(57)【要約】【課題】強度を確保した上で、必要な慣性モーメントの温度補正量を確保できる温度補償型てんぷ、並びにこれを具備する時計用ムーブメント、及び機械式時計を提供する。【解決手段】軸中心に回動するてん真と、てん真の回動軸回りに周方向に並んで配置され、回動軸の周方向に沿って円弧状に延びる複数のバイメタル部５０、及び複数のバイメタル部５０とてん真とをそれぞれ径方向に連結する連結部材を有するてん輪と、を備え、バイメタル部５０は、熱膨張率が異なる第１部材６０及び第２部材６１が径方向に重なった積層体とされるとともに、周方向の一端部が連結部材に連結された固定端５０Ａ、周方向の他端部が自由端５０Ｂとされ、バイメタル部５０は、固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に向かうに従い径方向に沿う厚さが漸次薄くなっていることを特徴とする。【選択図】図６
2014163784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸中心に回動するてん真と、
前記てん真の回動軸回りに周方向に並んで配置され、前記回動軸の周方向に沿って円弧状に延びる複数のバイメタル部、及び前記複数のバイメタル部と前記てん真とをそれぞれ径方向に連結する連結部材を有するてん輪と、を備え、
前記バイメタル部は、熱膨張率が異なる第１部材及び第２部材が径方向に重なった積層体とされるとともに、周方向の一端部が前記連結部材に連結された固定端、周方向の他端部が自由端とされ、
前記バイメタル部は、前記固定端側から前記自由端側に向かうに従い径方向に沿う厚さが漸次薄くなっていることを特徴とする温度補償型てんぷ。
【請求項２】
前記第１部材は、前記第２部材よりも径方向内側に配置されるとともに、セラミックス材料により前記連結部材と一体に形成され、
前記第１部材及び前記第２部材のうち、少なくとも前記第１部材における径方向に沿う厚さが、前記固定端側から前記自由端側に向かうに従い漸次薄くなっていることを特徴とする請求項１記載の温度補償型てんぷ。
【請求項３】
径方向における前記第１部材及び前記第２部材の厚さ比は、前記固定端側から前記自由端側にかけて一定になっていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の温度補償型てんぷ。
【請求項４】
前記バイメタル部の前記自由端には、錘部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の温度補償型てんぷ。
【請求項５】
動力源を有する香箱車と、
前記香箱車の回転力を伝達する輪列と、
前記輪列の回転を制御する脱進機構と、
前記脱進機構を調速する請求項１記載の温度補償型てんぷと、を備えていることを特徴とする時計用ムーブメント
【請求項６】
請求項５記載の時計用ムーブメントを備えていることを特徴とする機械式時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度補償型てんぷ、時計用ムーブメント、及び機械式時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機械式時計の調速機は、一般的にてんぷ及びひげぜんまいで構成されている。このうちてんぷは、てん真及び該てん真に固定されたてん輪を備え、てん真の回転軸回りに周期的に正逆回転して振動する部材とされている。この際、てんぷの振動周期は予め決められた規定値内に設定されていることが重要とされている。仮に、振動周期が規定値からずれてしまうと、機械式時計の歩度（時計の遅れ、進みの度合い）が変化するためである。ところが、てんぷの振動周期は各種の原因によって変化し易く、例えば温度変化によっても変化してしまう。
ここで、上記振動周期Ｔは、次式（１）で表される。
【０００３】
【数１】
2014163784.tif 000003
【０００４】
上記式（１）において、Ｉは「てんぷの慣性モーメント」、Ｋは「ひげぜんまいのばね定数」を示す。従って、てんぷの慣性モーメント、又はひげぜんまいのばね定数が変化すると、振動周期も変化してしまう。
ここで、てんぷに用いられる金属材料としては、一般的に線膨張係数が正の材料とされており、温度上昇によって膨張する。そのため、てん輪が拡径し、慣性モーメントを増加させてしまう。また、ひげぜんまいに一般的に用いられる鋼材料のヤング率は負の温度係数を有しているため、温度上昇によってばね定数を低下させてしまう。
【０００５】
以上のことにより、温度上昇すると、これに伴って慣性モーメントが増加し且つひげぜんまいのばね定数が低下することとなる。従って、上記式（１）から明らかなように、てんぷの振動周期は、低温で短く、高温で長くなる特性となってしまう。そのため、時計の温度特性としては、低温で進み、高温で遅れるという特性になってしまうものであった。
【０００６】
そこで、てんぷの振動周期の温度特性を改善するための対策として、てん輪を構成するリム部の一部に、周方向の一端部が固定端、周方向の他端部が自由端とされ、熱膨張率が異なる材料からなる金属板を径方向に接合したバイメタルを用いる方法が知られている（非特許文献１参照）。
上記したバイメタルのうち、例えば径方向内側に位置する金属板の材料としてはインバー等の低熱膨張材料を用い、径方向外側に位置する金属板の材料としては黄銅等の高熱膨張材料を用いる。こうすることで、温度上昇時、バイメタルは熱膨張率の差異により自由端側が径方向の内側に向けて移動するように内向き変形する。これにより、リム部の平均径を縮径させて慣性モーメントを低下させることができ、慣性モーメントの温度特性に負の傾きを持たせることができる。その結果、てんぷの振動周期の温度依存性を低く抑えることが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】スイス時計大学偏、「時計学理論（Ｔｈｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  Ｈｏｒｏｌｏｇｙ）」、英語版第２版、２００３年４月、ｐ１３６−１３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した方法にあっては、リム部における周方向の他端部が自由端とされているため、時計使用時の衝撃等によってリム部が塑性変形や、破損する等のおそれがある。その結果、てんぷのバランスが崩れたり、慣性モーメントが変化したりすることにより歩度のずれが生じ、計時精度が低下するおそれがある。
特に、てんぷでは、慣性モーメントの温度補正量（リム部の径方向への変化量）を大きくとるため、リム部にチラねじ等の錘部を取り付ける場合があり、この場合には上記した塑性変形や破損等のおそれがより顕著になる。
【０００９】
これに対して、リム部の径方向に沿う厚さを増加してリム部の強度を向上させることも考えられるが、バイメタルの変形量は板厚に反比例するため、板厚を増加させることで、バイメタルの変形量が減少し、必要な慣性モーメントの温度補正量を確保できなくなるという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、強度を確保した上で、必要な慣性モーメントの温度補正量を確保できる温度補償型てんぷ、並びにこれを具備する時計用ムーブメント、及び機械式時計を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係る温度補償型てんぷは、軸中心に回動するてん真と、前記てん真の回動軸回りに周方向に並んで配置され、前記回動軸の周方向に沿って円弧状に延びる複数のバイメタル部、及び前記複数のバイメタル部と前記てん真とをそれぞれ径方向に連結する連結部材を有するてん輪と、を備え、前記バイメタル部は、熱膨張率が異なる第１部材及び第２部材が径方向に重なった積層体とされるとともに、周方向の一端部が前記連結部材に連結された固定端、周方向の他端部が自由端とされ、前記バイメタル部は、前記固定端側から前記自由端側に向かうに従い径方向に沿う厚さが漸次薄くなっていることを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、温度変化が生じると、第１部材と第２部材との熱膨張率の差によってバイメタル部が固定端を基点として径方向に屈曲変形するので、バイメタル部の自由端を径方向の内側又は外側に向かって移動させることができる。これにより、バイメタル部の自由端の位置を径方向に変化させることができる。そのため、てん輪の平均径を縮径又は拡径させることができ、てん真の回動軸からの距離を変化させててんぷ全体の慣性モーメントを変化させることができる。これにより、慣性モーメントの温度特性の傾きを変化させることができ、温度補正を行うことができる。
【００１３】
ここで、バイメタル部の径方向に沿う厚さが固定端側から自由端側に向かうに従い漸次薄くなっているため、固定端側から自由端側に向かうに従いバイメタル部が屈曲変形し易くなる。具体的に、バイメタル部は自由端側に向かうに従い、径方向に傾くように変形する。そのため、バイメタル部の自由端側での径方向に沿う変化量（以下、単に半径変化量という）は、固定端側における半径変化量に比べて大きくなる。したがって、固定端側の厚さを維持しつつ、自由端側での半径変化量を増加できので、強度を確保した上で、必要な慣性モーメントの温度補正量を確保できる。
そのため、衝撃等によるバイメタル部の塑性変形や損傷を抑制できるとともに、温度補正作業を狙い通りに安定して行わせることができ、温度変化によって歩度が変化し難い、温度補償性能に優れた高品質なてんぷとすることができる。
【００１４】
（２）本発明に係る温度補償型てんぷでは、前記第１部材は、前記第２部材よりも径方向内側に配置されるとともに、セラミックス材料により前記連結部材と一体に形成され、前記第１部材及び前記第２部材のうち、少なくとも前記第１部材における径方向に沿う厚さが、前記固定端側から前記自由端側に向かうに従い漸次薄くなっていてもよい。
この構成によれば、シリコン等のセラミック材料により連結部材及び第１部材を形成することで、フォトリソグラフィ技術等の半導体プロセスを用いててんぷを作成することができる。この場合、機械加工等によって連結部材や第１部材を作成するのに比べて、形状の自由度が高く、高精度なてんぷを提供できる。また、簡便且つ効率良く形成できるので、製造効率を向上さらに高め易い。
そして、第１部材及び第２部材のうち、少なくとも第１部材を、固定端側から自由端側に向けて漸次薄く形成することで、脆性材料であるセラミックス材料によって第１部材を形成した場合であっても、固定端側において強度を確保した上で、半径変化量を確保できる。
【００１５】
（３）本発明に係る温度補償型てんぷでは、径方向における前記第１部材及び前記第２部材の厚さ比は、前記固定端側から前記自由端側にかけて一定になっていてもよい。
この構成によれば、第１部材及び第２部材の変形の度合いが、熱膨張率及びヤング率に基づいて固定端側から自由端側にかけて一定となる。即ち、厚さ比の違いによる変形の度合いのばらつきを抑制できるので、バイメタル部を安定して変形させることができるとともに、必要な慣性モーメントの温度補正量に応じてバイメタル部の周方向に沿う長さを設定し易くなる。
【００１６】
（４）本発明に係る温度補償型てんぷでは、前記バイメタル部の前記自由端には、錘部が設けられていてもよい。
この構成によれば、錘部によってバイメタル部の自由端の重量を増大させることができるので、自由端における半径変化量に対して、より効果的に慣性モーメントの温度補正を行うことができる。従って、温度補償性能をより向上させ易い。
【００１７】
（５）本発明に係る時計用ムーブメントでは、動力源を有する香箱車と、前記香箱車の回転力を伝達する輪列と、前記輪列の回転を制御する脱進機構と、前記脱進機構を調速する上記本発明の温度補償型てんぷと、を備えていてもよい。
この構成によれば、上述したように温度補償性能が高い温度補償型てんぷを具備しているので、歩度の誤差が少ない高品質な時計用ムーブメントとすることができる。
【００１８】
（６）本発明に係る機械式時計は、上記本発明の時計用ムーブメントを備えていてもよい。
この構成によれば、上記した時計用ムーブメントを具備しているので、歩度の誤差の少ない高品質な機械式時計とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、強度を確保した上で、慣性モーメントの温度補正量を確保できる温度補償型てんぷ、並びにこれを具備する時計用ムーブメント、及び機械式時計を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る実施形態を示す図であって、機械式時計のムーブメントの構成図である。
【図２】図１に示すムーブメントを構成するてんぷ（温度補償型てんぷ）の斜視図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２に示すてんぷを構成するてん輪の上面図である。
【図５】図４に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図６】バイメタル部の拡大平面図である。
【図７】図４に示すてん輪を製造する際の一工程図であって、シリコン基板上にシリコン酸化膜を形成した状態を示す断面図である。
【図８】図７に示す状態から、シリコン酸化膜に円弧状の溝部を形成した状態を示す断面図である。
【図９】図８に示す状態の斜視図である。
【図１０】図８に示す状態から、シリコン酸化膜上にレジストパターンを形成した状態を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す状態の斜視図である。
【図１２】図１０に示す状態の上面図である。
【図１３】図１０に示す状態から、レジストパターンをマスクとしてシリコン酸化膜を選択的に除去した状態を示す断面図である。
【図１４】図１３に示す状態の斜視図である。
【図１５】図１３に示す状態から、レジストパターン及びシリコン酸化膜をマスクとしてシリコン基板を選択的に除去した状態を示す断面図である。
【図１６】図１５に示す状態の斜視図である。
【図１７】図１５に示す状態から、レジストパターンを除去して前駆体を形成した状態を示す断面図である。
【図１８】図１７に示す状態の斜視図である。
【図１９】図１７に示す前駆体を表裏反転させた後、第１支持基板の接着層に貼り合わせた状態を示す断面図である。
【図２０】図１９に示す状態の斜視図である。
【図２１】図１９に示す状態から、前駆体の電鋳用開放空間内に電鋳により金を成長させて、第２部材を形成した状態を示す断面図である。
【図２２】図２１に示す状態の斜視図である。
【図２３】図２１に示す状態から、前駆体を第１支持基板から取り外し、再度表裏反転させた後、第２支持基板の接着層に貼り合わせた状態を示す断面図である。
【図２４】図２３に示す状態から電鋳用ガイド壁を除去した状態を示す断面図である。
【図２５】図２４に示す状態から第２支持基板を取り外した状態を示す斜視図である。
【図２６】図２５に示す状態からシリコン酸化膜を除去した状態を示す断面図である。
【図２７】図２６に示す状態の斜視図である。
【図２８】バイメタル部における円弧角θ（ｄｅｇ）に対する半径変化量ΔＲ（ｍｍ）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
〔機械式時計、時計用ムーブメント、温度補償型てんぷの構成〕
図１に示すように、本実施形態の機械式時計１は、例えば腕時計であって、ムーブメント（時計用ムーブメント）１０と、このムーブメント１０を収納する図示しないケーシングと、により構成されている。
【００２２】
（ムーブメントの構成）
このムーブメント１０は、基板を構成する地板１１を有している。この地板１１の裏側には図示しない文字板が配されている。なお、ムーブメント１０の表側に組み込まれる輪列を表輪列２８と称し、ムーブメント１０の裏側に組み込まれる輪列を裏輪列と称する。
上記地板１１には、巻真案内穴１１ａが形成されており、ここに巻真１２が回転自在に組み込まれている。この巻真１２は、おしどり１３、かんぬき１４、かんぬきばね１５及び裏押さえ１６を有する切換装置により、軸方向の位置が決められている。また、巻真１２の案内軸部には、きち車１７が回転自在に設けられている。
【００２３】
このような構成のもと、巻真１２が、例えば回転軸方向に沿ってムーブメント１０の内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真１２を回転させると、図示しないつづみ車の回転を介してきち車１７が回転する。そして、このきち車１７が回転することにより、これと噛合う丸穴車２０が回転する。そして、この丸穴車２０が回転することにより、これと噛合う角穴車２１が回転する。更に、この角穴車２１が回転することにより、香箱車２２に収容された図示しないぜんまい（動力源）を巻き上げる。
【００２４】
ムーブメント１０の表輪列２８は、上記香箱車２２の他に、二番車２５、三番車２６及び四番車２７により構成されており、香箱車２２の回転力を伝達する機能を果している。また、ムーブメント１０の表側には、表輪列２８の回転を制御するための脱進機構３０及び調速機構３１が配置されている。
【００２５】
二番車２５は、香箱車２２に噛合う歯車とされている。三番車２６は、二番車２５に噛合う歯車とされている。四番車２７は、三番車２６に噛合う歯車とされている。
脱進機構３０は、上記した表輪列２８の回転を制御する機構であって、四番車２７と噛み合うがんぎ車３５と、このがんぎ車３５を脱進させて規則正しく回転させるアンクル３６と、を備えている。
調速機構３１は、上記脱進機構３０を調速する機構であって、てんぷ（温度補償型てんぷ）４０を具備している。
【００２６】
（てんぷの構成）
てんぷ４０は、図２及び図３に示すように、軸線（回動軸）Ｏを中心に回動する（軸中心に回動する）てん真４１と、てん真４１に取り付けられたてん輪４２と、ひげぜんまい（てんぷばね）４３と、を備え、ひげぜんまい４３から伝えられた動力によって、軸線Ｏ回りに一定の振動周期で正逆回転させられる部材とされている。
なお、本実施形態では、軸線Ｏに直交する方向を径方向、軸線Ｏを周回する方向を周方向という。
【００２７】
てん真４１は、軸線Ｏに沿って上下に延在した回転軸体であり、上端部及び下端部が上記したムーブメント１０を構成する図示しない地板やてんぷ受等の部材によって軸支されている。てん真４１における上下方向の略中間部分は、径が最も大きい大径部４１ａとされている。また、このてん真４１には、大径部４１ａの下方に位置する部分に筒状の振り座４５が軸線Ｏと同軸に外装されている。この振り座４５は、径方向の外側に向けて突設された環状の鍔部４５ａを有しており、該鍔部４５ａに上記アンクル３６を揺動させるための振り石４６が固定されている。
【００２８】
ひげぜんまい４３は、例えば一平面内で渦巻状に巻かれた平ひげであって、ひげ玉４７を介してその内端部がてん真４１における大径部４１ａの上方に位置する部分に固定されている。そして、このひげぜんまい４３は、四番車２７からがんぎ車３５に伝えられた動力を蓄え、上記したように該動力をてん輪４２に伝える役割を果たしている。
なお、本実施形態のひげぜんまい４３は、ヤング率が負の温度係数を有する一般的な鋼材料で形成されており、温度上昇によってばね定数が低下する特性を有している。
【００２９】
てん輪４２は、図４及び図５に示すように、てん真４１の軸線Ｏ回りに周方向に並んで配置された３つのバイメタル部５０と、これら３つのバイメタル部５０とてん真４１とをそれぞれ径方向に連結する連結部材５１と、を備えている。
【００３０】
連結部材５１は、軸線Ｏと同軸に配設されており、中心に軸孔５５ａが形成された連結円板５５と、該連結円板５５を径方向の外側から間隔をあけて囲繞する連結リング５６と、連結円板５５の外周部と連結リング５６の内周部とを連結する３つ連結ブリッジ５７と、を備えている。
そして、この連結部材５１は、軸孔５５ａを介しててん真４１の大径部４１ａに例えば圧入等により固定されることで、てん真４１に対して一体に取り付けられる。
【００３１】
連結リング５６の外周部には、径方向の外側に向けて３つの支持突起５８が突出している。これら３つの支持突起５８は、周方向に一定の間隔をあけて均等配置されている。また、各支持突起５８には、連結リング５６の外周部から径方向の外側に向かうにしたがって、周方向の一方側（図４に示す矢印Ｑ方向）に向けて傾斜した傾斜面５８ａが形成されている。
【００３２】
連結ブリッジ５７は、連結円板５５と連結リング５６とを径方向に繋ぐ部材であり、周方向に一定の間隔をあけて均等配置されている。図示の例では、３つの連結ブリッジ５７と３つの支持突起５８とは、互いに周方向に位置がずれた状態で配設されているが、この場合に限定されるものではない。
【００３３】
上記バイメタル部５０は、径方向の内側に位置する第１部材６０と、この第１部材６０の径方向の外側に位置する第２部材６１とが互いに径方向に重なって接合された積層体であり、周方向に沿って円弧状に延びる帯状に形成されている。そして、このバイメタル部５０は、連結リング５６の径方向の外側に間隔をあけ、且つ周方向に並んだ状態で配置されており、周方向の一端部が連結部材５１に連結された固定端５０Ａとされている。
【００３４】
具体的には、バイメタル部５０の固定端５０Ａは、連結リング５６から突出した支持突起５８における、傾斜面５８ａとは周方向の反対の面に連結されている。そして、バイメタル部５０は、この支持突起５８から周方向に沿いながら矢印Ｑ方向に向かって延びている。これにより、３つのバイメタル部５０は、周方向に均等配置されている。
【００３５】
また、バイメタル部５０の周方向の他端部は、温度変化に伴う屈曲変形によって径方向に移動可能とされた自由端５０Ｂとされている。この自由端５０Ｂは、主に第１部材６０で形成されており、径方向の内側に向けて突出することで、バイメタル部５０の他の部分よりも径方向に幅広に形成されている。
これにより、自由端５０Ｂの重量は、バイメタル部５０の他の部分よりも重く設計されている。しかも、本実施形態の自由端５０Ｂには錘孔６２が形成されており、この錘孔６２に錘部６５（図２、図３参照）が例えば圧入により取り付けられている。そのため、自由端５０Ｂは錘部６５による重量も加わって、バイメタル部５０の他の部分よりも十分重く設計されている。  
【００３６】
なお、錘部６５は、図２及び図３に示すように、錘孔６２に挿入される軸部６５ａと、自由端５０Ｂの上面に露出するヘッド部６５ｂと、でリベットのごとく形成されている場合を例にしている。
また、図４に示すように、自由端５０Ｂにおける径方向の内側を向いた部分には、支持突起５８における傾斜面５８ａに対向し、該傾斜面５８ａの傾斜に倣って傾斜した対向傾斜面６６とされている。
【００３７】
ところで、上記したようにバイメタル部５０は、図４及び図５に示すように、第１部材６０と第２部材６１とが径方向に重なって積層されることで形成されているが、これらは熱膨張率の異なる材料で形成されている。
【００３８】
具体的には、径方向の内側に位置する第１部材６０は、低熱膨張材料であるセラミックス材料、本実施形態ではシリコン（Ｓｉ）で形成されている。一方、径方向の外側に位置する第２部材６１は、第１部材６０よりも熱膨張率が大きい高熱膨張材料であって、且つ電鋳可能な金属材料、本実施形態では金（Ａｕ）で形成されている。
従って、温度上昇した場合には、第１部材６０よりも第２部材６１の方が熱膨張するので、バイメタル部５０は、固定端５０Ａを基点として自由端５０Ｂが径方向の内側に向けて移動するように屈曲変形する。
【００３９】
また、本実施形態の第１部材６０は、連結部材５１と一体に形成されている。従って、連結部材５１についても、第１部材６０と同様にシリコンにより形成されている。つまり、てんぷ４０を構成するてん輪４２は、連結部材５１と第１部材６０とがシリコンにより形成され、第２部材６１だけが金で形成されている。
【００４０】
しかも、この第２部材６１は電鋳によって形成された電鋳物とされており、電鋳による金の成長過程で第１部材６０に対して密着接合する。加えて、第２部材６１における周方向の両端部は、径方向の内側に向かうにしたがって周方向に漸次延びた平面視Ｖ字状の楔部６７が形成されており、第１部材６０側に形成された平面視Ｖ字状の凹部６８に係合した状態で接合されている。
これにより、第２部材６１は、第１部材６０に対して周方向に位置決めがなされた状態で接合している。
【００４１】
ここで、図６に示すように、本実施形態のバイメタル部５０は、固定端５０Ａ側に位置する部分の径方向に沿う厚さＴ１が、自由端５０Ｂ側に位置する部分の厚さＴ２に比べて厚くなっており、全体として固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に向かうに従い漸次薄くなっている。
本実施形態では、上記した第１部材６０及び第２部材６１のそれぞれの厚さが、固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に向かうに従い漸次薄くなっている。図示の例では、第１部材６０のうち、固定端５０Ａ側に位置する部分の厚さがＳ１１、自由端５０Ｂ側に位置する部分の厚さがＳ２１（Ｓ１１＞Ｓ２１）、また第２部材６１のうち、固定端５０Ａ側に位置する部分の厚さがＳ１２、自由端５０Ｂ側に位置する部分の厚さがＳ２２になっている（Ｓ１２＞Ｓ２２）。
【００４２】
また、バイメタル部５０のうち、周方向に沿う同位置における第１部材６０と第２部材６１との厚さ比が、バイメタル部５０の周方向全体に亘って一定に設定されている。この場合、例えば固定端５０Ａ側での厚さ比（Ｓ１１／Ｓ１２）と、自由端５０Ｂ側での厚さ比（Ｓ２１／Ｓ２２）と、が等しくなるように設定されている（次式（２）参照）。
【００４３】
【数２】
2014163784.tif 000004
【００４４】
さらに、第１部材６０のヤング率をＥ１、第２部材６１のヤング率をＥ２とすると、バイメタル部５０のうち、周方向の同位置における第１部材６０の厚さＳ１（例えば、Ｓ１１，Ｓ２１）と、第２部材６１の厚さＳ２（例えば、Ｓ２１，Ｓ２２）と、の厚さ比は、次式（３）を満たすように設定することが好ましい。これにより、バイメタル部５０の周方向に沿う任意の位置における径方向への変形量を大きくすることができる。
【００４５】
【数３】
2014163784.tif 000005
【００４６】
〔てんぷの製造方法〕
次に、上記したてんぷ４０の製造方法について、図面を参照して説明する。
てんぷ４０の製造方法としては、てん真４１を製造する工程と、てん輪４２を製造する工程と、ひげぜんまい４３を製造する工程と、これらを一体に組み付ける工程と、を備える。ここでは、主にてん輪４２を製造する工程を詳細に説明する。
【００４７】
はじめに、図７に示すように、後に連結部材５１及び第１部材６０となるシリコン基板７０を準備した後、その表面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）７１を形成する。この際、シリコン基板７０としては、てん輪４２の厚さよりも厚いものを用いる。また、シリコン酸化膜７１は、例えばプラズマ化学気相形成法（ＰＣＶＤ）や熱酸化等による方法で形成する。
【００４８】
なお、ここでは説明を簡略化するために、平面視正方形状のシリコン基板７０から、てん輪４２を１つだけ製造する場合を例に挙げて説明する。但し、ウエハ状のシリコン基板を用意し、てん輪４２を一度に複数個同時に製造しても構わない。
【００４９】
続いて、図８及び図９に示すように、シリコン酸化膜７１の一部をエッチング等により選択的に除去して、３つの円弧状の溝部７２を、周方向に間隔をあけて並ぶように形成する。この溝部７２は、後に形成される電鋳用ガイド壁７０Ａ（図１５参照）を形成するための溝であり、第２部材６１よりも径方向外側に位置するように形成する。
【００５０】
続いて、図１０〜図１２に示すように、シリコン酸化膜７１上における、上記３つの溝部７２で囲まれる内側領域にフォトレジストを形成した後、該フォトレジストをパターニングしたレジストパターン７３を形成する。このとき、連結部材５１及び第１部材６０の形状に倣ってパターニングしたレジストパターン本体７３Ａと、上記した３つの溝部７２に入り込むと共に、周方向の両端部がレジストパターン７３と連結したガイド壁用パターン７３Ｂと、で構成されるようにレジストパターン７３を形成する。
【００５１】
なお、フォトレジストは、スピンコートやスプレーコート等の一般的な方法により形成すれば良い。また、レジストパターン７３は、フォトレジストをフォトリソグラフィ技術等の一般的な方法によりパターニングすることで形成すれば良い。
【００５２】
続いて、図１３及び図１４に示すように、シリコン酸化膜７１のうち、上記レジストパターン７３でマスクされていない領域を選択的に除去する。具体的には、緩衝フッ酸水溶液を用いたウェットエッチングや、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）等のドライエッチングによるエッチング加工によりシリコン酸化膜７１を除去する。
これにより、レジストパターン７３の下だけにシリコン酸化膜７１を残すことができ、該シリコン酸化膜７１をレジストパターン７３に倣った形状にパターニングすることができる。
【００５３】
続いて、図１５及び図１６に示すように、シリコン基板７０のうち、上記レジストパターン７３及びシリコン酸化膜７１でマスクされていない領域を選択的に除去する。具体的には、ディープリアクティブイオンエッチング（ＤＲＩＥ）等のドライエッチングによるエッチング加工によりシリコン基板７０を除去する。
これにより、レジストパターン７３及びシリコン酸化膜７１の下だけにシリコン基板７０を残すことができ、該シリコン基板７０をレジストパターン７３に倣った形状にパターニングすることができる。
【００５４】
特に、パターニングされたシリコン基板７０のうち、ガイド壁用パターン７３Ｂの下に残された部分は、電鋳用ガイド壁７０Ａとして機能する。
【００５５】
続いて、図１７及び図１８に示すように、マスクとして利用していたレジストパターン７３を除去する。この除去方法としては、例えば発煙硝酸によるドライエッチングや、酸素プラズマを用いたドライエッチング等の方法が挙げられる。
【００５６】
以上の工程により、シリコン基板７０を半導体技術により加工して、連結部材５１に３つの第１部材６０が一体に連結されると共に、各第１部材６０との間に電鋳用開放空間Ｓを画成させる電鋳用ガイド壁７０Ａが、各第１部材６０に一体に連結された前駆体７５を得ることができる。
【００５７】
上記前駆体７５を形成した後、電鋳用開放空間Ｓ内に金を電鋳により成長させることで第２部材６１を形成し、第１部材６０と第２部材６１とが接合されたバイメタル部５０を形成する電鋳工程を行う。この電鋳工程について、具体的に説明する。
【００５８】
まず、図１９及び図２０に示すように、基板本体８０Ａ上に電極層８０Ｂを介して接着層８０Ｃが例えば貼り合わされた第１支持基板８０を用意した後、上記前駆体７５を表裏反転させて、パターニングされたシリコン酸化膜７１を接着層８０Ｃに張り合わせる。図示の例では、シリコン酸化膜７１が接着層８０Ｃ内に埋め込まれる程度、前駆体７５と第１支持基板８０とを貼り合わせている。
【００５９】
なお、接着層８０Ｃとしては、特に限定されるものではないが、例えばフォトレジストを用いることが好ましい。この場合には、フォトレジストがペースト状の状態で貼り合わせを行い、その後、フォトレジストがペーストを脱する状態まで硬化させれば良い。
【００６０】
そして、上記貼り合わせを行った後、図１９に示すように、接着層８０Ｃのうち、前駆体７５の電鋳用開放空間Ｓに連通している部分を選択的に除去する。これにより、電鋳用開放空間Ｓ内に、電極層８０Ｂを露出させることができる、
この際、例えば接着層８０Ｃをフォトレジストとしている場合には、フォトリソグラフィ技術によって選択的に除去する作業を容易に行うことが可能である。
【００６１】
続いて、図２１及び図２２に示すように、電極層８０Ｂを利用して電鋳を行い、電鋳用開放空間Ｓ内において電極層８０Ｂから金を徐々に成長させ、電鋳用開放空間Ｓ内を満たし、さらに電鋳用開放空間Ｓを膨出する程度の電鋳物８１を生成する。そして、この膨出した電鋳物８１を前駆体７５と面一となるように研磨する。これにより、この電鋳物８１を第２部材６１とすることができ、第１部材６０と第２部材６１とが接合されたバイメタル部５０を形成することができる。
なお、上記研磨を行う際、前駆体７５のシリコン基板７０を同時に研磨しても構わない。
【００６２】
この段階で、上記した電鋳工程が終了する。なお、図２１及び図２２では電鋳に必要な一般的な構成部材（電鋳槽等）の図示は省略している。
電鋳が終了した後、電鋳用ガイド壁７０Ａを第１部材６０から除去する除去工程を行う。この除去工程について、具体的に説明する。
【００６３】
まず、図２３に示すように、基板本体８５Ａ上に接着層８５Ｂが形成された第２支持基板８５を用意した後、第１支持基板８０から取り外した上記前駆体７５を再度表裏反転させて、シリコン基板７０のうち、シリコン酸化膜７１が形成された側とは反対側の面を接着層８５Ｂに張り合わせる。
【００６４】
続いて、図２４に示すように、前駆体７５のうち電鋳用ガイド壁７０Ａだけを選択的に除去する。具体的には、前駆体７５のうち、例えば電鋳用ガイド壁７０Ａ以外の領域を図示しないマスクで上方から覆い、ディープリアクティブイオンエッチング（ＤＲＩＥ）等のドライエッチングによるエッチング加工により、マスクされていない電鋳用ガイド壁７０Ａを除去する。
この段階で、上記除去工程が終了する。
【００６５】
続いて、図２５に示すように第２支持基板８５を取り外した後、図２６及び図２７に示すように、残ったシリコン酸化膜７１を例えばＢＨＦを用いたウェットエッチングにより除去する。
なお、シリコン酸化膜７１は必ずしも除去する必要がないが、除去することが好ましい。また、図２６及び図２７では、シリコン酸化膜７１の膜厚を誇張して図示しているため、第１部材６０と第２部材６１との間に段差が生じているが、この段差量は僅か（例えば１μｍ程度）であり、実質的には図３に示すように第１部材６０と第２部材６１との間に段差はないに等しい。
【００６６】
そして、最後に、錘孔６２に錘部６５を圧入等により固定することで、図２に示すてん輪４２を製造することができる。
その後、先に説明したように、別途製造されたてん真４１及びひげぜんまい４３と、てん輪４２とを一体に組み付けることで、てんぷ４０の製造が終了する。
【００６７】
〔温度補正方法〕
次に、上記したてんぷ４０を利用した、慣性モーメントの温度補正方法について説明する。
本実施形態のてんぷ４０によれば、図２に示すように、温度変化が生じると、第１部材６０と第２部材６１との熱膨張率の差によってバイメタル部５０が固定端５０Ａを基点として径方向に屈曲変形するので、バイメタル部５０の自由端５０Ｂを径方向の内側又は外側に向かって移動させることができる。即ち、温度上昇した場合には、バイメタル部５０が径方向の内側に屈曲変形するので、自由端５０Ｂを径方向の内側に向けて移動させることができ、温度低下した場合には、その逆に径方向の外側に向けて移動させることができる。
【００６８】
そのため、てん輪４２の平均径を縮径又は拡径させることができ、てん真４１の軸線Ｏからの距離を変化させててんぷ４０全体の慣性モーメントを変化させることができる。つまり、温度上昇した場合には、てん輪４２の平均径を縮径させて慣性モーメントを小さくすることができ、温度低下した場合には、てん輪４２の平均径を拡径させて慣性モーメントを大きくすることができる。これにより、慣性モーメントの温度特性の傾きを負の傾きに変化させることができ、温度補正を行うことができる。
【００６９】
即ち、ヤング率が負の温度係数を有するひげぜんまい４３を備えていたとしても、温度上昇時、ひげぜんまい４３のヤング率の低下と同時に、慣性モーメントを小さくすることができるので、てんぷ４０の振動周期を一定に保つことができ、温度補正を行える。また、温度低下時、ひげぜんまい４３のヤング率の増加と同時に、慣性モーメントを大きくすることができるので、やはりてんぷ４０の振動周期を一定に保つことができ、温度補正を行える。
【００７０】
図２８は、バイメタル部５０における円弧角θ（ｄｅｇ）に対する半径変化量ΔＲ（ｍｍ）を示すグラフである。
なお、円弧角θとは、軸線Ｏ回りの中心角のうち、バイメタル部５０の固定端５０Ａと軸線Ｏとを結ぶ直線を基準線（０（ｄｅｇ））とし、この基準線からバイメタル部５０の周方向に沿う任意の位置までの円弧のなす角度である。また、半径変化量ΔＲとは、図６に示すように、バイメタル部５０の周方向に沿う任意の位置において、初期位置（図中実線）から変化位置（図中鎖線）に向かう変化ベクトル（例えば、Ｈ１，Ｈ２）のうち、軸線Ｏに向かう径方向成分である。さらに、図２８に示すグラフでは、上述した本実施形態のバイメタル部５０を実線で示し、固定端５０Ａから自由端５０Ｂにかけて本実施形態の固定端５０Ａと同一の厚さ（例えば、Ｔ１）で延びるバイメタル部５０を比較例として破線で示している。
【００７１】
ここで、図６、図２８に示すように、本実施形態によれば、バイメタル部５０の厚さが固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に向かうに従い漸次薄くなっているため、固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に向かうに従い屈曲変形し易くなっている。具体的には、温度上昇時、バイメタル部５０は自由端５０Ｂ側に向かうに従い、径方向内側に向けて傾くように変形する。そのため、バイメタル部５０の自由端５０Ｂ側（例えば、錘部６５の中心）での半径変化量ΔＲ２は、固定端５０Ａ側における半径変化量ΔＲ１に比べて大きくなる。    
【００７２】
したがって、本実施形態のバイメタル部５０では、固定端５０Ａ側の厚さを維持しつつ、自由端５０Ｂ側での半径変化量ΔＲ２を比較例に比べて増加できることが分かる。
また、本実施形態によれば、温度変化に伴い自由端５０Ｂの変化ベクトルＨ２が軸線Ｏの方向に向かうように、換言すれば、バイメタル部５０が自由端５０Ｂの存在する先端側から軸線Ｏに向けて巻き込むように変形するため、厚さが一定の場合に比べて、半径変化量ΔＲを大きくすることができる。よって、バイメタル部５０の限られた円弧長においても効果的に半径変化量ΔＲ２を確保することができる。
【００７３】
このように、本実施形態のてんぷ４０によれば、バイメタル部５０が固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に比べて漸次薄くなっているので、固定端５０Ａ側での厚さを確保しつつ、自由端５０Ｂ側での半径変化量ΔＲ２を確保できる。したがって、バイメタル部５０の強度を確保した上で、必要な慣性モーメントの温度補正量を確保できる。
その結果、衝撃等によるバイメタル部５０の塑性変形や損傷を抑制できるとともに、温度補正作業を狙い通りに安定して行わせることができ、温度変化によって歩度が変化し難い、温度補償性能に優れた高品質なてんぷ４０とすることができる。
【００７４】
特に、本実施形態では、シリコン等のセラミック材料により連結部材５１及び第１部材６０を形成することで、フォトリソグラフィ技術等の半導体プロセスを用いててんぷ４０を作成することができる。この場合、機械加工等によって連結部材５１や第１部材６０を作成するのに比べて、形状の自由度が高く、高精度なてんぷ４０を提供できる。また、簡便且つ効率良く形成できるので、製造効率を向上さらに高め易い。
そして、第１部材６０及び第２部材６１のうち、少なくとも第１部材６０を、固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に向けて漸次薄く形成することで、脆性材料であるセラミックス材料によって第１部材６０を形成した場合であっても、固定端５０Ａ側において強度を確保した上で、半径変化量を確保できる。
【００７５】
さらに、径方向における第１部材６０及び第２部材６１の厚さ比が、固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側にかけて一定になっているため、第１部材６０及び第２部材６１の変形の度合いが、熱膨張率及びヤング率Ｅ１，Ｅ２に基づいて固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側にかけて一定となる。即ち、厚さ比の違いによる変形の度合いのばらつきを抑制できるので、バイメタル部５０を安定して変形させることができるとともに、必要な慣性モーメントの温度補正量に応じてバイメタル部５０の周方向に沿う長さを設定し易くなる。
【００７６】
また、本実施形態のムーブメント１０によれば、温度補償性能が高い上記した温度補償型てんぷ４０を具備しているので、歩度の誤差が少ない高品質なムーブメントとすることができる。
さらに、このムーブメント１０を具備する本実施形態の機械式時計１によれば、同様に歩度の誤差の少ない高品質な時計となる。
【００７７】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００７８】
例えば、上記実施形態では、バイメタル部５０の数を３つとしたが、２つでも構わないし、４つ以上でも構わない。これらの場合であっても、各バイメタル部５０を周方向に均等配置させれば良く、同様の作用効果を奏効することができる。また、連結部材５１の形状は一例であり、適宜変更して構わない。
【００７９】
また、上記実施形態において、ひげぜんまい４３の材料としてエリンバー等の恒弾性材料を用い、バイメタル部５０における第２部材６１を、セラミックス材料からなる第１部材６０よりも熱膨張率が低い金属材料で形成しても構わない。この場合であっても、ひげぜんまい４３の正の温度係数をキャンセルするように慣性モーメントの温度特性を微調整することが可能である。
【００８０】
また、上記実施形態では、てん輪４２を構成する連結部材５１及び第１部材６０をシリコンとしたが、セラミックス材料で形成されていれば良く、シリコンに限定されるものではない。例えば、セラミックス材料として、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、サファイア、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）や、グラッシーカーボン（Ｃ）等を採用しても構わない。これらいずれのものを採用したとしても、エッチング加工、特にドライエッチング加工を好適に行うことが可能であり、連結部材５１及び第１部材６０を、より簡便且つ効率良く形成でき、製造効率をさらに高め易い。
また、例えば、第１部材６０を、セラミックス材料以外の金属材料とすることができる。例えば、インバー等の熱膨張率の小さい合金とすることができる。
【００８１】
なお、本実施形態におけるセラミックス材料としては、電気抵抗の高い絶縁性を有していることが好ましい。また、連結部材５１及び第１部材６０の表面に、例えば酸化膜や窒化膜等のコーティング膜を施しても構わない。
【００８２】
また、てん輪４２を構成する第２部材６１を金としたが、第１部材６０とは熱膨張率が異なり（好ましくは大きく）、且つ電鋳可能な金属材料であれば良く、金に限定されるものではない。
例えば、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｉ合金（Ｎｉ−Ｆｅ等）、Ｓｎ、Ｓｎ合金（Ｓｎ−Ｃｕ等）等を採用して構わない。これらのいずれのものを採用したとしても、電鋳によりスムーズに金属材料を成長させることができ、効率良く第２部材６１を形成することが可能である。
また、例えば、第２部材６１を上述の金属、合金より熱膨張率の大きな材料とすることができる。例えば、上述のインバーより熱膨張率の大きなステンレスまたは真鍮等とすることができる。
【００８３】
また、上記実施形態では、バイメタル部５０の自由端５０Ｂに錘部６５を設けたが、この錘部６５は必須ではなく具備しなくても構わない。但し、錘部６５を設けることで、自由端５０Ｂの重量を増大させることができるので、自由端５０Ｂにおける半径変化量に対して、より効果的に慣性モーメントの温度補正を行うことができ、温度補償性能をより向上させ易い。
なお、錘部６５の形状は、錘部６５の重量と錘部６５に必要とされる慣性モーメントの量から決定すれば良い。
【００８４】
また、錘部６５を設ける場合には、上記実施形態のような錘孔６２に圧入等により固定する錘部６５に限られるものではなく、自由に変更して構わない。例えば、錘孔６２内に電鋳により金を成長させた電鋳物を錘部としても構わない。
【００８５】
また、上記実施形態では、第１部材６０及び第２部材６１の双方を固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に向かうに従い漸次薄くする構成について説明したが、これに限らず、バイメタル部５０全体の厚さが固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に向かうに従い漸次薄くなっていれば構わない。即ち、第１部材６０及び第２部材６１のうち、少なくとも何れか一方（好ましくは第１部材６０）のみを、固定端５０Ａ側から自由端５０Ｂ側に向かうに従い漸次薄く形成する構成にしても構わない。
【００８６】
さらに、第１部材６０及び第２部材６１は、それぞれ厚さが等しくなっていてもよく、何れかが厚くなっていても構わない。但し、第１部材６０及び第２部材６１のうち、ヤング率の高い材料を薄くする方が好ましい。
また、上述した実施形態では、第１部材６０と第２部材６１との厚さ比が、バイメタル部５０の周方向全体に亘って一定に設定されている場合について説明したが、これに限らず、周方向に沿って厚さ比が変化するように設定しても構わない。
また、第１部材６０を、セラミックス材料以外のインバー等の熱膨張率の小さい金属材料とし、第２部材６１を熱膨張率の大きなステンレスや真鍮等とする場合には、切削加工やエッチング、レーザ加工等で外形形状を形成することができる。また、第１部材６０と第２部材６１とを別々に形成し、嵌め込みや、接着、溶接等で第１部材６０と第２部材６１とを接合してもよい。
【００８７】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した各変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
Ｏ…軸線（回動軸）
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｔ１，Ｔ２…厚さ
１…機械式時計
１０…ムーブメント（時計用ムーブメント）
２２…香箱車
２８…表輪列（輪列）
３０…脱進機構
３１…調速機構
４０…てんぷ（温度補償型てんぷ）
４１…てん真
４２…てん輪
５０…バイメタル部
５０Ａ…固定端
５０Ｂ…自由端
５１…連結部材
６０…第１部材
６１…第２部材
６５…錘部
【図１】
2014163784.tif 000006
【図２】
2014163784.tif 000007
【図３】
2014163784.tif 000008
【図４】
2014163784.tif 000009
【図５】
2014163784.tif 000010
【図６】
2014163784.tif 000011
【図７】
2014163784.tif 000012
【図８】
2014163784.tif 000013
【図９】
2014163784.tif 000014
【図１０】
2014163784.tif 000015
【図１１】
2014163784.tif 000016
【図１２】
2014163784.tif 000017
【図１３】
2014163784.tif 000018
【図１４】
2014163784.tif 000019
【図１５】
2014163784.tif 000020
【図１６】
2014163784.tif 000021
【図１７】
2014163784.tif 000022
【図１８】
2014163784.tif 000023
【図１９】
2014163784.tif 000024
【図２０】
2014163784.tif 000025
【図２１】
2014163784.tif 000026
【図２２】
2014163784.tif 000027
【図２３】
2014163784.tif 000028
【図２４】
2014163784.tif 000029
【図２５】
2014163784.tif 000030
【図２６】
2014163784.tif 000031
【図２７】
2014163784.tif 000032
【図２８】
2014163784.tif 000033