JP2017026607A - 時計用振動子の歩度を設定するための機構 - Google Patents
時計用振動子の歩度を設定するための機構 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】マイクロシステム10の基板に対して回転するように構成された歯車/慣性ブロック20を備え、これは、偏心アンバランス部22および歯部21を有し、マイクロシステムは、歯部21を駆動するように構成された第1の能動コハゼ38を駆動するアクチュエータを備えるとともに、歯部21を所定位置に留めるための手段を備え、アクチュエータは、熱機械アクチュエータ30であって、光エネルギーの流れを、熱機械アクチュエータ30の遠位端の変位に変換するように構成されており、遠位端は、第1の能動コハゼ38を保持しているか、または第1の能動コハゼ38の動きを直接制御する。このマイクロシステム10は、所定の波長範囲に対して透明なガラスを有する時計に組み込むことが可能であり、ガラスは、マイクロシステム10の調整のための光線を通過させる。
【選択図】図3
Description
− テン輪のアームまたはリムに装備されたチラネジであって、装備したテン輪の慣性を変化させるように回転調整可能なチラネジ、
− ヒゲゼンマイの剛性を変化させるように構成された、回転動可能な緩急針、
− または、類似の要素。
− オフセット量dyは、歯車/慣性ブロック20の摩擦によって決まる動き始めるときの十分な力を与えるためには、十分に大きくなければならないが、一方、オフセット量dyは、可能な限り小さくなければならない。
− 可撓性要素がボールジョイントとして機能するためには、第1の硬質部45および第2の硬質部46の横断方向Yの高さhは、ネック部34、35、36によって形成される可撓性要素の横断方向Yの高さeに対して、十分に大きくなければならない。
− ボールジョイントを形成するネック部34、35、36の比lr/eは、過剰な材料応力を発生させないためには、十分に高くなければならないが、一方、特に衝撃を受けた場合に横断方向Yに沿った不安定平衡を生じさせないためには、十分に低くなければならない。
− 比L/wが高ければ、所与の温度差に対して、サオ37の回転量、ひいては移動量CCは大きくなる。
− 距離Rが大きければ、それに応じて、所与の回転角度に対する移動量は増加し、遠位端380における力は、それに応じて減少する。
− アクチュエータの厚さtは、長さLのいずれの部分も垂直方向に座屈しないためには、十分に大きくなければならない。ボールジョイントとして機能するネック部34、35、36が、基板60に平行な平面における効果的なコンプライアンスを有するとともに、その平面以外では剛性に維持されるためには、比t/eの値は、少なくとも3であるべきである。
2 透明裏蓋(ケース裏ガラス)
3 光線
4 集光手段(集光器)
5 照射領域
6 加熱領域
7 裸テン輪
10 マイクロシステム
20 歯車/慣性ブロック
21 歯部(コハゼ歯部)
22 偏心アンバランス部
23 重心(慣性中心)
24 固定軸
25 第2の受動コハゼ
30 熱機械アクチュエータ
31 長手アーム
33 凹部
34 第1のネック部(ボールジョイント型部分)
35 第2のネック部(ボールジョイント型部分)
36 第3のネック部(ボールジョイント型部分)
37 サオ
38 第1の能動コハゼ
39 サオストッパ
40 釣合い錘
41 断熱キャビティ
42 キャビティの縁部
45 第1の硬質部(中間錘)
46 第2の硬質部(中間錘)
50 酸化物層
60 基板
61 基板の孔
70 装備付きテン輪
90 時計ケース
100 時計用振動子
200 時計ムーブメント(機械式ムーブメント)
300 可動部品
300 制御手段
311 第1のアーム(硬質錘)
312 第2のアーム(硬質錘)
320 アームの遠位端(アームの基部)
321 アンカ要素
322 アンカ要素
380 熱機械アクチュエータ(サオ)の遠位端
400 歩度監視手段
500 熱監視手段
1000 調整装置
dT ノミナルポイント
dy 横オフセット量
CC 熱機械アクチュエータ(サオ)の遠位端の変位
D テン真軸
D20 副軸
e ネック部の横断方向Yの厚さ
h 硬質部の横断方向Yの高さ
lr ネック部の直線部の長さ(スイベル長)
L マイクロシステムの長さ
R コハゼの回転半径
Rm 錘の作用半径
S ネック部における応力
t アクチュエータの厚さ
w ロッド長
x1 歯車/慣性ブロックの中心から偏心アンバランス部のフラットまでの距離
X 熱機械アクチュエータの第1の長手方向
Y 熱機械アクチュエータの横断方向
α 歯車/慣性ブロックの回転角度
θ サオの回転角度
Claims (28)
- 時計用振動子の歩度を設定するためのマイクロシステム(10)であって、当該マイクロシステムは、当該マイクロシステム(10)に含まれる基板(60)に対して回転するように構成された少なくとも1つの歯車/慣性ブロック(20)を備え、前記歯車/慣性ブロック(20)は、偏心アンバランス部(22)を有するとともに、歯部(21)を有し、当該マイクロシステム(10)は、制御車、レバー、またはコハゼ車を駆動するように構成されたコハゼによって形成される少なくとも第1の能動コハゼ(38)を駆動するように構成された少なくとも1つのアクチュエータを備え、前記能動コハゼ(38)は、前記歯部(21)を駆動するように構成されており、当該マイクロシステム(10)は、前記歯部(21)を所定位置に留めるための少なくとも1つの手段を備える、マイクロシステムにおいて、
少なくとも1つの前記アクチュエータは、光学的に制御される熱機械アクチュエータ(30)であって、光エネルギーの流れを、該熱機械アクチュエータ(30)に含まれる制御部材の変位に変換するように構成されており、前記制御部材は、前記第1の能動コハゼ(38)を保持しているか、または前記第1の能動コハゼ(38)の動きを直接制御する、ことを特徴とするマイクロシステム。 - 前記歯部(21)を所定位置に留めるための前記少なくとも1つの手段は、これに含まれる弾性復帰手段によって前記歯部(21)に向けて戻されるように構成された第2のコハゼ(25)であることを特徴とする、請求項1に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記少なくとも1つの第1の能動コハゼ(38)は、前記歯部(21)に対して接線方向に取り付けられたコハゼであって、これに含まれる弾性復帰手段によって前記歯部(21)に向けて戻される少なくとも1つの歯を有する、ことを特徴とする、請求項1に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記熱機械アクチュエータ(30)は、実質的に第1の長手方向(X)に、交互に連なる硬質錘(311,45,46,312)と可撓性ネック部(34,35,36)で構成された長手ラインを有し、これは、前記基板(60)上のアンカ要素(321,322)の間に保持されていることと、
前記ネック部(34,35,36)を少なくとも含む前記熱機械アクチュエータ(30)の中央領域は、加熱領域(6)に重なるように配置されて、そこで、前記中央領域は、光エネルギーの照射を受けることが可能であり、該照射により、前記アンカ要素(321,322)の間で前記長手ラインを圧縮すること、および、前記ネック部(34,35,36)の少なくとも1つを屈曲させることが可能であること、を特徴とする、請求項1に記載のマイクロシステム(10)。 - 前記可撓性ネック部(34,35,36)の少なくとも1つは、他の前記ネック部(34,35,36)に対して、前記長手方向(X)に直交する横断方向(Y)において横オフセット量(dy)でオフセットしており、前記ネック部(34,35,36)の少なくとも1つの屈曲動は、前記アンカ要素(321,322)のいずれかに直接接続されていない少なくとも1つの中間錘(45,46)の、前記基板(60)に平行な平面回転動に変換される、ことを特徴とする、請求項4に記載のマイクロシステム(10)。
- 回転駆動可能な前記中間錘(45,46)は、実質的に前記横断方向(Y)に延出するサオ(37)を保持しており、これは前記制御部材を形成する遠位端(380)を有する、ことを特徴とする、請求項5に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記サオ(37)の回転移動量は、該サオを囲むサオストッパ(39)によって制限されることを特徴とする、請求項6に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記熱機械アクチュエータ(30)は、衝撃を受けたときの前記サオ(37)の動きを防ぐ目的で、少なくとも1つの釣合い錘(40)を、前記サオ(37)の実質的に延長線上、かつ前記アンカ要素(321,322)で規定されるラインに関して反対側に、保持していることを特徴とする、請求項6に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記中央領域は、2つのアーム(311,312)の内側端部を含み、該2つのアームは、その外側端部で前記アンカ要素(321,322)に直接接続されており、前記内側端部は、前記中央領域が光エネルギーの流れを受けるときの高温領域から前記アンカ要素(321,322)を絶縁するように構成された凹部(33)によって、隔離されている、ことを特徴とする、請求項4に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記中央領域は、前記サオ(37)の内側端部を含み、該内側端部は、前記中央領域が光エネルギーの流れを受けるときの高温領域から前記遠位端(380)を絶縁するように構成されたキャビティによって、前記遠位端(380)から隔離されている、ことを特徴とする、請求項6に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記中央領域は、前記釣合い錘の内側端部を含み、該内側端部は、前記中央領域が光エネルギーの流れを受けるときの高温領域から前記釣合い錘の遠位端を絶縁するように構成されたキャビティによって、前記遠位端から隔離されている、ことを特徴とする、請求項8に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記基板(60)は、少なくとも1つのキャビティ(41)を有し、これは、前記中央領域が光エネルギーの流れを受けるときに、前記基板および前記少なくとも1つの歯車/慣性ブロック(20)から高温領域を絶縁するように構成されている、ことを特徴とする、請求項4に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記基板(60)と前記熱機械アクチュエータ(30)は、前記基板(60)と前記熱機械アクチュエータ(30)が時計の内部で同じ温度変化を受けたときに調整が狂うことがないように、同じ材料で構成されることを特徴とする、請求項1に記載のマイクロシステム(10)。
- 少なくとも1つの前記歯車/慣性ブロック(20)は、前記基板(60)に固定された固定軸(24)または前記基板(60)に組み込まれた固定軸(24)の周りに回転するように取り付けられていることを特徴とする、請求項1に記載のマイクロシステム(10)。
- 少なくとも1つの前記歯車/慣性ブロック(20)は、前記基板(60)に組み込まれて、前記歯車/慣性ブロックは、一体連接構造または可撓性ベアリングによって保持され、前記基板(60)に対して回転する、ことを特徴とする、請求項1に記載のマイクロシステム(10)。
- 当該マイクロシステム(10)は、前記基板(60)によって形成される第1のレベルと、第2のレベルと、を有し、前記第2のレベルは、少なくとも1つの前記歯車/慣性ブロック(20)、少なくとも1つの前記アクチュエータ、少なくとも1つの前記第1の能動コハゼ(38)、前記歯部(21)を所定位置に留めるための少なくとも1つの前記手段、を含む、ことを特徴とする、請求項1に記載のマイクロシステム(10)。
- 当該マイクロシステム(10)は、一体に形成されて、その中に含まれる可動部材の下方にキャビティを備える、ことを特徴とする、請求項1に記載のマイクロシステム(10)。
- 当該マイクロシステムは、全体がシリコンおよび/または酸化シリコンで構成されることを特徴とする、請求項17に記載のマイクロシステム(10)。
- 前記第1のレベルはハンドル層であり、前記第2のレベルはデバイス層である、ことを特徴とする、請求項16に記載のマイクロシステム(10)。
- 請求項1に記載の少なくとも1つのマイクロシステム(10)を有する時計用振動子(100)であって、
前記少なくとも1つのマイクロシステム(10)の前記基板(60)は、当該振動子の構成部品に対して、当該振動子の歩度を補正する目的で、その慣性を調整するために、装着されている、ことを特徴とする振動子。 - 当該振動子は、装備付きテン輪(70)を有し、これは、弾性復帰手段に接続される裸テン輪(7)、または反発場および/もしくは吸引場の少なくとも1つにさらされる裸テン輪(7)によって形成されており、前記裸テン輪(7)は、少なくとも1つの前記マイクロシステム(10)を保持しているか、または少なくとも1つの前記マイクロシステム(10)と一体である、ことを特徴とする、請求項20に記載の振動子(100)。
- 請求項20に記載の少なくとも1つの振動子(100)を有する時計ムーブメント(200)であって、
当該ムーブメント(200)は、所定の波長範囲に対して透明な少なくとも1つのガラス(2)を有し、これは、前記マイクロシステム(10)の設定のための光線(3)を通過させる、ことを特徴とする時計ムーブメント。 - 請求項1に記載の少なくとも1つのマイクロシステム(10)、または請求項20に記載の少なくとも1つの振動子(100)を備えた、時計(1)であって、
当該時計(1)は、所定の波長範囲に対して透明な少なくとも1つのガラス(2)を有し、これは、少なくとも1つの前記マイクロシステム(10)の設定のための光線(3)を通過させる、ことを特徴とする時計。 - 当該時計(1)に含まれる少なくとも1つの前記マイクロシステム(10)において、前記制御部材は、前記マイクロシステム(10)が適切な光照射を受けたときに、当該時計(1)の時間関連機能を設定するための機械的部品を制御するように構成されていることを特徴とする、請求項23に記載の時計(1)。
- 当該時計に含まれる時間関連機能を設定するための唯一の手段は、少なくとも1つの前記マイクロシステム(10)によって形成されており、これの前記制御部材は、前記マイクロシステム(10)が適切な光照射を受けたときに、当該時計(1)の時間関連機能を設定するための機械的部品を制御するように構成されている、ことを特徴とする、請求項23に記載の時計(1)。
- 時計用振動子の歩度を設定するための装置(1000)であって、請求項1に記載のマイクロシステム(10)を備えた請求項23に記載の少なくとも1つの時計(1)を含む装置において、
当該装置(1000)は、集光器(4)に向けた光線(3)の放射を制御するように構成された制御手段(300)を備え、前記集光器は、光線を前記時計(1)の照射領域(5)へと前記ガラス(2)を通して誘導し、前記照射領域(5)内で、加熱領域(6)を、前記熱機械アクチュエータ(30)の中央領域に重ねることが可能であり、これによって、集中させた光エネルギーが前記加熱領域(6)に照射されると、少なくとも1つの前記歯車/慣性ブロック(20)の動きが開始する、ことを特徴とする装置。 - 当該装置(1000)は、前記時計(1)に含まれるケース(90)上またはそれに近接して配置されるように構成された歩度監視手段(400)と、前記ケース(90)上またはそれに近接して配置されるように構成された熱監視手段(500)と、を備えることと、
前記制御手段(300)は、歩度の変化が基準値よりも低くなるまで、必要に応じて何度も、前記ケース(90)の温度が基準値よりも低いときにのみ前記光線(3)を発生させるように構成されるとともに、前記加熱領域(6)が前記熱機械アクチュエータ(30)の前記中央領域に重ねられているときにのみ前記光線(3)を発生させるように構成されていること、を特徴とする、請求項26に記載の装置(1000)。 - 当該装置(1000)は、その振動中の前記振動子(100)の構成部品に支持された少なくとも1つの前記マイクロシステム(10)の動きに追従して、それを標的とするように前記光線(3)を制御するために、同期手段を備えることを特徴とする、請求項26または27に記載の装置(1000)。
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