JP2017502317A5 - - Google Patents

Description

２．４ 標準的な機械ムーブメントへの等方性調和振動子の組込み
等方性振動子を用いる本出願人のタイムベースは、機械タイムキーパを調整し、これは、てん輪と螺旋ばね振動子とを、等方性振動子と、クランクが歯車列の最後の歯車に固定された脱進機とに置き換えることによって実施することができる。これは、図６１：伝統的な場合の左側に示される。主ばね９００は歯車列９０１を介してエネルギーをがんぎ車９０２に伝え、がんぎ車９０２はアンカ９０４を介してエネルギーをてん輪９０５に断続的に伝える。右側は本出願人の機構である。主ばね９００は歯車列９０１を介してエネルギーをクランク９０３に伝え、クランク９０３は、このクランクのスロット内を移動するピン９０７を介してエネルギーを等方性振動子９０６に連続的に伝える。等方性振動子は固定フレーム９０８に取り付けられ、その復元力の中心は、クランクピニオンの中心に一致する。

図５１は、Ｘが回転、Ｙが回転の一般化座標を有するＸＹ等方性調和振動子を示す：固定ベース７２０には２本の不動梁７２１’が取り付けられ、不動梁７２１’は、軸受石をはめた（ｊｅｗｅｌｌｅｄ）支承部７２１を介して回転ケージ７２２を支持し、螺旋ばね７２４を支持する。ケージ７２２内にはてん輪があり、このてん輪は、軸受石をはめた支承部７２３上で回転するてん真（図示せず）を介して回転し、取り付けられる。てん輪には、その軸の周りのてん輪の円形振動に復元力を与える螺旋ばね７２６が取り付けられる。螺旋ばねは、てん輪の軸がベース７２０に対して垂直であるニュートラル位置の周りのケージ７２２の回転に対して復元力を与える。ケージを含むてん輪アセンブリの慣性モーメントは、てん輪およびばね７２５の固有振動数がケージおよびてん輪およびばね７２４の固有振動数と同じになるものである。てん輪の振動は、等方性調和振動子をモデリングしたものであり、振動の振幅が小さい場合、てん輪の質量７２７が、図５２に示す楕円に近似した一方向軌道で動く。この機構は、標準的な並進運動のＸＹ等方性振動子とは対照的に、直線加速度および重力の影響を受けないという利点を有する。その特性は以下の通りである。

図５４は、Ｘが並進運動、Ｙが回転のＸＹ等方性調和振動子を示す。てん輪上のピンが略楕円軌道を有するため、この機構をＸＹ並進運動の等方性調和振動子と同様に回転クランクによって維持できることがわかる。固定ベース７５０には、２本の垂直不動梁７５１が取り付けられる。２本の梁７５１の上には、水平梁（ここでは透明）があり、円筒形ばね７５６を保持するコレットがこの水平梁に取り付けられる。円筒形ばね７５６の底部は、コレットを介してケージ７５３に取り付けられて、ケージが垂直柱７５１の各々の２つの溝７５４を介して垂直に並進運動できるようにし、溝はケージ軸７５５を保持する。円筒形ばね７５６は直線復元力を与えて、ケージの並進運動振動を生じさせる。ケージ７５３は、てん輪７５８に取り付けられた螺旋ばね７５７を含む。螺旋ばねは、復元トルクをてん輪に与え、てん輪に等方性振動を持たせる。ケージ７５３の並進運動振動の振動数は、てん輪７５８の角振動の振動数に等しくなるように設計され、小振幅の場合、釣合いおもり７５９は楕円に近似した一方向回転で動く。ｘがニュートラル点に対するケージの垂直変位を表し、θがニュートラル角度に対するてん輪の角度を表す場合、ｘがφで置き換えられた図５３に示すように、ｘ、θは機構の状態の一般化座標を表し、状態空間における楕円を説明する。その特性は以下の通りである。