CN116224741A - 具有旋转柔性轴承的谐振器机构的抗震保护 - Google Patents

具有旋转柔性轴承的谐振器机构的抗震保护 Download PDF

Info

Publication number
CN116224741A
CN116224741A CN202211089846.8A CN202211089846A CN116224741A CN 116224741 A CN116224741 A CN 116224741A CN 202211089846 A CN202211089846 A CN 202211089846A CN 116224741 A CN116224741 A CN 116224741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flexible
resonator mechanism
suspension system
pivot
resonator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211089846.8A
Other languages
English (en)
Inventor
G·迪多梅尼科
M·H·卡赫罗拜炎
D·莱乔特
P·温克勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swatch Group Research and Development SA
Original Assignee
Swatch Group Research and Development SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swatch Group Research and Development SA filed Critical Swatch Group Research and Development SA
Publication of CN116224741A publication Critical patent/CN116224741A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/045Oscillators acting by spring tension with oscillating blade springs
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00Mechanisms for stabilising frequency
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04Oscillators acting by spring tension
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/20Compensation of mechanisms for stabilising frequency
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B31/00Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
    • G04B31/02Shock-damping bearings
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B43/00Protecting clockworks by shields or other means against external influences, e.g. magnetic fields
    • G04B43/002Component shock protection arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

本发明涉及一种钟表谐振器机构(100),其包括结构(1),该结构(1)经由柔性悬挂系统(300)承载锚固单元(30),惯性元件(2)悬挂在锚固单元(30)上,在柔性枢轴(200)的复位力的作用下,惯性元件(2)以第一旋转自由度RZ围绕沿第一方向Z延伸的枢转轴线(D)振荡,所述柔性枢轴(200)包括纵向弹性条带(3),每个弹性条带均固定于所述惯性元件(2)和所述锚固单元(30),柔性悬挂系统(300)允许锚固单元(30)在五个自由度上运动,该谐振器(100)是由至少两种不同材料制成的复合组件,所述至少两种不同材料一方面用于柔性枢轴(200),另一方面用于柔性悬挂系统(300)。

Description

具有旋转柔性轴承的谐振器机构的抗震保护
技术领域
本发明涉及一种钟表谐振器机构,该钟表谐振器机构包括一结构和锚固单元,至少一个惯性元件悬挂在该锚固单元上,所述惯性元件设置成围绕沿第一方向Z延伸的枢转轴线以第一旋转自由度RZ振荡,所述惯性元件受到由柔性枢轴施加的复位力,该柔性枢轴包括多个基本纵向的弹性条带,每个弹性条带在第一端处固定到所述锚固单元上,且在第二端处固定到所述惯性元件上,每个所述弹性条带能够基本在垂直于所述第一方向Z的平面XY中变形,所述结构通过柔性悬挂系统承载该锚固单元,所述柔性悬挂系统允许锚固单元在五个自由度上运动。
本发明还涉及一种包括至少一个这样的谐振器机构的钟表振荡器。
本发明还涉及一种包括至少一个这样的振荡器和/或至少一个这样的谐振器机构的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括这样的钟表机芯和/或这样的振荡器和/或这样的谐振器机构的手表。
本发明涉及钟表谐振器领域,更具体地涉及包括充当振荡器运行的复位装置的弹性条带的钟表谐振器,并涉及具有柔性轴承(柔性承载件,flexure bearing)的此类机构的抗震保护。
背景技术
利用包括构成柔性轴承的弹性条带的钟表振荡器,特别是具有交叉条带的谐振器,可以实现非常好的性能。使用柔性承载枢轴允许更换摆轮的枢轴和摆轮游丝。这具有消除枢轴摩擦并因此提高谐振器的品质因数的优点。由于惯性质量块(特别是摆轮)悬挂在通常由硅制成但不限于此的柔性轴承上,因此必须提供抗震保护装置,以使条带在掉落时不会断裂。
在由ETA Manufacture Horlogère Suisse提交的瑞士专利申请No.715526中提出了一种用于生产这种抗震保护装置的方法,该专利申请通过引用并入本文。在柔性枢轴与机板之间插入柔性结构(称为抗震保护装置),除了柔性枢轴所允许的围绕摆轮Z轴的旋转外,该柔性结构允许摆轮在所有自由度上运动(沿着X、Y、Z轴的平移和围绕X、Y轴的旋转),并且增加了机械止动部以限制摆轮的行程。在发生明显冲击的情况下,这种抗震保护允许摆轮一直运动到机械止动部,同时保护硅柔性枢轴不断裂。在发生微小冲击时,抗震保护装置的刚度足够高,以防止摆轮接触机械止动部。在瑞士专利申请No.715526中,抗震保护装置和柔性枢轴由单个整件式硅片制成。这具有制造和组装简单的优势。然而,硅是一种脆性材料,以至于在非常猛烈的冲击下,零件可能会因为超过最大应力而断裂。
因此,需要对这种振荡器的抗震保护装置进一步改进,同时确保其悬挂系统的抗扭刚度。冲击强度也取决于这种抗扭刚度;更具体地,在平面外冲击期间,条带所承受的应力迅速达到非常高的值,这相应地减小了零件在断裂之前可运动的距离。有多种用于钟表的冲击吸收器可供选择。然而,其目的实质上是保护摆轴的脆性枢轴,而不是弹性元件,如传统示例中的摆轮游丝。
由ETA Manufacture Horlogère Suisse SA提交的欧洲专利文献No.3054357A1描述了一种钟表振荡器,其包括一结构以及不同的、在时间和几何结构上偏移的主谐振器,每个主谐振器包括由弹性复位装置朝该结构复位的质量块。该振荡器包括用于初级谐振器的相互作用的联接装置,该联接装置包括用于驱动轮副的马达装置,该马达装置包括驱动和引导装置,该驱动和引导装置设置成驱动和引导与传动装置铰接的控制装置,每个传动装置远离控制装置与一个初级谐振器的质量块铰接。主谐振器和轮副设置成使得任意两个主谐振器的铰接轴线与控制装置的铰接轴线绝不共面。
由SWATCH GROUP RESEARCH&DEVELOPMENT Ltd提交的欧洲专利文献No.3035127A1描述了一种钟表振荡器,该钟表振荡器包括由音叉形成的谐振器,所述音叉包括通过柔性元件固定到连接元件的至少两个可运动的振荡部件,所述柔性元件的几何形状确定了相对于机板具有确定位置的虚拟枢转轴线,并且相应的可运动部件围绕其振荡,可运动部件的质心在休止位置与相应的虚拟枢转轴线重合。
对于至少一个可运动部件,柔性元件由交叉的弹性条带形成,所述弹性条带在两个平行的平面中彼此相距一定距离地延伸,并且所述弹性条带的方向在平行平面之一中的投影在可运动部件的虚拟枢转轴线处相交。
根据ETA Manufacture Horlogère Suisse提交的瑞士专利申请No.01544/16及其衍生申请(其教导可直接用于本发明),通过使用柔性轴承以及使用具有非常小的升角的杠杆式擒纵机构,新的机构架构可以使谐振器的品质因数最大化,并且其谐振器可在某些特定方向上进一步提高对冲击的敏感性。因此,目的是保护条带在发生冲击的情况下不断裂。显然,迄今为止针对具有柔性轴承的谐振器提出的抗震保护系统只能保护条带免受某些方向上的冲击,而不是所有方向上的冲击,或者它们的缺点是允许柔性枢轴设置根据其振荡性旋转而轻微移动,这种情况应尽量避免。
瑞士专利申请No.00518/18或由ETA Manufacture Horlogère Suisse提交的欧洲专利申请No.18168765.8描述了一种钟表谐振器机构,其包括经由柔性悬挂系统承载锚固单元的结构,惯性元件悬挂在该锚固单元上,该惯性元件在由柔性枢轴施加的复位力的作用下以第一旋转自由度RZ振荡,柔性枢轴包括第一弹性条带,每个第一弹性条带都固定到所述惯性元件和所述锚固单元上,柔性悬挂系统设置成允许锚固单元在除了第一旋转自由度RZ之外的每个自由度上具有一定水平的运动性,在所述第一旋转自由度上,只有惯性元件可以运动,以避免对其振荡的任何干扰,并且悬挂系统在第一旋转自由度RZ上的刚度非常显著地高于柔性枢轴在该同一第一旋转自由度RZ上的刚度。
发明内容
本发明旨在优化这种振荡器的抗震保护,同时确保悬挂系统所需的抗扭刚度,特别是针对根据瑞士专利No.00518/18或由ETA Manufacture Horlogère Suisse提交的欧洲专利申请No.18168765.8的谐振器机构,或针对具有柔性轴承的类似谐振器。
通过提高悬挂系统的抗扭刚度,也可以改善对条带的保护以防在发生冲击的情况下断裂。具有柔性轴承——其构成柔性枢轴并限定虚拟枢转轴线——的良好的旋转式谐振器必须既在第一旋转自由度RZ上柔性很大以实现振荡式旋转,而且在其它自由度(X,Y,Z,RX,RY)上刚度很大以避免谐振器质心的寄生运动(spurious movement)。更具体地,如果谐振器的取向在重力场中发生变化(称为位置误差),这种寄生运动会导致运行误差。用于枢轴设置的悬挂系统在振荡自由度上的刚度必须非常大,以免干扰谐振器的等时性,并且不会因反作用力引起的运动而耗散能量。
本发明提出为具有柔性轴承的振荡器制成改进的抗震保护装置,以便更好地管理悬挂系统的抗扭刚度,并因此限制条带式谐振器的条带的平面外位移,从而提供更耐用的系统。
为此,本发明涉及一种根据权利要求1所述的条带式谐振器机构。
本发明还涉及一种包括至少一个这样的谐振器机构的钟表振荡器。
本发明还涉及一种包括至少一个这样的谐振器机构的钟表机芯。
本发明还涉及一种包括这样的钟表机芯和/或这样的谐振器机构的手表。
附图说明
在阅读以下参考附图给出的详细描述后,将更好地理解本发明的其它特征和优点,在附图中:
-图1概略示出了根据瑞士专利申请No.00518/18或由ETA Manufacture Horlogère Suisse提交的欧洲专利申请No.18168765.8(这两个申请的教导可用于本发明的情形)的具有弹性条带的谐振器机构的平面图,该谐振器机构包括通过柔性枢轴悬挂在锚固单元上的惯性质量块,所述柔性枢轴包括两个平行层级上的弹性条带,这些条带的延伸方向在投影中相交于该惯性元件的虚拟枢转轴线;该谐振器机构以特定的、非限制性的构型被示出,其中它包括两个平移台,这两个平移台设置为向包含在谐振器中的、位于锚固单元与板的附接件之间的中间质量块提供受限的自由度;可注意到,这些平移台中的每一个都包括细长的弹性元件,其方向基本指向由弹性条带限定的在虚拟枢轴处的枢转轴线;在这种情况下,惯性元件承载具有惯性调节螺钉的摆轮形式的惯性质量块,并且还承载突出元件,例如销或类似部件,其设置成与未示出的擒纵机构配合且特别是与擒纵叉配合或甚至直接与擒纵轮配合;该机构还包括上止动部和下止动部,以限制惯性质量块的行程并保护柔性轴承的条带;
-图2概略示出了根据本发明对根据图1的谐振器机构的改进方案的透视图;在移除用于连接到手表的固定结构的元件之后显示的该谐振器机构是由至少两种不同材料制成的复合组件,其一方面包括由第一材料制成的柔性枢轴,另一方面包括由第二种材料制成的柔性悬挂系统,柔性枢轴被保持在集成于柔性悬挂系统中的弹性夹具中;
-图3概略示出了图2中根据本发明的机构的一个特征的平面图,其示出柔性悬挂系统的弹性夹具与柔性枢轴的锚固单元之间的相互作用;
-图4以与图2类似的方式示出了与图1中的机构类似的机构,其包括具有在两个叠置的平行层级上的直线弹性条带的两个平移台;
-图5概略示出了图4中的替代实施例的一个特征的透视图,其示出具有在两个叠置的平行层级上的直线弹性条带的这种平移台;
-图6以与图5类似的方式示出了类似机构的另一替代实施例,但其平移台包括具有基本正方形截面的直线柔性杆;
-图7是示出包括机芯的手表的框图,该机芯一方面包括这样的谐振器机构,另一方面包括振荡器机构,该振荡器机构包括这样的谐振器机构。
具体实施方式
本发明涉及一种钟表谐振器机构,其构成瑞士专利申请No.00518/18或由ETAManufacture Horlogère Suisse提交的欧洲专利申请No.18168765.8或瑞士专利申请No.715526或由ETA Manufacture Horlogère Suisse提交的欧洲专利申请No.3561607中描述的谐振器的替代方案,这些申请通过引用并入本文,本领域技术人员知悉如何将其特征与本发明特有的特征结合。
本发明基于以下观察:硅(或硅和/或二氧化硅)是最适合用于柔性枢轴的材料,但不适用于抗震保护。更具体地,为了实现其抗震保护作用,该结构必须有利用高弹性发生大变形的能力。一些金属材料比硅更适合于此功能。例如,NiP比硅更合适。更具体地,NiP的杨氏模量为90GPa,而Si为150GPa,并且NiP的最大应力为1,700MPa,而Si为1,000MPa。这意味着NiP的最大允许变形是Si的三倍。
因此,本发明在于由第一材料特别是硅或等效材料制造枢轴,并且由第二材料特别是镍磷合金(nickel-phosphorus)NiP或等效材料制造抗震保护装置,该第二材料具有与第一材料截然不同的物理性质。
难点在于,在组装时在不增加太大质量的情况下组装这两个部分。为了实现这一点,我们提出使用一种有或没有粘合剂的弹性组装系统。一个实际的示例性实施例在图2和3中示出。
如图1所示,该钟表谐振器机构100包括结构1和锚固单元30,至少一个惯性元件2悬挂在锚固单元30上,该惯性元件2设置成以第一旋转自由度RZ围绕沿第一方向Z延伸的枢转轴线D振荡。该惯性元件2受到由柔性枢轴200施加的复位力,该柔性枢轴200包括多个基本纵向的弹性条带3,每个弹性条带在第一端处固定于锚固单元30,并且在第二端处固定于惯性元件2。每个弹性条带3能够基本在垂直于第一方向Z的平面XY中变形。
锚固单元30通过柔性悬挂系统300悬挂在结构1上,柔性悬挂系统300设置成允许锚固单元30在悬挂系统的五个柔性自由度上运动,这五个柔性自由度是:
-沿第一方向Z的第一平移自由度,
-沿与第一方向Z正交的第二方向X的第二平移自由度,
-沿与第二方向X和第一方向Z正交的第三方向Y的第三平移自由度,
-围绕沿第二方向X延伸的轴线的第二旋转自由度RX,
-以及围绕沿第三方向Y延伸的轴线的第三旋转自由度RY。
根据本发明,谐振器机构100是由至少两种不同材料制成的复合组件,其一方面包括柔性枢轴200,柔性枢轴200由通过第一杨氏模量E1、第一屈服强度σ1和第一刚性模量G1表征的第一材料制成,另一方面包括柔性悬挂系统300,柔性悬挂系统300由通过第二杨氏模量E2、第二屈服强度σ2和第二刚性模量G2表征的第二材料制成。
“刚性模量”在此定义为刚度G=K1c^2/E,其中K1c是断裂韧性,E是杨氏模量。高刚性模量G意味着零件在断裂前能够储存更多的弹性能量。
更具体地,第二刚性模量G2的值是第一刚性模量G1的值的十倍以上。还更具体地,第二刚性模量G2的值是第一刚性模量G1的值的八十倍以上。当第一种材料为硅和/或二氧化硅并且第二材料为NiP时,正是这种情况,G2/G1的比值接近100;
更具体地,比值σ2/E2是比值σ1/E1的至少两倍。
更具体地,第一杨氏模量E1的值是第二杨氏模量E2的值的1.5倍或以上。
更具体地,第二屈服强度σ2的值是第一屈服强度σ1的值的1.5倍或以上。
更具体地,至少一个惯性元件2与柔性枢轴200成一体。
更具体地,柔性悬挂系统300与结构1成一体。
更具体地,柔性枢轴200能够从柔性悬挂系统300移除。
更具体地,柔性悬挂系统300包括夹持元件,特别是夹爪939,用以固定柔性枢轴200。有利地,这些夹爪939构成弹性夹具930的抓握元件。图3示出了由附图标记938表示的该夹具的休止位置/止靠位置(resting position)。
更具体地,柔性悬挂系统300包括至少一个囊部933,其能够接收粘合剂以固定柔性枢轴200。
更具体地,柔性悬挂系统300与柔性枢轴200之间的接合部在锚固单元30上形成,锚固单元30优选地包括浮凸部309,其形状与元件939的轮廓互补。
以一种特定方式,夹具930悬挂在中间质量块305上,中间质量块305又悬挂在结构1或另一中间质量块303上。
这种弹性组件具有使增加的质量最小化的优点。
更具体地,比值σ2/E2是比值σ1/E1的至少三倍。
更具体地,第一材料是硅和/或二氧化硅。
更具体地,第二材料是镍磷合金NiP。
特别地,硅的刚性模量是所有镍合金的刚性模量的几乎百分之一。第一材料(硅和/或二氧化硅)与第二种材料(镍磷合金NiP)的组合对于所需的抗震保护应用特别有利,并且NiP的耗散(损耗)大于硅,这是一个额外的优势。
当然,除了镍磷合金NiP之外的合金也可具有足够高的屈服强度σ与杨氏模量E的比值,以满足本发明的条件。在这种情况下,镍磷合金NiP的主要优势在于能够使用“LIGA”(Lithography Galvano-Abformung)方法进行精确成型,具有完美的几何形状和与钟表要求完美兼容的窄公差。对于图中所示的特定应用,柔性悬挂系统300有利地但以非限制性方式由厚度在180至420微米之间的镍磷合金NiP板制成。
图3描述了柔性枢轴200与柔性悬挂系统300的组装,并详细示出了组装区域,而且描述了组装过程。组装分三个阶段进行:首先,打开弹性夹具930(其特别是由NiP制成),以便可将锚固单元30(其特别是由硅制成)插入到夹爪939中;然后释放夹具930,使得其夹爪939夹住并阻挡锚固单元30的浮凸部309;最后,仅在必要时,将粘合剂插入夹具930与锚固单元30之间的至少一个囊部933中。
弹性夹具930被设计成提供高夹持力。因此重要的是,确保赫兹压力不超过夹爪939与硅锚固单元30的浮凸部309之间的接触处的最大应力。为此原因,夹爪939的形状紧密贴合浮凸部309的形状,使得曲率半径的差异尽可能小。通过赋予夹爪939一定柔性,允许夹爪939轻微变形,以容许夹具930与锚固单元30之间的任何几何误差。
为粘合剂设置的囊部933一方面包括可容易地注入粘合剂的至少一个较宽区域,另一方面包括有助于通过毛细作用分配粘合剂的至少一个较窄区域。
通过利用平移台的扭转柔性,可以更好地管理悬挂系统的扭转刚度。这通过以下方式实现:将XY台的条带定向成使得最大扭转柔性的方向朝向谐振器的旋转轴线。其扭转柔性是通过将这些条带移得更近来管理的。
因此,柔性悬挂系统300有利地包括在锚固单元30与第一中间质量块303之间的具有柔性轴承的横向平移台32,第一中间质量块303直接地或借助于在第一方向Z上为柔性的板301附接到结构上1,横向平移台32包括横向条带320或横向柔性杆1320,其是直线的并沿第二方向X且关于与枢转轴线D相交的横向轴线D2对称地延伸。
在一个特定的非限制性实施例中,如图所示,柔性悬挂系统300还包括在锚固单元30与第二中间质量块305之间的具有柔性轴承的纵向平移台31,纵向平移台31包括纵向条带310或纵向柔性杆,其是直线的并沿第三方向Y且关于与枢转轴线D相交的纵向轴线D1对称地延伸。此外,在第二中间质量块305与第一中间质量块303之间,具有柔性轴承的横向平移台32包括横向条带320或横向柔性杆,其是直线的并沿第二方向X且关于与枢转轴线D相交的横向轴线D2对称地延伸。
更具体地,纵向轴线D1与横向轴线D2相交,特别地,纵向轴线D1、横向轴线D2和枢转轴线D是相交的/共点的。
以一种更特别的方式,纵向平移台31和横向平移台32各自包括至少两个柔性条带或杆,每个条带或杆通过以下来表征:当该条带或杆沿第三方向Y延伸时其在第二方向X上的厚度,或当该条带或杆沿第二方向X延伸时其在第三方向Y上的厚度;该条带或杆在第一方向Z上的高度;以及该条带或杆在其延伸方向上的长度,长度是高度的至少五倍,高度与厚度至少一样大,更具体地,高度是厚度的至少五倍,甚至更具体地,高度是厚度的至少七倍。
更具体地,横向平移台32包括至少两个横向柔性条带或杆,其彼此平行并且长度相同。图1和4示出了具有四个平行横向条带的非限制性替代实施例,更具体地,每个横向条带由设置在两个叠置层级上的两个半条带组成,这两个半条带沿第一方向Z彼此连续地延伸。这些半条带要么彼此完全分离/完全自由,要么通过粘合或类似方式、或在硅构造的情况下通过SiO2生长、或通过其它方式彼此制成一体。自然地,纵向平移台31(在存在的情况下,因为它是任选的)可遵循相同的构造原理。图6示出了具有柔性杆的替代实施例,柔性杆被分组为具有两个杆的两个层级,所述杆具有基本正方形的截面;另一替代实施例包括圆形柔性杆。在不脱离本发明范围的情况下,这些条带或杆的数量、排列和截面可变化。
更具体地,横向平移台32的横向条带或杆具有第一对称平面,其平行于横向轴线D2并且通过枢转轴线D。
更具体地,横向平移台32的横向条带或杆具有第二对称平面,其平行于横向轴线D2并且正交于枢转轴线D。
更具体地,横向平移台32的横向条带或杆具有第三对称平面,其垂直于横向轴线D2并且平行于枢转轴线D。
更具体地,横向平移台32的横向条带或杆在彼此平行的至少两个层级上延伸,每个层级均垂直于枢转轴线D。
更具体地,横向平移台32的横向条带或杆的设置在每个层级上是相同的。
更具体地,直线柔性杆或横向条带320是扁平条带,其高度是它们的厚度的至少五倍。
更具体地,直线柔性杆或横向条带320是具有正方形或圆形截面的杆,其高度等于它们的厚度。
更具体地,纵向平移台31包括至少两个纵向柔性条带或杆,它们彼此平行并且长度相同。
更具体地,纵向平移台31的纵向条带或杆具有第一对称平面,其平行于纵向轴线D1并且通过枢转轴线D。
更具体地,纵向平移台31的纵向条带或杆具有第二对称平面,其平行于纵向轴线D1并且正交于枢转轴线D。
更具体地,纵向平移台31的纵向条带或杆具有第三对称平面,其垂直于纵向轴线D1并且平行于枢转轴线D。
更具体地,纵向平移台31的横向条带或杆在彼此平行的至少两个层级上延伸,每个层级均垂直于枢转轴线D。
更具体地,纵向平移台31的横向条带或杆的设置在每个层级上是相同的。
更具体地,直线柔性杆或纵向条带310是扁平条带,其高度是它们的厚度的至少五倍。
更具体地,直线柔性杆或纵向条带310是具有正方形或圆形截面的杆,其高度等于它们的厚度。
特别地,谐振器机构100包括轴向止动装置,该轴向止动装置包括至少一个第一上轴向止动部和至少一个第二下轴向止动部,以至少在第一方向Z上限制惯性元件2的平移行程,该轴向止动装置设置成以抵接方式与惯性元件2配合,以保护纵向条带3至少免受第一方向Z上的轴向冲击,并且第二对称平面与第一轴向止动部7和第二轴向止动部8的距离基本上相等。
在一个特定的替代实施例中,谐振器机构100包括附接到结构1上或与结构1成一体的板,该板包括至少一个柔性条带302,柔性条带302在垂直于枢转轴线D的平面中延伸并附接到第一中间质量块303上,并且设置成允许第一中间质量块303沿第一方向Z运动。更具体地,板301包括至少两个这样的共面柔性条带。然而,如果XY平移台的条带的高度比柔性条带3的高度小,特别是小于柔性条带3的高度的三分之一,并且特别是如果这些平移台包括如图6所示的柔性杆,那么这种板301是任选的。
如上文所解释的,在制造过程中使用的技术允许在硅晶片的高度中获得两个单独的条带,这增强了(平移)台的扭转柔性,而不会使其平移柔性更大。此外,谐振器机构100因此可有利地包括至少两个叠置的基本组件,每个组件都将一个层级的以下元件集合在一起:锚固单元30和/或所述至少一个惯性元件2的基部、以及柔性枢轴200或柔性悬挂系统300(其始终形成复合组件)、和/或第一中间质量块303、和/或横向平移台32、和/或仅在组装期间使用并在振荡器投入使用之前被破坏的可断裂元件;每个基本组件可通过粘合或类似方式、通过机械组装、或在硅构造的情况下通过SiO2生长、或通过其它方式来与至少一个其它基本组件组装在一起。
更具体地,这种基本组件还包括至少一个层级的第二中间质量块305和/或纵向平移台31。
本发明还涉及一种钟表振荡器机构500,其包括设置成彼此配合的这种钟表谐振器机构100和擒纵机构400。
本发明还涉及一种钟表机芯1000,其包括至少一个这样的振荡器机构500和/或至少一个谐振器机构100。
本发明还涉及一种手表2000,其包括至少一个这样的机芯1000和/或至少一个振荡器机构500和/或包括至少一个这样的谐振器机构100。

Claims (20)

1.一种用于钟表的谐振器机构(100),包括结构(1)和锚固单元(30),至少一个惯性元件(2)悬挂在所述锚固单元(30)上,所述惯性元件(2)设置成围绕沿第一方向Z延伸的枢转轴线(D)以第一旋转自由度RZ振荡,所述惯性元件(2)受到由柔性枢轴(200)施加的复位力,所述柔性枢轴(200)包括多个基本纵向的弹性条带(3),每个弹性条带在第一端固定于所述锚固单元(30),并且在第二端固定于所述惯性元件(2),每个所述弹性条带(3)能够基本在垂直于所述第一方向Z的平面XY中变形,其中所述锚固单元(30)通过柔性悬挂系统(300)悬挂在所述结构(1)上,所述柔性悬挂系统(300)设置成允许所述锚固单元(30)在所述柔性悬挂系统的五个柔性自由度上运动,所述五个柔性自由度是沿所述第一方向Z的第一平移自由度、沿与所述第一方向Z正交的第二方向X的第二平移自由度、沿与所述第二方向X和所述第一方向Z正交的第三方向Y的第三平移自由度、围绕沿所述第二方向X延伸的轴线的第二旋转自由度RX、以及围绕沿所述第三方向Y延伸的轴线的第三旋转自由度RY,其特征在于,所述谐振器机构(100)是由至少两种不同材料制成的复合组件,所述复合组件一方面包括所述柔性枢轴(200),并且另一方面包括所述柔性悬挂系统(300),所述柔性枢轴(200)由通过第一杨氏模量E1、第一屈服强度σ1和第一刚性模量G1表征的第一材料制成,所述柔性悬挂系统(300)由通过第二杨氏模量E2、第二屈服强度σ2和第二刚性模量G2表征的第二材料制成。
2.根据权利要求1所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述第二刚性模量G2的值是所述第一刚性模量G1的值的十倍以上。
3.根据权利要求1或2所述的谐振器机构(100),其特征在于,比值σ2/E2是比值σ1/E1的至少两倍。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述第一杨氏模量E1的值是所述第二杨氏模量E2的值的1.5倍或更大。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述第二屈服强度σ2的值是所述第一屈服强度σ1的值的1.5倍或更大。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述至少一个惯性元件(2)与所述柔性枢轴(200)成一体。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述柔性悬挂系统(300)与所述结构(1)成一体。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述柔性枢轴(200)能够从所述柔性悬挂系统(300)移除。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述柔性悬挂系统(300)包括夹持元件(939),用以固定所述柔性枢轴(200)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述柔性悬挂系统(300)包括能够接收粘合剂以固定所述柔性枢轴(200)的至少一个囊部(933)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述柔性悬挂系统(300)与所述柔性枢轴(200)之间的接合部形成在所述锚固单元(30)上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,比值σ2/E2是比值σ1/E1的至少三倍。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述第一材料是硅和/或二氧化硅。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述第二材料是镍磷合金NiP。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述柔性悬挂系统(300)包括在所述锚固单元(30)与第一中间质量块(303)之间的具有柔性轴承的横向平移台(32),所述第一中间质量块(303)直接地或借助于在所述第一方向Z上为柔性的板附接到所述结构(1)上,所述横向平移台(32)包括横向条带或横向柔性杆(320,1320),所述横向条带或横向柔性杆是直线的,并沿所述第二方向X关于与所述枢转轴线(D)相交的横向轴线(D2)对称地延伸。
16.根据权利要求15所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述柔性悬挂系统(300)包括在所述锚固单元(30)与第二中间质量块(305)之间的具有柔性轴承的纵向平移台(31),所述纵向平移台(31)包括纵向条带或纵向柔性杆(310,1310),所述纵向条带或纵向柔性杆是直线的,并沿所述第三方向Y关于与所述枢转轴线(D)相交的纵向轴线(D1)对称地延伸,并且所述柔性悬挂系统(300)包括在所述第二中间质量块(305)与所述第一中间质量块(303)之间的所述横向平移台(32)。
17.根据权利要求16所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述纵向轴线(D1)与所述横向轴线(D2)相交。
18.根据权利要求15或16所述的谐振器机构(100),其特征在于,所述纵向平移台(31)和所述横向平移台(32)各自包括至少两个柔性条带或杆,每个所述柔性条带或杆通过以下参数来表征:当所述柔性条带或杆沿所述第三方向Y延伸时所述柔性条带或杆在所述第二方向X上的厚度,或当所述柔性条带或杆沿所述第二方向X延伸时所述柔性条带或杆在所述第三方向Y上的厚度;所述柔性条带或杆在所述第一方向Z上的高度;以及所述柔性条带或杆在其延伸方向上的长度,所述长度是所述高度的至少五倍,所述高度至少与所述厚度一样大。
19.一种钟表机芯(1000),包括至少一个根据权利要求1至18中任一项所述的谐振器机构(100),和/或至少一个钟表振荡器机构(500),所述钟表振荡器机构(500)包括设置成彼此配合的根据权利要求1至18中任一项所述的谐振器机构(100)和擒纵机构(400)。
20.一种手表(2000),包括至少一个根据权利要求19所述的钟表机芯(1000)和/或至少一个根据权利要求1至18中任一项所述的谐振器机构(100)。
CN202211089846.8A 2021-12-06 2022-09-07 具有旋转柔性轴承的谐振器机构的抗震保护 Pending CN116224741A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21212441.6 2021-12-06
EP21212441.6A EP4191346B1 (fr) 2021-12-06 2021-12-06 Protection antichoc d'un mécanisme résonateur à guidage flexible rotatif

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116224741A true CN116224741A (zh) 2023-06-06

Family

ID=78822006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211089846.8A Pending CN116224741A (zh) 2021-12-06 2022-09-07 具有旋转柔性轴承的谐振器机构的抗震保护

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230176522A1 (zh)
EP (1) EP4191346B1 (zh)
JP (1) JP7407250B2 (zh)
CN (1) CN116224741A (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH15446A (de) 1897-10-08 1898-06-15 Paul Suess Actiengesellschaft Buchförmiger Behälter mit Einrichtung zum Sammeln und Ordnen von Postkarten oder dergleichen
EP3035127B1 (fr) 2014-12-18 2017-08-23 The Swatch Group Research and Development Ltd. Oscillateur d'horlogerie à diapason
EP3054357A1 (fr) 2015-02-03 2016-08-10 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Mécanisme oscillateur d'horlogerie
EP3438762A3 (fr) * 2017-07-28 2019-03-13 The Swatch Group Research and Development Ltd Oscillateur d'horlogerie a guidages flexibles a grande course angulaire
EP3557333B1 (fr) 2018-04-16 2020-11-04 Patek Philippe SA Genève Procédé de fabrication d'un ressort moteur d'horlogerie
EP3561607B1 (fr) 2018-04-23 2022-03-16 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Protection antichoc d'un mécanisme résonateur à guidage flexible rotatif
CH714922A2 (fr) * 2018-04-23 2019-10-31 Eta Sa Mft Horlogere Suisse Protection antichoc d'un mécanisme résonateur d'horlogerie à guidage flexible rotatif.
CH715526A2 (fr) 2018-11-08 2020-05-15 Eta Sa Mft Horlogere Suisse Protection antichoc d'un mécanisme résonateur à guidage flexible rotatif.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023084084A (ja) 2023-06-16
JP7407250B2 (ja) 2023-12-28
US20230176522A1 (en) 2023-06-08
EP4191346A1 (fr) 2023-06-07
EP4191346B1 (fr) 2024-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110389519B (zh) 钟表谐振器机构、钟表振荡器机构、钟表机芯和手表
CN111158230B (zh) 用于具有旋转柔性轴承的谐振器机构的抗震保护
US11409245B2 (en) Anti shock protection for a resonator mechanism with a rotary flexure bearing
JP5960920B2 (ja) 計時器用エスケープのためのパレットレバー機構
US9201398B2 (en) Oscillating mechanism with an elastic pivot and mobile element for transmitting energy
US20110019506A1 (en) Escapement mechanism
CN110780572B (zh) 机械钟表振荡器以及包括其的钟表机芯和手表
CN110412854B (zh) 钟表谐振器机构、振荡器、钟表机芯和手表
CN116224741A (zh) 具有旋转柔性轴承的谐振器机构的抗震保护
US12124218B2 (en) Shock-resistant protection provided with a viscous substance for a resonator mechanism with rotary flexible guide
US20220187769A1 (en) Shock-resistant protection provided with a viscous substance for a resonator mechanism with rotary flexible guide
US20220326657A1 (en) Method of making a timepiece spring from monocrystalline material and timepiece spring obtained by this method
CN118672105A (zh) 用于设定具有旋转柔性引导件的谐振器机构以减少平面外摆动的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40092143

Country of ref document: HK