JP2008122383A - ２シリーズの弾性構造を含む組立体要素およびそれを取り付けた時計 - Google Patents

Abstract

【課題】脆性を有する材料の時計の針をアーバに打ち込めるようにする。
【解決手段】アーバー（２６）を軸方向に挿入するために配設された開口（３２）を含む、脆性材料のプレートで作られた組立体要素 (１８)。開口（３２）の内側の壁（３３）は弾性構造（３４）を含み、その弾性構造は、プレートにエッチング加工されており、それぞれ、組立体要素（１８）をアーバー（２６）に対して固定するためにアーバー（２６）を保持するための少なくとも１つの支持面（３６）を有する。組立体要素(１８)は、プレートの上層（３９）にエッチング加工された弾性構造（３４）の第１シリーズ（Ｓ１）と、プレートの下層（４１）にエッチング加工された弾性構造（３４）の第２シリーズ（Ｓ２）とを含む。
この組立体要素を時計に取り付けてもよい。
【選択図】図５

Description

本発明は、組立体要素および同組立体を備えた時計に関する。

本発明はより具体的には、特に時計用の、シリコンなどの脆性材料のプレートで作られた組立体要素に関し、プレートは、アーバーを軸方向に挿入するために配けられた開口を含み、該開口の内側の壁は、プレートにエッチング加工された組立体要素をアーバーに対して固定するために、アーバーを放射方向に保持または締め付けるための少なくとも１つの支持面をそれぞれ備えた弾性構造を含み、各弾性構造は、アーバーに対して接線方向に沿って延びる第１の直線的な弾性帯片を含み、支持面は最初の弾性帯片の内面に配置されている

一般に時計において、時計の針や歯車などの組立体要素は、組立体要素の回転式アーバー内へと押し込まれることによって、すなわち、中空のシリンダーが、そのシリンダーの内径よりも直径が僅かに大きいピンに押し付けられることによって固定される。一般には金属である使用材料の弾性と可塑性を利用して前記要素が押し込まれる。有効な塑性域を持たないシリコンなどの脆性材料でできた構成部品の場合は、直径許容差がプラスマイナス５ミクロン程度である機械式時計製造で用いられるような従来型回転式アーバーに中空のシリンダーを押し込むことは無理である。

さらに、針などの組立体要素を固定するための解決策は、衝撃に備えて要素を定位置に保持するための十分な力を提供するものでなければならない。従来型の時計の針に必要な力は、例えば１ニュートン程度である。

これらの課題を克服するために、シリコン製ヒゲゼンマイコレットなどの組立体要素に、開口の外周に配置した緩衝帯片形状の弾性構造を作り、その帯片の弾性変形を利用してアーバーを保持してコレットをアーバー上に保持する押し込み式の仕掛けによってコレットをアーバーに固定することが既に提案されている。この種の固定方法の一例は特許文献１に特に開示されている。
欧州特許第１６５５６４２号明細書

本発明の目的は、この解決策に改良を提供することであり、特に、この組立体要素を時計機構内の回転要素、特に時計の針として用いることを可能にすることである。

したがって、本発明は、組立体要素が、プレートの上位層にエッチング加工された第１シリーズの弾性構造とプレートの下層にエッチング加工された第２シリーズの弾性構造とを含むことを特徴とする、前述した種の組立体要素を提案する。

本発明に係る組立体要素は、アーバーに対抗する保持力を向上させて、組立体要素を構成する材料の弾性変形に連関する応力のより良い分布を可能にし、材料の破壊領域からは程遠くありながらアーバーへの保持力のより高度な制御を可能にする。さらに、弾性構造を２層のプレートとしたことで、容積サイズに対する弾性構造の数を最大にする。

本発明の別の特徴によれば、第１シリーズの弾性構造は第２シリーズの弾性構造と別の型式のものである。

上層と下層の間での異種の弾性構造の組み合わせは、例えば回転軸に沿った直線加速度や回転軸に対する角加速度に対する抵抗を最適化するために、２型式の構造を組み合わせるという技術的優位性を可能にする。

本発明の別の特徴によれば、
２シリーズの弾性構造は、その支持面の少なくとも一部が互いに対して角度がシフトするように互いに角度がシフトし、
プレートは、シリコンの上層と下層がシリコン酸化膜中間層によって隔離されたシリコン・オン・インシュレータ型式であり、
プレートは、薄膜の上層と厚膜の下層を備えており弾性構造の第１シリーズが上層に作られ、弾性構造の第２シリーズが下層に作られた非対称シリコン・オン・インシュレータ型式であり、
組立体要素はアーバーに対して回転可能に固定状態に取り付けられた回転要素によって形成され、回転要素の本体は上層へと延び、弾性構造の第２シリーズは下層に配置された本体の軸方向延長部に作られ、
時計の針が組立体要素を形成し、
弾性構造のうち少なくとも一シリーズは、各弾性構造がいくつかの平行な弾性帯片の放射方向のスタックによって形成され、各弾性帯片は２つの部分で構成された直線的な分離穴によって隣接する弾性帯片から放射方向に隔離されている種のものであり、その分離穴の２つの部分は、２つの隣接する弾性帯片を連結し、支持面と実質的に放射方向に整列した材料のブリッジによって隔てられ、第１の帯片の反対側に配置されたスタックの最後の弾性帯片は、弾性構造の放射方向クリアランス・スペースを形成するクリアランス・ホールと呼ばれる単一部分構成のホールによって、プレートの他部分から放射方向に隔てられており、
弾性構造のうち少なくとも一シリーズは、材料のブリッジによって開口の内側の壁に連結されており材料のブリッジのいずれかの側に概ねアーバーの方向に延びる２つの分岐を含み、各分岐はその自由端付近に支持面を含むようなフォークによって各弾性構造が形成される型式のものである。

本発明は、前述の特徴のいずれかによる少なくとも１つの組立体要素を含むことを特徴とする時計をも提案する。

本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例として挙げられた添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによってより明快となろう。

以下の説明において、同一または類似した要素は同じ参照符号で示されるものとする。

図１は、本発明の教示に従って製造された時計１０を模式的に示す。

時計１０は、クリスタルガラス１６によって閉じられたケース１４の内に取り付けられたムーブメント１２を含む。ムーブメント１２は、ここでは文字板２４から上に延びている軸Ａ１の周りで回転する時針１８、分針２０、秒針２２によって形成されるアナログ表示手段を備えている。針１８、２０、２２は、以下で説明されるように押し込み方式の仕掛けで、同軸の円柱型回転アーバー２６、２８、３０に弾性保持されることによって固定される。

アーバー２６、２８、３０は、例えば金属製またはプラスチック製アーバーなどの、時計ムーブメントに通常用いられる従来型のアーバーであることが好ましい。

以下の説明において、針１８、２０、２２の回転軸Ａ１に沿った軸方向の向き、および、軸Ａ１に対する放射方向の向きを非限定的に用いる。さらに、要素は、軸Ａ１に対する放射方向の向きに応じて内または外と呼ばれる。

針１８、２０、２２は組立体要素を形成し、各針１８、２０、２２は、好ましくはシリコンベースの結晶質材料である脆性材料のプレートで作られている。

図２、図３、図４は、それぞれ時針１８、分針２０、秒針２２の３つの針それぞれの有利な実施形態を示す。この場合の針１８、２０、２２は、針１８、２０、２２を、軸方向へ開口３２に挿入することによって、関連するアーバー２６、２８、３０に固定するために設けられた開口３２を形成させた取付リング３１を含む。開口３２の内側の壁３３は弾性構造３４を含み、弾性構造３４は、取付リング３１を形成するプレートにエッチング加工されており、それぞれが、針１８、２０、２２をアーバー２６、２８、３０に軸方向と放射方向に保持するために、また、アーバーと関連する針を互いに回転中に固定するために、関連するアーバー２６、２８、３０を放射方向に保持する少なくとも1つの支持面３６（図１５）を含む。

図１５の断面図で示すように、本発明の教示により、針１８、２０、２２それぞれはプレートの上層３９にエッチング加工された弾性構造３４の第１シリーズＳ１と、プレートの下層４１にエッチング加工された弾性構造の第２シリーズＳ２とを含む。

各針１８、２０、２２は、中間シリコン酸化膜層４３によって隔離された薄膜シリコンの上層３９と厚膜シリコンの下層４１を含むシリコン・オン・インシュレータＳＯＩ（silicon on insulator）型式のシリコンの非対称プレートで作られると有利である。この型式のプレートには、例えば、上層３９の側をケミカルエッチングし、下層４１の側を別途ケミカルエッチングし、中間層４３は、それぞれの層３９と層４１でのエッチングを制限するためにエッチングを適切に停止させるような、２段のエッチング工程で個別の構造の製造を促進するという特別な利点がある。上層３９と下層４１のエッチングの後で、弾性構造３４の弾性変形可能とするために弾性構造３４を開放させるように、別のエッチングが実行されて、中間層４３の決められた区域を除去する。

各針１８、２０、２２がエッチング加工された後も、上層３９と下層４１は、中間層４３のエッチング加工されなかった部分によって連結されたままでいる。これらの接続部分は開口３２の外周上のリング３１に配置されている。

図の実施形態では、シリコンの下層４１は各針１８、２０、２２の取付リング３１の下側にのみ保持されて、図１５から見て取れるように、薄膜上層３９に形成された針１８、２０、２２の本体の残りの部分に対する底部軸方向延長部を形成する。

次に、本発明による弾性構造３４の第１の有利な実施形態を、図２に示され、図５に拡大して示され、図１５に断面図で示される時針１８を分析することによって説明する。ここで弾性構造３４は停止状態、すなわち、関連するアーバー２６、２８、３０への挿入によって変形する前の状態であることに留意されたい。

第１の実施形態によれば、第１シリーズＳ１と第２シリーズＳ２の弾性構造３４は同じ型式のものであり、ここでは放射方向の巾が実質的に一定の直線的かつ平行な帯片Ｌ_nの放射方向に並べたスタックを備えた型式のものである。弾性帯片Ｌ_nはそれぞれ、関連するアーバー２６に対して接線方向に沿って延びている。各弾性構造３４の支持面３６は、アーバー２６の側のスタックの最初の弾性帯片Ｌ₁の内面３８に配置されている。各弾性構造３４において各弾性帯片Ｌ_nは、２つの部分Ｉ_na、Ｉ_nbで構成された直線的な分離穴Ｉ_nによって、隣接する弾性帯片 Ｌ_n+1、Ｌ_n-1から放射方向に分離されている。分離穴Ｉ_nは、２つの部分Ｉ_na、Ｉ_nbで形成され、それらが、２つの隣接する弾性帯片Ｌ_nを連結するとともに支持面３６に実質的に放射方向に整列した材料のブリッジＰ_nによって分離されている。こうして弾性帯片Ｌ_nの間に途切れなく連なった材料のブリッジＰ_nが放射方向の接続ビーム４０を形成する。

各分離穴Ｉ_nの端部は、弾性帯片Ｌ_nの屈曲時に亀裂のきっかけを生むことがある端部への機械適応力の蓄積を防止するために、例えば半円などの曲線的な断面を有していると有利である。

図の例では、弾性構造３４を形成しているスタックは３つの弾性帯片Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃と２つの分離穴Ｉ₁、Ｉ₂を含む。分離穴Ｉ_1nの放射方向の巾は、ここでは実質的に一定で同一である。

本発明の別の特徴によれば、最初の帯片Ｌ₁の反対側に配置されたスタックの最後の弾性帯片Ｌ₃は、クリアランス・ホール４２と呼ばれる、単一部分構成のホール４２によって、針１８を形成するプレートの残りの部分から放射方向に分離されている。クリアランス・ホール４２の放射方向の最小巾が、弾性構造３４の最大放射方向クリアランスを決める。好ましくは、クリアランス・ホール４２の放射方向の巾はほぼ一定であり、分離穴Ｉ_nの放射方向の巾よりも大きい。

好ましくは、厚膜の下層４１の各弾性構造３４を形成している弾性帯片Ｌ_nの個数は、薄膜上層３９の各弾性構造３４を形成している弾性帯片Ｌ_nの個数よりも少ない。

アーバー２６が開口３２に挿入されると、支持面３６に加わった作用力が、各弾性構造３４の全弾性帯片Ｌ_nに弾性変形を引き起こし、結果として、弾性帯片Ｌ_nの中心部が外向きに放射方向に移動して、ビーム４０の右側のクリアランス・ホール４２の放射方向の巾を減少させる。この弾性変形がアーバー２６に、押し込み構成と同様な放射方向保持力を生成する。

接続ビーム４０が全ての弾性帯片Ｌ_nを互いに繋いでいるので、その結果支持面３６に放射方向の作用力が加わると弾性帯片は全部同時に変形することができ、機械的応力をいくつかの場所に分散させて破損の恐れを最低限にできることに留意されたい。

好ましくは、各弾性構造３４において、弾性帯片Ｌ_nはスタックの最初の弾性帯片Ｌ₁から最後の弾性帯片Ｌ₃にわたって次第に長さが減少し、それは全体として取付リング３１の外側円筒形壁４４の湾曲に追従する。

図５に示した実施形態によれば、各分離穴Ｉ_nの放射方向の巾はその全長にわたり実質的に一定であり、全分離穴Ｉ_nの放射方向の巾は実質的に等しい。アーバー２６に最大の保持力を得るために、取付リング３１の材料の所与の容積内で、各分離穴Ｉ_nの放射方向の巾が最小にされる。

各針１８、２０、２２に対して、弾性構造３４の各シリーズＳ１、Ｓ２内の開口３２の周りに配置される弾性構造３４の個数は、関連するアーバー２６、２８、３０の直径の関数として選択され、開口３２の内側の壁３３と針１８、２０、２２の取付リング３１の外壁４４の間の利用できる放射方向スペースの関数として選択されると有利である。このように、アーバー２６、２８、３０の直径が大きくなり、上述の放射方向スペースが小さくなると、弾性構造３４の個数は増える。

したがってこの実施形態では、時針１８に関連するアーバー２６の直径が、秒針２２に関連するアーバー３０の直径よりもはるかに大きいため、かつ、取付リング３１の外径が比例的に変化しないため、時針１８の各シリーズＳ１、Ｓ２には４に等しい個数の弾性構造３４を選択する一方、秒針２２の各シリーズＳ１、Ｓ２では弾性構造３４の個数は２に等しくした。ここで、中間をとる形で、分針２０の各シリーズＳ１、Ｓ２の弾性構造３４の数は３に等しくした。

時針１８と分針２０に関しては、開口３２の内側輪郭の形状がそれぞれ全体的に四角形および三角形となっているように、弾性構造３４が軸Ａ１の周りに規則的に分布していることに留意されたい。

固定システムを少なくとも３つの弾性構造３４で形成することで、取付リング３１を関連するアーバー２６、２８、３０に対して心出しすることを容易にしていることに留意されたい。

弾性構造３４の個数はＳ１、Ｓ２両シリーズにおいて同じであるが、第１シリーズＳ１の弾性構造３４は第２シリーズＳ２の弾性構造３４に対して角度がシフトしていると有利である。したがって、図５の時針１８を考慮するとき、２つのシリーズＳ１、Ｓ２の弾性構造３４はΠ／４分シフトしている。角度のシフトは、第１シリーズＳ１の弾性構造３４の支持面３６を、第２シリーズＳ２の弾性構造３４の支持面３６に対して角度シフトさせながら、弾性保持力がアーバー２６の周縁にわたり適切に分布することを可能にする。この角度のシフトは、プレート（ＳＯＩ）の２つの面のＲＩＥプラズマエッチングの後で、その２つの横断面が開放される中間層４３の表面を最小にするので、エッチング工程中の製造面での利点も備える。

図の実施形態では、各シリーズＳ１、Ｓ２の弾性構造３４は分針２０でΠ／３分、秒針２２でΠ／２分角度シフトしている。

別の有利な特徴によれば、弾性帯片Ｌ_nの個数は第１シリーズＳ１の弾性構造３４と第２シリーズＳ２の弾性構造３４では異なっており、それがアーバー２６への弾性保持力値をさらに精密に調整することを可能にする。このことは、弾性保持力値を弾性帯片Ｌ_nの軸方向の巾の関数として調整することも可能にするが、それは、２つの層３９、４１の軸方向巾の差によって下層４１の弾性帯片Ｌ_nが下層３９の弾性帯片Ｌ_nよりも厚くなっているからである。

次に、図６と図７を特に参照して、各シリーズＳ１、Ｓ２が２つだけの弾性構造３４と１つの固定支持面４６を有する秒針２２の特定の構造について説明する。この実施形態によれば、各シリーズＳ１、Ｓ２の２つの弾性構造３４の最初の弾性帯片Ｌ₁は、その間に鋭角βを有し、それらはその固定端のうち１つにおいて実質的に接合している。角度βは例えば３０度の値となる。

図を簡略化して説明を容易にするために、針２２の２つの層３９、４１と関連する弾性構造３４のシリーズＳ１、Ｓ２は図６に並べて示されている。

下層４１の構造は同一であるが半回転分シフトしていることを踏まえて、上層３９の構造と関連弾性構造（Ｓ１）に関して以下説明する。

固定支持面４６は、関連するアーバー３０に対して接線方向に沿って延び、他の二辺が２つの弾性構造３４の最初の弾性帯片Ｌ₁の内面３８によって形成されている二等辺三角形の底辺を形成する。ここで固定支持面４６は、開口３２内側に突出する全体的に台形形状の切開部４８の自由端に配置されている。切開部４８は針２２を形成しているプレートにエッチング加工され、ここでは、対向する弾性構造３４の最初の帯片Ｌ₁にそれぞれ平行に延びる２つの側壁５０、５２を含む。

秒針２２に関連するアーバー３０は、固定支持面４６に当接し、かつ、弾性構造３４の支持面３６に当接する。

開口３２の内側の壁３３の輪郭は全体的に二等辺三角形の形状をしていることに留意されたい。

図６に示された有利な実施形態によれば、各弾性構造３４において、弾性帯片Ｌ_nの放射方向の巾はその全長にわたり実質的に一定であり、弾性帯片Ｌ_nの放射方向の巾は、スタックの最初の弾性帯片Ｌ₁から最後の弾性帯片Ｌ₉にかけて次第に減少し、ここで第１シリーズＳ１の各弾性構造３４は、内側から外側にかけて長さが減少する２１個の弾性帯片Ｌ_nを含み、ここで第２シリーズＳ２の各弾性構造３４は、内側から外側にかけて長さが減少する９個の弾性帯片Ｌ_nを含む。こうして、弾性帯片Ｌ_nの放射方向の巾はその長さに対して適合され、それにより、その長さは異なるにもかかわらず全ての弾性帯片Ｌ_nに対して実質的に均質な可撓性を得ることを可能にする。本発明はこうして、固定のために用いられる材料、すなわちここでは取付リング３１全体の全容積における機械的応力を均質化する。

もちろんこのように弾性帯片Ｌ_n間で巾を違えることは、針１８、２０、２２の別の実施形態に適用できる。

各スタックを形成している弾性帯片Ｌ_nの個数は、多様なパラメータによって、特に、利用可能な放射方向スペースの関数として、または、関連するアーバーへの求められる保持の関数として、または関連する針１８、２０、２２の製造に使用された材料の種類の関数として適合されることができることに留意されたい。弾性帯片Ｌ_nの個数は、薄膜上層３９よりも厚膜下層４１において少ないことが好ましい。

図８は、時針１８の別の実施形態を示しており、先行実施形態との違いは、各支持面３６に別個の隆起要素５４が設けられていて、それがアーバー２６と支持面３６の間の摩擦を増加させ、その結果アーバー２６と針１８の間の回転固定を改善するということである。最初の帯片Ｌ₁にエッチング加工された三角断面の歯状突起がここでこれらの別個の隆起要素５４を形成する。

この変形形態は、図３と図４を参照して説明した分針２０や秒針２２の開口３２に配置された支持面３６、４６にも適用可能である。

図９から図１１に示されている第２の実施形態によれば、各針１８、２０、２２上に配置された弾性構造３４の２つのシリーズＳ１、Ｓ２は異なる型式のものである。より特定的には、弾性構造３４の第１シリーズＳ１は、第１の実施形態を参照して説明し示したスタック型弾性帯片Ｌ_nのものであり、弾性構造の第２シリーズＳ２は、フォーク形状の弾性構造３４の型式のものである。

第２シリーズＳ２の各弾性構造３４は、開口３２の内側の壁３３に材料のブリッジ５６によって連結されるとともに材料のブリッジ５６のいずれかの側で、概ねアーバー２６、２８、３０の方向に延びる２つの分岐５８、６０を含むフォークによって形成される。さらに、各分岐５８、６０はその自由端６６、６８付近に支持面６２、６４を含む。

第２の実施形態によれば、各弾性構造３４の２つの分岐５８、６０は互いに対して屈曲して、ほぼ閉じた「Ｃ」を形成する。

この第２の実施形態は、図９に示された時針１８を考慮して説明されている。ここで弾性構造３４は、停止状態、すなわち、関連するアーバー２６、２８、３０の挿入によって変形する前の状態で表されていることに留意されたい。

各弾性構造３４の各分岐５８、６０は、実質的に放物曲線の形状を有し、その第１の固定端７０、７２は関連する材料のブリッジ５６上に形成され、その第２の自由端６６、６８は、弾性構造３４の別の分岐５８、６０の自由端６６、６８に面している。

好ましくは、各弾性構造３４の分岐５８、６０の自由端６６、６８は十分に近いので各分岐５８、６０の内面は自由端４６、６８付近でアーバー２６の軸面に対して実質的に正接することとなり、したがって各分岐５８、６０の支持面６２、６４はアーバー２６の反対側の自由端部分の内面に配置される。

アーバー２６が開口３２に挿入されると、支持面６２、６４に加わる放射方向作用力が弾性構造３４の２つの分岐５８、６０に、分岐５８、６０の自由端６６、６８が放射方向に外側に動くような形で弾性変形を引き起こす。この弾性変形が、押し込み構成に類似した放射方向保持をアーバー２６に生む。

弾性構造３４は軸Ａ１の周りに規則的に分布していることが好ましい。

図１２から図１４にかけて本発明の第３の実施形態が示されている。この第３の実施形態は、第１シリーズＳ１の弾性構造３４がスタック型弾性帯片Ｌ_nで形成され、第２シリーズＳ２の弾性構造が２つの分岐５８、６０で形成されたフォークで形成されている点において第２の実施形態と類似している。第３の実施形態が第２の実施形態と主に異なるところは、各弾性構造３４が材料のブリッジ５６いずれかの側に延びる主要部７４を含むことである。各分岐５８、６０は、材料のブリッジ５６の反対側の主要部７４の端部から直線的な方向に沿って延びる。各分岐５８、６０は関連する分岐５８、６０に向かって軸方向に傾斜している。各分岐５８、６０の支持面６２、６４は、分岐５８、６０の自由端６６、６８に配置されている。

好ましくは、各弾性構造３４の主要部７４は開口３２の内側円筒形壁３３に平行な実質的に円周方向に沿って延び、それが、分岐５８、６０の弾性変形につながる応力をより大量に分布させるために、主要部７４と直線的な分岐５８、６０の長さを最大化する。

第３の実施形態は、アーバー２６、２８、３０と関連する針１８、２０、２２が互いに組み立てられたときに自動ロック効果を生むという利点がある。実際、分岐５８、６０の傾斜が、回転中の加速度に対する動的な反応を可能にし、それがこの実施形態を、高い角加速度を被る組立体要素を固定するため、または、時計の針の場合のように、回転要素の重量分布に著しい不均衡がある場合に固定するために特に適したものとしている。

第３の実施形態において、各弾性構造３４の２つの分岐５８、６０はスラスト作用力を異なる方向に加え、各分岐５８、６０が関連するアーバー２６、２８、３０に対する針１８、２０、２２の相対的回転を所望の回転方向へ拮抗させる。図１２に示された例では、各弾性構造３４の第１の分岐５８は針１８の相対回転に反時計回り方向に対抗し、各弾性構造３４の第２の分岐６０は針１８の相対回転に時計回り方向に対抗する。こうして第３の実施形態の弾性構造３４は、針１８、２０、２２と関連するアーバー２６、２８、３０の間の特に有効な回転固定構成を提供する。

弾性構造３４を、接線方向または円周方向を向いた１つの部分（部分５６）と、関連するアーバー２６、２８、３０の方を向く直線的な部分（分岐５８、６０）とを含むフォークの形状としたことで、弾性構造３４の硬さを低減し、それが、特にアーバー直径許容差を補償するための、前記構造がアーバー２６、２８、３０に固定されることを可能にするために十分な値の放射方向のクリアランスを可能にする。各弾性構造３４は、公称値よりも小さい直径を有するアーバーと、公称値よりも大きい直径を有するアーバーの両方に固定されるために十分な融通性を持たなければならない。

２つの分岐５８、６０を含む弾性構造を構築することは、角加速度に対する動的な反応という利点を提供するため、ここで第３の実施形態を参照して述べた利点は第１の実施形態にも部分的に当てはまる。さらに、第２の実施形態の湾曲分岐５８、６０も、弾性構造３４の硬さの低減を得ることを可能にし、アーバーを固定するための適切な放射方向クリアランスを可能にする。

第１の実施形態と第２の実施形態において、弾性構造３４は、材料のブリッジ４０の真ん中を通る半径に沿って延びる左右対称な軸方向面Ｐを有することに留意されたい。

第２の実施形態と第３の実施形態で用いられた、異なる型式の弾性構造の組合せは、弾性帯片Ｌ_nを持つ弾性構造３４が薄膜の上層３９に配置され、フォーク形状の弾性構造３４が厚膜の下層４１に配置されている場合に特に有利である。実際、製造やエッチング工程のため、シリコン層に可能な限り小さい開口の取得は、層の巾に依存している。各弾性構造３４の弾性保持力は、弾性構造３４の軸方向巾の３乗に比例するが、それは、フォーク形状の構造の場合のように、比較的数を減らした弾性帯片を含む層は、十分な保持力を出すには難しいということを意味する。結果として、薄膜上層３９に最も適した弾性構造３４は、多数の弾性帯片を実装していることからスタック型弾性帯片Ｌ_nである。さらに、スタック型弾性帯片を持つこの型式の弾性構造３４をこの上層３９へ配置することは、弾性帯片Ｌ_n間の放射方向スペースを極減し、したがって弾性帯片Ｌ_nの個数を増やすので、これらの弾性帯片Ｌ_nの軸方向巾の少なさによる弾性応答力の低さを補償している。

もちろん、上記に説明した実施形態を互いに組み合わせることも、または、他の実施形態と組み合わせることもできる。特に弾性構造３４を、特許文献１の教示に従って製造したもののような異なる型式のものとすることができる。各層３９、４１用に選択される弾性構造３４の型式を、説明された実施形態に関連して逆転することもでき、特に、スタック型弾性帯片Ｌ_nを下層４１に配置し、フォーク形状の弾性構造３４を上層３９に配置することができる。

変形例（図示せず）によれば、針１８、２０、２２は対称なＳＯＩ型式のプレート、すなわち、上層３９と下層４１が同じ巾を持つプレートで作られてもよい。

本発明を、針１８、２０、２２によって形成された組立体要素に関して説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。したがって、組立体要素は、例えば時計のムーブメントに用いられる歯車などの他の型式の回転要素で形成されることができる。組立体要素は、金属製の固定アーバーまたは止め金具を含む別の要素への組み付けのために提供された脆性材料のプレートなどの、非回転要素によって形成されることもできる。

本発明の教示による、脆性材料のプレートから作られた時計の針によって形成された組立体要素を取り付けた時計を模式的に示した軸方向断面図である。 図１の時計に取り付けられ、各針の上層および下層にエッチング加工された、重畳された弾性帯片構造が設けられた時針、分針および秒針をそれぞれ模式的に示す上面図である。 図１の時計に取り付けられ、各針の上層および下層にエッチング加工された重畳された弾性帯片構造が設けられた時針、分針および秒針をそれぞれ模式的に示す上面図である。 図１の時計に取り付けられ、各針の上層および下層にエッチング加工された重畳された弾性帯片構造が設けられた時針、分針および秒針をそれぞれ模式的に示す上面図である。 図２の時針および図４の秒針の取付リングの部分拡大図である。 図２の時針および図４の秒針の取付リングの部分拡大図である。 図４の秒針の取付リングを示す部分透視図である。 図２と同じ図であり、支持面の隆起要素を含む、時針の弾性構造の別の実施形態を示す。 図５と同じ図であり、下層と上層が異なる型式の弾性構造を含む、時針、分針および秒針それぞれの第２の実施形態を示す。 図５と同じ図であり、下層と上層が異なる型式の弾性構造を含む、時針、分針および秒針それぞれの第２の実施形態を示す。 図５と同じ図であり、下層と上層が異なる型式の弾性構造を含む、時針、分針および秒針それぞれの第２の実施形態を示す。 図９から図１１と同じ図であり、下層と上層が異なる種類の弾性構造を含む、時針、分針および秒針それぞれの第３の実施形態を示す。 図９から図１１と同じ図であり、下層と上層が異なる種類の弾性構造を含む、時針、分針および秒針それぞれの第３の実施形態を示す。 図９から図１１と同じ図であり、下層と上層が異なる種類の弾性構造を含む、時針、分針および秒針それぞれの第３の実施形態を示す。 図２の時針の取付リングを示す、面１５−１５に沿った軸方向断面図である。

符号の説明

１０ 時計、１２ ムーブメント、１４ ケース、１５ 面、１６ クリスタルガラス、２４ 文字板、１８ 時針、２０ 分針、２２ 秒針、２６ アーバー、２８ アーバー、３０ アーバー、３１ 取付リング、３２ 開口、３３ 内側の壁、３６ 支持面、３４ 弾性構造、３９ 上層、４０ 接続ビーム、４１ 下層、４２ クリアランス・ホール、４３ シリコン酸化膜中間層、４４ 外側円筒形壁、４６ 固定支持面、４８ 切開部

Claims (11)

1. 特に時計（１０）用の、シリコンなどの脆性材料のプレートで作られ、アーバー（２６、２８、３０）に軸方向に挿入するために設けられた開口（３２）を含む組立体要素（１８、２０、２２）であって、前記開口（３２）の内側の壁（３３）が、前記組立体要素（１８、２０、２２）を前記アーバー（２６、２８、３０）に対して固定するために前記アーバー（２６、２８、３０）を放射方向に保持する少なくとも１つの支持面（３６、６２、６４）をそれぞれが含み、かつ前記プレートにエッチング加工された弾性構造（３４）を含む組立体要素（１８、２０、２２）であって、前記組立体要素 （１８、２０、２２）が、前記プレートの上層（３９）にエッチング加工された弾性構造（３４）の第１シリーズ（Ｓ１）と、前記プレートの下層（４１）にエッチング加工された第２シリーズ（Ｓ２）とを含むことを特徴とする組立体要素（１８、２０、２２）。
2. 前記２つのシリーズ（Ｓ１、Ｓ２）の弾性構造（３４）が同じ型式のものであることを特徴とする請求項１記載の組立体要素（１８、２０、２２）。
3. 前記第１シリーズ（Ｓ１）の弾性構造（３４）が前記第２シリーズ（Ｓ２）の弾性構造（３４）と別の型式のものであることを特徴とする請求項１記載の組立体要素（１８、２０、２２）。
4. 弾性構造（３４）の前記２シリーズ（Ｓ１、Ｓ２）は、その支持面（３６）のうち少なくとも１つが互いに角度がシフトするように互いに角度がシフトしていることを特徴とする請求項１記載の組立体要素（１８、２０、２２）。
5. 前記プレートは、シリコンの上層（３９）と下層（４１）がシリコン酸化膜中間層（４３）によって隔離された非対称シリコン・オン・インシュレータ型式であることを特徴とする請求項１記載の組立体要素（１８、２０、２２）。
6. 前記プレートが薄膜の上層（３９）と厚膜の下層（４１）を持つ非対称シリコン・オン・インシュレータ型式であることを特徴とし、前記弾性構造（３４）の第１シリーズ（Ｓ１）が前記上層（３９）に作られ、前記弾性構造（３４）の第２シリーズ（Ｓ２）が前記下層（４１）に作られていることを特徴とする請求項５記載の組立体要素（１８、２０、２２）。
7. 組立体要素が、アーバー（２６、２８、３０）に対して回転可能に固定状態に取り付けられた回転要素（１８、２０、２２）によって形成されることを特徴とし、前記回転要素（１８、２０、２２）の本体は前記上層（３９）へ延びることを特徴とし、前記弾性構造（３４）の第２シリーズ（Ｓ２）は前記下層（４１）に配置された本体の軸方向延長部に作られることを特徴とする請求項６記載の組立体要素（１８、２０、２２）。
8. 時計の針によって形成されることを特徴とする請求項１記載の組立体要素（１８、２０、２２）。
9. 弾性構造（３４）のシリーズ（Ｓ１、Ｓ２）のうち少なくとも１シリーズは、各弾性構造（３４）がいくつかの平行な弾性帯片（Ｌ_n）の放射方向のスタックによって形成され、２つの部分Ｉ_na、Ｉ_nbで構成された直線的な分離穴（Ｉ_n）によって各弾性帯片（Ｌ_n）が隣接する弾性帯片（Ｌ_n）から半径方向に隔離されており、前記分離穴（Ｉ_n）の前記２つの部分は、２つの隣接する弾性帯片（Ｌ_n）を連結し、前記支持面（３６）と実質的に半径方向に整列した材料のブリッジ（Ｐ_n）によって隔てられることを特徴とし、最初の帯片（Ｌ₁）の反対側に配置された前記スタックの最後の弾性帯片（Ｌ_n）は、前記弾性構造（３４）の半径方向クリアランス・スペースを形成するクリアランス・ホール（４２）と呼ばれる単一部分構成の穴によって、プレートの他部分から半径方向に隔てられていることを特徴とする請求項１記載の組立体要素（１８、２０、２２）。
10. 弾性構造（３４）のうち少なくとも１つのシリーズ（Ｓ１、Ｓ２）は、材料のブリッジ（５６）によって開口の内側の壁（３３）に連結されており材料のブリッジ（５６）のいずれかの側に、アーバー（２６、２８、３０）の方向に延びる２つの分岐（５８、６０）を含み、各分岐（５８、６０）はその自由端（６６、６８）付近に支持面（６２、６４）を含むようなフォークによって各弾性構造（３４）が形成されていることを特徴とする請求項１記載の組立体要素（１８、２０、２２）。
11. 先行請求項いずれかに記載の組立体要素 （１８、２０、２２）を含むことを特徴とする時計（１０）。

Images