JP2014095704A

JP2014095704A - 時計のトリップ防止機構

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Publication number: JP2014095704A
Application number: JP2013231838A
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Inventors: Stranczl Marc; マルク・シュトランツル; Hessler Thierry; ティエリー・ヘスラー
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Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2013-11-08
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Abstract

【課題】腕時計の効率を改善し、テンプの振幅をごくわずかしか妨害せずに、テンプが回転する両方向への振れ行程を制限することができる時計のトリップ防止機構を提供する。
【解決手段】テン真３から突起しているピン４を備える時計のテンプ２の行程を制限するためのトリップ防止機構１であって、トリップ防止用停止部材を保持する可撓性の多安定素子または双安定素子５を備え、可撓性かつ弾性の連結部材を介して時計ムーブメントの剛性構造素子に固定された、トリップ防止機構。トリップ防止用停止部材の一方の端部は、テンプ２の振れ位置に応じて配置されて、テンプ２が正常の振れ行程を超えた場合に、ピン４の軌道と交わり、停止部材の機能を果たす。各々のトリップ防止用停止部材は、２つのアーム６１、６２を備え、アームのそれぞれの端部は、ピン４の軌道とそれぞれ交わる。
【選択図】図５

Description

本発明は、時計ムーブメントの可動部品の振れ行程を制限または伝達するための時計の制限機または動力伝達機構であって、上記可動部品は、少なくとも１つの突起ピンまたは突起歯を備え、上記時計の制限機または動力伝達機構は、少なくとも１つの可撓性の多安定素子または双安定素子を介して上記ムーブメントのもう１つの部品または上記ムーブメントの剛性構造素子に固定された、制限手段または動力伝達手段を備え、上記機構は、時計ムーブメントの時計のテンプの振れ行程を制限するためのトリップ防止機構を形成し；上記テンプは、テン真および上記テン真から突起するピンを備え、上記トリップ防止機構は、少なくとも１つのトリップ防止用停止部材を保持する少なくとも１つの可撓性の多安定素子または双安定素子を備え、可撓性かつ弾性の連結部材を介して上記時計ムーブメントの剛性構造素子に固定され、上記トリップ防止用停止部材の一方の端部は、上記テンプの振れ位置に応じて配置されて、上記テンプが正常の振れ行程を超えた場合に、上記ピンの軌道と交わり、停止部材の機能を果たす、時計の制限機または動力伝達機構に関する。

本発明は、テンプを有する少なくとも１つの調節部材を備える時計ムーブメントにも関し、この時計ムーブメントは、少なくとも１つのこの種のトリップ防止機構を備える。

本発明は、少なくとも１つのこの種のムーブメント、または少なくとも１つのこの種のトリップ防止機構を備える時計または腕時計にも関する。

本発明は、時計の脱進機構の分野に関する。

歩度を改善すること、および改善した効率の追求は、機械式腕時計の設計者にとって常に最大の関心事であり、設計者は、動力を最大限維持した上で、最も困難な使用条件での調節性、精度および安全性の両立を実現させようとしている。アセンブリおよび脱進機構の調節は、この問題の核心である。

特に、機械式腕時計において、脱進機は、いくつかの安全基準を満たしていなければならない。安全装置のうちの１つであるトリップ防止機構は、テンプの振れ範囲が広がって正常な回転角度を超えて動かないように設計されている。

ＭｏｎｔｒｅｓＢｒｅｇｕｅｔＳＡの名で出願された欧州特許第１８０１６６８Ｂ１号には、テンプのテン真に取り付けられたカナを備えている構造を特徴とする機構が提供されている。このカナは、歯車と噛み合い、テンプが正常な回転角度を超えて駆動された場合に、カナの少なくとも１つの輻が、固定されている停止部材に当接する。しかしながら、この機構は、テンプの慣性に影響を及ぼしており、テンプの振幅を妨害するおそれがある。さらに、この機構を形成しているギアには摩擦があり、これも調節機構を妨害している。

ＭｏｎｔｒｅｓＢｒｅｇｕｅｔＳＡの名で出願された欧州特許出願第１６６６９９０Ａ２号には、テンプのゼンマイが拡張することに基づいたもう１つのトリップ防止機構が開示されており、テンプのゼンマイの外側の巻きに固定されたロックアームが、テンプと一体化したフィンガと、テンプ受けと一体化した２つの支柱との間に挿入されている。ロックは、ヒゲゼンマイが正常な動作角度を超える角度で過度に広がった場合に限って起こる。この機構は、一方の回転方向への回転角度しか制限しない。

要約すると、公知の安全機構はそれぞれ、頻発する欠点のうちの少なくとも１つを抱えている。つまり、調節部材の慣性を変更することによって振幅を妨害し、摩擦の作用で効率に悪影響を及ぼすこと、または一方の回転方向のみで回転角度を制限することである。

Ｎｉｖａｒｏｘの名で出願された欧州特許出願第２４５０７５６Ａ１号には、テンプと一体化したカム経路内を動くフィンガを保持している回転式の可動部品を備えた、脱進機構のトリップ防止装置が開示されている。この回転式の可動部品は、双安定レバー、特に弾性の双安定レバーを有するアームを備えることができる。

Ｅｎｚｌｅｒ−Ｖｏｎ−Ｇｕｎｔｅｎの名で出願された欧州特許出願第２０３７３３５Ａ２号には、爪石、およびアンクルのフォークを具備している２つのアームを有するアンクルが開示されており、このアセンブリは、２つの可撓性固定アームと一体型に形成され、この固定アームは、アンクルの事実上の回転軸を規定し、アームが湾曲するとアンクルを回転させ、この２つのストリップの中央軸は、事実上の軸上で交わる。

ＲＯＬＥＸの名で出願された国際特許出願第２０１１／１２０１８０Ａ１号には、ガンギ車に対するブロック装置が記載されている。この装置は、事実上の軸を規定するために、２つの弾性ブレードを介して構造と結束した２つのアンクルを有するブロック部材を備えている。第３の弾性ブレードは、このブロック部材上で側面方向に作用している。

ＦＲＡＧＮＩＥＲＥの名で出願されたスイス国特許出願第７０３３３３Ａ２号には、フォークと回転軸との間のアンクルに固定された双安定性の戻りバネを有するアンクルが開示されている。

ＲＯＣＨＡＴの名で出願された欧州特許出願第１７１０６３６Ａ１号には、デテント脱進機と同様の機構で、双安定バネを備える引っ張りシステムを有する機構が開示されている。

ＮＩＶＡＲＯＸの名で出願された欧州特許出願第２４５０７５７Ａ１号には、衝撃に対して作用する振幅制限手段を備えた双安定部品を有する脱進機構のトリップ防止機構が開示されている。

ＮＩＶＡＲＯＸの名で出願された国際特許出願第２０１３／１４４２３６号には、双安定の可撓性ブレードが保持する可動式フレームを有する可撓性脱進機構が記載されている。

欧州特許第１８０１６６８Ｂ１号欧州特許出願第１６６６９９０Ａ２号欧州特許出願第２４５０７５６Ａ１号欧州特許出願第２０３７３３５Ａ２号国際特許出願第２０１１／１２０１８０Ａ１号スイス国特許出願第７０３３３３Ａ２号欧州特許出願第１７１０６３６Ａ１号欧州特許出願第２４５０７５７Ａ１号国際特許出願第２０１３／１４４２３６号欧州特許第出願第１２１８３５５９．９号特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／０５７５７８号

腕時計の効率を改善し、前述の問題を克服する一方で、テンプの振幅をごくわずかしか妨害せずに、効率の損失がわずかまたはゼロであるとともに、テンプが回転する両方向への振れ行程を制限することが、本発明の目的である。

本発明によるトリップ防止機構は、テンプ位置を保持する原理に基づいており、これはスイスレバーの原理と同様である。つまり、スイスレバーにおいて、ドテピンまたはデテントピンがアンクルのフォークおよびクワガタを出入りするのと同じように、テンプが進んでトリップ防止用停止部材の位置を決定するときに、素子の位置が変わる。

したがって、本発明は、時計ムーブメントの可動部品の振れ行程を制限または伝達するための時計の制限機または動力伝達機構であって、前上記可動部品が、少なくとも１つのピンまたは突起歯を備える、上記時計の制限機または動力伝達機構において、少なくとも１つの可撓性の多安定素子または双安定素子を介して上記ムーブメントのもう１つの部品または上記ムーブメントの剛性構造素子に固定された、制限手段または動力伝達手段を備えることを特徴とする、時計の制限機または動力伝達機構に関する。

特定の用途では、この機構は、時計ムーブメントの時計のテンプの振れ行程を制限するためのトリップ防止機構であり、上記テンプは、テン真および上記テン真から突起するピンを備える。本発明によるトリップ防止機構は、スイスレバーと同じように、テンプの位置を保持する原理に基づいている。スイスレバーにおいて、ドテピンまたはデテントピンがレバーのフォークおよびクワガタを出入りするのと同じように、テンプが進んでトリップ防止用停止部材の位置を決定するときに、素子の位置が変わる。本発明によれば、このトリップ防止機構は、少なくとも１つの可撓性の多安定素子または双安定素子を備え、この素子は、少なくとも１つのトリップ防止用停止部材を保持し、可撓性かつ弾性の連結素子を介して上記時計ムーブメントの剛性構造素子に固定される。

したがって、本発明は、時計ムーブメントの可動部品の振れ行程を制限または伝達するための時計の制限機または動力伝達機構であって、上記可動部品は、少なくとも１つの突起ピンまたは突起歯を備え、上記時計の制限機または動力伝達機構は、少なくとも１つの可撓性の多安定素子または双安定素子を介して上記ムーブメントのもう１つの部品または上記ムーブメントの剛性構造素子に固定された、制限手段または動力伝達手段を備え、上記機構は、時計ムーブメントの時計のテンプの振れ行程を制限するためのトリップ防止機構を形成し、上記テンプは、テン真および上記テン真から突起するピンを備え、上記トリップ防止機構は、少なくとも１つのトリップ防止用停止部材を保持する少なくとも１つの可撓性の多安定素子または双安定素子を備え、可撓性かつ弾性の連結部材を介して、上記時計ムーブメントの剛性構造素子に固定され、上記トリップ防止用停止部材の一方の端部は、上記テンプの振れ位置に応じて配置されて、上記テンプが正常の振れ行程を超えた場合に、上記ピンの軌道と交わり、停止部材の機能を果たす、時計の制限機または動力伝達機構において、上記トリップ防止用停止部材は、２つのアームを有し、アームのそれぞれの端部は、上記ピンの軌道とそれぞれ交わることができることを特徴とする、時計の制限機または動力伝達機構に関する。

本発明は、さらに、テンプを有する少なくとも１つの調節部材を備え、少なくとも１つのこの種のトリップ防止機構を有し、上記ムーブメントが、上記トリップ防止機構の上記可撓性の多安定素子または双安定素子が固定される構造、または上記可撓性の多安定素子または双安定素子で形成される構造を備えることを特徴とする、時計ムーブメントに関する。

本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参照して詳述した以下の記載を読めば明らかになるであろう。

本発明による時計の制限機または動力伝達機構であって、本発明によるトリップ防止機構の形態に作製され、ムーブメントの構造に固定され、具備されているいくつかの（この図では２つの）アームのうちの１つを介して、テンプのピンと交互に協働する、時計の制限機または動力伝達機構の正面概略図である。同じ機構に衝撃吸収機構を追加した図１に同様の図である。圧迫したレバーの３つの状態：３Ａの休止状態、３Ｂの第１の屈曲モード、３Ｃの第２の屈曲モードの概略図である。圧迫され、プレストレスをかけられたレバーが、可撓性軸の作用により図３Ａの第２のモードに屈曲した様子を示す正面概略図である。図４の原理による本発明の一実施形態の正面概略図であり、レバーが、一体型の実施形態で、中心のずれたネジによって屈曲し、プレストレスをかけられている図である。シリコンフレーム内にある酸化シリコンのポケットによってプレストレスを実現する図５の変形例である。シリコンの酸化前の図であり、断面に大きな違いがある領域の詳細を示す図である。シリコンの酸化後の図であり、断面に大きな違いがある領域の詳細を示し、二酸化シリコンが形成された後に大きく変化し、断面の小さい直線状のレバーが屈曲応力または力を受けている様子を示す図である。酸化したシリコンで作製した平行なレバーの組織と、プレストレスをかけられて屈曲した単一のレバーとの間に起こる屈曲耐性の差を利用する、もう１つのプレストレスの原理を示す図である。レバーを酸化させ屈曲させる方法の連続ステップの１つを示す図である。レバーを酸化させ屈曲させる方法の連続ステップの１つを示す図である。レバーを酸化させ屈曲させる方法の連続ステップの１つを示す図である。可撓性の衝撃吸収領域を備えるトリップ防止用停止アームを用いた変形例を示す図である。本発明によるトリップ防止装置を有するムーブメントを備える、腕時計形態の時計の部分概略図である。トリップ防止機構の事実上の多安定軸または双安定軸が並進可動式である構成を示す図である。トリップ防止を行うアームをテンプのピンがある平面内に保持するためのレベルを少なくとも２つ有するトリップ防止機構の詳細図であり、そのレベルとは、上記ピンと協働するアームがある第１の上レベル、および切り欠き部と協働する槍部のある第２の下レベルである。図７Ａの構造の変形例において、シリコンを酸化させることで変形できる構造の図である。本発明によるトリップ防止機構を作製するための単結晶石英構造の断面図である。トリップ防止機構のテンプのピンとアームとの間の反発機能を、垂直向きに位置する磁石で実現した本発明による機構を示す図、および点線に沿った断面図である。磁場平面に向けられた同様の実施形態を示す図である。図１０と同様で、ムーブメントがどのようなムーブメントであってもよく、双安定である、さらに一般的な事例の概略図である。巻きに酸化による増大が見られたことでプレストレスが実現されている様子を示す図である（増大前）。巻きに酸化による増大が見られたことでプレストレスが実現されている様子を示す図である（増大後）。酸化シリコンが増大した際に、ジグザグ状プロファイルの頂点で角度を広げてプレストレスを実現している様子を示す図である（増大前）。酸化シリコンが増大した際に、ジグザグ状プロファイルの頂点で角度を広げてプレストレスを実現している様子を示す図である（増大後）。酸化シリコンが増大した際に、ジグザグ状プロファイルの頂点で角度を広げてプレストレスを実現している様子を示す図の詳細図である（増大前）。酸化シリコンが増大した際に、ジグザグ状プロファイルの頂点で角度を広げてプレストレスを実現している様子を示す図の詳細図である（増大後）。曲率半径が極めて小さい領域で酸化した壁の曲率半径を変化させることで実現した角度変化を示す図である（変化前）。曲率半径が極めて小さい領域で酸化した壁の曲率半径を変化させることで実現した角度変化を示す図である（変化後）。単一のおもりの両端と協働している可撓性の双安定ストリップの概略図である。時計の制限機または動力伝達機構がテンプとガンギ車との間にあるアンクル機構であるもう１つの用途の平面図である。

本発明は、時計ムーブメント１０の可動部品２０００の振れ行程を制限または伝達するための時計の制限機または動力伝達機構であって、上記可動部品２０００が、少なくとも１つの突起ピンまたは突起歯４０００、特に径方向に突起する歯５００１または軸方向に突起するピン４を備える、時計の制限機または動力伝達機構１０００に関する。本発明によれば、この時計の制限機または動力伝達機構１０００は、少なくとも１つの多安定の可撓性素子、特に多安定素子または双安定素子５を介してムーブメント１０のもう１つの部品またはムーブメント１０の剛性構造素子７に固定された、制限手段または動力伝達手段６０００を備えている。

特定の用途では、この時計の制限機または動力伝達機構１０００は、トリップ防止機構１であり、このトリップ防止機構１は、時計のテンプ２が急進するのを防止するためのものである。テンプは、テン真３およびピン４または上記テン真３から突起している同様の素子を備えている。

このトリップ防止機構１は、少なくとも１つの一体型で可撓性の多安定素子または双安定素子を備え、この素子をこれ以降「可撓性の多安定素子または双安定素子５」と称し、この素子は、少なくとも１つのトリップ防止用停止部材６を有し、この停止部材は、可撓性かつ弾性の連結素子を介して、テンプ２に関連する調節部材が中に組み込まれる時計ムーブメント１０の底板、バーまたはこれに同様のものなどの剛性構造素子７に固定される。

特定の変形例では、この構造７は、テンプ２のテン真と自動的に同列になるシステムを含んでいる。

この可撓性の多安定素子または双安定素子５は、少なくとも１つのトリップ防止用停止部材６を有し、この停止部材の一方の端部６３または６４は、テンプ２の振れ位置に応じて、ピン４の軌道と交わることができ、テンプ２がテンプの正常な振れ行程を超えた場合に、停止部材の機能を果たすことができる。

図１は、特に、好適だが非限定的な用途の流れ図を示し、この図では、可撓性の多安定素子または双安定素子５および少なくとも１つのトリップ防止用停止部材６は、一緒に一体型部品を形成している。本発明のこの有利な実施形態では、トリップ防止用停止部材６は、２つのアーム６１、６２を備え、このアームのそれぞれの端部６３、６４はそれぞれ、テンプ２の位置に応じて、ピン４の軌道と交わることができ、テンプ２がテンプの正常な振れ行程を超えた場合に、停止部材の機能を果たすことができる。図示したように、２つのアームを有するこの実施形態は、テンプ２が上記テンプの両回転方向に回転する角度を制限するものである。図１は、テンプ２と交わってテンプの振れ行程を制限する位置を点線で示している。

可撓性の多安定素子または双安定素子５は、この場合、少なくとも２つの薄型ストリップ５１、５２で形成されたこれらの可撓性かつ弾性の連結素子とともに示されており、このストリップはそれぞれ、第１の端部が構造７に固定され、第２の端部を介して可撓性素子の本体に連結されている。図１の特定の事例では、２つの薄型ストリップ５１、５２は、このストリップの第２の端部を介して「Ｖ」字型の可撓性素子の本体に連結されて、事実上の軸５０を規定し、トリップ防止用停止部材６はこの軸周りに回転できる。そのため、図１および図２の事例では、本発明による可撓性の多安定素子または双安定素子５は、可撓性の多安定軸または双安定軸である。この実施形態は、排他的なものではない。図１０は、トリップ防止用停止部材６が並進可動式である事例の図である。図１６は、ムーブメントがどのような種類のものでもよく、多安定性または双安定性のものであるというさらに一般的な事例を示している。

好ましくは、少なくとも２つの可撓性アーム５１、９１、５２、９２は、構造７に対して、または可撓性の多安定素子または双安定素子５に備わるフレーム５６に対して、プレストレスをかけられて屈曲して取り付けられる。

各々のストリップ５１、５２は、このストリップが受ける応力または力に応じて、いくつかの状態になることができる。これらのストリップはそれぞれ、屈曲によって動作するように計算されており、図３に見られるように、屈曲モード：３Ａの休止状態、３Ｂの凹型または凸型の第１の屈曲モード、３ＣのＳ型またはＺ型の第２の屈曲モードに応じていくつかの立体形状になることができ、可撓性の多安定素子または双安定素子５は、本発明を逸脱しない限り、本明細書に図示した可撓性ストリップ５１、５２とは形状の異なる可撓性素子を備えることができる。

可撓性の多安定素子または双安定素子５は、特定の実施形態では、構造素子７と一体型に作製されてもよい。

図８に示した特定の実施形態では、可撓性素子６５、６６は、過度の衝撃を防止するために、トリップ防止機構１の停止部材６のアーム６１、６２に備わっていてもよい。

この可撓性の多安定素子または双安定素子５は、「ＬＩＧＡ」、ＭＥＭＳまたは同様のものなどのシリコン技術で作製されてよい。この素子の慣性は、テンプ２の慣性に比して決めて小さく、この素子の作用は、テンプ２の振幅をわずかしか妨害しない。

図２は、可撓性の多安定素子または双安定素子５の可撓性ストリップ５１および５２を保護するための衝撃吸収機構を示している。この機構は、有益であり、あるいはトリップ防止用停止部材６がテンプ２の振幅を制限しなければならない場合には、必要でもある。この衝撃吸収機構の目的は、アーム６１、６２に当接した状態で協働する衝撃吸収用停止部材８１、８２に衝撃を吸収すること、および上記アームの破損を避けるためにこの衝撃を可撓性アーム５１、５２に伝達しないことである。図５は、可撓性軸と同軸である衝撃吸収用停止部材８３を示している。この例示的実施形態では、衝撃吸収用停止部材８１および８２は、実質的に筒状の隆起部を備え、この隆起部は、アーム６１および６２にある実質的に嵌合する形の溝と協働する。

可撓性の多安定軸または双安定軸５は、いくつかの原理に従って作製されてよい。図３は、この特定の事例で検討する多安定状態または双安定状態の原理を紹介している。応力を受けたレバー９の本来の屈曲モード、さらに詳細には図３Ｃに示した第２のモードを利用する。

図４に示すように、有利な実施形態では、レバー９を第２のモード状に屈曲させるために、軸９０は、レバー９がこのレバーの中央（追加軸の回転中心）に節点を持つように仕向ける。そのため、多安定軸または双安定軸５の回転中心５０は、追加した軸９０の回転中心である。

図５は、この原理に従って作製した完全なトリップ防止機構１を示している。可撓性の多安定軸または双安定軸５は、レバーがＳ型またはＺ型である第２のモード状に屈曲した少なくとも１つのプレストレスをかけられたレバー９を備え、軸９０は、上記レバー９が節点を中央領域、好ましくはレバーの中央に持つように仕向ける。好ましくは、図５の事例では、可撓性の多安定軸または双安定軸５は、中心がずれた２つのネジ９４および９５を用いてここで加圧することによって２つのプレストレスをかけられたレバー９１および９２（これが一緒にレバー９を形成する）を屈曲させて作製される。構造７または可撓性の多安定素子または双安定素子５のフレーム５６に固定された第３のレバー９３は、レバー９１および９２で形成されたレバー９を第２のモード状に変形させ、図４の軸９０の役割を果たす。衝撃吸収用停止部材８３は、可撓性の多安定軸または双安定軸５の回転中心５０に位置する。

図１１は、トリップ防止システムのアーム６１、６２をテンプのピン４がある平面内に保持するためのレベルを少なくとも２つ有するトリップ防止用停止部材６を示し、そのレベルとは、ピン４と協働するアーム６１および６２がある第１の上レベル、およびテンプ２の切り欠き部２１と協働する槍部６７がある第２の下レベルである。

一切の接触を取り除く、あるいは一切の接触による加圧を低減するために、本発明によるトリップ防止機構１は、有利には、テンプ２とトリップ防止機構１のアーム６１、６２との間に、反発力またはトルクを起こす手段を備えてもよい。

図１４は、この反発機能を、ピン４およびアーム６１、６２の端部６３、６４に垂直向きに位置する磁石で実現する事例を示している。図１５は、磁場平面を向いている同様の実施形態を示し、これらの磁石のＮ極およびＳ極を示している。

同様の位置で、磁石の代わり、またはこの磁石に加えて、電石を使用して（静電電荷）これらの反発力を生み出してもよい。

これは、トリップ防止機構１の効率を高め、テンプ２の動作をできる限り妨害しないようにするためのものである。トリップ防止機構１の動作は、以下の通りである：
− 先端が触れると、第１の段階で、テンプ２は、可撓性の多安定素子または双安定素子５にエネルギーを送り；
− 均衡点を過ぎると、第２の段階で、この機構は、エネルギーの一部をテンプ２に戻して小さな衝撃を作る。

この機構は、スイスレバーのクワガタと同じように動作する。つまり、解放とその後の衝撃がある。

特定の実施形態では、テンプ２および／もしくはトリップ防止用停止部材６の少なくともアーム６１、６２、または一体型になっている場合のトリップ防止機構１全体は、有利な実施形態では、この事例によれば、表層に一方の磁石もしくは磁性粒子またはもう一方の電石かのいずれかを閉じ込めた状態で、酸化シリコンが増大しているかどうかに関わらず、シリコン技術によりシリコンウエハから作製される。この特定の層は、ガルバーニ法によって、または陰極スパッタリング、または別の適切なマイクロ技術による構造化方法によって実現することができる。

可撓性の多安定素子または双安定素子５をシリコン技術で生産する好適な事例では、レバー９１および９２を形成するストリップに応力を起こす行為は、シリコンの酸化を介して発生させることができる。実際、酸化シリコンは、図６に見られるように、シリコンから増大する際に体積が大きくなり、シリコンフレーム５６にＳｉＯ₂のポケット５４、５５が生じる。図５または図６の例は、このフレーム５６が、構造７を形成することもあり、あるいは何らかの普通の機械的固定技術によって極めて簡単にこの構造に連結されることもあることを示している。

図６Ａおよび図６Ｂは、シリコンの酸化前および酸化後で断面に大きな違いがある領域の詳細を示し、この領域は、レバーの延長部を形成しているヘッド部Ｔよりも断面の小さい直線状のレバーＰに屈曲応力がかかることで、二酸化シリコンが形成された後に大きく変化している。

これらのストリップに屈曲応力をかけるもう１つの手段は、図７に示した特定の形状のシリコン構造を酸化させることによる手段である。シリコンの酸化は、表面への応力を起こすが、これは、酸化したレバーを長くする効果を有する。図７は、酸化した平行なシリコンレバーの組織とプレストレスをかけられて屈曲した単一のレバーとの間に起こる屈曲耐性の差を利用するもう１つのプレストレスの原理を示しており、左部分に平行構造９４が一連の平行なレバー９５を有しているという単純な機構を示し、この平行なレバーは、酸化後（点線で表示）、右部分で、応力を受ける可撓性素子９、この場合は変形が求められているレバー９、９１、９２または同様のものを屈曲、湾曲させ、平行構造９４の屈曲耐性は、応力を受ける可撓性素子９６の屈曲耐性よりも遙かに大きい。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、フレームＣ内の２つの開口部Ｆ１、Ｆ２の間に配置したレバーＰを酸化させ屈曲させる方法の連続ステップを示している。図７Ａは、炉に入れた瞬間にシリコンエッチングすることで形状加工してできた基本構造を示している。図７Ｂは、構造を数時間にわたって１１００℃に維持することによって、酸化シリコンＳｉＯ₂が開口部Ｆ１とＦ２の内部、つまりレバーＰの両側で発達している様子を示し、公知の方法では、二酸化シリコンＳｉＯ₂の増大は、部品の外側に向かって、これに伴い薄型のレバーＰ内で、シリコンが部分的に減耗することによって発生し、二酸化シリコンＳｉＯ₂の割合は、この処理を１１００°Ｃで行っている過程の中で、シリコンの割合が減少すると増加する。図７Ｃは、約２０℃の室温まで冷却した後の構造の収縮を示している。レバーＰに平行なフレームＣの側面部材Ｍ１、Ｍ２は、本質的にはシリコンおよび少量の二酸化シリコンで形成され、レバーＰよりも収縮し、一方レバーは、本質的に、シリコンよりも膨張率の低い二酸化シリコンで形成される。その結果、レバーＰは、屈曲応力を受け、双安定状態になる。

もう１つの変形例を図１２に示す。

図１７Ａおよび図１７Ｂも同じく、巻きに酸化による増大が見られたことで得られたプレストレスの様子を示している。

図１８Ａおよび図１８ｂ（ならびに図１９Ａおよび図１９Ｂに示した詳細図）は、同一原理に従って、ジグザグ状プロファイルの頂点で角度を広げてプレストレスを実現している様子を示す。酸化シリコンが増大することでこれらの角度が広がり、ムーブメントは、構造がＺ型またはジグザグ型の立体形状になることによって拡張する。図２０Ａおよび図２０Ｂは、曲率半径が極めて小さい領域で酸化した壁の曲率半径を変化させることで実現した角度変化を示している。

このように、本発明は、可撓性の多安定ストリップまたは双安定ストリップを形成する方法にも関する。

図２１に示した第１の変形例では、可撓性の多安定ストリップまたは双安定ストリップ５は、少なくとも１つのおもり、特に単一のおもりＭＵの両端Ｅ１、Ｅ２と協働する。そのため、本方法は、以下の一連の動作を含む：
− シリコン部品Ｓをエッチングし、この中で、断面の小さい細長いレバーＰが、断面の大きい（小さい断面の少なくとも１０倍の大きさ）少なくとも１つのおもしＭＵを有する２つの端部Ｅ１、Ｅ２の間の連結部を形成し、上記少なくとも１つのおもしＭＵは、剛性フレームＣを形成する；
− この部品Ｓを、炉内で、１１００°Ｃの温度を数時間にわたって維持することによって二酸化シリコンＳｉＯ₂を増大させる公知の方法にさらす；
− 二酸化シリコンＳｉＯ₂で形成されたレバーＰの断面と、シリコンで形成されたレバーＰの断面との第１の比ＲＡが１超になるように、この数時間に及ぶ時間を調整する。その後、シリコンは、レバーＰ内で完全に酸化することができ、これが可撓性素子５になる。二酸化シリコンＳｉＯ₂で形成されたおもしＭＵの断面と、シリコンで形成されたおもしＭＵの断面との第２の比ＲＢは、第１の比ＲＡよりも遙かに小さい。ＲＡ／ＲＢの比は、２から１００００の間であり、好ましくは１０から１０００の間であり、好適な用途では、１００超である。
− 冷却を約２０℃の室温まで実施して、少なくとも１つのおもしＭＵを冷却する過程でレバーＰを屈曲させる。冷却過程でのおもしの収縮はレバーＰの収縮よりも大きい。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、可撓性の多安定ストリップまたは双安定ストリップの形成方法を実施する第２の変形例を示し、この変形例は、少なくとも２つのおもしを必要とする。この方法は、以下の一連の動作を含む：
− シリコン部品Ｓをエッチングし、この中で、断面の小さい細長いレバーＰが、それぞれ断面の大きい（小さい断面の少なくとも１０倍の大きさ）少なくとも２つのおもしＭ１、Ｍ２の間の連結部を形成し、上記２つのおもしＭ１、Ｍ２は、一緒にまたは他の構造素子とともに、剛性フレームＣを形成する；
− この部品Ｓを、炉内で、１１００°Ｃの温度を数時間にわたって維持することによって二酸化シリコンＳｉＯ₂を増大させる公知の方法にさらす；
− 二酸化シリコンＳｉＯ₂で形成されたレバーＰの断面と、シリコンで形成されたレバーＰの断面との第１の比ＲＡが１超になるように、この数時間に及ぶ時間を調整する。その後、シリコンは、レバーＰ内で完全に酸化することができ、これが可撓性素子５になる。二酸化シリコンＳｉＯ₂で形成されたそれぞれのおもしＭ１、Ｍ２の断面と、これに対応するシリコンで形成されたおもしの断面との第２の比ＲＢは、第１の比ＲＡよりも遙かに小さい。ＲＡ／ＲＢの比は、２から１０００の間であり、好ましくは１０から１０００の間であり、好適な用途では、１００超である。
− 冷却を約２０℃の室温まで実施して、２つのおもしＭ１、Ｍ２を冷却する過程でレバーＰを屈曲させる。冷却過程でのおもしの収縮はレバーＰの収縮よりも大きい。

もう１つの変形実施形態では、トリップ防止機構１の構造は、単結晶石英で作製される。図１３に示すように、中央にある単結晶石英のコアの上面および下面は、室温よりも高温で作製されためっきで覆われ、係数αは石英の係数α_x,yよりも小さい。この石英の係数α_x,yは、７．５ｐｐｍ／℃である。

本明細書で図示したトリップ防止機構１は、両方向に回転するテンプの回転方向を制限する。このトリップ防止機構は、テンプ２の振幅をごくわずかしか妨害しない。

本発明は、トリップ防止機構のない腕時計機構で使用されることができる。

もう１つの特定の用途では、この時計の制限機または動力伝達機構１０００は、脱進機構のアンクル機構３０００であり、特に、ただし非限定的に、テンプ２およびガンギ車５０００と協働する同じ原理のスイスレバーである。このアンクル３０００は、可撓性の多安定素子であり、特に多安定素子または双安定素子５を少なくとも１つ備えている。このアンクルは、同一出願人による欧州特許第出願第１２１８３５５９．９号に記載の、力が一定である可撓性レバーの実施形態で作製されてよい。このアンクル３０００とテンプ２との協働は、前述したトリップ防止用停止部材６のアーム６１および６２の端部６３、６４と同様のクワガタ３００１によって達成される。アンクル３０００の第１の部分３１００が保持するこれらのクワガタ３００１は、少なくとも１つの可撓性の多安定素子、特に多安定ストリップまたは双安定ストリップ５を介して、固定構造７に連結されるか、あるいは好ましくは、ガンギ車５０００の歯５００１と協働する爪石３００２を備えるアンクルの第２の部分３２００に連結される。同じく、これらの爪石３００２は、有利には、同じようにアーム６１および６２に形成され、少なくとも１つの可撓性の多安定素子、特に多安定ストリップまたは双安定ストリップ５を介して、固定構造７に連結されるか、あるいは好ましくは、クワガタ３００１を備えるアンクルの第１の部分３１００に連結される。

特に有利なように、歩度および効率を改善するために、一方のクワガタ３００１とテンプ２との相互作用、および／またはもう一方の爪石３００２とガンギ車５０００との相互作用は、接触なしで、またはわずかな接触で達成され、このようにするために、作用を受けるクワガタ３００１および／または爪石３００２の面は、磁化または帯電されて、テンプの反対側の面および／またはガンギ車の反対側の面と反発した状態で協働し、これらの面は、適切な材料で作製され、かつ／または相補的な形で、有利なように磁化されるか、あるいは同じく有利なように帯電される。ＳｗａｔｃｈＧｒｏｕｐＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ社の名で出願された特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１１／０５７５７８号には、この種の非接触型または弱接触型の動力伝達機が開示されており、可撓性の多安定ストリップ、特にアンクルを有する機構をこの動力伝達機と組み合わせて、必要な利点を提供している。

本発明は、さらに、テンプ２を有する少なくとも１つの調節部材を備える時計ムーブメント１０に関し、この時計ムーブメントは、本発明による少なくとも１つの時計の制限機または動力伝達機構１０００を備える。この事例によれば、ムーブメント１０は、上記時計の制限機または動力伝達機構１０００の可撓性の多安定素子または双安定素子５が固定されている構造７を備えているか、あるいは上記可撓性の多安定素子または双安定素子５が、実際にこの構造を形成している。

本発明は、少なくとも１つのこの種のムーブメント１０、または少なくとも１つのこの種の時計の制限機または動力伝達機構１０００を備える、時計１００、特に腕時計にも関する。

可撓性の多安定軸または双安定軸に相当する従来の軸およびゼンマイに基づく同等の機構は、本発明の一部を形成すると考えられる。

この装置を作製するのに使用する技術は、シリコン技術に限定されず、「ＬＩＧＡ」、ＭＥＭＳおよびその他のマイクロ製造技術による方法も含む。

１トリップ防止機構
２テンプ
３テン真
４ピン
５多安定素子または双安定素子
６トリップ防止用停止部材
７構造
９レバー
１０ムーブメント
２１切り欠き部
５０回転中心軸
５１、５２ストリップ
５４、５５ポケット
５６フレーム
６１、６２アーム
６３、６４端部
６５、６６可撓性素子
６７槍部
８１、８２、８３衝撃吸収用停止部材
９１、９２、９３レバー
９４平行構造
９５レバー
９６可撓性素子
１００時計
１０００動力伝達機構
２０００可動部品
３０００アンクル機構
３００１クワガタ
３００２爪石
３１００第１の部分
３２００第２の部分
４０００ピンまたは歯
５０００ガンギ車
５００１歯
６０００制限手段または動力伝達手段
Ｃフレーム
Ｅ１、Ｅ２おもりの端部
Ｆ１、Ｆ２開口部
Ｍ１、Ｍ２側面部材
ＭＵおもし
Ｐレバー
Ｓシリコン部品
Ｔヘッド部

Claims

時計ムーブメント（１０）の可動部品（２０００）の振れ行程を制限または伝達するための時計の制限機または動力伝達機構であって、前記可動部品（２０００）は、少なくとも１つの突起ピンまたは突起歯（４０００）を備え、前記時計の制限機または動力伝達機構（１０００）は、少なくとも１つの可撓性の多安定素子または双安定素子（５）を介して前記ムーブメント（１０）のもう１つの部品または前記ムーブメント（１０）の剛性構造素子（７）に固定された、制限手段または動力伝達手段（６０００）を備え、前記機構（１０００）は、時計ムーブメント（１０）の時計のテンプ（２）の振れ行程を制限するためのトリップ防止機構（１）を形成し、前記テンプ（２）は、テン真（３）および前記テン真（３）から突起するピン（４）を備え、前記トリップ防止機構（１）は、少なくとも１つのトリップ防止用停止部材（６）を保持する少なくとも１つの可撓性の多安定素子または双安定素子（５）を備え、可撓性かつ弾性の連結部材を介して前記時計ムーブメント（１０）の剛性構造素子（７）に固定され、前記トリップ防止用停止部材（６）の一方の端部（６３；６４）は、前記テンプ（２）の振れ位置に応じて配置されて、前記テンプ（２）が正常の振れ行程を超えた場合に、前記ピン（４）の軌道と交わり、停止部材の機能を果たす、時計の制限機または動力伝達機構において、前記トリップ防止用停止部材（６）は、２つのアーム（６１、６２）を備え、前記アームのそれぞれの端部（６３、６４）は、前記ピン（４）の軌道とそれぞれ交わることができることを特徴とする、時計の制限機または動力伝達機構（１０００）。
前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）は、前記可撓性かつ弾性の連結素子を形成する少なくとも２つの可撓性ストリップ（５１、９１；５２、９２）を介して、前記剛性構造素子（７）に固定されることを特徴とする、請求項１に記載のトリップ防止機構（１）。
前記トリップ防止用停止部材（６）は、前記アーム（６１；６２）を前記ピン（４）の平面内に保持するための少なくとも２つのレベルを備え、前記２つのレベルは、前記ピン（４）と協働する前記アーム（６１；６２）がある第１の上レベル；および前記テンプ（２）の切り欠き部（２１）と協働する槍部（６７）がある第２の下レベルであることを特徴とする、請求項１に記載のトリップ防止機構（１）。
前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）は、過度の衝撃を防止するために、前記停止部材（６）の前記アーム（６１、６２）内に組み込まれた可撓性素子（６５、６６）を備えることを特徴とする、請求項３に記載のトリップ防止機構（１）。
前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）および前記少なくとも１つのトリップ防止用停止部材（６）は、一緒に一体型部品を形成することを特徴とする、請求項１に記載のトリップ防止機構（１）。
前記少なくとも２つの可撓性ストリップ（５１、９１；５２、９２）は、前記構造（７）に対して、または前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）に備わるフレーム（５６）に対して、プレストレスをかけられて屈曲して取り付けられることを特徴とする、請求項２に記載のトリップ防止機構（１）。
前記トリップ防止機構の構造は、中央にある単結晶石英のコアで作製され、前記コアの上面および下面は、係数αが石英の係数α_x,yよりも低いめっきで覆われ、前記石英の係数は、７．５ｐｐｍ／℃であることを特徴とする、請求項１に記載のトリップ防止機構（１）。
前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）は、前記レバーがＳ型またはＺ型である第２のモード状に屈曲した、少なくとも１つのプレストレスをかけられたレバー（９）を備え、軸（９０）は、前記レバー（９）が前記レバーの中央に節点を持つように仕向けることを特徴とする、請求項１に記載のトリップ防止機構（１）。
前記可撓性の多安定軸または双安定軸（５）は、２つのプレストレスをかけられたレバー（９１、９２）を屈曲させて作製されることと、前記構造（７）または前記可撓性の多安定構造または双安定構造（５）のフレーム（５６）に固定された第３のレバー（９３）は、前記２つのレバー（９１、９２）で形成された前記レバー（９）を前記第２のモード状に変形させることと、前記第３のレバー（９３）は、前記軸（９０）を形成することとを特徴とする、請求項８に記載のトリップ防止機構（１）。
前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）は、シリコンで作製されることと、酸化シリコンＳｉＯ₂のポケット（５４、５５）は、前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）のフレーム（５６）に生じ、前記２つのレバー（９１、９２）のプレストレスを行うこととを特徴とする、請求項９に記載のトリップ防止機構（１）。
前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）は、前記レバーがＳ型またはＺ型である第２のモード状に屈曲した、少なくとも１つのプレストレスをかけられたレバー（９、９１、９２）を備えることと、前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）は、シリコンで作製され、一連の平行なレバー（９５）を備える平行構造（９４）を有し、前記平行なレバーは、酸化して、応力を受ける可撓性素子（９６）、この場合は前記レバー（９、９１、９２）を湾曲、屈曲させ、前記平行構造（９４）の屈曲耐性は、前記応力を受ける可撓性素子（９６）の屈曲耐性よりも遙かに大きいこととを特徴とする、請求項１に記載のトリップ防止機構（１）。
前記機構は、衝撃吸収部材（８１、８２）を備える前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）のための保護用衝撃吸収機構を備え、前記衝撃吸収部材は、少なくとも１つの前記トリップ防止用停止部材（６）のアーム（６１、６２）と当接して協働することを特徴とする、請求項１に記載のトリップ防止機構（１）。
前記機構は、前記可撓性の多安定軸または双安定軸（５）の回転中心（５０）に位置する衝撃吸収用停止部材（８３）を備える、前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）のための保護用衝撃吸収機構を備えることを特徴とする、請求項１に記載のトリップ防止機構（１）。
前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）は、前記テンプ（７）と一体型に作製されることを特徴とする、請求項１に記載のトリップ防止機構（１）。
テンプ（２）を有する少なくとも１つの調節部材を備え、請求項１に記載の少なくとも１つのトリップ防止部材（１）を備える時計機構であって、前記ムーブメント（１０）は、前記トリップ防止機構（１）の１つの前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）が固定される構造（７）、または前記可撓性の多安定素子または双安定素子（５）で形成される構造を備えることを特徴とする、時計機構（１０）。
請求項１５に記載の少なくとも１つのムーブメント（１０）、または請求項１に記載の少なくとも１つのトリップ防止機構（１）を備える、時計（１００）または腕時計。