(57)【要約】【課題】  シリコン系材料で作られ製造容易で、速度変動を低減できるたブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを提供すること。【解決手段】  本発明は、コレット（５、３５）に同軸に一体化して作られたヘアスプリング（３、３３）と、外端カーブ（７、３７）と、ヘアスプリングの外側コイル（１５、４５）及び外端カーブ間にある持ち上げデバイス（９、３９）とを含むシリコン系ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ（１、３１）に関する。本発明によれば、ヒゲゼンマイが、その展開精度を向上させるために互いに固定される２つの単一部品で構成される。また、上記ヒゲゼンマイを製造する方法に関する。時計のムーブメントの分野にも関する。【選択図】      図１
2010139505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン系材料で作られたブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ（３１）であって、コレット（３５）に同軸に一体化して設けられたヘアスプリング（３３）と、外端カーブ（３７）と、前記ヘアスプリングの外側コイル（４５）及び前記外端カーブ間にある持ち上げデバイス（３９）とを含み、前記ヒゲゼンマイが、その展開精度を向上させるために互いに固定される２つの単一部品で構成される、ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイにおいて、
前記持ち上げデバイス（３９）が、前記外側コイルの一方の端部（５１）を前記外端カーブの一方の端部（５３）に結合し、且つ、前記ヘアスプリング（３３）−コレット（３５）組立体に一体化された少なくとも１つのポスト（４７）を含む、
ことを特徴とするブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ。
【請求項２】
前記持ち上げデバイス（３９）が、前記外側コイルの一方の端部（５１）を、前記外端カーブ（３７）の１つの端部に接続する少なくとも１つの追加のポスト（４７）を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のヒゲゼンマイ。
【請求項３】
前記各少なくとも１つのポスト（４７）が、前記ポストとは対向する端部に作られた凹部（４９）に固定される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒゲゼンマイ。
【請求項４】
シリコン系材料で作られたブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ（１）であって、コレット（５）に同軸に一体化して作られたヘアスプリング（３）と、外端カーブ（７）と、前記ヘアスプリングの外側コイル（１５）及び前記外端カーブ間にある持ち上げデバイス（９）とを含み、前記ヒゲゼンマイが、その展開精度を向上させるために互いに固定される２つの単一部品で構成される、ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイにおいて、
前記持ち上げデバイス（９）が、前記外側コイルの一方の端部（２１）を、前記外端カーブ（７）と単一部品で作られた前記外端カーブの１つの端部（２３）に接続する少なくとも１つのポスト（１７）を含み、
前記各少なくとも１つのポスト（１７）が、前記ヘアスプリング（３）−コレット（５）組立体の端部に作られた凹部（１９）に固定される、
ことを特徴とするブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ。
【請求項５】
前記持ち上げデバイス（９、３９）が、前記外側コイルの端部（５１）と前記外端カーブの端部（５３）との間に所定のスペースを維持するための補強部材として装着された少なくとも１つのスペーサ（６１）を有する、
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のヒゲゼンマイ。
【請求項６】
前記少なくとも１つのスペーサ（６１）が、前記外端カーブ（７、３７）と単一部品で作られる、
ことを特徴とする請求項５に記載のヒゲゼンマイ。
【請求項７】
前記少なくとも１つのスペーサ（６１）が、前記ヘアスプリング（３、３３）−コレット（５、３５）組立体と単一部品で作られる、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のヒゲゼンマイ。
【請求項８】
前記持ち上げデバイス（９、３９）が更に、少なくとも１つのポスト（１７、４７）の固定力を改善する固定手段（２９）を含む、
ことを特徴とする前記請求項の何れかに記載のヒゲゼンマイ。
【請求項９】
前記固定手段（２９）が接着材料を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載のヒゲゼンマイ。
【請求項１０】
前記固定手段（２９）が前記材料の酸化物の層（２８、５８）を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載のヒゲゼンマイ。
【請求項１１】
前記固定手段（２９）が、前記少なくとも１つのポスト（１７、４７）を内部に押し込むことができる金属層（２８、５８）を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載のヒゲゼンマイ。
【請求項１２】
前記ヒゲゼンマイを機械的により耐久性があるようにし且つその熱弾性係数を調整するために少なくとも１つの酸化ケイ素部分を含む、
ことを特徴とする前記請求項の何れかに記載のヒゲゼンマイ。
【請求項１３】
前記外端カーブ（７、３７）が、前記ヒゲゼンマイの同心展開を向上させるＰｈｉｌｌｉｐｓ曲線である、
ことを特徴とする前記請求項の何れかに記載のヒゲゼンマイ。
【請求項１４】
前記ヘアスプリング（３、３７）の少なくとも１つの内側コイル（１１、４１）が、前記ヒゲゼンマイの同心展開を向上させるＧｒｏｓｓｍａｎｎ曲線である、
ことを特徴とする前記請求項の何れかに記載のヒゲゼンマイ。
【請求項１５】
前記請求項の何れかに記載のブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ（１、３１）を含むことを特徴とする時計。
【請求項１６】
ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ（１）を製造する方法（７１）であって、
ａ）中間層を介して互いに接続されたシリコン系の最上層及び底層を含む第１の基板を提供する段階（７０）と、
ｂ）外端カーブ（７）を定めるように前記最上層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階（７２）と、
を含み、
前記方法が更に、
ｃ）前記外端カーブ（７）の１つの端部（２３）を接続する少なくとも１つのポスト（１７）を定めるように、前記底層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階（７２）と、
ｄ）シリコン系層を有する第２の基板を提供する段階（７０）と、
ｅ）その外側コイル（１５）が少なくとも１つの凹部（１９）を含むヘアスプリング（３）と軸方向に一体的に作られたコレットを定めるように、前記第２の基板の層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階（７４）と、
ｆ）前記少なくとも１つのポストを前記少なくとも１つの凹部内に組み付けて（７７）ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ（１）を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ（３１）を製造する方法（７１）であって、
ａ）中間層を介して互いに接続されたシリコン系の最上層及び底層を含む第１の基板を提供する段階（７０）と、
ｂ）ヘアスプリング（３３）と同軸方向に単一部品で作られたコレット（３５）を定めるように、前記最上層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階（７２）と、
を含み、
前記方法が更に、
ｃ）前記ヘアスプリングの外側コイル（４５）を接続する少なくとも１つのポスト（４７）を定めるように、前記底層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階（７２）と、
ｄ）シリコン系層を有する第２の基板を提供する段階（７０）と、
ｅ）その１つの端部（５３）が少なくとも１つの凹部（４９）を有する外端カーブ（３７）を定めるように、前記第２の基板の層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階（７４）と、
ｆ）前記少なくとも１つのポストを前記少なくとも１つの凹部内に組み付けて（７７）ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ（１）を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記第２の基板が、中間層により前記第１のシリコン系層に接続された第２のシリコン系層を含み、
前記方法が更に、前記段階ｅ）とｆ）との間に、
ｇ）前記ヘアスプリング（３、３３）−コレット（５、３５）組立体と前記外端カーブ（７、３７）及び／又は少なくとも１つの付加的なポスト（１７、４７）との間に所定のスペースを維持できる少なくとも１つのスペーサ（６１）を定めるように、前記第２の基板の第２の層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階（７２）を含む、
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の方法（７１）。
【請求項１９】
前記段階ｃ）の間に、前記エッチング段階（７２）がまた、前記ヘアスプリング（３、３３）−コレット（５、３５）組立体と前記外端カーブ（７、３７）との間に所定のスペースを維持できる少なくとも１つのスペーサ（６１）を定める、
ことを特徴とする請求項１６から１８の何れかに記載の方法（７１）。
【請求項２０】
更に、前記段階ｂ）、ｃ）、及びｅ）の後に、
ｈ）前記材料を酸化（７５）して、前記ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを機械的により耐久性があるようにし且つその熱弾性係数を改善する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１６から１９の何れかに記載の方法（７１）。
【請求項２１】
更に、前記段階ｆ）の後に、
ｉ）前記ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを酸化（８４）して、前記少なくとも１つのポストの固定力を向上させるようにする段階を含む、
ことを特徴とする請求項１６から２０の何れかに記載の方法（７１）。
【請求項２２】
更に、前記段階ｆ）の間又はその後に、
ｊ）前記少なくとも１つのポストと前記少なくとも１つの凹部との間に接着材料を付着（８０）させる段階と、
ｋ）前記ヒゲゼンマイを加熱（８２）し、前記少なくとも１つのポストの固定力を向上させるようにする段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１６から２０の何れかに記載の方法（７１）。
【請求項２３】
更に、前記段階ｆ）の前に、
ｌ）前記少なくとも１つのポストと前記少なくとも１つの凹部との間に金属材料を付着（８３）させて、前記段階ｆ）の間に前記少なくとも１つのポストを前記少なくとも１つの凹部に接して押し込み、少なくとも１つのポストの固定力を改善するようにする段階を含む、
ことを特徴とする請求項１６から２０の何れかに記載の方法（７１）。
【請求項２４】
更に、ステップｆ）の間又はその後に、
ｍ）前記少なくとも１つのポストと前記少なくとも１つの孔との間にろう付け材料を付着（８３）させて、前記少なくとも１つのポストを前記少なくとも１つの凹部に接して押し込み、前記少なくとも１つのポストの固定力を改善するようにする段階を含む、
ことを特徴とする請求項１６から２０の何れかに記載の方法（７１）。
【請求項２５】
更に、最後の段階、すなわち、
ｎ）前記ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを加熱（８６）して、前記少なくとも１つのポストの固定力を改善するようにする段階を含む、
ことを特徴とする請求項１６から２１の何れかに記載の方法（７１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ及びその製造方法に関し、より詳細には、シリコン系材料で作られたこの種のヒゲゼンマイに関する。
【背景技術】
【０００２】
時計の調速部材は、一般に、テンプと呼ばれる慣性フライホイールと、ヒゲゼンマイ（テンプばね）と呼ばれる共振器とを含む。これらの部品は、時計の作動品質を決定付ける。実際、これらの部品は、ムーブメントの作動を調速し、すなわちその振動数を制御する。
【０００３】
時計部品をシリコン系材料で製作することは公知である。シリコンのような微小機械加工可能材料を使用することは、最近の方法、特にエレクトロニクスの分野の発達の結果として、製造精度の観点で有利である。また、磁気及び温度変化に対してシリコンが極めて反応しにくいことを利用することができる。しかし、これまでのところ、作られる部品が平坦でなければならない。と言うのは、複数の高さレベルにわたるシリコン部品を作ることができないからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、製造が簡単で速度変動を低減可能にするシリコン系材料で作られたブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを提供することにより、上述の欠点の全て又はその一部を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明は、コレットに同軸に一体化して設けたヘアスプリングと、外端カーブと、ヘアスプリング外側コイルおよび外端カーブ間の持ち上げデバイスとを含むヒゲゼンマイであって、その展開精度を向上させるために互いに固定される２つの単一部品が含まれている、シリコン系材料で作られたブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイに関し、該ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイは、持ち上げデバイスが、外側コイルの一方の端部を外端カーブの一方の端部に結合し、且つ、ヘアスプリング−コレット組立体又は外端カーブと一体化された少なくとも１つのポストを含むことを特徴とする。
【０００６】
有利には、シリコン系材料の層状に作られた２つの単一部品により組立が簡単になり、これは、磁気及び温度変化に対して実質的に反応しにくく、この種のヒゲゼンマイを金属ストリップ製造するために現在行われている複雑な調整ステップを最早必要とはしない。
【０００７】
本発明の有利な特徴によれば、
−持ち上げデバイスは、外側コイルの一方の端部を外端カーブの一方の端部に結合し、外端カーブ又はヘアスプリング−コレット組立体と一体化された少なくとも１つの追加のポストを含む。
−各少なくとも１つのポストは、該少なくとも１つのポストと対向する端部に作られた凹部内に固定される。
−持ち上げデバイスは、少なくとも１つのスペーサであって、外側コイルの端部と外端カーブの端部との間に所定のスペースを維持するために、少なくとも１つのポストに対する補強部材として装着される少なくとも１つのスペーサを含む。
−少なくとも１つのスペーサは、外端カーブ又はヘアスプリング−コレット組立体と一体化される。
−持ち上げデバイスの組立体は、ヘアスプリング−コレット組立体と外端カーブとの間で反転配置される。
−持ち上げデバイスは更に、少なくとも１つのポストの固定力を改善するための固定手段を含む。
−固定手段は、接着材料、材料の酸化物層、又は金属層を含む。
−ヒゲゼンマイが、機械的により耐久性があるようにし且つその熱弾性係数を改善するために少なくとも１つの酸化ケイ素部分を含む。
−外端カーブは、ヒゲゼンマイの同心展開を向上させるフィリップス（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）曲線である。
−ヘアスプリングの少なくとも１つの内側コイルが、ヒゲゼンマイの同心展開を向上させるグロースマン（Ｇｒｏｓｓｍａｎｎ）曲線である。
【０００８】
更に、本発明は、上記の変形形態の何れかによるブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを含むことを特徴とする時計に関する。
【０００９】
最後に、本発明は、ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを製造する方法であって、
ａ）中間層を介して互いに接続されたシリコン系の最上層及び底層を含む第１の基板を提供する段階と、
ｂ）外端カーブ又はヘアスプリングと同軸に一体化されたコレットを定めるように前記最上層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階と、
を含み、
上記方法が更に、
ｃ）前記外端カーブの１つの端部に結合する又はヘアスプリングの外側コイルに結合する少なくとも１つのポストを定めるように、前記底層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階と、
ｄ）シリコン系層を有する第２の基板を提供する段階と、
ｅ）その外側コイルが少なくとも１つの凹部を含むヘアスプリングに同軸に一体的に作られたコレット、又は、一方の端部に少なくとも１つの凹部を有する外端カーブを定めるように、前記第２の基板の層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階と、
ｆ）前記少なくとも１つのポストを前記少なくとも１つの凹部内に組み付けてブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを形成する段階と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
有利には、幾つかのステップで、金属ストリップからこのタイプのヒゲゼンマイを製造するために現在行われている複雑な調整ステップと比較して、精度が向上したシリコン系材料で作られたヒゲゼンマイをもたらす。
【００１１】
本発明の有利な他の特徴によれば、
−第２の基板は、中間層により第１のシリコン系層に接続された第２のシリコン系層を含み、段階ｅ）とｆ）との間に、更に、ｇ）ヘアスプリング−コレット組立体と外端カーブ及び／又は少なくとも１つの付加的なポストとの間に所定のスペースを維持できる少なくとも１つのスペーサを定めるように、第２の基板の第２の層内に少なくとも１つのキャビティを選択的にエッチングする段階を含む。
−段階ｃ）の間に、エッチング段階がまた、ヘアスプリング−コレット組立体と外端カーブとの間に所定のスペースを維持できる少なくとも１つのスペーサを定む。
−段階ｂ）、ｃ）、及びｅ）の後に、更に、ｈ）材料を酸化して、ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを機械的により耐久性があるようにし且つその熱弾性係数を改善する段階を含む。
−段階ｆ）の後に、更に、ｉ）ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを酸化して、少なくとも１つのポストの固定力を向上させるようにする段階を含む。
−更に、段階ｆ）の前又はその後に、ｊ）少なくとも１つのポストと少なくとも１つの凹部との間に接着材料を付着する段階と、ｋ）ヒゲゼンマイを加熱し、少なくとも１つのポストの固定力を向上させるようにする段階と、を含む。
−更に、段階ｆ）の前に、ｌ）少なくとも１つのポストと少なくとも１つの凹部との間に金属材料を付着させて、段階ｆ）の間に、前記少なくとも１つのポストを少なくとも１つの凹部に接して押し込み、少なくとも１つのポストの固定力を改善するようにする段階を含む。
−ステップｆ）の間又はその後に、ｍ）少なくとも１つのポストと少なくとも１つの孔との間にろう付け又ははんだ材料を付着させて、少なくとも１つのポストを少なくとも１つの凹部に接して押し込み、少なくとも１つのポストの固定力を改善するようにする段階を含む。
−更に、最終段階、すなわちｎ）ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを加熱して、少なくとも１つのポストの固定力を改善するようにする段階を含む。
【００１２】
他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら限定ではなく例証として与えられる以下の説明からより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイの斜視図である。
【図２】図１の一部分の拡大図である。
【図３】図１の部分図である。
【図４】図１の平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイの斜視図である。
【図６】図５の一部分の拡大図である。
【図７】図５の部分図である。
【図８】図５の部分図である。
【図９】図６の断面Ａ−Ａの概略図である。
【図１０】製造方法のステップのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１から図９に例示する実施例は、テンプと協働して時計を組み立てるためのブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイの２つの実施形態を示している。各図は、２つの実施形態からの本発明によるブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイの可能な変形形態及び／又は代替形態を示している。
【００１５】
第１の実施形態による、図１から図４において例示される実施例では、ヒゲゼンマイ１は、ヘアスプリング３、コレット５、外端カーブ７、及び持ち上げデバイス９を含む。ヘアスプリング３及びコレット５は、それらの間の接合部分での（ヒゲゼンマイ１の展開の対称性に悪影響を及ぼす可能性のある）不正確性を防ぐために単一部品で構成するのが好ましい。
【００１６】
図１から図４に示すように、ヘアスプリング３は、Ｇｒｏｓｓｍａｎｎ曲線を含む内側コイル１１を有するのが好ましいことは理解できる。Ｇｒｏｓｓｍａｎｎ曲線は、完全なアルキメデス（Ａｒｃｈｉｍｅｄｅｓ）ヒゲゼンマイの理想曲線に対して内側コイル１１を修正することによって、コレット５の使用を補正する。図１から４はまた、コレット５がほぼ三角形であり、更に天真１３を受けることが可能であることを示している。勿論、天真１３及び／又はコレット５の一般的な形状は、本発明の範囲から逸脱することなく異なっていてもよい。
【００１７】
好ましくは、図１、３、及び４に示す実施例において、外端カーブ７は、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ曲線であり、すなわち、ヒゲゼンマイ１の展開中に天真１３上に重心を維持する曲線である。好ましくは、図４に示すように、外端カーブ７及びヘアスプリング３はそれらの高さが同一である。
【００１８】
外端カーブ７と上述のヘアスプリング３及びコレット５の組立体とが幾何学的に一致するので、ヒゲゼンマイ１の対称的展開が構造的に保証されるが、使用される製造形式及び材料が展開を妨げてはならない。
【００１９】
これらの曲線の製造精度を保証するため、更に、ヒゲゼンマイ１を磁気及び温度変化に対して実質的に反応しにくくするために、シリコン系材料が使用される。有利なことに、これは微小機械加工可能材料であり、すなわち、例えば、結晶シリコン系ウェーハをディープ反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）により、マイクロメートル未満の精度で製造できる材料である。
【００２０】
好ましくは、シリコン系材料はまた、テンプに対して熱膨張並びに熱弾性係数にも適合するようにシリコン系材料の酸化物でコーティングし、ムーブメントの等時性の微調整を可能にし、すなわち速度変動を最小にまで低減するようにすることができる。
【００２１】
ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを形成するために、ヘアスプリングの上に配置された外端カーブ７にヘアスプリング３の外側コイル１５を固定するのに、持ち上げデバイス９が使用される。図１から３に示すように、持ち上げデバイス９は、外端カーブ７と一体化されたポスト１７と、ヘアスプリング３の外側コイル１５の肥厚端部２１に形成された凹部１９とを含む。以下で説明するように、ポスト１７は、例えばシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）を用いて外端カーブ７を形成するのに使用した層に取り付けられるシリコン系材料の第２の層で作るのが好ましい。
【００２２】
図２及び３が示すように、ポスト１７は、外端カーブ７の肉厚端部２３に対して垂直である。ポスト１７は、外端カーブ７の肉厚端部２３及びヘアスプリング３の外側コイル１５の肉厚端部２１の断面よりも小さい、ほぼ円弧状に湾曲した楕円断面を有する。図３及び４に示すように、外端カーブ７は、他方の端部には、例えばブリッジのような時計ムーブメントの既定のポイントと協働する取り付け手段２５を有する。
【００２３】
図２に示すように、凹部１９は、ヘアスプリング３の外側コイル１５の肉厚端部２１においてより正確に見ることができる。凹部１９の形状は、ポスト１７とほぼ相補的になっており、ポストが凹部に接して摺動できるようにする。従って、凹部１９は、ほぼ楕円断面を有し、その両側には図２に対してほぼ垂直な方向に溝２７を有し、組み立て中にポスト１７と凹部１９との間の接触面を低減するようにし、更に以下で説明する固定手段２９を挿入するためのスペースとしても機能する。従って、ポスト１７及び凹部１９の断面は相補的であるのが有利であるが、これらは、ほぼ円弧状に湾曲した楕円とは異なる形状を有することもできることは明らかである。
【００２４】
第２の実施形態による、図５から９に示す実施例では、ヒゲゼンマイ３１は、ヘアスプリング３３、コレット３５、外端カーブ３７、及び持ち上げデバイス３９を有する。ヘアスプリング３３及びコレット３５は、第１の実施形態と同様に、それら間の接合部における（ヒゲゼンマイ３１の対称的展開を妨げる可能性のある）不正確さが生じるのを防ぐために、単一部品で形成するのが好ましい。
【００２５】
図５及び８に示すように、ヘアスプリング３３は、第１の実施形態と同様にＧｒｏｓｓｍａｎｎ曲線を含む内側コイル４１を有するのが好ましい。図５及び８はまた、コレット３５が、第１の実施形態のコレット５と同様のほぼ三角形であるように示しており、天真を受けることができる。勿論、天真及び／又はコレット３５の一般的な形状は、本発明の範囲から逸脱することなく異なっていてもよい。
【００２６】
好ましくは図５及び７に示す実施例において、外端カーブ３７は、第１の実施形態と同様にＰｈｉｌｌｉｐｓ曲線である。同様に、好ましい様態において、外端カーブ３７及びヘアスプリング３３はそれらの高さが同一である。
【００２７】
上記で説明したように、ヒゲゼンマイ３１は、第１の実施形態と同様にシリコン系材料で作られるのが好ましい。シリコン系材料はまた、テンプに対して熱膨張並びに熱弾性係数にも適合するようにシリコン系材料の酸化物でコーティングし、ムーブメントの等時性の微調整を可能にし、すなわち速度変動を最小にまで低減するようにすることができる。
【００２８】
ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ３１を形成するために、ヘアスプリングの上に配置された外端カーブ３７にヘアスプリング３３の外側コイル４５を固定するのに、持ち上げデバイス３９が使用される。図５から９に示すように、持ち上げデバイス３９は、ヘアスプリング３３の肉厚端部５１にて単一部品で作られた２つのポスト４７と、外端カーブ３７の肉厚端部５３にて単一部品の２つのスペース６１と、外端カーブ３７の肉厚端部５３に作られた２つの凹部４９とを有する。
【００２９】
以下で説明するように、ポスト４７及びスペーサ６１は、例えばＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）を用いてヘアスプリング３３及び外端カーブ７をそれぞれ形成するのに使用した層に取り付けられるシリコン系材料の第２の層で作るのが好ましい。
【００３０】
図５、６、及び９に示すように、各ポスト４７は、ヘアスプリング３３の肉厚端部５１とは対向して配置され、ほぼ円形断面を有する。
【００３１】
図５及び７が示すように、肉厚端部５３の対向する端部には、外端カーブ３７は、例えばブリッジのような時計ムーブメントの既定のポイントと協働する取り付け手段５５を有する。図６、７、及び９に示すように、凹部４９は、外端カーブ３７の肉厚端部５３においてより精密に見ることができる。各凹部４９の形状は、ポスト４７とほぼ相補的になっており、ポスト４７の各々が凹部４９に接して摺動できるようにする。従って、１つのポスト４７及びその関連する凹部４９の断面は、相補的であるのが有利であるが、これらの形状は、円形以外のもの、或いは、ポスト４７が凹部４９内に組み付けられるのを防ぐために相補的な形状ではない互いに異なるものであってもよい点は明らかである。
【００３２】
図６及び９に示す実施例において、凹部４９はほぼ円形断面を有し、その両側にはほぼ垂直方向の溝５７を有し、組み立て中に各ポスト４７と関連の凹部４９との間の接触面を低減するようにし、更に以下で説明する固定手段２９を挿入するためのスペースとしても機能する。
【００３３】
好ましくは、第２の実施形態で示される本発明の変形形態によれば、スペーサ６１は、ヘアスプリング３３の肉厚端部５１、５３それぞれ及び外端カーブ３７間に存在し、これらの間に所定スペースを維持する。図６、７、及び９に示す実施例によれば、スペーサ６１は、外端カーブ３７と一体的に作られ、ヘアスプリング３３の肉厚端部５１に接して載置される。よって、スペーサ６１は、それぞれの凹部４９をポスト４７が貫通する範囲を制限し、従って、ヒゲゼンマイ３１の製造品質が向上する。
【００３４】
スペーサ６１を含む変形形態はまた第１の実施形態にも適用可能であることは、第２の実施形態を解釈することから推測することができる。スペーサ６１及びポスト１７、４７は、外端カーブ７、３７及び／又はヘアスプリング３、３３と一体化することができる点も同じく明らかである。同様に、スペーサ６１が無い状態では、少なくとも１つのポスト１７、４７は、ヘアスプリング３、３３−コレット５、３５組立体内、及び外端カーブ７、３７内に存在することができ、これは、スペーサ６１に関して上記で説明したように、２つのＳＯＩを使用することを意味する。
【００３５】
また、第１の実施形態の持ち上げデバイス９は、第２の実施形態のデバイス３９と比べて反転配置して装着されているが、同じ有利な結果が得られることは明らかである。実際、凹部１９、４９及びポスト１７、４７の位置は、ヘアスプリング３、３３と外端カーブ７、３７との間で反転配置されていることを観察することができる。
【００３６】
好ましくは、上記で説明された２つの実施形態から、持ち上げデバイス９、３９はまた、ポスト１７、４７の固定力を向上させるための固定手段２９を含むことができる。本発明によれば、以下で説明されるように、使用する方法に応じて固定手段２９の複数の可能な代替形態がある。すなわち、固定手段２９は、各ポスト１７、４７とその凹部１９、４９との間に少なくとも１つの層２８、５８を含む。上記で説明されたように、前述の少なくとも１つの層２８、５８は、溝２７、５７をベースとすることができ、従って、接着材料、金属材料、酸化物、又は使用材料の溶融合金、或いはろう付けもしくははんだを含むことができる。
【００３７】
次に、図１０を参照しながら、本発明の２つの実施形態による、ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ１、３１を製造する方法７１を説明する。方法７１は、主として、構成部品を製造するステップ７３と、構成部品を組み立てるステップ７７とを含む。好ましくは、本方法また、上記の構成部品を機械的に補強するステップ７５と、組立体を補強するステップ８１とを含む。
【００３８】
図１０に示すように、第１のステップ７３は、段階７０；  ７２；  ７４で、ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ１、３１（すなわちヘアスプリング３、３３−コレット５、３５の組立体）；  外端カーブ７、３７；  持ち上げデバイス９、３９の構成部品を製造する。好ましくは、上記の構成部品を極めて精密に製造するために、乾式又は湿式微細機械加工技術を用いる。上記で説明された実施例において、微細機械加工は、結晶シリコン系ウェーハのディープ反応性イオンエッチングタイプの乾式異方性エッチングとすることができる。
【００３９】
従って、段階７０は、最初に、第１のＳＯＩ基板及び第２のシリコンウェーハ基板を取得する段階からなる。勿論、上記で説明したように、各ポストを含む対向する構成部品上にスペーサ６１を使用する、及び／又は各構成部品上に少なくとも１つのポスト１７、４７を使用する変形形態の場合には、第２の基板もまたＳＯＩタイプのものであってもよい。
【００４０】
次いで、段階７２及び７４は、それぞれ、第１の基板の層及び第２の基板の層をエッチングする段階からなる。各層では、最初に、例えば感光性樹脂フォトリソグラフィー法を用いて、保護マスクを当該層にコーティングする。次に、マスク層組立体に異方性エッチングを受けさせ、層の保護されていない部分だけをエッチングする。最後に、第３の段階において、保護マスクを除去する。従って、保護マスクによって、各層上のエッチングされる構成部品の最終形状が直接決定付けられることが明らかである。
【００４１】
段階７２及び／又は７４の間、上に記載した実施形態及び／又は変形形態に応じて、例えば、ＳＯＩ基板から単一部品で図３のポスト１７及び取り付け手段２５備えた外端カーブ７、ＳＯＩ基板から単一部品で図７のスペーサ６１、取り付け手段５５、及び凹部４９を備えた外端カーブ３７、更に、ＳＯＩ基板から単一部品で図８のポスト４７を備えたヘアスプリング３３−コレット３５組立体、並びに単一のシリコン層から図１及び２の凹部１９を備えたヘアスプリング３−コレット５組立体を得ることができる。
【００４２】
以上のことから、有利には、既存のムーブメントないしキャリバー寸法を有するブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ１、３１を製造することが容易である。従って、有利には、ムーブメント又はキャリバーは、通常はシリコンで作られた、速度変動及び品質が改善された新しいブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイ１、３１と共に使用される金属ブレゲ・オーバーコイル・ヒゲゼンマイを交換することによって容易に製造することができる。また、各基板へのエッチングを同じ構成部品で複数回行うことが可能であると考えられる。
【００４３】
第２のステップ７７は、ステップ７３でエッチングした構成部品、すなわち、ヘアスプリング３、３３−コレット５、３５の組立体、外端カーブ７、３７、及び持ち上げデバイス９、３９を組み立てる段階に関する。従って、最初に、例えば各構成部品と基板との間に残る材料のブリッジを破断することにより、必要な各構成部品をエッチングウェーハから取り外す。次に、３つの構成部品を組み立てて、２つの単一部品からなるヒゲゼンマイ１、３１を作る。この第２の段階では、外側コイル１５、４５の端部２１、５１は、持ち上げデバイス９、３９を用いて外端カーブ７、３７の端部２３、５３に取り付ける。
【００４４】
好ましくは図１の第１の実施形態によれば、ステップ７７の終わりに、ヒゲゼンマイ１は、外端カーブ７及びポスト１７を作るのに使用される第１の基板の厚みにほぼ等しい全高を有する。
【００４５】
図５の第２の実施形態によれば、ステップ７７の終わりに、ヒゲゼンマイ３１は、ヘアスプリング３、３３−コレット５、３５の組立体及びポスト４７を作るのに使用される第２の基板の厚みにほぼ等しい全高を有する。有利には、スペーサ６１の結果として、ヘアスプリング３３の外側コイル４５の肉厚端部５１と外端カーブ３７の肉厚端部５３との間にスペースが保証される。
【００４６】
上記で説明したように、方法７１はまた、表面の二酸化ケイ素の過剰な厚みを生成するためにプラズマ酸化を実施するものである、エッチング構成部品を補強するステップ７５を含むことができる。図１０に破線で示した実施例において、補強ステップ７５は、エッチングステップ７３と組み立てステップ７７との間に実施され、これは、エッチングされた層全て、すなわち全ての構成部品を同時に酸化することができることを意味する。勿論、ステップ７５はまた、段階７２及び／又は７４の後に実施することもできる。
【００４７】
上記で説明したように、方法７１はまた、固定手段２９を用いることによってエッチングされた構成部品の組立体を補強するステップ８１を含むことができる。図１０に示す実施例において、３つの別個の代替の実施形態を識別することができ、これらのプロセスは、二重線、三重線、又は四重線を用いて示されている。
【００４８】
図１０において二重線で示される固定手段２９の第１の代替形態によれば、補強ステップ８１は、段階８３の間に層２８、５８を凹部１９、４９の内部、特に溝２７、５７内に付着（デポジット）させ、ポスト１７、４７を上記凹部内に押し込むことができるようにするものとすることができる。従って、この層２８、５８は、例えば気相付着(vapor phase deposition)によって得られる金属層からなることができる。シリコン内にどのような塑性領域も存在しないことにより、ヒゲゼンマイ１、３１が適正に作動するのに必要な力を与えると、上記のシリコンの弾性領域の限界を上回る応力を発生する場合があるので、ポスト１７、４７及び／又は凹部１９、４９が破断するのを防ぐために変形可能な層２８、５８を使用することが必要とされる可能性がある。
【００４９】
勿論、代替として、層２８、５８は、凹部１９、４９の内部ではなく、ポスト１７、４７の端部上に付着させてもよい。従って、図１０において二重線で示す実施例では、第１の代替形態において層２８、５８は、組み立てステップ７７の前に付着させなければならないことは明らかである。しかしながら、段階８３の付着はまた、ろう付け層２８、５８からなることができる。ろう付けは、組み立てステップ７７の間又はその後の何れかに実施することができる。
【００５０】
図１０において四重線で示される固定手段２９の第２の実施形態によれば、組立体補強ステップ８１は、プロセス８５の間、凹部１９、４９とポスト１７、４７との間に接着層２８、５８を付着させ、上記のポストの固定力を向上させるものとすることができる。従って、第１の段階８０は、組み立てられた部品の接合部に接着材料を付着させ、次いで、好ましくは第２の段階８２において、上記の接着材料を活性化するために組立体を加熱するものとすることができる。よって、このような層２８、５８は、例えば、接着ポリマーの層にあることができる。
【００５１】
勿論、代替として、付着段階８０はまた、非活性の組み立て状態の接着材料が、粘性が強いか、又は粘性が不十分である場合、ステップ７７の前に行うこともできる。次いで、付着段階８０が、組み立てステップ７７の前に凹部１９、４９内部及び／又はポスト１７、４７の端部上で完了し、好ましくは組み立てステップ７７の後、段階８２の間に加熱することができる。
【００５２】
図１０の三重線で示される固定手段２９の第３の代替形態によれば、組立体補強ステップ８１は、プロセス８７の間、凹部１９、４９とポスト１７、４７との間に接合層２８、５８を形成し、上記のポストの固定力を向上させるものとすることができる。従って、第１の段階８４は、例えばプラズマエッチングにより、シリコン系ヒゲゼンマイ１、３１の表面を酸化して、組み立て構成部品間の接合を改善することができる二酸化ケイ素群を形成し、次いで、好ましくは第２の段階８６において、上記接合を完成させるために組立体を加熱するものとすることができる。
【００５３】
勿論、代替として、酸化段階８４はまた、組み立てステップの前に行い、任意的な酸化ステップ７５で置き換えることができる。従って、既に酸化された構成部品は、ステップ７７の間に組み立てられ、好ましくは段階８６の間に加熱されて、凹部１９、４９とポスト１７、４７との間の接合部に単一の二酸化ケイ素層２８、５８を生成し、上記のポストの固定力を向上させるようにする。加熱段階８６の前の親水化段階は、二酸化ケイ素層を接合する段階を改善する点に留意されたい。従って、この第３の代替の実施例において、層２８、５８は、他の２つの代替形態と同様に、凹部１９、４９とポスト１７、４７との間の組立体の補強を可能にすることは明らかである。
【００５４】
最後に、第３の実施形態の代替形態として、ステップ７７において組み立てられたシリコン構成部品を加熱して上記の構成部品の応力接合部を溶接する単一の段階８６を含むプロセス８７も想起することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  ヒゲゼンマイ；  ３  ヘアスプリング；  ５  コレット；  ７  外端カーブ；  
９  持ち上げデバイス；  １１  内側コイル；  １３  天真；  １５  外側コイル；  
１７  ポスト；  ２５  取り付け手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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