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特開2024-133444面外振動を低減するために回転可撓性ガイドを有する振動子機構を作り出す方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024133444
(43)【公開日】2024-10-02
(54)【発明の名称】面外振動を低減するために回転可撓性ガイドを有する振動子機構を作り出す方法
(51)【国際特許分類】
G04B 17/04 20060101AFI20240925BHJP
【ＦＩ】
G04B17/04
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024032987
(22)【出願日】2024-03-05
(31)【優先権主張番号】23162547.6
(32)【優先日】2023-03-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(71)【出願人】
【識別番号】506425538
【氏名又は名称】ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100111235
【弁理士】
【氏名又は名称】原 裕子
(74)【代理人】
【識別番号】100195257
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 一志
(72)【発明者】
【氏名】ディ ドメニコ、 ジャンニ
(72)【発明者】
【氏名】カロバイヤン、 モハマド フセイン
(72)【発明者】
【氏名】ルショト、 ドミニク
(57)【要約】 （修正有）
【課題】二次振動周波数が基準周波数の倍数と異なることが可能な時計用振動子機構のセットアップ方法を提供する。
【解決手段】構造体と、可撓性サスペンションにより構造体から吊り下げられるアンカブロックとを備える時計用振動子機構のセットアップ方法は、ＸＹ平面でＺ方向を中心とする慣性要素の基準振動周波数を測定する第１ステップ、ＹＺ平面でＸ方向又はＸＺ平面でＹ方向を中心とする慣性要素の二次振動周波数を測定する第２ステップ、二次振動周波数を基準振動周波数と比較し、二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有することを確認する第３ステップ、二次振動周波数が基準振動周波数の倍数に近いか又は実質的に等しい値を有する場合、可撓性サスペンションの構成を変更して二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なるようにするために可撓性サスペンションを適合させ又は他のものと置換する第４ステップを含む。
【選択図】図２
【解決手段】構造体と、可撓性サスペンションにより構造体から吊り下げられるアンカブロックとを備える時計用振動子機構のセットアップ方法は、ＸＹ平面でＺ方向を中心とする慣性要素の基準振動周波数を測定する第１ステップ、ＹＺ平面でＸ方向又はＸＺ平面でＹ方向を中心とする慣性要素の二次振動周波数を測定する第２ステップ、二次振動周波数を基準振動周波数と比較し、二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有することを確認する第３ステップ、二次振動周波数が基準振動周波数の倍数に近いか又は実質的に等しい値を有する場合、可撓性サスペンションの構成を変更して二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なるようにするために可撓性サスペンションを適合させ又は他のものと置換する第４ステップを含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
時計用の振動子機構（１００）をセットアップする方法（４０）であって、前記振動子機構（１００）は、構造体（１）と、アンカブロック（３０）とを備え、前記アンカブロック（３０）から少なくとも１つの慣性要素（２）が吊り下げられ、第１の方向Ｚに延びるピボット軸（Ｄ）を中心に第１の回転自由度ＲＺで振動するように構成され、前記慣性要素（２）は、複数の実質的に縦方向の弾性ブレード（３）を備える可撓性ピボット（２００）によって加えられる復帰力を受け、各弾性ブレードは第１の端部で前記可撓性ピボット（２００）に固定され、各弾性ブレードは第１の端部で前記アンカブロック（３０）に固定され、第２の端部で前記慣性要素（２）に固定され、各前記弾性ブレード（３）は本質的に、前記第１の方向Ｚに垂直な平面ＸＹ内で変形可能であり、前記アンカブロック（３０）は、前記アンカブロック（３０）の移動を可能にするように構成された可撓性サスペンション（３００）によって前記構造体（１）から吊り下げられ、それは、
・前記ＸＹ平面における前記Ｚ方向を中心とする前記慣性要素（２）の基準振動周波数を測定する第１のステップ（４１）と、
・前記ＹＺ平面における前記Ｘ方向を中心とする前記慣性要素（２）の少なくとも１つの二次振動周波数又は前記ＸＺ平面における前記Ｙ方向を中心とする前記慣性要素（２）の少なくとも１つの二次振動周波数を測定する第２のステップ（４２）と、
・前記二次振動周波数を前記基準振動周波数と比較し、前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有することを確認する第３のステップ（４３）と、
・前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数に近いか又は実質的に等しい値を有する場合、前記可撓性サスペンション（３００）の構成を変更して前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数と実質的に異なるようにするために、前記可撓性サスペンション（３００）を適合させるか又は前記可撓性サスペンション（３００）を他の可撓性サスペンションと置換する第４のステップ（４４）と
を含むことを特徴とする、セットアップ方法。
・前記ＸＹ平面における前記Ｚ方向を中心とする前記慣性要素（２）の基準振動周波数を測定する第１のステップ（４１）と、
・前記ＹＺ平面における前記Ｘ方向を中心とする前記慣性要素（２）の少なくとも１つの二次振動周波数又は前記ＸＺ平面における前記Ｙ方向を中心とする前記慣性要素（２）の少なくとも１つの二次振動周波数を測定する第２のステップ（４２）と、
・前記二次振動周波数を前記基準振動周波数と比較し、前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有することを確認する第３のステップ（４３）と、
・前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数に近いか又は実質的に等しい値を有する場合、前記可撓性サスペンション（３００）の構成を変更して前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数と実質的に異なるようにするために、前記可撓性サスペンション（３００）を適合させるか又は前記可撓性サスペンション（３００）を他の可撓性サスペンションと置換する第４のステップ（４４）と
を含むことを特徴とする、セットアップ方法。
【請求項2】
前記可撓性サスペンション（３００）は、前記アンカブロック（３０）と、前記構造体（１）に直接又は前記第１の方向Ｚに可撓性のあるプレート（３０１）を用いて固定された第１の中間質量（３０３）との間に、可撓性ガイドを備えた横方向移動テーブル（３２）を備え、前記横方向移動テーブル（３２）は、好ましくは直線状でありかつ前記第２の方向Ｘに前記ピボット軸（Ｄ）と交差する横軸（Ｄ２）を中心に対称的に延びる少なくとも２つの横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）を備え、前記第２のステップ（４２）で測定される前記第１の二次振動周波数が、前記平面ＸＺにおいて前記方向Ｙを中心とすることを特徴とする、請求項１に記載のセットアップ方法。
【請求項3】
前記第４のステップ（４４）は、前記横方向移動テーブル（３２）の横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の数を変更することにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにある、請求項２に記載の調整方法。
【請求項4】
前記第４のステップ（４４）は、前記横方向移動テーブル（３２）の横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の剛性を変更することにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにあることを特徴とする、請求項２に記載の調整方法。
【請求項5】
前記横方向移動テーブル（３２）の横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の厚さ又は長さを変更することにより、前記横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の剛性が変更されることを特徴とする、請求項４に記載の設定方法。
【請求項6】
前記第４のステップ（４４）は、前記横方向移動テーブル（３２）の少なくとも２つの横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の間又は前記横方向移動テーブル（３２）のすべての横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の間の距離（ｄ＿ｙ）を増大させることにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにあることを特徴とする、請求項２に記載の設定方法。
【請求項7】
前記可撓性サスペンション（３００）は、前記アンカブロック（３０）と第２の中間質量（３０５）との間に、可撓性ガイドを備えた縦方向移動テーブル（３１）を備え、前記縦方向移動テーブル（３１）は、好ましくは直線状でありかつ前記第３の方向Ｙに前記ピボット軸（Ｄ）と交差する縦軸（Ｄ１）を中心に対称的に延びる少なくとも２つの縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）を備え、前記第２のステップ（４２）で測定される前記二次振動周波数は、前記平面ＹＺにおいて前記方向Ｘを中心とすることを特徴とする、請求項１に記載の調整方法。
【請求項8】
前記第４のステップ（４４）は、前記縦方向移動テーブル（３１）の縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）の数を変更することにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにある、請求項７に記載の調整方法。
【請求項9】
前記第４のステップ（４４）は、前記縦方向移動テーブル（３１）の縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）の剛性を変更することにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにある、請求項７に記載の調整方法。
【請求項10】
前記縦方向移動テーブル（３１）の縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）の厚さ又は長さを変更することにより、前記縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）の剛性が変更されることを特徴とする、請求項９に記載の設定方法。
【請求項11】
前記第４のステップ（４４）は、前記縦方向移動テーブル（３１）の少なくとも２つの縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）間又はすべての縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）間の距離（ｄ＿Ｘ）を増大させることにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにあることを特徴とする、請求項７に記載の設定方法。
【請求項12】
前記第４のステップ（４４）において、前記第１のステップ（４１）で測定されたものと同じ基準振動周波数が維持されることを特徴とする、請求項１に記載の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造体と、少なくとも１つの慣性要素が吊り下げられるアンカブロックと、各々が第１の端部で前記アンカブロックに固定され、第２の端部で前記慣性要素に固定される、複数の実質的に縦方向の弾性ブレードを備え仮想ピボットとを備える、時計用振動子を開発する方法に関する。
【0002】
本発明は、時計振動子の分野、特に振動子の復帰手段として機能する弾性ブレードを備える時計振動子の分野に関する。
【背景技術】
【0003】
サスペンションのねじり剛性は、少なくとも１つのコイルばね又は可撓性ガイドを構成する弾性ブレードを備えた大部分の時計振動子にとって、特に交差ブレードを備えた振動子にとってデリケートな点である。耐衝撃性もこのねじり剛性によって決まる。実際、衝撃の間、ブレードが受ける応力は急速に非常に高い値に達し、これにより部品が降伏するまでに移動できる距離が短くなる。時計用のショックアブソーバには多くのバリエーションがある。しかしながら、それらの主な目的は、振動子軸の壊れやすいピボットを保護することであり、従来のコイルばねなどの弾性要素を保護することではない。
【0004】
ＥＴＡ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｈｏｒｌｏｇｅｒｅ Ｓｕｉｓｓｅ名義の特許文献１及びその派生物（それらの教示は本発明において直接使用可能である）によれば、新しい機構アーキテクチャにより、非常に小さいリフト角を有するレバー脱進機を使用した可撓性ガイドを使用することで、振動子の品質係数を最大化することが可能になり、その振動子は、ある特定の方向の衝撃に対する感度に関してさらに改良することができる。したがって、目的は、衝撃の際にブレードを破損から保護することである。可撓性ガイドを有する振動子に対して今日までに提案された耐衝撃システムは、ブレードを特定の方向の衝撃からのみ保護するが、すべての方向の衝撃から保護するわけではなく、もしくは仮想ピボットがその振動回転に応じてわずかに移動することを可能にするという欠陥を有しており、これは可能な限り回避されるべきである。
【0005】
ＥＴＡ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｈｏｒｌｏｇｅｒｅ Ｓｕｉｓｓｅ名義の特許文献２又は特許文献３には、時計振動子機構であって、可撓性サスペンションによってアンカブロックを支持する構造体を備え、アンカブロックから慣性要素が吊り下げられ、慣性要素は、それぞれが前記慣性要素及び前記アンカブロックに固定された第１の弾性ブレードを備える仮想ピボットによって加えられる復帰力の作用下で第１の回転自由度ＲＺに従って振動し、可撓性サスペンションは、その振動の乱れを回避するために慣性要素のみが可動である第１の回転自由度ＲＺ以外のすべての自由度においてアンカブロックのいくらかの可動性を許容するように構成され、第１の回転自由度ＲＺにおけるサスペンションの剛性は、この同じ第１の回転自由度ＲＺにおける仮想ピボットの剛性よりもはるかに大きい、時計振動子機構が記載されている。
【0006】
ＥＴＡ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｈｏｒｌｏｇｅｒｅ Ｓｕｉｓｓｅ名義の特許文献４又は特許文献５には、時計振動子機構であって、構造体と、第１の方向Ｚに延びるピボット軸を中心に第１の回転自由度ＲＺで振動するように構成された少なくとも１つの慣性要素が吊り下げられたアンカブロックとを備え、前記慣性要素は、それぞれが第１の端部で前記アンカブロックに固定されかつ第２の端部で前記慣性要素に固定された複数の実質的に縦方向の弾性ブレードを備える仮想ピボットによって加えられる復帰力を受け、各前記弾性ブレードは本質的に、前記第１の方向Ｚに垂直な平面ＸＹ内で変形可能である、時計振動子機構が記載されている。
【0007】
振動子機構が動作しているとき、慣性要素は、基準振動周波数でＸＹ平面においてＺ方向を中心に振動運動を行う。さらに、慣性要素は、一方ではＸ方向を中心に、他方ではＹ方向を中心に回転二次振動を行う。これらの二次振動は、「面外」、すなわちＸＹ平面の外側として知られる振動モードである。
【0008】
これらの「面外」二次振動は、調速機構の動きに多かれ少なかれ限定的な影響を与える。
しかしながら、これらの二次振動の周波数がＸＹ平面における慣性要素の基準周波数の倍数である場合、二次振動は大きくなり、振動子の動作を妨げる。したがって、二次振動の周波数が基準周波数の倍数によって異なるようにすることが重要である。
しかしながら、これらの二次振動の周波数がＸＹ平面における慣性要素の基準周波数の倍数である場合、二次振動は大きくなり、振動子の動作を妨げる。したがって、二次振動の周波数が基準周波数の倍数によって異なるようにすることが重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】スイス国特許出願第０１５４４／２０１６号明細書
【特許文献2】スイス国特許出願第００５１８／２０１８号明細書
【特許文献3】欧州特許出願第１８１６８７６５号明細書
【特許文献4】スイス国特許出願公開第７１５５２６号明細書
【特許文献5】欧州特許出願公開第３５６１６０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、可撓性サスペンションを改良し、上記の欠点を回避するために、ＥＴＡ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｈｏｒｌｏｇｅｒｅ Ｓｕｉｓｓｅ名義の特許文献４又は特許文献５の振動子機構を改良することを提案する。
【課題を解決するための手段】
【0011】
この目的のために、本発明は、時計用の振動子機構を作り出す方法であって、振動子機構は、構造体と、アンカブロックとを備え、アンカブロックから少なくとも１つの慣性要素が吊り下げられ、第１の方向Ｚに延びるピボット軸を中心に第１の回転自由度ＲＺで振動するように構成され、前記慣性要素は、それぞれが第１の端部で前記アンカブロックに固定されかつ第２の端部で前記慣性要素に固定された複数の実質的に縦方向の弾性ブレードを備える仮想ピボットによって加えられる復帰力を受け、各前記弾性ブレードは本質的に、前記第１の方向Ｚに垂直な平面ＸＹ内で変形可能であり、前記アンカブロックは、前記アンカブロックの移動を可能にするように構成された可撓性サスペンションによって前記構造体から吊り下げられる方法に関する。
【0012】
本発明の特徴は、方法が、
・ＸＹ平面におけるＺ方向を中心とする慣性要素の基準振動周波数を測定する第１のステップと、
・ＹＺ平面におけるＸ方向を中心とする慣性要素の少なくとも１つの二次振動周波数又はＸＺ平面におけるＹ方向を中心とする慣性要素の少なくとも１つの二次振動周波数を測定する第２のステップと、
・二次振動周波数を基準振動周波数と比較し、二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有することを確認する第３のステップと、
・二次振動周波数が基準振動周波数の倍数に近いか又は実質的に等しい値を有する場合、可撓性サスペンションの構成を変更して二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なるようにするために、可撓性サスペンションを適合させるか又は可撓性サスペンションを別の可撓性サスペンションと置換する第４のステップと
を含む点で注目に値する。
・ＸＹ平面におけるＺ方向を中心とする慣性要素の基準振動周波数を測定する第１のステップと、
・ＹＺ平面におけるＸ方向を中心とする慣性要素の少なくとも１つの二次振動周波数又はＸＺ平面におけるＹ方向を中心とする慣性要素の少なくとも１つの二次振動周波数を測定する第２のステップと、
・二次振動周波数を基準振動周波数と比較し、二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有することを確認する第３のステップと、
・二次振動周波数が基準振動周波数の倍数に近いか又は実質的に等しい値を有する場合、可撓性サスペンションの構成を変更して二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なるようにするために、可撓性サスペンションを適合させるか又は可撓性サスペンションを別の可撓性サスペンションと置換する第４のステップと
を含む点で注目に値する。
【0013】
この方法により、ＸＺ平面又はＹＺ平面などのＸＹ振動平面に垂直な平面におけるＸ方向及びＹ方向を中心とする大きな二次振動を抑制及び回避する振動子機構が作り出される。これにより、振動子機構の精度が向上する。
【0014】
さらに、この方法に記載される可撓性サスペンションの変更又は置換は、Ｚ方向を中心とする基準振動には明らかな影響を及ぼさない。
【0015】
本発明の特定の実施形態によれば、前記可撓性サスペンションは、前記アンカブロックと、前記構造体に直接又は前記第１の方向Ｚに可撓性のあるプレートを用いて固定された第１の中間質量との間に、可撓性ガイドを有する横方向移動テーブルを備え、横方向移動テーブルは、前記第２の方向Ｘに前記ピボット軸と交差する横軸を中心に対称的に延びる、好ましくは直線状の少なくとも２つの横方向可撓性ブレード又はロッドを備え、第２のステップで測定される第１の二次振動周波数は、平面ＸＺにおいて方向Ｙを中心とする。
【0016】
本発明の特定の実施形態によれば、第４のステップは、横方向移動テーブルの横方向可撓性ブレード又はロッドの数を変更することにより、前記可撓性サスペンションを置換するか又は適合させることにある。
【0017】
本発明の特定の実施形態によれば、第４のステップは、横方向移動テーブルの横方向可撓性ブレード又はロッドの剛性を変更することにより、前記可撓性サスペンションを置換するか又は適合させることにある。
【0018】
本発明の特定の実施形態では、剛性は、横方向移動テーブルの横方向可撓性ブレード又はロッドの厚さ又は長さを変更することによって変更される。
【0019】
本発明の特定の実施形態によれば、第４のステップは、横方向移動テーブルの少なくとも２つの横方向可撓性ブレード又はロッドの間又は横方向移動テーブルのすべての横方向可撓性ブレード又はロッドの間の距離を増大させることにより、前記可撓性サスペンションを置換するか又は適合させることにある。
【0020】
本発明の特定の実施形態によれば、前記可撓性サスペンションは、前記アンカブロックと第２の中間質量との間に、撓み可能に案内された縦方向移動テーブルを備え、好ましくは直線状でありかつ前記第３の方向Ｙに前記ピボット軸と交差する縦軸を中心に対称的に延びる少なくとも２つの縦方向可撓性ブレード又はロッドを備え、第２のステップで測定される二次振動周波数は、平面ＹＺにおいて方向Ｘを中心とする。
【0021】
本発明の特定の実施形態によれば、第４のステップは、縦方向移動テーブルの縦方向可撓性ブレード又はロッドの数を変更することにより、前記可撓性サスペンションを置換するか又は適合させることにある。
【0022】
本発明の特定の実施形態によれば、第４のステップは、縦方向移動テーブルの縦方向可撓性ブレード又はロッドの剛性を変更することにより、前記可撓性サスペンションを置換するか又は適合させることにある。
【0023】
本発明の特定の実施形態によれば、剛性は、縦方向移動テーブルの縦方向可撓性ブレード又はロッドの厚さ又は長さを変更することによって変更される。
【0024】
本発明の特定の実施形態によれば、第４のステップは、縦方向移動テーブルの少なくとも２つの縦方向可撓性ブレード又はロッドの間又はすべての縦方向可撓性ブレード又はロッドの間の距離を増大させることにより、前記可撓性サスペンションを置換するか又は適合させることにある。
【0025】
本発明の特定の実施形態によれば、第４の段階において、第１の段階で測定されたものと同じ基準振動周波数が維持される。
【図面の簡単な説明】
【0026】
本発明の更なる特徴及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図1】仮想ピボットによってアンカブロックから吊り下げられた慣性質量を備える、弾性ブレードを有する振動子機構の概略斜視図を示す。
【図4】本発明による振動子機構を作り出すプロセスにおけるステップの概略図を示す。
【図5】本発明によるプロセスで使用される可能性がある可撓性サスペンションの第１の実施形態を示す。
【図6】本発明によるプロセスで使用される可能性がある可撓性サスペンションの第２の実施形態を示す。
【図7】本発明によるプロセスで使用される可能性がある可撓性サスペンションの第３の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0027】
【0028】
図１から図３に示すように、時計振動子機構１００のこの実施形態は、構造体１と、アンカブロック３０とを備え、アンカブロック３０から少なくとも１つの慣性要素２が吊り下げられ、第１の方向Ｚに延びるピボット軸Ｄを中心に第１の回転自由度ＲＺで振動するように構成される。慣性要素２は、テンプ２０を備える。振り子は、骨の形をしており、振り子は、両端に球状部を有する直線部分を備える。各球状部は、慣性要素２の慣性を調整するための小さな重り２９を備えることができる。この慣性要素２は、それぞれが第１の端部でアンカブロック３０に固定され、第２の端部で慣性要素２に固定される、複数の実質的に縦方向の弾性ブレード３を備える仮想ピボット２００によって加えられる復帰力を受ける。各弾性ブレード３は本質的に、第１の方向Ｚに垂直な平面ＸＹ内で変形可能である。
【0029】
アンカブロック３０は、可撓性サスペンション３００によって構造体１から吊り下げられ、可撓性サスペンションは、サスペンションの５つのフレキシブルな自由度に従ってアンカブロック３０の移動を可能にするように構成され、５つのフレキシブルな自由度は、
・第１の方向Ｚに沿った平行移動の第１の自由度、
・第１の方向Ｚに直交する第２の方向Ｘに沿った平行移動の第２の自由度、
・第２の方向Ｘ及び第１の方向Ｚに直交する第３の方向Ｙに沿った平行移動の第３の自由度、
・第２の方向Ｘに延びる軸を中心とする第２の回転自由度ＲＸ、及び
・第３の方向Ｙに延びる軸を中心とする第３の回転自由度ＲＹ
である。
・第１の方向Ｚに沿った平行移動の第１の自由度、
・第１の方向Ｚに直交する第２の方向Ｘに沿った平行移動の第２の自由度、
・第２の方向Ｘ及び第１の方向Ｚに直交する第３の方向Ｙに沿った平行移動の第３の自由度、
・第２の方向Ｘに延びる軸を中心とする第２の回転自由度ＲＸ、及び
・第３の方向Ｙに延びる軸を中心とする第３の回転自由度ＲＹ
である。
【0030】
原理は、サスペンションのねじり剛性をよりよく管理するために移動テーブルのねじり可撓性を使用することである。このために、ＸＹテーブルのブレードは、最大のねじり可撓性の方向が振動子の回転軸に向くように配向される。それらのねじり可撓性は、ブレードを互いに近づけることによって管理される。
【0031】
したがって、可撓性サスペンション３００は、アンカブロック３０と、構造体１に直接又は第１の方向Ｚに可撓性のあるプレート３０１を用いて固定された第１の中間質量３０３との間に、撓み可能に案内された横方向移動テーブル３２を備え、横方向移動テーブル３２は、直線状でありかつ第２の方向Ｘに延びる横方向ブレード３２０又は横方向可撓性ロッドを備える。
【0032】
特定の非限定的な実施形態では、図に示すように、可撓性サスペンション３００はまた、アンカブロック３０と第２の中間質量３０５との間に、撓み可能に案内された縦方向移動テーブル３１を備え、縦方向移動テーブル３１は、直線状でありかつ第３の方向Ｙに延びる縦方向ブレード３１０又は縦方向可撓性ロッドを備える。また、第２の中間質量３０５と第１の中間質量３０３との間に、撓み可能に案内された横方向移動テーブル３２は、直線状でありかつ第２の方向Ｘに延びる横方向ブレード３２０又は横方向可撓性ロッドを備える。
【0033】
より具体的には、縦軸Ｄ１は横軸Ｄ２と交差し、特に、縦軸Ｄ１、横軸Ｄ２及びピボット軸Ｄは同一の点を通る。
【0034】
より詳細には、縦方向移動テーブル３１及び横方向移動テーブル３２はそれぞれ、少なくとも２つの可撓性ブレード又はロッドを備え、各ブレード又はロッドは、ブレード又はロッドが第３の方向Ｙに延びる場合の第２の方向Ｘにおけるその厚さ又はその逆の場合のその厚さ、第１の方向Ｚにおけるその高さ、及びストリップ又はロッドが延びる方向におけるその長さによって特徴付けられ、長さは、例えば高さよりも少なくとも５倍大きく、高さは、少なくとも厚さと同じ大きさであり、より詳細にはこの厚さよりも少なくとも５倍大きく、さらに詳細にはこの厚さよりも少なくとも７倍大きい。
【0035】
より詳細には、横方向移動テーブル３２は、互いに平行で同じ長さの少なくとも２つの横方向可撓性ブレード又はロッドを備える。図１から図３は、４つの平行な横方向スラットを有する非限定的な変形例を示しており、より詳細には、各スラットは、重なり合う２つのレベルに配置されかつ第１の方向Ｚに互いに延長して延びる２つの半スラットで構成される。これらの半ブレードは、完全に互いから離れていてもよいし、接着などによって、又はシリコンバージョンの場合にＳｉＯ２の成長などによって互いに結合されていてもよい。当然ながら、縦方向移動テーブル３１は、任意であるため存在する場合には、同じ構成原理に従うことができる。これらのブレード又はロッドの数、配置及び断面は、本発明から逸脱することなく変更することができる。
【0036】
原理は、サスペンションのねじれ剛性をよりよく管理するために移動テーブルのねじり可撓性を使用することである。このために、ＸＹテーブルのブレードは、最大のねじり可撓性の方向が振動子の回転軸に向くように配向される。それらのねじり可撓性は、ブレードを互いに近づけたり遠ざけたりすることによって管理される。
【0037】
したがって、可撓性サスペンション３００は、アンカブロック３０と、構造体１に直接又は第１の方向Ｚに可撓性のあるプレート３０１を用いて固定された第１の中間質量３０３との間に、撓み可能に案内された横方向移動テーブル３２を備え、横方向移動テーブル３２は、直線状でありかつ第２の方向Ｘに延びる横方向ブレード３２０又は横方向可撓性ロッドを備える。
【0038】
特定の非限定的な実施形態では、図に示すように、可撓性サスペンション３００はまた、アンカブロック３０と第２の中間質量３０５との間に、可撓性ガイドを有する撓み可能に案内された縦方向移動テーブル３１を備え、縦方向移動テーブルは、直線状でありかつ第３の方向Ｙに延びる縦方向ブレード３１０又は縦方向可撓性ロッドを備える。また、第２の中間質量３０５と第１の中間質量３０３との間に、撓み可能に案内された横方向移動テーブル３２は、直線状でありかつ第２の方向Ｘに延びる横方向ブレード３２０又は横方向可撓性ロッドを備える。
【0039】
より具体的には、縦軸Ｄ１は横軸Ｄ２と交差し、特に、縦軸Ｄ１、横軸Ｄ２及びピボット軸Ｄは同一の点を通る。
【0040】
より詳細には、縦方向移動テーブル３１及び横方向移動テーブル３２はそれぞれ、少なくとも２つの可撓性ブレード又はロッドを備え、各ブレード又はロッドは、ブレード又はロッドが第３の方向Ｙに延びる場合の第２の方向Ｘにおけるその厚さ又はその逆の場合のその厚さ、第１の方向Ｚにおけるその高さ、及びストリップ又はロッドが延びる方向におけるその長さによって特徴付けられ、長さは、例えば高さよりも少なくとも５倍大きく、高さは、少なくとも厚さと同じ大きさであり、より詳細にはこの厚さよりも少なくとも５倍大きく、さらに詳細にはこの厚さよりも少なくとも７倍大きい。
【0041】
より詳細には、横方向移動テーブル３２は、互いに平行で同じ長さの少なくとも２つの横方向可撓性ブレード又はロッドを備える。図１から図３は、４つの平行な横方向スラットを有する非限定的な変形例を示しており、より詳細には、各スラットは、重なり合う２つのレベルに配置されかつ第１の方向Ｚに互いに延長して延びる２つの半スラットで構成される。これらの半ブレードは、完全に互いから離れていてもよいし、接着などによって、又はシリコンバージョンの場合にＳｉＯ２の成長などによって互いに結合されていてもよい。当然ながら、縦方向移動テーブル３１は、任意であるため存在する場合には、同じ構成原理に従うことができる。これらのブレード又はロッドの数、配置及び断面は、本発明から逸脱することなく変更することができる。
【0042】
より詳細には、横方向移動テーブル３２の横方向ブレード又はロッドは、横軸Ｄ２に平行でありかつピボット軸Ｄを通る、第１の対称面を有する。
【0043】
より詳細には、横方向移動テーブル３２の横方向ブレード又はロッドは、横軸Ｄ２に平行でありかつピボット軸Ｄに直交する、第２の対称面を有する。
【0044】
図示されていない一変形例では、縦方向ブレード又は直線状可撓性ロッド３１０は、正方形又は円形の断面を有するロッドであり、その高さは厚さに等しい。
【0045】
特定の変形例では、振動子機構１００は、ピボット軸Ｄに垂直な平面内に延びる少なくとも１つの可撓性ブレード３０２を備えかつ構造体１及び第１の中間質量３０３に固定されたプレート３０１を備え、プレート３０１は、第１の中間質量３０３の第１の方向Ｚにおける移動を可能にするように構成される。より詳細には、プレート３０１は、少なくとも２つの同一平面上にある可撓性ブレード３０２を備える。しかしながら、ＸＹ移動テーブルのブレードの高さが可撓性ブレード３の高さに比べて小さい場合、特に可撓性ブレード３の高さの３分の１未満である場合、このようなプレート３０１は任意である。
【0046】
特定の一変形例では、可撓性サスペンション３００は、好ましくはシリコーンから、一体に作られる。
【0047】
有利な実施形態では、振動子機構１００は、少なくともアンカブロック３０、少なくとも１つの慣性要素２のベース、可撓性ピボット２００、可撓性サスペンション３００、第１の中間質量３０３、及び横方向移動テーブル３２をまとめてグループ化したモノブロックアセンブリを備え、モノブロックアセンブリの構成要素を、それらの構造体１への組み付け中に固定するように構成された少なくとも１つの破壊可能要素３１９を備え、破壊可能要素３１９の破壊により、モノブロックアセンブリのすべての可動構成要素が解放される。
【0048】
より詳細には、モノブロックアセンブリはまた、少なくとも第２の中間質量３０５及び縦方向移動テーブル３１を備える。
【0049】
上述したように、製造に使用される技術は、シリコンウエハの高さに２つの別個のブレードを得ることを可能にし、これは、移動のためにテーブルを柔らかくすることなく、テーブルのねじり可撓性に有利に働く。また、振動子機構１００は、このようにして有利には、少なくとも２つの重ね合わせられた基本モノブロックアセンブリを備えることができ、基本モノブロックアセンブリはそれぞれ、あるレベルのアンカブロック３０、及び／又は少なくとも１つの慣性要素２のベース、及び／又は可撓性ピボット２００、及び／又は可撓性サスペンション３００、及び／又は第１の中間質量３０３、及び／又は横方向移動テーブル３２、及び／又は破壊可能要素３１９をまとめてグループ化する。各基本モノブロックアセンブリは、接着などによって、機械的接合によって、又はシリコンバージョンの場合にＳｉＯ２の成長などによって、少なくとも１つの他の基本モノブロックアセンブリに接合することができる。
【0050】
より詳細には、このような基本モノブロックアセンブリはまた、少なくとも１つのレベルの第２の中間質量３０５及び／又は縦方向移動テーブル３１を備える。
【0051】
本発明によれば、時計振動子機構の調整方法４０が、ＸＹ平面に垂直な平面における大きな二次振動を回避するために使用される。
【0052】
図４に示すように、方法４０は、ＸＹ平面におけるＺ方向を中心とする慣性要素２の基準振動周波数を測定する第１のステップ４１を含む。このために、慣性要素２の１秒当たりの振動数が測定される。例えば、当業者に知られているレーザシステムを用いた測定方法が使用される。
【0053】
第２のステップ４２では、慣性要素２の二次振動周波数が、ＸＹ平面に実質的に垂直な平面で測定される。例えば、慣性要素２の振動周波数は、ＹＺ平面においてＸ方向を中心に、又はＸＺ平面においてＹ方向を中心に測定される。好ましくは、二次振動周波数は、ＸＺ平面及びＹＺ平面の両方においてＸ方向及びＹ方向を中心に測定される。
【0054】
第３のステップ４３は、二次振動周波数を基準振動周波数と比較することから成る。より具体的には、二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有するか否かが確認される。二次振動周波数が基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有する場合、可撓性サスペンション３００を変更又は置換する必要はない。
【0055】
一方、二次振動周波数が基準振動周波数の倍数に近いか又は実質的に等しい値を有する場合、方法４０は第４のステップ４４を含む。第４のステップ４４は、可撓性サスペンション３００とは異なる幾何学的形状を有するように、可撓性サスペンション３００を適合させるか又は可撓性サスペンション３００を別の可撓性サスペンションと置換することにある。
【0056】
この新しい幾何学的形状のおかげで、基準振動周波数の倍数と実質的に異なる二次振動周波数を選択できるように、二次振動周波数が変化する。
【0057】
好ましくは、第４のステップにおいて、第１のステップで測定されたものと同じ基準振動周波数が維持される。言い換えれば、二次振動周波数のみが可撓性サスペンションの変更又は置換によって変更され、基準周波数は変更されないままである。
【0058】
好ましくは、置換の場合、可撓性サスペンション３００は、その振動特性、特に二次振動の周波数が既に分かっている別の可撓性サスペンションと置換される。
【0059】
したがって、方法４０は、異なる構成又は幾何学的形状を有する複数の可撓性サスペンションの基準周波数及び二次振動周波数を測定する予備ステップ３９を含むことができる。可撓性サスペンションは、例えば、それらの振動特性に従って、特にそれらの二次振動周波数に従って分類される。
【0060】
方法４０はまた、可撓性サスペンション３００が適合又は置換された後に二次振動周波数を測定し、基準振動周波数の倍数以外の値が得られることを確認するために、第５の確認ステップ４５を含むことができる。したがって、必要に応じて、可撓性サスペンション３００は、測定された二次振動周波数が満足できるものでない場合に再び変更又は置換することができる。
【0061】
可撓性サスペンション３００を適合させる変形例では、可撓性サスペンション３００の幾何学的形状は、例えば、可撓性ブレード又は可撓性ロッドに作用することによって変更される。
【0062】
第１の実施形態では、第４のステップは、横方向可撓性ブレード又はロッド３２０及び／又は縦方向可撓性ブレード又はロッド３１０の数を変更することにより、前記可撓性サスペンション３００を置換するか又は適合させることから成る。各移動テーブル３１、３２には、可撓性サスペンション３００の元の構成よりも多いか又は少ない可撓性ブレード又はロッド３１０、３２０が存在することができる。
【0063】
二次振動周波数がＸＺ平面にある場合、横方向移動テーブル３２のブレード又は横方向可撓性ロッド３２０の数が変更される。二次振動周波数がＹＺ平面にある場合、縦方向移動テーブル３１のブレード又は縦方向可撓性ロッド３１０の数が変更される。
【0064】
図５は、アンカブロック３０と第２の中間質量３０５との間に６つの縦方向可撓性ブレード又はロッド３１０を備える縦方向移動テーブル３１が設けられている可撓性サスペンション３００を示す。可撓性サスペンション３００にはまた、第１の中間質量３０３と第２の中間質量３０５との間に６つの横方向可撓性ブレード又はロッド３２０を備える横方向移動テーブル３２が設けられている。したがって、各移動テーブル３１、３２は、図３に示す元の可撓性サスペンションに加えて、１つ又は２つの可撓性ブレード又はロッド３１０、３２０を備える。
【0065】
第４のステップ４４を実施する第２の方法は、可撓性サスペンション３００の縦方向可撓性ブレード又はロッド３１０又は横方向可撓性ブレード又はロッド３２０の剛性を変更することにより、前記可撓性サスペンション３００を置換するか又は適合させることにある。
【0066】
例えば、縦方向可撓性ブレード又はロッド３１０又は横方向可撓性ブレード又はロッド３２０の厚さを適合させてそれらの剛性を変更することができ、又は縦方向可撓性ブレード又はロッド３１０又は横方向可撓性ブレード又はロッド３２０の長さを適合させてそれらの剛性を変更することができる。図６では、可撓性サスペンション３００の可撓性ブレード又はロッド３１０、３２０は、元の可撓性サスペンションの可撓性ブレードよりも厚い。
【0067】
第３の実施形態では、第４のステップ４４は、可撓性サスペンション３００の縦方向移動テーブル３１及び／又は横方向移動テーブル３２の少なくとも２つの縦方向可撓性ブレード又はロッド３１０及び／又は横方向可撓性ブレード又はロッド３２０の間の距離を増大させることにある。２つの可撓性ブレード又はロッド３１０、３２０を互いに遠ざけることにより、二次振動周波数が変更される。
【0068】
例えば、図７では、可撓性サスペンション３００は、縦方向移動テーブル３１又は横方向移動テーブル３２ごとに、互いに離れた２つのグループの可撓性ブレード又はロッド３１０、３２０を備える。最初の３つのスラット又はロッドは、等しい第１の距離だけ離して配置され、最後の３つのスラットは、同じ第１の距離だけ離して配置される。
【0069】
２つのブレードのグループを分離するために、第３可撓性ブレード及び第４の可撓性ブレードは、それぞれ、第１の距離よりも大きい第２の距離ｄ＿Ｘ及び／又はｄ＿ｙだけ離れている。可撓性サスペンション３００の他の構成も当然ながら可能である。例えば、すべてのブレード間の距離は等しいが、元の構成よりも大きい距離又は小さい距離である。
【0070】
どのような設計であっても、これらの適合又は置換により、二次振動周波数がＸＹ平面における慣性要素の基準振動周波数の倍数の値から離れるように、二次振動周波数が変更される。
【0071】
当然ながら、本発明は、図面を参照して説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく変形例を想定することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2024-07-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
時計用の振動子機構（１００）の調整方法（４０）であって、前記振動子機構（１００）は、構造体（１）と、アンカブロック（３０）とを備え、前記アンカブロック（３０）から少なくとも１つの慣性要素（２）が吊り下げられ、Ｚ方向に延びるピボット軸（Ｄ）を中心に第１の回転自由度ＲＺで振動するように構成され、前記慣性要素（２）は、複数の実質的に縦方向の弾性ブレード（３）を備える可撓性ピボット（２００）によって加えられる復帰力を受け、各弾性ブレードは第１の端部で前記アンカブロック（３０）に固定され、第２の端部で前記慣性要素（２）に固定され、各弾性ブレード（３）は本質的に、前記Ｚ方向に垂直なＸＹ平面内で変形可能であり、前記アンカブロック（３０）は、前記アンカブロック（３０）の移動を可能にするように構成された可撓性サスペンション（３００）によって前記構造体（１）から吊り下げられ、調整方法は、
・前記ＸＹ平面における前記Ｚ方向を中心とする前記慣性要素（２）の基準振動周波数を測定する第１のステップ（４１）と、
・ＹＺ平面におけるＸ方向を中心とする前記慣性要素（２）の少なくとも１つの二次振動周波数又はＸＺ平面におけるＹ方向を中心とする前記慣性要素（２）の少なくとも１つの二次振動周波数を測定する第２のステップ（４２）と、
・前記二次振動周波数を前記基準振動周波数と比較し、前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有することを確認する第３のステップ（４３）と、
・前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数に近いか又は実質的に等しい値を有する場合、前記可撓性サスペンション（３００）の構成を変更して前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数と実質的に異なるようにするために、前記可撓性サスペンション（３００）を適合させるか又は前記可撓性サスペンション（３００）を他の可撓性サスペンションと置換する第４のステップ（４４）と
を含むことを特徴とする、調整方法。
・前記ＸＹ平面における前記Ｚ方向を中心とする前記慣性要素（２）の基準振動周波数を測定する第１のステップ（４１）と、
・ＹＺ平面におけるＸ方向を中心とする前記慣性要素（２）の少なくとも１つの二次振動周波数又はＸＺ平面におけるＹ方向を中心とする前記慣性要素（２）の少なくとも１つの二次振動周波数を測定する第２のステップ（４２）と、
・前記二次振動周波数を前記基準振動周波数と比較し、前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数と実質的に異なる値を有することを確認する第３のステップ（４３）と、
・前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数に近いか又は実質的に等しい値を有する場合、前記可撓性サスペンション（３００）の構成を変更して前記二次振動周波数が前記基準振動周波数の倍数と実質的に異なるようにするために、前記可撓性サスペンション（３００）を適合させるか又は前記可撓性サスペンション（３００）を他の可撓性サスペンションと置換する第４のステップ（４４）と
を含むことを特徴とする、調整方法。
【請求項2】
前記可撓性サスペンション（３００）は、前記アンカブロック（３０）と、前記構造体（１）に直接又は前記Ｚ方向に可撓性のあるプレート（３０１）を用いて固定された第１の中間質量（３０３）との間に、可撓性ガイドを備えた横方向移動テーブル（３２）を備え、前記横方向移動テーブル（３２）は、好ましくは直線状でありかつ前記Ｘ方向に前記ピボット軸（Ｄ）と交差する横軸（Ｄ２）を中心に対称的に延びる少なくとも２つの横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）を備え、前記第２のステップ（４２）で測定される前記二次振動周波数が、前記ＸＺ平面において前記Ｙ方向を中心とすることを特徴とする、請求項１に記載の調整方法。
【請求項3】
前記第４のステップ（４４）は、前記横方向移動テーブル（３２）の横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の数を変更することにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにある、請求項２に記載の調整方法。
【請求項4】
前記第４のステップ（４４）は、前記横方向移動テーブル（３２）の横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の剛性を変更することにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにあることを特徴とする、請求項２に記載の調整方法。
【請求項5】
前記横方向移動テーブル（３２）の横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の厚さ又は長さを変更することにより、前記横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の剛性が変更されることを特徴とする、請求項４に記載の調整方法。
【請求項6】
前記第４のステップ（４４）は、前記横方向移動テーブル（３２）の少なくとも２つの横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の間又は前記横方向移動テーブル（３２）のすべての横方向可撓性ブレード又はロッド（３２０）の間の距離（ｄ＿ｙ）を増大させることにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにあることを特徴とする、請求項２に記載の調整方法。
【請求項7】
前記可撓性サスペンション（３００）は、前記アンカブロック（３０）と第２の中間質量（３０５）との間に、可撓性ガイドを備えた縦方向移動テーブル（３１）を備え、前記縦方向移動テーブル（３１）は、好ましくは直線状でありかつ前記Ｙ方向に前記ピボット軸（Ｄ）と交差する縦軸（Ｄ１）を中心に対称的に延びる少なくとも２つの縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）を備え、前記第２のステップ（４２）で測定される前記二次振動周波数は、前記ＹＺ平面において前記Ｘ方向を中心とすることを特徴とする、請求項１に記載の調整方法。
【請求項8】
前記第４のステップ（４４）は、前記縦方向移動テーブル（３１）の縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）の数を変更することにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにある、請求項７に記載の調整方法。
【請求項9】
前記第４のステップ（４４）は、前記縦方向移動テーブル（３１）の縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）の剛性を変更することにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにある、請求項７に記載の調整方法。
【請求項10】
前記縦方向移動テーブル（３１）の縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）の厚さ又は長さを変更することにより、前記縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）の剛性が変更されることを特徴とする、請求項９に記載の調整方法。
【請求項11】
前記第４のステップ（４４）は、前記縦方向移動テーブル（３１）の少なくとも２つの縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）間又はすべての縦方向可撓性ブレード又はロッド（３１０）間の距離（ｄ＿Ｘ）を増大させることにより、前記可撓性サスペンション（３００）を置換するか又は適合させることにあることを特徴とする、請求項７に記載の調整方法。
【請求項12】
前記第４のステップ（４４）において、前記第１のステップ（４１）で測定されたものと同じ基準振動周波数が維持されることを特徴とする、請求項１に記載の調整方法。
【外国語明細書】