[发明专利]具有固定质心的摆轮游丝

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于构成摆轮游丝谐振器的摆轮游丝，其曲率允许以基本固定的质心展缩。

背景技术

第2184652号、2196867号和2105807号EP专利分别介绍了如何利用三个部件、两个部件或单个部件来制造由可微机械加工材料制成的曲线提升的摆轮游丝。通过引用将这些文献并入本文。

已知的是应用菲利普斯标准来确定末端曲线的理论曲率。但是，菲利普斯标准实际上是一种近似标准，如果是需要连贯的更低的变差（variation in rate），那么该标准就不一定令人满意。

发明内容

本发明的目标是通过提出一种摆轮游丝以克服全部或一部分上述缺陷，这种满足预定条件的摆轮游丝能够在收缩和展开时减小摆轮游丝的质心位移。

本发明因此涉及一种摆轮游丝，包括其曲线在第一平面内延伸的第一游丝，其曲线在平行于第一平面的第二平面内延伸的第二游丝，将第一游丝曲线的一端固定至第二游丝的一端以形成串联双摆轮游丝的连接元件，其特征在于第一游丝的曲线与第二游丝的曲线都具有连续可变的螺距并且都相对于与第一和第二平面平行的穿过连接元件中央投影面的直线对称，并且还在于每一个曲线都满足关系式：

和

目的是为了减小其质心在收缩和展开期间的位移。

根据本发明的其他有利特征：

- 每一个曲线还满足以下关系式：

；

- 并且，可行地：

；

- 并且，可行地：

；

- 并且，可行地：

；

- 并且，可行地：

。

- 每一个游丝都包括至少一个配重用于补偿由连接元件的质量造成的不平衡；

- 摆轮游丝由硅构成；

- 摆轮游丝包括涂有二氧化硅的至少一个部件以限制其对于温度变化和机械冲击的敏感度。

而且，本发明还涉及一种用于时钟的谐振器，包括惯性块，诸如像摆轮，其特征在于惯性块与如上述变形中的任意一种所述的摆轮游丝相配合。

附图说明

参照附图，根据以下作为非限制性示例给出的说明，可以更加清楚地看出其他的特征和优点，在附图中：

- 图1和2是介绍相关推理的示意图；

- 图3至5是分别满足二阶、三阶和四阶弯矩方程式的2.3圈曲线的计算示例；

- 图6至8是分别满足二阶、三阶和四阶弯矩方程式的5.3圈曲线的计算示例；

- 图9和10是根据本发明的摆轮游丝的示意图；

- 图11是沿轴线B-B的断面截面图；

- 图12是根据图9和10的摆轮游丝的不等时性的仿真曲线；

- 图13是其中连接元件质量不可忽略的摆轮游丝的不等时性的仿真曲线；

- 图14和15是根据本发明对连接元件质量进行补偿的摆轮游丝的示意图；

- 图16是图14和15中摆轮游丝的不等时性的仿真曲线。

具体实施方式

机械表相对于其理论频率的变差主要是由于擒纵机构和摆轮游丝谐振器。两种类型的变差可以根据它们是由摆轮的振幅造成还是由时钟机芯的位置造成而加以区分。这就是不等时性测试中要在六个位置测试时钟机芯的原因：2个水平位置(表盘朝上和朝下)和4个竖直位置(表柄从面向上的位置转过90度)。根据由此获得的六条不同曲线来确定所述曲线之间的最大差异，该最大差异也被称为“腹点”，以秒数每天(s.j^-1)为单位表示机芯的最大变差。

擒纵机构根据摆轮的振幅引发的变差难于调节。因此，摆轮游丝通常被调节为使其由相同振幅所得的变差基本上与擒纵机构的变差相反。而且，摆轮游丝被调节为使其变差在四个竖直位置之间最小。

已经在尝试用数学语言来陈述必要的摆轮游丝调节，目的是为了通过计算来确定理想的曲线。由Messrs Phillips和Grossmann清楚地列出了用于设计令人满意的摆轮游丝的几何条件，也就是其中摆轮游丝的质心要保持在摆轮轴上。但是，现有的条件都是粗略的近似。因此，由于质心非常小的位移就能够造成大的变差，所以通过以下现有几何条件获得的变差经常会令人失望。

这就是为什么要有利地根据本发明陈述以下的新条件来获得与现有的几何条件特别是由Messrs Phillips和Grossmann公布的那些几何条件相比更好的变差结果。

n阶的摆轮游丝弯矩由以下公式定义：

       (1)