JP6209220B2 - 気候変動に対する感受性が低減された共振器 - Google Patents
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Description
本発明は、補償用ヒゲゼンマイの気候変動に対する感受性が低減されている、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器に関する。
時計ムーブメントに対する厳しい結露試験の間に、ムーブメントの動作が影響されることが明らかになった。
本発明の目的は、気候変動に対する感受性が低減された非金属製ヒゲゼンマイを提供することにより、上記の欠点の全て又は一部を克服することである。
従って本発明は、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイに関し、この補償用ヒゲゼンマイは、石英、二酸化ケイ素コーティングが少なくとも部分的に形成されたドープされたケイ素又はドープされていないケイ素を含む少なくとも１つの非金属材料から形成されたコアを備える。この補償用ヒゲゼンマイは、補償用ヒゲゼンマイの気候変動に対する感受性を低減するために、上記コアが、耐湿性かつ不透湿性である層で全体的にコーティングされることを特徴とする。
これによって、酷い結露の場合でさえも、補償用ヒゲゼンマイの動作は中断されることはなく、従って、この補償用ヒゲゼンマイがテンプと協働して形成する共振器の全体的な動作は全く又は殆ど影響されないことは明らかである。
本発明の他の有利な特徴によると：
‐耐湿性かつ不透湿性である層の厚さは、５０ｎｍ未満であり；
‐耐湿性かつ不透湿性である層は、クロム、チタン、タンタルを含む。
‐耐湿性かつ不透湿性である層の厚さは、５０ｎｍ未満であり；
‐耐湿性かつ不透湿性である層は、クロム、チタン、タンタルを含む。
更に本発明は、テンプを含む時計用の熱補償型共振器に関し、この共振器は、上記テンプが上述の変形例のいずれか１つによる補償用ヒゲゼンマイと協働することを特徴とする。
他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して非限定的な例示として提供される以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
酷い結露に相関する時計ムーブメントの挙動を決定するための研究を行った。例えば８０％超の湿度を維持して温度を少なくとも１５℃まで低下させることによって露点を急激に上回らせることにより、研究を行った。
特にゼンマイ‐テンプ共振器の補償用ヒゲゼンマイが少なくとも部分的に結晶質又は非晶質酸化ケイ素から形成されている場合に、時計の動作が影響され得ることが実証された。このタイプの補償用ヒゲゼンマイを例えば、二酸化ケイ素コーティングが少なくとも部分的に形成されたドープされた若しくはドープされていない結晶質ケイ素から、又は石英から形成してよい。
上記研究により、結晶質又は非晶質酸化ケイ素を含む補償用ヒゲゼンマイ上に形成された水分に対するバリアによって酷い結露の影響を最小化できることも立証された。
その結果として、本発明は、少なくとも１つの非金属材料から形成されたコアを含む、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイに関する。本発明によると有利には、補償用ヒゲゼンマイの気候変動に対する感受性を低減するために、コアは防湿性、即ち耐湿性かつ不透湿性である。
本発明によると、防湿層の厚さは、ヒゲゼンマイの動作に機械的に影響を及ぼすことを回避するために、５０ｎｍ未満、好ましくは約１０ｎｍである。しかしながら防湿層の厚さは最大数マイクロメートルであってよい。ただしこの場合、ゼンマイ‐テンプ共振器の熱補償について考慮しなければならない。
更に、防湿層が導電性であり、また磁場に対する感受性が低いこと、例えば反磁性又は常磁性層等であることが好ましい。
従って防湿層は例えば、クロム、チタン、タンタル、アルミニウム、ジルコニウム、アルミナ、酸化クロム、クロムタングステン、ＰＴＦＥ又は窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）を含んでよい。しかしながら、クロム、チタン、タンタル又はこれらの合金が最良の結果を示したため、これらのうちの１つが好ましい。
図１〜７は、本発明によって得られるヒゲゼンマイ１の変形例を示し、この変形例は、ヒゲゼンマイ１がテンプと協働して形成する共振器を熱補償するよう構成される。補償用ヒゲゼンマイ１は好ましくは、複数のコイルに巻かれたストリップ５と一体のヒゲ玉３を含む。本発明によると、補償用ヒゲゼンマイ１の少なくとも１つのストリップ５は、水分に対するバリアを形成する層７でコーティングされる。
ストリップ５は、長さｌ、厚さｅ、高さｈを有する。このストリップ５は、少なくとも１つの材料１１ａ、１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、１１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆから形成されたコア９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆを含む。
図２〜７の変形例によると、コア９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆは、例えば石英等の単一の材料１１ａから、又は複数の材料１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、１１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆから形成してよい。
コア９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆが複数の材料から形成される場合、コアは、ヒゲゼンマイ１のストリップ５が防湿性、即ち耐湿性かつ不透湿性である層７でコーティングされる前に、複数の材料で全体的にコーティングされた１１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆ、又は部分的にコーティングされた１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃであってよい。各コーティング１３ｂ、１５ｂ、１７ｃ、１９ｃ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅは、同一の種類のもの及び同一の厚さのものであってもなくてもよい。例えばコア９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆは、二酸化ケイ素コーティング１３ｂ、１５ｂ、１７ｃ、１９ｃ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、２１ｆが少なくとも部分的に形成されたドープされた又はドープされていないケイ素１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを含んでよい。
本発明はまた、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ１を製造するための方法にも関し、この方法は以下のステップを含む：
ａ）少なくとも１つの材料１１ａ、１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、 １１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆから形成された熱補償されたコア９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆを含むヒゲゼンマイを形成するステップ；
ｂ）コア９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆを防湿性の層７で全体的にコーティングして、ヒゲゼンマイ１の気候変動に対する感受性を低減するステップ。
ａ）少なくとも１つの材料１１ａ、１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、 １１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆから形成された熱補償されたコア９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆを含むヒゲゼンマイを形成するステップ；
ｂ）コア９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆを防湿性の層７で全体的にコーティングして、ヒゲゼンマイ１の気候変動に対する感受性を低減するステップ。
本発明によると、ステップａ）は、所望のプレートにおいてヒゲゼンマイの所望のパターンをエッチングしてコア９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆの全体又は一部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを形成することによって達成できる。結晶質ケイ素及び石英の例では、深堀り反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）を用いてステップａ）を達成することを想定できる。
当然、ステップａ）は、コア９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆを仕上げるために、第１の段階においてエッチングから得られたヒゲゼンマイの一部又は全体にコーティング１３ｂ、１５ｂ、１７ｃ、１９ｃ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、２１ｆを施す少なくとも１つの第２の段階も含む。この第２の段階は例えば、ステップａ）の第１の段階においてドープされた又はドープされていない結晶質ケイ素ウェハをエッチングした場合に二酸化ケイ素を形成するための、熱的酸化からなる。
ステップｂ）により、５０ｎｍ未満、好ましくは約１０ｎｍの厚さを有する防湿層７の堆積が可能となる。ステップｂ）は例えば、気相堆積等のいずれの薄層堆積法によって、好ましくはクロム、チタン又はタンタル又はこれらの合金のうちの１つ（これらはまた、有利には磁場に対して非感受性である導電性材料である）を堆積させることにより、達成できる。
当然、本発明は図示した例に限定されるものではなく、当業者には明らかであろう様々な変形例及び変更例が可能である。特に、水分に対するバリアを形成できるいずれの材料を想定でき、クロム、チタン若しくはタンタル若しくはそれらの合金のうちの１つに、又は本記載で言及した他の材料にさえ、限定できるものではない。
また、時計が、例えば「スケルトン」時計又は透明な裏蓋を有する時計等の、ヒゲゼンマイを見えるようにすることができる部分を含む場合、その特定の色に応じた防湿材料を選択して、審美的外観を向上させることもできる。
Claims (8)
- 熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）であって、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）は、石英を含む少なくとも１つの非金属材料（１１ａ、１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、１１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆ）から形成されたコア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）を備え、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）の気候変動に対する感受性を低減するために、前記コア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）が、耐湿性かつ不透湿性であるクロムを含む層（７）で全体的にコーティングされることを特徴とする、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）。 - 熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）であって、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）は、石英を含む少なくとも１つの非金属材料（１１ａ、１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、１１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆ）から形成されたコア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）を備え、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）の湿気に対する感受性を低減するために、前記コア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）が、耐湿性かつ不透湿性であるチタンを含む層（７）で全体的にコーティングされることを特徴とする、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）。 - 熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）であって、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）は、二酸化ケイ素コーティングが少なくとも部分的に形成されたケイ素を含む少なくとも１つの非金属材料（１１ａ、１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、１１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆ）から形成されたコア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）を備え、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）の湿気に対する感受性を低減するために、前記コア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）が、耐湿性かつ不透湿性であるクロムを含む層（７）で全体的にコーティングされることを特徴とする、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）。 - 熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）であって、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）は、二酸化ケイ素コーティングが少なくとも部分的に形成されたケイ素を含む少なくとも１つの非金属材料（１１ａ、１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、１１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆ）から形成されたコア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）を備え、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）の湿気に対する感受性を低減するために、前記コア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）が、耐湿性かつ不透湿性であるチタンを含む層（７）で全体的にコーティングされることを特徴とする、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）。 - 熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）であって、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）は、二酸化ケイ素コーティングが少なくとも部分的に形成されたドープされたケイ素を含む少なくとも１つの非金属材料（１１ａ、１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、１１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆ）から形成されたコア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）を備え、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）の湿気に対する感受性を低減するために、前記コア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）が、耐湿性かつ不透湿性であるクロムを含む層（７）で全体的にコーティングされることを特徴とする、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）。 - 熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）であって、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）は、二酸化ケイ素コーティングが少なくとも部分的に形成されたドープされたケイ素を含む少なくとも１つの非金属材料（１１ａ、１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１１ｃ、１７ｃ、１９ｃ、１１ｄ、１３ｄ、１５ｄ、１７ｄ、１９ｄ、１１ｅ、１３ｅ、１５ｅ、１７ｅ、１９ｅ、１１ｆ、２１ｆ）から形成されたコア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）を備え、
前記補償用ヒゲゼンマイ（１）の湿気に対する感受性を低減するために、前記コア（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）が、耐湿性かつ不透湿性であるチタンを含む層（７）で全体的にコーティングされることを特徴とする、熱補償型ゼンマイ‐テンプ共振器用の補償用ヒゲゼンマイ（１）。 - 耐湿性かつ不透湿性である前記層（７）の厚さは、５０ｎｍ未満であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の補償用ヒゲゼンマイ（１）。
- テンプを含む時計用の熱補償型共振器であって、
前記テンプは、請求項１〜７のいずれか１項に記載の補償用ヒゲゼンマイ（１）と協働することを特徴とする、テンプを含む時計用の熱補償型共振器。
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