CN104849994A - 经由作用于弹性回位部件刚度的钟表调节器频率调节方法 - Google Patents

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CN104849994A CN201510075805.7A CN201510075805A CN104849994A CN 104849994 A CN104849994 A CN 104849994A CN 201510075805 A CN201510075805 A CN 201510075805A CN 104849994 A CN104849994 A CN 104849994A
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Abstract

本发明涉及一种经由作用于弹性回位部件刚度的钟表调节器频率调节方法。一种围绕谐振器机构(1)的固有频率(ω0)调节其频率的方法，该机构包括具有摆轮游丝(4)或扭丝(46)的弹性回位部件(40)，其中调节器装置(2)使用调节频率(ωR)，以周期性运动作用于该谐振器机构(1)，从而控制该弹性回位部件(40)的刚度的实部和/或虚部的周期性变化，所述调节频率(ωR)在该固有频率(ω0)的整数倍值的0.9倍和1.1倍之间，所述整数在2和10之间，该方法被应用于钟表机芯(10)，所述钟表机芯(10)包括该类型的谐振器机构(1)，并且包括被布置为控制该弹性回位部件(40)的刚度的周期性变化的调节器装置(2)。

Description

经由作用于弹性回位部件刚度的钟表调节器频率调节方法
技术领域
本发明涉及一种围绕钟表谐振器机构的固有频率维护和调节该钟表谐振器机构的频率的方法，所述机构包括至少一个弹性回位部件，所述弹性回位部件包括至少一个摆轮游丝或扭丝或柔性导向件，其中实现至少一个调节器装置，所述调节器装置以周期性运动作用于所述谐振器机构。
本发明还涉及一种包括至少一个钟表谐振器机构的钟表机芯，所述钟表谐振器机构被设计为在固有频率下振荡，所述钟表谐振器机构包括至少一个弹性回位部件，所述弹性回位部件包括至少一个摆轮游丝或扭丝或柔性导向件。
本发明还涉及一种包括至少一个此类钟表机芯的钟表，更具体地说手表。
本发明涉及机械制表业中的时基领域，尤其是基于游丝摆轮谐振器机构的时基。
背景技术
对钟表时基性能改进的探索是一个持续过程。有关机械手表的计时性能的明显限制在于使用常规脉冲擒纵机构，并且擒纵机构解决方案均不能避免这种类型的干扰。
同一申请人的第1843227A1号欧洲专利申请公开了一种耦合式谐振器，其包括第一低频谐振器(例如大约几赫兹)和第二高频谐振器(例如大约一千赫兹)。该发明的特征在于第一谐振器和第二谐振器包括永久机械耦合部件，所述耦合使得在出现外部干扰时(例如在出现震动时)稳定频率成为可能。
PATEK PHILIPPE SA名下的第615314A3号瑞士专利申请公开了一种用于调节钟表机芯的可移动组件，包括通过摆轮游丝机械地维护的振荡摆轮，以及被磁耦合到固定件以便同步摆轮的振动件。所述摆轮和振动件由同一个可移动、振动和同时振荡的元件形成。振动件的振动频率是摆轮的振荡频率的整数倍。
发明内容
本发明建议制造尽可能精确的时基。
为此，本发明涉及一种围绕钟表谐振器机构的固有频率维护和调节该钟表谐振器机构的频率的方法，所述机构包括至少一个弹性回位部件，所述弹性回位部件包括至少一个摆轮游丝或扭丝或柔性导向件，其中实现至少一个调节器装置，所述调节器装置以周期性运动作用于所述谐振器机构，其特征在于，所述周期性运动通过控制至少一个所述弹性回位部件的刚度的实部和/或虚部的周期性变化，使用频率调节实施周期性调制，所述频率调节在所述固有频率的整数倍值的0.9倍和1.1倍之间，所述整数大于或等于2并且小于或等于10。
根据本发明的一个特性，所述周期性运动实施对所述谐振器机构的谐振频率的周期性调制，方式为：实施对至少一个所述弹性回位部件的横截面的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件的弹性模量的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件的形状的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件的附接点处的应力的调制。
根据本发明的一个特性，实现至少一个所述调节器装置，所述调节器装置将周期性运动传递给所述谐振器机构的至少一个组件或者影响所述谐振器机构的此类组件的位置的工具，并且将所述周期性运动传递给所述谐振器机构，所述谐振器机构包括至少一个弹性回位部件，所述弹性回位部件包括至少一个摆轮游丝或扭丝或柔性导向件，并且通过调制所述弹性回位部件的横截面和/或弹性模量和/或形状和/或其附接点处的应力来控制所述弹性回位部件的刚度的周期性变化，而使至少一个所述调节器装置动作。
本发明还涉及一种包括至少一个钟表谐振器机构的钟表机芯，所述钟表谐振器机构被设计为在固有频率下振荡，所述钟表谐振器机构包括至少一个弹性回位部件，所述弹性回位部件包括至少一个摆轮游丝或扭丝或柔性导向件，其特征在于，所述机芯包括至少一个调节器装置，所述调节器装置被布置为使用调节频率控制所述弹性回位部件的刚度的周期性变化，所述调节频率在所述谐振器的所述固有频率的整数倍值的0.9倍和1.1倍之间，所述整数大于或等于2并且小于或等于10，并且其特征在于，所述调节器装置被布置为将周期性运动传递给所述谐振器机构的至少一个组件以便对所述组件施加扭曲力或牵引力或压缩力，和/或将周期性运动传递给影响所述谐振器机构的此类组件的位置的至少一个工具，并且其特征在于，至少一个所述调节器装置被布置为实施对至少一个所述弹性回位部件的横截面的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件的弹性模量的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件的形状的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件的附接点处的应力的调制。
本发明还涉及一种包括至少一个此类钟表机芯的钟表，更具体地说手表。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，本发明的其它特性和优点将显而易见，这些附图是：
-图1示出其长度被改变的钟摆的示意图；
-图2示出两个游丝摆轮附接到彼此的音叉的示意图；
-图3示出游丝摆轮组件的摆轮游丝的局部示意图，所述游丝摆轮组件具有额外圈，所述额外圈被固定到摆轮游丝并且局部排成摆轮游丝的外部末端曲线(terminal curve)，并且所述游丝摆轮组件具有调节器装置以便在外部末端曲线和该额外圈中以相对方向产生扭曲；
-图4以类似于图3的方式示出额外圈和致动额外圈的一端的调节器装置；
-图5示出附接臂的摆轮游丝以及致动臂的一端的调节器装置；
-图6示出摆轮游丝，在其外部末端曲线的附近具有另一个圈，所述另一个圈由通过调节器装置操作的支撑件保持在第一端处，并且在第二端处自由，所述第二端被布置为在该支撑件上的调节器装置的作用下与外部末端曲线周期性地接触；
-图7示出摆轮游丝，所述摆轮游丝包括通过隔离元件分离的两个传导条，并且图7A和7B以横截面示出根据施加给摆轮游丝的电场的该摆轮游丝的两个横截面；
-图8示出包括转动轮组的调节器装置，所述转动轮组在其边缘处具有磁体，并且所述磁体的磁场与放置在摆轮游丝的外部末端曲线上的磁体周期性地协作；
-图9示出包括摆轮的谐振器机构，所述摆轮包括保持扭丝的内椿，其中谐振器装置控制张力的周期性变化；
-图10示出手表的框图，所述手表包括具有根据本发明调节的谐振器机构的机械机芯。
具体实施方式
本发明的目标是产生一种时基以便尽可能精确地制造机械钟表，尤其是机械手表。
实现该目标的一种方法在于直接或者经由擒纵机构将不同谐振器相关联。
为了克服与擒纵机构关联的不稳定因素，参数谐振器系统使得减少擒纵机构的影响并且从而致使手表更精确成为可能。
根据本发明，参数振荡器使用参数致动维护振荡，该参数致动在于使用调节频率ωR改变振荡器的参数之一，调节频率ωR在要被调节的振荡器系统的固有频率ω0的整数倍值的0.9倍和1.1倍之间，所述整数大于或等于2，并且该调节频率ωR优选地是固有频率ω0的整数倍(尤其是两倍)。
按照惯例并且为了明确区分它们，“调节器”2在此指用于维护和调节另一个被维护系统的频率的振荡器，另一个被维护系统在此被称为“谐振器”1。
具有尺寸1的参数谐振器的拉格朗日算符L为：
L = T - V = 1 2 I ( t ) x · 2 - 1 2 k ( t ) [ x - x 0 ( t ) ] 2
其中T是动能而V是势能，并且所述谐振器的惯性I(t)、刚度k(t)和静止位置x0(t)是时间的周期函数，x是谐振器的广义坐标。
受迫衰减参数谐振方程经由拉格朗日算符L的拉格朗日方程获得，方法是考虑耗散机制，将强制函数f(t)和郎之万力相加：
∂ 2 x ∂ 2 t + γ ( t ) ∂ x ∂ t + ω 2 ( t ) [ x - x 0 ( t ) ] = f ( t )
其中x处的一阶导数的系数为：
γ ( t ) = [ β ( t ) + I · ( t ) ] / I ( t ) ,
β(t)>0是描述损耗的项，并且其中零阶项的系数取决于谐振器频率 ω ( t ) = k ( t ) / I ( t ) .
在非受迫振荡器的情况下，函数f(t)取值0。
该函数f(t)还可以是周期函数，或者代表狄拉克脉冲。
本发明在于经由维护或调节振荡器的动作，使用调节频率ωR通过修改刚度的实部和/或虚部，改变项β(t)、ω(t)中的一个或另一个或全部，调节频率ωR在要被调节的振荡器系统的固有频率ω0的整数倍(尤其是两倍)值的0.9倍和1.1倍之间，该整数大于或等于2。
在一个特定实施例中，调节频率ωR是要被调节的谐振器系统的固有频率ω0的整数倍，尤其是两倍。
在一个变型中，静止位置x0(t)与参数β(t)、ω(t)一起同时随调节频率ωR而改变，调节频率ωR在要被调节的振荡器系统的固有频率ω0的整数倍(尤其是两倍)值的0.9倍和1.1倍之间，所述整数大于或等于2。
优选地，所有项β(t)、ω(t)、x0(t)都随调节频率ωR而改变，调节频率ωR优选地是要被调节的谐振器系统的固有频率ω0的整数倍(尤其是两倍)。
通常，除了调制参数项之外，维护或调节振荡器因此引入非参数维护项f(t)，在获得参数环境之后，该项的幅度可忽略(W.B.Case，The pumpingof a swing from the standing position(从站立位置抽运摆动)，Am.J.Phys.64,215(1996年)])。
在一个变型中，可以由第二维护机制引入强制项f(t)。
该方程的参数是频率项ω和摩擦损耗项β。由Q＝ω/β定义振荡器品质因数。
为了更好地理解该现象，可以将其与长度改变的钟摆的实例相比。在该情况下，
ω 2 = g L
其中L是钟摆的长度，g是重力。
在该特定实例中，如果周期性地使用频率2ω和足够的调制幅度δL(δL/L>2β/ω)及时调制长度L，则系统在频率ω下振荡而不会衰减。
[D.Rugar和P.Grutter，Mechanical parametric amplification andthermomechanical noise squeezing(机械参数放大和热机械噪声压缩)，PRL67,699(1991年)；A.H.Nayfeh和D.T.Mook，Nonlinear Oscillations(非线性振荡)，Wiley-Interscience，(1977年)]。
可以将本原理用于包括机械游丝摆轮谐振器的钟表或手表中，其中摆轮游丝的一端被固定到与摆轮成一体的内椿，并且另一端被固定到摆轮游丝外椿。
尤其通过周期性地使摆轮游丝外椿可移动，可以实现对该类型游丝摆轮系统的参数维护。
可以维持振荡，并且明显改进系统的精确性。
对激励振荡器频率的选择使得在一次完整振动内执行调制并且获得零衰减或负衰减成为可能，该激励振荡器频率是需要稳定其振荡规律的系统的频率的两倍。
这些参数振荡器系统的工业化与两个基本功能关联：能量供应和计数。
这两个功能可以通过使用两个游丝摆轮附接到彼此的音叉而分离，如图2中所示，其中在频率2ω下振荡的一个游丝摆轮被链接到擒纵机构，并且在频率ω下振荡的另一个游丝摆轮被链接到计数功能。
可以优选地修改空气中的摩擦损耗而不是导致频率项振荡，或者通过失衡件修改摆轮的惯性。
为实现最大效率，有利地使用被维护谐振器频率的整数倍频率(尤其是两倍)执行维护。机械维护手段可以采用各种形式。
本发明在于改变摆轮游丝的刚度。
可以通过方波信号或脉冲信号实现在两倍频率下的激励；并非必需正弦激励。
维护调节器不需要非常精确：任何精确性缺乏仅导致幅度减小，但没有频率变化(当然频率非常易变的情况除外，将避免这种情况)。实际上，这两个振荡器(进行维护的调节器和被维护的谐振器)未被耦合，但一个振荡器沿着单一方向维护另一个振荡器。
在一个优选实施例中，这两个振荡器之间没有耦合游丝。
显而易见，本发明与其它已知耦合式振荡器的不同之处在于：实际上，本发明的实现不需要两个振荡器之间的能量转移具有可逆性，而是只要有可能，能量沿着单一方向从一个振荡器转移到另一个。
更具体地说，本发明涉及经由作用于弹性回位部件的刚度进行的钟表谐振器频率调节。
因此，本发明涉及一种围绕钟表谐振器机构1的固有频率ω0调节该钟表谐振器机构1的频率的方法。该方法实现至少一个调节器装置2，调节器装置2将周期性运动传递给谐振器机构1的至少一个组件或者影响谐振器机构1的此类组件的位置或刚度的工具。
该周期性运动通过使用调节频率ωR作用于至少谐振器机构1中包括的弹性回位部件的刚度，实施对至少谐振器机构1的谐振频率的周期性调制，调节频率ωR在固有频率ω0的整数倍值的0.9倍和1.1倍之间，该整数大于或等于2并且小于或等于10。
在本发明的一个特定实现中，周期性运动通过实施对谐振器机构1的刚度的调制和对谐振器机构1的惯性的调制，实施对谐振器机构1的谐振频率的周期性调制。
在本发明的一个特定实现中，周期性运动实施对谐振器机构1的谐振频率的周期性调制，方式为：实施对所述谐振器机构1中包括的弹性回位部件(具体地说但不限于游丝)的横截面的调制，和/或对谐振器机构1中包括的回位部件的弹性模量的调制，和/或对所述谐振器机构1中包括的回位部件的形状的调节。
在一个特定应用中，该周期性运动还可以需要对谐振器机构1的谐振频率的周期性调制，这还通过以下操作实现：实施对谐振器机构1中包括的弹性回位部件(具体地说游丝)的工作长度的调制。
在本发明的一个特定实现中，周期性运动通过实施对谐振器机构1的刚度的调制和对谐振器机构1的静止点的调制，实施对谐振器机构1的谐振频率的周期性调制。
在由附图示出的一个特定应用中，实现至少一个所述调节器装置2，调节器装置2将周期性运动传递给谐振器机构1的至少一个组件或者影响谐振器机构1的此类组件的位置的工具，并且将该周期性运动传递给谐振器机构1，谐振器机构1包括至少一个弹性回位部件40，弹性回位部件40包括至少一个摆轮游丝4或扭丝46或柔性、弹性导向件(尤其是具有虚拟枢轴)(例如蝶形导向件，或者具有4个颈圈的RCC导向件，柔性条的组合，或者一组交叉条等，它们使用“MEMS”、“LIGA”等用于可微加工材料的技术制成一体)，并且通过调制弹性回位部件40的横截面和/或弹性模量和/或形状和/或其附接点处的应力来控制弹性回位部件40的刚度的周期性变化，而使至少一个所述调节器装置2动作。
形状调制在此指在外部应力的作用下，相对于弹性回位部件的自由形状的变形，而不是指在例如摆轮游丝在其收缩和延伸期间经受的操作下的正常变形。例如，它是通过接触、气动摩擦、非接触力(例如磁起源或静电起源的力)或其它手段引起的变形。
自然地，在此考虑的弹性回位部件40是用于确保谐振器机构1的振荡频率的部件。
本发明的优选应用涉及手表，更具体地说用于其中弹性回位部件40由扭丝形成的应用。
根据本发明，该方法被应用于谐振器机构1，谐振器机构1包括至少一个弹性回位部件40，弹性回位部件40包括至少一个摆轮游丝4或扭丝46或柔性导向件46，并且通过控制以下项的周期性变化而使至少一个调节器装置2动作：弹性回位部件40的刚度的实部和/或虚部、限定谐振器机构1的频率的刚度的实部，以及限定谐振器机构1的品质因数的刚度的虚部。
在图3至8(其中摆轮未被示出以避免使图过载)中示出的变型中，该方法被应用于游丝摆轮组件3，游丝摆轮组件3的摆轮游丝4形成弹性回位部件40并且被保持在第一外端6处的摆轮游丝外椿5与第二内端8处的内椿7之间，并且通过控制摆轮游丝4的刚度的实部和/或虚部的周期性变化而使至少一个调节器装置2动作。
在图3的变型中，摆轮游丝4的外部末端曲线17由额外圈18局部排成，额外圈18在至少第一附接点19处被固定到摆轮游丝4，并且使用调节器装置2针对外部末端曲线17和额外圈18以相对方向周期性地产生扭曲，方式为：对于外部末端曲线17，作用于摆轮游丝外椿5，并且对于额外圈18，作用于与额外圈18的第一附接点19相对的一端18A。这种两倍扭曲具有以下优点：使得修改摆轮游丝的刚度而不修改摆轮游丝在其平面中的位置成为可能。
在图4的变型中，摆轮游丝4的外部末端曲线17由额外圈18局部排成，额外圈18在至少第一附接点19处被固定到摆轮游丝4，并且使用调节器装置2在与额外圈18的第一附接点19相对的一端18A周期性地产生运动。这因此修改外部末端曲线的刚度，并且因此修改摆轮游丝的刚度。调节器装置2还可以被用于移动摆轮游丝外椿5和端18A。
可为额外圈18提供特定刚度，并且具体地说：
-选择额外圈18以使其与外部末端曲线17具有等效柔度。
-或者选择额外圈18以使其比外部末端曲线17更具刚性。
在图5的变型中，臂20在至少第二附接点21处被固定到摆轮游丝4的外部末端曲线17，并且使用调节器装置2在臂20的与第二附接点21相对的一端22周期性地产生运动。在特定变型中，选择臂20以使其比外部末端曲线17更具刚性。
在图6的变型中，在摆轮游丝4的外部末端曲线17的附近，放置另一个圈23，在谐振器机构1的静止状态下，另一个圈23完全独立于弹性回位部件40并与其远离，另一个圈23由通过调节器装置2操作的支撑件24保持在第一端处，并且在第二端25处自由，第二端25被布置为在支撑件24上的调节器装置2的作用下与外部末端曲线17周期性地接触。这另一个弯曲圈23因此周期性地靠近并且可能依附于摆轮游丝4，以便修改回位组件的刚度。
在图7的变型中，摆轮游丝4包括至少两个传导条41、42，传导条41、42通过隔离元件43分离，并且调节器装置2被用于向两个条41、42周期性地施加场，以便修改这两个条41、42之间的距离E1(图7A)或E2(图7B)，并且从而修改摆轮游丝4的总横截面和刚度。在一个变型中，向这两个条周期性地施加不同场。
具体地说，通过被传递给与每个条非常靠近的铁磁或磁化或静电导电或电化极片(具体地说磁体或驻极体)的运动，两个条41、42承受不同电磁场和/或静电场和/或静磁场的作用，以便在它们之间产生电力或磁力或静电力或静磁力，并且条朝向彼此或远离彼此而移动。摆轮游丝4的刚度被修改，因为其横截面改变。优选地将运动机械地传递给这些极片。
在一个变型中，两个条41、42承受电场或静电场的作用，以便局部极化摆轮游丝4并且局部修改摆轮游丝4的刚度。
图8的变型使用包括转动轮组28的该类型调节器装置2，转动轮组28在其边缘处具有磁体29，并且磁体29的磁场与放置在摆轮游丝4上的至少一个磁体45(可以将磁体放在内椿一侧)周期性地协作，以便周期性地修改摆轮游丝4的刚度。对摆轮游丝的预加应力和计数点的径向位置也被周期性地修改。
另一个变型使用不均匀地磁化的转动轮组28，以便通过磁致伸缩现象周期性地修改摆轮游丝4的刚度。
一个静电变型使用包括类似转动轮组28的该类型调节器装置2，转动轮组28这次在其边缘处具有驻极体，并且驻极体的电场与放置在摆轮游丝4的外部末端曲线17上的至少一个驻极体周期性地协作，以便通过压电现象周期性地修改摆轮游丝4的刚度。
在再一个变型中，经由温度变化调制刚度。
在该方法的一种有利实现中，对于上面描述的所有变型都有效的是，调节频率ωR是固有频率ω0的两倍。
在所述方法的一种有利实现中，对谐振器机构1的刚度的实部的调制的相对幅度是谐振器机构1的品质因数的倒数的两倍以上。
本发明还涉及一种包括至少一个钟表谐振器机构1的钟表机芯10，钟表谐振器机构1被设计为在固有频率ω0下振荡，该钟表谐振器机构1包括至少一个弹性回位部件40，弹性回位部件40包括至少一个摆轮游丝4或扭丝46或柔性导向件。根据本发明，该机芯10包括至少一个调节器装置2，调节器装置2使用调节频率ωR控制弹性回位部件40的刚度的周期性变化，调节频率ωR在谐振器1的固有频率ω0的整数倍值的0.9倍和1.1倍之间，所述整数大于或等于2并且小于或等于10。
在图3至8中示出的变型中，钟表谐振器机构1包括至少一个游丝摆轮组件3，游丝摆轮组件3的摆轮游丝4形成弹性回位部件40并且被保持在第一外端6处的摆轮游丝外椿5与第二内端8处的内椿7之间，并且调节器装置2控制摆轮游丝4的刚度的周期性变化。
在图3的变型中，机芯10包括额外圈18，额外圈18在至少第一附接点19处被固定到摆轮游丝4并且局部排成摆轮游丝4的外部末端曲线17。调节器装置2针对外部末端曲线17和额外圈18以相对方向周期性地产生扭曲，方式为：对于外部末端曲线17，作用于摆轮游丝外椿5，并且作用于额外圈18的与第一附接点19相对的一端18A。
在图4的变型中，机芯10包括额外圈18，额外圈18在至少第一附接点19处被固定到摆轮游丝4并且局部排成摆轮游丝4的外部末端曲线17，并且调节器装置2在额外圈18的与第一附接点19相对的一端18A周期性地产生运动。
额外圈18与外部末端曲线17具有等效柔度，或者比外部末端曲线17更具刚性。
在图5的变型中，机芯10包括臂20，臂20在至少第二附接点21处被固定到摆轮游丝4的外部末端曲线17，并且调节器装置2在臂20的与第二附接点21相对的一端22周期性地产生运动。
在一个特定实施例中，臂20比外部末端曲线17更具刚性。
在图6的变型中，机芯10在摆轮游丝4的外部末端曲线17的附近包括另一个圈23，另一个圈23由通过调节器装置2操作的支撑件24保持在第一端处，并且在第二端25处自由，第二端25被布置为在支撑件24上的调节器装置2的作用下与外部末端曲线17周期性地接触。
在图7的变型中，摆轮游丝4包括至少两个传导条41、42，传导条41、42通过隔离元件43分离，并且调节器装置2被布置为使两个条41、42周期性地承受电场和/或磁场的作用(上面“场”的广义定义)，以便修改两个条41、42之间的距离E1、E2，并且从而修改摆轮游丝4的总横截面和刚度。具体地说，调节器2被布置为使两个条41、42周期性地承受不同电场的作用。
在图8的变型中，调节器装置2包括转动轮组28，转动轮组28在其边缘处具有磁体29，并且磁体29的磁场与放置在摆轮游丝4的外部末端曲线17上的至少一个磁体45周期性地协作，以便周期性地修改所述摆轮游丝4的刚度。
在图9的变型中，谐振器机构1包括至少一个摆轮26，摆轮26包括保持扭丝46的内椿7，扭丝46形成弹性回位部件40，并且调节器装置2控制扭丝46的张力的周期性变化。
在另一个变型中，可以实现静电层或元件，以便通过使用由小型电子模块致动的压电层部分或完全地覆盖游丝或摆轮游丝，改变游丝或摆轮游丝的刚度。
优选地，调节器装置2的调节频率ωR是谐振器机构1的固有频率ω0的两倍。
本发明还涉及一种包括至少一个此类钟表机芯10的钟表，更具体地说手表30。

Claims (42)

1.一种围绕钟表谐振器机构(1)的固有频率(ω0)维护和调节该钟表谐振器机构(1)的频率的方法，所述机构包括至少一个弹性回位部件(40)，所述弹性回位部件(40)包括至少一个摆轮游丝(4)或扭丝(46)或柔性导向件，其中实现以周期性运动作用于所述谐振器机构(1)的至少一个调节器装置(2)，其特征在于，所述周期性运动通过控制至少一个所述弹性回位部件(40)的刚度的实部和/或虚部的周期性变化，使用频率调节(ωR)实施周期性调制，所述频率调节(ωR)在所述固有频率(ω0)的整数倍值的0.9倍和1.1倍之间，所述整数大于或等于2并且小于或等于10。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述周期性运动实施对所述谐振器机构(1)的谐振频率的周期性调制，方式为：实施对至少一个所述弹性回位部件(40)的横截面的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件(40)的弹性模量的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件(40)的形状的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件(40)的附接点处的应力的调制。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述周期性运动通过实施对至少一个所述弹性回位部件(40)的横截面的调制，实施对所述谐振器机构(1)的谐振频率的周期性调制。
4.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述周期性运动通过实施对至少一个所述弹性回位部件(40)的弹性模量的调制，实施对所述谐振器机构(1)的谐振频率的周期性调制。
5.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述周期性运动通过实施对至少一个所述弹性回位部件(40)的形状的调制，实施对所述谐振器机构(1)的谐振频率的周期性调制。
6.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述周期性运动通过实施对至少一个所述弹性回位部件(40)的附接点处的应力的调制，实施对所述谐振器机构(1)的频率的周期性调制。
7.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)由额外圈(18)局部排成，所述额外圈(18)在至少第一附接点(19)处被固定到所述摆轮游丝(4)，并且其特征在于，使用所述调节器装置(2)针对所述外部末端曲线(17)和所述额外圈(18)以相反方向周期性地产生扭曲，方式为：对于所述外部末端曲线(17)，作用于所述摆轮游丝外椿(5)，并且对于所述额外圈(18)，作用于与所述额外圈(18)的所述第一附接点(19)相对的一端(18A)。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于，所述额外圈(18)被选择为与所述外部末端曲线(17)具有等效柔度。
9.根据权利要求7的方法，其特征在于，所述额外圈(18)被选择为比所述外部末端曲线(17)更具刚性。
10.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)由额外圈(18)局部排成，所述额外圈(18)在至少第一附接点(19)处被固定到所述摆轮游丝(4)，并且其特征在于，使用所述调节器装置(2)在与所述额外圈(18)的所述第一附接点(19)相对的一端(18A)周期性地产生运动。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，所述额外圈(18)被选择为与所述外部末端曲线(17)具有等效柔度。
12.根据权利要求5的方法，其特征在于，所述额外圈(18)被选择为比所述外部末端曲线(17)更具刚性。
13.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述额外圈(18)被选择为比所述外部末端曲线(17)更具刚性。
14.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，臂(20)在至少第二附接点(21)处被固定到所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)，并且其特征在于，使用所述调节器装置(2)在与所述第二附接点(21)相对的所述臂(20)的一端(22)周期性地产生运动。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于，所述臂(20)被选择为比所述外部末端曲线(17)更具刚性。
16.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，在所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)的附近，放置另一个圈(23)，所述另一个圈(23)由通过所述调节器装置(2)操作的支撑件(24)保持在第一端处，并且在第二端(25)处自由，所述第二端(25)被布置为在所述支撑件(24)上的所述调节器装置(2)的作用下与所述外部末端曲线(17)周期性地接触。
17.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述摆轮游丝(4)包括至少两个传导条(41；42)，所述传导条(41；42)通过隔离元件(43)分离，并且其特征在于，所述调节器装置(2)被用于向所述条(41；42)周期性地施加电场和/或磁场，以便修改两个所述条(41；42)之间的距离(E1；E2)，并且从而修改所述摆轮游丝(4)的总横截面和刚度。
18.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述摆轮游丝(4)包括至少两个传导条(41；42)，所述传导条(41；42)通过绝缘元件(43)分离，并且其特征在于，所述调节器装置(2)被用于使所述两个条(41；42)周期性地承受不同电场或静电场的作用，以便局部极化所述摆轮游丝(4)并且局部修改所述摆轮游丝(4)的刚度。
19.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，使用包括转动轮组(28)的所述调节器装置(2)，所述转动轮组(28)在其边缘处具有磁体(29)，并且所述磁体(29)的磁场与放置在所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)上的至少一个磁体(45)周期性地协作，以便周期性地修改所述摆轮游丝(4)的刚度。
20.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，使用包括转动轮组(28)的所述调节器装置(2)，所述转动轮组(28)在其边缘处具有驻极体，并且所述驻极体的电场与放置在所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)上的至少一个驻极体周期性地协作，以便周期性地修改所述摆轮游丝(4)的刚度。
21.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，使用包括不均匀地磁化的转动轮组(28)的所述调节器装置(2)，以便周期性地修改所述摆轮游丝(4)的刚度。
22.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述方法被应用于包括至少一个弹性回位部件(40)的所述谐振器机构(1)，所述弹性回位部件(40)包括至少一个扭丝(46)，并且其特征在于，通过周期性地调制所述扭丝(46)的张力来控制所述弹性回位部件(40)的刚度的周期性变化，而使至少一个所述调节器装置(2)动作。
23.根据权利要求1的方法，其特征在于，使至少一个所述调节器装置(2)动作以便向至少一个弹性回位部件(40)的至少一个元件周期性地施加电场和/或磁场，以修改所述弹性回位部件(40)的刚度。
24.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述周期性运动通过实施对所述谐振器机构(1)中包括的弹性回位部件的刚度的调制和对所述谐振器机构(1)的失衡件的惯性的调制两者，实施对所述谐振器机构(1)的谐振频率的周期性调制。
25.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述周期性运动通过实施对所述谐振器机构(1)的刚度的调制和对所述谐振器机构(1)的静止点的调制，实施对所述谐振器机构(1)的谐振频率的周期性调制。
26.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述调节频率(ωR)是所述固有频率(ω0)的两倍。
27.根据权利要求1的方法，其特征在于，对所述谐振器机构(1)的刚度的实部的调制的相对幅度是所述谐振器机构(1)的品质因数的倒数的两倍以上。
28.根据权利要求1的方法，其特征在于，使至少一个所述调节器装置(2)动作以便周期性地施加电场和/或磁场。
29.一种包括至少一个钟表谐振器机构(1)的钟表机芯(10)，所述钟表谐振器机构(1)被设计为在固有频率(ω0)下振荡，所述钟表谐振器机构(1)包括至少一个弹性回位部件(40)，所述弹性回位部件(40)包括至少一个摆轮游丝(4)或扭丝(46)或柔性导向件，其特征在于，所述机芯(10)包括至少一个调节器装置(2)，所述调节器装置(2)被布置为使用调节频率(ωR)控制所述弹性回位部件(40)的刚度的周期性变化，所述调节频率(ωR)在所述谐振器(1)的所述固有频率(ω0)的整数倍值的0.9倍和1.1倍之间，所述整数大于或等于2并且小于或等于10，并且其特征在于，所述调节器装置(2)被布置为将周期性运动传递给所述谐振器机构(1)的至少一个组件以便对所述组件施加扭曲力或牵引力或压缩力，和/或将周期性运动传递给影响所述谐振器机构(1)的此类组件的位置的至少一个工具，并且其特征在于，至少一个所述调节器装置(2)被布置为实施对至少一个所述弹性回位部件(40)的横截面的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件(40)的弹性模量的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件(40)的形状的调制，和/或对至少一个所述弹性回位部件(40)的附接点处的应力的调制。
30.根据权利要求29的钟表机芯(10)，其特征在于，所述钟表谐振器机构(1)包括至少一个游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述调节器装置(2)控制所述摆轮游丝(4)的刚度的周期性变化，并且其特征在于，所述谐振器机构(1)包括额外圈(18)，所述额外圈(18)在至少第一附接点(19)处被固定到所述摆轮游丝(4)并且局部排成所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)，并且其特征在于，所述调节器装置(2)针对所述外部末端曲线(17)和所述额外圈(18)以相对方向周期性地产生扭曲，方式为：对于所述外部末端曲线(17)，作用于所述摆轮游丝外椿(5)，并且作用于所述额外圈(18)的与所述第一附接点(19)相对的一端(18A)。
31.根据权利要求30的机芯(10)，其特征在于，所述额外圈(18)与所述外部末端曲线(17)具有等效柔度。
32.根据权利要求30的机芯(10)，其特征在于，所述额外圈(18)比所述外部末端曲线(17)更具刚性。
33.根据权利要求29的钟表机芯(10)，其特征在于，所述钟表谐振器机构(1)包括至少一个游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述调节器装置(2)控制所述摆轮游丝(4)的刚度的周期性变化，并且其特征在于，所述谐振器机构(1)包括额外圈(18)，所述额外圈(18)在至少第一附接点(19)处被固定到所述摆轮游丝(4)并且局部排成所述摆轮游丝(4)的所述外部末端曲线(17)，并且其特征在于，所述调节器装置(2)在所述额外圈(18)的与所述第一附接点(19)相对的一端(18A)周期性地产生运动。
34.根据权利要求33的机芯(10)，其特征在于，所述额外圈(18)与所述外部末端曲线(17)具有等效柔度。
35.根据权利要求33的机芯(10)，其特征在于，所述额外圈(18)比所述外部末端曲线(17)更具刚性。
36.根据权利要求29的钟表机芯(10)，其特征在于，所述钟表谐振器机构(1)包括至少一个游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述调节器装置(2)控制所述摆轮游丝(4)的刚度的周期性变化，并且其特征在于，所述谐振器机构(1)包括臂(20)，所述臂(20)在至少第二附接点(21)处被固定到所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)，并且其特征在于，所述调节器装置(2)在所述臂(20)的与所述第二附接点(21)相对的一端(22)周期性地产生运动。
37.根据权利要求36的机芯(10)，其特征在于，所述臂(20)比所述外部末端曲线(17)更具刚性。
38.根据权利要求29的钟表机芯(10)，其特征在于，所述钟表谐振器机构(1)包括至少一个游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述调节器装置(2)控制所述摆轮游丝(4)的刚度的周期性变化，并且其特征在于，在所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)的附近，所述谐振器机构(1)包括另一个圈(23)，所述另一个圈(23)由通过所述调节器装置(2)操作的支撑件(24)保持在第一端处，并且在第二端(25)处自由，所述第二端(25)被布置为在所述支撑件(24)上的所述调节器装置(2)的作用下与所述外部末端曲线(17)周期性地接触。
39.根据权利要求29的钟表机芯(10)，其特征在于，所述钟表谐振器机构(1)包括至少一个游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述调节器装置(2)控制所述摆轮游丝(4)的刚度的周期性变化，并且其特征在于，所述摆轮游丝(4)包括至少两个传导条(41；42)，所述传导条(41；42)通过隔离元件(43)分离，并且其特征在于，所述调节器装置(2)被布置为向所述条(41；42)周期性地施加电场和/或磁场，以便修改两个所述条(41；42)之间的距离(E1；E2)，并且从而修改所述摆轮游丝(4)的总横截面和刚度。
40.根据权利要求29的钟表机芯(10)，其特征在于，所述钟表谐振器机构(1)包括至少一个游丝摆轮组件(3)，所述游丝摆轮组件(3)的摆轮游丝(4)形成所述弹性回位部件(40)并且被保持在第一外端(6)处的摆轮游丝外椿(5)与第二内端(8)处的内椿(7)之间，并且其特征在于，所述调节器装置(2)控制所述摆轮游丝(4)的刚度的周期性变化，并且其特征在于，所述调节器装置(2)包括转动轮组(28)，所述转动轮组(28)在其边缘处具有磁体(29)，并且所述磁体(29)的磁场与放置在所述摆轮游丝(4)的外部末端曲线(17)上的至少一个磁体(45)周期性地协作，以便周期性地修改所述摆轮游丝(4)的刚度。
41.根据权利要求29的机芯(10)，其特征在于，所述调节器装置(2)的所述调节频率(ωR)是所述谐振器机构(1)的所述固有频率(ω0)的两倍。
42.一种钟表(30)，其包括根据权利要求29的至少一个钟表机芯(10)，其特征在于，所述钟表是手表。
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