本發(fā)明涉及一種尺寸減小的游絲，更具體地，這種游絲意在與擺輪配合以構(gòu)成諧振器。

背景技術(shù)：

硅游絲的成本大體上與其表面積成比例，即，在同一晶片上能夠蝕刻的游絲越多，游絲的單位成本越低。

然而，不可能隨意減小尺寸，因?yàn)橛谓z的線圈在收縮狀態(tài)或擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下必須彼此不接觸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是通過提出一種尺寸減小的游絲，同時(shí)保證其線圈在收縮狀態(tài)下或擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下彼此不接觸來克服全部或部分上述缺點(diǎn)。

為此，本發(fā)明涉及一種一體式游絲，該游絲包括單個(gè)條狀件，該條狀件在內(nèi)圈和外圈之間自身卷繞，該條狀件在不工作時(shí)，在內(nèi)圈的端部和倒數(shù)第二圈之間包括第一區(qū)域，在該第一區(qū)域中，各線圈之間的節(jié)距連續(xù)地增大，從而當(dāng)游絲的收縮角度具有360度的值時(shí)，在從內(nèi)圈到倒數(shù)第二圈的各線圈之間具有大體上恒定的距離。

有利地根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)理解，減小了游絲的尺寸，同時(shí)保證在收縮狀態(tài)下和可能地也在擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下線圈之間的恒定的最小距離。因此，可以嘗試使游絲的尺寸最小化，而不損失計(jì)時(shí)性能。使用這種游絲，可以優(yōu)化在同一晶片上蝕刻的游絲的數(shù)量，以降低單位成本。

根據(jù)本發(fā)明的其它有利變型：

-在第一區(qū)域中，各線圈之間的節(jié)距以恒定值連續(xù)地增大；

-第一區(qū)域具有恒定的截面；

-游絲包括第二區(qū)域，該第二區(qū)域是第一區(qū)域的延伸，并且包括在倒數(shù)第二圈的起點(diǎn)和外圈的端部之間，在該第二區(qū)域中，節(jié)距連續(xù)地增大，使得當(dāng)游絲的擴(kuò)展角度具有360度的值時(shí)，在倒數(shù)第二圈和外圈之間存在最小距離，以防止它們之間的任何接觸；

-在第二區(qū)域中，節(jié)距以恒定值連續(xù)地增大；

-第二區(qū)域包括第一部分和第二部分，該第一部分的截面大體上與第一區(qū)域的截面相等，該第二部分是第一部分的延伸，其截面是增大的；

-條狀件的截面在第二區(qū)域的第二部分的起點(diǎn)和外圈的端部之間是恒定的；

-游絲是硅基的。

本發(fā)明還涉及一種諧振器，其特征在于，該諧振器包括與根據(jù)上述變型中任一項(xiàng)所述的游絲配合的擺輪。

附圖說明

從下文參考附圖通過非限制性示例給出的描述中，其它特征和優(yōu)點(diǎn)將清晰地顯現(xiàn)出來，圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的游絲在收縮狀態(tài)下的頂視圖。

-圖2是根據(jù)本發(fā)明的游絲在不工作位置的頂視圖。

-圖3是根據(jù)本發(fā)明的游絲在擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下的頂視圖。

-圖4是示出線圈之間的節(jié)距隨著游絲在不工作時(shí)的圈數(shù)而變化的曲線圖。

-圖5是示出線圈的厚度隨著游絲在不工作時(shí)的圈數(shù)而變化的曲線圖。

-圖6是示出線圈之間的距離隨著游絲的圈數(shù)和游絲的運(yùn)動(dòng)而變化的曲線圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種具有減小的尺寸的游絲，該游絲意在與擺輪配合，以構(gòu)成用于鐘表的游絲擺輪類型的諧振器。

本發(fā)明的發(fā)展始于在同一硅基晶片上優(yōu)化游絲的數(shù)量，同時(shí)保證各游絲的線圈在收縮狀態(tài)下或擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下彼此不接觸。然而，應(yīng)理解，游絲不受硅基材料限制。以一種非限制性方式，應(yīng)理解，相同的邏輯可適用于使用liga方法(即由導(dǎo)電材料或可以制成晶片的任何其它材料)構(gòu)成的游絲。

術(shù)語“硅基”是指包括以下的材料：單晶硅、摻雜單晶硅、多晶硅、摻雜多晶硅、多孔硅、硅氧化物、石英、硅土、氮化硅或碳化硅。當(dāng)然，當(dāng)硅基材料是結(jié)晶相時(shí)，可以使用任何結(jié)晶取向。

如圖2所示，本發(fā)明由此涉及一種一體式游絲1，該游絲1包括單個(gè)條狀件3，該條狀件3在內(nèi)圈si和外圈se之間自身卷繞。根據(jù)本發(fā)明，游絲1的條狀件3在圖2中處于其不工作位置，并且包括在內(nèi)圈si的端部5和倒數(shù)第二圈sp之間的第一區(qū)域a，在該第一區(qū)域中，各線圈之間的節(jié)距如圖4所示連續(xù)地增大。

此構(gòu)型有利地意味著，當(dāng)游絲1在收縮狀態(tài)下時(shí)，即當(dāng)內(nèi)圈si的端部5已經(jīng)關(guān)于游絲1的中心進(jìn)行大體上-360°的旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖1所示，從內(nèi)圈si到倒數(shù)第二圈sp的各線圈之間存在大體上恒定的距離。

優(yōu)選地，如圖4所示，在第一區(qū)域a中，各線圈之間的節(jié)距以大體上恒定的值δv1連續(xù)地增大。另外，優(yōu)選地根據(jù)本發(fā)明，如圖5所示，第一區(qū)域a具有恒定的截面。因此，例如，該恒定的截面可以具有包括在10和50μm之間的恒定厚度e1，和包括在50μm和250μm之間的恒定高度。

有利地根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)一個(gè)可選擇的附加特征，游絲1包括第二區(qū)域b，該第二區(qū)域b是第一區(qū)域a的延伸，并且包括在倒數(shù)第二圈sp的起點(diǎn)和外圈se的端部7之間。第二區(qū)域b在倒數(shù)第二圈sp和外圈se之間具有一定節(jié)距，該節(jié)距如圖4所示連續(xù)地增加。

此有利構(gòu)型意味著，當(dāng)游絲1在擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下時(shí)，即當(dāng)內(nèi)圈si的端部5已經(jīng)關(guān)于游絲1的中心進(jìn)行大體上+360°的旋轉(zhuǎn)時(shí)，如圖3所示，在倒數(shù)第二圈sp和外圈se之間存在最小距離，即預(yù)先確定的被保證的安全距離，以便特別是防止倒數(shù)第二圈sp和外圈se之間的接觸。

優(yōu)選地，如圖4所示，在第二區(qū)域b中，各線圈之間的節(jié)距以第二恒定值δv2連續(xù)地增加。如圖4所示，第二區(qū)域b的第二恒定值δv2優(yōu)選地大于第一區(qū)域a的第一恒定值δv1。

另外，如圖5所示，第二區(qū)域b優(yōu)選地根據(jù)本發(fā)明包括第一部分b1和隨后的第二部分b2，該第一部分b1具有與第一區(qū)域a的截面大體上相等的截面，該第二部分b2中的截面增加。優(yōu)選地，如圖5所示，條狀件的截面在第二區(qū)域b的第二部分b2的起點(diǎn)和外圈se的端部7之間是恒定的。

另外，優(yōu)選地僅通過條狀件3的厚度的變化來增加截面，即條狀件3具有恒定的高度。因此，如圖5所示，第二區(qū)域b的第二部分b2的第二恒定厚度值優(yōu)選地大于第一區(qū)域a和第二區(qū)域b的第一部分b1的第一恒定厚度值。因此，例如，第二區(qū)域b的第二部分b2的恒定的截面可以具有包括在25和75μm之間的恒定厚度和包括在50μm和250μm之間的恒定高度。

圖4示出表示線圈之間的節(jié)距隨著游絲在不工作時(shí)的圈數(shù)的變化的第一曲線圖。可以看出，在游絲1的第一區(qū)域a中，第一區(qū)域a的節(jié)距以值δv1恒定增加，直到第二區(qū)域b。從第二區(qū)域b到外圈se的端部7，節(jié)距以值δv2恒定增加。如圖4所示，第二區(qū)域b中的節(jié)距的恒定增量δv2比第一區(qū)域a中的增量δv1顯著得多。

以互補(bǔ)的方式，圖5示出的第二曲線圖間接地示出條狀件3的截面的變化。實(shí)際上，由于借助晶片進(jìn)行制造在本質(zhì)上需要大體上恒定的高度，因此圖5僅表示了線圈厚度根據(jù)游絲的圈數(shù)的變化。可以看出，游絲1的第一區(qū)域a具有恒定的截面e1，直到第二區(qū)域b。更精確地，第二區(qū)域b具有第一部分b1和第二部分b2，該第一部分b1的截面大體上保持與第一區(qū)域a的截面e1相等，該第二部分b2是第一部分b1的延伸，其截面是增大的。

如圖5所示，條狀件3的截面e2在第二區(qū)域b的第二部分b2的起點(diǎn)和外圈se的端部7之間大體上恒定。特別地在圖5的示例中可以看出，第二區(qū)域b的第二部分b2的截面e2幾乎是第一區(qū)域a和第二區(qū)域b的第一部分b1的截面e1的兩倍。

最后，圖6示出表示線圈之間的距離隨著游絲的圈數(shù)的變化δp的曲線圖。更具體地，對于在圖1中的收縮狀態(tài)下(曲線用正方形□標(biāo)記)、在圖2中的不工作狀態(tài)下(曲線用三角形△標(biāo)記)和在圖3中的擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下(曲線用圓形○標(biāo)記)的游絲，示出線圈之間的距離δp。

因此，在用圓形(○)標(biāo)記的擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下，可以看出，在游絲1的第一區(qū)域a中，線圈之間的距離δp包括線圈之間的這樣的距離δp，即，該距離δp連續(xù)地增加，直到與端部7的外樁的固定附接點(diǎn)使線圈之間的距離返回最小值，即預(yù)先確定的被保證的安全距離。在圖6的示例中，可以看出，預(yù)先確定的被保證的安全距離約為50μm。

這是合邏輯的，因?yàn)樵谄洳还ぷ鳡顟B(tài)下，在圖6中用三角形△標(biāo)記的曲線與圖4的曲線相同。最后，在用正方形(□)標(biāo)記的收縮狀態(tài)下，可以看出，在游絲1的第一區(qū)域a中，線圈之間的距離δp包括線圈之間的這樣的距離δp，即，該距離δp以一定的低斜率連續(xù)地增加，使得距離δp可以被認(rèn)為在第一區(qū)域a中大體上恒定。在圖6的示例中，可以看出，第一區(qū)域a中的距離δp約為35μm。隨后可以看出，在線圈之間的距離δp方面，朝著外圈se的端部7，第二區(qū)域b具有比第一區(qū)域a更加明顯的連續(xù)增量。

在圖6中，應(yīng)注意，具有圓形(○)和正方形(□)的曲線的最小值不相等。然而，它們可以在幾何上被制造成相等。

類似地，圖4至6描述的值僅用作示例。根據(jù)游絲和/或游絲所屬的諧振器的構(gòu)型，所選擇的最小值可以與圖6中作為示例而選擇的35微米不同。因此很清楚，具有圓形(○)和正方形(□)的曲線的最小值可以各自被選擇成分別小于或大于50和35微米。

然而，有利地根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)理解，游絲1的這些特定特征允許游絲在不工作時(shí)更加緊湊，同時(shí)在收縮狀態(tài)下和可能地也在擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下保證線圈之間的恒定的最小距離。因此，游絲的尺寸可以最小化，而不會(huì)由此損失計(jì)時(shí)性能。使用本發(fā)明的游絲，可以優(yōu)化在同一晶片上蝕刻的游絲的數(shù)量，以降低單位成本。

當(dāng)然，本發(fā)明不受所示示例的限制，而能夠具有本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的多種變型和改變。特別地，幾何結(jié)構(gòu)，即節(jié)距和截面的變化，諸如線圈的厚度和數(shù)量，可以根據(jù)所設(shè)想的應(yīng)用而改變。

例如，另外，可以減少線圈的數(shù)量以進(jìn)一步減小游絲的尺寸。

同樣清楚的是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，收縮或擴(kuò)展的360°角度可以更小。實(shí)際上，選擇該角度是因?yàn)椋涸跈C(jī)械方面，在游絲擺輪類型的諧振器中，在理論上不能超過該角度。然而，重點(diǎn)不是距離最小時(shí)的角度，而是要保證永遠(yuǎn)不超過該最小距離。因此應(yīng)理解，可以有意地將該角度選擇得更小，因?yàn)楦鶕?jù)機(jī)芯的構(gòu)型，很明顯在正常操作中將不會(huì)超過該角度。

另外，圖4的縱坐標(biāo)值是非限制性的。因此，根據(jù)第一區(qū)域a的截面，第一區(qū)域a的最小節(jié)距和/或第二區(qū)域b的最大節(jié)距可以變化。因此很清楚，僅保持了節(jié)距的變化，而不必具有相同的最小和/或最大值。

類似地，圖5的縱坐標(biāo)值是非限制性的。因此，根據(jù)第一區(qū)域a的截面，第一區(qū)域a的最小截面和/或第二區(qū)域b的最大截面可以變化。因此很清楚，僅保持了截面的變化，而不必具有相同的最小和/或最大值。

最后，盡管基于厚度的變化進(jìn)行了計(jì)算，但是很明顯，該變化必須理解成截面的變化，即，該變化適用于游絲條狀件的高度和/或厚度。