JP2017538099A - 機械式計時器用ムーブメントの運動を調整するデバイス - Google Patents

Abstract

機械式計時器用ムーブメントの運動を調整する計時器用調整デバイス（２）であって、フレーム（４）と、フレームに取り付けられ、円状に規則的に配置された第１の数Ｎ１の磁石を有する環状の周期的な第１の磁性構造（８）及び弾性構造（２０、２１、２２）を有する共振器（６）と、及び中央軸（１６）を定める第１の整数Ｎ１とは異なる第２の数Ｎ２の磁石を有し中央軸（１６）のまわりを回転する環状の第２の磁性構造（１４）とを有する。共振器は、第１の磁性構造が、中央軸のまわりの曲線的、好ましくは、実質的に円状の並進運動を行う共振モードが第２の磁性構造の回転によって励起されるように構成している。２つの磁性構造は、調整デバイスが、エスケープ車に堅固に接続されている第２の磁性構造の共振振動数と回転振動数の間の振動数の減少器を組み入れているような磁気式サイクロイドギヤを定める。【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気的に結合されている磁性構造と共振器の間の相対的な角速度を調整する調整デバイスの分野に関する。これらの磁性構造と共振器は、前記のような調整デバイスをともに構成している。

具体的には、本発明は、運動を調整するデバイスを装備した機械式計時器用ムーブメントに関する。このデバイスは、共振器と、及びこの共振器に関連づけられた磁気エスケープとによって形成されている。計時器の分野においては、エスケープとは、一般的に、共振器の共振モードの周期的運動を維持する機構と、及びデバイスの駆動を調整するために前記周期的変動の周期をカウントする機構とによって形成されているシステムを意味する。この駆動は、具体的には、少なくとも１種類の時間情報のディスプレーの駆動である。なお、維持機構とカウント機構は、一般的に、駆動デバイスによって供給されるエネルギーを分配させる１つの同じ機構によって形成されていることに注意すべきである。この機構は、これらの両方の機能を実現する。本発明における場合も同様である。

具体的には、本発明は、機械式計時器用ムーブメント用の磁気的調整デバイスに関する。このデバイスにおいては、共振器と環状の磁性構造の間に、直接的な磁気的結合が発生する。

最後に、本発明は、エスケープ車が連続回転を行うような計時器の調整デバイスに関する。この連続回転とは、すなわち、バランスとばねのアセンブリーによって形成される伝統的な調整デバイス、そして、リテイナーやエスケープ歯車を形成しているスイス式レバーエスケープにおける場合のようにジャーキーな動作をするものではないもののことである。

機械式腕時計の分野において、一般的に、振動するバランスとばねのアセンブリーと、及びエスケープとによって形成されている調整デバイスが用いられている。このようなエスケープの具体例としては、リテイナー、特に、レバーと、及びエスケープ歯車とを有するスイス式レバーエスケープがある。このリテイナーは、バランスとエスケープ車の間の中間的な部品であり、バランスと同期して発振する。リテイナーは、休み時間があるような往復運動を行うために、エスケープ車がジャーキーな動きをして進むことになる。調整デバイスは、伝統的な時計技術が発展するにしたがって著しく改善されてきた。しかし、このような調整デバイスは、比較的効率が良くない。これは、特に、レバーの振動運動には、レバーがエスケープ車をロックする安静な２つの極位置があることに起因している。レバーがないシリンダーエスケープも知られている。この場合には、リテイナーを形成しているデバイスが、バランスのシャフトを形成している開管内に組み入れられている。このエスケープ車もジャーキーな動作をするように進み、このエスケープ車の歯が連続的に開管の内壁及び外壁を交互に押すために、効率が大きく低下してしまう。

磁気的リンクとしても知られている磁気的結合によって、ローターとしても知られている車の速度を調整するデバイスも、長年知られている。このようなデバイスによって、伝統的なデバイスについての前記課題のいくつかを克服することが可能になる。計時器におけるアプリケーションも知られているが、工業的に製造されることは稀ないし皆無である。この分野に関連する多くの特許出願が、C. F. Cliffordの発明に対してHorstmann Clifford Magneticsによってなされている。特に、フランス特許FR 1.113.932と米国特許US2946183の文献を引用する。また、日本国実用新案JPS5263453U（出願番号：JP19750149018U）によって、共振器と、及び２つの同軸の環状磁気トラックを支持するディスクによって形成されているエスケープ車との間に、直接的な磁気的結合があるような同じタイプの磁気エスケープが知られている。２つの磁気トラックは、実質的に隣接しており、所与の角周期を有するように規則的に構成している磁気的領域を形成している透磁率が高いウェハーをそれぞれが有する。第１のトラックのウェハーは、第２のトラックのウェハーに対して半周期分、変位ないしシフトしている。これらのウェハーの間には、非磁性領域、すなわち、透磁率が低い領域が設けられている。このようにして、音叉タイプの共振器の分岐部の端に担持される少なくとも１つの磁石の安静位置に対応する円を挟んだ両側において交互構成で分布しているような、透磁率が高い領域を得ることができる。共振器の磁石は、磁石どうしが第１のトラックの磁気的領域と第２のトラックの磁気的領域によって交互に引きつけられるように、前記のシフトしている２つのトラックに磁気的に結合している。したがって、エスケープ車は、このエスケープ車が共振器の各振動において２つのトラックの角周期を有するように進むような回転速度で回転する。このようなシステムにおいて、磁気エスケープにおいて機械的摩擦がないことと、エスケープ車が単一の回転方向において実質的に連続的な回転を行うということに注目すべきである。

前記タイプの磁気的調整デバイスが、共振運動を行う各部分に対して１つの自由度のみしかないような共振器に対して設けられることがわかる。一般的には、このような共振器は、共振運動を行う部品によって担持される磁石が実質的に半径方向に、すなわち、２つの環状磁気トラックに対して実質的に垂直に、振動するように構成している。この場合、上記の従来技術によって作られたものには、共振器の振動の振動数と磁性構造を担持するエスケープ車の回転振動数（回転／秒）の間の振動数が減少するという利点がある。共振振動数の大きさのオーダーの振動数で回転ないし振動するような回転式可動体はない。前記減少の係数は、環状磁気トラックの角周期の数によって与えられる。

しかし、共振器の振動とエスケープ車の回転の間の振動数の減少に起因するこのような利点によって、伝統的な計時器用ムーブメントの寸法を考えると、磁気的結合力についての問題を発生させてしまう。なぜなら、振動数の減少を大きくするには、磁気トラックにおける周期の数を大きくしなければならないからである。エスケープ車の所与の直径に対して周期の数を大きくすると、環状トラックの磁気的領域の表面積を減少させることになる。環状トラック全体において半周期よりも小さい角距離にわたってしか共振器の磁石が延在しないことになるので、振動数の減少が大きくなるのであれば、この磁石の寸法構成も小さくならなければならない。したがって、共振器とエスケープ車の間の磁気的相互作用力が減少して、このことによって、エスケープ車に与えることができるトルクが制限される。したがって、前記共振器と前記エスケープ車の間の同期外れのリスクが大きくなってしまう。この同期外れは、調整システムを同期状態から引くこととしても知られている。ここで、同期とは、エスケープ車の共振振動数と回転振動数（回転数）の間に所与の比例関係があることを意味している。

本発明は、共振器が前記計時器用ムーブメントの可動体の回転振動数ないし振動振動数よりも振動数を大きくすることができるような共振モードを有し、可動部分がすべて同じ方向の連続運動を行うような、計時器用ムーブメントの運動を調整する新規なタイプのデバイスを提供することを目的とする。

したがって、本発明は、機械式計時器用ムーブメントの運動を調整する計時器用調整デバイスに関し、これは、
− フレームと、
− 前記フレームに取り付けられる共振器であって、第１の整数Ｎ１である角周期の数を有し第１の中央軸を定める環状の周期的な第１の磁性構造を有し、前記第１の磁性構造が当該共振器の慣性部分を形成しているような、共振器と、
− 前記第１の整数Ｎ１とは異なる第２の整数Ｎ２である角周期の数を有し第２の中央軸を定める環状の周期的な第２の磁性構造であって、前記フレームに対して所定の位置を有する前記第２の中央軸のまわりを前記フレームに対して回転することができるように構成しているような、環状の周期的な第２の磁性構造とを有する。

前記第１及び第２の磁性構造のうちの少なくとも一方の磁性構造が、その角周期のそれぞれにおいて磁化材料を有する。前記共振器は、前記第１の磁性構造が前記フレームに対して自転せずに、前記第１の磁性構造が共振振動数Ｆ１で前記フレームに対して前記第２の中央軸のまわりの曲線的な並進運動、特に、実質的に円状の軌道を描く運動、を行うような共振モードを有するように構成している（すなわち、第１の磁性構造は、第２の中央軸のまわりの曲線的な並進運動を行う）。前記第１及び第２の磁性構造は、有用トルク範囲内のトルクが与えられることによる前記第２の磁性構造の相対的な回転が、前記共振モードを励起させ、前記第２の磁性構造の前記相対的な回転の振動数Ｆ２に対する前記共振振動数Ｆ１の比Ｒ_Fr、すなわち、Ｒ_Fr＝Ｆ１／Ｆ２が、前記第２の整数Ｎ２を前記第２の整数Ｎ２と前記第１の整数Ｎ１との差ΔＮで割った値に等しい、すなわち、ΔＮ＝Ｎ２−Ｎ１、かつ、Ｒ_Fr＝Ｎ２／ΔＮであるように、磁気的相互作用が発生するように構成している。特定の変種において、前記少なくとも１つの磁性構造の磁化材料は、軸方向に磁化されている。

主な実施形態において、前記共振器は、第１の構造をフレームに接続する弾性構造を有し、前記弾性構造は、第１の磁性構造が、第１及び第２の中央軸が実質的に一致しているような安静位置を有し、前記第２の中央軸に対する第１の磁性構造の角位置にかかわらず、実質的に第２の中央軸の方向に復帰力（向心力）を与えるように構成している。好ましい変種において、このように与えられる弾性構造の復帰力は、実質的に等方性であり、第１及び第２の中央軸の間の距離に実質的に比例する。このようにして、実質的に等時性のシステムを得る。

改善された実施形態において、本発明の調整デバイスは、さらに、第１及び第２の磁性構造の間に機械的な同期外れ防止システムを有する。これは、第１の歯列が設けられた惑星車を備えた遊星ギヤによって形成されており、この惑星車は、第２の歯列が内側に設けられた冠体の内側において回転する。惑星車は、第１及び第２の磁性構造のうちの角周期の数が小さい方の磁性構造に関連づけられており、冠体は、角周期の数が大きい方の他方の磁性構造に関連づけられている。次に、第２の磁性構造に関連づけられた磁性構造は、前記第２の磁性構造と回転可能に堅固に接続している。高い方の値が前記有用範囲の最大値を定めるような有用トルク範囲の少なくとも上側領域において、第１及び第２の歯列が少なくとも部分的に互いに入り込むようにされる。第１及び第２の歯列は、前記有用範囲内において、前記歯列どうしが互いに接触せず、第１及び第２の磁性構造の間の結合が前記有用範囲内において純磁気的であるように、互いに対して構成している。

主な変種において、惑星車の歯列の歯数Ｚ２に対する冠体の歯列の歯数Ｚ１の比Ｒ_Zは、低い方の角周期の数に対する高い方の角周期の数の比Ｒ_M*と同じである。

前記の改善された実施形態の特定の変種によると、前記有用トルク範囲は、第１及び第２の磁性構造の純磁気的結合の第１の有用範囲であり、前記第１の有用範囲の最大値は、前記純磁気的結合の同期外れの値よりも小さい。また、調整デバイスは、第１の有用範囲よりも大きく第１の有用範囲と隣接している第２の有用トルク範囲でも動作する。これは、第１及び第２の歯列どうしが噛み合って一方の歯列が他方の歯列に機械的な駆動トルクを与えているような磁気−機械的結合の有用範囲に対応している。第１及び第２の歯列は、少なくとも第２の有用範囲の下側領域において、前記第１及び第２の歯列にはいくらかの半径方向の遊びがあり、これによって、トルクの増加時に励起される前記共振モードにおいて発生する曲線的な並進運動の振幅を増加させることが可能になるように、互いに対して構成している。この第２の有用範囲の下側領域においては、低い方の値が前記第２の有用範囲の最小値を定める。最後に、弾性構造は、調整デバイスに与えられるトルクの第１及び第２の有用範囲において、実質的に弾性変形、好ましくは、純粋な弾性変形、を行うように構成している。

改善された変種によると、前記第１及び第２の歯列が接触せずに入り込んでいるような有用トルク範囲の領域において、第１及び第２の歯列が半径方向に最も近い領域における第２の歯列の対応する空間に位置している第１の歯列のいくつかの歯が、前記有用範囲内のトルクの変化によって定められる相対的な角度シフトの範囲内における第１の磁性構造の角周期と第２の磁性構造の角周期の間において、角度シフトの中央に対して所与の合計の接線方向の遊びを有するように実質的に中心化されるように、惑星車の第１の歯列が冠体の第２の歯列に対して構成している。

本発明は、さらに、本発明に係る調整デバイスと、前記調整デバイスによって調整されるカウント用車と、及び前記カウント用列を駆動し前記調整デバイスの共振モードを維持するモーターデバイスとを有する機械式計時器用ムーブメントに関する。

下の本発明の詳細な説明において、本発明の他の特定の特徴について説明する。

下において、添付図面を参照しながら本発明について説明する。これは、例（これに制限されない）としてのみ与えられるものである。

本発明に係る調整デバイスの第１の実施形態を示す斜視図である。 図１の調整デバイスの共振器の平面図である。 図３Ａ〜３Ｄは、４つの続く位置にある第１の実施形態の変種における調整デバイスの４つの概略図である。 本発明に係る調整デバイスの第２の実施形態を示す斜視図である。 図４の調整デバイスの上面図である。 図５の線ＶＩ−ＶＩで切断された断面図である。 第３の実施形態の第１の変種の概略平面図である。 第３の実施形態の第２の変種の概略平面図である。 第３の実施形態の第３の変種の概略平面図である。 第３の実施形態の第４の変種の概略平面図である。 本発明に係る調整デバイスの第４の実施形態を示す斜視図である。 中央に回転軸がある面で切断された図１１の断面図である。 図１３Ａ及び１３Ｂは、２つの続く位置にある第４の実施形態の調整デバイスを示している。

図１、２及び３Ａ〜３Ｄを参照しながら、本発明の第１の実施形態について説明する。調整デバイス２は、
− フレーム４と、
− 前記フレームに取り付けられており環状の周期的な第１の磁性構造８を有する共振器６であって、前記第１の磁性構造８が、第１の中央軸１０を定めており第１の整数Ｎ１の角周期Ｐ１の数があり、前記第１の磁性構造が、共振器の慣性部分を形成しているような、共振器６と、及び
− 第２の中央軸１６を定めており第１の数Ｎ１とは異なる第２の整数Ｎ２の角周期Ｐ２の数がある環状の周期的な第２の磁性構造１４と
を有する。

一般的には、Ｎ１・Ｐ１＝Ｎ２・Ｐ２＝３６０°であり、したがって、Ｎ１／Ｎ２＝Ｐ２／Ｐ１である。図１及び２に示されている変種において、Ｎ１＝１５、かつ、Ｎ２＝１４である。第２の磁性構造１４は、第２の中央軸１６のまわりをフレーム４に対して回転することができるように構成している。この第２の中央軸１６は、前記フレームに対して固定された所定の位置を有する。第１の磁性構造８は、中央開口９が設けられている環状の非磁性支持体を有する。この環状の非磁性支持体には、規則的に環状に又は前記支持体内に分布している第１の数Ｎ１の磁石１２を有する。第２の磁性構造１４は、シャフト１７に接続されている非磁性ディスクによって支持されており、均等に、かつ、円状に又は前記ディスク内において、分布している第２の数Ｎ２の磁石１８を有する。

第１の実施形態において、第１及び第２の磁性構造は、２つの異なる平行な一般平面内に配置されている。次に、複数の磁石１２及び複数の磁石１８が軸方向に磁化されており、複数の磁石１２と複数の磁石１８が互いに反発するように配置されている。

共振器６は、この変種において、第１の磁性構造８をフレーム４に接続している３つの弾性細長材２０、２１及び２２によって形成されている弾性構造を有する。磁性構造８が弾性構造によってフレームに懸けられているともいえる。弾性細長材にはそれぞれ、フレーム４にある溝にアンカリングされている折り曲げられた第１の端２０Ａと、及び共振用磁性構造８の環状支持体の溝にアンカリングされている折り曲げられた第２の端２０Ｂとを有する。弾性構造は、第１の磁性構造が安静位置を有するように構成している。この安静位置においては、第１及び第２の中央軸１０及び１６は、前記第２の中央軸１６に対する第１の磁性構造８の角位置にかかわらず実質的に第２の中央軸１６の方向に復帰力が与えられるように、一致ないし仮想的に一致している。好ましくは、この弾性構造の復帰力の大きさは、第１及び第２の中央軸の間の距離に実質的に比例する。すなわち、中央軸１６のまわりの環状共振運動の振幅Ａに実質的に比例する（図３Ｄを参照）。

図３Ａ〜３Ｄにおいては、共振運動時の第１及び第２の磁性構造の４つの対応する角位置を示しており、この図３Ａ〜３Ｄに概略的に示すように、共振器６は、第１の磁性構造が、所与の共振振動数Ｆ１で、第２の中央軸１６のまわりの実質的に円状の並進運動をフレームに対して行うような共振モードを有するように構成している。第１及び第２の磁性構造は、第２の中央軸１６のまわりの第２の磁性構造の相対的な回転が、このような調整デバイスを組み入れている計時器用ムーブメントの通常の動作のための有用トルク範囲内のトルクを与えることによって、前記共振モードを励起させるように第１及び第２の磁性構造の対応する２つの複数の磁石の間で磁気的相互作用が行われ、前記有用トルク範囲内における第２の磁性構造の相対的な回転の振動数Ｆ２及び共振振動数Ｆ１の間に、所定の比Ｒ_Fr、すなわち、Ｒ_Fr＝Ｆ１／Ｆ２、があるように構成している。この比Ｒ_Frは、第２の整数Ｎ２を第２の整数Ｎ２と第１の整数Ｎ１の間の差ΔＮで割った値に等しい。すなわち、ΔＮ＝Ｎ２−Ｎ１、かつ、Ｒ_Fr＝Ｎ２／ΔＮである。

図１、２及び３Ａ〜３Ｄに示す２つの変種において、第２の数Ｎ２と第１の数Ｎ１との差の絶対値｜ΔＮ｜は、１である。すなわち、｜ΔＮ｜＝１である。次に、好ましくは、前記の２つの変種における場合のように、比Ｒ_Frは、５よりも大きい。すなわち、Ｒ_Fr＞５である。

シャフト１７によって第２の磁性構造１４にトルクを供給することが好ましいことがわかる。しかし、このような調整デバイスを組み入れている計時器用ムーブメントの変種の１つにおいて、磁性構造１４が固定されており、中央軸１６のまわりをトルクによって回転駆動されるのはフレーム４である。なお、別の変種において、２つの構造が軸１６のまわりを回転することができ、フレームに与えられるトルクと第２の磁性構造に与えられるトルクとの差によって、調整デバイスに供給される有用トルクが定められる。しかし、どちらの変種を考慮する場合においても、フレーム４に対する磁性構造１４の回転について、そして、したがって、前記磁性構造１４の相対的な回転について、言及することができ、したがって、前記磁性構造１４を「回転用磁性構造」と呼ぶことができる。

本発明に係る調整デバイスは、特に、サイクロイド状の増速ギヤ又はサイクロイド状の減速ギヤをそれぞれ組み入れている点で、注目すべきである。具体的には、図３Ａ〜３Ｄに概略的に示しているように、共振器の第１の磁性構造８及び第２の磁性構造１４は、共振用磁性構造がサイクロイド状磁気ギヤの第１の可動体を定め、共振運動を発動させる磁性構造（又は共振モードを励起させる磁性構造であって、これを以下において「回転用磁性構造」とも呼ぶ）が前記サイクロイド状磁気ギヤの第２の可動体を定めるように、互いに対して構成している。回転用磁性構造の磁石が、共振用磁性構造のフレームに対して前記回転用磁性構造の中央軸のまわりに回転する場合、共振用磁性構造の磁石はサイクロイド状の軌道を描く。このようにするために、本発明は、共振器に関連づけられた第１の可動体が、概して曲線的な軌道、好ましくは、実質的に円形の軌道、を描く２つの自由度を有する第２の可動体の中央軸１６のまわりの共振運動を、フレームに対して自身を回転させずに行い、第２の可動体が、第１の可動体が弾性構造によって接続しているフレームに対して第１の可動体を発動させることによって、対応する共振モードを励起させて維持させるようにはたらく、すなわち、共振運動を発生させるようにはたらくように、特定のサイクロイドギヤを選択する。すなわち、第１の可動体は、共振運動が発動され安定化すると、フレームに対して位置が固定されており定まっている軸１６のまわりの曲線的な並進運動を行い、そして、好ましくは、前記軸１６を中心とする実質的に円状の並進運動を行う。図３Ａ〜３Ｄにおいては、円状の並進運動を行うような最適な場合を選んでいる。したがって、サイクロイド状の共振運動を行う調整デバイス、より簡潔には、サイクロイド状の調整デバイスと言及することができる。

機械的な場合に例えると、前記共振モードが発動され、前記２つの構造の間の磁気的相互作用が、第２の構造の前記相対的な回転と第１の磁性構造の実質的に円状の並進運動の間に磁気同期結合を与えるために十分な場合、第１の磁性構造８の原円２６が第２の磁性構造１４の原円２８上を仮想的にはスリップせず転がるように、２つの磁性構造が磁気的に連係する。ここで、同期とは、一般的に、回転振動数の間、すなわち、共振振動数と第２の磁性構造の回転振動数の間、の成立している所与の関係が、実質的に固定されていることを意味している。原円は、仮想的な転がり経路を定める幾何学的な円である。原円２８の半径Ｒ２に対する原円２６の半径Ｒ１の比Ｒは、２つの磁性構造の磁石の数Ｎ１及びＮ２の比Ｒ_Mによって固定されている。すなわち、Ｒ＝Ｒ１／Ｒ２＝Ｒ_M＝Ｎ１／Ｎ２＝Ｐ２／Ｐ１である。さらに、本発明のために用いられるサイクロイドギヤを用いる特定の場合には、共振器の共振振動数に対応する軸１６のまわりの円状の並進運動の振動数Ｆ１は、フレームに対する軸１６のまわりの第２の磁性構造の回転振動数Ｆ２の関数である。この関数は、数学的関係Ｆ２・Ｎ２＝Ｆ１（Ｎ２−Ｎ１）によって与えられる。振動数Ｆ２に対する振動数Ｆ１の比Ｒ_Frは、Ｒ_Fr＝Ｆ１／Ｆ２＝Ｎ２／ΔＮによって与えられる。ここで、前記数学的関係からΔＮ＝Ｎ２−Ｎ１を得ることができる。このようにして、比Ｒ_FrとＲ、そしてＲ_Mの間の以下の数学的関係を得ることができる。
Ｒ_Fr＝１／（１−Ｒ）＝１／（１−Ｒ_M）
したがって、第２の磁性構造の回転振動数が、共振器の共振振動数によって決められることがわかる。このことによって、エスケープ車を定める調整デバイスの部分に結合されたカウント用列を装備した計時器用ムーブメントの運動を調整することが可能になる。

なお、これらの振動数の比は、角周期の数Ｎ２に対する角周期の数Ｎ１の比Ｒ_Mが１より大きいか又は小さいかに応じて、正又は負であることができる。比Ｒ_Frが負であることは、共振用磁性構造の円状の並進運動の方向が、期待される共振モードを励起させる磁性構造（回転用磁性構造）の相対的な回転の方向に対して逆であることを示している。これは、図３Ａ〜３Ｄに示している例における場合である。この場合においては、共振用磁性構造８は、回転用磁性構造１４よりも磁石の数が多い。異なる変種において、原円２８の半径Ｒ２に対する原円２６の半径Ｒ１の比Ｒが変わらないように、異なる半径方向の位置に磁石を配置することができることがわかる。当業者であれば、本発明の調整デバイスに与えられる有用トルク範囲内で２つの磁性構造の間の磁気的結合を最適化するように、前記半径方向の位置を最適化することができるであろう。磁性構造とは、まず、その磁性構造を形成する磁気部分又は要素（関心事の磁気的相互作用に関与する透磁率が高い磁石又は材料）を意味する。前記磁気部分又は要素の支持は、材料的に必要であるが、磁気的結合にとっては副次的なものである。したがって、「環状の磁性構造」とは、環状、特に、円状、の形態であるような磁気部分又は要素の構成を意味している。図３Ａ〜３Ｄには、２つの磁性構造の磁石のみを示している。

図３Ａにおいては、２つの磁性構造８及び１４の２つの対応する磁石１２Ａ及び１８Ａが、そして、２つの対応する中央軸１０及び１６が、縦軸３０上にて整列しているような相対的位置にあり、この位置から起動する。図３Ａ〜３Ｄに示す変種において、構造８は、８つの磁石１２を有する。構造１４は７つの磁石１８を有する。図１に示すように、２つの磁性構造は、互いに離れている平行な一般平面内に配置されており、複数の磁石１２及び１８が、軸方向に磁化されており、磁石１２と磁石１８が反発するように構成している。なお、垂直方向にて整列している２つの磁石どうしが互いに反発し、直径上の反対側の領域にある磁石どうしが、他方の２つの間に１つが入り込んでいるように、入り込んでおり、より弱い強さで互いに反発し合い、あるいは用いる構成に応じて互いに引き合うようにもできることがわかる。したがって、磁石どうしの差が｜ΔＮ｜＝１であるような半径方向の磁力がある。これは、調整デバイスが安静状態にあるとき、したがって、磁性構造１４の相対的な回転の起動時に、軸１６に対して軸１０の初期の脱中心化を発生させる。この脱中心化によって、起動時に共振モードを励起させるために十分に大きい２つの磁性構造の間の磁気的結合を発生させることが可能になることがある。弾性構造の弾性係数及び共振器の慣性質量が基本的に共振振動数を決めることがわかる。共振している場合、弾性構造の復帰力は、他の寄生力がない場合において、半径方向の磁力が必要ないように、構造８の円状の並進運動を発生させるために必要とされる向心力に対応している。他の寄生力がなく共振している場合には、共振運動の振幅は、与えられたトルクに、そして、向心力を発生させる復帰力の値に依存するが、前記の２つの力は等しいままである。したがって、２つの磁性構造の特定の構成において、少なくとも期待される有用範囲内のトルク値に対して、共振運動時に、半径方向の磁力を打ち消すことができる。好ましくは、前記特定の構成は、有用トルク範囲全体にわたって、半径方向の磁力が比較的低い値、特に、実質的にゼロ、であり、前記有用範囲全体にわたって調整デバイスが可能な限り最も等時性が高い動作を行うように構成している。また、振幅Ａ（中央軸１０と中央軸１６の間の距離）が増加すると、２つの磁性構造の磁石どうしの入り込みが大きくなることがわかる。

図３Ｂ及び３Ｃには、共振モードの励起時の２つの磁性構造の２つの相対的位置が示されている。この共振モードの励起によって、共振用磁性構造８が、磁性構造１４の中央軸１６のまわりの円状の並進運動を行う。前記構造１４が、構造８のフレームに対して角度αの分、反時計回りの方向に回転するときに、前記構造８は、角距離βにわたって時計回りの方向に円状の並進運動を行う。したがって、中央軸１０は、中央軸１６のまわりを回転して円形の軌道を描く。角度βは、角度αよりも大きく、角度αに比例する。角度α及びβは、
β／α＝Ｒ_Fr＝Ｆ１／Ｆ２＝Ｎ２／ΔＮ＝７
として、２つの振動数Ｆ１及びＦ２に比例する。関心事の磁石１２Ａと中央軸１０が垂直方向の直線上に整列し続けることがわかる。図３Ｄにおいて、構造１４が半周期Ｐ２回転すると（α＝Ｐ２／２）、角度βが１８０°であることがわかる（β＝１８０°）。構造１４が角周期Ｐ２に対応する回転をすると、共振用磁性構造８の中央軸１０が完全な１回転をする（ΔＮ＝１の場合）。

図４〜６に、第２の実施形態を示している。調整デバイス３２は、第１の実施形態と同じ要素をいくつか有する。これらについては、ここで再び説明しない。調整デバイス３２は、前記のデバイス２と類似した形態で動作する。しかし、調整デバイス３２が、第２の磁性構造１４と同様な構成を有し第２の磁性構造１４に堅固に接続している第３の磁性構造３４を有する点で、前記のデバイス２とは異なる。これらの２つの同様な磁性構造１４及び３４が、第２の中央軸１６によって定められる方向にて整列しており、磁性構造８から実質的に同じ距離の位置にて磁性構造８を挟んだ両側に配置されている。共振用磁性構造８と、及びこの磁性構造８をフレームのプレート４に接続する弾性構造とは、前記のものと同じである。また、磁性構造１４又は３４に対する共振用磁性構造８の位置はそれぞれ、第１の実施形態のものと同じである。図５において、共振器が発動されており、構造８は、励起された共振モードでこの構造８が描く円形の軌道上の位置にある。フレームは、下側プレート３６及び上側プレート３７を有する。この下側プレート３６及び上側プレート３７には、シャフト１７Ａが、中央軸１６のまわりを回転するように２つのボールベアリングによってマウントされている。変種の１つにおいて、伝統的なベアリング又は磁気的ベアリング内を前記シャフト１７Ａが回転することができる。プレート４、３６及び３７は、ねじ３８によって取り付けられ、ねじを通すスペーサー３９及び４０によって平行な一般平面にて固定保持される。図面において、プレート及びそのアセンブリーを概略的に示しており、前記プレートのそれぞれが、調整デバイス３２を内蔵する計時器用ムーブメントの台板やブリッジを形成することができる。

磁性構造１４及び３４は、シャフト１７Ａに取り付けられており、トルクによって同時に回転駆動される。これらの２つの同様な磁性構造においては、その磁石１８及び１９が軸方向にて整列しており、軸方向の同じ方向に磁化されており、これに対して、共振用磁性構造８の磁石１２は、軸方向の反対方向に磁化されている。したがって、磁性構造１４及び３４のそれぞれにおいては、その磁石が、中間構造８の磁石に対して反発するように構成している。このことは、前記第２の実施形態の大きな利点である。なぜなら、共振用磁性構造８に与えられる軸方向の磁力が全体的に打ち消されるからである。変種の１つにおいて、前記２つの同様な構造が２つの同軸シャフトにマウントされ、このシャフトの少なくとも一方がトルクを受ける。第１の特定の変種において、第１のシャフトはトルクを受け、これに対して、第２のシャフトは、第１のシャフトの回転振動数と同じ振動数で共振用磁性構造によって回転駆動される。第２の特定の変種において、前記の２つのシャフトはそれぞれ、共振モードを励起させて維持するために、トルクを受ける。共振器は、これらの２つのシャフトの回転振動数を同期させる。

図示していない別の実施形態において、複製されるのは共振用磁性構造８の方である。すなわち、共振器は、運動時に堅固に接続される２つの同様な共振用磁性構造を有する。２つの共振用磁性構造は、軸方向にて整列しており、期待される共振モード（前記の構造１４と同様）を励起させる１つの磁性構造を挟んだ両側にその磁性構造と実質的に同じ距離の位置に配置される。２つの共振用磁性構造は、同じ中央の弾性構造によって又はこれらの２つの共振用磁性構造の一般平面にそれぞれ延在している２つの弾性構造によって、フレームに接続させることができる。この直前の場合の変種において、２つの共振用磁性構造は、独立しており、実質的に同じ共振振動数を有するように構成している。

図７〜１０を参照しながら、本発明に係る調整デバイスの第３の実施形態の４つの変種について説明する。フレームが計時器用ムーブメントに対して固定されているような変種に対して上で説明した第１及び第２の実施形態に、第１の変種が動作原理について対応していることがすぐにわかるであろう。したがって、調整デバイスの動作及び様々な数学的関係に対して与えられた前記の一般的な説明を第３の実施形態にも当てはめることができる。

第３の実施形態は、調整デバイスの第１及び第２の磁性構造が同じ一般平面内に配置されており、前記第１及び第２の磁性構造のうちの一方が他方の内側に位置しており、２つの磁性構造の少なくとも一方を形成する磁化材料が半径方向に磁化されているという点で、第１の実施形態と基本的に区別することができる。下に説明するいくつかの変種において、２つの磁性構造はそれぞれ、半径方向に磁化された複数の磁石を有する。第１及び第２の変種において、一方の構造の磁石は、他方の構造の磁石に対して反発するように構成している。第３及び第４の変種において、一方の磁性構造の磁石は、他方の磁性構造の磁石を引きつけるように構成している。第１の場合において、共振用磁性構造は、その磁石がサイクロイド状の軌道を描き、回転用磁性構造（フレームに対して回転する）の磁石に半径方向にて最も近い前記共振用磁性構造の１つの磁石又は２つの磁石が、実質的にシフトしているような円運動を行う。第２の場合において、回転用磁性構造の磁石に対して半径方向に最も近い共振用磁性構造の前記１つの磁石又は２つの磁石が、回転用磁性構造の磁石と実質的に整列している。

さらに、下で説明するいくつかの変種において、内側の磁性構造には１８の磁石があり、外側の磁性構造には２０の磁石がある。したがって、磁石の数の差ΔＮ＝±２がある。その結果、共振振動数Ｆ１は、Ｆ１＝±Ｆ２・Ｎ２／２である。ここで、Ｆ２とＮ２はそれぞれ、上の説明に従う回転用磁性構造の回転振動数及び磁石の数である。したがって、回転用磁性構造がその磁気的角周期Ｐ２に対応する回転をすると、共振用磁性構造は、±１８０°の角度の円状の並進運動を行う。Ｐ２・Ｎ２＝３６０°であるからである。磁石の数の差の絶対値が１よりも大きいこと、すなわち、｜ΔＮ｜＞１であること、を考えると、２つの磁性構造の中央軸が一致している場合には、全体としては半径方向の磁力がなく、回転用磁性構造に対して共振用磁性構造を初期に脱中心化させるために機械的な手段を設けて、２つの磁性構造の間に初期の磁気的結合を発生させる。この初期の磁気的結合は、回転用磁性構造の相対的な回転によって調整デバイスを起動させ、したがって、期待される共振モードを励起させることを可能にするために十分に大きいものである。そして、共振モードは、有用トルク範囲内の前記回転用磁性構造の前記相対的な回転によって維持される。前記の４つの変種に対応する第３の実施形態の他の変種において、磁石の数の差の絶対値を１にし、すなわち、｜ΔＮ｜＝１、にし、磁石どうしが、反発又は引き合うように構成している。最後に、下で説明する第３の実施形態の異なる複数の変種を本発明の他の実施形態に適用することができることがわかる。具体的には、本発明についての本明細書において与えられた他の実施形態、すなわち、共振用磁性構造及び回転用磁性構造が異なる一般平面内に配置されているような実施形態に適用することができる。特に、前記磁性構造の磁石が軸方向に磁化されているような実施形態に適用することができる。

図７の調整デバイス４２は、
− 調整デバイスが組み入れられる計時器用ムーブメントに堅固に接続されているフレームを形成しているフレームワーク４４と、
− 円状に配置されており中央軸１０を定めている複数の磁石１２Ａを内周部に有する環状の共振用磁性構造８Ａと、
− 回転用磁性構造１４Ａを定めている円状に配置された複数の磁石１８Ａを外周部に有する回転可動体であって、構造８Ａの内側に配置されており、回転用磁性構造の中央軸１６と回転軸が一致しているシャフト１７Ａにマウントされる中央の非磁性ディスク５０を有するような、回転可動体と、
− ４つの同一のばね４６、４７、４８及び４９によって形成されている弾性構造であって、これらのばね４６、４７、４８及び４９が、２つの直交する幾何学的な軸上で対となって構成しており（特に、中央軸１０及び１６Ａが一致している場合）、フレーム及び共振用磁性構造に対する各ばね対のアンカリングが直径上の反対側にて行われるような、弾性構造と
を有する。

磁性構造１４Ａは、共振モードが励起されており安定化している場合に、共振振動数に依存する角速度ωでトルクによって回転駆動される。このようにして、磁性構造は、調整デバイス４２のエスケープ車を形成している。これに、供給されるトルクが与えられる。弾性構造によって等方性の復帰力を発生させるために、中央軸１０及び１６が一致している場合、ばねの２つのアンカリングの間の距離が４つのばねに対して同じである。これらのばねはそれぞれ、平面図において曲がった輪郭を有する弾性細長材によって形成されている。当業者であれば、異なる変種も想到することができる。

図８の調整デバイス５２は、
− 円状に配置されており中央軸１６Ａを定めている複数の磁石１８Ｂを内周部に有する環状の磁性構造１４Ｂであって、調整デバイスが組み入れられている計時器用ムーブメントに堅固に接続されているような（塊体５６への材料リンクによって図示されている）、環状の磁性構造１４Ｂと、
− 回転軸が中央軸１６Ａと一致しており構造１４Ｂの内側に配置されている中央シャフト５４によって形成されているフレームと、
− 円状に配置されており中央軸１０を定めている複数の磁石１２Ｂを外周部に有する環状の共振用磁性構造８Ｂであって、この共振用磁性構造８Ｂが構造１４Ｂの内側に位置しており、中央シャフト５４が構造８Ｂの内側に位置しているような、共振用磁性構造８Ｂと、
− ２つの直交する幾何学的な軸上にて対で配置されている（特に、中央軸１０及び１６Ａが一致している場合）４つの同一のばね４６、４７、４８及び４９によって形成されている弾性構造であって、フレーム及び共振用磁性構造に対する各ばね対のアンカリングが直径上の反対側で行われているような、弾性構造と
を有する。

中央シャフト５４は、共振モードが励起されており安定化している場合に、共振振動数に依存する角速度ωでトルクによって回転駆動される。このようにして、フレームは、調整デバイス５２に供給されるトルクが与えられるエスケープ車を形成している。弾性構造によって等方性の復帰力を発生させるために、中央軸１０及び１６Ａが一致している場合、ばねの２つのアンカリングの間の距離は４つのばねに対して同じである。これらのばねはそれぞれ、平面図において曲がった輪郭を有する弾性細長材によって形成されている。当業者であれば、異なる変種を想到することができる。なお、磁性構造１４Ｂが計時器用ムーブメントに対して固定されているが、フレーム５４に対して中央軸１６Ａのまわりの相対的な回転を行うことは注目すべきである。この中央軸１６Ａは、フレームに対して固定されている所定の位置にある。したがって、既に用いた用語を用いると、構造１４Ｂは、基準システムにおいてフレームにリンクされた回転用磁性構造を定める。

図９の調整デバイス６２は、
− 当該調整デバイスが組み入れられている計時器用ムーブメントに堅固に接続されており、中央ブロック６４及び円状の開口を有する外側支持体６６によって形成されているフレーム（塊体５６への材料リンクによって図示されている）と、
− 中央軸１６を定めている円状に配置された複数の磁石１８Ｃを内周部に有する環状の回転用磁性構造１４Ｃであって、円状の外側面を有し、ボールベアリング６８によって前記構造を回転させてガイドする外側支持体６６の内側で中央軸１６のまわりに回転するような、環状の回転用磁性構造１４Ｃと、
− 円状に配置されており中央軸１０を定めている複数の磁石１２Ｂを外周部に有する環状の共振用磁性構造８Ｂであって、当該構造８Ｂが前記構造１４Ｃの内側に配置されており、中央ブロック６４が前記構造８Ｂの内側に位置しているような、環状の共振用磁性構造８Ｂと、
− ２つの直交する幾何学的な軸上で対で構成している（特に、中央軸１０及び１６Ａが一致している場合）４つの同一のばね４６、４７、４８及び４９によって形成されている弾性構造であって、フレーム及び共振用磁性構造に対する各ばね対のアンカリングが直径上の反対側で行われているような、弾性構造と
を有する。

磁性構造１４Ｃは、共振モードが励起されており安定化している場合に、共振振動数に依存する角速度ωでトルクによって回転駆動される。このようにして、これは、調整デバイス６２のエスケープ車を形成している。ばね４６、４７、４８及び４９は、直前の変種（図８）のものと同様なものであり、同様な形態で配置される。

図１０の調整デバイス７２は、
− 中央軸１６Ａを定めている円状に配置された複数の磁石１８Ａを外周部に有する中央の磁性構造１４Ｄであって、調整デバイスが組み入れられている計時器用ムーブメントに堅固に接続されているような（塊体５６への材料リンクによって図示されている）、中央の磁性構造１４Ｄと、
− 円状の開口を有し、調整デバイスが組み入れられる計時器用ムーブメントに堅固に接続されている外側支持体６６と、
− 回転軸が中央軸１６Ａと一致している環状の回転用支持体７４によって形成されており外側支持体６６の内側に配置されているフレームであって、前記環状支持体７４が、円状の外側面を有し、ボールベアリング６８によって前記支持体を回転させてガイドする外側支持体６６の内側で回転するような、フレームと、
− 円状に配置されており中央軸１０を定めている複数の磁石１２Ｂを内周部に有する環状の共振用磁性構造８Ｂであって、当該構造８Ｂが環状の回転用支持体７４の内側に配置されており、中央の磁性構造１４Ｄが前記構造８Ｂの内側に位置しているような、環状の共振用磁性構造８Ｂと、
− 同一であるらせん状の４つの弾性細長材７７、７８、７９及び８０によって形成されている弾性構造であって、前記弾性細長材７７、７８、７９及び８０が、共振用磁性構造８Ｂと環状の回転用支持体７４の間に配置されており、前記環状の回転用支持体７４に前記４つの弾性細長材がその２つの端において取り付けられているような、弾性構造と
を有する。

環状の回転用支持体７４は、共振モードが励起されており安定化している場合に、共振振動数に依存する角速度ωでトルクによって回転駆動される。したがって、この支持体は、調整デバイス７２のエスケープ車を形成している。らせん状の４つの弾性細長材どうしは、９０°角度シフトしており、互いに接触せずに互い違いに配置されている。図示した変種において、弾性細長材はそれぞれ、実質的にらせん形を定めている（このらせんは、実質的に３６０°の角距離にわたって延在している）。このようにして、共振用磁性構造及び環状の回転用支持体に対する各弾性細長材の２つのアンカリングはそれぞれ、実質的に前記環状の回転用支持体の半径方向にて整列している。らせん状の弾性細長材には様々な長さがあり、具体的には、１．５回転（５４０°）しており、各弾性細長材の２つのアンカリングが、中央軸１０及び１６Ａに対して実質的に直径上の反対側で行われていることがわかる。この直前の変種は有利である。

以下、図１１、１２、１３Ａ及び１３Ｂを参照しながら、本発明の第４の実施形態について説明する。前記第４の実施形態に係る調整デバイスは、共振用磁性構造と回転用磁性構造の間の結合の機械的な同期外れ防止システムを、前記の実施形態のいずれかと組み合わせて、拡張したトルク範囲内における調整デバイスを組み入れている計時器用ムーブメントの動作を確実にして、また、想定された有用範囲よりも大きいトルクを発生させる角度的な衝撃又は加速運動があった場合に、前記の結合の同期外れを防ぐような、改善されたデバイスである。既に説明した様々な要素及び調整デバイスの磁気的システムの動作については、再びここで説明しない。「機械的な同期外れ防止システム」とは、広い意味で、純磁気的結合が十分でなくなったり十分に正確に又は信頼性が高く機能を実現することができないようなトルク範囲において、また、衝撃や加速度が大きい運動によって瞬間的に大きなトルクが発生した場合に、共振用磁性構造と回転用磁性構造の間の同期を確実にするシステムを意味する。したがって、好ましくは、前記２つの構造の間の磁気的相互作用が同期を提供するのに十分ではなくなる前に、すなわち、純磁気的結合の同期外れを発生させるトルクの量に達する前に、このようなシステムを既に介在させておくことができる。したがって、変種の１つにおいて、本発明の調整デバイスの磁気的システムに対して相補的な機械的システムとして、このようなシステムを設けることができ、この相補的な機械的システムを、前記調整デバイスの動作のために思い描かれたトルクの全範囲の上側部分にのみ介在させるが、前記全範囲の高い方の値が、純磁気的結合の同期外れを発生させるトルクよりも小さい。しかし、この直前に記載した場合において、相補的な機械的システムには、トルクの量が瞬間的に通常の動作範囲よりも高くても同期外れを発生させないことを確実にするような安全機能がある。別の変種において、実質的に同期外れのトルクに達してこれを越えたときにのみ介在するような機械的な同期外れ防止システムを設けることができる。

図示した第４の実施形態の変種は、本発明の第２の実施形態に基づいている。フレームと、弾性構造と、及びシャフト１７Ａにマウントされた２つの回転用磁性構造とは（磁性構造１４及び３４が、数Ｎ２の磁石１８及び同じ数Ｎ２の磁石１９を支えている）、図４〜６に示した第２の実施形態の変種の対応する部分と同一である。共振用磁性構造は、数Ｎ１の磁石を有する。ここで、既に説明したように、Ｎ１は、Ｎ２とは異なる。この機械的な同期外れ防止システムは、一般的な形態で、内側に第２の歯列９０が設けられた冠体８４の内側で回転する第１の歯列８８が設けられた惑星車８６を備えた遊星ギヤによって形成されている。次に、惑星車は、第１及び第２の磁性構造８及び１４のうちの角周期の数が小さい方（２つの磁石の数Ｎ１及びＮ２のうちの小さい方の数）の構造１４に関連づけられており、冠体は、角周期の数が大きい方（２つの磁石の数Ｎ１及びＮ２のうちの大きい方の数）の他方の構造８に関連づけられている。同期外れ防止機能を提供するために、第２の磁性構造１４に関連づけられた遊星ギヤの部分は、回転するように前記第２の構造に堅固に接続されているべきである。

純磁気的結合に対して期待される有用トルク範囲の少なくとも上側領域において、第１及び第２の歯列が互いに少なくとも部分的に入り込むようにしており、前記上側領域の高い方の値が前記有用範囲の最大値を定める。最後に、第１及び第２の歯列８８及び９０は、純磁気的結合の有用範囲内において、前記第１及び第２の歯列どうしが接触しないように互いに対して構成している。

主な変種において、惑星車の歯８８の数Ｚ２に対する冠体の歯９０の数Ｚ１の比Ｒ_Zは、低い方の角周期の数に対する高い方の角周期の数の比Ｒ_M*と同じである。したがって、Ｒ_Z＝Ｚ１／Ｚ２＝Ｒ_M*＝Ｓｕｐ（Ｎ１，Ｎ２）／Ｉｎｆ（Ｎ１，Ｎ２）である。ここで、Ｉｎｆ（Ｎ１，Ｎ２）は、数Ｎ１及びＮ２のうちの低い方の値であり、Ｓｕｐ（Ｎ１，Ｎ２）は、数Ｎ１及びＮ２のうちの高い方の値である。

図示した特定の変種において、惑星車８６の歯８８の数Ｚ２は、磁性構造１４，３４の磁石の数Ｎ２とそれぞれ同じである。同様に、冠体８４の歯９０の数Ｚ１は、磁性構造８の磁石の数Ｎ１と同じである。

図示した変種において、冠体８４は、共振用磁性構造８の非磁性支持体を形成している。したがって、これらの２つの要素どうしは堅固に接続されており、ともに単一の部品を形成している。前記変種において、冠体の歯９０の数Ｚ１は、好ましくは、共振用磁性構造の磁石１２の数Ｎ１と同じであり、図示するように、これらの磁石どうしは、歯に接するように実質的に整列している。次に、改善された変種の１つにおいて、歯の角位置が磁石の角位置に対してシフトしており、これによって、純磁気的結合の有用範囲を大きくすることができることがわかる。このようにするために、歯と磁石が形成する部品の２つの異なる領域に歯と磁石を設けて、これによって、特に、磁石及び前記部品における磁石の構成とは独立に歯を設計することが可能になることがわかる。他の変種において、冠体及び惑星車は、共振用磁性構造の平面とは異なる一般平面内に位置しており、冠体と前記構造は、具体的には、２つの別個の要素によって形成されている。第１の変種において、冠体及び共振用磁性構造は、単一の弾性構造によって、フレームに堅固に接続され、ともに取り付けられる。第２の変種において、冠体及び共振用磁性構造も、堅固に接続されており、２つの別個の要素を形成しているが、２つの弾性構造は、前記２つの別個の要素にそれぞれ取り付けられる。第３の変種において、冠体及び共振用磁性構造は２つの別個の要素を形成しており、（互いに取り付けられているという意味では）互いに直接堅固に接続されてはいないが、それぞれが、自身の弾性構造によってフレームに取り付けられている。しかし、前記第３の変種において、冠体及び共振用磁性構造は、互いに関連づけられている。なぜなら、第１の弾性構造を有する冠体が、第２の弾性構造を有する共振用磁性構造の共振振動数と実質的に同じ共振振動数を有するからである。

図示した変種において、惑星車は、磁性構造１４及び３４とは別個の要素である。しかし、他の変種において、惑星車は、前記２つの磁性構造のうちの一方（すなわち、回転用磁性構造）と同じ部品を形成することができる。したがって、回転用磁性構造の複数の磁石が、惑星車内又は惑星車と接するように組み入れられる。好ましくは、惑星車の歯８８の数Ｚ２は、回転用磁性構造１４の磁石１８の数Ｎ２と同じであり、これらの磁石どうしは、前記歯に接するように実質的に整列している。この状況は、２つの複数の磁石が引き合うように構成しているような変種においても発生する。下の改善された変種において、歯の角位置が、磁石の角位置に対してシフトしていて、純磁気的結合の有用範囲を大きくすることがわかる。前記の他の変種において、基本的には、２つの主な変種を識別することが可能である。第１の主な変種において、冠体及び惑星車は、共振用磁性構造とは異なる一般平面内にあり、回転用磁性構造も異なる一般平面内にある。図面におけるように２つの回転用磁性構造がある場合には、特定の変種において、遊星ギヤを複製して、前記２つの同様な遊星ギヤを前記２つの回転用磁性構造の２つの一般平面内に配置することができる。第２の主な変種は、上で説明した第３の実施形態に基づいている。この場合、冠体と、及びそれよりも直径が大きい磁性構造とはともに、第１の部品を形成しており、惑星車と、及びそれよりも直径が小さい磁性構造とはともに、第２の部品を形成しており、第１及び第２の部品は、実質的に同じ一般平面内に位置している。しかし、歯と磁石を２つの異なる領域に設けて、これによって、特に、対応する部品において磁石及びその構成に依存しない歯の設計が可能になることには注目すべきである。

図１３Ａ及び１３Ｂは、トルク力がシャフト１７Ａに与えられて磁性構造１４及び３４及び惑星車８６を回転させている場合において、プレート４の２つの連続的な位置にある領域にある調整デバイス８２を示している。遊星ギヤは、磁気式サイクロイドギヤと同様な形態で動作する機械式サイクロイドギヤを定めている。図１３Ａ及び１３Ｂに示す例において、与えられるトルクは、純磁気的結合に対して期待される有用範囲内にある。この場合、冠体８４は、磁気的相互作用の影響によって仮想的にはスリップせず接触せずに惑星車８６のまわりを転がる。すなわち、冠体及び惑星車の原円は、前記有用範囲内にて、磁性構造８及び１４の関係と同じ関係を有するが、歯列どうしが互いに接触しないように、遊星ギヤの原円のスケールが選ばれ歯列８８及び９０の設計が行われる。図１３Ａに示している惑星車８６及び冠体８４の第１の相対的位置において、冠体の歯９１Ａは、惑星車の歯８９Ａ及び８９Ｂの間の空間において中心化されている。歯９１Ａの両側に接線方向の遊びが設けられ、また、隣接する歯（例、歯９１Ｂ）においても同様であり、通常、少なくとも同程度の接線方向の遊びを有する。また、半径方向の遊びが設けられ、これによって、共振運動の振幅を大きくすることが可能になる。図示した状況は、具体的には、純磁気的結合に対して期待される有用範囲の最大値よりも小さいトルクに対応している。惑星車の回転を継続すると、スリップせず接触しない２つの歯列の仮想的な転がりを観察することができ、図１３Ｂの第２の相対的位置に達する。ここでは、冠体（中央軸１０を有する）が、惑星車の軸１６のまわりの円状の並進運動を行う。前記第２の相対的位置において、第１の相対的位置と同様な状況であるが、冠体８４の２つの磁石又は２つの隣接歯の間の角度シフトに対応する角度シフトがある。したがって、歯９１Ｂは、惑星車の歯８９Ｂ及び８９Ｃの間の空間にて中心化しており、半径方向の遊びと同様に接線方向の遊びも、第１の相対的位置のものと同様である。

第１の変種において、第１及び第２の歯列は、少なくとも前記トルクの前記有用範囲の大部分において互いに入り込んでいる。第２の変種において、第１及び第２の歯列は、前記有用範囲の全体にわたって互いに入り込んでいる。最後に、図示した例に対応する第３の変種において、第１及び第２の歯列は、さらに、前記調整デバイスにトルクが与えられていないときにも互いに入り込んでいる。直前の変種においては、回転用磁性構造に関連づけられた遊星ギヤの第１の部分の歯列が、共振用磁性構造の初期の脱中心化を発生させるために、有利であることがある。なぜなら、遊星ギヤの第２の部分の歯が、遊星ギヤの第１の部分のいくつかの歯と実質的に整列しているからである。したがって、このことによって、上で説明したように、差の絶対値｜ΔＮ｜＝｜Ｎ１−Ｎ２｜が１よりも大きい場合、すなわち、｜ΔＮ｜＞１である場合に、調整デバイスを発動させることができる。

特定の変種において、調整デバイスは、第１の有用トルク範囲内で純磁気的結合を行い、そして、前記第１の有用範囲よりも大きく隣接している前記トルクの第２の有用範囲内で磁気−機械的結合を行うように動作するように設けられている。第１の有用範囲の最大値は、純磁気的結合の同期外れの値よりも小さい。冠体及び惑星車の２つの対応する歯列は、第２の有用範囲内で、一方が他方に機械的な駆動トルクを与えるように互いに噛み合う。この機械的な駆動トルクは、磁気的な駆動トルクに加えられる。２つの歯列は、少なくとも第２の有用範囲の下側領域において、前記２つの歯列には半径方向の遊びがあり、これによって、トルクの増加時に、共振運動の実質的に円状の並進運動の振幅を大きくすることが可能になるように、互いに対して構成している。この第２の有用範囲の低い方の値が前記第２の有用範囲の最小値を定める。最後に、弾性構造は、調整デバイスに与えられるトルクの第１及び第２の有用範囲内において、実質的に弾性変形、好ましくは、純弾性変形、を行うように構成している。

前記第４の改善された実施形態の文脈において、調整デバイスを最適化するために、トルクの関数として純磁気的結合が観察されることは重要である。トルクが第１の比較的低い量である場合、磁気的相互作用は、第１の磁気噛み合い領域（共振用磁性構造の磁石が回転用磁性構造の磁石に半径方向にて最も近いような領域）において、２つの磁性構造の磁石の間で（例、回転用磁性構造の回転軸に対する）第１の変位（角度シフトとしても知られている）を行うようにされる。トルクを増加させることによって、前記変位が変わり、第１のトルクの量よりも大きい第２のトルクの量について第１の変位とは異なるような第２の変位が得られる。具体的には、与えられるトルクの方向の２つの磁性構造の磁石どうしの間の角度シフトは、前記トルクが増加するとなくなり、前記角度シフトは、具体的には、低トルク用の磁気的な半周期に近く、磁気的結合の同期外れのトルクよりも少し小さいようなトルクに対しては比較的小さくなることがある。図１１に示すように、２つの磁性構造の磁石が、前記２つの磁性構造にそれぞれ堅固に接続されている遊星ギヤの前記２つの部分の歯に対して半径方向にて整列している場合、以下の問題が発生する。すなわち、２つの歯列が接触する。すなわち、その対応する歯の側方フランクが互いに接触し、磁気的結合の同期外れを発生させるトルクにはまだ離れているようなトルクに対して機械的な駆動が発生する。この結果、純磁気的結合の有用範囲が制限される。しかし、純磁気的結合においては、歯列の領域において、接触せず、したがって、摩擦がなく、機械的相互作用力がない。機械的相互作用力は、エネルギー出力の問題だけでなく、共振器の共振モードに対して動作上の問題を発生させ、調整デバイスに対して精度上の問題を発生させることがある。なぜなら、共振器の弾性構造と、及び関心事の調整デバイスを組み入れている計時器用ムーブメントの動作条件とが、真に円形の軌道を描かないような固有共振運動を発生させることがあり、同じことを、磁気的結合に起因する共振運動にもいえるからである。したがって、拡張された有用範囲内の計時器用ムーブメントの適切な動作のために、純磁気的結合の有用範囲が可能な限り広く、したがって、歯列が接触せず機械的なトルクが結果として発生する機械的結合を介して伝達されずに、磁気的結合における同期外れを発生させるトルクの量に可能な限り近づくことができることが望ましい。

上記の観察に続いて、第４の実施形態の改善された変種を提案する。これにおいては、惑星車の第１の歯列は、前記第１及び第２の歯列が接触せずに入り込む有用トルク範囲の領域内において、第１及び第２の歯列が半径方向に最も近くなっている領域内における、第２の歯列の対応する空間に位置している第１の歯列の歯が、前記有用範囲内のトルクの変化によって定められる相対的な変位の範囲（角度シフト）内における、第１の磁性構造の角周期と第２の磁性構造の角周期の間において、相対的な変位（角度シフト）の中央に対して所与の合計量の範囲内の接線方向の遊びを有するように実質的に中心化させられるように、冠体の第２の歯列に対して構成している。

磁気式サイクロイドギヤの一又は複数の一般平面とは異なる一般平面内に機械的な遊星ギヤが位置しているような変種において、２つのギヤを互いとは独立に構成し前記の改善された変種を最適に作るために、完全な自由度がある。機械的なギヤと同じ一般平面内に磁性構造が設けられ、他方の磁性構造が前記機械的なギヤの部分がない一般平面にあるような場合においては、この他方の磁性構造の磁石は、この他方の磁性構造に堅固に接続された機械的なギヤの部分の歯に対して最適な角距離容易に角度的にシフトしていることができる。第３の実施形態の場合には、好ましいことに、機械的なギヤを磁石の領域とは異なる領域に配置して、各磁性構造及び機械的な遊星ギヤの対応する部分がともに、前記の２つの領域が噛み合うコンパクトな部品を形成している。しかし、反発するように構成している磁石が１つの領域のみに設けられる場合、歯列の歯又は半歯の頭部を、磁化材料で作ることができる。引き合うように構成している磁石を備えた変種において、対応する歯列の空間の底部によって定められる円の内側に、複数の磁石を設けることができる。このことによって、前記複数の磁石を前記歯列の空間に対して実質的に半径方向にて整列させることが可能になる。

Claims (21)

1. 機械式計時器用ムーブメントの運動を調整する計時器用調整デバイス（２、３２、４２、５２、６２、７２、８２）であって、
   フレーム（４、４４、５４、６４、７４）と、
   前記フレームに取り付けられる共振器（６）であって、第１の整数Ｎ１である角周期の数を有し第１の中央軸（１０）を定める環状の周期的な第１の磁性構造（８、８Ａ、８Ｂ）を有し、前記第１の磁性構造が当該共振器の慣性部分を形成しているような、共振器（６）と、及び
   前記第１の整数Ｎ１とは異なる第２の整数Ｎ２である角周期の数を有し第２の中央軸（１６、１６Ａ）を定める環状の周期的な第２の磁性構造（１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ）であって、前記フレームに対して所定の位置を有する前記第２の中央軸のまわりを前記フレームに対して回転することができるように構成しているような、環状の周期的な第２の磁性構造（１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ）と
   を有し、
   前記第１及び第２の磁性構造のうちの少なくとも一方の磁性構造が、その角周期のそれぞれにおいて磁化材料を有し、
   前記共振器は、前記第１の磁性構造が共振振動数Ｆ１で前記フレームに対して前記第２の中央軸のまわりの曲線的な並進運動を行うような共振モードを有するように構成しており、
   前記第１及び第２の磁性構造は、有用トルク範囲内のトルクが与えられることによる、前記フレームに対する前記第２の中央軸のまわりの前記第２の磁性構造の振動数Ｆ２での回転が、前記共振モードが励起されることを可能にして、前記有用トルク範囲内において、前記第２の磁性構造の前記相対的な回転の振動数Ｆ２に対する前記共振振動数Ｆ１の比Ｒ_Fr、すなわち、Ｒ_Fr＝Ｆ１／Ｆ２が、前記第２の整数Ｎ２を前記第２の整数Ｎ２と前記第１の整数Ｎ１との差ΔＮで割った値に等しいように、すなわち、ΔＮ＝Ｎ２−Ｎ１、かつ、Ｒ_Fr＝Ｎ２／ΔＮであるように、前記第１及び第２の磁性構造の間の磁気的相互作用が発生するように構成している
   ことを特徴とする計時器用調整デバイス。
2. 前記共振器は、前記第１の磁性構造を前記フレームに接続する弾性構造（２０、２１、２２、４６〜４９、７７〜８０）を有し、
   前記弾性構造は、前記第１の磁性構造が、前記第１及び第２の中央軸が実質的に一致しているような安静位置を有し、
   これによって、前記第２の中央軸に対する前記第１の磁性構造の角位置にかかわらず、実質的に前記第２の中央軸の方向に復帰力が与えられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の計時器用調整デバイス。
3. 前記弾性構造の前記復帰力は、実質的に等方性であり、前記第１及び第２の中央軸の間の距離に実質的に比例する
   ことを特徴とする請求項２に記載の計時器用調整デバイス。
4. 前記比Ｒ_Frが５よりも大きい、すなわち、Ｒ_Fr＞５である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の調整デバイス。
5. 前記第１の磁性構造は、規則的に円状に分布する複数の第１の磁石（１２、１２Ａ、１２Ｂ）を有し、
   この第１の磁石（１２、１２Ａ、１２Ｂ）の数は、前記数Ｎ１であり、
   前記第２の磁性構造は、規則的に円状に分布する複数の第２の磁石（１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）を有し、この第２の磁石（１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）の数は、前記数Ｎ２である
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の調整デバイス。
6. 前記複数の第２の磁石は、前記複数の第１の磁石に対して反発するように構成している
   ことを特徴とする請求項５に記載の調整デバイス。
7. 前記第１及び第２の磁性構造は、互いに離れている２つの平行な一般平面内に配置されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の調整デバイス。
8. 前記少なくとも一方の磁性構造の前記磁化材料は、軸方向に磁化されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の調整デバイス。
9. 前記第１又は第２の磁性構造と同様な構成を有する第３の磁性構造（３４）を有し、
   この同様な構成を有する２つの磁性構造はそれぞれ、前記第１の中央軸又は前記第２の中央軸によって定められる方向にて整列しており、前記第１及び第２の磁性構造のうちの前記第３の磁性構造とは異なる構成を有する磁性構造を挟んだ両側においてこの磁性構造に対して実質的に同じ距離の位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の調整デバイス。
10. 前記第１及び第２の磁性構造は、同じ一般平面内に配置されており、
    前記第１及び第２の磁性構造のうちの一方が他方の内側に位置しており、
    前記少なくとも一方の磁性構造の前記磁化材料は、半径方向に磁化されている
    ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の調整デバイス。
11. 前記第２の磁性構造は、前記トルクが与えられるエスケープ車を形成している
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の調整デバイス。
12. 前記フレームは、前記トルクが与えられるエスケープ車を形成している
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の調整デバイス。
13. さらに、前記第１及び第２の磁性構造の間に機械的な同期外れ防止システムを有し、
    この機械的な同期外れ防止システムは、第１の歯列（８８）を備える惑星車（８６）を備える遊星ギヤによって形成されており、
    前記惑星車（８６）は、第２の歯列（９０）を内側に備える冠体（８４）の内側を回転し、
    前記惑星車は、前記第１及び第２の磁性構造のうちの角周期の数が小さい方の構造に関連づけられており、
    前記冠体は、前記第１及び第２の磁性構造のうちの角周期の数が大きい方の他方の構造に関連づけられており、
    前記第２の磁性構造に関連づけられている前記構造は、前記第２の構造に対して回転するように堅固に接続されており、
    前記機械的な同期外れ防止システムは、高い方の値が前記有用範囲の最大値を定めるような前記有用トルク範囲の少なくとも上側領域において、前記第１及び第２の歯列が、少なくとも部分的に互いに入り込んでおり、
    前記第１及び第２の歯列は、前記有用範囲内において、前記第１及び第２の歯列が互いに接触せず、前記第１及び第２の磁性構造の間の結合が、前記有用範囲内において純磁気的であるように、互いに対して構成している
    ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の調整デバイス。
14. 前記冠体の歯列の歯の数Ｚ１に対する前記惑星車の歯列の歯の数Ｚ２の間の比Ｒ_Zは、前記低い方の角周期の数に対する前記高い方の角周期の数の比Ｒ_M*と等しい
    ことを特徴とする請求項１３に記載の調整デバイス。
15. 前記機械的な同期外れ防止システムは、前記第１及び第２の歯列が、前記有用トルク範囲全体にわたって互いに接触せずに互いに少なくとも部分的に入り込んでいる
    ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の調整デバイス。
16. 前記有用トルク範囲は、前記第１及び第２の磁性構造の純磁気的結合の第１の有用範囲であり、
    前記第１の有用範囲の最大値は、前記純機械的結合の同期外れの値よりも小さく、
    当該調整デバイスは、前記第１の有用範囲よりも大きく隣接している第２の有用トルク範囲を有し、前記第２の有用トルク範囲は、前記第１及び第２の歯列が互いに噛み合って一方の歯列が他方に機械的な駆動トルクを与えるような磁気−機械的結合の有用範囲に対応しており、
    前記第１及び第２の歯列は、低い方の値が前記第２の有用範囲の最小値を定めるような前記第２の有用範囲の下側領域において少なくとも、前記第１及び第２の歯列に、トルクの増加時に前記第１の磁性構造の前記曲線的な並進運動の振幅の増加を可能にするようないくらかの半径方向の遊びがあるように、互いに対して構成しており、
    前記弾性構造は、当該調整デバイスに与えられる前記第１及び第２のトルク有用範囲において実質的に弾性変形を行うように構成している
    ことを特徴とする請求項２に従属する請求項１３〜１５のいずれかに記載の調整デバイス。
17. 前記惑星車の前記第１の歯列は、前記第１及び第２の歯列が接触せずに入り込んでいるような前記有用トルク範囲の領域において、前記第１及び第２の歯列が半径方向にて最も近い領域における前記第２の歯列の対応する空間に位置している前記第１の歯列のいくつかの歯が、前記有用範囲内のトルクの変化によって定められる相対的な角度シフトの範囲内における前記第１の磁性構造の角周期と前記第２の磁性構造の角周期の間において、中間の相対的な角度シフトに対して所与の合計の接線方向の遊びがあるように、実質的に中心化しているように、前記冠体の前記第２の歯列に対して構成している
    ことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載の調整デバイス。
18. 前記第２の整数Ｎ２と前記第１の整数Ｎ１との差の絶対値｜ΔＮ｜は、１である、すなわち、｜ΔＮ｜＝１である
    ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の調整デバイス。
19. 前記第２の整数Ｎ２と前記第１の整数Ｎ１との差の絶対値｜ΔＮ｜は、１よりも大きい、すなわち、｜ΔＮ｜＞１である
    ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の調整デバイス。
20. 前記第２の磁性構造の前記相対的な回転によって当該調整デバイスの起動を可能にするために十分な前記第１及び第２の磁性構造の間の初期の磁気的結合を作るように、前記第２の磁性構造に対して前記第１の磁性構造を初期に脱中心化させる機械的な手段を有する
    ことを特徴とする請求項１９に記載の調整デバイス。
21. 請求項１〜２０のいずれかに記載の調整デバイスと、
    前記調整デバイスによって調整されるカウント用列と、及び
    前記カウント用列を駆動し前記調整デバイスの共振モードを維持するモーターデバイスと
    を有することを特徴とする機械式計時器用ムーブメント。

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