其中的另一个摆轴接收部包括用于摆轴的至少第二支承面，
这两个摆轴接收部通过两个连接部连接在一起，该两个连接部的刚度比接收部的刚度低，使得在驱入摆轴的过程中连接部能够弹性形变。
优选地，两个连接部的平均宽度小于接收部的平均宽度。
优选地，两个连接部具有最小宽度和/或位于接收部之间的中间宽度，该中间宽度小于接收部的最大宽度。
优选地，在一个相同的接收部上，内桩中心开口的轮廓包含用于摆轴的至少一对支承面，该对支承面使得它们之间的角度大于90°并且小于170°。
优选地，内桩中心开口的轮廓包含两对支承面。
优选地，支承面至少部分地位于臂(上。
优选地，连接部具有相同的几何形状。
优选地，游丝是包含第一叶片和第二叶片的双片游丝，其中，第一叶片与内桩的连接点连接到第一接收部，以及第二叶片与内桩的连接点连接到第二接收部。
优选地，内桩的几何形状表现出二阶反射对称。
优选地，内桩的几何形状表现出二阶旋转对称。
优选地，该组件由硅制成，并能够具有硅的氧化物的外层和/或外节。
优选地，其在两层上形成，游丝所在的层不同于用于摆轴的支承面所在的层。
根据本发明的具有至少两层的游丝-内桩整体式组件，游丝所在的层不同于用于摆轴的内桩支承面所在的层，游丝所在的层和用于摆轴的内桩支承面所在的层之间有几微米的偏移。
优选地，单片或双叶片游丝的连接点比内桩轮廓更接近内桩中心开口。
根据本发明的制造根据游丝-内桩整体式组件的方法，其中，游丝形成在与用于摆轴的内桩支承面所在的层不同的层上，使游丝所在的层和用于摆轴的内桩支承面所在的层之间有几微米的偏移。
优选地，使用的基底是SOI晶片，其SiO2层的厚度大于3微米。
根据本发明的振荡器，其包含以上所述的游丝-内桩整体式组件以及圆形横截面的摆轴。
根据本发明的计时器机芯或计时器，其包含以上所述的游丝-内桩整体式组件，或者包含以上所述的振荡器，或者包含以上所述的内桩。
附图说明
本发明的其他特征和优点将会在接下来说明书中进行详细描述，参照附图，其示意性地描绘了：
-图1：根据现有技术EP 1 513 029和EP 2 003 523的内桩；
-图2：根据现有技术EP 1 655 642的图10D的内桩；
-图3：根据现有技术WO2011026725的内桩；
-图4：根据本发明的双片游丝-封闭轮廓内桩的整体式组件；
-图5到7：根据本发明的另一个双片游丝-封闭轮廓内桩的整体式组件；
-图8：获取根据本发明第二方面的双片游丝-内桩的整体式组件的方法的主要步骤；
-图9至11：根据本发明第二方面的双片游丝-内桩的整体式组件；
-图12和13：根据本发明第二方面的另一个双片游丝-内桩的整体式组件；
-图14：示出了图12、13和3组件的内桩的保持扭矩M变化的图表，保持扭矩M变化是摆轴直径的函数；
-图15：示出了图12、13和3组件的内桩中应力变化的图表，应力变化是摆轴直径的函数；
-图16和17：描绘了图12和13组件的内桩中的应力，一旦摆轴被驱入开口(黑色：弹性形变非常小，应力小于最大应力的一半；灰色：显著的弹性形变，应力大于最大应力的一半)；
-图18：描绘了图12的内桩的刚性(黑色)和弹性(灰色)区域；
-图19：根据本发明第二方面的优选替换形式的双片游丝-内桩整体式组件，在该组件中双片游丝的片的连接点接近中心开口；
-图20：根据本发明第二方面的优选替换形式的内桩的横截面视图；
-图21：根据本发明第一方面的双片游丝-内桩整体式组件，指出了插入点的位置；以及
-图22：根据本发明第二方面的双片游丝-内桩整体式组件，指出了插入点的位置。
具体实施方式
图1描绘了前述欧洲专利申请EP 1 513 029和EP 2 003 523中提到的内桩。
图2描绘了前述欧洲专利申请EP 1 655 642中附图10D描述的内桩。
图3描绘了前述专利申请WO2011026725中提到的内桩。
本发明既可应用到具有单片游丝的组件也可应用到具有双片游丝的组件。但是，更适合具有双片游丝的组件。
所谓“双片游丝”，指的是包含两片叶片的游丝，该两片叶片在相同方向上上条，但具有180°的偏移，如专利申请EP 2 151 722A1中描述的。这些叶片各自的内端固定到内桩，并且它们各自的连接点对称地设置在内桩外周的相对侧。
在将游丝安装到由不同于游丝材料的材料制成的内桩中的情形中，通常很好限定游丝连接或插入的“连接点”或“插入点”。在例如通过微制造技术，利用硅或“硅位于绝缘片上”的晶片制作的游丝和内桩为一个整体的内桩-游丝的整体式组件的情形中，插入点可被限定为沿中轴的局部刚度值高于游丝叶片刚度10倍的点。在游丝的叶片厚度可变的情形中，沿叶片的最小局部刚度值将被考虑。当叶片弯曲或当游丝工作时，在给定长度，例如1微米的部分上确定的局部刚度等于弯曲刚度。相应的插入点10、11通过图21和22示例中的内桩-游丝组件来表示。在图21(其对应于图12中的内桩几何形状)的情形中，可以看到，插入点位于内桩外部或内桩外周轮廓32的连续面上。在图22(其对应于图19中的内桩几何形状)的情形中，可以看到，插入点邻近摆轴附近设置，比不包含游丝的内桩层的轮廓33更接近内桩的中心开口。
对根据本发明的内桩标定尺寸，从而既使得游丝在振荡器工作时可保持在摆轮上，并且又使得内桩可装配在其直径有一定延伸(在具有落入给定公差段的直径的轴的驱入方向上，无破坏的或塑性的形变)的轴上。这些内桩通常具有至少两个、以及优选地具有四个用于接收摆轴的支承面。
根据本发明，当摆轴被驱入时，如果它们能够产生弹性形变，尤其是产生弯曲形变，连接部分的精确形状就无关紧要。在使用内桩的通常情形下，接收部因此是刚性的或非形变的部分，并且因此，连接部是形变的，尤其是弯曲形变或挠性形变的部分。这些部分的挠性基于的是它们比接收部薄的事实。形变部分的横截面面积比非形变部分的小。根据本发明，通过使得形变部分没有接收部那么宽，来实施这种变薄。这就意味着“宽度”就是在内桩平面中测量的厚度，或者换句话说，就是内桩的轮廓与其中心开口的轮廓之间的距离(例如，在图12和13中的最小宽度e或e’或者沿着刚性接收部中间的宽度b或b’)。
通常，接收部与连接部之间的接合部或多或少地位于支承面的基底上(参见下文，通过举例的方式，在图18或图5中，它们每次都可以位于球形部分14的一侧上)。优选地，试图最大化连接部的长度，并且因此最小化它们所占据的角部分。
图4描绘了根据本发明的双片游丝-无分割内桩的整体式组件的一个示例的中心部分。
如图4所示，内桩1，特别是接收部17、18，包括两对支承点2、3和4、5，支承点位于大体平坦的臂6、7和8、9上，该大致平坦的臂是非弹性的并且成对地位于双片游丝的叶片12、13连接点10、11附近。一对并且是同一对无弹性的臂伸入到内桩的中心开口，并且在它们之间形成角度α，角度α优选是小于170°，更优选地大于90°并且小于170°，以及在本实施例中大约是120°。每个臂6、7、8或9都具有自由端。
V形的、成对的刚性臂的作用是能够比单个支承点更好地锲入摆轴。实际上，对于内桩-摆轴的插入来说，重要的是要尽可能地牢固，使得一旦游丝-内桩组件被驱入或装配到摆轴上后，当机芯工作时，即游丝振荡器工作过程中，在游丝产生的扭矩的作用下，内桩与摆轴之间的连接点不会移动。彼此面对(尤其是彼此以180°面对)的两个接收部的几何形状，以及每个接收部都包含一对支承面，允许挠性连接部保持的夹紧作用。在它们弹性形变的作用下，连接部施加弹性返回作用，使得接收部朝向彼此返回，并且每一个接收部都与摆轴接触。尽管如此，也可以(但是可取之处较少)使用单个支承点，诸如，例如接触面，该接触面为平面、曲率半径大于用于摆轴的半径的凸面或凹面。
在图4中，臂6、7、8和9以及相应的支承面2、3、4和5都是平面，即它们的位于中心开口26一侧的曲率半径是无穷大。支承面还可以是凸面，即它们的位于中心开口26一侧的曲率半径可以是负值，或者可以是凹面，即它们的位于中心开口26一侧的曲率半径可以是正值。
但是，在这个最终的实施例中，正的曲率半径严格地大于在中心开口轮廓内部画出的最大圆(当内桩没有发生形变，尤其是当其没有被安装到摆轴上时)的直径dmax的0.51倍，该圆也可以被认为是说明书中其余部分中的“内接圆”。优选地，正的曲率半径大于直径dmax的0.62倍，使得可以限定支承部与摆轴之间的单个接触点。大于内接圆直径dmax的0.75倍，或者甚至大于1倍的曲率半径也是合适的。在圆形横截面摆轴的情形中，摆轴的直径略微大于dmax，例如，包含在1.01至1.02倍的dmax之间的公差段范围内。
在内桩/摆轴接触点与游丝连接点之间不存在挠性部分的设计是很重要的，这样使得插入点或连接点与支承面之间的距离尽可能少地变化，并且特别地随着摆轴的驱入，该距离大体不会改变。
内桩1具有二阶旋转对称并且具有两个反射对称轴，一个对称轴由角度α的等分线形成，另一个对称轴垂直于前一个对称轴，并且定位的与臂的交叉点距离相等。可以认为的是，其包括两个刚性的摆轴接收部，该摆轴接收部通过两个挠性连接部连接，如图18中可以示出的，在下文中将详细介绍。刚性部17和18(图18中的黑色)是分离臂6、7和8、9与双片游丝的叶片12和13的部分。挠性部15和16(图18中的灰色)是连接部，它们对称地连接刚性部以便形成具有中心开口的内桩1。这些挠性部比刚性部薄，并且它们的弹性或挠性使得当内桩1被驱入到摆轴时，内桩必然产生形变，而同时确保最小保持扭矩。此外，非圆形中心开口允许挠性部偏离中心并且使得其长度最大化。
图4中的内桩的几何形状是对称的，其目的在于获取平衡使得没有不平衡产生。内桩的非圆形中心开口可以被限定为包含用于接收摆轴的中心凹槽26，或多或少地通过4个支承面2、3、4和5，以及两个外围凹槽27、28限定，外围凹槽27、28一方面在臂6、8与弹性部15之间以及另一方面在7、9与弹性部16之间大体地对称地形成。凹槽27和28相互之间围绕角度α的等分线对称。
因此，该几何形状使得可以精确地限定支承点，在图4的情形中有四个支承点。臂6至9使得可以精确地限定内桩在摆轴上的支承点，与此同时使得挠性弹性部的长度最大化。相反，这些臂6至9不伸缩或者仅仅微小伸缩，并且不被认为是弹性臂。
大部分内容可通过图16和17记录的数值模拟得到证实，该数值模拟表示的是标称直径为0.503毫米的摆轴被驱入到图12和13中(也可以参考图14和15，其表示用于接收不同摆轴直径的这些内桩的保持扭矩和最大应力)描绘的两个不同几何尺寸的内桩中时存在的应力水平。没有经历弹性形变或弹性形变很小以及可被认为是刚性的这些部分，在图16和17中用黑色表示(应力水平小于接下来驱动摆轴所达到的最大应力的一半，即在图16和17的情形中大约500兆帕)。发生弹性形变以及可被认为是挠性的这些部分，在这些相同的图中用灰色表示(应力水平大于最大应力的一半)。这些数值模拟表示出了对支承面进行支承的臂6至9不产生弹性形变，这与挠性部15、16不同。因此，支承点与游丝连接点之间的距离总是恒定的并且优选地被限定。
因此，由图18中的黑色表示的两个刚性摆轴接收部17、18形成的内桩，该两个刚性摆轴接收部通过由图18中的灰色表示的两个挠性和弹性连接部15、16连接在一起。这种结构的优点是在保证摆轴上足够大的保持扭矩的同时，使得挠性连接部的长度最大化，且应力水平显著小于材料的最大可允许应力。该模拟显示出了根据本发明的内桩，在摆轴上能够获得的保持扭矩(M)大于通过位于封闭轮廓(对于相同的体积)内部的挠性臂得到的扭矩。利用小形变理论，在施加到挠性臂的情形中时，可以看出保持扭矩M取决于挠性部的长度L，M与L3成比例。挠性部越长，保持扭矩越大。根据本发明的内桩的优点在于，其能使得挠性部的长度最大化。在图18的示例中，挠性部占据轮廓总长度的大约70％。优选地，挠性部占据轮廓总长度的50％或以上，尤其是在50％到90％之间，更优选地，在60％到80％之间。可替换地，从内桩中心(其对应于中心开口内接圆的中心)测得并且分别被刚性接收部和挠性连接部占据的角度部分大约为54°和126°。优选地，从内桩中心测得并且被挠性连接部占据的角度部分大于或等于50°，尤其是包含在90°和160°之间，更优选地，在110°和145°之间。这个角度部分，例如，被限定为两个接收部之间的最小连续角度部分，这里的区域中的材料应力大于驱动摆轴达到的最大应力水平的50％。
图5中描述了本发明的另一个实施例。在该图中，内桩仅有一对非弹性臂2、3。相对于这些臂形成的V形，在非圆形中心开口的另一侧存在球形部14，该球形部14用于充当摆轴的第三支承面。这里的几何形状仅仅具有一个围绕角度α等分线的反射对称(不管游丝叶片的连接点)。选择球形部14的形状和尺寸，以尽可能多的平衡内桩。可替换地，第三支承面也可以是平面，或者甚至是凹面，该凹面的曲率半径严格地大于内接直径dmax的0.51倍，优选地大于0.62、0.75或者1倍。
根据本发明的内桩特别适合于将双片游丝固定到摆轴。特别地，现有技术中，大部分已知的内桩不会关于连接点对称地形变。与图1中描绘的一个内桩一样，其中一个叶片将被固定到与描绘的单片游丝的叶片相同的点上，也就是被固定到由加固结构形成的三角形的顶点上。第二个叶片的连接点需要设置为与第一叶片相差180°，也就是相对设置，位于三角形一个边的中点处。因此，对于两个连接点来说，连接点跟随驱动操作、相对于游丝中心和/或相对于外部连接的移动是不相等的，并且这样会损害计时性能。此外，当游丝伸展或收缩时，第二叶片的插入点将会是易于形变的，同样降低了计时性能。
本发明的第二方面
本发明的另一方面涉及一种具有至少两层或者节或者部分的内桩。因此，游丝连接点或锚固点(或者在两片游丝情形中的连接点)所在的层不同于大部分或者甚至整个支承面所在的层。这种结构特别被应用到游丝-内桩整体式组件中。
情况是这样的，发明人还发现通过在垂直于游丝的平面内伸长内桩，可以在最小化内桩体积的同时，使得内桩承受的扭矩最大化。这样就允许通过内桩(第一层，在游丝平面中)将游丝连接到摆轴的功能与保持到摆轴，尤其是将内桩保持到摆轴(第一和第二层，以及优选仅仅位于游丝平面外侧的第二层)的功能区分开来，与此同时，以尽可能平衡的方式沿着挠性部分配弹性应力。
图9和10中描绘了对应于图4中的在两层上制作的游丝-内桩整体式组件的前视图和后视图。
从这些图中可以看出，边缘并非优选地重叠；第一和第二层之间有几微米的偏移。
图11描绘了根据图9和10的游丝组件的整体，双片游丝的叶片外端固定到用于连接计时器机芯的固定元件。
很明显，这种在两层上制作的游丝-内桩整体式组件还可以应用到其他类型的内桩上，尤其是分割内桩，以及应用到其他类型的游丝，尤其是单片游丝。
制造方法
内桩或游丝-内桩组件可以采用已知的方法制造，例如专利申请EP 1 655 642中包含的方法。根据本发明第二方面的内桩或游丝-内桩组件可以采用已知的方法制造，例如在专利申请EP 1 835 339或EP 2 104 007中包含的方法。
图8中描绘了在两层或者节或者部分上制作的内桩或游丝-内桩整体式组件的制造方法的主要步骤。
使用的起始基底是“SOI”(硅在绝缘片上)类型的晶片，其由被二氧化硅SiO2薄层分隔的两部分单晶硅组成(图8a，白色示出的是单晶硅，以及倾斜阴影示出的是SiO2)。在经过初始清洁之后，在基底的每个侧面氧化晶片，以形成SiO2表面层(图8b)，该层将作为深反应离子蚀刻(DRIE)的掩模。然后在第一面上进行光刻操作，以在感光树脂(图8c，直线阴影描绘的树脂)中限定出第一图案，并且通过干法蚀刻，该图案被复制在下面的氧化层中(图8d)。在进行清洁后(图8e)，在具有第二图案的第二面上重复进行相同的步骤：光刻操作能够在感光树脂(图8f)上限定出第二图案，利用干法蚀刻，该图案被复制在下面的氧化层中(图8g)。然后在第二面上实施深反应离子蚀刻的步骤，将图案蚀刻到第二硅层内(图8h)。然后在第一层上实施深反应离子蚀刻(图8i)。SiO2的暴露部分(外层和中心层)最后通过BHF(氢氟酸缓冲液，即HF与NH4F的混合液，NH4F起到稳定腐蚀速率的缓冲剂的作用；图8j)腐蚀溶解。
还可以提供上文中说明的方法以外的多个步骤，例如(并且非限定性地)：
-在整个表面或部分表面上沉积功能层(氧化物、氮化物，碳基层)，例如利用PVD(物理气相沉积)、CVD(化学气相沉积)或者ALD(原子层沉积)类型的方法；
-沉积SiO2氧化层，对根据EP 1 422 436的游丝振荡器进行热补偿；
-形成部分结构，例如臂6、7、8和9，利用LIGA类型的电铸技术通过金属或金属合金形成。
本发明第二方面的有利可替换形式
根据本发明第二方面的有利可替换形式，内桩至少具有两层，并且游丝的连接点或插入点(或者在两片游丝情形中的连接点)所在的层不同于支承面所在的层，并且游丝的连接点或插入点与内桩中心的距离小于内桩中心与其轮廓或外周之间的距离。
如图20中所示，内桩100包括用于接收摆轴的孔101，以及至少第一部分102和第二部分103。第一和第二部分被垂直于孔的轴线107的平面104分隔，该轴线也代表了内桩的中心。用于将内桩连接到游丝的元件105仅仅位于第一部分上。用于将内桩连接到摆轴的元件106，例如由支承面形成，实质上并且优选仅仅位于第二部分上。“将内桩连接到摆轴的元件实质上位于第二部分上”的意思是，将内桩连接到摆轴的超过一半的载荷被施加在了第二部分的层中。孔101形成用于接收摆轴的中心开口。
优选地，SOI晶片被使用，利用该晶片制作了这种内桩或者包含内桩的内桩-游丝整体式组件，第一和第二部分由硅制成，并且通过二氧化硅层分隔。特别地，SOI晶片的使用使得可以制作重叠圈的挠性内桩，如图19中描绘的，其示出了在两层上制作的双片游丝-内桩的整体式组件，在SOI晶片中，分离两个Si层的SiO2内层很厚，或者甚至非常厚(例如通常2到3微米，但是优选厚度大于5微米甚至大于10微米)。挠性内桩在所有方面都与图4的内桩相同。但是，游丝的连接点不是如图21中的那样定位轮廓上，而是尽可能接近内桩的中心开口地定位，并且因此尽可能得接近摆轴，如图22中的示例。因此，游丝的叶片部分地与内桩重叠，在图19的示例中，在180°范围内的一小部分(对应于游丝叶片上条的半圈下的一小部分)。因为如果腐蚀时间足够长，溶解SiO2的腐蚀剂也将会腐蚀将叶片连接到内桩的氧化物(图8j)，从而释放这些叶片，因此，两层的制造方法能够制作出这种类型的结构。
因此，将游丝连接到内桩的元件或者插入点10、11位于与孔107的轴线距离D1处，该距离D1小于第二部分能够内接于其内部的圆柱体直径D2的一半，尤其是位于小于或等于直径D2的一半与内接圆直径dmax的一半的平均值的距离D1处。这就是图22中的游丝-内桩组件的情形，其中D1等于0.330mm，而D2等于1.180mm，并且直径D2的一半与内接圆直径dmax的一半的平均值等于(1.180mm/2+0.495mm/2)/2＝0.41875mm。这等同于在图22情形中将插入点10、11放置于与轴线相距85微米处，与图21的情形中相距275微米形成对照。可替换地，插入点比内桩轮廓33更靠近中心点。
上述内桩可以特别地包含在游丝-内桩整体式组件中。
使连接点更靠近摆轴的事实，允许相当大地改进计时性能。此外，这种类型的方法不局限于两片游丝，还可以优选适合于单片游丝，并且不局限于封闭轮廓内桩，还可以适合于分割内桩。通过这种方式，可以获得内桩和游丝的任意组合，其作用是显著改进游丝-内桩组件的计时性能。
模拟
对图9和10中描绘的类型的双片游丝-两部分非分割内桩的两个整体式组件实施有限元模拟。
图12和13中描绘了这两个类似的组件A和B。它们的直径在多个方面是可比的：沿主轴的尺寸是1.17mm(图中的尺寸d)，距离c是0.550mm，开口中心处的内接直径是0.495mm，角度α等于120°，挠性连接部顶点处的外轮廓曲率半径是0.538mm。只有挠性连接部的厚度显著不同：如果连接部顶点处的宽度(即在它们中间处，从接收部的中间距离)表示为b，以及连接部最小宽度表示为e，那么对于图12的内桩，b＝0.085mm以及e＝0.050mm，以及对于图13的内桩，b'＝0.070mm以及e'＝0.050mm。刚性接收部的最大宽度也不同：对于图12的内桩，a＝0.224mm，以及对于图13的内桩，a'＝0.200mm，但是双片游丝连接点之间的距离是相同的。
游丝层的高度(第一部分)是150微米，并且支承支承面的层(第二部分)的层高是500微米。
摆轴具有的公差直径包含在0.5到0.506mm之间，标称值是0.503mm。
图14中的图表分别示出了在图12、13和3每一个游丝/内桩组件中，模拟的内桩的保持扭矩M的变化，保持扭矩M变化是摆轴直径的函数。在图14中，最小保持扭矩通过虚线表示。
可以发现，对于每一个组件来说，保持扭矩大于要求的最小扭矩，即使对于直径小于最小公差的小直径。
图15中的图表分别示出了在图12、13和3每一个游丝/内桩组件中，内桩中应力s的变化，应力变化是摆轴直径的函数。材料的最大允许应力(具有安全系数的弹性极限)通过虚线表示。
可以发现，根据本发明的每一个组件，其最大应力刚好小于最大允许值。图13中的内桩的优点在于，与图12中的内桩相比，其挠性更大，应力水平不高，并且作为摆轴直径函数的扭矩的变化率也更小。该必然的结果是保持扭矩更小。
但是，根据现有技术的组件，应力非常快地超过了最大允许值。因此，可以看到，这种类型的内桩并不适合于受驱推入装配式组件。这是因为，这样的轮廓几何形状不能为内桩提供足够的保持力以及形变，而不破坏随后的摆轴的受驱推入装配。此外，内接直径仅为0.2微米，小于公差下限，使得应力低于公差下限的最大允许极限，因此，需要非常接近制造公差。
预测现有技术中的其它内桩也具有相同的行为，如文献EP 1 655 642的图10D中描述的。随摆轴直径而增加的应力没有其在图3的内桩的情形中那样陡峭，但是在达到公差上限之前，却已经大大超过最大允许应力。
该示例示出了封闭轮廓的、具有通过挠性连接部连接的刚性接收部的内桩的优点。利用小形变梁理论，可以估算该刚度差的第一近似值：对于梁，宽度为e、厚度为h、以及长度为L的元件的刚度k与e3×h/L3成比例。近似地认定沿着部件的宽度e是恒定的，因此，如果厚度相同，接收部刚度kr与连接部刚度kf的比例等于kr/kf＝(er 3×hr×Lf 3)/(ef 3×hf×Lr 3)＝(er 3×Lf 3)/(ef 3×Lr 3)。与接收部相比，减少连接部的平均宽度，并且最大化这些相同连接部的长度，因此，允许连接部刚度非常显著的减小。优选地，可将比例kr/kf选择为大于10，更优选地大于50，更优选地还大于100。
假定刚度取决于宽度的立方，刚性接收部与挠性连接部之间的宽度差优选用于在连接部上获取比接收部上的刚度更低的刚度。
有多种获取较低刚度的可能方法：因此，连接部的平均宽度可以优选地比接收部的平均宽度小，更优选地为接收部的平均宽度的二分之一。
可替换地，或者组合地，两个连接部具有最小宽度，和/或与接收部相距中间距离处的宽度小于接收部的最大宽度。
那么，连接部的最小宽度e优选小于0.5×a，更优选地等于或小于0.3×a，这里a是接收部的最大宽度。
可替换地，或者组合地，与接收部相距中间距离处的连接部中间处的宽度优选地小于0.7×a，更优选地等于或小于0.5×a。
也可以改变接收部以及连接部的厚度，尤其是与接收部相比，使连接部变得更薄，但是更有利地可以改变宽度而不是厚度，以用于改变刚度。
当然，本领域技术人员将会知道根据游丝的厚度来改变内桩的尺寸以适应其所处的周围环境、空间，同时充分考虑到确保足够的抵靠扭矩并且将应力保持到刚好低于最大可允许应力，以用于保持在弹性形变域内。
接下来对至少两层的游丝/内桩整体式组件的优点进行说明。对于仅仅一层的游丝/内桩整体式组件，除了要求的扭矩和大小(直径)之外，高度也由游丝的尺寸决定。内桩的高度，以及因此支承支承面的臂和挠性部分的高度，将必须通过游丝的高度来表示，并且将不能对其自由调节。对于高度为150微米的单层组件，保持扭矩值很低，是具有相同高度(150微米)游丝的多层组件扭矩值150/500，因为其容纳在150微米范围内而不是500微米范围内。因此，这些保持扭矩值将低于接近公差段的底部(0.5微米)的摆轴直径要求的最小值(图14中的曲线)。
还可以设想支承部还可以由包含游丝的层支承，并且相比于仅仅具有一层的组件，在上面提及的示例中采用这样的方法将可以将保持扭矩值增加到650/150倍。但是，制造方法中的公差使得在两层上产生连续的表面成为一件很棘手的事情。因此，优选将连接游丝的功能与将内桩连接到两个不同层之间的摆轴的功能区分开来，并且不需要在将内桩连接到游丝的元件所在的层中提供支承部。
因此，一种增加单层或单节内桩的保持扭矩的方法是增加挠性部分产生的扭矩而不增加应力，并且这样就必须有较大的内桩直径。这样做的结果就是游丝叶片连接点需要进一步远离摆轴，损害了计时性能。
显然，前述的游丝/内桩整体式组件，具有至少两层，例如通过二氧化硅层分隔的两节硅，提供了最大化保持扭矩的可能性而同时优化大小，即避免增加内桩直径。第二部分103沿着孔107的轴线在内桩中延伸，延伸的长度范围比游丝厚度E大一倍，或者甚至是比游丝厚度E大3倍，因此特别适合，尤其适合于形成游丝-内桩整体式组件。
图6和7描绘了根据本发明游丝-内桩整体式组件的可替换形式。
图6示出了在其中心30处向外围凹槽内侧突出的弹性部。
图7中的两节游丝/内桩整体式组件包含不对称的挠性部分。
对单片或双片游丝-内桩组件的游丝的热补偿通过已知的方法提供。例如，可以在圈的表面所在的层中使用可以补偿基底材料杨氏模量第一热系数的材料。在游丝由Si制成的情形中，该层中合适的材料是SiO2。
优选地，在多种可替换形式和实施例中，一旦整体式组件被安装到摆轴上，每个连接部主要经受弯曲。
“主要经受弯曲”的意思是，在每个连接部中，可以确定在连接部延伸的方向上大体定向的中轴，并且将经受拉伸的区域与经受压缩的区域区分开来。
优选地，在多种可替换形式和实施例中，一旦组件被安装到摆轴上，每个连接部都有一部分与摆轴的距离是摆轴半径的至少0.5倍，或者甚至是摆轴半径的至少0.9倍。
优选地，在多种可替换形式和实施例中，接收部和连接部形成了可以连续环绕摆轴的元件，即可以无拓扑中断地环绕摆轴。因此，它们形成了封闭内桩，与分割内桩相反。
在本文献中，“无形变部分”或“刚性部分”的意思是在操作中或在将整体式组件安装到摆轴的过程中，不经受或基本没有形变的部分，或者在操作或安装整体式组件的过程中，不需要其形变或者其形变不起作用的组件。
在本文献中，“形变部分”的意思是在操作中或在将整体式组件安装到摆轴的过程中，发生弹性形变的部分，或者在操作或安装整体式组件的过程中，随后寻求弹性形变或者其弹性形变起到作用的组件。
根据本发明的一个方面，该游丝-内桩整体式组件包括：
-用于承受摆轴的第一接收部，
-用于承受摆轴的第二接收部，
-用于连接第一和第二接收部的第一连接部，以及
-用于连接第一和第二接收部的第二连接部。
这些不同的部分优选包含在内桩中。

Claims (55)

1.一种内桩，包括：用于接收摆轴的孔、至少第一部分和第二部分，第一部分和第二部分被垂直于孔的轴线的平面分隔，用于将内桩连接到游丝的元件仅仅位于第一部分上，以及用于将内桩连接到摆轴的元件基本上或仅仅位于第二部分上,
其中，用于将内桩连接到游丝的元件位于与内桩中心相距距离的位置，该距离小于内部能够内接第二部分的圆柱体的直径的一半。
2.根据权利要求1所述的内桩，其中，所述距离小于或等于内部能够内接第二部分的圆柱体的直径的一半与内接于内桩中心开口内部的内接圆直径的一半的平均值。
3.根据权利要求1或2所述的内桩，其中，第二部分沿着孔的轴线延伸，延伸的长度范围比游丝厚度大一倍，或者比游丝厚度大3倍。
4.一种游丝-内桩整体式组件，包括：
-用于承受摆轴的两个接收部，
-用于连接两个接收部的两个连接部，以及
-能够连续环绕摆轴并且包含两个接收部和两个连接部的元件。
5.根据权利要求4所述的游丝-内桩整体式组件，其中，两个连接部占据内桩外部轮廓总长度的50％或以上。
6.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，从内桩中心测得的、每个连接部所占据的角度部分大于或等于90°。
7.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，一旦组件被安装到摆轴上，每个连接部都有一部分与摆轴的距离是摆轴半径的至少0.5倍。
8.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，一旦整体式组件被安装到摆轴上，每个连接部主要经受弯曲。
9.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，两个接收部彼此相对设置。
10.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，游丝的一个叶片直接附接或连接到一个接收部。
11.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，用于接收摆轴的内桩中心开口是非圆形的。
12.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，在一个相同的接收部上，内桩中心开口的轮廓包含用于摆轴的至少一个支承面。
13.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，在一个相同的接收部上，内桩中心开口的轮廓包含用于摆轴的至少一对支承面，在该对支承面接触点处的到支承面的切线使得它们之间的角度大于90°并且小于170°。
14.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，内桩中心开口的轮廓包含两对支承面。
15.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，支承面至少部分地位于臂上，或者位于从接收部主体延伸的延伸部上。
16.根据权利要求13所述的游丝-内桩整体式组件，其中，支承面是平面，或者具有负曲率的面，或者具有正曲率的面，该具有正曲率的面的半径大于内接于内桩中心开口的圆的直径的0.51倍。
17.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，两个接收部相对于内桩的轴线以180°分隔设置。
18.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，各个连接部具有相同的几何形状和/或各个接收部具有相同的几何形状。
19.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，游丝是包含两个叶片的双片游丝，其中，两个叶片与内桩的连接点分别连接到两个接收部。
20.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，内桩的几何形状表现出二阶反射对称。
21.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，内桩的几何形状表现出二阶旋转对称。
22.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，该组件由硅制成，并能够具有硅的氧化物的外层和/或内层。
23.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，单叶片或双叶片游丝的连接点比内桩轮廓更接近内桩中心开口。
24.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，该组件由脆性材料制成，或者由没有塑性形变域的材料制成。
25.根据权利要求4或5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，该组件包含权利要求1至3任意之一所述的内桩。
26.根据权利要求4所述的游丝-内桩整体式组件，其中每个接收部都是无形变的接收部，每个连接部都是可形变的连接部。
27.根据权利要求5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，两个连接部占据内桩外部轮廓总长度的50％到90％之间。
28.根据权利要求5所述的游丝-内桩整体式组件，其中，两个连接部占据内桩外部轮廓总长度的60％到80％之间。
29.根据权利要求6所述的游丝-内桩整体式组件，其中，从内桩中心测得的、每个连接部所占据的角度部分在90°和160°之间。
30.根据权利要求6所述的游丝-内桩整体式组件，其中，从内桩中心测得的、每个连接部所占据的角度部分在110°和145°之间。
31.根据权利要求7所述的游丝-内桩整体式组件，其中，一旦组件被安装到摆轴上，每个连接部都有一部分与摆轴的距离是摆轴半径的至少0.9倍。
32.根据权利要求9所述的游丝-内桩整体式组件，其中，两个接收部相对于内桩中心以180°彼此相对设置。
33.根据权利要求10所述的游丝-内桩整体式组件，其中，在包含双片游丝的组件的情形中，每个叶片被附接到不同的接收部。
34.一种制造如权利要求25所述的游丝-内桩整体式组件的方法，其中，将游丝连接到内桩的第一部分，将摆轴连接到内桩的第二部分。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，使用的基底是SOI晶片，其SiO2层的厚度大于3微米。
36.一种制造权利要求1至3其中之一所述的内桩的方法，其中，将内桩连接到游丝的元件形成在了第一部分上，将内桩连接到摆轴的元件形成在了第二部分上,其中，用于将内桩连接到游丝的元件位于与内桩中心相距距离的位置，该距离小于内部能够内接第二部分的圆柱体的直径的一半。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，使用的基底是SOI晶片，其SiO2层的厚度大于3微米。
38.一种由不具有塑性形变域的材料制成的游丝-内桩整体式组件，其中：
-内桩的轮廓是封闭轮廓，
-内桩的中心开口是非圆形的，该中心开口用于接收摆轮；
-内桩的中心开口的轮廓包含用于摆轴的至少两个支承面；
其特征在于：
内桩由彼此相对设置的两个摆轴接收部组成，并且其中的一个摆轴接收部包括用于摆轴的至少一个支承面和用于游丝的连接点，以及其中的另一个摆轴接收部包括用于摆轴的至少另一个支承面，
这两个摆轴接收部通过两个连接部连接在一起，该两个连接部的刚度比两个摆轴接收部的刚度低，使得在驱入摆轴的过程中连接部能够弹性形变。
39.根据权利要求38所述的游丝-内桩整体式组件，其中，两个连接部的平均宽度小于两个摆轴接收部的平均宽度。
40.根据权利要求38所述的游丝-内桩整体式组件，其中，两个连接部具有最小宽度和/或位于两个摆轴接收部之间的中间宽度，该中间宽度小于摆轴接收部的最大宽度。
41.根据权利要求38至40其中之一所述的游丝-内桩整体式组件，其中，在一个相同的摆轴接收部上，内桩中心开口的轮廓包含用于摆轴的至少一对支承面，该对支承面使得它们之间的角度大于90°并且小于170°。
42.根据权利要求41所述的游丝-内桩整体式组件，其中，内桩中心开口的轮廓包含两对支承面。
43.根据权利要求38至40其中之一所述的游丝-内桩整体式组件，其中，支承面至少部分地位于臂上。
44.根据权利要求38至40其中之一所述的游丝-内桩整体式组件，其中，两个连接部具有相同的几何形状。
45.根据权利要求38至40其中之一所述的游丝-内桩整体式组件，其中，游丝是包含两个叶片的双片游丝，其中，两个叶片与内桩的连接点分别连接到两个摆轴接收部。
46.根据权利要求38至40其中之一所述的游丝-内桩整体式组件，其中，内桩的几何形状表现出二阶反射对称。
47.根据权利要求38至40其中之一所述的游丝-内桩整体式组件，其中，内桩的几何形状表现出二阶旋转对称。
48.根据权利要求38至40其中之一所述的游丝-内桩整体式组件，其中，该组件由硅制成，并能够具有硅的氧化物的外层和/或外节。
49.根据权利要求38至40其中之一所述的游丝-内桩整体式组件，其在两层上形成，游丝所在的层不同于用于摆轴的支承面所在的层。
50.一种具有至少两层的游丝-内桩整体式组件，游丝所在的层不同于用于摆轴的内桩支承面所在的层，游丝所在的层和用于摆轴的内桩支承面所在的层之间有几微米的偏移。
51.根据权利要求50所述的游丝-内桩整体式组件，其中，单片或双叶片游丝的连接点比内桩轮廓更接近内桩中心开口。
52.一种制造根据权利要求50至51其中之一所述的游丝-内桩整体式组件的方法，其中，游丝形成在与用于摆轴的内桩支承面所在的层不同的层上，使游丝所在的层和用于摆轴的内桩支承面所在的层之间有几微米的偏移。
53.根据权利要求52所述的方法，其中，使用的基底是SOI晶片，其SiO2层的厚度大于3微米。
54.一种振荡器，其包含根据权利要求4至33或38至51其中之一所述的游丝-内桩整体式组件以及圆形横截面的摆轴。
55.一种计时器机芯或计时器，其包含根据权利要求4至33或38至51其中之一所述的游丝-内桩整体式组件，或者包含根据权利要求54所述的振荡器，或者包含权利要求1至3其中之一所述的内桩。
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