JP4805560B2 - 温度変化に対して調節されるばねてんぷ共振器 - Google Patents
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Description
C=Ehe3/12L (I)
ばねてんぷの振動数は、式IIにより式Iに関係づけられる。
f=(1/2π)(√(C/I)) (II)
ただし、Iはてんぷの慣性モーメントを表し、式IIIに対応する。
I=mr2 (III)
ただし、mは質量、rは回転半径を表し、明らかにてんぷの熱膨張率αに依存する。
結晶軸xyzの石英棒から薄辺をカットし、その厚さをゼンマイの所望の高さhまで薄くする工程と、
ひげゼンマイの所望形状に輪郭を決めたマスクをフォトリソグラフィにより薄辺の表面に形成する工程と、
生成された輪郭の外側に位置する石英を湿式法もしくは乾式法エッチングによって除去し、ひげゼンマイを解放する工程と、から成る製造方法に関する。
には、石英薄辺を結晶軸zに関して角度(Π/2)−θ、即ちひげゼンマイの高さhの方向に対して角度θで軸xの周りに回転させることと同等、の面に沿ってカットする。
表1
熱膨張係数α 角度θ
曲線d 5・10−6K−1 −14.6゜
曲線e 10・10−6K−1 −7゜
曲線f 15・10−6K−1 +7゜
曲線gは、基準とした電子時計用音叉の曲線に相当する。
Claims (9)
- 弾性定数Cのひげゼンマイと、慣性モーメントIのてんぷとを含む機械式時計ムーブメント用のばねてんぷ共振器において、ひげゼンマイが軸xを電気軸とし軸yを機械軸とする結晶軸xyzに沿い結晶化している単体石英単結晶のカットされた片から製作され高さhとするゼンマイで形成され、
前記カットされた片は、結晶軸zに垂直な面xyに角度θを有する面Xxy’に沿ってカットされ、格段に変化が小さく優れた機械的かつ化学的特性を保有し、
前記角度θの値をジオメトリを変えることなく弾性定数を変更する+25度と−25度の間とすることを特徴とするばねてんぷ共振器。 - 角度θの値を、変化を最小にする+10度と−15度の間とすることを特徴とする請求項1に記載のばねてんぷ共振器。
- 外側取付部とコレットは、前記ひげゼンマイとして同時に前記カットされた片に形成されることを特徴とする請求項1に記載のばねてんぷ共振器。
- 中央湾曲部をリングもしくはコレットを介しててんぷに固定したひげゼンマイを含むばねてんぷ共振器の製造方法において、ひげゼンマイの高さhが、
軸xを電気軸とし軸yを機械軸とする結晶軸xyzの石英棒から、結晶軸zに垂直な面xyに角度θを有する面xy’に沿った片をカットする工程と、
ひげゼンマイの所望形状に輪郭を決めたマスクをフォトリソグラフィにより前記片の表面に形成する工程と、
生成された輪郭の外側に位置する石英を湿式法もしくは乾式法エッチングによって除去し、ひげゼンマイを解放する工程と、を実行することによって得られ、
前記角度θの値をジオメトリを変えることなく弾性定数を変更する+25度と−25度の間とすることを特徴とすることを特徴とする方法。 - 前記マスクを形成する前に、前記片をゼンマイの高さhにすることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- ひげゼンマイの輪郭の外側に位置する石英を除去するエッチングを湿式法、好ましくはHF/NH4F溶液によるエッチングにより行うことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- ひげゼンマイの輪郭の外側に位置する石英を除去するエッチングを反応式イオン・エッチング等の乾式法により行うことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- フォトリソグラフィとエッチング工程により、ひげゼンマイの外部および中央固定リングまたはコレットへの取付部形成をひげゼンマイとゼンマイの厚さやそのピッチ等、他の製作パラメータの選択と同時に可能とすることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- カット角度θの限定値により、得られたひげゼンマイの弾性定数をてんぷの熱膨張率に調和させることを特徴とする請求項4に記載の方法。
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