DE2246511A1 - CRYSTAL ROTARY SWIVEL - Google Patents
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Description
72/873872/8738
Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha !Tokyo, JapanKabushiki Kaisha Suwa Seikosha ! Tokyo, Japan
KristalldrehschwingerCrystal rotary transducer
Die Erfindung betrifft einen Kristalldrehschwinger, insbesondere für das Zeitnormal einer Armbanduhr, dessen Schwingungsart eine Drehschwingung ist und der eine hohe Stoßsicherheit aufweist.The invention relates to a rotary crystal oscillator, in particular for the time standard of a wristwatch, the type of oscillation of which is a Is torsional vibration and which has a high level of shock resistance.
Es ist eine Vielzahl von Quarzkristallarmbanduhren, die einen Kristallschwinger als Zeitnormal verwenden, bekannt. Hierbei wird die Biegungsschwingung eines stimmgabelförmigen oder stabförmigen Kristallkörpers ausgenutzt. Der Grund, weshalb die bisher in der Praxis verwirklichten Quarzkristallarmbanduhren mit einem Kristallbiegeschwinger ausgestattet sind, ist darin zu sehen, daß durch die Teilerschaltung, die das Signal der durch den Kristallschwinger erzeugten hohen frequenz in ein Signal einer niedrigen Frequenz umwandelt, durch das der Anzeigeioechanismus der Uhr angetrieben werden kann, die praktische Anwendung von Quarzkristallarmbanduhren mit einer anderen Schwingungsmode behindert war. Wird nämlich das i'requenz signal durch einen -Teiler mit einer begrenzten Energiequelle heruntergeteilt, dann bestehtThere is a wide variety of quartz crystal wrist watches that make one Using crystal oscillators as a time standard is known. Here, the flexural oscillation becomes a tuning fork-shaped or rod-shaped Crystal body exploited. The reason why the quartz crystal wristwatches that have so far been implemented in practice a crystal bending oscillator can be seen in the fact that through the divider circuit that the signal of the through the crystal oscillator generated high frequency in a signal of a low frequency, through which the display mechanism the clock can be driven, hinders the practical use of quartz crystal wristwatches with a different vibration mode was. Namely, the sequence signal is given by a divider divided down with a limited source of energy then exists
- 2 — 3098U/1083 - 2 - 3098U / 1083
eine obere zulässige .Frequenzgrenze, so daß die Biegeschwingungsniode eines Kristallschwingers ausgenutzt wurde, bei der in einem begrenzten Raum die niedrigste frequenz dieses Kristallscliwingers erhalten werden konnte.an upper permissible frequency limit, so that the Biegeschwingungsniode a crystal vibrator was used, in which the lowest frequency of this crystal vibrator in a limited space could be obtained.
Durch die Entwicklung der IC-Technik sind jedoch frequenzteiler mit kleinem Platz- und Energiebedarf realisierbar, die es ermöglichen, als Zeitnormal für eine Armbanduhr einen Schwinger mit einer Frequenz von mehreren hundert kHz zu benutzen. Anstelle des üblichen Kristallbiegungsschwingers kann deshalb auch ein Kristalldrehschwinger verwendet werden. Infolge der Verwindung wird die ßtoßsicherheit des Kristalldrehschwingers jedoch zu einem Problem.However, with the development of IC technology, frequency dividers are available Realizable with little space and energy requirements, which make it possible to use a transducer as a time standard for a wristwatch a frequency of several hundred kHz. Instead of the usual crystal bending oscillator, a Crystal torsional vibrators can be used. As a result of the twisting, however, the crystal torsional vibrator becomes too secure a problem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Problem zu lösen, d.h. die Stoßfestigkeit bekannter Kristalldrehschwinger zu verbessern. Dies soll bei gleichzeitiger Verbesserung des Gütefaktors möglich sein.The invention is based on the object of solving this problem, i.e. to improve the shock resistance of known crystal torsional vibrators. This is intended to improve the quality factor at the same time to be possible.
Der erfindungsgemäße Kristalldrehschwinger ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Zentrums des Kristallschwingers, dessen ßchwingungsart eine Drehschwingung ist, ein. Halteteil vorgesehen ist, das aus dem gleichen Material wie der Kristallschwinger selbst besteht.The crystal torsional oscillator according to the invention is characterized in that that near the center of the crystal oscillator, whose ßchwingungsart is a torsional oscillation. Holding part provided is made of the same material as the crystal itself.
Die Erfindung wird anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail with reference to two figures. It demonstrate
- 3 -i 3098 U/ 1083- 3 - i 3098 U / 1083
_ 3 —_ 3 -
l'ig. 1 die Ausbildung eines bekannten Kristalldrehschwingers, i'if-ς. 2 die Ausbildung eines erfindungsgemäßen ILristalldrehschwin- " gers. . 'l'ig. 1 the formation of a well-known crystal torsional oscillator, i'if-ς. 2 the formation of an IL crystal rotary speed according to the invention " gers. . '
Der in ilg. 1 dargestellte bekannte Kristalldrehschwinger enthält einen Kristalistab 1, der Drehschwingungen ausführt, eine Elektrode 2, die durch Aufdampfen oder dergleichen am Kristall angebracht ist und einen mit einer Elektrode verbundenen dünnen Leitungsdraht 3, der die elektrische Energie nach außen führt und als Haiterung für den Kristallschwinger dient. Bei einem derartigen Kristallschwinger besteht insbesondere dann, wenn er in ein kleines Gehäuse eingebaut wird, die Gefahr, daß er infolge eines Fehlers in der Befestigung des dünnen, mit der Elektrode verbundenen Drahtes oder infolge eines Stoßes von außen mit der Innenseite des Gehäuses in Berührung kommt. Wird die Steifigkeit des mit der Elektrode verbundenen Drahtes verstärkt, um diese Gefahr zu beseitigen, dann treten andere Ilängel auf, wie, eine Verringerung des Gütefaktors <4 des Kristallschwingers, so daß es bisher sehr schwierig war, den Kristallschwinger in eine Armbanduhr einzubauen. The in ilg. 1 includes a crystal rod 1, which executes torsional vibrations, an electrode 2 which is attached to the crystal by vapor deposition or the like and a thin lead wire 3 connected to an electrode, which leads the electrical energy to the outside and serves as a holder for the crystal oscillator . With such a crystal vibrator, particularly when it is installed in a small case, there is a risk that it may come into contact with the inside of the case due to an error in fixing the thin wire connected to the electrode or an external impact . If the stiffness of the wire connected to the electrode is increased in order to eliminate this danger, other defects occur, such as a reduction in the quality factor <4 of the crystal oscillator, so that it has hitherto been very difficult to build the crystal oscillator into a wristwatch.
In ffig. 2 ist die erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt, die sich durch eine große Stoßsiclierheit und einen hohen Güte** faktor auszeichnet. Der eine Drehsciiwingung. ausübende Kristall 4 weist einen Halt et eil 5 auf» der aus der gleichen Quaraplatte gebildet ist, wie der Kristall 4, wenn ein großer Gütefaktöl* QIn ffig. 2 the embodiment according to the invention is shown, which is characterized by a high impact security and a high quality ** factor. The one torsional oscillation. wielding crystal 4 has a holder et part 5 »which is made from the same quartz plate is formed like the crystal 4 when a large figure of merit oil * Q
309 8 U/1083309 8 U / 1083
des Kristallschwingers erforderlich ist. Mit der Zahl 6 ist eine Elektrode bezeichnet. Wird der erfindungsgemäße Kristallschwinger in ein ßchwingergehäuse eingeschlossen, dann kann der Teil 5 des Schwingers fest befestigt werden. Die Stoßsicherheit des erfindungsgemäßen Kristallschwingers wird dadurch um vieles größer als bei dem bekannten Kristallschwinger, und die Steifigkeit des Halteteils ist um vieles höher als bei der bekannten Halterung unter Verwendung eines Leitungsdrahtes. Damit wird die durch einen Stoß von außen hervorgerufene Verschiebung des Kristallschwingers im Gehäuse äußerst klein. Der Zwischenraum zwischen dem Kristallschwinger und der Innenseite des Gehäuses kann somit auch sehr klein gemacht werden. Da außerdem das Teil, welches den schwingenden Teil des Kristallschwingers hält, selbst aus einem Kristall besteht, dessen innere Verluste klein sind, kann der Gütefaktor Q des Schwingers sehr groß gemacht werden.of the crystal oscillator is required. The number 6 denotes an electrode. Is the crystal oscillator according to the invention Enclosed in a vibrator housing, then part 5 of the Schwingers are firmly attached. The shock resistance of the crystal oscillator according to the invention is much greater as a result than with the known crystal oscillator, and the rigidity of the holding part is much higher than with the known holder using a lead wire. This eliminates the displacement of the crystal oscillator caused by an external impact extremely small in the housing. The space between the crystal oscillator and the inside of the housing can thus can also be made very small. In addition, since the part that holds the vibrating part of the crystal vibrator itself is made of a Crystal whose internal losses are small, the quality factor Q of the vibrator can be made very large.
Durch Herstellung des schwingenden Teils und des Halteteils des Kristallschwingers aus demselben Kristallmaterial kann eine hohe Stoßfestigkeit und ein großer Gütewert erhalten werden, so daß sich der Kristallschwinger in besonderer Weise als Zeitnormal für eine Quarzkristallarmbanduhr eignet.By manufacturing the vibrating part and the holding part of the crystal vibrator from the same crystal material, a high Impact resistance and a high quality value can be obtained, so that the crystal oscillator in a special way as a time standard for a quartz crystal wrist watch is suitable.
2 Ansprüche
2 .Figuren2 claims
2. Figures
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