專利名稱：特別用于振動回轉(zhuǎn)儀的諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別用于回轉(zhuǎn)儀的諧振器。
背景技術(shù)：
半球形諧振回轉(zhuǎn)儀一般包括二氧化硅形成的半球諧振器，該二氧化硅形成的半球諧振器包括具有支承于支撐桿上的極點(diǎn)的殼體，該殼體包括由半球形內(nèi)表面以及同心的半球形外表面界定的環(huán)形邊緣，由此殼體表現(xiàn)出從極點(diǎn)到環(huán)形邊緣的恒定厚度。這樣兩個表面的模型是公知的并能以很高的精度加工形成。不過，恒定厚度的殼體表現(xiàn)出具有模態(tài)質(zhì)量(即有效質(zhì)量小于殼體總質(zhì)量20％)缺陷。這意味著這無法充分利用二氧化硅的非常低的阻尼性。增加模態(tài)質(zhì)量具有能減少寄生阻尼效果的優(yōu)點(diǎn)，特別是由于涂覆金屬所產(chǎn)生的阻尼；另外還具有減少加工中幾何缺陷的相對效果以及增加振動動量的優(yōu)點(diǎn)。
為了增加模態(tài)質(zhì)量，已提出增加殼體厚度并同時將其保持為常量的建議。不過，殼體厚度的均勻增加將導(dǎo)致諧振頻率以與模態(tài)質(zhì)量的增加相同的比例而增加，由此總體性能不令人滿意。
此外，由于那些獨(dú)立于模態(tài)質(zhì)量的原因，在文檔FR-A-2792772中已提出建議即增加其環(huán)形邊緣附近的殼體厚度?？梢酝茖?dǎo)出該結(jié)構(gòu)使通過很小的諧振頻率的增加以增加模態(tài)質(zhì)量變得可能。不過，在上述文檔中，沿殼體邊緣厚度的增加是通過改變界定殼體的內(nèi)表面和外表面的形狀而實(shí)現(xiàn)的，由此使殼體加工變得更復(fù)雜并增加了加工缺陷出現(xiàn)的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種諧振器，這種諧振器的模態(tài)質(zhì)量大于傳統(tǒng)諧振器模態(tài)質(zhì)量，同時保留相對較低的工作頻率并保留加工中很大的便利性。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供一種包含殼體的諧振器，該殼體具有由支撐桿支承的極點(diǎn)，該殼體具有由幾何上相似并圍繞共同的回轉(zhuǎn)軸線延伸的內(nèi)表面和外表面界定的環(huán)形邊緣，其中內(nèi)表面和外表面相對于彼此沿回轉(zhuǎn)軸線偏移，偏移是以下面方式實(shí)現(xiàn)的即殼體沿環(huán)形邊緣表現(xiàn)出來的厚度大于其在極點(diǎn)附近表現(xiàn)出來的厚度。這樣，由于僅僅通過使兩表面偏移而獲得殼體邊緣和極點(diǎn)之間的厚度差，可保留加工模型并因此使殼體加工不具有特別的難度。
在本發(fā)明的一種較為有利的情形下，內(nèi)表面和外表面以球形罩的形式出現(xiàn)。并因此僅通過沿回轉(zhuǎn)軸線偏移兩個球形罩的中心而獲得邊緣和極點(diǎn)之間的厚度差。


通過結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的下列特定的且非限定性實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)會逐漸浮出水面，該附圖是本發(fā)明諧振器在垂直周向平面上的截面中的視圖。
具體實(shí)施例方式
參閱該附圖(該圖遠(yuǎn)大于實(shí)際尺寸以更好地理解本發(fā)明)，該諧振器包括已知方式的殼體1(其所示例子為基本呈半球形的殼體)，它包括支承在支撐桿3上的極點(diǎn)2。殼體1具有由平面P界定的環(huán)形邊緣4，該平面P垂直于回轉(zhuǎn)軸線R并與內(nèi)表面5和外表面6相交。
虛線表示當(dāng)內(nèi)表面5和外表面6均為中心定于回轉(zhuǎn)軸線R和包含殼體邊緣的平面P之間的交點(diǎn)上的半球表面時所獲得的形狀。在這種情況下，殼體表示出恒定的厚度并且其模態(tài)質(zhì)量很低，如上所述。
在本發(fā)明所示實(shí)施例中，內(nèi)表面5以球形蓋的形式出現(xiàn)，該球形蓋的中心C1相對于包含殼體邊緣的平面P向殼體內(nèi)偏移。另外，外表面6也以一種球形蓋的形式出現(xiàn)，該球形蓋的中心C2相對于平面P向殼體外偏移。由于這些偏移，可以看出殼體在極點(diǎn)附近的厚度e小于殼體的通常厚度，同時沿殼體邊緣4的厚度E大于殼體的通常厚度。通過改變中心C1和C2之間的距離d以及內(nèi)表面和外表面6的相對半徑R1和R2，能獲得所要求的殼體厚度的變動。作為一個例子，對直徑為20毫米(mm)而厚度為0.7mm的諧振器而言，可使殼體在極點(diǎn)附近保持0.7mm的厚度并沿其邊緣具有兩倍于極點(diǎn)附近的厚度，由此使模態(tài)質(zhì)量加倍并僅增加諧振器的諧振頻率30％。由于殼體沿邊緣4的厚度的增加，也可能減少涂覆到殼體的金屬覆層的厚度(未圖示)，由此減少因?yàn)榻饘俑矊铀a(chǎn)生的阻尼，同時保持金屬涂覆層相同的電阻。另外，機(jī)械加工缺陷的相對影響被減半，由此提高了諧振器的工作性能。
當(dāng)然地，本發(fā)明不局限于所示的實(shí)施例，在不脫離有權(quán)利要求所定義的范圍的前提下可提供其它形式的實(shí)施例。具體而言，盡管本發(fā)明所示出的諧振器的內(nèi)表面和外表面是球形的，但也可將諧振器做成其它回轉(zhuǎn)表面，具體地說諸表面是拋物線形或橢圓形的，盡管球形表面更易于加工。
盡管本發(fā)明被表示成中心C1向罩內(nèi)偏移的內(nèi)表面以及中心C2向罩外偏移的外表面，但也可使本發(fā)明的諧振器使用不同的偏移。對給定的殼體質(zhì)量能夠獲得最大模態(tài)質(zhì)量的結(jié)構(gòu)在于將外表面固定成中心C2位于平面P內(nèi)的半球形式并使內(nèi)表面5的中心C1向內(nèi)偏移距離d。在這種情況下，內(nèi)表面5占據(jù)超過半球的體積，由此內(nèi)表面5的邊緣區(qū)略微形成凹角。也可通過適當(dāng)?shù)募庸ぱ馗叨萪做成圓柱形。在實(shí)踐中，最佳折衷方案是獲得接近半球形的兩個球形罩，內(nèi)表面和外表面的中心被設(shè)置在包含環(huán)形邊緣4的平面P的兩側(cè)上，如圖所示。
權(quán)利要求
1.一種諧振器，包括具有由支撐桿(3)支承的極點(diǎn)(2)的殼體(1)，所述殼體(1)具有由內(nèi)表面(5)和外表面(6)界定的環(huán)形邊緣(4)，所述內(nèi)表面(5)和外表面(6)在幾何上相似并沿共同回轉(zhuǎn)軸線(R)延伸，所述諧振器的特征在于，內(nèi)表面(5)和外表面(6)相對于彼此沿回轉(zhuǎn)軸線偏移以使殼體沿環(huán)形邊緣(4)表現(xiàn)出來的厚度(E)大于表現(xiàn)在極點(diǎn)附近的厚度(e)。
2.如權(quán)利要求1所述的諧振器，其特征在于，內(nèi)表面(5)和外表面(6)以球形罩的形式出現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求2所述的諧振器，其特征在于，所述球形罩接近半球形。
4.如權(quán)利要求3所述的諧振器，其特征在于，內(nèi)表面和外表面的中心(C1、C2)在包含環(huán)形邊緣(4)的平面(P)的各一側(cè)上偏移。
全文摘要
一種諧振器，包括具有由支撐桿3支承的極點(diǎn)2的殼體1，所述殼體具有由內(nèi)表面5和外表面6界定的環(huán)形邊緣4，所述內(nèi)表面和外表面在幾何上相似并沿共同回轉(zhuǎn)軸線R延伸，內(nèi)表面和外表面相對于彼此沿回轉(zhuǎn)軸線偏移以使殼體沿環(huán)形邊緣4表現(xiàn)出來的厚度E大于表現(xiàn)在極點(diǎn)2附近的厚度e。
文檔編號G01C19/56GK1820180SQ200480019511
公開日2006年8月16日 申請日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月10日
發(fā)明者M·詹姆斯, A·金洛伊 申請人:薩甘安全防護(hù)股份有限公司