CN110780576A - 制造用于机械钟表振荡器的柔性轴承机构的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制造用于振荡器的柔性轴承(200)的方法，所述振荡器具有在平面中振荡且由柔性条带(31，32)支承的惯性元件(5)，所述柔性条带固定到静止支承件(4)上且使惯性元件返回到休止位置：‑利用处于叠置层级中的基本条带形成该轴承，每个基本条带的纵横比小于10，‑将所述数量的基础层级分解为多个子单元(308，309)，每个子单元包括一个或两个条带，其将通过蚀刻基板制成的基础支承件(48，49)和基础惯性元件(58，59)相连接，‑通过连接其基础惯性元件来组装这些子单元，‑将基础支承件直接地或经由沿着一个或两个平面内平移自由度的平移台固定到支承件(4)上，所述平移台的平移刚度低于所述子单元的平移刚度。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造用于机械振荡器的柔性轴承机构的方法，所述机械振荡器包括至少一个设置成在振荡平面中振荡的厚重的(solid，通常指质量较大的)惯性元件，所述柔性轴承包括至少两个第一柔性条带，这些第一柔性条带在平行或重合的平面中延伸并且各自具有基本上矩形的横截面，并且设置成固定到或嵌入到静止不动的支承件中并支承所述厚重惯性元件，并且共同设置成使所述惯性元件返回到休止位置。
本发明涉及用于钟表的机械振荡器领域，该机械振荡器包括具有柔性条带的柔性轴承，所述柔性条带执行保持和返回可运动元件的功能。
背景技术
在机械钟表振荡器中使用柔性轴承、尤其是具有柔性条带的柔性轴承可通过诸如MEMS、LIGA等类似的工艺实现，以用于开发微机械加工材料，例如硅和氧化硅，这些材料允许高度可再现地制造随着时间的推移具有恒定的弹性特性并且对外部因素如温度和湿度具有高度不敏感性的部件。柔性枢轴、例如由同一申请人的欧洲专利申请EP1419039或EP16155039中公开的那些枢轴尤其可以代替传统的摆轮枢轴以及通常与其相关联的游丝。消除枢轴摩擦也显著增加了振荡器的品质因数。但是，柔性枢轴通常具有大约10°至20°的有限的角向行程，这与摆轮/游丝的通常300°振幅相比非常低，这意味着它们不能与传统的擒纵机构直接组合，特别是不能与通常的止动构件例如瑞士杠杆或类似部件直接组合，这些止动构件需要大的角向行程以确保正确的操作。
在2016年9月28日和29日在瑞士蒙特勒举行的国际钟表学大会上，M.H.Kahrobaiyan团队首次在文章“Gravity insensitive flexure pivots for watchoscillators”中提出了这种角向行程的增加，所设想的复杂解决方案不是等时的。
同一申请人SWATCH GROUP RESEARCH&DEVELOPMENT Ltd名下的EP专利申请No3035127A1公开了一种钟表振荡器，包括具有至少一个由音叉形成的谐振器的时基，该音叉包括至少两个振荡运动部件，其中，所述运动部件通过柔性元件固定到包括在所述振荡器中的连接元件，所述柔性元件的几何形状确定一相对于所述连接元件具有确定位置的虚拟枢轴线，所述相应的运动部件围绕所述虚拟枢轴线振荡，并且所述运动部件的质心在休止位置与所述相应的虚拟枢轴线重合。对于至少一个所述运动部件而言，所述柔性元件由在两个平行平面中彼此间隔一定距离延伸的交叉弹性条带形成，并且其在所述平行平面之一上的投影的方向在所涉及的运动部件的所述虚拟枢轴线处相交。
GRIB名下的美国专利申请No.3628781A公开了一种音叉，其形式为双悬臂结构，用于使一对可运动元件相对于一静止参考平面具有突出的转动运动，该静止参考平面包括：第一弹性可变形主体，其具有至少两个类似的细长弹性可弯曲部分，每个所述可弯曲部分的端部分别与所述元件的扩大刚性部分成为一体，所述刚性部分中的第一个被固定以限定一参考平面，而第二个被弹性支承以相对于第一个具有突出的转动运动；第二弹性可变形主体，其与第一弹性可变形主体基本相同；以及用于将所述弹性可变形主体的所述相应的刚性部分中的第一个以间隔关系刚性地固定以提供音叉结构的装置，其中音叉的每个尖齿包括所述弹性可变形主体之一的自由端部。
CSEM名下的EP专利申请No 2911012A1公开了一种用于钟表的旋转式振荡器，其包括用于允许将振荡器装配在钟表中的支承元件、摆轮、将支承元件连接到摆轮并且能够在摆轮上施加复位转矩的多个柔性条带、以及与摆轮一体安装的轮辋。所述多个柔性条带包括至少两个柔性条带，第一条带设置在垂直于振荡器平面的第一平面中，第二条带设置在垂直于振荡器平面并与第一平面相交的第二平面中。第一和第二条带具有相同的几何形状，振荡器的几何振荡轴线由第一平面和第二平面的交叉点限定，该几何振荡轴线与第一和第二条带在其各自长度的7/8处相交。
PATEK PHILIPPE名下的EP专利申请No.2998800A2公开了一种具有柔性枢轴的钟表部件，包括限定了通过至少一个第一弹性条带相连接的第一刚性部分和第二刚性部分的第一整体部件、以及限定了通过至少一个第二弹性条带相连接的第三刚性部分和第四刚性部分的第二整体部件，其中第一和第二整体部件彼此组装成使得第一和第三刚性部分彼此成一体并且第二和第四刚性部分彼此成一体。所述至少一个第一弹性条带和所述至少一个第二弹性条带无接触地交叉并且相对于第一和第三刚性部分限定了用于第二和第四刚性部分的虚拟转动轴线。该钟表部件包括轴承，该轴承与第二和第四刚性部分成一体并且用于引导一元件的转动，该元件围绕不同于虚拟转动轴线且基本上平行于虚拟转动轴线的轴线运动。
BLICKFELD名下的德国专利申请No.102016014001A1公开了一种用于光扫描器的扫描模块，其包括基座、设置为镜面的接口元件、以及位于基座与接口元件之间并且具有不小于0.7mm的垂直于镜面的延伸范围的至少一个支承构件，其中所述基座、所述接口元件和所述至少一个支承构件形成一体式组件。更具体地，一个支承构件是可以通过弯曲和/或扭转而变形的细长杆。
同一申请人SWATCH GROUP RESEARCH&DEVELOPMENT Ltd名下的欧洲专利No.3326963公开了一种用于制造柔性条带的方法，该方法包括用一个或多个可微机械加工的基板晶片形成具有所需厚度的板，将几何形状相同的具有上部窗口的上部掩模和具有下部窗口的下部掩模附贴在所述板的两侧，从每个上部蚀刻窗口的上侧以及从每个下部蚀刻窗口侧将所述板至少蚀刻至中间厚度处，以界定柔性条带，该柔性条带的高度等于所述板的厚度并且边缘被如此蚀刻。它还公开了一种用于柔性枢轴、谐振器、机芯或手表的由可微机械加工材料制成的柔性条带，该柔性条带包括在两个平行的上表面和下表面之间的两个外周的锥形和倒锥形边缘表面。
瑞士ETA Manufacture Horlogère名下的欧洲专利申请No.EP3130966A1公开了一种机械钟表机芯，其包括至少一个发条盒、一端由发条盒驱动的一组齿轮、以及具有摆轮/游丝形式的谐振器的本地振荡器的擒纵机构和用于钟表机芯的反馈系统。擒纵机构在该组齿轮的另一端被驱动。反馈系统包括与频率比较器组合以比较两个振荡器的频率的至少一个精确基准振荡器，以及用于根据频率比较器的比较结果来调节本地振荡器的谐振器以减慢或加速谐振器的机构。
ETA SA Manufacture Horlogère Suisse名下的瑞士专利申请No.CH709536A2公开了一种钟表调速机构，其包括：安装成相对于底板至少进行枢转运动的擒纵轮，该擒纵轮设置成通过齿轮系接收驱动转矩；以及包含第一刚性结构的第一振荡器，第一刚性结构通过第一弹性复位装置连接到所述底板。该调速机构包括第二振荡器，其包括通过第二弹性复位装置连接到所述第一刚性结构的第二刚性结构，并且包括承载装置/轴承装置，该承载装置设置成与包含在所述擒纵轮中的互补承载装置配合，从而使所述第一振荡器和所述第二振荡器与所述齿轮系同步。
通过引用结合于此的同一申请人SWATCH GROUP RESEARCH&DEVELOPMENT Ltd名下的欧洲专利申请No.17183666公开了一种具有大的角行程的枢轴。通过使用大约25°至30°的条带之间的角度和位于其长度的大约45％处的交叉点，可以在大的角行程(达到40°或更大)上同时获得良好的等时性和位置不敏感性。为了在保持良好的平面外刚度的同时使角行程最大化，条带被制造得更薄但长度更长。使用高纵横比值——即条带高度与其厚度之比——在理论上是有利的，但在实践中经常遇到互反曲率(anticlastic curvature)现象，这损害了性能。
发明内容
本发明提出开发一种制造用于机械钟表振荡器的柔性轴承机构的方法，使得机械钟表振荡器的角行程与已有的擒纵机构兼容，并且其柔性轴承的行为特性以规则的方式表现而不管发生任何变形。
具有旋转式柔性轴承的这种谐振器必须具有以下特性：
-高品质因数；
-大的角行程；
-良好的等时性；
-高度的空间位置不敏感性。
这种振荡器必须能够确保在包括于其中的柔性条带的极限位置保持等时性，并且为此目的避免此类条带的任何扭曲或互反曲率。
为此，本发明涉及根据权利要求1所述的制造用于机械钟表振荡器的柔性轴承机构的方法。
附图说明
参考附图阅读以下详细描述后，本发明的其他特征和优点将显现出来，其中：
-图1表示机械振荡器的第一变型的示意性透视图，该机械振荡器包括细长形状的刚性支承元件，用于将机械振荡器附接到机芯的底板/机板或类似部件，厚重惯性元件通过两个单独的(即分立的)柔性条带悬挂在该刚性支承元件上，这些柔性条带在所述惯性元件的振荡平面上的投影相交，所述惯性元件与具有标准擒纵轮的传统瑞士杠杆式擒纵机构配合。
-图2表示图1的振荡器的示意性透视图。
-图3表示图1的振荡器的穿过条带的交叉轴线的示意性横截面图。
-图4表示图2的细节的示意图，示出了条带的交叉点与谐振器的质心的投影之间的偏移，该偏移的细节可以相同的方式适用于以下描述的不同变型。
-图5是曲线图，横坐标是一方面条带在静止质量块中的嵌入点和交叉点的距离D与另一方面同一条带在其两个相对嵌入点之间的总长度L之间的比率X＝D/L，纵坐标是柔性条带的交叉点的顶角，该曲线图以虚线限定了上下两条曲线，其界定了这些参数为了确保等时性的可接受域。实线曲线显示了有利的值。
-图6以与图1类似的方式表示机械振荡器的第二变型，其中细长形状的刚性支承元件也可相对于静止结构运动，并借助于第二组柔性条带由第三刚性元件承载，该第二组柔性条带以与第一柔性条带类似的方式布置，第二惯性元件也布置成与传统的擒纵机构(未示出)配合。
-图7表示图6的振荡器的示意性平面图。
-图8表示图1的振荡器的穿过条带的交叉轴线的示意性横截面图。
-图9是表示手表的方框图，该手表包括具有这种谐振器的机芯。
-图10以示意性透视方式表示在静止结构和惯性元件之间具有投影相交的柔性条带的轴承。
-图11以与图10类似的方式表示理论柔性轴承，其中每个条带具有比图10的条带更高的纵横比。
-图12以与图10类似的方式表示在弹性复位方面与图11的理论轴承相当的柔性轴承，但是其具有更多数量的条带，其中每个条带具有小于10的纵横比。在此变型中，两个第一类型的基本条带在第一方向上重叠，并且投影与两个第二类型的基本条带相交，所述两个第二类型的基本条带也是重叠的且沿第二方向延伸。
-图13以与图12类似的方式表示另一柔性轴承，其中四个条带交替布置。
-图14以与图12类似的方式表示又一柔性轴承，其中四个条带包括沿第一方向的两个第一类型的基本条带，其位于重叠的且沿第二方向延伸的两个第二类型的基本条带的两侧。
-图15以与图12类似的方式表示另一柔性轴承，其包括六个条带，其中每三个相重叠。
-图16以与图13类似的方式表示另一柔性轴承，其中六个条带交替布置。
-图17以与图14类似的方式表示另一柔性轴承，其中八个条带包括沿第一方向的两个第一类型的基本条带的第一和第二叠加，其位于重叠的且沿第二方向延伸的四个第二类型的基本条带的两侧。
-图18以与图12类似的方式表示又一柔性轴承，其具有奇数个条带，其中五个条带包括沿第一方向的两个第一类型的基本条带，其位于重叠的且沿第二方向延伸的三个第二类型的基本条带的两侧。
-图19与图13相同。
-图20示出这种具有四个交替条带的柔性轴承分解成具有两个条带的两个枢轴子单元。
-图21与图14相同。
-图22示出具有呈两侧布置形式的四个条带的这种柔性轴承分解成具有两个条带的两个枢轴子单元。
-图23以示意性方式表示具有分解成若干子单元的这种柔性轴承的振荡器的返回到同一平面的上部部分和下部部分，在这种情况下为上层级和下层级，其中多个平移台(translational table)插在静止支承件与朝向惯性元件的条带的支承件之间，这些平移台包括沿条带的投影方向的二等分线的X和Y方向的柔弹性条带。
-图24类似于图23，并且包括在下部刚性部分上的X处的位置调节，以改变上部条带和下部条带的交叉点的投影之间的偏移。
-图25至27示出了平移台的其它变型。
-图28表示具有分解成两个子单元的柔性轴承的振荡器的上部部分和下部部分的示意性侧视图，在这种情况下是上层级和下层级，其中平移台插在静止支承件与朝向惯性元件的上部条带的上部支承件之间。
-图29是表示根据本发明的制造柔性轴承的方法的步骤的逻辑图。
具体实施方式
本发明涉及机械钟表振荡器100的制造，该机械钟表振荡器100包括直接或间接固定到底板900的至少一个刚性支承元件4，以及厚重惯性元件5。该振荡器100包括在刚性支承元件4与厚重惯性元件5之间的柔性轴承机构200。该柔性轴承机构包括至少两个第一柔性条带31、32，其支承厚重惯性元件5并且设置成使厚重惯性元件5返回到休止位置。该厚重惯性元件5设置成在振荡平面中围绕所述休止位置沿角向振荡。
两个第一柔性条带31和32彼此不接触，在休止位置，它们在振荡平面上的投影在交叉点P处相交，厚重惯性元件5的垂直于振荡平面的转动轴线紧邻该交叉点或穿过该交叉点。除非另有说明，否则下文中描述的所有几何元素应被认为处于被止动的振荡器的休止位置。
图1至图4示出了第一变型，其具有通过两个第一柔性条带31、32连接的刚性支承元件4和厚重惯性元件。
第一柔性条带31、32在刚性支承元件4和第二厚重惯性元件5中的嵌入点限定了至少两个条带方向DL1、DL2，这两个条带方向平行于振荡平面并且它们在振荡平面上的投影之间形成顶角α。
交叉点P的位置由比率X＝D/L定义，其中D是第一条带31、32在第一刚性支承元件4内的其中一个嵌入点在振荡平面上的投影与交叉点P之间的距离，L是相关条带31、32在振荡平面上的投影的总长度。比率D/L的值在0和1之间，并且顶角α小于或等于70°。
有利地，顶角α小于或等于60°，同时，对于每个第一柔性条带31、32，嵌入点比率D1/L1、D2/L2在0.15和0.85之间，包括端值。
特别地，如图2至图4所示，处于其休止位置的振荡器100的质心与交叉点P分开距离ε，该距离ε占条带31、32在振荡平面上的投影的总长度L的10％至20％。更特别地，距离ε占条带31、32在振荡平面上的投影的总长度L的12％至18％。
更具体地，如图所示，第一条带31、32与其嵌入点一起限定了枢轴1，该枢轴1在振荡平面上的投影关于穿过交叉点P的对称轴线AA是对称的。
更具体地，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，在休止位置，厚重惯性元件5的质心在振荡平面上的投影位于枢轴1的对称轴线AA上。在投影中，该质心可与交叉点P重合或者不重合。
更特别地，厚重惯性元件5的质心位于距交叉点P的非零距离处，该交叉点P对应于厚重惯性元件5的转动轴线，如图2至图4所示。
特别地，厚重惯性元件5的质心在振荡平面上的投影位于枢轴1的对称轴线AA上，并且位于距交叉点P的非零距离处，该距离介于条带31、32在振荡平面上的投影的总长度L的0.1倍与0.2倍之间。
更具体地，第一条带31和32是直条带。
更特别地，顶角α小于或等于50°，或者小于或等于40°，或者小于或等于35°，或者小于或等于30°。
更具体地，嵌入点比率D1/L1、D2/L2在0.15和0.49之间(包括端值)，或者在0.51和0.85之间(包括端值)，如图5所示。
在一变型中，更具体地根据图5的实施例，顶角α小于或等于50°，并且嵌入点比率D1/L1、D2/L2在0.25和0.75之间，包括端值。
在一变型中，更具体地根据图5的实施例，顶角α小于或等于40°，并且嵌入点比率D1/L1、D2/L2在0.30和0.70之间，包括端值。
在一变型中，更具体地根据图5的实施例，顶角α小于或等于35°，并且嵌入点比率D1/L1、D2/L2在0.40和0.60之间，包括端值。
有利地，如图5所示，顶角α和比率X＝D/L满足以下关系：
h1(D/L)<α<h2(D/L)，其中，
对于0.2≤X<0.5：
h1(X)＝116-473*(X+0.05)+3962*(X+0.05)3-6000*(X+0.05)4，
h2(X)＝128-473*(X-0.05)+3962*(X-0.05)3-6000*(X-0.05)4，
对于0.5<X≤0.8:
h1(X)＝116-473*(1.05-X)+3962*(1.05-X)3-6000*(1.05-X)4，
h2(X)＝128-473*(0.95-X)+3962*(0.95-X)3-6000*(0.95-X)4。
更具体地，特别是在图中所示的非限制性实施例中，第一柔性条带31和32具有相同的长度L和相同的距离D。
更具体地，在它们的嵌入点之间，这些第一柔性条带31和32是相同的。
图6至图8示出了机械振荡器100的第二变型，其中刚性支承元件4也可相对于包括在振荡器100中的静止结构直接或间接地运动，并且通过两个第二柔性条带33、34由第三刚性元件6承载，这两个柔性条带33、34以与第一柔性条带31、32类似的方式布置。
更具体地，在图中所示的非限制性实施例中，第一柔性条带31、32和第二柔性条带33、34在振荡平面上的投影在同一交叉点P处相交。
在另一特定实施例(未示出)中，在休止位置，当投影到振荡平面上时，第一柔性条带31、32和第二柔性条带33、34在振荡平面上的投影在两个不同点处相交，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，这两个不同点均位于枢轴1的对称轴线AA上。
更具体地，第二柔性条带33、34在刚性支承元件4和第三刚性元件6中的嵌入点限定了两个条带方向，这两个条带方向平行于振荡平面并且它们在振荡平面上的投影之间形成一顶角，该顶角具有与第一柔性条带31、32的顶角α相同的二等分线。更具体地，第二柔性条带33、34的这两个方向具有与第一柔性条带31、32相同的顶角α。
更具体地，在图中的非限制性示例中，第二柔性条带33、34与第一柔性条带31、32相同。
更具体地，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，在休止位置，厚重惯性元件5的质心在振荡平面上的投影位于枢轴1的对称轴线AA上。
类似地，并且特别是当枢轴1关于对称轴线AA对称时，在休止位置，刚性支承元件4的质心在振荡平面上的投影位于枢轴1的对称轴线AA上。
在一特定变型中，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，在休止位置，厚重惯性元件5的质心和刚性支承元件4的质心在振荡平面上的投影都位于枢轴1的对称轴线AA上。更具体地，厚重惯性元件5的质心和刚性支承元件4的质心在枢轴1的对称轴线AA上的投影是重合的。
图中所示的用于这种多个重叠的枢轴的一种特定构造是这样的：其中，第一柔性条带31、32和第二柔性条带33、34在振荡平面上的投影在同一交叉点P处相交，该交叉点P也对应于厚重惯性元件5的质心的投影，或者至少尽可能地接近该质心。更特别地，该同一点也对应于刚性支承元件4的质心的投影。更特别地，该同一点也对应于整个振荡器100的质心的投影。
在这种重叠的枢轴构造的一个特定变型中，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，在休止位置，厚重惯性元件5的质心在振荡平面上的投影位于枢轴1的对称轴线AA上，并且与对应于厚重惯性元件5的转动轴线的交叉点相距非零距离，该非零距离介于条带33、34在振荡平面上的投影的总长度L的0.1倍和0.2倍之间，并且偏移量类似于图2至4的距离ε。
类似地并且特别地，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，厚重惯性元件5的质心在振荡平面上的投影位于枢轴1的对称轴线AA上，并且与对应于刚性支承元件4的转动轴线的交叉点相距非零距离，该非零距离介于条带31、32在振荡平面上的投影的总长度L的0.1倍和0.2倍之间。
类似地并且特别地，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，刚性支承元件4的质心在振荡平面上的投影位于枢轴1的对称轴线AA上，并且与对应于厚重惯性元件5的转动轴线的交叉点P相距非零距离。特别地，该非零距离介于条带33、34在振荡平面上的投影的总长度L的0.1倍和0.2倍之间。
类似地并且特别地，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，刚性支承元件4的质心在振荡平面上的投影位于枢轴1的对称轴线AA上，并且与对应于刚性支承元件4的转动轴线的交叉点相距非零距离，该非零距离介于条带31、32在振荡平面上的投影的总长度L的0.1倍和0.2倍之间。
类似地并且特别地，刚性支承元件4的质心位于枢轴1的对称轴线AA上，并且与交叉点P相距非零距离，该非零距离介于条带33、34在振荡平面上的投影的总长度L的0.1倍和0.2倍之间。
更具体地，并且如图中的变型所示，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，处于其休止位置的振荡器100的质心在振荡平面上的投影位于对称轴线AA上。
更具体地，当枢轴1关于对称轴线AA对称时，厚重惯性元件5在枢轴1的对称轴线AA的方向上伸长。这例如是图1至4的情况，其中惯性元件5包括基部，在该基部上固定有传统的摆轮，其长臂设有弧形的轮缘部分或惯性块。目的是使得围绕枢轴的对称轴线的外部角向加速度的影响最小化，因为这些条带由于小的角度α而具有围绕该轴线的低转动刚度。
本发明非常适合于这些条带和它们所连接的厚重部件的一体式实施例，其通过MEMS或LIGA或类似工艺由可微机械加工的材料或至少部分非晶的材料制成。特别地，在硅实施例的情况下，通过向柔性硅条带添加二氧化硅来有利地对振荡器100进行温度补偿。在一个变型中，可以将这些条带组装在(例如嵌入在)凹槽或类似结构中。
当存在两个串联的枢轴时，如图6至9的情况，在该布置结构选择成使得不期望的运动相对彼此偏移的情况下，质心可以设置在转动轴线上，这构成一个有利但非限制性的变型。然而，应该注意的是，不是必须选择这种布置结构，并且这种振荡器利用串联的两个枢轴工作，而不是必须将质心定位在转动轴线上。当然，尽管所示实施例对应于特定的几何形状对准或对称构造，但是显然也可以将一个枢轴置于另一个枢轴之上，这两个枢轴是不同的或具有不同交叉点或具有非对准的质心，或者也可以实现更多数量的串联条带组，其具有中间质量块以进一步增加摆轮的振幅。
在所示的变型中，所有的枢转轴线、条带交叉点和质心都是共面的，这是一个特别有利但非限制性的情况。
应理解的是，因而可以获得大的角行程：在任何情况下都大于30°，甚至可以达到50°或60°，这使其与所有通常类型的机械擒纵机构——瑞士杠杆式、棘爪式、同轴式或其他形式——相兼容。
这也是确定实际解决方案的问题，等同于条带的高纵横比值的理论应用。
为此，有利的是通过用多个基本条带替换单个条带来纵向细分条带，所述多个基本条带的组合行为特性是等同的，并且其中每个基本条带具有受限于阈值的纵横比。因此，与单个参考条带相比，每个基本条带的纵横比减小，以实现最佳的等时性和位置不敏感性。
每个条带31、32具有纵横比RA＝H/E，其中H是条带31、32的高度，既垂直于振荡平面又垂直于条带31、32沿着长度L的伸长方向，并且其中E是条带31、32在振荡平面中的厚度，垂直于条带31、32沿长度L的伸长方向。
优选地，对于每个条带31、32，纵横比RA＝H/E小于10。更具体地，该纵横比低于8。并且柔性条带31、32的总数量严格大于2。
更特别地，振荡器100包括在第一条带方向DL1上延伸的被称为主条带31的第一数量N1的第一条带，以及在第二条带方向DL2上延伸的第二数量N2的第一次条带，第一数量N1和第二数量N2均高于或等于2。
更具体地，第一数量N1等于第二数量N2。
更特别地，振荡器100包括至少一个由沿第一条带方向DL1延伸的一个主条带31和沿第二条带方向DL2延伸的一个次条带32形成的条带对。并且，在每个条带对中，除了取向之外，主条带31与次条带32相同。
在一个特定变型中，振荡器100仅包括均由在第一条带方向DL1上延伸的一个主条带31和在第二条带方向DL2上延伸的一个次条带32形成的多个条带对，并且在每个条带对中，除了取向之外，主条带31与次条带32相同。
在另一变型中，振荡器100包括由沿第一条带方向DL1延伸的一个主条带31和沿第二条带方向DL2延伸的多个次条带32形成的至少一组条带。并且，在各种情况下，在每组条带中，除了取向之外，主条带31的弹性行为特性与所述多个次条带32的组合所产生的弹性行为特性相同。
还应注意，尽管一个柔性条带的行为特性取决于其纵横比RA，但它还取决于赋予柔性条带的曲率值。柔性条带的弯曲/偏转曲线(deflectedcurve)取决于纵横比值和局部曲率半径值两者，尤其是在嵌入点处的局部曲率半径值。这就是为何优选采用在平面投影中条带对称布置的原因。
本发明还涉及包括至少一个这种机械振荡器100的钟表机芯1000的制造。
本发明还涉及包括至少一个这种钟表机芯1000的手表2000的制造。
一种合适的制造方法包括：对于下面各种类型的枢轴，执行以下操作：
对于AABB型枢轴：
a.使用具有至少四层的基板，其例如但不限于由两个SOI晶片的组装得到；
b.通过DRIE工艺进行正面蚀刻以获得AA，特别是一体蚀刻两层；
c.通过DRIE工艺进行背面蚀刻以获得BB，特别是一体蚀刻两层；
d.通过蚀刻掩埋氧化物来部分地分离四个层。
由于确保非常良好的边对边对准的光学对准系统，因此，DRIE(深反应离子蚀刻)工艺的高精度确保了小于或等于5微米的非常高的定位和对准精度。当然，根据所选择的材料，也可以实施类似的工艺。
可以实现具有更多个层的基板，特别是具有六个可用层的基板，例如通过组装两个DSOI，以获得AAABBB型结构。
用于获得相同的AABB型枢轴的一个变型包括：
a.使用两个具有两层的标准SOI基板；
b.DRIE蚀刻第一基板，在正面获得A，在背面获得A；
c.DRIE蚀刻第二基板，在正面获得B，在背面获得B；代替操作b和c，可以在第一基板上和第二基板上在一个操作中蚀刻超过两层，而不执行正面和背面蚀刻。
d.执行两个基板的晶片-晶片键合或者各个组件的部件-部件的组装，以获得AABB。此时，以本领域技术人员公知的方式将几何形状的正确对准与晶片-晶片键合机器的规格或部件-部件组装工艺相关联。
对于ABAB型枢轴：
a.使用两个具有两层的标准SOI基板；
b.DRIE蚀刻第一基板，在正面获得A，在背面获得B；
c.DRIE蚀刻第二基板，在正面获得A，在背面获得B；
d.执行两个基板的晶片-晶片键合或者各个组件的部件-部件的组装，以获得ABAB。与上面一样，此时将几何形状的正确对准与晶片-晶片键合机器的规格或部件-部件组装工艺相关联。
根据条带数量和可用的设备，可以实现该方法的许多其它变型。
通过DRIE硅蚀刻实现的标准制造方法还不能容易地制造具有多于两个不同层级的整体式枢轴。因此，更容易制造随后组装的多个单独部件。然而，对装配误差的敏感性要求精度大于一微米，以获得最佳的等时性和/或位置不敏感性。为了克服此问题，有必要采用下面描述的制造策略。
在第一步骤中，必须以非常精确的方式组装具有不同方向的两个条带。本发明提出将柔性轴承或枢轴分成由具有两个条带的枢轴组成的子单元，例如在如图19所示的包括四个条带的柔性轴承的情况下，分成上部子单元和下部子单元，其中四个交替的条带被分解为具有两个条带的两个枢轴子单元。图21和22示出在条带具有侧面布置而非交替布置的情况下的类似分解。每个子单元都是通过在两个层级上DRIE蚀刻而制成(在两面上对SOI晶片蚀刻)，以确保足够的对准精度。
然后将上部子单元组装到下部子单元。
该组装过程可以通过任何常规方法进行：使用定位销和螺钉，或粘接，或晶片熔接，或熔焊，或钎焊，或本领域技术人员已知的任何其它方法。
装配误差表现为上部和下部子单元的旋转轴线的小偏移Δ，使得由上部子单元施加的谐振器的旋转运动不与由下部子单元施加的旋转运动对准。为了阻止此偏移产生过度应力，该机构包括至少一个平移台，其不受限制的移动能够吸收不同轴线的两个旋转之间的差异。至少其中一个平移台必须足够柔性以防止运动的差异损害等时性。在采用两个相同的平移台的情况下，如图23所示，它们必须足够柔性以防止运动差异损害等时性，并且刚度足够大以便清晰地确定枢轴的位置。计算表明，如果旋转轴线之间的偏移小于10微米，则这些条件不矛盾，这可以通过传统的组装工艺来实现。自然地，可以如下来提高这种组装的精度：榫眼和凸榫类型的互补蚀刻，或者在其间形成非零角度的多个榫眼和凸榫组件，或者精密机械中已知的任何其它布置结构。
更具体地，如图所示，柔性轴承机构200包括彼此叠置的至少一个上层级28和至少一个下层级29。
所述上部子单元包括上层级28，上层级28包括在上部支承件48与上部惯性元件58之间的沿第一上部条带方向DL1S延伸的至少一个上部主条带318和沿第二上部条带方向DL2S延伸的上部次条带328，上部主条带318和上部次条带328的投影在上部交叉点PS处相交。
所述下部子单元包括下层级29，下层级29包括在下部支承件49与下部惯性元件59之间的沿第一下部条带方向DL1I延伸的至少一个下部主条带319和沿第二下部条带方向DL2I延伸的下部次条带329，在休止时，下部主条带319和下部次条带329的投影在下部交叉点PI处相交，该下部交叉点PI与上部交叉点PS相距一定偏移量Δ。
并且，至少一个上层级28或下层级29包括在底板900与上部支承件48或下部支承件49之间的上部平移台308或下部平移台309，其包括至少一个弹性连接件，该弹性连接件允许在振荡平面中沿着一个或两个自由轴线平移，并且该弹性连接件沿着这两个轴线的平移刚度低于包括在柔性轴承机构200中的每个柔性条带31、32、333、34、318、319、328、329的平移刚度。
应注意，该弹性连接件不允许围绕平行于谐振器轴线的轴线旋转。
应注意，上层级28的上部方向DL1S和DL2S不是必须与下层级29的下部方向DL1I和DL2I相同。优选地，它们具有相同的二等分线。
更具体地，在柔性轴承机构200包括两个相同的上部和下部平移台308和309的情况下，惯性元件5的旋转轴线所穿过的点P位于上部交叉点PS和下部交叉点PI之间，恰好在中间。在一个变型中，如果下层级29不具有平移台，则该点P恰好位于下部交叉点PI上，或者如果上层级28不具有平移台，则该点P位于上部交叉点PS上。
优选地，对于包括在振荡器100中的每个柔性轴承机构200，振荡器100包括单个厚重惯性元件5。更特别地，仅存在一个柔性轴承机构200和仅一个厚重惯性元件5。
当然，附图所示的平移台308和309的优选构型不是限制性的。这些平移台308和309也可以位于惯性元件5与在惯性元件侧的嵌入点之间。
如果将柔性条带在共同的平行平面上的投影之间所形成的角度的二等分线的轴线定义为X和Y，则平移台的组合沿着轴线X和沿着轴线Y必须比柔性枢轴沿着相同轴线的柔性更大。无论层级的数量如何，此规则都有效，所有台的总组合在沿着轴线X和沿着轴线Y平移方面必须比柔性枢轴柔性更大。因此，上部平移台308或下部平移台309沿着振荡平面中的一个或两个自由轴线的弹性连接件优选地是沿着这些轴线X和Y的弹性连接件。
由于运动的差异而在一个或多个平移台中额外存储的弹性能量被增加至枢轴的主能量存储中，并且倾向于破坏等时性，除非额外存储的值远低于主存储的值。这就是为何平移台中的弹性连接件必须比柔性枢轴的弹性连接件柔性大很多的原因。
更具体地，上层级28或下层级29各自包括在底板900与上部支承件48或下部支承件49之间的上部平移台308或下部平移台309，其包括至少一个弹性连接件，该弹性连接件是沿着振荡平面中的一个或两个自由轴线，并且其刚度低于每个柔性条带的刚度。
当每个层级具有一个平移台时，它们不是必须彼此相同。
一个变型包括使用两个不同的平移台，其中第一平移台是柔性的以使得运动的差异不会损害等时性，而第二平移台是刚性的以确保枢轴的定位。
在另一个变型中，一个层级可以包括平移台，而另一个层级可以具有刚性附接件。
上部惯性元件58和下部惯性元件59形成厚重惯性元件5的全部或一部分，并且直接或间接地彼此刚性连接。视情况而定，上部支承件48和下部支承件49直接地或者经由上部平移台308或下部平移台309连接到刚性上部部分480或刚性下部部分490，刚性上部部分480和刚性下部部分490刚性地连接到刚性支承元件4或底板900。
图23和24示出了这种连接的一个示例。上部平移台308包括在上部支承件48与上部中间质量块68之间的沿方向X延伸的第一柔弹性连接件78，以及在上部中间质量块68与上部刚性部分480之间的沿方向Y延伸的第二柔弹性连接件88。类似地，下部平移台309包括在下部支承件49与下部中间质量块69之间的沿方向X延伸的第一柔弹性连接件79，以及在下部中间质量块69与下部刚性部分490之间的沿方向Y延伸的第二柔弹性连接件89。
因此，该平移台(或有利地多个平移台)的运动能够吸收上部子单元和下部子单元的旋转之间的任何差异。此外，例如在坠落或撞击期间，每个平移台都有助于保护机构免受高加速度影响。
显然，只要装配误差Δ足够小，则上面参照第一步骤描述的组装使得任何增加的不等时性可以忽略不计。
另一方面，人们可以决定故意夸大装配误差Δ，以便以受控的方式引入不等时性，例如以补偿擒纵机构处的损失。因此有利的是，使得在底板上的至少其中一个嵌入点是可移动的和可调节的，在所示的特定非限制性变型的情况下，即上部支承件48和/或下部支承件49。实际上，调节这两个嵌入点的相对位置会改变平移台308、309的刚度，这已经调节了所增加的不等时性。这种调节可以利用凸轮和沟槽组合或通过钟表匠已知的任何其它解决方案容易地进行。
简而言之，通过移动在底板上的至少其中一个嵌入点的位置，如图24所示，可以调节由装配误差Δ产生的不等时性。
简而言之，这种具有至少一个平移台的特定布置结构使得能够保证上层级与下层级之间的对准，并且避免在上层级和下层级不遵循相同轨迹的情况下条带将承受的高应力。
另一替代方案包括提供具有上部平移台308和下部平移台309的机构，其中上部支承件48和下部支承件49不再刚性地连接到刚性支承元件4或底板900，而是被限制为相对于刚性支承元件4或底板900的固定轴线在X和Y上的相对平面运动，这通过曲轴类型的连接装置或类似装置实现。此解决方案的优点是，允许在不需要轻微移动谐振器的旋转轴线的情况下调节不等时性。
显然，形成平移柔性轴承的平移台可以通过许多不同的方式制造。本领域技术人员将在以下参考文献中找到实例：[1]S.Henein,Conception des guidagesflexibles.PPUR，[2]Larry L.Howell,Handbook of compliant mechanisms,WILEY)，或[3]Zeyi Wu and Qingsong Xu，Actuators 2018。一些非限制性示例在图25至27中示出。
图28示出了具有经由颈部部分连接的平移台的一个简化示例：上部支承件48连接到中间元件488，该中间元件488由第一弹性颈部部分880悬挂在具有第二颈部部分890的第二中间元件889上，该第二颈部部分890与刚性连接到底板900的下部刚性部分490形成弹性连接。在本例中，上部惯性元件58和下部惯性元件59连接到另一个中间元件589，以与其一起形成厚重惯性元件5。
因此，本发明涉及一种制造用于机械振荡器100的柔性轴承机构200的方法，该机械振荡器100包括至少一个设置成在振荡平面中振荡的厚重惯性元件5，该柔性轴承200包括至少两个第一柔性条带31、32，其在平行或重合的平面中延伸，并且各自都具有基本矩形的横截面，并且设置成固定到或嵌入到静止支承件4中并支承所述厚重惯性元件5并且共同设置成使所述惯性元件返回到休止位置，其中执行以下步骤：
-(10)确定柔性轴承200的几何形状，选择包括在其中的理论柔性条带的材料，并计算包括在其中的柔性条带的数量和倾斜度；
-(20)计算每个理论柔性条带在嵌入点之间的长度L、高度H和厚度E；
-(30)计算每个理论柔性条带的纵横比RA＝H/E；
-(40)对于每个理论柔性条带，其中计算出的纵横比RA大于或等于10，将该理论柔性条带分解成包含在叠置层级中的多个基本条带，每个基本条带具有小于10的纵横比RA，并且确定要叠置的基本条带层级的数量；
-(50)通过迭代对具有代替理论柔性条带的这些基本条带的柔性轴承200的特性进行重复计算，直到获得令人满意的特性；
-(60)将所述数量的基本层级分解为多个子单元308、309，其中每个子单元是双子单元或单子单元，所述双子单元包括在两个平行平面中的两个叠置且远离的层级上的两个条带，所述单子单元仅具有一个条带；
-(70)为每个子单元确定基础支承件48、49和基础惯性元件58、59，在双子单元的情况下它们通过两个条带接合，或者在单子单元的情况下它们通过单个条带接合；
-(80)至少为每个双子单元提供具有两层所述材料的SOI基板，并且至少在两个条带的投影形状不同时在两面上蚀刻该基板，以及为每个单子单元提供具有一层或两层的一个SOI基板，根据该基板的厚度在一面或两面上对该基板进行蚀刻，以获得形成柔性轴承200的各个子单元；
-(90)通过连接它们的基础惯性元件将由经蚀刻的基板形成的这些子单元彼此上下组装，并将所有这些基础惯性元件直接地或经由平移台固定到惯性元件5，所述平移台是沿着在每个子单元的平面中的一个或两个平移自由度，并且每个平移台的平移刚度低于每个子单元的平移刚度；
-(100)将由经蚀刻的基板形成的子单元的所有基础支承件直接地或经由平移台固定到静止支承件(4)，所述平移台是沿着每个子单元的平面中的一个或两个平移自由度，并且每个平移台的平移刚度低于每个子单元的平移刚度。
在第一变型中，仅利用共面、平行和/或发散的理论条带来计算柔性轴承200。
在第二变型中，仅利用处于至少两个不同的相区别的层级上的且投影相交的多对条带来计算柔性轴承200。
在一个混合变型中，利用共面、平行和/或发散的第一组理论条带以及在至少两个不同的相区别的层级上的且投影相交的第二组多对条带两者来计算柔性轴承200。
更具体地，当选择了投影相交的发散的多个柔性条带或多对柔性条带时，这些柔性条带在振荡平面上的投影的发散点或交叉点限定了惯性元件5的虚拟枢转轴线。
更具体地，在所述第二变型中，当选择了投影相交的多对柔性条带时，其中这些柔性条带在平行于惯性元件5的振荡平面的两个平面中彼此相距一定距离延伸，并且这些柔性条带在振荡平面上的投影方向在惯性元件5的虚拟枢转轴线O处相交并且共同限定第一角度α，该第一角度α是从该虚拟枢转轴线O出发的顶角，静止支承件4的位于交叉的条带在静止支承件4上的附接点之间的部分与该顶角相对地延伸，其中，该第一角度α被选择为介于70°和74°之间。更特别地，该第一角度α被选择为等于71.2°。
仍然在此第二变型中，这些柔性条带有利地确定尺寸为具有：内半径ri，该内半径ri是虚拟枢转轴线O与这些柔性条带在静止支承件4上的附接点之间的距离；外半径re，该外半径re是虚拟枢转轴线O与这些柔性条带在惯性元件5上的附接点之间的距离；以及总长度L，其中L＝ri+re，使得第一比率Q＝ri/L介于0.12和0.13之间，或者使得第二比率Qm＝(ri+e/2)/(ri+e/2+re)介于0.12和0.13之间。更特别地，第一比率Q或第二比率Qm被选择为等于0.1264。
有利地，当选择了投影相交的多对柔性条带时，其中这些柔性条带在平行于惯性元件5的振荡平面的两个平面中彼此相距一定距离延伸，并且这些柔性条带在振荡平面上的投影方向在惯性元件5的虚拟枢转轴线O处相交，其中这些柔性条带在静止支承件4和惯性元件5中的嵌入点限定平行于振荡平面的两个条带方向DL1、DL2，柔性轴承机构200被制造成包括彼此叠置的以下层级：
-至少一个上层级28，其包括在上部支承件48与上部惯性元件58之间的沿第一条带方向DL1延伸的至少一个上部主条带318和沿第二条带方向DL2延伸的至少一个上部次条带328，上部主条带318和上部次条带328的投影在上部交叉点PS处相交，
–以及至少一个下层级29，其包括在下部支承件49与下部惯性元件59之间的沿第一条带方向DL1延伸的至少一个下部主条带319和沿第二条带方向DL2延伸的至少一个下部次条带329，下部主条带319和下部次条带329的投影在下部交叉点PI处相交；
并且，该上层级28和/或该下层级29被制造成包括平移台308、309，所述平移台308、309在静止支承件4与上部支承件48或下部支承件49之间，和/或在惯性元件5与上部基础惯性元件58或下部基础惯性元件59之间，所述平移台包括沿着振荡平面中的一个或两个自由轴线的至少一个弹性连接件，所述弹性连接件的平移刚度低于每个柔性条带的平移刚度。
更具体地，如图23和24所示，上层级28和下层级29各自包括在静止支承件4与上部支承件48以及与下部支承件49之间的平移台308、309，这些平移台包括沿着振荡平面中的一个或两个自由轴线的至少一个弹性连接件，且其平移刚度低于每个柔性条带的平移刚度。
特别地，上部平移台308或下部平移台309的沿着振荡平面中的一个或两个自由轴线的弹性连接件制成为这样的形式：即，沿着柔性轴承机构200的柔性条带在振荡平面上的投影之间所形成的角度的二等分线的轴线X和Y的弹性连接件。
在一个变型中，选择了投影相交的多对柔性条带，这些柔性条带在平行于惯性元件5的振荡平面的两个平面中彼此相距一定距离延伸，并且这些柔性条带在振荡平面上的投影方向在靠近惯性元件5的虚拟枢转轴线O的交叉点P处相交。这些柔性条带在静止支承件4和惯性元件5中的嵌入点限定了平行于振荡平面的两个条带方向DL1、DL2。柔性轴承机构200被制造成具有两个条带方向DL1、DL2，这两个条带方向平行于振荡平面，在休止位置，这两个条带方向在振荡平面上的投影之间形成顶角α，交叉点P的位置由比率X＝D/L限定，其中D是第一条带31、32在静止支承件4中的嵌入点之一在振荡平面上的投影与交叉点P之间的距离，并且L是条带31、32在振荡平面上的总投影长度，其中，处于休止位置的振荡器100的质心与交叉点P相距一定距离ε，该距离ε介于总长度L的12％和18％之间，比率D/L的值介于0和1之间，顶角α小于或等于60°，并且对于每个第一柔性条带31、32，嵌入点比率D1/L1、D2/L2介于0.15和0.85之间(包含端值)。
在所述方法的任何这些变型中，有利的是制造这样的柔性轴承200：其具有沿第一条带方向DL1延伸的第一数量N1的第一条带(称为主条带31)和沿第二条带方向DL2延伸的第二数量N2的第一条带(称为次条带32)，第一数量N1和第二数量N2均高于或等于2。这种布置结构使得能够限制条带的高度，这有利于其操作。更特别地但不是必须地，第一数量N1被选择为等于第二数量N2。
更具体地，柔性轴承200被制造成具有至少一个条带对，该条带对由沿第一条带方向DL1延伸的主条带31和沿第二条带方向DL2延伸的次条带32形成，并且在每个条带对中，除了取向之外，主条带31与次条带32相同。更特别地，柔性轴承200被制造成仅由这样的条带对构成，其中每个条带对由沿第一条带方向DL1延伸的主条带31和沿第二条带方向DL2延伸的次条带32形成，并且在每个条带对中，除了取向之外，主条带31与次条带32相同。
特别地，柔性轴承200制成为具有至少一组条带，所述至少一组条带由沿第一条带方向DL1延伸的一个主条带31和沿第二条带方向DL2延伸的多个次条带32形成，并且在每组条带中，除了取向之外，主条带31的弹性行为特性与所述多个次条带32产生的弹性行为特性相同。
在一个特定实施例中，柔性轴承200制成为具有沿第一条带方向DL1延伸的第一数量的第一条带(称为主条带31)和沿第二条带方向DL2延伸的第二数量N2的第一条带(称为次条带32)，其中这两个条带方向DL1、DL2平行于振荡平面，并且在休止位置，这两个条带方向DL1、DL2在振荡平面上的投影之间形成顶角α，其中这两个条带方向DL1、DL2在振荡平面上的投影在交叉点P处相交，该交叉点P的位置由比率X＝D/L限定，其中D是第一条带31、32在静止支承件4中的嵌入点之一在振荡平面上的投影与交叉点P之间的距离，并且L是条带31、32沿其伸长方向在振荡平面上的总投影长度，并且其中嵌入点比率D1/L1、D2/L2介于0.15和0.49之间(含端值)，或者0.51和0.85之间(含端值)。更具体地，顶角(α)被选择为小于或等于50°，并且嵌入点比率(D1/L1，D2/L2)介于0.25和0.75之间(含端值)。更具体地，顶角(α)被选择为小于或等于40°，并且嵌入点比率(D1/L1，D2/L2)介于0.30和0.70之间(含端值)。更具体地，顶角(α)被选择为小于或等于35°，并且所述嵌入点比率(D1/L1，D2/L2)介于0.40和0.60之间(含端值)。更具体地，顶角(α)被选择为小于或等于30°。
在此同一变型中，其中嵌入点比率D1/L1、D2/L2介于0.15和0.49之间(含端值)，或者0.51和0.85之间(含端值)，更具体地，顶角α和比率X＝D/L满足关系式h1(D/L)<α<h2(D/L)，其中，
对于0.2≤X<0.5：
h1(X)＝116-473*(X+0.05)+3962*(X+0.05)3-6000*(X+0.05)4，
h2(X)＝128-473*(X-0.05)+3962*(X-0.05)3-6000*(X-0.05)4，
对于0.5<X≤0.8：
h1(X)＝116-473*(1.05-X)+3962*(1.05-X)3-6000*(1.05-X)4，
h2(X)＝128-473*(0.95-X)+3962*(0.95-X)3-6000*(0.95-X)4。
在所述方法的任何这些变型中，柔性轴承200更特别地由总数量严格大于2的柔性条带制成。
更特别地，柔性轴承200由在休止时是直的并且平面的柔性条带制成。更特别地，柔性轴承200由在休止时全都是直的并且平面的柔性条带制成。
简而言之，本发明使得能够制造用于不同几何形状的振荡器的柔性轴承，其中共面条带呈V形、平行或其它形式，或者处于偏移平面中，特别是投影相交或其它形式。本发明确保了这些条带在其整个使用范围内的规则行为特性，并因此确保了包括这种条带的适当设计的振荡器的等时性。
当然，尽管本发明优选地适用于包括若干条带的柔性轴承，其提供了最佳的等时性结果，但是本发明的方法也适用于仅具有一个条带的轴承。
Claims (25)
1.一种制造用于机械振荡器(100)的柔性轴承机构(200)的方法，所述机械振荡器(100)包括至少一个设置成在振荡平面中振荡的厚重的惯性元件(5)，所述柔性轴承(200)包括至少两个第一柔性条带(31，32)，所述至少两个第一柔性条带在平行或重合的平面中延伸，均具有基本矩形的横截面，设置成固定到或嵌入到静止支承件(4)中并支承所述惯性元件(5)，并且共同设置成使所述惯性元件返回到休止位置，其中执行以下步骤：
-(10)确定所述柔性轴承(200)的几何形状，选择其中包括的理论柔性条带的材料，并计算其中包括的柔性条带的数量和倾斜度；
-(20)计算每个所述理论柔性条带的在嵌入点之间的长度L、高度H和厚度E；
-(30)计算每个所述理论柔性条带的纵横比RA＝H/E；
-(40)对于每个所述理论柔性条带，其中计算出的纵横比RA大于或等于10，将所述理论柔性条带分解成包含在叠置的层级中的多个基本条带，并且每个基本条带具有小于10的纵横比RA，并且确定要叠置的基础条带层级的数量；
-(50)对具有代替理论柔性条带的所述基本条带的所述柔性轴承(200)的特性进行重复计算，直到获得令人满意的特性；
-(60)将所述数量的基础层级分解为多个子单元(308，309)，每个子单元是双子单元或单子单元，所述双子单元包括在两个平行平面中的两个叠置且远离的层级上的两个条带，所述单子单元仅具有一个条带；
-(70)为每个子单元确定基础支承件(48，49)和基础惯性元件(58，59)，在双子单元的情况下所述基础支承件和基础惯性元件通过所述两个条带连接，或者在单子单元的情况下所述基础支承件和基础惯性元件通过所述单个条带连接；
-(80)至少为每个双子单元提供具有两层所述材料的SOI基板，并且至少在所述两个条带的投影形状不同时在两面上蚀刻所述基板，以及为每个单子单元提供具有一层或两层的一个SOI基板，并且根据所述基板的厚度在一面或两面上蚀刻所述基板，以获得形成所述柔性轴承(200)的各个子单元；
-(90)通过连接其所有的基础惯性元件将由经蚀刻的基板形成的所述子单元彼此上下组装，并将所有的所述基础惯性元件直接地或经由平移台固定到所述惯性元件(5)，所述平移台是沿着在每个所述子单元的平面中的一个或两个平移自由度，并且每个所述平移台的平移刚度低于每个所述子单元的平移刚度；
-(100)将由经蚀刻的基板形成的所述子单元的所有的所述基础支承件直接地或经由平移台固定到所述静止支承件(4)，所述平移台是沿着每个所述子单元的平面中的一个或两个平移自由度，并且每个所述平移台的平移刚度低于每个所述子单元的平移刚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，仅利用共面的、平行的和/或发散的理论条带来计算所述柔性轴承(200)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，仅利用位于至少两个相区别的不同层级上的且投影相交的成对条带来计算所述柔性轴承(200)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用共面的、平行的和/或发散的第一组理论条带以及位于至少两个相区别的不同层级上的投影相交的第二组成对条带两者来计算所述柔性轴承(200)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述柔性条带被选择为发散条带或投影相交的成对柔性条带时，它们在振荡平面上的投影的发散点或交叉点限定所述惯性元件(5)的虚拟枢转轴线。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述柔性条带被选择为投影相交的成对的柔性条带时，所述柔性条带在平行于所述惯性元件(5)的振荡平面的两个平面中彼此相距一定距离延伸，并且所述柔性条带在所述振荡平面上的投影方向在所述惯性元件(5)的虚拟枢转轴线(O)处相交并且共同限定第一角度(α)，所述第一角度(α)是从所述虚拟枢转轴线(O)出发的顶角，所述静止支承件(4)的位于相交的柔性条带在所述静止支承件(4)上的附接点之间的部分与所述顶角相对地延伸，其中，所述第一角度被选择为介于70°和74°之间。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一角度(α)被选择为等于71.2°。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述柔性条带确定尺寸为具有：内半径(ri)，该内半径(ri)是所述虚拟枢转轴线(O)与所述柔性条带在所述静止支承件(4)上的附接点之间的距离；外半径(re)，该外半径(re)是所述虚拟枢转轴线(O)与所述柔性条带在所述惯性元件(5)上的附接点之间的距离；以及总长度(L)，其中L＝ri+re，使得第一比率Q＝ri/L介于0.12和0.13之间，或者使得第二比率Qm＝(ri+e/2)/(ri+e/2+re)介于0.12和0.13之间。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一比率Q或所述第二比率Qm被选择为等于0.1264。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述柔性条带被选择为投影相交的成对的柔性条带时，所述柔性条带在平行于所述惯性元件(5)的振荡平面的两个平面中彼此相距一定距离延伸，并且所述柔性条带在所述振荡平面上的投影方向在所述惯性元件(5)的虚拟枢转轴线(O)处相交，所述柔性条带在所述静止支承件(4)和所述惯性元件(5)中的嵌入点限定平行于所述振荡平面的两个条带方向(DL1；DL2)，所述柔性轴承机构(200)包括彼此叠置的至少一个上层级(28)和至少一个下层级(29)，所述上层级(28)包括在上部支承件(48)与上部惯性元件(58)之间的沿第一条带方向(DL1)延伸的至少一个上部主条带(318)和沿第二条带方向(DL2)延伸的至少一个上部次条带(328)，所述上部主条带(318)和所述上部次条带(328)的投影在上部交叉点(PS)处相交，所述下层级(29)包括在下部支承件(49)与下部惯性元件(59)之间的沿第一条带方向(DL1)延伸的至少一个下部主条带(319)和沿第二条带方向(DL2)延伸的至少一个下部次条带(329)，所述下部主条带(319)和所述下部次条带(329)的投影在下部交叉点(PI)处相交；并且，所述上层级(28)和/或所述下层级(29)制造成包括在所述静止支承件(4)与所述上部支承件(48)或所述下部支承件(49)之间的和/或在所述惯性元件(5)与所述上部基础惯性元件(58)或所述下部基础惯性元件(59)之间的平移台(308，309)，所述平移台包括沿着振荡平面中的一个或两个自由轴线的至少一个弹性连接件，所述弹性连接件的平移刚度低于每个所述柔性条带的平移刚度。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述上层级(28)和所述下层级(29)各自制造成包括在所述静止支承件(4)与所述上部支承件(48)或所述下部支承件(49)之间的平移台(308；309)，所述平移台包括沿着振荡平面中的一个或两个自由轴线的至少一个弹性连接件，所述弹性连接件的平移刚度低于每个所述柔性条带的平移刚度。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述上部平移台(308)或所述下部平移台(309)的沿着振荡平面中的一个或两个自由轴线的所述弹性连接件制成为以下形式：沿着所述柔性轴承机构(200)的柔性条带在振荡平面上的投影之间所形成的角度的二等分线的轴线X和Y的弹性连接件。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述柔性条带被选择为投影相交的成对的柔性条带时，所述柔性条带在平行于所述惯性元件(5)的振荡平面的两个平面中彼此相距一定距离延伸，并且所述柔性条带在所述振荡平面上的投影方向在靠近所述惯性元件(5)的虚拟枢转轴线(O)的交叉点(P)处相交，所述柔性条带在所述静止支承件(4)和所述惯性元件(5)中的嵌入点限定平行于所述振荡平面的两个条带方向(DL1；DL2)，所述柔性轴承机构(200)制成为使得在所述休止位置，平行于所述振荡平面的所述两个条带方向(DL1，DL2)在所述振荡平面上的投影之间形成顶角(α)，所述交叉点(P)的位置由比率X＝D/L限定，其中D是所述第一条带(31；32)在所述静止支承件(4)中的嵌入点之一在所述振荡平面上的投影与所述交叉点(P)之间的距离，并且L是所述第一条带(31，32)在所述振荡平面上的总投影长度，处于休止位置的所述振荡器(100)的质心与所述交叉点(P)相距一定距离(ε)，所述距离(ε)介于所述总投影长度L的12％和18％之间，所述比率D/L的值介于0和1之间，所述顶角α小于或等于60°，并且对于每个所述第一柔性条带(31，32)，嵌入点比率(D1/L1，D2/L2)介于0.15和0.85之间且包含端值。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性轴承(200)制成为具有沿第一条带方向(DL1)延伸的称为主条带(31)的第一数量N1的所述第一条带和沿第二条带方向(DL2)延伸的称为次条带(32)的第二数量N2的所述第一条带，所述第一数量N1和所述第二数量N2均大于或等于2。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一数量N1被选择为等于所述第二数量N2。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述柔性轴承(200)制成为具有至少一个由沿第一条带方向(DL1)延伸的一个所述主条带(31)和沿第二条带方向(DL2)延伸的一个所述次条带(32)形成的条带对，在每个条带对中，除了取向之外，所述主条带(31)与所述次条带(32)相同。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述柔性轴承(200)制成为仅包括多个所述条带对，每个条带对均由沿第一条带方向(DL1)延伸的一个所述主条带(31)和沿第二条带方向(DL2)延伸的一个所述次条带(32)形成，并且在每个条带对中，除了取向之外，所述主条带(31)与所述次条带(32)相同。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述柔性轴承(200)制成为具有至少一组条带，所述至少一组条带由沿第一条带方向(DL1)延伸的一个所述主条带(31)和沿第二条带方向(DL2)延伸的多个所述次条带(32)形成，并且在每组条带中，除了取向之外，所述主条带(31)的弹性行为特性与所述多个次条带(32)产生的弹性行为特性相同。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性轴承(200)制成为具有沿第一条带方向(DL1)延伸的称为主条带(31)的第一数量N1的所述第一条带和沿第二条带方向(DL2)延伸的称为次条带(32)的第二数量N2的所述第一条带，在休止位置，平行于所述振荡平面的所述第一和第二条带方向(DL1，DL2)在所述振荡平面上的投影之间形成顶角α，所述第一和第二条带方向(DL1，DL2)在所述振荡平面上的投影在交叉点(P)处相交，所述交叉点(P)的位置由比率X＝D/L限定，其中D是所述第一条带(31；32)在所述静止支承件(4)中的嵌入点之一在所述振荡平面上的投影与所述交叉点(P)之间的距离，L是所述第一条带(31；32)沿其伸长方向在所述振荡平面上的总投影长度，并且嵌入点比率(D1/L1，D2/L2)介于0.15和0.49之间且包含端值，或者介于0.51和0.85之间且包含端值。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述顶角(α)被选择为小于或等于50°，并且所述嵌入点比率(D1/L1；D2/L2)介于0.40和0.75之间且包含端值。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述顶角(α)被选择为小于或等于40°，并且所述嵌入点比率(D1/L1；D2/L2)介于0.40和0.70之间且包含端值。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述顶角(α)被选择为小于或等于35°，并且所述嵌入比率(D1/L1；D2/L2)介于0.40和0.60之间且包含端值。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述顶角(α)被选择为小于或等于30°。
24.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述顶角(α)和所述比率X＝D/L满足关系式h1(D/L)<α<h2(D/L)，其中，
对于0.2≤X<0.5：
h1(X)＝116-473*(X+0.05)+3962*(X+0.05)3-6000*(X+0.05)4,
h2(X)＝128-473*(X-0.05)+3962*(X-0.05)3-6000*(X-0.05)4,
对于0.5<X≤0.8：
h1(X)＝116-473*(1.05-X)+3962*(1.05-X)3-6000*(1.05-X)4,
h2(X)＝128-473*(0.95-X)+3962*(0.95-X)3-6000*(0.95-X)4。
25.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性轴承(200)制成为具有总数量严格大于2的所述柔性条带。
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