[发明专利]用于钟表的机械振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及用于钟表的机械振荡器，更具体地涉及具有高度等时性的腕表的机械振荡器。

背景技术

已针对腕表提出不同的机械振荡器。总地来说，这些振荡器被设计成产生限定振荡器固有频率的振荡的游丝-平衡轮形式。这种固有频率将时间分成多个严格相同的单元以使腕表的棘轮装置调节其齿轮系的速度。由此，腕表的精确度取决于其游丝-平衡轮的频率稳定性。

例如温度、磁场变化和平衡轮振荡幅度变化的若干参数影响游丝-平衡轮的频率稳定性。温度变化会造成平衡轮和游丝的热膨胀，这本质上引起平衡轮的惯性力矩变化以及游丝的复位力矩变化。磁场本质上作用于游丝并能够干扰甚至抵消其对平衡轮的作用。平衡轮的振荡幅度变化关联于平衡轮的重量和惯性并能引发游丝-平衡轮的等时性缺陷。因此，所有这些参数都能够改变游丝-平衡轮的固有频率。

为了补偿温度变化，选择用于制造最经常使用的机械振荡器中的平衡轮和游丝的材料以使平衡轮的惯性力矩变化和游丝复位力矩变化彼此补偿。作为推荐方案，必须尤其注意铍铜合金平衡轮配合使用例如殷钢(invar)和埃殷钢(elinvar)的特别设计的合金制造而成的游丝，殷钢和埃殷钢是具有非常低的膨胀系数的镍铁合金。然而，这类游丝-平衡轮仍然对磁场敏感。因此，仍要继续寻找能够用来制造游丝的新合金，例如Silinvar^TM的研发所显现的。这些合金的自补偿结果首先是两种相反作用的结果，尤其是温度作用和和金属弹性模量的磁致伸缩的作用。

为了补偿磁场效应，除了使用针对该目的专门设计的新合金以外，还提出用例如石英的非磁性材料制造游丝，同时如上所述地用铍铜制造平衡轮。然而，这类游丝-平衡轮对温度变化敏感。

为了补偿平衡轮的振荡幅度的变化以使其等时性缺陷减至最小，必须将某些因素考虑在内，包括膨胀的不均匀性和游丝的收缩、游丝弹性响应于温度和磁场变化的变化、游丝的安装点、离心力和重力、平衡轮的配平、摩擦和几何形状。最小化等时性缺陷是优化机械表的精确性的关键。这在于制造允许其产生独立于其振幅的相等振荡的具有高度等时性的游丝-平衡轮。因此，经常使用尽可能轻并具有尽可能大的惯性的平衡轮。

WO2004/008529A1示出了被设计成纠正上述问题的游丝-平衡轮的一个例子。该游丝-平衡轮设有平衡轮，平衡轮包括热膨胀系数为正且小于+1×10^-6K^-1的非磁性陶瓷。该游丝由质料交缠或相对于纤维轴向平行的连续碳纤维组合物制成。这些纤维被埋入热固、热塑或陶瓷聚合物基质。这种组合物的热膨胀系数为负且大于-1×10^-6K^-1。更具体地，选择用于制造平衡轮和游丝的材料以使它们的热膨胀系数值相同、非常低且具有相反的符号。由此，该游丝-平衡轮作为游丝的自补偿效果的结果实现振荡器的高水平的精确性和更稳定的功能。

发明内容

本发明的目的是至少明显地减少游丝的自补偿效应。因此，本发明提出一种游丝-平衡轮，它在很宽的温度范围内耐温度变化以避免热膨胀和平衡轮的惯性力矩的变化。更一般地，本发明的目的是提出一种就其对温度和振幅以及磁场变化的灵敏度而言具有提高了的频率稳定性的游丝-平衡轮。

本发明的目的是通过由具有独立权利要求的特征的平衡轮和游丝构成的机械振荡器实现的。较佳实施例的变例是从属权利要求的主题。

更具体地，该目的是通过根据本发明的机械振荡器实现的，其特征在于，平衡轮和游丝由相同材料制成。平衡轮和游丝由相同材料制成能够避免游丝相对于平衡轮的补偿效应，它因此具有几乎恒定的惯性。因此，平衡轮和游丝之间的自补偿变得可忽略。

附图说明

根据本发明的游丝-平衡轮的实施例细节将从下文中对实施例的详细说明中变得明显，所述实施例以示例方式给出并由附图示出，在附图中：

图1是根据本发明的机械振荡器的放大俯视图；

图2是图1中的机械振荡器的放大的横截面图；

图3是示出两种不同机械振荡器的日差率变化的图。

具体实施方式

在下面对附图的详细说明中，相同部件由相同附图标记表示。通常，为了简洁以避免重复，仅对这些部件和它们的功能描述一遍。

图1和图2通过示例示出由平衡轮10和游丝12构成的游丝平衡型机械振荡器。平衡轮10由心轴14、刚性安装在心轴14上的幅板16以及第一类型配重18和第二类型配重19、夹头20和辊子22构成。游丝12由与用来制造平衡轮10的幅板16相同或不同的材料制成。