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CN107505826B - 温度补偿型摆轮及其制造方法、钟表用机芯、机械式钟表 - Google Patents

温度补偿型摆轮及其制造方法、钟表用机芯、机械式钟表 Download PDF

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CN107505826B
CN107505826B CN201710735064.XA CN201710735064A CN107505826B CN 107505826 B CN107505826 B CN 107505826B CN 201710735064 A CN201710735064 A CN 201710735064A CN 107505826 B CN107505826 B CN 107505826B
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Abstract

温度补偿型摆轮及其制造方法、钟表用机芯、机械式钟表，形状精度优异，可有针对性地、稳定地进行温度校正作业，并且不易生锈，可在抑制施加额外的外力(应力)的同时高效地制造。本发明的温度补偿型摆轮具有：摆轴，其以轴为中心转动；以及平衡轮，其具有围绕摆轴的转动轴排列配置在周向上的沿着该转动轴的周向呈圆弧状延伸的多个层叠体、和分别在径向上连结该多个层叠体与摆轴的连结部件，层叠体由第1部件和与该第1部件相比配置在径向外侧或内侧的第2部件在径向上重合而成，并且，周向的一端部成为与连结部件连结的固定端，周向的另一端部成为自由端，第1部件由硅形成，第2部件由热膨胀率与第1部件不同的金属材料形成。

Description

温度补偿型摆轮及其制造方法、钟表用机芯、机械式钟表
本发明专利申请是发明名称为“温度补偿型摆轮及其制造方法、钟表用机芯、机械式钟表”、申请日为2014年2月19日、申请号为“201410055583.8”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及温度补偿型摆轮、钟表用机芯、机械式钟表以及温度补偿型摆轮的制造方法。
背景技术
作为机械式钟表的调速器，一般由摆轮和游丝构成。其中，摆轮是围绕摆轴的旋转轴周期性地正反旋转而振动的部件，将摆轮的振动周期设定在预先确定的规定值内很重要。这是因为，如果振动周期偏离规定值，则机械式钟表的差率(钟表的快慢度)会发生变化。但是，上述振动周期容易由于各种原因而发生变化，例如会因温度变化而发生变化。
这里，上述振动周期T由下述式(1)表示。
Figure BDA0001387932120000011
在上述式(1)中，I表示“摆轮的惯性力矩”，K表示“游丝的弹簧常数”。因此，如果摆轮的惯性力矩或游丝的弹簧常数发生变化，则振动周期也发生变化。
这里，作为用于摆轮的金属材料，一般采用线性膨胀系数为正的材料，所述材料由于温度上升而膨胀。因此，平衡轮直径扩大，从而使惯性力矩增加。并且，由于一般用于游丝的钢材的杨氏模量具有负的温度系数，因而弹簧常数由于温度上升而降低。
根据以上的情况，如果温度上升，则与此相伴会使惯性力矩增加且游丝的弹簧常数降低。因此，从上述式(1)可知，摆轮的振动周期成为在低温时变短且在高温时变长的特性。因此，作为钟表的温度特性，成为在低温时变快、在高温时变慢这样的特性。
因此，作为用于对摆轮的振动周期的温度特性进行改进的对策，已知下述的2个方法。
作为第1方法，公知有这样的方法：不使平衡轮成为形成完全闭环的圆形，而使平衡轮在周向的两个部位分断而成为圆弧状部，并且，使用将由热膨胀率不同的材料构成的金属板在径向上接合而成的双金属(bimetal)形成各圆弧状部，而且使圆弧状部的周向的一端部为固定端，使周向的另一端部为自由端(参照专利文献1)。
通常，如上所述，伴随温度上升，平衡轮由于热膨胀而直径扩大，因而使实际的惯性力矩增大，然而根据第1方法，当温度上升时，由双金属构成的圆弧状部由于热膨胀率的差异而以自由端侧向径向的内侧移动的方式向内变形。由此，可以使平衡轮的平均直径缩小，从而使实际的惯性力矩降低，可以使惯性力矩的温度特性具有负的斜率。结果，可以使惯性力矩变化到抵消游丝的温度依存性的程度，能够将摆轮的振动周期的温度依存性抑制得较低。
作为第2方法，通过采用钴－艾林瓦尔恒弹性合金(Co-Elinvar)等恒弹性材料作为游丝的材料，得到钟表的使用温度范围(例如23℃±15℃)附近的杨氏模量的温度系数为正的特性。
根据该第2方法，通过在上述使用温度范围内，使平衡轮的线性膨胀系数和游丝的线性膨胀系数抵消，可以消除摆轮的惯性力矩相对于温度的变化，能够将摆轮的振动周期的温度依存性抑制得较低。
【专利文献1】日本特公昭43-26014号公报
另外，在上述第1方法中，通过将热膨胀率相互不同的径向内侧的金属板与径向外侧的金属板接合，形成双金属的圆弧状部，作为其接合方法列举出锡焊和压合等。然而，在这些方法中，由于精加工受到此时的接合条件等左右，因而难以确保固定的形状精度。而且，由于使用2个金属板构成圆弧状部，因而在锡焊和压合时、或者通过切断来形成各圆弧状部时，2个金属板有可能发生塑性变形。
由此，很难以高精度的形状精度对双金属的圆弧状部进行精加工，惯性力矩的调整和温度补偿量的设定容易变得不稳定。而且，作为配置在径向内侧的金属板的材料，一般采用殷钢等铁系材料(低热膨胀材料)，具有当不施加电镀工序等时生锈的问题。因此，制造费工夫，具有改善的余地。
并且，在上述第2方法中，在使用钴－艾林瓦尔恒弹性合金等恒弹性材料制作游丝时，有可能由于熔解时的组成和热处理等的各种加工条件而使杨氏模量的温度系数大幅变化。因此，需要严密的制造管理工序，游丝的制造变得不容易。因此，有时在钟表的使用温度范围附近很难使杨氏模量的温度系数为正。
发明内容
本发明正是考虑到上述情况而完成的，本发明的目的是提供一种温度补偿型摆轮、具有该温度补偿型摆轮的钟表用机芯、机械式钟表以及温度补偿型摆轮的制造方法，形状精度优异，可有针对性地、稳定地进行温度校正作业，并且不易生锈，可在抑制施加额外的外力(应力)的同时高效地制造。
本发明为了解决所述课题而提供以下的技术方案。
(1)本发明的温度补偿型摆轮，其特征在于，所述温度补偿型摆轮具有：摆轴，其以轴为中心转动；以及平衡轮，其具有围绕所述摆轴的转动轴排列配置在周向上的沿着该转动轴的周向呈圆弧状延伸的多个层叠体、和分别在径向上连结该多个层叠体与所述摆轴的连结部件，所述层叠体由第1部件和与该第1部件相比配置在径向外侧或内侧的第2部件在径向上重合而成，并且，周向的一端部成为与所述连结部件连结的固定端，周向的另一端部成为自由端，所述第1部件由硅形成，所述第2部件由热膨胀率与所述第1部件不同的金属材料形成。
根据本发明的温度补偿型摆轮，在产生温度变化时，层叠体由于第1部件与第2部件的热膨胀率的差异而以固定端为基点在径向上弯曲变形，因而可使层叠体的自由端向径向的内侧或外侧移动。由此，可使层叠体的自由端的位置在径向上变化。因此，可使平衡轮的平均直径缩小或扩大，可使与摆轴的转动轴之间的距离变化来使摆轮整体的惯性力矩变化。由此，可使惯性力矩的温度特性的斜率变化，可进行温度校正。
特别是由于层叠体的第1部件由硅形成，因而可抑制层叠体的塑性变形，即使由于温度校正而反复出现自由端的变形，也能够形成精度长时间稳定的层叠体。
如上所述，可在防止塑性变形的同时以优异的形状精度形成层叠体，因而可有针对性地、稳定地进行温度校正作业，可得到差率不易由于温度变化而变化的温度补偿性能优异的高品质的摆轮。
并且，由于可规定层叠体的形状，因而可提高层叠体的形状自由度，容易通过例如增大位移量等控制稳定补偿量。并且，由于第1部件是硅的，因而即使不实施电镀等也不易生锈。因此，不需要电镀工序等，能够高效率地制造。
由于在由在径向上相互重合的第1部件和第2部件构成的层叠体中内侧的第1部件由硅形成，因而可抑制伴随温度变化的第1部件的热变形，可在将与温度变化对应的层叠体的变形抑制得较小的同时得到期望的惯性力矩调整量。也就是说，由于层叠体的内侧部件是硅而不是金属等，因而不用过多考虑该内侧部件的热变形量的大小，可设计层叠体的自由端的变形量。因此，惯性力矩的温度校正变得容易，可提高该校正精度。
(2)在上述本发明的温度补偿型摆轮中，优选的是，所述第1部件和所述连结部件使用硅一体地形成，所述第2部件是由热膨胀率与所述第1部件不同的金属材料构成的电铸件。
在该情况下，平衡轮中的连结部件和构成层叠体的第1部件使用硅一体地形成，因而可以利用半导体制造技术(包含光刻技术和蚀刻加工技术等的技术)，从例如硅基板以优异的形状精度一体地形成。而且，由于利用半导体制造技术，因而能够以期望的细微形状形成而不对连结部件和第1部件施加额外的外力。
另一方面，由于构成层叠体的第2部件是电铸件，因而可以在只需通过电铸使金属材料生长的简便作业中与第1部件接合。因此，与以往的锡焊和压合等的方法不同，可不对第1部件施加额外的外力地接合第2部件。因此，可防止层叠体的塑性变形，而且能够以优异的形状精度形成层叠体。
(3)在上述本发明的温度补偿型摆轮中，优选的是，所述第2部件具有与形成在所述第1部件上的第1卡合部卡合的第2卡合部，在维持该卡合的状态下与所述第1部件接合。
在该情况下，通过第1卡合部和第2卡合部的卡合，可提高第1部件和第2部件的接合强度，因而可提高作为层叠体的工作可靠性。并且，通过两卡合部的卡合而使第2部件相对于第1部件在周向上定位，因而可使第2部件与第1部件的目标区域接合。在这一点上，可提高作为层叠体的工作可靠性。
(4)在上述本发明的温度补偿型摆轮中，优选的是，所述第1部件和所述第2部件隔着合金层接合。
在该情况下，由于第1部件和第2部件隔着合金层接合，因而可提高两部件的接合强度，可提高作为层叠体的工作可靠性。
(5)在上述本发明的温度补偿型摆轮中，优选的是，在所述层叠体的自由端设置有施重部。
在该情况下，可通过施重部增大层叠体的自由端的重量，因而针对自由端的径向的变化量，可更有效地进行惯性力矩的温度校正。因此，容易进一步提高温度补偿性能。
(6)在上述本发明的温度补偿型摆轮中，优选的是，所述第2部件由Au、Cu、Ni、Ni合金、Sn以及Sn合金中的任意材料形成。
在该情况下，作为金属材料采用Au、Cu、Ni、Ni合金、Sn或者Sn合金，因而可通过电铸顺利地使金属材料生长，能够高效地形成第2部件。因此，容易进一步提高制造效率。
(7)本发明的温度补偿型摆轮，其特征在于，所述温度补偿型摆轮具有：摆轴，其以轴为中心转动；以及平衡轮，其具有围绕所述摆轴的转动轴排列配置在周向上的沿着该转动轴的周向呈圆弧状延伸的多个层叠体、和分别在径向上连结该多个层叠体与所述摆轴的连结部件，所述层叠体成为热膨胀率不同的第1部件和第2部件在径向上重合而成的层叠体，并且，周向的一端部成为与所述连结部件连结的固定端，周向的另一端部成为自由端，所述层叠体的沿着径向的厚度随着从所述固定端侧朝向所述自由端侧而逐渐变薄。
根据该结构，当发生温度变化时，层叠体由于第1部件与第2部件的热膨胀率的差异而以固定端为基点在径向上弯曲变形，因而可使层叠体的自由端向径向的内侧或外侧移动。由此，可使层叠体的自由端的位置在径向上变化。因此，可使平衡轮的平均直径缩小或扩大，可使与摆轴的转动轴之间的距离变化来使摆轮整体的惯性力矩变化。由此，可使惯性力矩的温度特性的斜率变化，可进行温度校正。
这里，由于层叠体的沿着径向的厚度随着从固定端侧朝向自由端侧而逐渐变薄，因而层叠体随着从固定端侧朝向自由端侧而容易弯曲变形。具体地说，层叠体以随着朝向自由端侧在径向上倾斜的方式变形。因此，层叠体的自由端侧的沿着径向的变化量(以下简称作半径变化量)比固定端侧的半径变化量大。因此，可在维持固定端侧的厚度的同时增加自由端侧的半径变化量，因而可在确保强度的基础上确保所需的惯性力矩的温度校正量。
因此，可抑制由冲击等引起的层叠体的塑性变形或损伤，并且，可有针对性地、稳定地进行温度校正作业，可得到差率不易由于温度变化而变化的温度补偿性能优异的高品质的摆轮。
(8)在本发明的温度补偿型摆轮中，优选的是，所述第1部件与所述第2部件相比配置在径向内侧，并且，使用硅与所述连结部件一体地形成，所述第1部件和所述第2部件中的至少所述第1部件的沿着径向的厚度随着从所述固定端侧朝向所述自由端侧而逐渐变薄。
根据该结构，通过使用硅来形成连结部件和第1部件，可使用光刻技术等半导体工艺来制成摆轮。在该情况下，与通过机械加工等制成连结部件和第1部件相比，可提供形状的自由度高的高精度的摆轮。并且，由于可简便且高效地形成，因而容易进一步提高制造效率。
并且，通过使第1部件和第2部件中的至少第1部件从固定端侧向自由端侧逐渐变薄地形成，即使在使用作为脆性材料的硅形成第1部件的情况下，也可以在固定端侧确保强度的基础上确保半径变化量。
(9)在本发明的温度补偿型摆轮中，优选的是，所述第1部件和所述第2部件在径向上的厚度比从所述固定端侧到所述自由端侧是固定的。
根据该结构，第1部件和第2部件的变形程度根据热膨胀率和杨氏模量从固定端侧到自由端侧是固定的。即，可抑制由厚度比的差异引起的变形程度的偏差，因而可使层叠体稳定地变形，并且，容易根据需要的惯性力矩的温度校正量设定层叠体的沿着周向的长度。
(10)在本发明的温度补偿型摆轮中，优选的是，在所述层叠体的所述自由端设置有施重部。
根据该结构，可通过施重部增大层叠体的自由端的重量，因而针对自由端的半径变化量，可更有效地进行惯性力矩的温度校正。因此，容易进一步提高温度补偿性能。
(11)本发明的钟表用机芯，其特征在于，该钟表用机芯具有：条盒轮，其具有动力源；轮系，其传递所述条盒轮的旋转力；擒纵机构，其控制所述轮系的旋转；以及上述本发明的温度补偿型摆轮，其对所述擒纵机构进行调速。
根据本发明的机芯，具备如上所述温度补偿性能高的温度补偿型摆轮，因而可得到差率的误差小的高品质的机芯。
(12)本发明的机械式钟表，其特征在于，该机械式钟表具有上述本发明的钟表用机芯。
根据本发明的机械式钟表，由于具备上述钟表用机芯，因而可得到差率的误差小的高品质的机械式钟表。
(13)本发明的温度补偿型摆轮的制造方法，在该制造方法中制造上述本发明的温度补偿型摆轮，其特征在于，该制造方法具有：基板加工工序，形成前驱体，该前驱体是使用半导体制造技术对硅基板进行加工，使多个所述第1部件与所述连结部件连结成一体，并且，使在与各个所述第1部件之间划定电铸用开放空间的电铸用引导壁与各个所述第1部件连结成一体而成的；电铸工序，形成所述层叠体，该层叠体是通过电铸使所述金属材料在所述前驱体的所述电铸用开放空间内生长来形成所述第2部件，使所述第1部件和所述第2部件在径向上重合接合而成的；以及去除工序，从所述第1部件上去除所述电铸用引导壁。
根据本发明的温度补偿型摆轮的制造方法，可取得与上述温度补偿型摆轮相同的作用效果。即，由于可在防止塑性变形的同时以优异的形状精度形成层叠体，因而可有针对性地、稳定地进行温度校正作业，可得到差率不易由于温度变化而变化的温度补偿性能优异的高品质的摆轮。
特别是在基板加工工序时，形成除了连结部件和第1部件以外还一体连结有电铸用引导壁的前驱体。因此，能够以优异的形状精度形成在该电铸用引导壁与第1部件之间划定的电铸用开放空间。然后，在电铸工序时，使金属材料在该电铸用开放空间内生长来形成第2部件，因而可形成形状精度优异的第2部件，从而可得到具有期望形状的高品质的层叠体。由此，可更显著地取得上述作用效果。
(14)在上述本发明的温度补偿型摆轮的制造方法中，优选的是，在所述电铸工序后执行热处理工序，在该热处理工序中，在规定的温度气氛下对形成有所述层叠体的所述前驱体进行规定的时间的热处理。
在该情况下，在通过电铸使第2部件与第1部件接合来形成层叠体之后进行热处理，因而可使形成作为电铸件的第2部件的金属材料沿着与第1部件的接合界面扩散，可利用该扩散在第1部件和第2部件之间形成合金层。由此，可使第1部件和第2部件隔着合金层接合，可提高两部件的接合强度。因此，可提高作为层叠体的工作可靠性。
根据本发明，形状精度优异，可有针对性地、稳定地进行温度校正作业，并且不易生锈，可在抑制施加额外的外力(应力)的同时高效率地制造，可得到温度补偿性能提高的温度补偿型摆轮。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的图，是机械式钟表的机芯的结构图。
图2是构成图1所示的机芯的摆轮(温度补偿型摆轮)的立体图。
图3是图2所示的A－A截面图。
图4是构成图2所示的摆轮的平衡轮的立体图。
图5是图4所示的B－B截面图。
图6是制造图4所示的平衡轮时的一个工序图，是示出在硅基板上形成有氧化硅膜的状态的截面图。
图7是示出从图6所示的状态起在氧化硅膜上形成圆弧状的槽部后的状态的截面图。
图8是图7所示的状态的立体图。
图9是示出从图7所示的状态起在氧化硅膜上形成抗蚀剂图案后的状态的截面图。
图10是图9所示的状态的立体图。
图11是图9所示的状态的俯视图。
图12是示出从图9所示的状态起以抗蚀剂图案为掩模而选择性地去除氧化硅膜后的状态的截面图。
图13是图12所示的状态的立体图。
图14是示出从图12所示的状态起以抗蚀剂图案和氧化硅膜为掩模而选择性地去除硅基板后的状态的截面图。
图15是图14所示的状态的立体图。
图16是示出从图14所示的状态起去除抗蚀剂图案并形成前驱体后的状态的截面图。
图17是图16所示的状态的立体图。
图18是示出在使图16所示的前驱体正反反转后贴合于第1支撑基板的粘接层的状态的截面图。
图19是图18所示的状态的立体图。
图20是示出从图18所示的状态起在前驱体的电铸用开放空间内通过电铸使金生长并形成第2部件后的状态的截面图。
图21是图20所示的状态的立体图。
图22是示出从图20所示的状态起从第1支撑基板取下前驱体并再次使其正反反转后贴合于第2支撑基板的粘接层的状态的截面图。
图23是示出从图22所示的状态起去除电铸用引导壁后的状态的截面图。
图24是示出从图23所示的状态起取下第2支撑基板后的状态的立体图。
图25是示出从图24所示的状态起去除氧化硅膜后的状态的截面图。
图26是图25所示的状态的立体图。
图27是示出本发明的平衡轮的变型例的立体图。
图28是示出本发明的摆轮的变型例的立体图。
图29是图28所示的摆轮中的双金属部的放大俯视图。
图30是示出本发明的摆轮的另一变型例的立体图。
图31是图30所示的摆轮中的双金属部的放大俯视图。
图32是示出构成本发明的双金属部的、第1部件的材料和第2部件的材料的组合的一例，并且示出各组合中的最佳热处理温度的图。
图33是双金属部的放大平面图。
图34是示出双金属部中的相对于圆弧角θ(deg)的半径变化量ΔR(mm)的曲线图。
标号说明
O：轴线(转动轴)；S：电铸用开放空间；1：机械式钟表；10：机芯(钟表用机芯)；22：条盒轮；28：外轮系(轮系)；30：擒纵机构；40：摆轮(温度补偿型摆轮)；41：摆轴；42：平衡轮；50：双金属部；50A：固定端；50B：自由端；51：连结部件；60：第1部件；61：第2部件；65、90：施重部；67：楔部(第2卡合部)；68：凹部(第1卡合部)；70：硅基板(陶瓷基板)；70A：电铸用引导壁；75：前驱体；91：卡合凹部(第1卡合部)；92：卡合凸部(第2卡合部)；95：合金层。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
﹝机械式钟表、钟表用机芯、温度补偿型摆轮的结构﹞
如图1所示，本实施方式的机械式钟表1例如是手表，由机芯(钟表用机芯)10和收纳该机芯10的未图示的壳体构成。
(机芯的结构)
该机芯10具有构成基板的底板11。在该底板11的内侧配置有未图示的表盘。另外，将装入机芯10外侧的轮系称为外轮系28，将装入机芯10内侧的轮系称为内轮系。
在上述底板11形成有柄轴引导孔11a，柄轴12旋转自如地装入该柄轴引导孔11a。该柄轴12通过切换装置来决定轴向的位置，所述切换装置具有拉档13、离合杆14、离合杆弹簧15以及拉档压簧16。并且，在柄轴12的引导轴部旋转自如地设置有立轮17。
以这样的结构为基础，如果在柄轴12处于例如沿旋转轴线方向最接近机芯10内侧的第1柄轴位置(第0级)的状态下使柄轴12旋转，则立轮17通过未图示的离合轮的旋转而旋转。然后，通过该立轮17旋转，使得与该立轮17啮合的小钢轮20旋转。然后，通过该小钢轮20旋转，使得与该小钢轮20啮合的大钢轮21旋转。并且，通过该大钢轮21旋转，将收纳于条盒轮22内的未图示的发条(动力源)卷紧。
机芯10的外轮系28除了上述条盒轮22以外，还由二号轮25、三号轮26和四号轮27构成，机芯10的外轮系28起到传递条盒轮22的旋转力的功能。并且，在机芯10的外侧配置有用于控制外轮系28的旋转的擒纵机构30和调速机构31。
二号轮25成为与条盒轮22啮合的齿轮。三号轮26成为与二号轮25啮合的齿轮。四号轮27成为与三号轮26啮合的齿轮。
擒纵机构30是控制上述外轮系28的旋转的机构，擒纵机构30具有：擒纵轮35，其与四号轮27啮合；以及擒纵叉36，其用于擒纵该擒纵轮35以使其以正确的规则旋转。
调速机构31是对上述擒纵机构30进行调速的机构，调速机构31具有摆轮(温度补偿型摆轮)40。
(摆轮的结构)
如图2和图3所示，摆轮40具有以轴线(转动轴)O为中心转动(以轴为中心转动)的摆轴41、安装在摆轴41上的平衡轮42以及游丝(摆轮弹簧)43，摆轮40成为利用从游丝43传递的动力，围绕轴线O以恒定的振动周期正反旋转的部件。
另外，在本实施方式中，将与轴线O垂直的方向称为径向，将围绕轴线O的方向称为周向。
摆轴41是沿轴线O上下延伸的旋转轴体，上端部和下端部由构成上述机芯10的未图示的底板或摆夹板等部件轴支撑。摆轴41中的上下方向的大致中间部分成为直径最大的大径部41a。并且，在该摆轴41上，在位于大径部41a下方的部分，与轴线O同轴地外装有筒状的双圆盘45。该双圆盘45具有向径向的外侧突设的环状的凸缘部45a，在该凸缘部45a上固定有用于使上述擒纵叉36摆动的冲击针46。
游丝43例如是在一个平面内卷绕成涡卷状的平游丝，其内端部经由内桩47固定于摆轴41的位于大径部41a上方的部分。并且，该游丝43起到蓄积从四号轮27传递到擒纵轮35的动力，如上所述将该动力传递到平衡轮42的作用。
另外，本实施方式的游丝43使用具有杨氏模量为负的温度系数的一般的钢材形成，具有弹簧常数由于温度上升而下降的特性。
如图4和图5所示，平衡轮42具有围绕摆轴41的轴线O排列配置在周向上的3个双金属部50、以及分别在径向上连结该3个双金属部50和摆轴41的连结部件51。
连结部件51与轴线O同轴配设，具有中心形成有轴孔55a的连结圆板55、与径向的外侧隔开间隔围绕该连结圆板55的连结环56、以及连结连结圆板55的外周部和连结环56的内周部的3个连结桥57。
并且，该连结部件51经由轴孔55a通过例如压入等固定在摆轴41的大径部41a上，从而一体地安装于摆轴41。
在连结环56的外周部，向径向的外侧突出有3个支撑突起58。该3个支撑突起58在周向上隔开固定间隔均等配置。并且，在各支撑突起58上形成有随着从连结环56的外周部向径向的外侧而向周向的一侧(图4所示的箭头T方向)倾斜的倾斜面58a。
连结桥57是在径向上连结连结圆板55和连结环56的部件，在周向上隔开固定间隔均等配置。在图示的例子中，3个连结桥57和3个支撑突起58在周向上相互错开位置的状态下配设，然而不限定于该情况。
上述双金属部50是将位于径向内侧的第1部件60和位于该第1部件60的径向外侧的第2部件61相互在径向上重合接合而成的层叠体，形成为沿着周向呈圆弧状延伸的带状。并且，该双金属部50在隔开间隔且在周向上排列的状态下配置在连结环56的径向外侧，周向的一端部成为与连结部件51连结的固定端50A。
具体地说，双金属部50的固定端50A与从连结环56突出的支撑突起58中的、在周向上与倾斜面58a相反的面连结。并且，双金属部50从该支撑突起58沿着周向向箭头T方向延伸。由此，3个双金属部50在周向上均等配置。
并且，双金属部50的周向的另一端部成为通过伴随温度变化的弯曲变形而可在径向上移动的自由端50B。该自由端50B主要由第1部件60形成，通过向径向的内侧突出，在径向上宽度比双金属部50的其它部分宽。
由此，自由端50B的重量被设计成比双金属部50的其它部分重。而且，在本实施方式的自由端50B形成有锤孔62，施重部65(参照图2、图3)通过例如压入而安装在该锤孔62内。因此，施重部65的重量也施加给自由端50B，设计成比双金属部50的其它部分足够重。
另外，列举出如图2和图3所示，施重部65使用插入到锤孔62内的轴部65a和露出到自由端50B上面的头部65b形成铆钉状的情况。
并且，如图4所示，在自由端50B的朝向径向内侧的部分，与支撑突起58的倾斜面58a相对地成为仿照该倾斜面58a的倾斜而倾斜的相对倾斜面66。
另外，如上所述，如图4和图5所示，双金属部50通过在径向上重合层叠第1部件60和第2部件61而形成，它们使用热膨胀率不同的材料形成。
具体地说，位于径向内侧的第1部件60使用作为低热膨胀材料的陶瓷材料，在本实施方式中是硅(Si)形成。另一方面，位于径向外侧的第2部件61使用热膨胀率比第1部件60大的高热膨胀材料且可电铸的金属材料，在本实施方式中是金(Au)形成。
因此，在温度上升的情况下，由于与第1部件60相比第2部件61进行热膨胀，因而双金属部50以固定端50A为基点以自由端50B向径向的内侧移动的方式进行弯曲变形。
并且，本实施方式的第1部件60与连结部件51一体地形成。因此，连结部件51与第1部件60一样由硅形成。也就是说，对于构成摆轮40的平衡轮42，连结部件51和第1部件60由硅形成，仅第2部件61由金形成。
而且，该第2部件61成为通过电铸而形成的电铸件，在通过电铸的金的生长过程中与第1部件60紧密接合。而且，第2部件61的周向的两端部形成有随着朝向径向的内侧而在周向上逐渐延伸的平面视V字状的楔部(第2卡合部)67，在与形成于第1部件60侧的平面视V字状的凹部(第1卡合部)68卡合的状态下接合。
由此，第2部件61在周向上被定位的状态下接合于第1部件60。
﹝温度补偿方法﹞
下面，对利用上述摆轮40的惯性力矩的温度校正方法进行说明。
根据本实施方式的摆轮40，如图2所示，当发生温度变化时，双金属部50由于第1部件60和第2部件61的热膨胀率的差异而以固定端50A为基点在径向上弯曲变形，因而可使双金属部50的自由端50B向径向的内侧或外侧移动。即，在温度上升的情况下，由于双金属部50向径向的内侧弯曲变形，因而可使自由端50B向径向的内侧移动，在温度下降的情况下，相反地可使自由端50B向径向的外侧移动。
因此，可使平衡轮42的平均直径缩小或扩大，可使摆轴41与轴线O的距离变化来使摆轮40整体的惯性力矩变化。也就是说，在温度上升的情况下，可使平衡轮42的平均直径缩小来减小惯性力矩，在温度下降的情况下，可使平衡轮42的平均直径扩大来增大惯性力矩。由此，可使惯性力矩的温度特性的斜率变化为负的倾斜，可进行温度校正。
即，即使具备具有杨氏模量为负的温度系数的游丝43，也可以在温度上升时，与游丝43的杨氏模量下降同时减小惯性力矩，因而可将摆轮40的振动周期保持恒定，可进行温度校正。并且，可以在温度下降时，与游丝43的杨氏模量增减同时增大惯性力矩，因而仍可将摆轮40的振动周期保持恒定，可进行温度校正。
这里，在图33、图34中说明温度校正方法的其它特征。如图33所示，对于本实施方式的双金属部50，位于固定端50A侧的部分的沿着径向的厚度T1比位于自由端50B侧的部分的厚度T2厚，作为整体随着从固定端50A侧朝向自由端50B侧逐渐变薄。
在本实施方式中，上述第1部件60和第2部件61各自的厚度随着从固定端50A侧朝向自由端50B侧逐渐变薄。在图示的例子中，第1部分60的位于固定端50A侧的部分的厚度为S11，位于自由端50B侧的部分的厚度为S21(S11＞S21)，并且，第2部分61的位于固定端50A侧的部分的厚度为S12，位于自由端50B侧的部分的厚度为S22(S12＞S22)。
并且，双金属部50的沿着周向的相同位置处的第1部件60和第2部件61的厚度比在双金属部50的周向整体范围内被设定成固定。在该情况下，例如固定端50A侧的厚度比(S11/S21)和自由端50B侧的厚度比(S21/S22)被设定成相等(参照下式(2))。
Figure BDA0001387932120000141
而且，在设第1部件60的杨氏模量为E1，设第2部件61的杨氏模量为E2时，优选的是，双金属部50的周向的相同位置处的第1部件60的厚度S1(例如S11、S21)和第2部件61的厚度S2(例如S21、S22)的厚度比被设定成满足下式(3)。由此，可增大双金属部50的沿着周向的任意位置处的径向的变形量。
Figure BDA0001387932120000142
图34是示出双金属部50的相对于圆弧角θ(deg)的半径变化量ΔR(mm)的曲线图。
另外，圆弧角θ是在围绕轴线O的中心角中，以连接双金属部50的固定端50A和轴线O的直线为基准线(0(deg))，从该基准线到双金属部50的沿着周向的任意位置的圆弧形成的角度。并且，半径变化量ΔR是如图6所示，在双金属部50的沿着周向的任意位置，从初始位置(图中实线)朝向变化位置(图中点划线)的变化矢量(例如H1、H2)中的朝向轴线O的径向分量。而且，在图28所示的曲线图中，上述本实施方式的双金属部50由实线表示，将从固定端50A到自由端50B以与本实施方式的固定端50A相同的厚度(例如T1)延伸的双金属部50作为比较例由虚线表示。
这里，如图33、图34所示，根据本实施方式，由于双金属部50的厚度随着从固定端50A侧朝向自由端50B侧而逐渐变薄，因而随着从固定端50A侧朝向自由端50B侧而容易弯曲变形。具体地说，在温度上升时，双金属部50随着朝向自由端50B侧，以向径向内侧倾斜的方式变形。因此，双金属部50的自由端50B侧(例如施重部65的中心)的半径变化量ΔR2比固定端50A侧的半径变化量ΔR1大。
因此，可知在本实施方式的双金属部50中，可在维持固定端50A侧的厚度的同时，与比较例相比增加自由端50B侧的半径变化量ΔR2。
并且，根据本实施方式，以自由端50B的变化矢量H2伴随温度变化而朝向轴线O的方向的方式，换句话说，以双金属部50从存在自由端50B的前端侧向轴线O卷入的方式变形，因而与厚度固定的情况相比，可增大半径变化量ΔR。因此，即使在双金属部50的有限的圆弧长度中也可以有效地确保半径变化量ΔR2。
这样，根据本实施方式的摆轮40，由于双金属部50从固定端50A侧起与自由端50B侧相比逐渐变薄，因而可在确保固定端50A侧的厚度的同时，确保自由端50B侧的半径变化量ΔR2。因此，可在确保双金属部50的强度的基础上，确保所需的惯性力矩的温度校正量。
结果，可抑制由冲击等引起的双金属部50的塑性变形或损伤，并且，可有针对性地、稳定地进行温度校正作业，可得到差率不易由于温度变化而变化的温度补偿性能优异的高品质的摆轮40。
特别是在本实施方式中，通过使用硅等的陶瓷材料来形成连结部件51和第1部件60，可使用光刻技术等的半导体工艺来制成摆轮40。在该情况下，与通过机械加工等制成连结部件51和第1部件60相比，形状的自由度高，可提供高精度的摆轮40。并且，由于可简便且高效率地形成，因而容易进一步提高制造效率。
并且，通过使第1部件60和第2部件61中的至少第1部件60从固定端50A侧向自由端50B侧逐渐变薄地形成，即使在使用作为脆性材料的陶瓷材料形成第1部件60的情况下，也可以在确保固定端50A侧的强度的基础上，确保半径变化量。
而且，在径向上的第1部件60和第2部件61的厚度比从固定端50A侧到自由端50B侧是固定的，因而第1部件60和第2部件61的变形程度根据热膨胀率和杨氏模量E1、E2从固定端50A侧到自由端50B侧是固定的。即，可抑制由厚度比的差异引起的变形程度的偏差，因而可使双金属部50稳定地变形，并且，容易根据所需的惯性力矩的温度校正量设定双金属部50的沿着周向的长度。
﹝摆轮的制造方法﹞
下面，参照附图对上述摆轮40的制造方法进行说明。
作为摆轮40的制造方法，具有制造摆轴41的工序、制造平衡轮42的工序、制造游丝43的工序以及将它们组装成一体的工序。这里，主要详细说明制造平衡轮42的工序。
首先，如图6所示，在准备后面成为连结部件51和第1部件60的硅基板(陶瓷基板)70之后，在其表面形成氧化硅膜(SiO2)71。此时，作为硅基板70，使用比平衡轮42的厚度厚的硅基板。并且，氧化硅膜71使用例如等离子体化学气相形成法(PCVD)或热氧化等的方法形成。
另外，这里为了简化说明，列举从平面视正方形状的硅基板70仅制造一个平衡轮42的情况为例进行说明。不过，也可以准备晶片状的硅基板，一次同时制造多个平衡轮42。
接下来，如图7和图8所示，通过蚀刻等选择性地去除氧化硅膜71的一部分，以在周向上隔开间隔排列的方式形成3个圆弧状的槽部72。该槽部72是用于形成在后面形成的电铸用引导壁70A的槽，以与第2部件61相比位于径向外侧的方式形成。
接下来，如图9～图11所示，在氧化硅膜71上的由上述3个槽部72包围的内侧区域形成光致抗蚀剂之后，形成对该光致抗蚀剂进行图案化而形成的抗蚀剂图案73。此时，以由仿照连结部件51和第1部件60的形状进行图案化而形成的抗蚀剂图案主体73A、和进入上述3个槽部72内且周向的两端部与抗蚀剂图案73连结的引导壁用图案73B构成的方式形成抗蚀剂图案73。
另外，光致抗蚀剂使用旋涂、喷涂等的一般方法形成即可。并且，抗蚀剂图案73使用光刻技术等的一般方法对光致抗蚀剂进行图案化来形成即可。
接下来，如图12和图13所示，选择性地去除氧化硅膜71中的未由上述抗蚀剂图案73掩盖的区域。具体地说，通过基于使用缓冲氢氟酸水溶液的湿式蚀刻、反应离子蚀刻(RIE)等干式蚀刻的蚀刻加工去除氧化硅膜71。
由此，可以仅在抗蚀剂图案73下保留氧化硅膜71，可以使该氧化硅膜71图案化成仿照抗蚀剂图案73的形状。
接下来，如图14和图15所示，选择性地去除硅基板70中的未由上述抗蚀剂图案73和氧化硅膜71掩盖的区域。具体地说，通过基于深反应离子蚀刻(DRIE)等干式蚀刻的蚀刻加工去除硅基板70。
由此，可以仅在抗蚀剂图案73和氧化硅膜71下保留硅基板70，可以使该硅基板70图案化成仿照抗蚀剂图案73的形状。
特别地，进行图案化而形成的硅基板70中的保留在引导壁用图案73B下的部分作为电铸用引导壁70A执行功能。
接下来，如图16和图17所示，去除用作掩模的抗蚀剂图案73。作为其去除方法，例如可列举出基于发烟硝酸的干式刻蚀、使用氧等离子体等的干式刻蚀等的方法。
通过以上的工序，使用半导体技术对硅基板70进行加工，可得到如下的前驱体75：使3个第1部件60与连结部件51连结成一体，并且，在与各第1部件60之间划定电铸用开放空间S的电铸用引导壁70A与各第1部件60连结成一体。(因此，上述各工序成为本发明中的基板加工工序。)
在形成上述前驱体75之后，进行如下的电铸工序：通过电铸使金在电铸用开放空间S内生长来形成第2部件61，由此，形成将第1部件60和第2部件61接合而成的双金属部50。对该电铸工序进行具体说明。
首先，如图18和图19所示，在准备在基板主体80A上隔着电极层80B例如贴合粘接层80C而成的第1支撑基板80之后，使上述前驱体75正反反转，使进行图案化而成的氧化硅膜71与粘接层80C粘合。在图示的例子中，使前驱体75和第1支撑基板80贴合到氧化硅膜71埋入粘接层80C内的程度。
另外，作为粘接层80C，不作特别限定，然而优选使用例如光致抗蚀剂。在该情况下，在光致抗蚀剂为膏状的状态下进行贴合，之后，使光致抗蚀剂固化到脱膏的状态即可。
然后，在进行了上述贴合之后，如图18所示，选择性地去除粘接层80C中的与前驱体75的电铸用开放空间S连通的部分。由此，可使电极层80B在电铸用开放空间S内露出。
此时，在例如使粘接层80C为光致抗蚀剂的情况下，能够容易地进行使用光刻技术选择性地去除的作业。
接下来，如图20和图21所示，利用电极层80B进行电铸，在电铸用开放空间S内使金从电极层80B起逐渐生长，充满电铸用开放空间S内，进而生成从电铸用开放空间S鼓出的程度的电铸件81。然后，进行研磨以使该鼓出的电铸件81与前驱体75成为一个面。由此，可使该电铸件81为第2部件61，可形成将第1部件60和第2部件61接合而成的双金属部50。
另外，在进行上述研磨时，可以同时研磨前驱体75的硅基板70。
在该阶段，上述电铸工序结束。另外，在图20和图21中省略了电铸所需的一般的结构部件(电铸槽等)的图示。
在电铸结束后，进行从第1部件60去除电铸用引导壁70A的去除工序。对该去除工序进行具体说明。
首先，如图22所示，在准备在基板主体85A上形成有粘接层85B的第2支撑基板85之后，使从第1支撑基板80取下的上述前驱体75再次正反反转，使硅基板70中的与形成有氧化硅膜71的一侧相反侧的面与粘接层85B粘合。
接下来，如图23所示，选择性地仅去除前驱体75中的电铸用引导壁70A。具体地说，用未图示的掩模从上方覆盖前驱体75中的例如电铸用引导壁70A以外的区域，通过基于深反应离子蚀刻(DRIE)等干式蚀刻的蚀刻加工，去除未掩盖的电铸用引导壁70A。
在该阶段，上述去除工序结束。
接下来，如图24所示在取下第2支撑基板85之后，如图25和图26所示，将保留的氧化硅膜71通过例如使用BHF的湿式蚀刻去除。
另外，氧化硅膜71无需一定去除，然而优选去除。并且，在图25和图26中，由于夸张示出氧化硅膜71的膜厚，因而在第1部件60和第2部件61之间产生阶梯，然而该阶梯量很小(例如1μm左右)，实质上如图3所示等于在第1部件60和第2部件61之间没有阶梯。
并且，最后，通过压入等将施重部65固定在锤孔62内，从而可制造图2所示的平衡轮42。
之后，如先前说明的那样，通过将单独制造出的摆轴41和游丝43与平衡轮42组装成一体，摆轮40的制造结束。
如上所述，根据本实施方式的摆轮40，由于双金属部50的第1部件60由陶瓷材料形成，因而可抑制双金属部50的塑性变形，即使由于温度校正而反复出现自由端50B的变形，也能够形成精度长时间稳定的双金属部50。
并且，由于在由在径向上相互重合的第1部件60和第2部件61构成的双金属部50中内侧的第1部件60由陶瓷材料形成，因而可抑制伴随温度变化的第1部件60的热变形，可在将与温度变化对应的双金属部50的变形抑制得较小的同时，得到期望的惯性力矩调整量。也就是说，由于双金属部50的内侧部件是陶瓷材料而不是金属等，因而不用过多考虑该内侧部件的热变形量的大小，可设计双金属部50的自由端50B的变形量。因此，惯性力矩的温度校正变得容易，可提高其校正精度。
并且，在确保期望的惯性力矩调整范围时，可减少双金属部50的自由端50B的变形量，因而可减小自由端50B周围的空隙(由双金属部50和连结部件51夹住的空间)，可高密度地形成摆轮40。因此，即使在由陶瓷材料形成的摆轮中也可以确保期望的刚性。
并且，由于高密度的双金属部50仅形成在最外周，因而可在抑制整体重量的同时得到期望的惯性力矩。也就是说，通过使用硅材料(陶瓷材料)抑制摆轮40的重量，可减少在使钟表落下时施加给摆轴41的冲击。因此，可抑制摆轴弯曲和摆轴弯折的发生频度，可提高作为钟表的可靠性。
并且，由于平衡轮42中的连结部件51和第1部件60使用硅一体地形成，因而可以利用半导体制造技术(包含光刻技术和蚀刻加工技术等的技术)，从硅基板70以优异的形状精度一体地形成。而且，由于利用半导体制造技术，因而不会对连结部件51和第1部件60施加额外的外力，可以以期望的细微形状形成。
另一方面，由于构成双金属部50的第2部件61是电铸件，因而可以在只需通过电铸使金生长的简便作业中与第1部件60接合。因此，与以往的锡焊和压合等的方法不同，可不对第1部件60施加额外的外力地接合第2部件61。因此，可防止双金属部50的塑性变形，而且能够以优异的形状精度形成双金属部50。而且，以硅为首的陶瓷材料难以塑性变形。在这一点上，可防止双金属部50的塑性变形。
如上所述，由于可在防止塑性变形的同时以优异的形状精度形成双金属部50，因而可有针对性地、稳定地进行温度校正作业，可得到差率不易由于温度变化而变化的温度补偿性能优异的高品质的摆轮40。
并且，由于可规定双金属部50的形状，因而可提高双金属部50的形状自由度，容易通过例如增大位移量等来控制温度补偿量。
而且，在制造平衡轮42时，形成除了连结部件51和第1部件60以外还一体形成有电铸用引导壁70A的前驱体75。因此，能够以优异的形状精度形成在该电铸用引导壁70A与第1部件60之间划定的电铸用开放空间S。然后，在电铸时，使金在该电铸用开放空间S内生长来形成第2部件61，因而可形成形状精度优异的第2部件61，从而可得到具有期望形状的高品质的双金属部50。
由此，可更显著地取得上述作用效果。
并且，由于连结部件51和第1部件60是硅的，因而即使不实施电镀等也不易生锈。而且，由于第2部件61是金的，因而防锈优异。据此，不需要电镀工序等，能够高效率地制造。
并且，由于构成双金属部50的第1部件60和第2部件61通过楔部67与凹部68的卡合而相互卡合，因而可提高接合强度，可提高作为双金属部50的工作可靠性。并且，由于通过上述卡合而使第2部件61相对于第1部件60在周向上定位，因而可使第2部件61与第1部件60的目标区域接合。在这一点上，可提高作为双金属部50的工作可靠性。
并且，根据本实施方式的机芯10，由于具备温度补偿性能高的上述温度补偿型摆轮40，因而可得到差率误差小的高品质的机芯。
而且，根据具备该机芯10的本实施方式的机械式钟表1，同样可得到差率误差小的高品质的钟表。
(变型例)
在上述实施方式中，在双金属部50的自由端50B设置有施重部65，然而该施重部65不是必须的，也可以不具有施重部65。不过，通过设置施重部65可增大自由端50B的重量，因而针对自由端50B的径向变化量，可更有效地进行惯性力矩的温度校正，容易进一步提高温度补偿性能。
另外，施重部65的形状根据施重部65的重量和施重部65所需的惯性力矩的量来决定即可。
并且，在设置施重部65的情况下，不限于上述实施方式那样的通过压入等固定在锤孔62内的施重部65，可以自由变更。
例如，如图27所示，可以将通过电铸使金在锤孔62内生长而成的电铸件作为施重部90。
在该情况下，在制造时，去除粘接层85B的一部分，使电极层80B露出到电铸用开放空间S时，同时去除与锤孔62相当的部分的粘接层85B来使电极层80B露出。然后，在通过电铸使金生长来形成第2部件61时，同时使金在锤孔62内生长来形成施重部90即可。
这样，可在一次的电铸工序中同时形成第2部件61和施重部90，因而可进一步提高制造效率。并且，由于不对双金属部50的自由端50B施加外力即可形成施重部90，因而是更优选的。
并且，在上述实施方式中，对在使设置于第2部件61的周向的两端部的楔部67与第1部件60侧的凹部68卡合的状态下使第1部件60和第2部件61接合的情况作了说明，然而楔部67和凹部68的卡合不是必须的，也可以不卡合。不过，由于能够提高接合强度，限制第2部件61从第1部件60的脱离，相对于第1部件60在径向和周向的位置偏移，因而设置卡合是优选的。
而且，也可以在第1部件60和第2部件61上设置别的卡合部件，以取代上述楔部67和凹部68，还可以除了上述楔部67和凹部68以外，对第1部件60和第2部件61追加别的卡合部件。
例如，如图28和图29所示，可以在第1部件60的外周部在周向上隔开间隔设置2个在径向的外侧开口的卡合凹部(第1卡合部)91，在第2部件61的内周部在周向上隔开间隔设置2个向径向的内侧突出，与卡合凹部91卡合的卡合凸部(第2卡合部)92。
这样，通过进一步添加卡合凹部91和卡合凸部92，可进一步提高第1部件60与第2部件61的接合强度，因而是更优选的。另外，卡合凹部91和卡合凸部92的数目不限于2个。
并且，如图30和图31所示，也可以使第1部件60和第2部件61隔着合金层95接合。
在形成该合金层95的情况下，在通过电铸工序形成第2部件61后执行热处理工序，在该热处理工序中，对形成有双金属部50的前驱体75在规定的温度气氛下进行规定的时间的热处理。通过这样进行热处理，可使作为电铸件的第2部件61的金沿着与第1部件60的接合界面扩散，可利用该扩散在第1部件60和第2部件61之间形成合金层95。
同样，在该情况下也可以提高第1部件60和第2部件61之间的接合强度，可提高作为双金属部50的工作可靠性。
另外，作为进行上述热处理的时机，可以是在电铸工序之后，也可以是在去除电铸用引导壁70A之前，也可以是去除电铸用引导壁70A之后。不过，由于通过热处理在电铸用引导壁70A和第2部件61之间也形成合金层95，因而在去除电铸用引导壁70A之后进行是优选的。
并且，在上述实施方式的情况下，由于第1部件60是硅的，第2部件61是金的，因而作为热处理温度能够在1000℃左右进行。并且，热处理在大气中也可进行，然而为了防止氧化，优选的是在真空气氛中或者在氩气或氮气气氛中进行。
另外，本发明的技术范围不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内施加各种变更。
例如，在上述实施方式中，双金属部50的数目为3个，然而也可以是2个，也可以是4个以上。即使在这些情况下，只要在周向上均等配置各双金属部50即可，可以取得相同的作用效果。并且，连结部件51的形状只是一例，可以适当变更。
并且，在上述实施方式中，使用艾林瓦尔恒弹性合金(Elinvar)等恒弹性材料作为游丝43的材料，双金属部50中的第2部件61可以使用热膨胀率比由陶瓷材料构成的第1材料60低的金属材料形成。在该情况下，也能够以取消游丝43的正的温度系数的方式微调整惯性力矩的温度特性。
并且，在上述实施方式中，构成平衡轮42的连结部件51和第1部件60采用硅，然而只要使用陶瓷材料形成即可而不限于硅。
例如，作为陶瓷材料，可以采用碳化硅(SiC)，二氧化硅(SiO2)、蓝宝石、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、玻碳(C)等。采用其中的任何材料，都能够适当地进行蚀刻加工特别是干式蚀刻加工，可以更简便且高效地形成连结部件51和第1部件60，容易进一步提高制造效率。并且，例如，可以使第1部件60为除了陶瓷材料以外的金属材料。例如，可以采用殷钢等的热膨胀率小的合金。
另外，作为本实施方式中的陶瓷材料，优选具有电阻高的绝缘性。并且，可以在连结部件51和第1部件60的表面实施例如氧化膜、氮化膜等的涂布膜。
并且，构成平衡轮42的第2部件61采用金，然而也可以是热膨胀率与第1部件60不同(优选大于第1部件60)且可电铸的金属材料而不限于金。
例如，可以采用Au、Ni、Ni合金(Ni－Fe等)、Sn、Sn合金(Sn－Cu等)等。采用其中的任何材料，都能够通过电铸顺利地使金属材料生长，能够高效地形成第2部件61。并且，例如，第2部件可以采用热膨胀率比上述金属、合金大的材料。例如，可以采用热膨胀率比上述殷钢大的不锈钢或黄铜等。
特别地，采用上述任何金属材料，都能够通过热处理形成合金层95。作为此时的第1部件60侧的陶瓷材料的组合，特别优选是硅(Si)、碳化硅(SiC)。
另外，图32示出在对它们进行组合的情况下，热处理工序时的优选热处理温度。通过在该图32所示的热处理温度下进行热处理，能够形成足以提高接合强度的合金层95。
并且，在上述实施方式中，在双金属部50的自由端50B设置有施重部65，然而该施重部65不是必须的，也可以不具有施重部65。不过，由于通过设置施重部65可增大自由端50B的重量，因而针对自由端50B的半径变化量，可更有效地进行惯性力矩的温度校正，容易进一步提高温度补偿性能。
另外，施重部65的形状根据施重部65的重量和施重部65所需的惯性力矩的量来决定即可。
并且，在设置施重部65的情况下，不限于上述实施方式那样的通过压入等固定在锤孔62内的施重部65，可以自由变更。例如，可以将通过电铸使金在锤孔62内生长而成的电铸件作为施重部。
并且，在上述实施方式中，对使第1部件60和第2部件61双方随着从固定端50A侧朝向自由端50B侧而逐渐变薄的结构作了说明，然而不限于此，也可以使双金属部50整体的厚度随着从固定端50A侧朝向自由端50B侧而逐渐变薄。即，可以采用仅使第1部件60和第2部件61中的至少任意一方(优选是第1部件60)随着从固定端50A侧朝向自由端50B侧而逐渐变薄地形成的结构。
此外，第1部件60和第2部件61各自的厚度可以相等，也可以使任意一个更厚，但是，优选使第1部件60和第2部件61中的杨氏模量高的材料更薄。
并且，在上述实施方式中，对第1部件60与第2部件61的厚度比在双金属部50的周向整体范围内被设定成固定的情况作了说明，然而不限于此，也可以设定成厚度比沿着周向变化。
并且，在第1部件60采用除了陶瓷材料以外的殷钢等的热膨胀率小的金属材料，第2部件61采用热膨胀率大的不锈钢、黄铜等的情况下，可以通过切削加工、蚀刻、激光加工等形成外形形状。并且，也可以单独形成第1部件60和第2部件61，通过嵌入、粘接、焊接等接合第1部件60和第2部件61。
如上所述，能够提供可在确保强度的基础上确保所需的惯性力矩的温度校正量的温度补偿型摆轮、以及具有该温度补偿型摆轮的钟表用机芯和机械式钟表。
此外，能够适当地在不脱离本发明宗旨的范围内将上述实施方式中的结构要素置换成公知的结构要素，并且，也可以适当组合上述各变型例。

Claims (14)

1.一种温度补偿型摆轮，其特征在于，该温度补偿型摆轮具有：
摆轴，其以轴为中心转动；以及
平衡轮，其具有围绕所述摆轴的转动轴排列配置在周向上的沿着该转动轴的周向呈圆弧状延伸的多个层叠体、和分别在径向上连结该多个层叠体与所述摆轴的连结部件，
所述层叠体由第1部件和与该第1部件相比配置在径向外侧的第2部件在径向上重合而成，并且，周向的一端部成为与所述连结部件连结的固定端，周向的另一端部成为自由端，
所述第1部件由硅形成，
所述第2部件由热膨胀率与所述第1部件不同的金属材料形成。
2.根据权利要求1所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，
所述第1部件和所述连结部件使用硅一体地形成，
所述第2部件是由热膨胀率与所述第1部件不同的金属材料构成的电铸件。
3.根据权利要求1或2所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，
所述第2部件具有与形成在所述第1部件上的第1卡合部卡合的第2卡合部，在维持该卡合的状态下与所述第1部件接合。
4.根据权利要求1或2所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，
所述第1部件和所述第2部件隔着合金层接合。
5.根据权利要求1或2所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，
在所述层叠体的自由端设置有施重部。
6.根据权利要求1或2所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，
所述第2部件由Au、Cu、Ni、Ni合金、Sn以及Sn合金中的任意材料形成。
7.根据权利要求1或2所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，
所述层叠体的沿着径向的厚度随着从所述固定端侧朝向所述自由端侧而逐渐变薄。
8.根据权利要求7所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，
所述第1部件与所述第2部件相比配置在径向内侧，并且，使用硅与所述连结部件一体地形成，
所述第1部件和所述第2部件中的至少所述第1部件的沿着径向的厚度随着从所述固定端侧朝向所述自由端侧而逐渐变薄。
9.根据权利要求7所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，
所述第1部件与所述第2部件在径向上的厚度比从所述固定端侧到所述自由端侧是固定的。
10.根据权利要求7所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，
在所述层叠体的所述自由端设置有施重部。
11.一种钟表用机芯，其特征在于，该钟表用机芯具有：
条盒轮，其具有动力源；
轮系，其传递所述条盒轮的旋转力；
擒纵机构，其控制所述轮系的旋转；以及
权利要求1所述的温度补偿型摆轮，其对所述擒纵机构进行调速。
12.一种机械式钟表，其特征在于，该机械式钟表具有权利要求11所述的钟表用机芯。
13.一种温度补偿型摆轮的制造方法，在该制造方法中制造权利要求1所述的温度补偿型摆轮，其特征在于，该制造方法具有：
基板加工工序，形成前驱体，该前驱体是使用半导体制造技术对硅基板进行加工，使多个所述第1部件与所述连结部件连结成一体，并且，使在与各个所述第1部件之间划定电铸用开放空间的电铸用引导壁与各个所述第1部件连结成一体而成的；
电铸工序，形成所述层叠体，该层叠体是通过电铸使所述金属材料在所述前驱体的所述电铸用开放空间内生长来形成所述第2部件，使所述第1部件和所述第2部件在径向上重合接合而成的；以及
去除工序，从所述第1部件上去除所述电铸用引导壁。
14.根据权利要求13所述的温度补偿型摆轮的制造方法，其特征在于，
在所述电铸工序后执行热处理工序，在该热处理工序中，在规定的温度气氛下对形成有所述层叠体的所述前驱体进行规定的时间的热处理。
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