[发明专利]机械的各向同性谐波振荡器和振荡器系统

说明书

机械的各向同性谐波振荡器至少包括二自由度联动装置，其利用弹簧相对于固定基部支撑轨道运动质量体，该弹簧具有各向同性和线性恢复力的特性。振荡器可以用在计时装置中，例如手表。

对应申请

本PCT申请要求下列在先申请的优先权，2014年1月13日提交的EP 14150939.8，2014年6月25日提交的EP 14173947.4，2014年9月3日提交的EP 14183385.5，2014年9月4日提交的EP 14183624.7，和2014年12月1日提交的EP14195719.1，所有在先申请都以洛桑联邦理工学院(EPFL)的名义提交，所有这些在先申请的内容都通过引用的方式全部并入本PCT申请中。

技术领域

本发明涉及机械的各向同性振荡器和振荡器系统，并且更具体地，涉及没有擒纵机构或具有简化擒纵机构的XY各向同性谐波振荡器。

背景技术

1背景

计时装置精度上的最大改进是由于引入振荡器作为时基，首先是在1656年由克里斯蒂安·惠更斯引入钟摆，然后由惠更斯和胡克在大约1675年引入平衡轮-螺旋弹簧，N.Niaudet和L.C.Breguet在1866年引入音叉，见参考文献[20][5]。自那时以来，它们一直是用于机械钟和所有手表中的唯一的机械振荡器。(近似螺旋弹簧的带电磁恢复力的平衡轮被包含在类别平衡轮-螺旋弹簧中)。在机械钟表中，这些振荡器需要擒纵机构，且由于其固有的复杂性及其至多勉强达到40％的相对低的效率，该机构带来许多问题。擒纵机构具有固有的低效率，因为它们基于间歇运动，其中整个运动必须停止和重新启动，导致从静止开始的浪费的加速度和由于冲击引起的噪音。擒纵机构是手表的最复杂和最精密的部分是众所周知的，并且与用于航海天文钟的天文钟擒纵机构相对比，从未有过用于手表的完全令人满意的擒纵机构。

现有技术

1925年12月16日公布的瑞士专利113025披露了驱动振荡机构的过程。该文献提到的目的是用连续调节替代间歇调节，但它没有清楚披露所揭露的原理如何应用于计时装置，如手表。特别是，构造没有被描述为各向同性谐波振荡器，并且所描述的架构不会导致如本发明中的振荡质量体的平面运动。

1967年6月27日公布的瑞士专利申请9110/67披露了一种用于计时装置的旋转谐振器。所披露的谐振器包括以悬臂方式安装在中心支撑件上的两个质量体，每个质量体围绕对称轴圆形地振荡。每个质量体通过四个弹簧附连到中心支撑件。每个质量体的弹簧彼此连接以获得质量体的动态耦合。为了维持质量体的旋转振荡，使用了对每个质量体的耳部起作用的电磁装置，耳部包含永久磁体。弹簧之一包括与棘轮合作的棘爪，以便将质量体的振荡运动转变为单向旋转运动。因此，所披露的系统仍然基于通过棘爪将振荡(其是间歇运动)转变为旋转，这使得该公开文献的系统相当于本领域中已知的和上面引用的擒纵机构系统。

1971年5月14日公布的瑞士增补专利512757涉及用于计时装置的机械式旋转谐振器。该专利主要涉及在这种谐振器中使用的弹簧的描述，如在上面讨论的瑞士专利申请9110/67中所披露的。因而在这里，谐振器的原理再次使用了绕轴线振荡的质量体。

1967年5月9日公布的美国专利3318087披露了围绕垂直轴线振荡的扭转振荡器。同样，其类似于现有技术的和如上所述的擒纵机构。

发明内容

因而本发明的目的是改进已知的系统和方法。

本发明的另一个目的是提供一种避免现有技术中已知的擒纵机构的间歇运动的系统。

本发明的另一个目的是提出一种机械式各向同性谐波振荡器。

本发明的另一个目的是提供一种可以在不同的与时间相关的应用中使用的振荡器，如：用于计时器的时基，计时装置(如手表)，加速计，调速器。