用于带有旋转柔性引导件的谐振器机构的设有粘性物质的抗震保护的制作方法

1.本发明涉及时计谐振器机构，其包括结构和锚固块，至少一个惯性元件悬挂至该锚固块，虚拟枢轴（virtual pivot）包括基本上纵向的多个弹性条带，每个弹性条带在第一端处固定到所述锚固块并且在第二端处固定到所述惯性元件。
2.本发明还涉及包括至少一个这样的谐振器机构的钟表机芯。
3.本发明涉及时计谐振器领域，并且更具体地涉及那些包括弹性条带的谐振器，所述弹性条带充当用于摆动器操作的复位装置。


背景技术：

4.对于包括至少一个螺旋游丝或构成柔性引导件的弹性条带的大多数表摆动器而言，并且特别是对于交叉条带谐振器而言，悬挂系统的扭转刚度是一个难点。并且抗震性也取决于该扭转刚度；事实上，在震荡（shock）期间，由条带所承受的应力迅速达到非常高的值，这进一步减少了部件在故障之前可行进的行程。用于时计的减震器有多种变型。然而，它们的主要目的是保护谐振器轴线的脆弱的枢轴，而不是保护通常诸如螺旋游丝的弹性元件。
5.根据eta manufacture horlog
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re suisse名下的申请ch15442016及其衍生专利（其教导可直接用于本发明，并且其谐振器在一些特定方向上的震荡敏感性方面可进一步改进），通过使用带有非常小的升力角的锚式擒纵机构的柔性引导件的使用，新的机构架构允许最大化谐振器的品质因数。因此，问题在于，在震荡的情况下保护条带免于破裂。明显的是，迄今为止为所提出的用于带有柔性引导件的谐振器的抗震系统仅保护条带免于在某些方向上的震荡，而不是在所有方向上的震荡，或者这种抗震系统具有如下缺陷，即允许虚拟枢轴的嵌入根据其摆动旋转而轻微移动，应尽可能避免这一点。
6.eta manufacture horlog
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re suisse名下的申请ch5182018或申请ep18168765描述了一种时计谐振器机构，其包括结构，该结构由柔性悬挂系统来承载锚固块，惯性元件悬挂至该锚固块，在由虚拟枢轴施加的复位力的作用下，该惯性元件根据第一旋转自由度rz摆动，该虚拟枢轴包括第一弹性条带，每个第一弹性条带固定到所述惯性元件并且固定到所述锚固块，柔性悬挂系统布置为允许锚固块的根据第一旋转自由度rz之外的所有自由度的一定的移动性，仅惯性元件是根据第一旋转自由度rz可移动的以避免对其摆动的任何干扰，并且根据第一旋转自由度rz的悬挂系统的刚度非常强地高于根据该相同的第一旋转自由度rz的虚拟枢轴的刚度。
7.eta manufacture horlog
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re suisse名下的申请ch715526或申请ep3561607描述了一种时计谐振器机构，其包括结构和锚固块，至少一个惯性元件悬挂至该锚固块，该惯性元件布置为根据第一旋转自由度rz绕在第一方向z上延伸的枢转轴线摆动，所述惯性元件承受由虚拟枢轴施加的复位力，该虚拟枢轴包括基本上纵向的多个弹性条带，每个弹性条带在第一端处固定到所述锚固块并且在第二端处固定到所述惯性元件，每个所述弹性条带
基本上在垂直于所述第一方向z的平面xy中是可变形的。
8.然而，有时是柔性悬挂系统的一个或多个条带在强烈震荡期间断裂，或者过早地磨损直到其在一系列小的震荡后可能破裂。事实上，柔性悬挂系统避免了虚拟枢轴的破裂，但是柔性悬挂系统反而承受震荡。


技术实现要素：

9.本发明提出改进eta manufacture horlog
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re suisse名下的申请ch715526或申请ep3561607的谐振器机构以保护柔性悬挂系统免于上述缺点。
10.为此目的，本发明涉及时计谐振器机构，其包括结构和锚固块，至少一个惯性元件悬挂至该锚固块，该惯性元件布置为根据第一旋转自由度rz绕在第一方向z上延伸的枢转轴线摆动，所述惯性元件承受由虚拟枢轴施加的复位力，该虚拟枢轴包括基本上纵向的多个弹性条带，每个弹性条带在第一端处固定到所述锚固块并且在第二端处固定到所述惯性元件，每个所述弹性条带基本上在垂直于所述第一方向z的平面xy中是可变形的，所述锚固块通过柔性悬挂系统悬挂至所述结构，所述柔性悬挂系统布置为允许所述锚固块的移动性。
11.本发明的独特之处在于，该谐振器机构包括至少部分地绕柔性悬挂系统布置的粘性物质，该粘性物质配置为至少部分地耗散因震荡而产生的能量。
12.由于粘性物质，柔性悬挂系统在强烈震荡的情况下中得到更好的保护，特别是防止柔性悬挂系统（特别是条带或杆中的一个）过早断裂或裂开。因此，获得双重保护：得益于柔性悬挂系统的对虚拟枢轴的条带的第一保护，以及通过粘性物质对柔性悬挂系统的第二保护。因此，本发明改进了对谐振器机构的、针对断裂风险的保护。
13.根据本发明的特定实施例，所述柔性悬挂系统包括在所述锚固块和第一中间质量件之间的带有柔性引导件的横向平移平台，该第一中间质量件直接或借助于在所述第一方向z上的柔性板固定到所述结构，并且该横向平移平台包括至少两个横向柔性条带或杆，该横向柔性条带或杆优选是直线的，并且该横向柔性条带或杆在所述第二方向x上延伸并且关于与所述枢转轴线相交的横向轴线对称。
14.根据本发明的特定实施例，该粘性物质布置在横向平移平台的横向柔性条带或杆之间。
15.根据本发明的特定实施例，该粘性物质至少部分地绕第一中间质量件布置。
16.根据本发明的特定实施例，该粘性物质至少部分地绕所述锚固块布置。
17.根据本发明的特定实施例，该粘性物质至少部分地绕第二中间质量件布置。
18.根据本发明的特定实施例，该粘性物质包括对紫外线辐射敏感的胶。
19.根据本发明的特定实施例，该粘性物质包括橡胶。
20.根据本发明的特定实施例，该粘性物质包括硅树脂。
21.根据本发明的特定实施例，所述柔性悬挂系统包括在所述锚固块和第二中间质量件之间的带有柔性引导件的纵向平移平台，并且该纵向平移平台包括至少两个纵向柔性条带或杆，该纵向柔性条带或杆优选是直线的，并且该纵向柔性条带或杆在所述第三方向y上延伸并且关于与所述枢转轴线相交的纵向轴线对称；并且所述柔性悬挂系统包括在所述第二中间质量件和所述第一中间质量件之间的所述横向平移平台。
22.根据本发明的特定实施例，该粘性物质至少部分地布置在纵向平移平台的纵向柔性条带或杆之间。
23.根据本发明的特定实施例，该粘性物质至少部分地绕第二中间质量件布置。
24.根据本发明的特定实施例，该柔性悬挂系统制成为一件。
25.根据本发明的特定实施例，该柔性悬挂系统由硅制成。
26.根据本发明的特定实施例，该锚固块是根据悬挂系统的五个柔性自由度可移动的，该五个柔性自由度是：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、绕在所述第二方向x上延伸的轴线的第二旋转自由度rx、和绕在所述第三方向yx上延伸的轴线的第三旋转自由度ry。
27.本发明还涉及钟表机芯，其包括根据本发明的至少一个谐振器机构和/或至少一个时计摆动器机构，该时计摆动器机构包括布置为相互配合的时计谐振器机构和擒纵机构。
附图说明
28.参考所附附图，通过阅读以下详细说明，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：
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图1示意性地并且透视地示出了带有弹性条带的谐振器机构，其包括通过虚拟枢轴悬挂至锚固块的惯性质量件；
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图2示意性地并且透视地示出了包括在图1的谐振器机构中的、具有惯性质量件的各种自由度的机构；移除了摆轮以使柔性引导件以及两个平移平台可见，柔性引导件带有两个弹性条带，两个弹性条带在投影中交叉；
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类似于图2，图3示出了在移除了用于连接到表的固定结构的元件之后的相同机构；以及
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类似于图3，图4示意性地并且从上方示出了相同机构。
具体实施方式
29.本发明涉及时计谐振器机构，其构成在eta manufacture horlog
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re suisse名下的申请ch5182018或申请ep18168765中描述的谐振器的变型，上述申请通过引用并入本文，并且本领域技术人员将能够将上述申请的特征与针对本发明的特征相结合。在图1至图4中被表示的，该时计谐振器机构100包括结构1和锚固块30，至少一个惯性元件2悬挂至该锚固块30，该惯性元件2布置为根据第一旋转自由度rz绕在第一方向z上延伸的枢转轴线d摆动。惯性元件2包括摆轮20。摆轮具有骨头（bone）形状，摆轮包括直部段，在该直部段的每端处设有球状部。每个球状部可包括小的惯性块29以调节惯性元件2的惯性。该惯性元件2承受由虚拟枢轴200施加的复位力，该虚拟枢轴200包括基本上纵向的多个弹性条带3，每个弹性条带在第一端处固定到锚固块30并且在第二端处固定到惯性元件2。每个弹性条带3基本上在垂直于第一方向z的平面xy中是可变形的。
30.锚固块30通过柔性悬挂系统300悬挂至结构1，该柔性悬挂系统300布置为根据悬挂系统的五个柔性自由度允许锚固块30的移动性，该五个柔性自由度是：
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沿第一方向z的第一平移自由度；
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沿与第一方向z正交的第二方向x的第二平移自由度；
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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；
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绕在第二方向x上延伸的轴线的第二旋转自由度rx；和
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绕在第三方向y上延伸的轴线的第三旋转自由度ry。
31.原理在于，使用平移平台的扭转柔性以较好地管理悬挂系统的扭转刚度。为此目的，平台xy的条带定向为使得较大扭转柔性的方向对准谐振器的旋转轴线。其扭转柔性是通过将条带带到一起来管理的。
32.因此，柔性悬挂系统300包括在锚固块30和第一中间质量件303之间的带有柔性引导件的横向平移平台32，该第一中间质量件303直接或借助于在第一方向z上的柔性板301固定到结构1，并且该横向平移平台32包括横向条带320或横向柔性杆，该横向条带320或横向柔性杆是直线的并且在第二方向x上延伸。
33.在特定的非限制性实施例中，并且如由附图所示的，柔性悬挂系统300还包括在锚固块30和第二中间质量件305之间的带有柔性引导件的纵向平移平台31，并且该纵向平移平台31包括纵向条带310或纵向柔性杆，该纵向条带310或纵向柔性杆是直线的并且在第三方向y上延伸。并且，在第二中间质量件305和第一中间质量件303之间，带有柔性引导件的横向平移平台32包括横向条带320或横向柔性杆，该横向条带320或横向柔性杆是直线的并且在第二方向x上延伸。
34.更特别地，纵向轴线d1与横向轴线d2相交，并且特别地，纵向轴线d1、横向轴线d2和枢转轴线d是共点的。
35.更特别地，纵向平移平台31和横向平移平台32各自包括至少两个柔性条带或杆，每个条带或杆的特征在于当条带或杆在第三方向y上延伸时其在第二方向x上的厚度，或反之亦然；每个条带或杆的特征在于其在第一方向z上的高度，并且在于其在条带或杆延伸的方向上的长度，长度例如是高度的至少五倍大，高度与厚度至少一样大、并且更特别地是该厚度的至少五倍大、并且还更特别地是该厚度的至少七倍大。
36.更特别地，横向平移平台32包括相互平行并且具有相同长度的至少两个横向柔性条带或杆。图1至图4示出了带有四个平行横向条带的非限制性变型，并且更特别地，每个横向条带由布置在两个叠置的层上的两个半条带组成，并且在第一方向z上彼此连续地延伸。这些半条带或者可相对于彼此完全自由，或者可通过胶合等紧固在一起，或者在硅的实施例的情况下通过sio2的生长紧固在一起，或者等等。当然，纵向平移平台31（当其存在时，因为其是可选的）可遵循相同的构造原理。在不脱离本发明的情况下，这些条带或杆的数量、布置和截面可变化。
37.原理在于，使用平移平台的扭转柔性以较好地管理悬挂系统的扭转刚度。为此目的，平台xy的条带定向为使得较大扭转柔性的方向对准谐振器的旋转轴线。其扭转柔性是通过将条带带到一起来管理的。
38.因此，柔性悬挂系统300包括在锚固块30和第一中间质量件303之间的带有柔性引导件的横向平移平台32，该第一中间质量件303直接或借助于在第一方向z上的柔性板301固定到结构1，并且该横向平移平台32包括横向条带320或横向柔性杆，该横向条带320或横向柔性杆是直线的并且在第二方向x上延伸。
39.在特定的非限制性实施例中，并且如由附图所示的，柔性悬挂系统300还包括在锚固块30和第二中间质量件305之间的带有柔性引导件的纵向平移平台31，并且该纵向平移平台31包括纵向条带310或纵向柔性杆，该纵向条带310或纵向柔性杆是直线的并且在第三方向y上延伸。并且，在第二中间质量件305和第一中间质量件303之间，带有柔性引导件的横向平移平台32包括横向条带320或横向柔性杆，该横向条带320或横向柔性杆是直线的并且在第二方向x上延伸。
40.更特别地，纵向轴线d1与横向轴线d2相交，并且特别地，纵向轴线d1、横向轴线d2和枢转轴线d是共点的。
41.更特别地，纵向平移平台31和横向平移平台32各自包括至少两个柔性条带或杆，每个条带或杆的特征在于当条带或杆在第三方向y上延伸时其在第二方向x上的厚度，或反之亦然；每个条带或杆的特征在于其在第一方向z上的高度，并且在于其在条带或杆延伸的方向上的长度，长度例如是高度的至少五倍大，高度与厚度至少一样大、并且更特别地是该厚度的至少五倍大、并且还更特别地是该厚度的至少七倍大。
42.更特别地，横向平移平台32包括相互平行并且具有相同长度的至少两个横向柔性条带或杆。图1至图4示出了带有四个平行横向条带的非限制性变型，并且更特别地，每个横向条带由布置在两个叠置的层上的两个半条带组成，并且在第一方向z上彼此连续地延伸。这些半条带或者可相对于彼此完全自由，或者可通过胶合等紧固在一起，或者在硅的实施例的情况下通过sio2的生长紧固在一起，或者等等。当然，纵向平移平台31（当其存在时，因为其是可选的）可遵循相同的构造原理。在不脱离本发明的情况下，这些条带或杆的数量、布置和截面可变化。更特别地，横向平移平台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并且其穿过枢转轴线d。
43.更特别地，横向平移平台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。
44.更特别地，横向平移平台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。
45.更特别地，横向平移平台32的横向条带或杆在至少两个相互平行的层上延伸，每个层均垂直于枢转轴线d。
46.更特别地，横向平移平台32的横向条带或杆的布置在每个层上是相同的。
47.更特别地，横向条带或直线的柔性杆320、1320是扁平的条带，其高度是其厚度的至少五倍大。
48.更特别地，1至11，横向条带或直线的柔性杆320为方形或圆形截面的杆，其高度等于厚度。
49.更特别地，纵向平移平台31包括相互平行并且具有相同长度的至少两个纵向柔性条带或杆。
50.更特别地，纵向平移平台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并且穿过枢转轴线d。
51.更特别地，纵向平移平台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。
52.更特别地，纵向平移平台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并平行于枢转轴线d。
53.更特别地，纵向平移平台31的横向条带或杆在至少两个相互平行的层上延伸，每个层均垂直于枢转轴线d。
54.更特别地，纵向平移平台31的横向条带或杆的布置在每个层上是相同的。
55.更特别地，纵向条带或直线的柔性杆310是扁平的条带，其高度是其厚度的至少五倍大。
56.在附图中未示出的变型中，纵向条带或直线的柔性杆310是方形或圆形截面的杆，其高度等于厚度。
57.根据本发明，柔性悬挂系统300包括粘性物质10，其可布置在柔性悬挂系统300的一个或多个部分上。如图2和图3中示出的，粘性物质10优选地布置在横向平移平台32的横向柔性条带或杆320之间。粘性物质10允许吸收由于震荡产生的能量，特别是为了防止横向条带或杆320断裂或裂开。粘性物质10还可充当用于柔性悬挂系统的其他部分的保护。
58.粘性物质10还布置在纵向平移平台31的柔性条带或杆310之间。
59.优选地，粘性物质10至少部分地填充在柔性条带或杆之间的空间。因此，其形成材料的连续体，所述材料的连续体在侧向将柔性条带或杆分开的空间中使柔性条带或杆彼此连接。
60.在替代实施例中，粘性物质10至少部分地绕第一中间质量件303布置。粘性物质优选地还至少部分地绕第二中间质量件305布置。例如，粘性物质10至少部分地绕所述锚固块30布置。
61.在另一变型实施例中，粘性物质布置在横向平移平台32的横向柔性条带或杆320之间、在纵向平移平台31的柔性条带或杆310之间、至少部分地绕第一中间质量件303、至少部分地绕第二中间质量件305、并且至少部分地绕所述锚固块30。
62.在谐振器机构的第一实施例中，粘性物质10包括硅树脂，优选地基本上以其全部包括硅树脂。硅树脂以良好的效率吸收震荡的能量。
63.根据谐振器机构的第二实施例，粘性物质10包括对紫外线辐射敏感的胶。当初始是粘性的时，这样的粘合剂在紫外线辐射的作用下硬化。为了其根据本发明的用途，使胶保持为粘性形式而不施加紫外线辐射。
64.粘性物质10的第三实施例包括橡胶。
65.在上面没有描述的其他实施例中，用于粘性物质10的其他材料当然是可能的。
66.粘性物质表示强度足以避免流动但其容易变形的材料。因此，粘性物质粘附到柔性悬挂系统300的壁并保持在其位置中。当柔性悬挂系统300移动时，特别是当移动是大的时，尤其是在震荡的情况下，粘性物质变形并提供阻力，该阻力对能量进行耗散。
67.特别地，谐振器机构100包括轴向止动装置，该轴向止动装置至少包括第一轴向止动件7和第二轴向止动件8，以至少在第一方向z上限制惯性元件2的平移行程；轴向止动装置布置为与惯性元件2支承配合，以用于保护纵向条带3至少免于在第一方向z上的轴向震荡，并且第二对称平面位于距第一轴向止动件7和第二轴向止动件8基本相等的距离处。
68.在特定变型中，谐振器机构100包括板301，该板301包括在垂直于枢转轴线d的平面中延伸的至少一个柔性条带302，并且该板301固定到结构1并且固定到第一中间质量件303，并且板301布置为允许第一中间质量件303在第一方向z上的移动性。更特别地，板301
包括至少两个共面的柔性条带302。然而，如果与柔性条带3的高度相比平移平台xy的条带的高度是低的，特别是小于柔性条带3的高度的三分之一，这样的板301是可选的。
69.在特定变型中，柔性悬挂系统300制成为一件，优选地由硅制成。
70.在有利的实施例中，谐振器机构100包括一件式组件，其至少包括锚固块30、至少一个惯性元件2的基部、柔性枢轴200、柔性悬挂系统300、第一中间质量件303、和横向平移平台32，并且包括至少一个可断裂元件319，该可断裂元件319布置为在结构1上组装一件式组件的部件期间紧固这些部件，并且可断裂元件319的破裂将从一件式组件释放所有可移动部件。
71.更特别地，一件式组件还至少包括第二中间质量件305和纵向平移平台31。
72.如上文讨论的，所使用的制造技术允许在硅晶片（wafer）的高度中获得两个不同的条带，这提高了平台的扭转柔性而不使其对于平移而言更柔性。并且谐振器机构100因此可有利地包括至少两个叠置的基础一件式组件，其各自包括锚固块30、和/或至少一个惯性元件2的基部、和/或柔性枢轴200、和/或柔性悬挂系统300、和/或第一中间质量件303、和/或横向平移平台32、和/或可断裂元件319的层；每个基础一件式组件可通过结合等、通过机械组装、或在硅的实施例的情况下通过sio2的生长等等与至少一个另外的基础一件式组件组装。
73.更特别地，这样的基础一件式组件还包括第二中间质量件305和/或纵向平移平台31的至少一个层。
74.本发明还涉及时计摆动器机构，其包括这样的时计谐振器机构100和擒纵机构，时计谐振器机构100和擒纵机构布置为相互配合。
75.本发明还涉及钟表机芯，其包括至少一个这样的摆动器机构和/或至少一个谐振器机构100。