具有旋转柔性轴承的谐振器机构的抗震保护的制作方法

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：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

技术实现思路

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。