JP2015155914A - 磁気ピボット - Google Patents

Abstract

【課題】時計ムーブメントの動作品質が空間内での向きに左右されないようにする方法を提供する。【解決手段】強磁性材料からなる時計構成要素の向きを定めるための方法。この構成要素の両側で、２つの磁場がそれぞれ構成要素を極片に引き付け、前記構成要素の周りで前記場の強度の不均衡があり、構成要素に対する力の差を生み出し、一方の端部を一方の極片の接触面上に押し付け、他方の端部を他方の極片からある距離に保つ。２つの端部を備えるそのような構成要素を含む磁気ピボット１００。このピボット１００は、２つの極片の表面を有する案内デバイスを含み、極片が、一方の端部が通す磁場によってそれぞれ引き付けられる、または一方の端部を引き付ける磁場を発生し、前記２つの端部に及ぼされる磁力の強度が異なり、ただ１つの端部を引き付けて、前記極片表面のただ１つと接触させる。【選択図】図７

Description

本発明は、時計構成要素の枢動を案内するために時計構成要素の向きを定めるための方法であって、時計構成要素が、少なくとも部分的に透磁性の材料もしくは少なくとも部分的に磁性の材料、および／または少なくとも部分的に導電性の材料もしくは少なくとも部分的に帯電された材料からなり、また前記構成要素が、前記構成要素の第１の端部と第２の端部の間でチャンバ内に枢動可能に取り付けられる方法に関する。

また、本発明は、第１の端部および第２の端部で、少なくとも部分的に透磁性の材料もしくは少なくとも部分的に磁性の材料、および／または少なくとも部分的に導電性の材料もしくは少なくとも部分的に帯電された材料からなる時計構成要素の枢動を案内するためのデバイスに関する。

また、本発明は、第１の端部および第２の端部で、少なくとも部分的に透磁性の材料もしくは少なくとも部分的に磁性の材料からなる、または第１の端部および第２の端部で少なくとも部分的に導電性の材料もしくは少なくとも部分的に帯電された材料からなる時計構成要素を含む磁気および／または静電気ピボットに関する。

また、本発明は、このタイプの枢動案内用のデバイスを少なくとも１つ含み、および／またはこのタイプの磁気および／または静電気ピボットを少なくとも１つ含む時計ムーブメントに関する。

さらに、本発明は、このタイプの時計ムーブメントを少なくとも１つ含み、および／またはこのタイプの枢動案内用のデバイスを少なくとも１つ含み、および／またはこのタイプの磁気および／または静電気ピボットを少なくとも１つ含む時計に関する。

本発明は、マイクロメカニクス、特に時計学の分野に関する。本発明は時計学の分野に特に良く適している。

マイクロメカニクス、特に時計学の技法では、従来、機械的な摩擦に基づいて構成要素の軸またはアーバーを位置決めする方法が使用されている。

腕時計ムーブメントまたは振動体に組み込まれる枢動構成要素への特定の用途で生じる問題は、構成要素の効率および／または品質因子が、前記構成要素が組み込まれる腕時計の姿勢によって強く左右されることである。特に、効率および／または品質因子は、腕時計が垂直姿勢であるときにかなり低い。この問題を克服するために提案されている解決策は、垂直姿勢での効率および／または品質因子を高めるというよりは、水平姿勢での効率および／または品質因子を低下させるものであることが多い。

したがって、解決すべき問題は以下のとおりである。

−腕時計のすべての姿勢で効率および／または品質因子を一様にすること。

−すべての姿勢で効率および／または品質因子を高めること。

ＳＩＥＭＥＮＳ ＡＧによる特許文献１が公知であり、この特許は、内側管状磁石と一体のピンが外側管状磁石内に挿入されることによって形成される可動構成要素を開示する。外側管状磁石は、２つの磁石に同軸のカートリッジ（ｃａｒｔｏｕｃｈｅ）内部で移動することができ、一端で支持面に突き当たり、他端でブシュによって保持されたばねに突き当たる。また、この可動構成要素は、ブシュと一体のスピンドル上で軸方向に案内される。可動構成要素は、各軸方向端部に、内部磁石によって形成される脆弱なセラミックコアのための保護スリーブを含む。枢動を案内するための手段は、内側管状磁石と外側管状磁石の協働により形成される。しかし、第１の磁極片に可動構成要素を保持するとき、この可動構成要素と内側管状磁石の接続は、フランジと２つのスリーブの一方とを間に挟んでいるので、これはいわゆる支持とは同等でない。したがって、この特許の可動構成要素は、内部磁石によって形成される第１の磁極片に対して自由ではなく、外部磁石によって形成される第２の磁極片に対してのみ自由である。

ＶＬＡＤＩＭＩＲ ＪＡＧＭＡＮＮの特許文献２は、磁化可能な材料からなる可動構成要素を開示し、この可動構成要素は、重引力に垂直な方向で磁場を発生する２つの磁極片の間の空気ギャップ内に配置され、空気ギャップよりも短く、磁極片のただ一方に当接し、他方の磁極片の近くではやや浮いた状態である。可動構成要素の枢動軸は、２つの極片の極によって定義される軸と一致する。

同様に、ＫＥＲＮ ＆ ＣＯ ＡＧの特許文献３は、２つの磁石の間の磁場内で摩擦なしで同様に枢動する可動構成要素を開示する。２つの磁石は、硬質材料からなる凸形放射状端部を有する。これらの放射状端部の一方に突き当たる可動構成要素の表面も凸形であり放射状である。

ＪＵＮＨＡＮＳ ＧＥＢ ＡＧの特許文献４は、回転するテンプを備えるレギュレータを開示し、振動部材の重量の作用を低減するために静磁場を使用する。

また、Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈ Ｍａｕｔｈｅ ＧｍｂＨの特許文献５は、ピボットに対する負荷を軽減するための磁石デバイスを開示する。

ＲＯＵＬＥＭＥＮＴＳ Ａ ＢＩＬＬＥＳ ＭＩＮＩＡＴＵＲＥＳの特許文献６は、ガルバノメータなど測定装置用の垂直軸を有する磁気軸受を開示する。

ＣＬＡＶＥＬＯＵＸ ＮＯＥＬの特許文献７は、複数の電極で構成されるジャイロスコープ回転子用の静電懸架機構を開示する。

ドイツ特許第１２１１４６０号 ドイツ特許出願公開１９８５４０６３Ａ１号 ドイツ特許第１２２０２２４Ｂ号 フランス特許出願公開第１１１５９６６Ａ号 ドイツ特許第１７３４５９０号 英国特許出願公開第７３９９７９Ａ号 米国特許出願公開第３４９６７８０Ａ号

本発明は、時計構成要素の向きを定めるための方法、より具体的には、構成要素を枢動軸に位置合わせし、通常の機械的な案内デバイスに比べて摩擦を大幅に減少できるようにし、それにより従来よりも時計ムーブメントの動作品質が空間内での向きに左右されないようにする方法を考案することによって、従来技術の問題を克服することを提案する。

これを実現するために、本発明は、効率および／または品質因子が姿勢に左右されないようにした時計構成要素用の磁気ピボットを形成するような、構成要素の枢動を案内するためのデバイスを実現する。

したがって、本発明は、時計構成要素の枢動を案内するために時計構成要素の向きを定めるための方法であって、構成要素は、少なくとも部分的に透磁性の材料もしくは少なくとも部分的に磁性の材料、および／または少なくとも部分的に導電性の材料もしくは少なくとも部分的に帯電された材料からなり、前記構成要素は、前記構成要素の第１の端部と第２の端部の間でチャンバ内に枢動可能に取り付けられる方法に関し、前記第１の端部と第２の端部の両方の側で、２つの磁場または静電場が発生し、磁場または静電場がそれぞれ前記構成要素を極片に引き付ける傾向があり、前記構成要素の周りで前記磁場または静電場どうしの間に不均衡が生じて、それによって、前記構成要素に対する力の差を生み出して、前記構成要素の一方の端部を一方の極片の接触面に押し付け、かつ他方の端部を他方の極片の接触面からある距離で保ち、前記第１の端部と前記第２の端部で前記磁場または静電場の強度が異なることを特徴とし、さらに、前記第１の極片および前記第２の極片は、前記構成要素から独立しており、それぞれ前記チャンバの周辺またはその近くに位置され、それぞれ、少なくとも部分的に磁性の材料もしくは透磁性の材料、および／または少なくとも部分的に帯電された材料もしくは少なくとも部分的に導電性の材料からなることを特徴とし、さらに、前記構成要素が、前記極片の間で前記チャンバ内に自由に取り付けられて、前記極片のただ一方の近くで支持面に当接することを特徴とする。

したがって、本発明はまた、時計構成要素の枢動を案内するためのデバイスであって、時計構成要素は、少なくとも部分的に透磁性の材料もしくは少なくとも部分的に磁性の材料、および／または少なくとも部分的に導電性の材料もしくは少なくとも部分的に帯電された材料からなり、前記構成要素は、前記構成要素の第１の端部と第２の端部の間でチャンバ内に枢動可能に取り付けられるデバイスに関し、前記第１の端部と前記第２の端部の間の中心距離よりも所定の動作遊びの値だけ大きい空気ギャップ距離において、第１の極片の第１の表面と第２の極片の第２の表面を含み、前記極片は、前記構成要素の前記第１の端部か前記第２の端部の一方が通す磁場または静電場によって引き付けられるようにそれぞれ構成されるか、または前記構成要素の前記第１の端部か前記第２の端部の一方を引き付ける磁場または静電場を発生するようにそれぞれ構成され、したがって２つの端部で前記構成要素に及ぼされる磁気引力または静電気引力の強度が異なり、それにより前記２つの端部の一方で前記構成要素を引き付けて、前記極片の前記表面のただ一方に直接または間接的に接触させ、前記第１の端部および前記第２の端部で前記磁場または静電場の強度が異なることを特徴とする。

また、本発明は、少なくとも部分的に透磁性の材料もしくは少なくとも部分的に磁性の材料、および／または少なくとも部分的に導電性の材料もしくは少なくとも部分的に帯電された材料からなる時計構成要素を含む磁気または静電気ピボットであって、前記構成要素が、前記構成要素の第１の端部と第２の端部の間でチャンバ内に枢動可能に取り付けられる磁気または静電気ピボットに関し、前記時計構成要素の枢動を案内するためのデバイスを含み、デバイスは、前記第１の端部と前記第２の端部の間の中心距離よりも所定の動作遊びの値だけ大きい空気ギャップ距離において、第１の極片の第１の表面と第２の極片の第２の表面を含み、前記極片が、前記構成要素の前記第１の端部か前記第２の端部の一方が通す磁場または静電場によって引き付けられるようにそれぞれ構成されるか、または前記構成要素の前記第１の端部か前記第２の端部の一方を引き付ける磁場または静電場を発生するようにそれぞれ構成され、したがって２つの端部で前記構成要素に及ぼされる磁気引力または静電気引力の強度が異なり、それにより前記２つの端部の一方で前記構成要素を引き付けて、前記極片の前記表面のただ一方に直接または間接的に接触させ、前記第１の端部および前記第２の端部で前記磁場または静電場の強度が異なることを特徴とする。

また、本発明は、このタイプの枢動案内用のデバイスを少なくとも１つ含み、および／またはこのタイプの磁気および／または静電気ピボットを少なくとも１つ含む時計ムーブメントに関する。

さらに、本発明は、このタイプの時計ムーブメントを少なくとも１つ含み、および／またはこのタイプの枢動案内用のデバイスを少なくとも１つ含み、および／またはこのタイプの磁気および／または静電気ピボットを少なくとも１つ含む時計に関する。

本発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読めばより明瞭になろう。

本発明による構成要素を案内するためのデバイスの概略部分正面図である。 本発明による磁気ピボットに組み込むための構成要素を示す図１と同様の図である。 図１のデバイスを含む本発明による磁気ピボットと、安定協働位置での図２の構成要素とを示す図１と同様の図である。 構成要素に作用する力の系を表す、本発明による磁気ピボットを示す図１と同様の図である。 不安定になっている姿勢で示した、構成要素に作用する力の系を示す図４と同様の図である。 第１の実施態様での本発明による構成要素を案内するためのデバイスを含む本発明による磁気ピボットを示す、枢動軸に沿った長手方向断面図である。 別の実施態様による磁気ピボットの図６と同様の概略図である。 特に図６または図７の実施態様による、本発明による磁気ピボットを組み込んだムーブメントを含む時計の概略部分斜視図である。 本発明による構成要素案内デバイスに挿入される、テンプによって形成される構成要素を示す図である。 構成要素に作用する力の割合の概略図である。 図１０の長手方向軸に沿った横座標の関数としての、生じる磁力線密度の増加を示すグラフである。 本発明による構成要素案内デバイスの一変形態様の概略正面図である。 制振デバイスを設けられた本発明によるデバイスの代替実施態様の枢動軸に沿った概略長手方向断面図である。 図１３の変形態様の制振要素の概略部分斜視図である。

本発明は、時計構成要素１の枢動を案内するために時計構成要素１の向きを定めるための方法、より具体的には、前記構成要素を枢動軸Ｄに位置合わせするための特別な方法を提供する。

本発明の目的は、従来のピボットの代わりとなる機構を提供し、通常の機械的な案内デバイスに比べて摩擦を大幅に減少させ、それにより従来よりも時計ムーブメントの動作品質が空間内での姿勢に左右されないようにすることである。

この方法を実施するために、本発明はさらに、効率および／または品質因子が姿勢に左右されないようにする時計構成要素用の磁気および／または静電気ピボットを形成するように、構成要素の枢動を案内するためのデバイスに関する。

本明細書で以下に記載するいくつかの特定の特徴により、とりわけ、重力に比べてはるかに強い磁力および／または静電力の好ましい使用により、本発明は、マイクロメカニクスの分野、より詳細には時計学の分野において特別な用途がある。本発明は、時計学の分野のために開発され、当然のことながら、本発明の適用分野は時計として説明してある。時計構成要素は小さいので非常に低重量であり、腕時計などの寸法に適合させて、重力の引力またはトルクよりも少なくとも１０倍大きい力および／または引力トルクを前記構成要素に対して発生させることができる磁場および／または静電場を発生させることができる。したがって、本明細書では、この好ましい時計学での用途について本発明を説明する。本発明は、磁石およびエレクトレットの現況技術においてすぐに使用することができ、特別な改変なしで所要の磁場または静電場強度で所要の寸法で実現することができる。

本発明は、従来技術に比べて摩擦を減らすことによって、かつ主慣性軸（本明細書では以後、便宜上「長手方向軸」と呼ぶ）を理論上の枢動軸に永久的に位置合わせすることによって、構成要素の枢動状況を改良することを提案する。当然、不均衡である、すなわち主慣性軸とは異なる軸の周りで枢動する構成要素に本発明を適用することもできるが、本発明は、構成要素の主慣性軸が枢動軸と一致する好ましい場合に、利点が最大限に活かされる。

したがって、限定はしないが、構成要素としては、テンプ、スプラングテンプアセンブリ、ガンギ車、爪石、ギアホイール、ラチェット、クリック、レバー、筒部（ｂａｒｒｅｌ）、自動巻回転子、日付表示盤または月表示盤（ｄａｔｅ ｏｒ ｍｏｏｎ ｐｈａｓｅ ｄｉｓｃ）、ハンマ、ハートカム、コラムホイール、または通常枢動することができる任意の他の構成要素がありえる。

本発明は、磁力および／または静電力を使用した構成要素用の軸−ピボットシステムを構成する。

本明細書で以下に述べる説明において、「透磁性」材料は、相対透過率が１００〜１００００の材料であり、例えば鋼（例えば天真用としては相対透過率が１００に近く、または電気回路で一般に使用される鋼では４０００に近い）や、相対透過率が８０００〜１００００に達する他の合金である。

「磁性材料」は、例えば極片の場合、残留磁場が０．１〜１．５Ｔｅｓｌａになるように磁化することができる材料であり、例えば、磁気エネルギー密度Ｅｍが５１２ｋＪ／ｍ³に近く、残留磁場が０．５〜１．３Ｔｅｓｌａになる「ネオジム鉄ホウ素」である。このタイプの磁性材料と、それに向かい合う、透過率が１００〜１００００の範囲内で１００００に近い高い値である透磁性の構成要素とが磁化対として組み合わされる場合には、残留磁場範囲内の下側範囲に向かってより低いレベルの残留磁場を使用することができる。

「常磁性」材料は、相対透過率が１．００１〜１００の材料であり、例えば、磁性材料とそれに向かい合う透磁性の構成要素との間、または２つの磁性材料の間に挿入される接続部片、例えば構成要素と磁極片の間の接続部片用の材料である。

「反磁性」材料は、相対透磁率が１未満の材料である。

最後に「軟磁性」材料は、「非磁性」材料とは異なり、高い透磁率を有するが磁気飽和度の高い材料であり、特にシールドに用いられる。なぜなら、シールドは、永久的な磁性を有する必要はないが、外部の磁場を低減させるようにできるだけよく磁場を通さなければならないからである。また、これらの構成要素は、外部磁場から磁気システムを保護することもできる。これらの材料は、好ましくは、相対透磁率が５０〜２００になり、かつ飽和磁場が５００Ａ／ｍよりも大きくなるように選択される。

「非磁性」材料は、相対磁性透過率が１よりごくわずかに大きく、１．００１未満である材料と定義され、代表としてはシリコン、ダイヤモンド、パラジウム、および同様の材料である。これらの材料は通常、ＭＥＭＳ技術またはＬＩＧＡ法によって作製することができる。

以下の説明では、「導電性」材料は、その抵抗が周囲温度（Ｔ＝２０℃）で１μΩｍ未満の材料である。例えば、銀、金、およびアルミニウムが優れた導体である。以下の説明では、「絶縁」材料は、周囲温度での抵抗が１００００ＭΩｍよりも高く、誘電剛性率が１０ｋＶ／ｍｍよりも大きい材料である。例えばガラス質またはプラスチック材料が一般的に良好な絶縁体である。

時計のすべての姿勢で高い効率および品質因子を保証できるように、重引力の影響を最小にしなければならない。典型的な時計寸法の場合、市販の微小磁石を使用して、重力よりも大きく、かつ動作中に構成要素に対して作用するトルクよりも大きい磁力／静電力を発生させることができる。磁力および／または静電力によって制御されるシステムは、重力に対する感度、したがって腕時計の姿勢の変化に対する感度が従来の機械的なシステムより低い。

磁力を用いた場合について本発明をより詳細に説明する。以下の説明は、静電力を用いた場合、さらには磁力と静電力を組み合わせて、または混在させて用いた場合にも同様に当てはまる。特に、軸Ｄ上で枢動する構成要素１は、この軸Ｄの方向で第１の端部２と第２の端部３の間に延びている。この第１の端部２と第２の端部３には異なる処理を施すことができ、例えば、第１の端部２に複数の磁力をかけることができ、第２の端部３に複数の静電力をかけることができ、または逆にすることもできる。同じ端部に、累加的に複数の磁力と複数の静電力をかけることもできる。

図１０に示される第１の構成は、構成要素の枢動に極片を使用するものであり、極片は、好ましくは１つまたは複数の微小磁石または帯電された物質で形成され、例えば構成要素内に設けられた軟磁性材料または導電性材料からなるアーバーを磁化または帯電するように調節され、したがって軸受と構成要素のアーバーの間で磁気または静電気引力を発生させる。

本明細書で述べる好ましい時計学の用途では、磁気源の力を使用する態様の場合、本発明で使用する極片を形成するために永久磁石を用いることが推奨されるが、他の適用例、とりわけ静的な適用例では、電磁石を使用することもできることは明らかである。以下の説明で使用するとき、用語「磁石」は一般に、磁化された極片を表す。

構成要素１の前記第１の端部２と第２の端部３の両方の側で、一方では、第１の端部２の枢動を案内するための手段、または本発明によれば好ましくは構成要素１とは別個の第１の極片４に当接して保持されるように第１の端部２を引き付けるための手段があり、他方では、構成要素１とは別個の第２の極片６の近くに、第２の端部３の枢動を案内するための手段、または好ましくは前記第２の端部３を第２の極片６に引き付けるための手段がある。

構成要素１は、少なくとも第１の端部２および第２の端部３の近くで、好ましくは透磁性材料および／または導電性材料からなる。本発明の特定の実施態様では、この材料も磁化および／または帯電される。

構成要素１は、チャンバ１Ａ内で移動することができる。「極片」は、少なくともチャンバ１Ａの近くで、透磁性材料および／または導電性材料からなる、または本発明の特定の好ましい実施態様では磁化および／または帯電された材料からなる物質を意味する。極片４または６は構成要素１の一部ではなく、したがってチャンバ１Ａの周辺または近くに位置される。

−第１の実施態様では、例えば図７、図９、および図１３に示されるように、極片は、構成要素１用の支持面またはストップ面を含む接続部片によってチャンバ１Ａから離されている。したがって、図７で、第１の極片４は、このタイプの第１の支持面５を含む接続部片１８によって構成要素１から離され、第２の極片６は、このタイプの第２のストップ面７を含む接続部片１９によって構成要素１から離されている。この変形態様では、極片は構成要素１と直には接触していないが、特定の場合に応じて、磁気および／または静電気引力または斥力によって相互作用する。軸方向Ｄでの構成要素１の一方の軸方向端部が磁化または帯電され、最も近い極片と協働する。この極片は、磁力または静電力の作用下で透磁性または導電性である。あるいは逆に、軸方向Ｄでの構成要素１の一方の軸方向端部が透磁性または導電性であり、磁化または帯電された最も近い極片と協働する。

−図６に示される別の実施態様では、この極片は、チャンバ１Ａの側面の１つを成す表面を含むことがあり、そこに、構成要素１の第１の端部２および第２の端部３が近付く、または接触することができる。構成要素１が枢動軸Ｄの周りで枢動する可動構成要素であるとき、極片のこの表面は前記軸Ｄの延長線上に位置されることが好ましい。上述の場合と同様に磁気および／または静電気相互作用が生じるが、接続部片はない。したがって、構成要素１は極片の一方と直に接触する。

−他の実施態様は、構成要素１の各端部で別々の変形態様である。すなわち、一方の側では直接的な接触であり、他方の側では間接的な斥力または引力を用いる。

本明細書では、構成要素１に複数の引力をかける好ましい場合について、本発明をより具体的に示す。当然、同様に複数の異なる斥力をかけることも考えることができ、軸Ｄの周りに環状に分布された極片によって構成要素１を軸Ｄ上に保つ。しかし、この変形態様は、構成要素１を完全に浮いた状態にすることができるという利点があるものの、構成要素１の周りで環状にかなりの環状体積を占めるという欠点がある。さらに、本発明によって提供されるように一方の端部で構成要素１を支持することによって軸Ｄに対する構成要素１の完璧な軸方向位置決めを行うことは、完全に浮いている状態ではできない。

第１の極片４および第２の極片６は、構成要素１とは別個であり、それぞれチャンバ１Ａの周辺またはその近くに位置され、それぞれ、少なくとも部分的に磁性の材料もしくは少なくとも部分的に透磁性の材料、および／または少なくとも部分的に帯電された材料もしくは少なくとも部分的に導電性の材料からなる。構成要素１は、極片４と極片６の間でチャンバ１Ａ内に拘束されずに取り付けられて、これらの極片４、６のただ一方の近くで支持面に当接する。

図１０は、引力が磁気源によるものである態様での構成要素１、例えばテンプの一実施態様の２次元での軸対称の概略図である。磁化可能な材料または磁性材料からなる構成要素の第１の端部２と第２の端部３によって定義される長手方向軸が２つの磁極片、特に永久磁石Ｍ_AおよびＭ_Bの間にあり、永久磁石の磁気分極は方向ｚに向いている。この方向ｚは、構成要素の長手方向軸を位置合わせしなければならない構成要素の理論上の枢動軸である。本明細書では以後、「構成要素のアーバー」とは、第１の端部２と第２の端部３の間に延びる構成要素１のシャフト状の部分を意味する。構成要素１のアーバーは、磁石によって直接支持することができ、または磁石と構成要素のアーバーの間に挿入された２つの宝石によって、または磁石の表面処理によって支持することができる。特定の実施態様の図７に示されるように、構成要素１のアーバーは、第１の極片４に取り付けられた接続部片１８に突き当たることがある。第２の極片６もこのタイプの接続部片１９を含むことができる。これらの接続部片は、磁場が通過できるようにしなければならない。それらの役割は、支持面を形成する接続部片に関しては本質的にトライボロジーに関わるものであり、また衝撃時に極片を保護することもそれらの役割である。図３、図４、および図６は、第１の極片４によって構成要素１を直に支持する様子、および一時的に支持できる可能性を示す。また、例えば組立て中または衝撃時には、第２の極片６によって直に支持することもある。磁石のサイズおよび／または磁気エネルギー、および構成要素のアーバーの長さは、アーバーと２つの磁石の一方Ｍ_Bとの引力Ｆ_mを最大にするように最適化される。

本発明によれば、引力Ｆ_mは重力Ｆ_gよりもはるかに大きく、好ましくは少なくとも１０：１の比であり、アーバーは、時計または腕時計のすべての姿勢で２つの磁石のただ一方に安定した状態で当接する。図には、Ｆ_gがＦ_mと逆である場合について、構成要素の重心に加わる２つの力を示してある。

アーバーが方向ｚからずれるとき、磁気的な逆トルクがアーバーに作用する。アーバーの向きを方向ｚで安定させるために、磁気的な逆トルクが、重力によって発生されるトルクよりも大きくなり、かつ構成要素に加わるトルクよりも大きくなるように、幾何形状が最適化される。

磁化されたアーバーに作用する磁力は、その磁化Ｍ_axe（ｒ，ｚ）、および２つの磁石によって発生される磁場Ｈの勾配に比例する。

ここで、アーバーの体積Ｖ_axeにわたって積分を行う。

この関係は、図１０の場合にはアーバーと２つの磁石の一方Ｍ_Bの間の引力を最大にするように、磁石のサイズおよび／または磁気エネルギーおよび構成要素のアーバーの幾何形状を最適にする。その結果、アーバーは、すべての姿勢で２つの磁石のただ一方に当接する。

この引力は、重力、および構成要素に加わる最大の力よりも大きいので、この構成は安定である。

有利には、本発明は、衝撃後にアーバーが適正な平衡位置に確実に戻るようにするので、有利には本発明に組み入れることができる従来の耐衝撃策の効率を改良する。従来の機械的なピボットデバイスは適正な平衡位置への戻りを保証できない。上側磁石の役割は、アーバーの向きを安定させることである。アーバーに作用する磁気トルクは、以下のように与えられる。

アーバーが磁力線に沿って向きを定められる場合にのみ、したがって方向ｚに向けられる場合にのみ、磁気トルクがゼロである。アーバーの向きが乱されてゼロｚから逸れた場合、逆トルクＣ_mがアーバーを平衡位置に合わせ直す。

図１１は、構成要素（この場合は腕時計テンプのアーバー）での磁力線密度を実パラメータに関して示す。生じる磁力はＦ_m＝１０ｍＮであり、磁石Ｍ_Bに向いており、したがって重力よりも１桁大きく、環境から構成要素に加わる最大トルクよりも大きいトルクを発生する。

本発明は、磁場を構成要素アーバーの内部にほぼ閉じ込めるという利点があり、磁力線は方向ｚにほぼ平行である。実パラメータに関して生じた磁力線密度が図１１に示される。Ｍ_Bの方向での力に相当する正の成分がより大きいので、テンプに作用する正味の力はＭ_Bに向いている。

アーバーに作用する力は、支持面でのアーバーの姿勢の影響をわずかしか受けず、磁場は極片（とりわけ磁石）の表面の中心でほぼ均質であるので、アーバーは、摩擦を受けずにｚ軸の周りで自由に回転する。したがって、機械的な摩擦を用いる場合と同様に、構成要素の振動によって発生されるエネルギーの散逸が大幅に減少される。したがって、すべての姿勢で効率および／または品質因子を高めることができる。

１つの代替構成では、構成要素のアーバー自体が永久磁石でよく、磁化可能な材料からなる極片によって取り囲まれるか、またはそれ自体磁化される。これにより、生じる磁力およびトルクを最大にし、さらに重力の影響を最小にする。

１つの代替構成では、構成要素のアーバーおよび／または盤を反磁性材料、例えば熱分解黒鉛から形成することができ、ピボットを複数の交番する磁石によって構成することができ、反磁性により構成要素を浮かせて位置決めできるようにする。

本発明の特徴から、いくつかの利点が得られる。

−構成要素の効率および／または品質因子は、時計のすべての姿勢で同一であり、５％未満のばらつきである。

−効率および／または品質因子は、すべての姿勢で、従来のピボットの使用よりも高まる。

−構成要素、特にテンプが振動する場合、その振動の振幅がすべての姿勢で高まり、同一である。

−摩擦およびエネルギー散逸が最小になり、トルクのばらつきも最小になる。

−他の解決策に比べて構成要素の数が減る。

−方法が、その性質からして耐衝撃性である。

−システムを他の磁気要素に組み込むことができる。

−単純なものか複雑なものかによらず、あらゆるタイプの時計もしくは腕時計、特に機械式時計もしくは腕時計、または任意のポータブル科学的装置もしくは同様のデバイスに本発明を容易に組み込むことができる。

不整列の磁石を備える本発明の一変形態様が場合によっては興味深い態様となることがあり、特に、外乱トルクの影響を無視でき、また構成要素の形状または姿勢の観点から不整列の構成を比較的簡単に実現できる構成要素に関しては興味深いものとなりえる。

一般的な構成要素では、本発明が、湾曲したアーバーの使用を可能にするという利点をさらに有することも考慮しなければならない。そのような場合、２つの磁極片（とりわけ磁石）が異なる方向を向かなければならない。

２つの磁極片（とりわけ磁石）の磁力線が位置合わせされていないとき、システムが、十分に安定な平衡位置を探す。２つの方向がそれほど異ならない場合、構成要素の長手方向軸は、定まらずに動き続けており、不安定な位置から別の不安定な位置に進む。しかし、芯がずれていると、構成要素に加わる磁力、特に逆トルクが減少することになる。したがって、安定性は、磁力線が位置合わせされている好ましい場合に比べると低い。構成要素が振動体の一部を成すときには、芯がずれないようにすべきである。なぜなら、芯がずれていると、動作を乱す影響を与える半径方向磁気トルクが生じるからである。

構成要素の組成および磁気的特性に応じて、本発明による磁気ピボットの様々な変形態様を想定することができる。アーバーが均質な材料からなっていると、磁力線を簡単に閉じることができる。合金の密度、断面積、または濃度を変えることによって長手方向でわずかな不均質性を引き起こすことで、故意に力の非対称性を大きくし、それにより２つの面の一方での引力を高めることもできる。常磁性材料では非常に弱い力しか発生できないので、少なくとも第１および第２の端部での構成要素の材料は強磁性体であることが好ましい。

また、前記端部が永久的に磁化されている場合には、第１および第２の端部にある磁性領域の間に非磁性領域、すなわち透磁性が非常に低い領域を挿入することもできる。この構成は、十分に大きな力およびトルクを発生する。

図１〜図１４に、本発明の実施態様を示す。

本発明は、時計構成要素１の枢動を案内するために時計構成要素１の向きを定めるための方法であって、時計構成要素１は、少なくとも部分的に透磁性の材料もしくは少なくとも部分的に磁性の材料、および／または少なくとも部分的に導電性の材料もしくは少なくとも部分的に帯電された材料からなり、また前記構成要素が、前記構成要素１の第１の端部２と第２の端部３の間でチャンバ１Ａ内に枢動可能に取り付けられる方法に関する。

本発明によれば、前記第１の端部２と第２の端部３の両方の側で２つの磁場または静電場が発生され、これらの磁場または静電場はそれぞれ、構成要素１を極片４、６に引き付ける傾向があり、構成要素１の周りで磁場または静電場どうしの間で不均衡が生じて、構成要素１に対する力の差を生み出して、２つの端部の一方２、３を一方の極片４、６の接触面５、７に押し付け、前記端部の他方３、２を他方の極片６、４に設けられた接触面７、５からある距離に保つ。磁場または静電場どうしの間のこの不均衡は、チャンバ１Ａを局部的に画定するこれらの接触面５と接触面７の間の空間によって形成される空気ギャップの周辺で発生する。

これらの磁場または静電場は、互いに非対称であり、互いに強度が異なる。

本発明は、極片４および６、または構成要素１自体、または極片４、６と構成要素１の両方において磁場または静電場を発生させることによって実現することができる。

本発明によれば、磁場または静電場が極片４および６で発生されるとき、構成要素１が空気ギャップ内にあるかどうかに関わらず磁場または静電場どうしの間の不均衡が生じる。すなわち、場は、互いに非対称であり、互いに強度が異なる。さらに、本発明によれば、構成要素に対する力の差を生み出す不均衡は、空気ギャップ内での前記構成要素の姿勢には左右されず、極片４および６で発生される非対称な場にのみ左右される。

磁場または静電場が構成要素１自体で発生されるとき、それらの磁場または静電場はまた、構成要素１の端部２および３で強度が異なる。

磁場または静電場が極片４および６と構成要素１の両方で発生されるとき、それらは、極片４および６と構成要素１の端部２および３とで生じる磁場または静電場が共に非対称になるようにサイズ設定される。

第１の好ましい変形態様では、第１の端部２と第２の端部３の両方の側で、２つの磁場がほぼ同じ方向および向きで発生する。この第１の変形態様は、特に、第１の端部２から第２の端部３まで導電性であり磁化可能であるアーバーを備える構成要素に関して当てはまり、これは、磁場密度が枢動軸Ｄの周りに最も良く集中する方法である。

別の変形態様では、第１の端部２と第２の端部３の両方の側で、２つの磁場が、ほぼ同じ方向であるが逆向きに発生する。この変形態様は、第１の端部２と第２の端部３の間で電気および／または磁気不連続性であるときに当てはまり、これは例えば、透磁率が非常に低い構成要素が、端部２、３にある２つの透磁性または磁性の半アーバーを含むだけである場合である。当然、この場合にも、第１の変形態様の磁場の構成を適用できる。実現することができる別の変形態様では、構成要素１が一部片であり、特定の製造法によって、例えば表面処理によって不連続性が実現される。

構成要素がテンプまたは振動体部材である場合の特定の好ましい実施態様では、同じ方向の２つの磁場が、第１の端部２と第２の端部３の各側で発生する。

図面に示す本発明による変形態様では、時計構成要素１は、２つの磁場およびそれらの当該の極片４、６の配置によって定義される枢動軸Ｄに向きを定められる。第１の極片４および第２の極片６に接する第１の端部２および第２の端部３の各側に、逆向きの第１の磁場と第２の磁場が発生し、これらの磁場はそれぞれ、枢動軸Ｄの周りで回転対称性を有し、構成要素１を極片４、６に向けて引き付ける傾向がある。第１の端部２の近くでの第１の磁場の密度が第２の端部３の近くでの第２の磁場の密度よりも大きくなるように選択され、それにより、第１の端部２を引き付けて第１の極片４に接触させる。極片４、６の間の空気ギャップＥは、第１の端部２と第２の端部３の間の中心距離Ｌよりも所定の動作遊びＪの値だけ大きくなるように画定される。

また、本発明は、特に、時計構成要素１の枢動を案内するためのこの向き付け方法を実施するのに適した、時計構成要素１の枢動を案内するためのデバイス１０に関する。この構成要素１は、少なくとも部分的に透磁性の材料もしくは少なくとも部分的に磁性の材料、および／または少なくとも部分的に導電性の材料もしくは少なくとも部分的に帯電された材料から形成しなければならず、前記構成要素は、前記構成要素１の第１の端部２と第２の端部３の間でチャンバ１Ａ内に枢動可能に取り付けられる。

案内デバイス１０は、第１の端部２と第２の端部３の両方の側で、一方では、前記第１の端部２を第１の極片４に当接して保持されるように第１の端部２を引き付けるための手段を含み、他方では、第２の極片６の近くで前記第２の端部３を前記第２の極片６に引き付けるための手段を含む。

本発明によれば、このとき、この案内デバイス１０は、第１の端部２と第２の端部３の両方の側で、第１の端部２と第２の端部３の間の中心距離Ｌよりも所定の動作遊びＪの値だけ大きい空気ギャップ距離Ｅにおいて、第１の極片４の第１の表面と第２の極片６の第２の表面を含む。

構成要素１とは別個のこれらの極片４および６は、構成要素１の第１の端部２か第２の端部３の一方が通す磁場または静電場によって引き付けられるようにそれぞれ構成されるか、または好ましい態様としては、構成要素１の第１の端部２か第２の端部３の一方を引き付ける磁場または静電場を発生するようにそれぞれ構成される。

これらの磁場または静電場は、第１の端部２と第２の端部３で互いに強度が異なり、したがって２つの端部２および３で構成要素１に及ぼされる磁力または静電力の強度が異なり、それにより２つの端部２および３のただ一方で構成要素１を引き付け、極片４および６の表面のただ一方に直接または間接的に接触させる。

１つの特定の変形態様では、第１の極片４および第２の極片６はそれぞれ、２つのストップ部材の間でチャンバ内で可動である。

１つの特定の変形態様では、一方では第１の端部２を引き付けるための手段、他方では第２の端部３を引き付けるための手段が、ストップ部材の間で軸方向Ｄに沿って移動することができる。

本発明によれば、デバイス１０は、第１の端部２と第２の端部３の間での中心距離Ｌよりも所定の動作遊びＪの値だけ大きい空気ギャップ距離Ｅにおいて、第１の極片４の第１の表面５と第２の極片６の第２の表面７を含む。

これらの磁極片４、６は、構成要素１の第１の端部２か第２の端部３の一方が通す磁場または静電場によって引き付けられるようにそれぞれ構成されるか、または構成要素１の第１の端部２か第２の端部３の一方を引き付ける磁場または静電場を発生するようにそれぞれ構成され、したがって２つの端部２、３で構成要素１に及ぼされる磁気引力または静電気引力の強度が異なり、それにより２つの端部２、３の一方で構成要素１を引き付けて、極片４、６の表面５、７のただ一方のみを直接または間接的に接触させる。

第１の端部２と第２の端部３の近くに及ぼされる磁場または静電場は、互いに強度が異なり、非対称である。

本発明によれば、第１の極片４および第２の極片６がそれぞれ、磁性材料もしくは透磁性材料からなり、または帯電された材料もしくは導電性材料からなり、構成要素１が磁性材料もしくは帯電された材料でない場合には極片４、６が磁性材料もしくは帯電された材料である。第１の極片４と第２の極片６が一緒に枢動軸Ｄを定義し、構成要素１が第１の極片４と第２の極片６の間に挿入されるときに、第１の端部２と第２の端部３を結ぶ構成要素１の長手方向軸Ｄ１がその枢動軸Ｄに位置合わせされる。

本発明によれば、第１の極片４または第１の端部２は、第１の表面５の近くで枢動軸Ｄに沿って第１の磁場または静電場を発生し、この第１の磁場または静電場は、第１の極片４を第１の端部２に近付くように移動させる傾向があり、第２の極片６または第２の端部３が第２の表面７の近くで発生する枢動軸Ｄに沿った第２の磁場または静電場よりも密度が高い。第２の磁場または静電場は、第２の極片６を第２の端部３に近付くように移動させる傾向があり、それにより第１の端部２が第１の表面５に接触して保たれ、構成要素１の長手方向軸Ｄ１が枢動軸Ｄと一致し、このとき第２の端部３は第２の表面７からある距離に留まる。

一方、第１の表面５と第２の表面７の間の空気ギャップ距離Ｅは、案内デバイス１０および構成要素１の使用温度範囲全体にわたって所定の動作遊びＪを保証するように寸法設定される。この遊びは、厳密に正のものであり、クランプまたは摩擦ばめは除外する。所定の動作遊びＪは、０．０２０ｍｍ以上であることが好ましい。

好ましくは、第１の磁場および第２の磁場が構成要素１に引力を及ぼし、この引力が構成要素１での重引力よりも少なくとも３０％大きく、好ましくは構成要素１での重引力よりも５〜１０倍大きく、時計が動いているときに最良の挙動を実現できるように、構成要素１の材料の透磁率が選択されるとともに、一方では場合に応じて第１の極片４および第２の極片６の磁化、および／または他方では構成要素１の磁化が固定される。

同様に、好ましくは第１の磁場および第２の磁場が構成要素１に引力トルクを及ぼし、このトルクが、すべての姿勢で構成要素１に対する重引力トルクよりも１０倍以上大きくなるように、構成要素１の材料の透磁率が選択されるとともに、一方では場合に応じて第１の磁極片４および第２の磁極片６の磁化、および／または他方では構成要素１の磁化が固定される。

第１の表面５および第２の表面７の近くの磁場密度は１０００００Ａ／ｍ以上であることが好ましい。

デバイス１０が、軟磁性材料からなる遮蔽手段２０を含むと有利であり、遮蔽手段２０は、第１の接触面５および第２の接触面７の近くで枢動軸Ｄに対して半径方向の成分をもつ磁場の作用を阻止するように構成される。

例えば、図６、図７、および図８に示されるように、この遮蔽手段２０は、少なくとも１つの管状部品２１、２２を含み、これらは枢動軸Ｄに中心を合わされ、第１の極片４および第２の極片６と構成要素１の少なくとも第２の端部３とを取り囲む。

静電気変形態様では、同様に、第１の磁場および第２の磁場が構成要素１に引力を及ぼし、この引力が構成要素１での重引力よりも少なくとも３０％大きく、好ましくは構成要素１での重引力よりも５〜１０倍大きく、時計が動いているときに最良の挙動を実現できるように、構成要素１の材料が選択されるとともに、一方では場合に応じて第１の極片４および第２の極片６の帯電、および／または他方では構成要素１の帯電が固定される。

図３、図４、および図６は、第１の磁性極片４の表面５で構成要素１を直接支持する様子を示す。図７は、接続部片１８に属する表面５に構成要素１の第１の端部２が当接している間接的な支持を示す。接続部片１８自体は、第１の極片４上またはそのすぐ近くに当接しており、それにより、構成要素１と極片４の間に及ぼされる（場合に応じて）引力磁場または引力静電場の作用を低減させない。同様に、接続部片１８、１９が使用される場合、一方では構成要素１の第１の端部２と極片４の間に及ぼされる（場合に応じて）引力磁場または引力静電場、他方では構成要素１の第２の端部３と第２の極片６の間に及ぼされる引力磁場または引力静電場の作用を低減させないように、極片４および６の表面５、７の表面処理、これらの接続部片の材料またはこれらの処理、処理方法、およびサイズ設定、特に厚さを選択すべきである。

少なくとも第１の表面５がハードコーティングを含むか、または第１の極片４と構成要素１の間に挿入される接続部片１８の硬質面によって形成されることが好ましい。同様の接続部片１９を第２の極片６と構成要素１の間に挿入することができる。

デバイス１０が、例えば外部クランプによって、第１の極片４と第２の極片６の間に磁場または静電場ループ手段を含むとさらに有利である。磁気変形態様を示す図１２は、強磁性材料からなる第１のアーム４１と磁気的に一体の第１の極片４と、強磁性材料からなる第２のアーム４２と磁気的に一体の第２の極片６とを示し、第２のアーム４２が、磁気源４０（磁石または同様の要素でよい）の一方の極に押し付けられ、第１のアーム４１が、前記磁気源４０の他方の極に押し付けられる。ここで、磁気源４０と、方向Ｄで構成要素１と極片４および６が協働する領域との間に、遮断手段２０が挿入される。この構成は、考慮されるあらゆる場合に適用することができる。すなわち、透磁性の構成要素１と磁極片４および６の場合、磁性の構成要素１と透磁性の極片４および６の場合、ならびに磁性の構成要素１と磁極片４および６の場合である。ここでは横方向で示してあるが、特に時計ムーブメントまたは時計で利用可能な体積に従って空間内で任意の他の構成を取ることができるこの磁場伝導機構は、この領域から離れた位置を通る磁場を枢動方向Ｄに伝えることができるようにする。磁気的であるか静電気的であるかに関係なく、磁場源をはるかに大きい寸法にすることができるという利点がある。

別の実施態様では、極片４、６と構成要素１の引力が静電気的なものである。磁気引力に関して本明細書で述べた設計がここでも有効である。しかし、重力よりも大きく、かつ構成要素１が協働する機構によって発生されるトルクよりもはるかに大きい静電力およびトルクを得るのに十分な静電荷を保証することはより難しい。

別の実施態様では、極片４、６と構成要素１の引力が静電気的なものである。ここでは、透磁率の概念の代わりに相対誘電率または誘電率の概念が用いられ、磁場の概念の代わりに静電場の概念が用いられる。案内デバイス１０の設計は全く同じであり、構成要素１と極片４および６の間で設定される永久静電場に応じてサイズ設定される。

この態様では、案内デバイス１０は、第１の端部２および第２の端部３で、少なくとも部分的に導電性の材料、または少なくとも部分的に帯電された材料からなる時計構成要素１を保護することに関わる。本発明によれば、この案内デバイス１０は、前記第１の端部２と第２の端部３の両方の側で、第１の端部２と第２の端部３の間の中心距離よりも所定の動作遊びＪの値だけ大きい空気ギャップ距離において、第１の極片４の第１の表面５および第２の極片６の第２の表面７を含み、極片４、６は、構成要素１の第１の端部２か第２の端部３の一方が通す静電場によって引き付けられるようにそれぞれ構成されるか、または構成要素１の第１の端部２か第２の端部３の一方を引き付ける静電場を発生するようにそれぞれ構成され、したがって２つの端部２、３で構成要素１に及ぼされる静電引力の強度が異なり、それにより２つの端部の一方で構成要素１を引き付け、極片４、６の表面５、７のただ一方に直接または間接的に接触させる。静電場は、第１の端部２と第２の端部３で強度が異なる。

特定の実現態様によれば、第１の極片４および第２の極片６は、それぞれ２つのストップ部材４１、４２、または４３、４４の間で、チャンバ内でそれぞれ移動することができる。

要約すると、静電力およびトルクに依拠するこの実施態様では、極片４および６が十分なエネルギーで帯電および荷電される場合には、構成要素１に導電性材料を使用することができ、または構成要素１が帯電および荷電される場合には、極片４および６に導電性材料を使用することができる。この導電性材料は、永久的に荷電された部品による誘導によって分極される。導体ではなく絶縁体、半導体、または誘電体を使用して、同様の変形態様が得られる。このとき、分極は誘電体の表面に限定され、材料が導電性であるときよりも発生する引力および引力トルクは低いが、それでも腕時計での使用は可能である。

また、別の実施態様では、静電力および静電トルクと磁力および磁気トルクの作用を組み合わせることもできる。

さらに、本発明は、少なくとも部分的に透磁性の材料もしくは少なくとも部分的に磁性の材料、および／または少なくとも部分的に導電性の材料もしくは少なくとも部分的に帯電された材料からなるこのタイプの時計構成要素１を含む磁気または静電気ピボット１００に関し、前記構成要素は、前記構成要素１の第１の端部２と第２の端部３の間でチャンバ１Ａ内に枢動可能に取り付けられる。

磁気または静電気ピボット１００は、時計構成要素１の枢動を案内するためのデバイス１０を含み、デバイス１０は、第１の端部２と第２の端部３の間の中心距離Ｌよりも所定の動作遊びＪの値だけ大きい空気ギャップ距離Ｅで、第１の極片４の第１の表面５および第２の極片６の第２の表面７を含む。これらの極片４、６は、構成要素１の第１の端部２か第２の端部３の一方によって放出される磁場または静電場によって引き付けられるようにそれぞれ構成されるか、または構成要素１の第１の端部２か第２の端部３の一方を引き付ける磁場または静電場を発生するようにそれぞれ構成される。これらの磁場または静電場は、互いに強度が異なり、したがって２つの端部２および３で構成要素１に及ぼされる磁力または静電力の強度が異なり、それにより２つの端部２および３のただ一方で構成要素１を引き付け、極片４および６の表面のただ一方に直接または間接的に接触させる。

好ましくは、この磁気ピボット１００は、本明細書で上述した変形態様の１つで説明した案内デバイス１０を含む。磁気ピボット１００は、さらに構成要素１を含み、構成要素１は、少なくとも透磁性材料もしくは静電気透過性材料、または少なくとも磁性材料もしくは静電性材料からなる実質的にシャフト状の部分を備え、この部分は、一緒に長手方向軸Ｄ１を定義する第１の端部２と第２の端部３の間に延びる。案内デバイス１０は、空気ギャップ内に構成要素１を挿入するためのアクセス手段を含む。あるいは、案内デバイス１０は、いくつかの部品に分解することができ、部品は、部品どうしを協働させるための手段および／または部品をブリッジ３１および／またはプレート３０と協働させるための手段を含み、それにより、第１の表面５および第１の極片４を含む第１の部品に構成要素１が第１の端部２で当接するように構成要素１を組み立てることができ、その後、第２の表面７および第２の極片６を含む第２の部品を組み立てる。

図８および図９に示される特に有利な態様では、構成要素１はスピンドル形状の部分８を含み、この部分８は、長手方向軸Ｄ１の周りで回転し、その断面は構成要素１の重心から第２の端部３に向かって縮小して、第２の表面７の近くでの磁場勾配を改良し、第２の端部３の中心を枢動軸Ｄに容易に合わせられるようにする。

磁気ピボット１００が、振動体に属する構成要素１を含むとき、最大枢動速度となるように長手方向軸Ｄ１の周りで構成要素１の動的な平衡を取ることが有利である。

好ましくは、構成要素１の第１の端部２は、第１の表面５と限定的に接触する表面を有するように構成され、その限定的な接触面は、局部的に球状または円錐状である。

第１の表面５が、第１の端部２と協働するように構成された受取り表面を含むと有利である。受取り表面は中空であり、局部的に球状または円錐状である。

好ましい振動体の用途では、構成要素１はテンプであり、その枢動軸Ｄが長手方向軸Ｄ１と一致する。

構成要素１のシャフト状部分が、強磁性材料もしくは磁化された材料からなる場合、または構成要素１の長手方向軸Ｄ１の方向にこのタイプの材料からなる領域を含む場合、本発明で最大の効率を得られるように、構成要素１の残りの部分は、非磁性または磁気的に不活性の材料、例えばシリコン、または相対透磁率が１．０００１未満の材料、特にＭＥＭＳもしくはＬＩＧＡもしくは同様の技術で形成された材料、さらには少なくとも部分的に非晶質の材料からなると有利である。特定的にテンプの場合には、少なくとも輪縁およびアームがこのタイプの材料から形成されることが好ましく、それと関連するひげぜんまいも同様にこのタイプの材料から形成されることが好ましい。したがって、振動体と枢動案内用のデバイス１０の相互干渉はない。構成要素の端部２および３の近くのすべての可動構成要素がこのタイプの非磁性材料で形成されることが有利である。

一部片のシリコン製スプラングテンプを使用する実施態様であって、主慣性軸を通る磁性アーバーもしくは透磁性材料からなるアーバーを含む、またはテンプの両側で同軸上に位置合わせされた磁性材料もしくは透磁性材料からなる２つの半アーバーを含む実施態様が特に有利である。

磁気ピボット１００は、３つの構成を取ることができる。

−透磁性材料からなる実質的にシャフト状の部分を含む構成要素１を含み、第１の極片４および第２の極片６がそれぞれ磁性材料からなる。

−磁性材料からなる実質的にシャフト状の部分を備える構成要素１を含み、第１の極片４および第２の極片６がそれぞれ透磁性材料からなる。

−磁性材料からなる実質的にシャフト状の部分を備える構成要素１を含み、第１の極片４および第２の極片６がそれぞれ磁性材料からなる。

当然、構成要素１の２つの端部で異なる性質（すなわち一端で磁性、他端で静電性）の領域を有する構成を作製することもできる。

図１３および図１４は、コンパクト性に優れ、全体的に薄く、厚みのないムーブメントまたは時計に使用できるので、有利な実施態様を示す。

本明細書では磁気ピボットとして説明するピボット１００は、制振アセンブリを含む。

支持面１８Ａは、宝石１８に形成された研磨された凹形の球状区域である。宝石は永久磁石４に押し付けられ、永久磁石４は、好ましくは１Ｔｅｓｌａよりも高い残留磁場を発生する。磁石４に対して宝石１８とは反対側に、研磨された凸形状のサポート宝石４３が配置される。宝石１８、磁石４、およびサポート宝石４３は、例えばベリリウム銅からなる台枠４０に一緒に挿入される。好ましくは、宝石１９およびサポート宝石４６は、締付けもしくは結合によって、または１Ｎよりも大きい保持力（ｈｏｌｄ）を保証する保持手段によって台枠４０内に取り付けられる。この台枠４０はブロック４１内で自由に摺動し、ブロック４１は、構成要素１（ここではではスプラングテンプアセンブリ）の第１の端部２を通すための開口３４を有する。このブロック４１は、開口３４の近くで、特に軸Ｄの周りで回転するショルダによって形成される半径方向耐衝撃性部材または半径方向衝撃吸収体３２を含む。

アセンブリは、構成要素１の第１の端部２が移動して凸形ドーム１８Ａに突き当たるように、かつサポート宝石４３の凸形区域が他端にあるように組み立てられる。この外部ブロック４１は、構成要素１に対する衝撃時にストップ部材として働く。

好ましくは、構成要素またはテンプ１の第１の端部２は湾曲しており、この湾曲は、ただ１つのブリッジとの接触を保証するために、宝石１８の凹形キャロット（ｃｏｎｃａｖｅ ｃａｌｏｔｔｅ）の湾曲よりも小さい。宝石１８の凹形湾曲部１８Ａは、磁極片６と構成要素１の第１の端部２との間の空気ギャップ距離を狭め、またオイル用のリザーバを形成する。

同様のアセンブリが構成要素１の第２の端部３に配置される。支持面１９Ａは、宝石１９に形成された研磨された凹形の球状区域である。宝石は永久磁石６に押し付けられ、永久磁石６は、好ましくは１Ｔｅｓｌａよりも高い残留磁場を発生する。磁石４に対して宝石１９とは反対側に、研磨された凸形状のサポート宝石４６が配置される。宝石１９、磁石６、およびサポート宝石４６は、例えばベリリウム銅からなる台枠４４に一緒に挿入される。この台枠４４はブロック４５内で自由に摺動し、ブロック４５は、構成要素１の第２の端部３を通すための開口３５を有する。ブロック４５は、開口３５の近くで、特に軸Ｄの周りで回転するショルダによって形成される半径方向耐衝撃性部材または半径方向衝撃吸収体３３を含む。アセンブリは、構成要素１の第２の端部３が移動して凸形ドーム１９Ａに突き当たるように、かつサポート宝石４６の凸形区域が他端にあるように組み立てられる。図４は、弾性耐衝撃アーム５０によって形成される衝撃吸収体によって制振される第２の端部３にあるこの端部アセンブリを示す。図５に示されるこの弾性アーム５０は、プレート３０またはブリッジ３１に固定される。弾性アーム５０は自由端を有し、自由端は、少なくとも１つの接触面を介して、この好ましい例では三角形状に構成された３つの接触領域５１、５２、５３を介してサポート宝石４６の凸形キャロットに突き当たる。したがって、力は完全に分散され、第２の極片６に対するキャリアアセンブリの軸方向保持が保証される。このタイプの弾性耐衝撃アームは、好ましくは０．５Ｎ程度のプレストレスをかけた状態で取り付けられる。

同じアセンブリを、構成要素１の第１の端部２の近くで、サポート宝石４３に突き当たるように対称的に位置決めすることができることが明らかである。

磁石４および６は、好ましくはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ永久磁石であり、例えばＶａｃｕｕｍｓｃｈｍｅｌｚｅ ＧｍｂＨによるＶａｃｏｄｙｍ（登録商標）である。

また、本発明は、このタイプの枢動案内用のデバイス１０を少なくとも１つ含み、および／またはこのタイプの磁気および／または静電気ピボット１００を少なくとも１つ含む時計ムーブメント１０００に関する。

また、本発明は、このタイプの時計ムーブメント１０００を少なくとも１つ含み、および／またはこのタイプの枢動案内用のデバイス１０を少なくとも１つ含み、および／またはこのタイプの磁気または静電気ピボット１００を少なくとも１つ含む時計に関する。

１ 時計構成要素
１Ａ チャンバ
２ 第１の端部
３ 第２の端部
４ 極片
５ 接触面
６ 極片
７ 接触面
１０ 時計構成要素１の枢動を案内するためのデバイス
１００ ピボット
１０００ 時計ムーブメント
Ｄ 枢動軸
Ｅ 空気ギャップ
Ｊ 動作遊び

Claims (29)

1. 時計構成要素（１）の枢動を案内するために前記時計構成要素（１）の向きを定めるための方法であって；
   前記構成要素（１）は、長手方向軸（Ｄ１）の方向に沿った少なくとも強磁性材料の領域を含むシャフト状部分を含み、
   前記構成要素は（１）は、長手方向軸（Ｄ１）の方向に沿った前記シャフト状部分の少なくとも第１の端部（２）と第２の端部（３）に強磁性材料を含むように選択され、そして、前記第１の端部（２）と前記第２の端部（３）の両方の側で、第１の極片（４）および第２の極片（６）上で、同一方向か反対方向に、第１と第２の磁場が発生し、前記各極片（４；６）上に、前記構成要素（１）を引き付け、前記構成要素（１）の周りでの第１と第２の磁場との間で不均衡が発生し、前記構成要素（１）に対する力の差を発生させ、前記構成要素（１）の一方の端部（２；３）を一方の極片（４；６）の接触面（５；７）に押し付け、かつ他方の端部（３；２）を他方の極片（６；４）の接触面（７；５）からある距離に保ち、前記磁場どうしの間の前記不均衡が、前記接触面（５；７）の間の空間によって形成される空気ギャップの周りで生じることを特徴とし、さらに、前記磁場は互いに非対称であることを特徴とする、方法。
2. 前記第１の磁場が前記第２の磁場と強度が異なる前記請求項１記載の時計構成要素（１）の向きを定めるための方法。
3. 前記第１の磁場と第２の磁場がそれぞれ前記枢動軸（Ｄ）の周りで回転対称性を有し、そして前記極片（４；６）が前記枢動軸（Ｄ）の周りに配置され、前記第１の端部（２）を前記第１の極片（４）に接触するように引くために、前記第１の磁場が、前記第２の端部（３）の近傍の前記第２の磁場の密度より大きな前記第１の端部（２）の近傍の密度を発生し、そして、さらに、前記極片（４；６）の間の空気ギャップ（Ｅ）が、前記第１の端部（２）と前記第２の端部（３）の間の中心距離（Ｌ）よりも所定の動作遊び（Ｊ）の値だけ大きいことを特徴とする、請求項１または２に記載の時計構成要素（１）の向きを定めるための方法。
4. 時計構成要素（１）の枢動を案内するために前記時計構成要素（１）の向きを定めるためのデバイス（１０）であって、
   前記構成要素（１）は、少なくとも長手方向軸（Ｄ１）の方向に沿って強磁性材料を含む領域を有するシャフト状部分を含み、前記構成要素（１）は、前記長手方向軸（Ｄ１）に沿って、少なくとも前記シャフト状部分の第１の端部（２）と第２の端部（３）に強磁性体材料を含み、前記デバイス（１０）は、前記第１の端部（２）と前記第２の端部（３）の間の中心距離（Ｌ）よりも所定の動作遊び（Ｊ）の値だけ大きい空気ギャップ（Ｅ）距離において、第１の極片（４）の第１の表面（５）と第２の極片（６）の第２の表面（７）を含み、前記極片（４、６）が、前記構成要素（１）の前記第１の端部（２）か前記第２の端部（３）の一方を引き付ける磁場を発生するようにそれぞれ構成され、したがって前記２つの端部（２、３）で前記構成要素（１）に及ぼされる磁気引力強度が異なり、それにより前記２つの端部の一方（２；３）のみで前記構成要素（１）を引き付けて、前記極片（４；６）の前記表面のただ一方（５；７）に直接または間接的に接触させ、前記磁場どうしの間の前記不均衡が、前記接触面（５；７）の間の空間によって形成される空気ギャップの周りで生じることを特徴とし、さらに、前記磁場は互いに非対称である、デバイス（１０）。
5. 前記第１の磁場が前記第２の磁場と強度が異なる前記請求項４記載の時計構成要素（１）の向きを定めるためのデバイス（１０）。
6. 前記第１および前記第２の磁場は、前記構成要素（１）に対する重引力よりも１０倍大きい引力を前記構成要素（１）に及ぼすように、
   一方では、前記構成要素（１）の材料の透磁率、そして、前記第１の極片（４）と前記第２の極片（６）の磁化が決定されることを特徴とする、請求項４か５のいずれかに記載の枢動案内用のデバイス（１０）。
7. 少なくとも前記第１の表面（５）は、ハードコーティングを含むか、または前記第１の極片（４）と前記構成要素（１）の間に挿入され、磁場が通過する接続部片（１８）の硬質面によって形成されることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の枢動案内用のデバイス（１０）。
8. 少なくとも前記第２の表面（７）は、ハードコーティングを含むか、または前記第１の極片（４）と前記構成要素（１）の間に挿入され、磁場が通過する接続部片（１８）の硬質面によって形成されることを特徴とする、請求項４から７のいずれか一項に記載の枢動案内用のデバイス（１０）。
9. 前記第１の表面（５）と前記第２の表面（７）の間の空気ギャップ距離（Ｅ）は、前記案内デバイス（１０）および前記構成要素（１）の使用の温度範囲全体にわたって前記所定の動作遊び（Ｊ）を保証するように寸法設定され、前記所定の動作遊び（Ｊ）が０．０２０ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載の枢動案内用のデバイス（１０）。
10. 前記第１の極片（４）および前記第２の極片（６）がそれぞれ磁性材料からなり、前記第１の極片（４）と前記第２の極片（６）が枢動軸（Ｄ）を一緒に定義し、前記構成要素（１）が前記第１の極片（４）と第２の極片（６）の間に挿入されるときに、前記構成要素（１）の長手方向軸（Ｄ１）が前記枢動軸（Ｄ）に位置合わせされることを特徴とする、請求項４から９のいずれか一項に記載の構成要素（１）の枢動を案内するためのデバイス（１０）。
11. 前記第１の極片（４）が、前記第１の表面（５）の近くで、前記枢動軸（Ｄ）に沿って第１の磁場を発生させ、前記第１の磁場が、前記第１の端部（２）に近付くように前記第１の極片（４）を移動させる傾向があり、前記第２の極片（６）によって前記第２の表面（７）の近くで発生される前記枢動軸（Ｄ）に沿った第２の磁場よりも密度が高く、前記第２の磁場が、前記第２の端部（３）に近付くように前記第２の極片（６）を移動させる傾向があり、それにより前記第１の端部（２）が、前記第１の表面（５）と接触して保持され、前記構成要素（１）の前記長手方向軸（Ｄ１）が前記枢動軸（Ｄ）と一致し、したがって前記第２の端部（３）が前記第２の表面（７）からある距離に留まることを特徴とする、請求項１０に記載の構成要素（１）の枢動を案内するためのデバイス（１０）。
12. 前記第１の表面（５）および前記第２の表面（７）の近くでの磁場密度が１０００００Ａ／ｍ以上であることを特徴とする、請求項４から１１のいずれか一項に記載の枢動案内用のデバイス（１０）。
13. 前記第１の接触面（５）および前記第２の接触面（７）の近くで前記枢動軸（Ｄ）に対して半径方向の成分をもつ磁場の作用を阻止するように構成された遮蔽手段（２０）を含むことを特徴とする、請求項４から１２のいずれか一項に記載の枢動案内用のデバイス（１０）。
14. 前記遮蔽手段（２０）が少なくとも１つの管状部品（２１、２２）を含み、前記管状部品（２１、２２）が、前記枢動軸（Ｄ）と同軸であり、前記第１の極片（４）および前記第２の極片（６）と、前記構成要素（１）の少なくとも前記第２の端部（３）とを取り囲むことを特徴とする。請求項１３に記載の枢動案内用のデバイス（１０）。
15. 前記第１の極片（４）と前記第２の極片（６）の間に磁場ループ手段を含むことを特徴とする、請求項４から１４のいずれか一項に記載の枢動案内用のデバイス（１０）。
16. 前記磁場ループ手段は、外部クランプを含み、前記第１の極片（４）は強磁性材料からなる第１のアーム（４１）と磁気的に一体であり、前記第２の極片（６）は強磁性材料からなる第２のアーム（４２）と磁気的に一体であり、前記第２のアーム（４２）が磁気源（４０）か磁石に押し付けられ、前記第１のアーム（４１）は前記磁気源（４０）か磁石に押し付けられることを特徴とする、請求項１５に記載の枢動案内用のデバイス（１０）
17. 少なくとも部分的に相対透過率が１００から１００００を有する透磁性材料か、少なくとも部分的に残留磁場が０．１から１．５Teslaになるように磁化することができる材料からなる時計構成要素（１）を含む磁気ピボット（１００）であって、
    前記構成要素（１）は、前記構成要素（１）の長手方向軸（Ｄ１）に沿って強磁性材料の領域を含むシャフト状部分を含み、
    前記構成要素（１）の材料は、少なくとも前記長手方向軸（Ｄ１）に沿った前記シャフト状部分の第１の端部と第２の端部が強磁性材料であり、
    前記磁気ピボット（１００）は、前記時計構成要素（１）の枢動案内用デバイス（１０）を含み、
    前記第１の端部（２）と前記第２の端部（３）の間の中心距離（Ｌ）よりも所定の動作遊び（Ｊ）の値だけ大きい空気ギャップ（Ｅ）距離において、第１の極片（４）の第１の表面（５）と第２の極片（６）の第２の表面（７）を含み、前記極片（４；６）が、前記構成要素（１）の前記第１の端部（２）か前記第２の端部（３）の一方が通す磁場に引き付けられるようにそれぞれ構成されるか、または前記構成要素（１）の前記第１の端部（２）か前記第２の端部（３）の一方を引き付ける磁場を発生するようにそれぞれ構成され、したがって前記２つの端部（２、３）で前記構成要素（１）に及ぼされる磁気引力または静電気引力の強度が異なり、それにより前記２つの端部の一方（２；３）で前記構成要素（１）を引き付けて、前記極片（４；６）の前記表面のただ一方（５；７）に直接または間接的に接触させ、前記磁場どうしの間の前記不均衡が、前記接触面（５；７）の間の空間によって形成される空気ギャップの周りで生じることを特徴とし、
    さらに、前記磁場が互いに非対称であることを特徴とする、磁気ピボット（１００）。
18. 請求項１７に記載の枢動案内用のデバイス（１０）であって、前記磁場が互いに強度が異なることを特徴とする、磁気ピボット（１００）。
19. 前記第１の磁場と第２の磁場がそれぞれ前記枢動軸（Ｄ）の周りで回転対称性を有し、そして前記極片（４；６）が前記枢動軸（Ｄ）の周りに配置され、前記第１の端部（２）を前記第１の極片（４）に接触するように引くために、前記第１の磁場が、前記第２の端部（３）の近傍の前記第２の磁場の密度より大きな前記第１の端部（２）の近傍の密度を発生し、そして、さらに、前記極片（４；６）の間の空気ギャップ（Ｅ）が、前記第１の端部（２）と前記第２の端部（３）の間の中心距離（Ｌ）よりも所定の動作遊び（Ｊ）の値だけ大きいことを特徴とする、請求項１７または１８に記載の磁気ピボット（１００）。
20. 前記シャフト状部分以外の前記構成要素（１）の残りの部分は、非磁性または磁気的に不活性の材料からなることを特徴とする、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の磁気ピボット（１００）。
21. 前記枢動案内用デバイス（１０）が、前記構成要素（１）を前記空気ギャップ内に挿入するためのアクセス手段を含むか、または前記案内デバイス（１０）を複数の部品に分解することができ、前記部品が、部品どうしを協働させるための手段および／または部品をブリッジ（３１）および／またはプレート（３０）と協働させるための手段を含み、それにより、前記第１の表面（５）および前記第１の極片（４）を含む第１の部品に前記構成要素（１）が前記第１の端部（２）で当接するように前記構成要素（１）を取り付けることができ、その後、前記第２の表面（７）および前記第２の極片（６）を含む第２の部品を組み立てることを特徴とする、請求項１７から２０のいずれか一項に記載のピボット（１００）。
22. 前記構成要素（１）が、前記長手方向軸（Ｄ１）の周りで回転するスピンドル形状の部分（８）を有し、前記スピンドル形状の部分（８）の断面が、前記構成要素（１）の重心から前記第２の端部（３）に向かって縮小して、前記第２の表面（７）の近くでの磁場または静電場勾配を改良し、前記第２の端部（３）の中心を前記枢動軸（Ｄ）に容易に合わせられるようにすることを特徴とする、請求項１７から２１のいずれか一項に記載のピボット（１００）。
23. 前記構成要素（１）の前記第１の端部（２）が、前記第１の表面（５）との制限された接触面を有して構成され、前記制限された接触面が球状または円錐状であることを特徴とする、請求項１７から２２のいずれか一項に記載のピボット（１００）。
24. 前記第１の表面（５）が、前記第１の端部（２）と協働するように構成された受取り表面を含み、前記受取り表面が中空であり、局部的に球状または円錐状であることを特徴とする、請求項１７から２３のいずれか一項に記載のピボット（１００）。
25. 前記第１の極片（４）と前記第２の極片（６）は、それぞれ磁性材料からなることを特徴とする、請求項１７から２４のいずれか一項に記載のピボット（１００）。
26. 前記構成要素（１）がテンプまたはスプラングテンプであり、前記枢動軸（Ｄ）が前記長手方向軸（Ｄ１）と一致することを特徴とする、請求項１７から２２のいずれか一項に記載のピボット（１００）。
27. 少なくとも前記テンプの輪縁とアームが、磁気的に不活性の材料、またはシリコン、または透磁率が非常に低い材料、および／またはＭＥＭＳもしくはＬＩＧＡ技術を使用して形成された材料、または少なくとも部分的に非晶質の材料からなること、および前記テンプが、主慣性軸を通過する磁性材料または透磁性材料もしくは静電気透過性材料からなるアーバーを含み、または２つの半アーバーを含み、前記半アーバーが、テンプの両側で同軸上に位置合わせされ、透磁性材料または静電気透過性材料からなることを特徴とする、請求項２６に記載のピボット（１００）。
28. 請求項４から１６のいずれか一項に記載の枢動案内用のデバイス（１０）を少なくとも１つ含み、および／または請求項１７から２７のいずれか一項に記載のピボット（１００）を少なくとも１つ含む、時計ムーブメント（１０００）。
29. 請求項２８に記載の時計ムーブメント（１０００）を少なくとも１つ含み、および／または請求項４から１６のいずれか一項に記載の枢動案内用のデバイス（１０）を少なくとも１つ含み、および／または請求項１７から２７のいずれか一項に記載のピボット（１００）を少なくとも１つ含む、時計。

Images