用于振荡器机构的柔性钟表部件及包括此部件的钟表机芯的制作方法

本发明涉及特别用于具有正热弹性系数的钟表机芯的振荡器机构的柔性钟表部件。本发明还涉及包括此部件的钟表机芯。

背景技术：

1、钟表机芯通常包括发条盒、擒纵机构和机械振荡器机构。擒纵机构特别包括擒纵叉组件和擒纵轮，而振荡器机构包括与被称为摆轮的振荡惯性块相关联的螺旋游丝。

2、在复合材料方面的技术进步现在使得能够由创新的且高性能的材料制造某些部件，这至少部分地实现不使用金属材料。目前，尝试使用例如纳米管或纳米线制造部件。具有纳米管或纳米线的此材料提供轻质和强度方面的优点。因此，文件jp2008116205a描述了一种包含由碳纳米管增强的石墨和无定形碳基体的螺旋游丝，该碳纳米管分散于基体中并沿螺旋的纵向方向对齐。

3、然而，柔性部件（例如谐振器）通常受到变形和其弹性特性的改变的影响，该变形和其弹性特性的改变是由于在它们进行反复移动期间的温度变化引起的。在带有游丝的摆轮的情况下作为温度的函数的频率的变化大体上遵循以下公式：

4、

5、其中：

6、-为作为温度的函数的频率变化；

7、-为作为温度的函数的杨氏模量的变化，即摆轮游丝的热弹性系数（tec）；

8、-为以ppm•℃-1表示的摆轮游丝的膨胀系数；

9、-为以ppm•℃-1表示的摆轮的膨胀系数。

10、变形和材料特性的改变促使柔性部件的弹性模量的变化。然而，这些温度促使的弹性模量变化阻碍钟表机芯的精度。

技术实现思路

1、因此，本发明的目标是提供避免上述问题的柔性钟表部件。

2、为此目的，本发明涉及一种用于钟表机芯的振荡器机构的柔性钟表部件，该部件沿主平面延伸并且包括由复合材料制成的至少一部分。

3、部件的不同寻常之处在于复合材料包含基体和分布在基体中的多个纳米管或纳米线，纳米管或纳米线被并置并且被设置成基本上与基本上垂直于部件的平面的轴线平行，基体包含柔性填充材料以填充纳米管或纳米线之间的间隙，填充材料至少部分包含热补偿材料，其中热弹性系数与复合材料的其他材料的热弹性系数异号。

4、因此，由于此柔性部件，可以补偿例如用于螺旋游丝的材料在温度变化时的特性改变。实际上，热补偿材料具有与复合材料的其他材料异号的热弹性系数，补偿材料的弹性模量的变化与部件的其他材料（其具有异号的热弹性部件）的变形反向发生。因此，不论使用部件的温度如何（特别是在温度变化显著的情况下），部件的性能大体上保持相同。

5、根据有利实施方案，热补偿材料具有大于0的热弹性系数。在这种情况下，热补偿材料补偿具有小于零的热弹性系数的其他材料。

6、根据有利实施方案，热补偿材料优选地主要包含二氧化硅sio2，或甚至完全包含二氧化硅sio2。

7、根据有利实施方案，热补偿材料优选地主要包含铌，或甚至完全包含铌。

8、根据有利实施方案，热补偿材料形成基体的外层，外层优选地完全围绕基体。

9、根据有利实施方案，热补偿材料被直接布置在纳米管或纳米线上。

10、根据有利实施方案，纳米管由碳制成。

11、根据有利实施方案，纳米管为多壁的。

12、根据有利实施方案，纳米线使用选自以下列表的元素制备：金、硅、氧化硅、氮化硼、氮化镓、氮化硅、氧化锌、砷化镓、硫化钨、银、铜、砷化锰、砷化铟。

13、根据有利实施方案，纳米管或纳米线具有在2至50nm的范围内（优选地在3至15nm或5至10nm的范围内）的直径。

14、根据有利实施方案，纳米管或纳米线具有在100至500微米的范围内（优选地在100至300微米或150至200微米的范围内）的长度。

15、根据有利实施方案，填充材料进一步包含选自以下列表的元素：硅、钨、有机材料（诸如聚对二甲苯）、六方氮化硼、al2o3型单晶红宝石、金刚石、二硫化钨或二硫化钼、石墨、铅、碳化硅、镍、磷化铟、氧化钛。

16、根据有利实施方案，部件为振荡器机构的螺旋游丝或振荡器机构的柔性刀片导板。

17、本发明还涉及包括根据本发明的柔性钟表部件的钟表机芯。

1.一种用于钟表机芯的振荡器机构的柔性钟表部件（6、7），所述部件沿主平面（p）延伸并且包括由复合材料（1）制成的至少一部分，其特征在于，所述复合材料（1）包含基体（2）和多个纳米线（3），所述多个纳米线（3）分布在所述基体（2）中，所述纳米线（3）被并置并且被设置成基本上与轴线（a）平行，所述轴线（a）基本上垂直于所述部件的所述平面（p），所述基体包含柔性填充材料（4）以填充所述纳米线（3）之间的间隙，所述填充材料（4）至少部分包含热补偿材料（18），其中热弹性系数（tec）与所述复合材料（1）的其他材料的所述热弹性系数异号，所述热补偿材料优选地主要包含铌，或者甚至完全包含铌，所述纳米线（3）使用选自以下列表的元素制备：金、硅、氧化硅、氮化硼、氮化镓、氮化硅、氧化锌、砷化镓、硫化钨、银、铜、砷化锰、砷化铟。

2.如权利要求1所述的部件（6、7），其特征在于，所述热补偿材料（18）具有大于0的热弹性系数。

3.如权利要求2所述的部件（6、7），其特征在于，所述热补偿材料（18）优选地主要包含氧化硅sio2，或者甚至完全包含氧化硅sio2。

4.如权利要求2所述的部件（6、7），其特征在于，所述热补偿材料优选地主要包含铌，或者甚至完全包含铌。

5.如前述权利要求中任一项所述的部件（6、7），其特征在于，所述热补偿材料形成所述基体的外层。

6.如前述权利要求中任一项所述的部件（6、7），其特征在于，所述热补偿材料被直接布置在所述纳米线上。

7.如前述权利要求中任一项所述的部件（6、7），其特征在于，所述纳米线（3）具有在3至15nm或5至10nm的范围内的直径（d）。

8.如前述权利要求中任一项所述的部件（6、7），其特征在于，所述纳米线（3）具有在100至500微米的范围内、优选地在100至300微米或150至200微米的范围内的长度（l）。

9.如前述权利要求中任一项所述的部件（6、7），其特征在于，所述填充材料（4）进一步包括选自以下列表的元素：硅、钨、有机材料，诸如聚对二甲苯、六方氮化硼、al2o3型单晶红宝石、金刚石、二硫化钨或二硫化钼、石墨、铅、碳化硅、镍、磷化铟、氧化钛、硅。

10.如前述权利要求中任一项所述的部件（6、7），其特征在于，所述部件为振荡器机构的螺旋游丝（6）或振荡器机构的柔性刀片导板。

11.钟表机芯，其特征在于，所述钟表机芯包括根据前述权利要求中任一项所述的柔性钟表部件（6、7）。