特許 5938122 潤滑を用いない時計脱進機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5938122

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】潤滑を用いない時計脱進機

(51)【国際特許分類】

   G04B 15/14 20060101AFI20160609BHJP

【ＦＩ】

   G04B15/14 Z

【請求項の数】11

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-94628(P2015-94628)

(22)【出願日】2015年5月7日

(65)【公開番号】特開2015-215350(P2015-215350A)

(43)【公開日】2015年12月3日

【審査請求日】2015年5月7日

(31)【優先権主張番号】14167573.6

(32)【優先日】2014年5月8日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】599040492

【氏名又は名称】ニヴァロックス−ファー ソシエテ アノニム

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ・デュボワ

(72)【発明者】

【氏名】クリスチャン・シャルボン

【審査官】 榮永 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５４４２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２１４８８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−３１６０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−００８８６２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０４Ｂ １５／０６

Ｇ０４Ｂ １５／０８

Ｇ０４Ｂ １５／１４

Ｂ２３Ｐ １５／００ − ５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

摩擦が改善された時計脱進機機構（１００）であって、
前記時計脱進機機構（１００）は、互いに接触して協働するよう配設された第１の摩擦表面（２０）及び第２の摩擦表面（３０）をそれぞれ含む第１の構成部品（２）及び第２の構成部品（３）を含む少なくとも１ペアの構成部品を含む、時計脱進機機構（１００）において：
前記第２の摩擦表面（３０）は、ケイ素（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、非晶質ケイ素（ａ−Ｓｉ）、多結晶質ケイ素（ｐ−Ｓｉ）、多孔質ケイ素又はケイ素と酸化ケイ素との混合物を含む群から選択される少なくとも１つのケイ素系材料を含むこと；及び
前記第１の摩擦表面（２０）は、定比配合の固体窒化ケイ素Ｓｉ₃Ｎ₄からなる固体要素の表面で形成されること
を特徴とする、時計脱進機機構（１００）。

【請求項2】

前記第１の摩擦表面（２０）は、厚さ１０００ナノメートル未満の窒化ケイ素層の表面であることを特徴とする、請求項１に記載の脱進機機構（１００）。

【請求項3】

前記第１の摩擦表面（２０）は、厚さ５０ナノメートル〜５００ナノメートルの窒化ケイ素層の表面であることを特徴とする、請求項２に記載の脱進機機構（１００）。

【請求項4】

ケイ素（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、非晶質ケイ素（ａ−Ｓｉ）、多結晶質ケイ素（ｐ−Ｓｉ）、多孔質ケイ素を含む群から選択される少なくとも１つのケイ素系材料を含む、前記第２の摩擦表面（３０）は、前記群から選択される１つ又は複数のケイ素系材料のみで形成される層の表面であることを特徴とする、請求項１に記載の脱進機機構（１００）。

【請求項5】

前記機構は、前記第１の摩擦表面（２０）を含む前記第１の構成部品（２）をそれぞれ形成する爪石（２５）を含み、前記爪石（２５）は、前記第２の摩擦表面（３０）を含む前記第２の構成部品（３）を形成するガンギ車（３５）と協働するよう配設されることを特徴とする、請求項１に記載の脱進機機構（１００）。

【請求項6】

請求項１に記載の脱進機機構（１００）を少なくとも１つ含む、時計ムーブメント（２００）。

【請求項7】

請求項６に記載の時計ムーブメント（２００）を少なくとも１つ、及び／又は請求項１に記載の脱進機機構（１００）を少なくとも１つ含む、時計（３００）。

【請求項8】

請求項１に記載の脱進機機構（１００）を作製するための方法であって、
プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）又は化学蒸着（ＣＶＤ）又は陰極スパッタリングによって窒化ケイ素の層を基材に塗布して、第２の摩擦表面（３０）を形成することを特徴とする、方法。

【請求項9】

請求項１に記載の脱進機機構（１００）を作製するための方法であって、
焼結によって、基材を用いて窒化ケイ素構成部品を作製し、第１の摩擦表面（２０）又は第２の摩擦表面（３０）のうちの一方を形成することを特徴とする、方法。

【請求項10】

請求項１に記載の脱進機機構（１００）を作製するための方法であって、
最小寸法が０．１０ｍｍ超の固体構成部品の形態で加工することによって、基材を用いて窒化ケイ素構成部品を作製し、第１の摩擦表面（２０）又は第２の摩擦表面（３０）のうちの一方を形成することを特徴とする、方法。

【請求項11】

対向する前記第１の摩擦表面（２０）及び前記第２の摩擦表面（３０）で形成される各ペアは、Ｓｉ₃Ｎ₄／Ｓｉペアによって作製されることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の脱進機機構（１００）を作製するための方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、摩擦を少なくした時計脱進機機構に関し、上記時計脱進機機構は、互いに接触して協働するよう配設された第１の摩擦表面及び第２の摩擦表面をそれぞれ含む第１の構成部品及び第２の構成部品を含む、少なくとも１ペアの構成部品を含む。

【0002】

本発明はまた、上記脱進機機構を作製するための方法にも関する。

【0003】

本発明は、常に運動する構成部品を含む時計機構の分野、より具体的には脱進機機構の分野に関する。

【背景技術】

【0004】

時計設計者は、保守作業の頻度を低減することによってムーブメントの信頼性を向上させつつ、時計ムーブメントの正確な動作を保証するために、常に努力してきた。

【0005】

ホイール及びピニオン並びに可動構成部品の潤滑は、解決が困難な問題である。潤滑を簡略化するか更には潤滑を省略するための解決策を開発するために、長期に亘る摩擦学的試験が必要である。

【0006】

より具体的には、摩擦係数が低く安定しており、摩耗が少なく、長期に亘る優れた耐久性を示す、摩擦接触する材料のペアを定義する試みにより、潤滑が不要な脱進機機構の動作を達成するよう努力されている。

【0007】

ＣＳＥＭによる特許文献１は、組成が特定されていない窒化ケイ素を含む摩擦表面を有するマイクロメカニカル構成部品、特に脱進機のアンクルレバーの製造を開示している。この文献は、摩擦が改善された対応部品とのペアを想定しており、この文献には窒化チタン−炭化チタンペア又は窒化チタン−炭化ケイ素ペアが挙げられている。

【0008】

Ｄｅｎｇ及びＫｏによる非特許文献１は、長期に亘る摩耗の小ささ及び摩擦の改善のための、精密なマイクロメカニクスにおける窒化ケイ素−ケイ素ペアの使用について記載している。

【0009】

Ｓｔｏｆｆｅｌ、Ｋｏｖａｃｓ、Ｋｒｏｎｓａｔ、Ｍｕｌｌｅｒによる非特許文献２は、摩擦学的特性を保証するための、ＰＥＣＶＤ又はＬＰＣＶＤによって得られた不定比窒化ケイ素の使用を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】欧州特許出願第０７３２６３５Ａ１号

【非特許文献】

【0011】

【非特許文献1】ＸＰ ＸＰ００２７３４６８８， “Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｓｔａｔｉｃ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ａｎｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ”

【非特許文献2】ＸＰ００２７３４９２４， “ＬＰＣＶＤ ａｇａｉｎｓｔ ＰＥＣＶＤ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は、上述の問題に対する解決策を提供することを提案する。

【0013】

より詳細には、本発明は、脱進機の高性能摩擦材料として窒化ケイ素を利用することに関する。

【課題を解決するための手段】

【0014】

この目的のために、本発明は、摩擦が改善された時計脱進機機構に関し、上記時計脱進機機構は、互いに接触して協働するよう配設された第１の摩擦表面及び第２の摩擦表面をそれぞれ含む第１の構成部品及び第２の構成部品を含む、少なくとも１ペアの構成部品を含む。上記時計脱進機機構は、上記第２の摩擦表面が、ケイ素（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、非晶質ケイ素（ａ−Ｓｉ）、多結晶質ケイ素（ｐ−Ｓｉ）、多孔質ケイ素又はケイ素と酸化ケイ素との混合物を含む群から選択される少なくとも１つのケイ素系材料を含むことを特徴とし、また上記第１の摩擦表面が、定比配合の固体窒化ケイ素Ｓｉ₃Ｎ₄からなる固体要素の表面で形成されることを特徴とする。

【0015】

本発明はまた、上記脱進機機構を作製するための方法にも関し、この方法は、プラズマ強化化学蒸着（ｐｒａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＥＣＶＤ）又は化学蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）又は陰極スパッタリングによって窒化ケイ素の層を基材に塗布して、上記第１又は第２の摩擦表面のうちの一方を形成することを特徴とする。

【0016】

本発明はまた、上記脱進機機構を作製するための方法にも関し、この方法は、焼結又は固体加工によって、基材を用いて窒化ケイ素構成部品を作製し、上記第１又は第２の摩擦表面のうちの一方を形成することを特徴とする。

【0017】

本発明の特徴によると、第１の摩擦表面及びこれに対向する第２の表面によって形成される各ペアは、Ｓｉ₃Ｎ₄／Ｓｉペアによって作製される。

【0018】

本発明の他の特徴及び利点は、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り明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明に従って配設された接触表面上においてガンギ車と接触して協働する爪石を特に含む脱進機機構の概略平面図である。

【図2】図２は、対向する接触表面間の協働の概略図である。

【図3】図３は、本発明に従って配設された構成部品のペアを備える脱進機機構を含むムーブメントを含む時計のブロック図である。

【図4】図４は、ｘ軸上の接触圧力の逆数（ＧＰａ^-1）の関数としてｙ軸上に摩擦係数を示したグラフであり、上側の点線による曲線はサファイア／ダイヤモンド様炭素（即ちＤＬＣ）ペア、下側の一点鎖線による曲線はダイヤモンド／ダイヤモンド様炭素（即ちＤＬＣ）ペアに関するものである。

【図5】図５は、図４と同様のグラフであり、上側の点線による曲線はＳｉ₃Ｎ₄／ナノ結晶質ダイヤモンド（即ちＮＣＤ）ペア、破線による曲線はダイヤモンド様炭素（即ちＤＬＣ）／ルビーペア、中間の一点鎖線による曲線は炭素注入ケイ素／ルビーペア、下側のほぼ水平な実線による曲線は、本発明による好ましいＳｉ₃Ｎ₄／Ｓｉペアに関するものである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明は、潤滑を必要とせずに時計脱進機を動作させることができる材料として、窒化ケイ素を利用することに関する。

【0021】

用語を簡略化するために、「窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）」はこれ以降：
−定比性のケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）。これは最も一般的なケースにおいては固体であってよく、若しくは薄層であってよい；又は
−不定比組成物Ｓｉ_xＮ_yＨ_z。ここでｘは１であり、ｙは０．８〜５．０であり、ｚは０．００〜０．７０、より具体的には０．０４〜０．７０である。これは好ましくは薄層として適用されるが、固体構成部品で形成されていてもよい
で形成された材料という広い意味で使用されるものとする。

【0022】

「固体（ｓｏｌｉｄ）」はここでは、最小寸法が０．１０ｍｍ超である構成部品を意味し、「薄層（ｔｈｉｎ ｌａｙｅｒ）」の最小寸法は１０マイクロメートル未満、好ましくは１マイクロメートル未満である。

【0023】

実際には、ケイ素又は酸化ケイ素に対する窒化ケイ素の摩擦は、時計機構において、より具体的には脱進機機構の場合において、特に望ましい特性を呈することが試験により確立されている。

【0024】

この摩擦ペアは、幅広い力−速度範囲（１ｍＮ−１００ｍＮかつ１ｃｍ／ｓ−１０ｃｍ／ｓ）に亘って０．１７未満という低い摩擦係数を有する。

【0025】

後に列挙する参考文献は、硬性の弾性材料に関して、圧力の関数としての剪断応力の上昇により、摩擦係数が通常、図４に図示したμ＝Ｓ／Ｐ＋αのタイプの規則に従って変動することを実証しており、ここでＳは剪断応力限界、Ｐはヘルツの接触応力、αはパラメータである。

【0026】

パラメータＳは、圧力に対する上記ペアの依存度を決定し、従って、接触圧力及び接触力が大幅に変動する脱進機内の乾燥摩擦の場合を考えるのに特に有用である。

【0027】

図５に示すように、窒化ケイ素／Ｓｉ又は窒化ケイ素／ＳｉＯ₂ペアはその他の摩擦ペアと比較して、垂直方向に印加される力に対する摩擦係数の依存度が低い。従ってパラメータＳは極めて低くなる。垂直力は接触及び衝突中に大幅に、典型的には０〜１００ｎＭ変動するため、この挙動は脱進機において特に有用である。接触の損失及び接触中、窒化ケイ素は０．２未満という低い摩擦係数を維持し、この値は通常、脱進機の臨界動作閾値と考えられるものである。

【0028】

よって本発明は、これらの発見に基づいて摩擦が改善された時計機構、より詳細には時計脱進機機構１００に関する。

【0029】

従って本発明によると、この脱進機機構１００は、第１の構成部品２及び第２の構成部品３を含む少なくとも１ペアの構成部品を含み、上記第１の構成部品２及び第２の構成部品３はそれぞれ、互いに接触して協働するよう配設された第１の摩擦表面２０及び第２の摩擦表面３０を含む。

【0030】

第１の摩擦表面２０、３０は、定比性のケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）又は不定比性の窒化ケイ素（Ｓｉ_xＮ_yＨ_z）を含み、ここでｘは１であり、ｙは０．８〜５．０であり、ｚは０．００〜０．７０である。

【0031】

第２の摩擦表面３０、２０は、ケイ素（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、非晶質ケイ素（ａ−Ｓｉ）、多結晶質ケイ素（ｐ−Ｓｉ）、多孔質ケイ素又はケイ素と酸化ケイ素との混合物を含む群から選択される少なくとも１つのケイ素系材料を含む。

【0032】

「非晶質ケイ素（ａ−Ｓｉ）」はここでは、５０ｎｍ〜１０マイクロメートルの非晶質構造の薄層としてＰＥＣＶＤによって蒸着されたケイ素を意味し、これは水素化されていてもよく、又はｎ型若しくはｐ型でドープされていてもよい。

【0033】

「多結晶質ケイ素（ｐ−Ｓｉ）」はここでは、微小結晶質ケイ素の粒子で形成された、ＬＰＣＶＤによって蒸着されたケイ素を意味し、その粒径は１０〜１０００ｎｍであり、ｎ型又はｐ型でドープされていてもよい。Ｅは約１６０ＧＰａである。

【0034】

「多孔質ケイ素」はここでは、粒径２ｎｍ〜１０マイクロメートルの、陽極酸化（電解質ＨＦ及び電流）に基づく複雑な製造プロセスに従って作製された材料を意味する。

【0035】

より詳細には、第１の摩擦表面２０又は第２の摩擦表面３０のうちの少なくとも一方は、好ましくは定比配合Ｓｉ₃Ｎ₄であるがこれに限定されない固体窒化ケイ素製の固体要素の表面によって、又は好ましくは不定比組成物Ｓｉ_xＮ_yＨ_zであるがこれに限定されない薄層の表面によって形成され、ここでｘは１であり、ｙは０．８〜５．０であり、ｚは０．００〜０．７０である。

【0036】

より具体的には、ｚは０．０４〜０．７０である。

【0037】

窒化ケイ素を含む第１の摩擦表面と同様に、第２の摩擦表面は固体構成要素の表面又は薄層の表面であってよい。

【0038】

本発明の特に有利な用途は、Ｓｉ₃Ｎ₄製の爪石とＳｉ＋ＳｉＯ₂製のホイールとの接触協働である。

【0039】

別の有利な用途は、Ｓｉ＋ＳｉＯ₂製の単一部品のアンクルレバーと、又はＳｉ＋ＳｉＯ₂製の爪石を備える従来のアンクルレバーと摩擦接触するＳｉ₃Ｎ₄製のホイールに、例えばレーザカット等によって「固体窒化ケイ素」を適用することに関する。

【0040】

時計学において使用可能な組み合わせは特に、以下のようなものである：
−いずれの形態の薄層状の窒化ケイ素又は固体窒化ケイ素製の爪石と協働する、いずれの形態のＳｉＯ₃、固形石英ＳｉＯ₃、Ｓｉ＋ＳｉＯ₃製のホイール；
−いずれの形態のＳｉＯ₃、特に固体Ｓｉ＋ＳｉＯ₃、ＳｉＯ₃製の爪石と協働する、いずれの形態の窒化物、Ｓｉ＋窒化ケイ素、固体窒化ケイ素製のホイール；
−爪石はアンクルレバーと単一部品として作製してよい。

【0041】

有利な応用例は、酸化Ｓｉ製のホイールと、Ｓｉ₃Ｎ₄製の爪石又は窒化ケイ素でコーティングされた酸化Ｓｉ製の爪石とに関する。

【0042】

具体的な変形例では、第１の摩擦表面２０及び第２の摩擦表面３０はそれぞれ窒化ケイ素を含む。

【0043】

本発明の有利な実装形態では、摩擦表面２０、３０のうち窒化ケイ素を含む摩擦表面は、窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）を含むか、又は窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）で形成される。

【0044】

好ましくは、窒化ケイ素を含む摩擦表面２０、３０は、厚さ２マイクロメートル未満の窒化ケイ素層の表面である。

【0045】

好ましくは、上記窒化ケイ素層の厚さは５０〜１０００ｎｍである。より具体的には、この窒化ケイ素の薄層の厚さは５０ナノメートル〜５００ナノメートルである。

【0046】

本発明の具体的な変形例では、窒化ケイ素を含む摩擦表面２０、３０は、窒化ケイ素層の表面であり、これは石英若しくはケイ素若しくは酸化ケイ素、又はケイ素と酸化ケイ素との混合物で形成された基材を覆う。

【0047】

特定の変形例では、窒化ケイ素を含む表面２０、３０と対向する摩擦表面３０、２０は、ケイ素（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、非晶質ケイ素（ａ−Ｓｉ）、多結晶質ケイ素（ｐ−Ｓｉ）、多孔質ケイ素を含む群から選択される少なくとも１つのケイ素系材料を含み、上記群から選択される１つ又は複数のケイ素系材料のみで形成される層の表面である。

【0048】

図５に示すように、Ｓｉ₃Ｎ₄／Ｓｉペアは、いずれの潤滑も一切必要とせずに摩擦トルクが略一定となるという、特定の有利な結果を提供する。

【0049】

実際には、図５の様々なペアに対応する実験点の間の平均線の形状を与える等式は以下の通りである。：
上側の点線による曲線のＳｉ₃Ｎ₄／ナノ結晶質ダイヤモンド（即ちＮＣＤ）ペアに関して、Ｙ＝０．１３５６Ｘ−０．００６８；
破線による曲線のダイヤモンド様炭素（即ちＤＬＣ）／ルビーペアに関して、Ｙ＝０．０２８８Ｘ＋０．０９２８；
中間の一点鎖線による曲線の炭素ドープケイ素／ルビーペアに関して、Ｙ＝０．００９７Ｘ＋０．１３０２；
下側のほぼ水平な実線による曲線の、本発明による好ましいＳｉ₃Ｎ₄／Ｓｉペアに関して、Ｙ＝０．００２４Ｘ＋０．１３６２。

【0050】

本発明はまた、上述のような脱進機機構１００を作製するための方法にも関する。

【0051】

この方法によると、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）又は化学蒸着（ＣＶＤ）又は陰極スパッタリングによって窒化ケイ素の層を基材に塗布して、上記第１の摩擦表面２０又は第２の摩擦表面３０のうちの一方を形成する。

【0052】

より具体的には、焼結又は固体加工によって、即ち上で定義した最小寸法が０．１０ｍｍ超の固体構成部品の形態で、基材を用いて窒化ケイ素構成部品を作製し、上記第１の摩擦表面２０又は第２の摩擦表面３０のうちの一方を形成する。

【0053】

特に、窒化ケイ素を含むか又は窒化ケイ素で形成された層の蒸着のために、ＭＥＭＳ専門の当業者に公知の技術のうちの１つ又は複数を使用してよい。ＬＰＣＶＤ（ｌｏｗ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：低圧化学蒸着）、ＰＥＣＶＤ（プラズマ強化化学蒸着）、ＣＶＤ（化学蒸着）、ＡＬＤ（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：原子層蒸着）、陰極スパッタリング、イオン注入及び同様のプロセスを使用してよい。

【0054】

好ましくは、０．２〜１．２のＳｉ／Ｎ比を使用する。より具体的には、０．４のＳｉ／Ｎ比が定比である（Ｇａｒｄｅｎｉｅｒｓらによると、Ｓｉに富む窒化ケイ素、低応力又は圧縮Ｓｉ_xＮ_yＨ_z）。

【0055】

好ましくは、水素濃度は２〜３０％Ｈに選択される。

【0056】

好ましくは通常のＳｉ基材が選択されるが、これに限定されない。

【0057】

補助層に関しては、非限定的ではあるが典型的には厚さ５０〜２０００ｎｍのＳｉＯ₂、又はポリＳｉ、ＳｉＣ等を選択してよい。

【0058】

窒化ケイ素蒸着に関する技術的制限は、ＭＥＭＳ分野の当業者には公知である。

【0059】

よって窒化ケイ素層の厚さは好ましくは５０〜１０００ｎｍである。

【0060】

窒化ケイ素の圧縮状態に関しては、ＭＥＭＳ専門の当業者には、Ｓｉの濃度の上昇によって窒化ケイ素の張力が低下し、窒化ケイ素をより圧縮できるようになることが公知である。圧縮応力を有する材料は一般に摩擦摩耗が低下することが公知である。これはＳｉに富む窒化ケイ素に対応する。

【0061】

本発明の適切な実装のために、窒化ケイ素層を基材に適切に接着させること、及び材料の弾性係数が小さくなり過ぎないようにすることが重要である。下側にある材料の性質はそれほど重要ではない。窒化ケイ素層の厚さが約１００ｎｍを超える場合、この窒化ケイ素層によって摩擦が決定される。

【0062】

単一部品のＳｉ₃Ｎ₄製の爪石は、当業者に公知の、多結晶質ルビーの製造に使用されるものと同一の技術を用いて製造できる。

【0063】

更に、現時点では達成が困難ではあるが、有利には、例えばＳｉＯ₂製のホイールに対する窒化ケイ素爪石に関して、Ｓｉ又はＳｉＯ₂と摩擦接触する固体窒化ケイ素を検討できる。

【0064】

本発明は、以下の多くの利点を有する：
−摩擦の速度に対する摩擦係数の依存度が低い。脱進機の場合は上記速度が典型的には０〜３ｃｍ／秒変動するため、これは特に有用である；
−速度及び圧力に対して安定した摩擦係数により、一般に摩擦接触している材料の加速性の劣化を引き起こす付着滑りの発生のリスクが低減される；
−摩擦に関して不利な第三体が形成されるリスクがない；
−窒化ケイ素、特にその定比形態Ｓｉ₃Ｎ₄の低い化学反応性により、洗浄、劣化、周囲媒体との相互反応に対して非感受性とすることができる；
−摩耗が少ない。

【0065】

窒化ケイ素はまた、特にＰＥＣＶＤコーティングによって、特にケイ素又は酸化ケイ素上に簡単に実装できるという利点も有する。この蒸着方法はケイ素関連産業において広く知られ、使用されている。

【0066】

本発明では、様々な形態の窒化ケイ素の使用、及びＰＥＣＶＤ、ＣＶＤ、陰極スパッタリング、固体加工、焼結等による蒸着が可能である。

【0067】

本発明は、窒化ケイ素と、Ｓｉ、ＳｉＯ₂、非晶質ケイ素（ａ−Ｓｉ）、多結晶質ケイ素（ｐ−Ｓｉ）、多孔質ケイ素等の非限定的なパートナーとの摩擦接触を含む。

【0068】

当業者は、以下の公刊物を参照してよい：
［１］： Ｉ．Ｌ Ｓｉｎｇｅｒ， Ｒ．Ｎ． Ｂｏｌｓｔｅｒ， ｅｔ ａｌ．”Ｈｅｒｔｚｉａｎ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｌｏｗ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｔｈｉｎ ＭｏＳ２ ｃｏａｔｉｎｇｓ，” Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏｌ． ５７， １９９０．
［２］： Ｃｈｒｏｍｉｋ， Ｒ．Ｒ．， Ｗａｈｌ， Ｋ．Ｊ．： Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅ ｃｏｎｔａｃｔｓ ｏｎ ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｏａｔｉｎｇｓ． Ｉｎ： Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｗｏｒｌｄ Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ＩＩＩ − ２００５， ｐｐ． ８２９−８３０． Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， ＮＹ， ２００５．
［３］： Ｐ．Ｗ． Ｂｒｉｄｇｅｍａｎ， “ｓｈｅａｒｉｎｇ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ａｔ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ｉｎ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，” Ｐｒｏｃ． Ａｍ． Ａｃａｄ． Ａｒｔｓ Ｓｃｉ． ７１， ３８７， １９３６．

【符号の説明】

【0069】

２ 第１の構成部品
３ 第２の構成部品
２０ 第１の摩擦表面
２５ 爪石
３０ 第２の摩擦表面
３５ ガンギ車
１００ 時計脱進機機構
２００ 時計ムーブメント
３００ 時計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】