Die Erfindung betrifft einen Kristalldrehschwinger mit einer in der Nähe des Zentrums des Schwingers
angeordneten Halterung, insbesondere für das Zeitnormal einer Armbanduhr, dessen Schwingungsart eine
Drehschwingung ist und der eine hohe Stoßsicherheit aufweist.The invention relates to a crystal rotary oscillator having a near the center of the oscillator
arranged holder, in particular for the time standard of a wristwatch, the type of vibration
Is torsional vibration and which has a high level of shock resistance.
Es ist eine Vielzahl von Quarzkristallarmbanduhren, die einen Kristallschwinger als Zeitnormal verwenden,
bekannt. Hierbei wird die Biegungsschwingung eines stimmgabelförmigen oder stabförmigen Kristallkörpers
ausgenutzt. Der Grund, weshalb die bisher in der Praxis »erwirklichten Quarzkristaüarmbanduhren mit einem
Kristallbiegeschwinger ausgestattet sind, ist darin zu sehen, daß durch die Teilerschaltung, die das Signal der
durch den Kristallschwinger erzeugten hohen Frequenz in ein Signal einer niedrigen Frequenz umwandelt,
durch das der Anzeigemechanismus der Uhr angetrieben werden kann, die praktische Anwendung von
Quarzkristallarmbanduhren mit einer anderen Schwin gungsmode behindert war. Wird nämlich das Frequenziignal
durch einen Teiler mit einer begrenzten Energiequelle heruntergeteilt, dann besteht eine obere zulässige
Frequenzgrenze, so daß die Biegeschwingungsmode eines Kristallschwingers ausgenutzt wurde, bei der in
einem begrenzten Raum die niedrigste Frequenz dieses Kristallschwingers erhalten werden konnte.It is a variety of quartz crystal wrist watches that use a crystal oscillator as a time standard,
known. This is the bending vibration of a tuning fork-shaped or rod-shaped crystal body
exploited. The reason why the quartz crystal wristwatches with a
Crystal bending oscillators are equipped, can be seen in the fact that through the divider circuit that the signal of the
converts the high frequency generated by the crystal vibrator into a signal of a low frequency,
through which the display mechanism of the watch can be driven, the practical application of
Quartz crystal wristwatches with a different vibration mode was disabled. Namely, the frequency signal
divided down by a divider with a limited energy source, then there is an upper permissible
Frequency limit, so that the flexural vibration mode of a crystal oscillator was used in which in
the lowest frequency of this crystal oscillator could be obtained in a limited space.
Durch die Entwicklung der IC-Technik sind jedoch Frequenzteiler mit kleinem Platz- und Energiebedarf
realisierbar, die es ermöglichen, als Zeitnormal für eine Armbanduhr einen Schwinger mit einer Frequenz von
mehreren hundert kHz zu benutzen. An Stelle des üblichen Kristallbiegungsschwingers kann deshalb auch ein
Kristalldrehschwinger verwendet werden. Infolge der Verwindung wird die Stoßsicherheit des Kristalldrehichwingers
jedoch zu einem Problem.However, with the development of IC technology, frequency dividers require little space and energy
realizable, which make it possible to use an oscillator with a frequency of
several hundred kHz to use. Instead of the usual crystal bending oscillator, a
Crystal torsional vibrators can be used. As a result of the twisting, the shock resistance of the crystal swivel arm is reduced
however, a problem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Problem zu lösen, d.h. die Stoßfestigkeit bekannter
Kristalldrehschwinger zu verbessern. Dies soll bei gleichzeitiger Verbesserung des Gütefaktors möglich
■ein.The object of the invention is to solve this problem, i.e. the impact resistance more known
To improve crystal torsional vibrators. This should be possible with a simultaneous improvement in the quality factor
■ a.
Der erfindungsgemäße Kristalldrehschwinger ist dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung ein Halteteil
aus dem gleichen Material wie der Kristallschwinger selbst istThe crystal rotary oscillator according to the invention is characterized in that the holder is a holding part
is made of the same material as the crystal itself
Die Erfindung wird an Hand von zwei Figuren näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to two figures. It shows
F i g. 1 die Ausbildung eines bekannten Kristalldreh
Schwingers,F i g. 1 the formation of a well-known crystal twist
Schwingers,
F i g. 2 die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Kri stalldrehschwingers.F i g. 2 the formation of a Kri stall torsional vibrator according to the invention.
ίο Der in F i g. 1 dargestellte bekannte Kristalldreh
schwinger enthält einen Kristallstab 1, der Drehschwingungen ausführt, eine Elektrode 2, die durch Aufdampfen
od. dgl. am Kristall angebracht ist und einen mit einer Elektrode verbundenen dünnen Leitungsdraht 3.
der die elektrische Energie nach außen führt und als Halterung für den Krisiallschwinger dient Bei einem
derartigen Kristallschwinger besteht insbesondere dann, wenn er in ein kleines Gehäuse eingebaut wire,
die Gefahr, daß er infolge eines Fehlers in der Befestigung des dünnen, mit der Elektrode verbundenen
Drahtes oder infolge eines Stoßes von außen mit der Innenseite des Gehäuses in Berührung kommt. Wird
die Steifigkeit des mit der Elektrode verbundenen Drahtes verstärkt, um diese Gefahr zu beseitigen, dann
treten andere Mängel auf, wie eine Verringerung des Gütefaktors <?des Kristallschwingers, so daß es bisher
sehr schwierig war, den Kristallschwinger in eine Armbanduhr einzubauen.
In F i g. 2 ist die erfindungsgemäße Ausführungsforni dargestellt, die sich durch eine große Stoßsicherheil
und einen hohen Gütefaktor auszeichnet. Der e\m
Drehschwingung ausübende Kristall 4 weist einen Hai leteil 5 auf, der aus der gleichen Quarzplatte gebildet
ist wie der Kristall 4, wenn ein großer Gütefaktor Q des Kristallschwingers erforderlich ist. Mit der Zahl 6
ist eine Elektrode bezeichnet. Wird der erfindungsgemäße Kristallschwinger in ein Schwingergehäuse ein
geschlossen, dann kann der Teil 5 des Schwingers fes befestigt werden. Die Stoßsicherheit des erfindungsge
mäßen Kristallschwingers wird dadurch um vieles größer als bei dem bekannten Kristallschwinger, und die
Steifigkeit des Halteteils ist um vieles höher als bei der bekannten Halterung unter Verwendung eines Leitungsdrahtes.
Damit wird die durch einen Stoß von außen hervorgerufene Verschiebung des Kristallschwingers
im Gehäuse äußerst klein. Der Zwischenraum zwischen dem Kristallschwinger und der Innenseite
des Gehäuses kann somit auch sehr klein gemacht werden. Da außerdem das Teil, welches den schwingenden
Teil des Kristallschwingers hält, selbst aus einem Kristall besteht, dessen innere Verluste klein sind, kann
der Gütefaktor Q des Schwingers sehr groß gemacht werden.ίο The in F i g. 1 shown known crystal rotary oscillator contains a crystal rod 1, which performs torsional vibrations, an electrode 2, which is attached by vapor deposition od the crystal oscillator is used In such a crystal oscillator, especially if it is built into a small housing, there is a risk that it will be damaged as a result of an error in the fastening of the thin wire connected to the electrode or as a result of an external impact with the inside of the housing comes into contact. If the rigidity of the wire connected to the electrode is increased in order to eliminate this danger, other defects such as a decrease in the figure of merit of the crystal vibrator occur, so that it has heretofore been very difficult to incorporate the crystal vibrator into a wrist watch.
In Fig. 2 shows the embodiment according to the invention, which is characterized by a high level of shock resistance and a high quality factor. The e \ m torsional vibration exerting crystal 4 has a shark leteil 5, which is formed from the same quartz plate as the crystal 4, when a large quality factor Q is required of the crystal oscillator. The number 6 denotes an electrode. If the crystal vibrator according to the invention is closed in a vibrator housing, then part 5 of the vibrator can be attached. The shock resistance of the crystal vibrator according to the invention is much greater than that of the known crystal vibrator, and the rigidity of the holding part is much higher than that of the known holder using a lead wire. This means that the displacement of the crystal oscillator in the housing caused by an impact from the outside is extremely small. The space between the crystal vibrator and the inside of the housing can thus also be made very small. In addition, since the part that holds the vibrating part of the crystal vibrator itself is made of a crystal whose internal loss is small, the figure of merit Q of the vibrator can be made very large.
Durch Herstellung des schwingenden Teils und des Halteteils des Kristallschwingers aus demselben Kristallmaterial
kann eine hohe Stoßfestigkeit und ein großer Gütewert erhalten werden, so daß sich der Kristallschwinger
in besonderer Weise als Zeitnormal für eine Quarzkristallarmbanduhr eignet.By making the vibrating part and the holding part of the crystal vibrator from the same crystal material
a high impact resistance and a large quality value can be obtained so that the crystal vibrator
Particularly suitable as a time standard for a quartz crystal wrist watch.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings