JP2018146575A - 複数の離散的な位置に可動要素をポジショニングするデバイスを備える計時器用ムーブメント - Google Patents

Abstract

【課題】効率的なポジショニングデバイスを提供する。【解決手段】磁性システム２８は、レバー２６Ａと一体化されている第１の磁石３０と、可動要素２２Ａと一体化されており変位軸に沿って配置されているＮ個の第２の磁石３２と、及び可動要素２２Ａの側に位置する第１の磁石３０の一方の極の端に対向するように構成している高透磁性要素３４とによって形成され、第１の磁石３０の極性は、第２の磁石３２の極性の方向とは反対方向である。第１の磁石を担持しているレバー２６Ａにはたらく第１の磁気トルクは、第１の区画にわたって第１の方向、そして、２つの連続する安定位置の間の距離の第２の区画にわたって第１の方向とは反対方向の第２の方向を向くように構成している。【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、複数の離散的な位置に可動要素をポジショニングするデバイスを備える計時器に関する。本発明は、特に、複数のディスプレー位置に日付リングをポジショニングするデバイスに関する。

伝統的に、暦データ（日付、曜日、月など）のディスプレーに用いられるディスクないしリングは、ジャンパー（ジャンパーばねとも呼ばれる）によって複数のディスプレー位置のいずれか１つに保持される。このジャンパーは、かかるディスクないしリングの歯列を押し続ける。ジャンパーは、あるディスプレー位置から別のディスプレー位置に移るときに、そのばねが与える戻し力とは反対方向の回転運動を行って前記ディスクないしリングの歯列から離れる。したがって、この歯列は、ばねがジャンパーに与えるトルクがディスプレー位置において最小であり、ディスクないしリングが駆動されるときにジャンパーがトルクのピークを越えるように構成している。衝撃を受けたときにもポジショニングを確実にすることが望まれる場合、歯列とジャンパー、特に、ばねのスチフネスは、前記のトルクのピーク（ディスプレーを変えるために克服される最大トルク）が比較的大きいように設計しなければならない。このように、１つのディスプレー位置から別のディスプレー位置に移るときにポジショニング機能を確実にすることとシステムのエネルギー消費を最小限にすることの間で妥協点を探さなければならないために、暦ディスクないしリング、特に、計時器用ムーブメントにおける日付リング、の寸法構成を決めることは難しい。実際に、ディスクないしリングが不動であることを確実にすることが必要であるのでばねがフレキシブルすぎてはならず、しかし、計時器用ムーブメントの機構によって非常に大きなトルクを与える必要性が発生するためにばねが過度に堅くあってもならない。この後者の場合において、ディスクないしリングの駆動機構がかさばることがあり、また、ディスクないしリングが駆動されている間に計時器用ムーブメントに組み入れられたエネルギー源において相当に大きいエネルギー損失が発生してしまう。

本発明は、変位軸に沿って駆動されることができ、Ｎ個の離散的な安定位置のいずれか１つにおいて一時的に不動にされることができる可動要素と、及びこの可動要素をこれらのＮ個の安定位置のそれぞれにポジショニングするデバイスとを有する計時器用ムーブメントに関する。ここで、Ｎは、１よりも大きい数である（Ｎ＞１）。本発明は、効率的なポジショニングデバイスを提供するように意図されている。すなわち、安定位置へのポジショニングを確実にし、１つの安定位置から次の安定位置に移るために比較的小さなエネルギーしか用いないポジショニングデバイスを提供するように意図されている。

このために、前記ポジショニングデバイスは、前記可動要素と接触することができるレバーを有し、前記ポジショニングデバイスは、前記レバーと一体化されており前記可動要素の縁部に配置されている第１の磁石と、前記Ｎ個の離散的な安定位置の間の距離にそれぞれ対応する磁気的周期を定めるように、前記可動要素と一体化されており変位軸に沿って配置されているＮ個の第２の磁石と、及び前記第１の磁石の１つの極の端に対向するように配置されており前記第１の磁石に対して前記可動要素の側に位置している高透磁性要素とによって形成されている磁性システムを有する。この磁性システムは、前記可動要素がその変位軸に沿って任意の１つの安定位置から次の安定位置へと駆動されるときに、当該磁性システムによって前記第１の磁石を担持している前記レバーにはたらく第１の磁気トルクが、第１の区画にわたって第１の方向を向いており、かつ、対応する距離の第２の区画にわたって前記第１の方向とは反対方向の第２の方向を向いているように構成している。前記第１の方向は、前記レバーを前記可動要素に押すトルクに対応しており、前記第２の方向は、前記レバーを前記可動要素から遠ざける方向に対応している。最後に、前記磁性システムは、前記Ｎ個の離散的な安定位置のそれぞれにおいて、前記第１の磁気トルクが前記第１の方向にはたらくように構成している。

主な実施形態によると、前記第１の磁石と前記第２の磁石は、可動要素の変位軸に対して傾斜しているように構成している。第２の磁石が第１の磁石の反対側にて順次的に現われるときに、第１の磁石の極性は第２の磁石の極性と実質的に反対である。好ましくは、第１の磁石と第２の磁石のそれぞれの磁軸はすべて、変位軸と実質的に同じ角度を形成している。

以下、添付の図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。これは例として与えられるものであって、これに制限されない。

磁性システムを概略的に示しており、この磁性システムの特定の動作が本発明において有利に用いられている。 図１の磁性システムの可動磁石にはたらく磁力を、この磁性システムを形成している高透磁性要素と当該可動磁石の間の距離の関数として示しているグラフである。 図３Ａ〜３Ｄは、本発明に係る可動要素をポジショニングするデバイスの第１の実施形態と、この可動要素を１つの安定位置から次の安定位置へと駆動するシーケンスを示している。 図３Ａ〜３Ｄは、本発明に係る可動要素をポジショニングするデバイスの第１の実施形態と、この可動要素を１つの安定位置から次の安定位置へと駆動するシーケンスを示している。 図３Ａ〜３Ｄは、本発明に係る可動要素をポジショニングするデバイスの第１の実施形態と、この可動要素を１つの安定位置から次の安定位置へと駆動するシーケンスを示している。 図３Ａ〜３Ｄは、本発明に係る可動要素をポジショニングするデバイスの第１の実施形態と、この可動要素を１つの安定位置から次の安定位置へと駆動するシーケンスを示している。 図４Ａ及び４Ｂはそれぞれ、本発明に係る可動要素をポジショニングするデバイスの第２の実施形態の２つの状態を示している。 図４Ａ及び４Ｂはそれぞれ、本発明に係る可動要素をポジショニングするデバイスの第２の実施形態の２つの状態を示している。 図５Ａ〜５Ｃはそれぞれ、本発明に係る可動要素をポジショニングするデバイスの第３の実施形態について、日付リングを駆動しているときの当該ポジショニングデバイスの３つの連続的な状態を示している。 図５Ａ〜５Ｃはそれぞれ、本発明に係る可動要素をポジショニングするデバイスの第３の実施形態について、日付リングを駆動しているときの当該ポジショニングデバイスの３つの連続的な状態を示している。 図５Ａ〜５Ｃはそれぞれ、本発明に係る可動要素をポジショニングするデバイスの第３の実施形態について、日付リングを駆動しているときの当該ポジショニングデバイスの３つの連続的な状態を示している。 当該ポジショニングシステムのレバーにはたらく第１の磁気的ポジショニングトルクを、このシステムによってポジショニングされたリングの回転角度の関数として示しているグラフである。 リングが担持している磁石を介してリングに直接はたらく第２の磁気的ポジショニングトルクを、前記リングの回転角度の関数として示しているグラフである。

まず、図１及び２を参照して、複数の離散的な安定位置に可動要素をポジショニングするデバイスを作るために本発明によって巧妙に用いられて効果を発揮する磁性システムについて説明する。

磁性システム２は、第１の固定磁石４と、高透磁性要素６と、及び第２の磁石８とを有しており、この第２の磁石８は、変位軸に沿って、第１の磁石４と要素６によって形成されるアセンブリーに対して動くことができる。この変位軸は、ここでは前記の３つの磁性要素のアラインメント軸１０と一致している。要素６は、第１の磁石と、この第１の磁石の近くにあり第１の磁石に対して所定の位置にある第２の磁石との間に配置されている。特定の変種において、要素６と磁石４の間の距離は、この磁石４の磁化軸に沿った長さの１０分の１よりも小さいか又は実質的に等しい。要素６は、例えば、炭素鋼、炭化タングステン、ニッケル、ＦｅＳｉ又はＦｅＮｉ、あるいはVacozet（登録商標）（ＣｏＦｅＮｉ）やVacoflux（登録商標）（ＣｏＦｅ）のような他のコバルト合金によって作られている。好ましい変種において、この高透磁性要素は、鉄又はコバルトベースの金属性ガラスによって作られている。高透磁性要素６は、飽和磁場Ｂ_Sと透磁率μによって特徴づけられる。磁石４及び８は、例えば、フェライト、ＦｅＣｏ又はＰｔＣｏ、あるいはＮｄＦｅＢやＳｍＣｏのような希土類含有物によって作られている。これらの磁石は、それらの残留磁場Ｂｒ１及びＢｒ２によって特徴づけられる。

高透磁性要素６には中央軸があり、この中央軸は、好ましくは、第１の磁石４の磁化軸と、そして、第２の磁石８の磁化軸と、実質的に一致している。この中央軸は、ここでは、アラインメント軸１０と一致している。磁石４の磁化方向と磁石８の磁化方向とは、反対方向である。このようにして、これらの第１及び第２の磁石は、反対の極性を有し、それらの間で特定の相対距離にわたって相対運動を行うことができる。要素６と可動磁石８の間の距離Ｄは、この可動磁石８と、当該磁性システムの他の２つの要素との間の離間距離を表している。なお、ここでは軸１０が直線状であるように構成しているが、これは１つの変種にすぎず、これには制限されない。実際に、下で説明する実施形態におけるように変位軸は曲がっていてもよい。このように変位軸が曲がっている場合では、要素６の中央軸は、好ましくは、可動磁石８の曲がった変位軸に対して接線方向を向いており、したがって、このような変位軸が曲がっている磁性システムのふるまいは、一見したところでは、ここで説明している変位軸が直線状である磁性システムのふるまいと似ている。このことは、曲率半径が要素６と可動磁石８の間の可能性のある最大の距離と比べて大きいときに特にいえる。好ましい変種において、図１に示すように、要素６は、中央軸１０に直交する平面における寸法構成が、この直交する平面上への射影において、第１の磁石４の寸法構成よりも大きく、かつ、第２の磁石８の寸法構成よりも大きい。なお、第２の磁石がそのトラベルの端において高透磁性要素に対向するようになって止められる場合には、この第２の磁石に、硬化された表面又は硬い材料の精密表面層を設けることができる。

２つの磁石４及び８どうしは、高透磁性要素６がない場合に磁気的反発力がこれらの２つの磁石を互いに離れるように動かそうとするように互いに反発し合う。しかし、驚くべきことに、これらの２つの磁石４、８の間に要素６がある構成によって、可動磁石８と要素６の間の距離が十分に小さいときには可動磁石８にはたらく磁力の方向が逆転して、可動磁石８に磁気的引力がはたらく。図２の曲線１２は、磁性システム２によって可動磁石８にはたらく磁力を、可動磁石８と高透磁性要素６の間の距離Ｄの関数として示している。なお、可動磁石８全体には、距離Ｄの第１の範囲Ｄ１にわたって磁気的引力がはたらく。この磁気的引力は、要素６の方に可動磁石８を保持したり、あるいは要素６から離れているときには要素６の方に可動磁石８を戻す傾向がある。２つの磁石の間に高透磁性要素（特に、強磁性体の要素）が存在することに起因するこの全体的な引力によって、磁気的に互いに反発するように構成している２つの磁石の間で磁力を反転させることが可能になる。これに対して、この可動磁石には全体として、距離Ｄの第２の範囲Ｄ２にわたって磁気的反発力がはたらく。この第２の範囲Ｄ２は、要素６と磁石８の間の距離が距離Ｄの第１の範囲Ｄ１よりも大きい場合の距離に対応している。第２の範囲Ｄ２は、一般的には可動磁石８のトラベルを制限する止めによって定められる最大距離Ｄ_maxに実際上制限される。

可動磁石８にはたらく磁力は、距離Ｄの連続関数であり、したがって、磁力反転が発生する距離Ｄ_invにてゼロの値を有する（図２）。これは、磁性システム２の注目すべき動作である。反転距離Ｄ_invは、磁性システムを形成する３つの磁性コンポーネントの幾何学的構成と、それらの磁気的特性によって決まる。このようにして、この反転距離は、ある程度まで、磁性システム２の３つの磁性要素４、６、８の物理的パラメーターと、強磁性要素６と固定磁石４の間の距離とによって選択することができる。同じことは、曲線１２の傾きの進展にも当てはまる。なぜなら、このようにして、可動磁石が強磁性要素に近づくときの、この傾きの変化と、特に、引力の強さ、を調整することができるからである。

以下、図３Ａ〜３Ｄを参照して、本発明の第１の実施形態、特に、計時器用ムーブメント内に配置される可動要素をポジショニングするデバイスの動作、について説明する。なお、図面をわかりやすくするために、図面には可動要素やポジショニングデバイスの一部のみを示している（可動要素が担持する複数の第２の磁石を部分的に示している）。

計時器用ムーブメントには、可動要素２２があり、この可動要素２２は、変位軸２４に沿って駆動されることができ、また、複数の離散的な安定位置の任意の１つの安定位置Ｐ_nにて一時的に不動になることができる。ここで、数Ｎは、１よりも大きく（Ｎ＞１）、また、計時器用ムーブメントには、これらのＮ個の安定位置のそれぞれにこの可動要素をポジショニングするポジショニングデバイス２０がある。ポジショニングデバイス２０は、可動要素と接触することができるレバー２６を有しており、さらに、以下のものによって形成された磁性システム２８を有する。すなわち、
− レバー２６と一体化されており可動要素２２の縁部に配置された第１の磁石３０と、
− 可動要素と一体化されており、Ｎ個の離散的な安定位置Ｐ_n（ｎ＝１〜Ｎ）の間の距離にそれぞれ対応する磁気的周期Ｐ_Mを定めるように変位軸２４に沿って配置されているＮ個の第２の磁石３２と（図面において、これらの離散的な安定位置をＰ_n-1，Ｐ_n，Ｐ_n+1と表現している。ここで、Ｎは、「２」と「Ｎ−１」の間の任意の自然数である）、
− 第１の磁石３０の１つの極がある端３６に対向するように配置されており第１の磁石３０に対して可動要素２２の側に位置している高透磁性要素３４と
である。

第１の実施形態において、高透磁性要素３４は、レバー２６によって担持されており、したがって、第１の磁石３０と一体化されている。高透磁性要素３４は、第１の磁石３０と対向するように配置されている。要素３４は、第１の磁石３０の磁軸３１の方向に整列している。要素３４は、この第１の磁石３０の端面３６に接合されていることができる。この要素３４は、例えば、強磁性体によって作られている。次に、第１の磁石３０と第２の磁石３２は、変位軸２４に対して傾斜するように配置されている。第１の磁石３０の軸３１と第２の磁石３２の軸３３は、傾斜している軸３８と平行である。したがって、これらの軸３１、３３はそれぞれ、変位軸２４に対して実質的に同じ角度を形成している。第１の磁石３０は、異なる離散的な安定位置にて前記第１の磁石３０の反対側に現れる第２の磁石３２のそれぞれの極性とは反対の極性を有する。変位軸２４が直線状である場合には、この後者の特徴は、一般的には、傾斜している軸３８上への射影において、第１の磁石３０の極性が第２の磁石３２の極性に対して逆にされることを意味している。

磁性要素３４は、ここで可動要素２２の磁石３２に対するレバー２６の接触部分を形成しており、この磁性要素３４の回転を制限するために、計時器用ムーブメントは、第１の固定された止めメンバー４０を有する。また、計時器用ムーブメントは、第２の固定された止めメンバー４２を有する。これは、レバー２６の接触部分、一般的には、第１の磁石と高透磁性要素によって形成された磁性アセンブリー、の可動要素２２から離れる方向の可動要素２２に対する回転を制限する。

磁性システム２８は、図１及び２を参照して上で説明した物理現象を利用する。図３Ａ〜３Ｄのシーケンスに、この磁性システムの動作を示した。図３Ａでは、可動要素２２は安定位置Ｐ_n-1にある。安定位置はそれぞれ、特に、可動要素２２が固定支持する磁石３２によって、特に、磁気的周期Ｐ_Mを定める磁石３２の周期的構成によって定められる。この磁気的周期Ｐ_Mは、任意の１つの安定位置から次の安定位置へと移るときに可動要素が動く距離に対応している。可動要素に接続された幾何学的空間において、変位軸に沿って形成された目盛によって一連の安定位置を定めることができる。この目盛は、可動要素がこの目的のために設けられた機構によって複数の離散的な安定位置へと順次的に駆動されるときに可動要素とともに動く。この目盛は、計時器用ムーブメントに対して固定されている基準軸Ａ_REF上で順次的に整列する一連のマーキング．．．，Ｐ_n-1，Ｐ_n，Ｐ_n+1，．．．によって形成されている。この基準軸Ａ_REFは、変位軸（ここでは直線状の軸２４）に垂直であり、第１のピン４０の中心を通り抜ける（これはレバーの閉位置を定める）。図示した変種では、この基準軸に第２のピン４２も整列している。

レバーの「閉位置」は、レバー２６がピン４０に支持される位置を意味している。この閉位置は、可動要素２２の方向にレバーにはたらく磁気トルクによってもたらされ、これには、ピン４０に対してレバーを押す効果がある。なお、各安定位置において、磁石３０と磁性要素３４によって形成された磁性アセンブリーにて磁性システム２８によってはたらく磁力全体は、磁気的引力である。このとき、磁性要素３４は、第１の磁石３０の極性とは反対の極性を有する第２の磁石３２から非常に短い距離にある。図示した変種では、磁性要素３４は、さらに、傾斜方向にて反対側に位置している磁石３２に接するように構成しており、この磁石３２は磁性要素３４を支持している。なぜなら、磁石３２は、レバー２６が担持する磁性アセンブリーにはたらく磁気的引力と同じ強さであるが反対方向の向きを有する磁気的反力によって磁性要素３４の外面に押されるためである。短く書くと、可動要素２２の安定位置はそれぞれ、レバー２６が閉位置にあり異なる第２の磁石３２が磁性要素３４を支持するような構成によって与えられる。なお、レバー２６の１つのアームが、回転軸２７のまわりの回転運動が２つのピンによって両方の方向においてそれぞれ制限されるように、２つのピンの間を動く。レバー２６の開位置は、レバー２６が第２のピン４２に支持される構成に対応している。以下、この開位置について詳細に説明する。

図３Ｂ〜３Ｄは、図３Ａの安定位置Ｐ_n-1から始まっている、第１の実施形態に対応する、可動要素２２が駆動機構（当業者に知られている）によって任意の１つの安定位置（位置Ｐ_n-1）から次の安定位置（位置Ｐ_n）へと駆動されるときの可動要素２２をポジショニングする磁性デバイスの動作を示している。図３Ｂは、レバー２６にはたらく磁力が減少しておりこのレバー２６の向きが図３Ａの磁気ポジショニング力における場合とは変わっているような磁性システム２８の状態を示している。図３Ｂにおいて、レバーにはたらく磁気トルクの方向が時計回りから反時計回りへと変わったばかりであることがわかる。したがって、レバー２６はもはやピン４０に支持されておらず、レバー２６は開く方向の回転（軸２７のまわりの反時計回りの回転）をし始める。この開きは、素早く、すなわち、可動要素２２とレバー２６によって移動される短い距離にわたって、行われ、そして、レバー２６は図３Ｃに示すような開位置へと動く。図３Ｃの構成において、レバー２６が担持する磁性アセンブリーにはたらく磁力が、磁気的反発力であることがわかる。このようにして、この磁性アセンブリーにはたらく磁力が、２つの安定位置の間の可動要素の位置に応じて回転するベクトルであることを観察できる。したがって、可動要素がこの磁気的引力によってポジショニングされるような離散的な安定位置における磁気的引力から、離散的な安定位置の間の中間的な区画における磁気的反発力への変化が発生する。この現象は、上において図１及び２を参照して説明したように、第１の磁石３０と、磁性要素３４に対向するように位置する第２の磁石３２との間に磁性要素３４が存在することによって可能になる。

可動要素２２の運動方向に対する第２の磁石３２と第１の磁石３０の傾斜した構成は、この現象を促進する。なぜなら、安定位置から可動要素２２を駆動することは、安定位置においてレバー２６によって担持された磁性アセンブリーに対向している第２の磁石３２と前記磁性アセンブリーとの間の距離を大きくする効果を有するからである。したがって、磁性システムの様々な要素及びレバーが行うことができる回転の寸法構成を適切にすることによって、レバーが担持する磁性アセンブリーと可動要素が担持する磁石との間ではたらく全体的な磁力を反転させることができる。このことには、１つの安定位置から次の安定位置へと可動要素を駆動するために必要な力学的エネルギーについての大きな利点がある。

当該磁気的ポジショニングデバイスは、各安定位置における可動要素のポジショニングを確実にするだけではなく、駆動しているときにレバーを開き、したがって、可動要素に対するレバーのいずれの圧力も一時的になくし、そして、このとき可動要素は自由となって、レバーからいずれの機械的な応力をも受けずに特定の区画にわたって動くことができる。また、図３Ｄに示すように、レバーが自動的に開くことによって、磁性アセンブリーが別の隣接した磁石に対向することになるように動き、次の安定位置へと変わることが可能になる。図３Ｄは、可動要素が駆動されているときの状態を示している。この状態においては、レバーにはたらく全体的な磁力が再び小さくなり、レバーの向きによって、レバーを閉位置に戻す磁気トルクがレバーにて再び発生する。図３Ｄに示した状態の後に、磁性システムは、図３Ａの状態に対応する状態に素早く戻る。この状態においては、可動要素２２は、再び、第２の磁石３２が磁性要素３４と接触しておりレバー２６がピン４０に支持されている安定位置にある。

短く書くと、本発明に係るポジショニングデバイスは、可動要素がその変位軸に沿って任意の１つの安定位置から次の安定位置へと駆動されるときに、第１の磁石を担持しているレバーにはたらく第１の磁気トルクが、第１の区画にわたって第１の方向、そして、対応する距離の第２の区画にわたって第１の方向とは反対方向の第２の方向を向くように構成している。この第１の方向は、レバーの接触部分における可動要素の方への戻しトルクを定める。次に、磁性システムは、Ｎ個の離散的な安定位置のそれぞれにおいて、前記第１の磁気トルクが前記第１の方向にはたらくように構成している。これらの特徴については、特に図６及び７を参照しながら、下記の第３の実施形態の説明において再び議論する。

図４Ａ及び４Ｂを参照しながら、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態のものと実質的に同様である既に上で説明した当該磁性システムの要素及び動作については、再度詳細に説明しない。第２の実施形態の計時器用ムーブメントは、まず、可動要素２２Ａが、第１のピンの代わりに、少なくとも磁気トルクが時計回りの方向にレバー２６Ａにはたらくときにこのレバー２６Ａの接触部分４６を支えるようになる歯列４８を有する点で第１の実施形態とは異なる。また、第２に、レバー２６Ａが、少なくとも可動要素２２Ａの２つの安定位置の間の中間的区画にて可動要素の方にレバーの接触部分４６を押す戻しトルクを発生させるようにレバーに弾性力を与えるばね５２に関連づけられているという点でも第１の実施形態と異なる。

ポジショニングデバイス４４は、図４Ａに示すようにレバーの接触部分（端部分）が歯列の歯底部に位置するときに、すなわち、２つの隣接する歯の間のくぼみにあるときに、レバーが担持する磁性アセンブリーにはたらく全体的な磁力５０が、可動要素の運動方向に対して実質的に垂直な向きを有するように構成している。この状態の磁気トルクは可動要素の方への戻しトルクを定めており、このときにレバーにはたらく全体的な磁力は磁気的引力である。したがって、歯列とレバーは、レバーの接触部分４６が可動要素のＮ個の離散的な安定位置のそれぞれにおいて歯列の歯底部に位置するように構成している。

図４Ｂは、１つの安定位置から次の安定位置へと移るときのポジショニングデバイス４４の中間的な状態を示している。歯列４８は、可動要素をポジショニングするためにレバーを図４Ａに示している閉位置に保持することに加えて、前記可動要素が安定位置から駆動されるときに端部分４６を可動要素から遠ざける。実際に、レバーは歯列の歯の山を通過するために後ろに下がる。このために、接触部分４６は、隣接歯の側面を登る。したがって、安定位置におけるポジショニングを確実にする、レバーが担持する磁性アセンブリーと磁石３２の間の距離は、第１の実施形態の場合におけるよりも素早く大きくなる。このことは、磁力ベクトルが素早く回転し、磁気トルクが時計回りの方向（第１の方向）にレバーにてはたらく区画の距離が小さくなって比較的短くなることを意味している。しかし、接触部分が１つの歯の上を動くときに、ばね５２が与える弾性力が大きくなる。好ましくは、ばねの弾性力は、安定位置において比較的低く又はほとんどゼロであるように構成している。しかし、ばねのスチフネスは、レバーにはたらく磁気トルクが方向を変えるときに（第２の方向に）レバーが歯列からわずかのみ離れるように、あるいは１つの安定位置から次の安定位置へと移るときにレバーが歯列と絶えず接触するように、選択される。磁性システム、歯列の輪郭及びばねのスチフネスを最適化して、反時計回りの方向（第２の方向）にはたらく磁気トルクが反対方向、すなわち、時計回りの方向、にはたらくばねの機械的なトルクによって実質的に補償されることを確実にすることによって、レバーの接触部分に対する機械的な応力を最小限にすることができる。また、この歯列には、妨害されるリスクなしで、１つの安定位置から別の安定位置へと満足的に変化させることを確実にすることができるという利点がある。実際に、接触部分は、磁石３２によって妨害されることはない。なぜなら、磁石３２は、歯列の輪郭の外側に突き出ないように構成しているからである。

以下、図５Ａ〜５Ｃ、図６及び７を参照しながら、本発明の第３の実施形態について説明する。図５Ａ〜５Ｃは、第２の実施形態と類似している第１の変種に関する。なお、ばねがなく歯列がなく、したがって、第１の実施形態と類似している第２の変種も与えている。この第３の実施形態は、主として、可動要素が環状であるという点で前の第１及び第２の実施形態とは異なっている。この可動要素は自転し、変位軸が環状の軸であるように構成している。ここで、可動要素は日付リングである。より一般的には、可動要素は、暦情報のためのディスプレー支持体を形成している。既に説明した参照符号については再びここで説明しない。また、既に説明した要素に用いられている参照符号についてはここで詳細に説明しない。前の図面を参照することができる。

図５Ａは、このリングの安定したディスプレー位置に対応する状態の日付リング２２Ｂとポジショニングデバイスを示している。磁性システムと歯列４８Ｂは、このディスプレー位置において、歯列４８Ｂのノッチ５６に接触部分４６Ｂが入り、これによって、レバー２６Ｂが担持する磁性アセンブリーにはたらく全体的な磁力の方向が半径方向、すなわち、リングの環状の変位軸２４Ｂに垂直な方向、であるように構成している。この歯列は、ディスプレー位置を定める複数のノッチが形成された環状の全体的な輪郭を有する。第１の磁石は、第２の磁石のそれぞれの極性とは実質的に反対の極性を有しており、これらの第２の磁石は、異なる離散的な安定位置にて前記第１の磁石に対向するように現われる。なお、磁性システムは、レバーにはたらく磁力に反応して前記リングに固定された磁石３２を介してリングに磁力をはたらかせる。磁石３２に作用する磁力は、リングに直接はたらく第２の磁気トルクを発生させる。第１に、この第２の磁気トルクは、可動要素に対する磁気平衡の安定位置に対応する実質的にゼロ値を有するように構成しており、これに対して、レバーにはたらく第１の磁気トルクの方向は、第１の方向、すなわち、接触部分４６Ｂをリング、特に、その歯列４８Ｂの方に押す方向、である。次に、好ましくは、リングとレバーは、図５Ａの場合であるように、リングのＮ個の離散的な安定位置のそれぞれが、実質的に、安定した磁気的位置に対応しているように構成している。

１つのディスプレー位置から次のディスプレー位置へとリングを駆動しているときに、ポジショニングデバイスは、図５Ｂに示す構成を経る。図５Ｂにおいては、レバー２６Ｂが開位置にある状態を示している。レバーにはたらく第１の磁気トルクは、ここでは時計回りの方向（これは第３の実施形態における第２の方向に対応している）を有し、ばね５２によって発生する機械的なトルクよりも大きいように構成している。この機械的なトルクは、歯列４８Ｂの方向の戻しトルクを定める。なお、この戻しトルクは小さい値を有するように構成しており、その役割は、レバーが、担持する磁性アセンブリーに再び磁気的引力がはたらき、したがって、新しい安定したディスプレー位置へと動く際に端部分４６Ｂが別のノッチ５６の反対側に到着するときに閉位置へ戻ることができるような位置に戻ることができることを確実にすることである。第１の変種において、ばねの力は、レバーの接触部分が歯列の環状の輪郭に支持されるようになることを確実にするような大きさを有する。第２の変種においては、レバーに関連づけられているばねはない。

レバーが時計回りの方向に回転しピン４２Ｂに支持されるようになるときにレバーが跳ね戻ることを防ぐために、ピン４２Ｂは、好ましいことに、強磁性体によって作ることができる。磁石３０がピンに近づくと磁石３０はピンに引き寄せられる。

図５Ｃは、同様な、レバーが担持する磁性アセンブリーにはたらく磁力の反転の状態に対応している。そして、第１の磁気トルクが再び第１の方向にはたらき始め、レバーの端部分をリングの方に戻す。磁気ピンとばねを備えた変種において、ばねは、磁石３０に対するピンの磁気的引力を補償することができる。リングが図５Ｃに示す角度位置を通り抜けると、レバーは再び歯列４８Ｂに支持されるようになり、最終的に、レバーの端部分が次のノッチに入って日付リングを次のディスプレー位置にポジショニングする（これは再び図５Ａの状況である）。

図６及び７は、第３の実施形態におけるレバーに作用する磁気トルク曲線を動作させるための歯列もばねもないような１つの変種において、レバーと日付リングにそれぞれ与えられる磁気トルクに関する。なお、同様な曲線は、第１の実施形態のレバーと可動要素に対して同様な曲線が観察される。様々なシミュレーションされた磁気トルク曲線において、磁石（ネオジム鉄ホウ素）の残留磁場は、１．３５Ｔの値であり、強磁性体（Vacoflux（登録商標））によって作られた要素の飽和磁場は、２．２Ｔの値である。

図６のグラフは、以下のことを表している。
− 第１の曲線６０は、レバーが開位置にありリングが１角周期よりもわずかに大きい距離にわたって駆動されるときにレバーにはたらく磁気トルクを示している。
− 第２の曲線６２は、レバーが閉位置にあるときに曲線６０の角トラベルと同じ角トラベルにわたってレバーにはたらく磁気トルクを示している。
− 第３の曲線６４は、各角周期にわたってレバーにはたらく動作磁気トルクを近似的に表している。この動作磁気トルクは、第１の磁気トルクを定めている。なお、曲線６２は理論的なものである。なぜなら、磁石３２を備えたリングの存在下において１つの角周期にわたってリングが角運動している間に、レバーを閉位置に保持することができないからである。動作トルクの曲線６４は、実際のふるまいを近似したものである。なぜなら、レバーの位置は、第１の磁気トルクだけに依存するのではなく、歯列４８Ｂの輪郭、レバーの端部分４６Ｂの輪郭、及びばね５２によって発生する機械的なトルクにも依存するからである（なお、図示した動作トルクは、実際に、ばねも歯列もない実施形態に対応している）。なお、ノッチ５６は、制限された遊びしか有さないようにリングを機械的にポジショニングし、リングをディスプレー位置に正確に保持するように意図されている輪郭を有する。したがって、この場合、曲線６４は、安定したディスプレー位置Ｐ_nに近い角領域においてのみ曲線６２と合う。いずれの場合も、当該動作磁気トルクは、実質的に、ディスプレー位置Ｐ_nのそれぞれにおいて曲線６２の動作磁気トルクに対応する。

リングの第２の磁石３２によって磁性アセンブリーを支持しているレバー３０にはたらく第１の磁気トルクは、リングの２つのディスプレー位置の間の１つの角周期（第１の実施形態の磁気的周期Ｐ_Mに対応する）にわたってのリング２２Ｂの角度位置に応じて、第１の区画ＴＲ１（２つの安定した磁気的位置の間の反時計回りの方向のリングの角運動に対応する角周期に対応する２つの部分ＴＲ１ａ、ＴＲ１ｂによって形成されている）にわたって第１の方向（図６における負の方向として定められる）を有し、また、この角周期の第２の区画ＴＲ２にわたって第１の方向とは反対の第２の方向を有する。第１の方向は、レバーの接触部分から可動リングの方への戻しトルクに対応しており、第２の方向は、この接触部分を、リングから、特に、その歯列４８Ｂから、離す傾向がある。磁性システムは、Ｎ個の離散的な安定位置（ディスプレー位置）の各位置Ｐ_nにおいて、前記第１の方向に第１の磁気トルクがはたらくように構成している。

好ましくは、第１の磁気トルク（動作トルク６４）は、各離散的な安定位置Ｐ_nに近い角位置において（絶対値が）最大の負の値を有する。好ましい変種において、この最大の負の値には、実質的に各離散的な安定位置Ｐ_nにて到達する。

図７のグラフは、以下のことを表している。
− 第１の曲線６６は、レバーが開位置にありリングが図６における角距離と同じ角距離にわたって駆動されるときに、可動リングに直接はたらく磁気トルクを示している。
− 第２の曲線６８は、レバーが閉位置にあるときにリングに直接はたらく磁気トルクを示している。
− 第３の曲線７０は、各角周期にわたってリングに直接はたらく動作磁気トルクを示している。この動作磁気トルクは、本発明に係るポジショニングデバイスにおいて発生する第２の磁気トルクを定めている。なお、再び、曲線６８は理論的な曲線である。なぜなら、リングが１つの角周期全体にわたって駆動されるときにレバーを閉位置に保持することができないからである。動作トルク曲線７０は、歯列及び／又はばねを備えた変種における実際のふるまいを近似するものである。

第２の磁気トルクは、２つのディスプレー位置の間の１つの角周期の開始位置を定める位置Ｐ_nにおいて実質的にゼロの値を有する。各位置Ｐ_n（ここで、ｎは自然数である）において、リング２２Ｂは安定した磁気的位置にある。なぜなら、この位置Ｐ_nにおいて曲線７０が右上がりの傾斜を有することは、リングが離れるときに第２の磁気トルクがこの位置にリングを戻す傾向があることを意味しているからである。第３の実施形態においては、第２の実施形態におけるように、リングとレバーは、Ｎ個の離散的な安定位置のそれぞれが安定した磁気的位置に対応するように構成している。リングが任意の磁気平衡の安定位置にあるときに、レバーに第１の磁気トルクが第１の方向にはたらく。特に、可動要素の各安定した磁気的位置において、レバーにはたらく第１の磁気トルクは、絶対値で、第１の区画において第１の磁気トルクの最大値の３分の２よりも大きい値を有する。第２の磁気トルク７０は、各角周期において、第１の区画にわたって正の値を有し、また、第２の区画にわたって負の値を有する。なお、磁力は保存力である。

２０、４４ ポジショニングデバイス
２２、２２Ａ、２２Ｂ 可動要素
２４、２４Ｂ 変位軸
２６、２６Ａ、２６Ｂ レバー
２６Ａ、２６Ｂ レバー
２８ 磁性システム
３０ 第１の磁石
３２ 第２の磁石
３４ 高透磁性要素
４０ 第１の固定された止め
４２、４２Ｂ 第２の固定された止め
４６、４６Ｂ 接触部分
４８、４８Ｂ 歯列
５２ ばね

Claims (13)

1. 可動要素（２２、２２Ａ、２２Ｂ）とポジショニングデバイス（２０、４４）を備える計時器用ムーブメントであって、
   前記可動要素（２２、２２Ａ、２２Ｂ）は、変位軸（２４、２４Ｂ）に沿って駆動されることができ、かつ、Ｎ個の離散的な安定位置のうちの任意の１つの安定位置において一時的に不動にされることができ、Ｎは１よりも大きい数であり（Ｎ＞１）、
   前記ポジショニングデバイス（２０、４４）は、前記可動要素と接触することができるレバー（２６、２６Ａ、２６Ｂ）を有し、かつ、前記Ｎ個の離散的な安定位置のそれぞれにて前記可動要素をポジショニングし、
   前記ポジショニングデバイスは、前記レバーと一体化されており前記可動要素の縁部に配置されている第１の磁石（３０）と、
   前記Ｎ個の離散的な安定位置の間の距離にそれぞれ対応する磁気的周期（Ｐ_M）を定めるように、前記可動要素と一体化されており前記変位軸に沿って配置されているＮ個の第２の磁石（３２）と、及び
   前記第１の磁石の１つの極の端に対向するように配置されており前記第１の磁石に対して前記可動要素の側に位置している高透磁性要素（３４）と
   によって形成されている磁性システム（２８）を有し、
   前記磁性システムは、前記可動要素がその変位軸に沿って任意の１つの安定位置（Ｐ_n）から次の安定位置へと駆動されるときに、前記第１の磁石を担持している前記レバーにはたらく第１の磁気トルクが、第１の区画（ＴＲ１）にわたって第１の方向を向いており、かつ、対応する距離の第２の区画（ＴＲ２）にわたって前記第１の方向とは反対方向の第２の方向を向いているように構成しており、
   前記第１の方向は、前記レバーの接触部分（４６、４６Ｂ）における前記可動要素の方への戻しトルクを定めており、
   前記磁性システムには、前記Ｎ個の離散的な安定位置のそれぞれにおいて、前記第１の磁気トルクが前記第１の方向にはたらく
   ことを特徴とする計時器用ムーブメント。
2. 前記第１の磁石と前記第２の磁石は、前記変位軸に対して傾斜して配置されており、
   前記第１の磁石と前記第２の磁石の対応する磁軸どうしは、前記変位軸に対して実質的に同じ角度を形成しており、
   前記第１の磁石は、前記第２の磁石のそれぞれの極性と実質的に反対の極性を有し、
   前記第２の磁石はそれぞれ、異なる離散的な安定位置において前記第１の磁石の反対側に現われる
   ことを特徴とする請求項１に記載の計時器用ムーブメント。
3. 前記磁性システムは、前記可動要素が担持する前記第２の磁石にはたらく第２の磁気トルクを発生させ、
   前記第２の磁気トルクは、前記可動要素に対して磁気平衡の安定位置に対応しているゼロ値を有し、
   前記第１の磁気トルクは、前記レバーに対して前記第１の方向にはたらく
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用ムーブメント。
4. 前記可動要素（２２Ａ、２２Ｂ）と前記レバー（２６Ａ、２６Ｂ）は、前記Ｎ個の離散的な安定位置のそれぞれが１つの安定した磁気的位置に実質的に対応するように構成している
   ことを特徴とする請求項３に記載の計時器用ムーブメント。
5. 前記可動要素の各安定した磁気的位置において、前記レバーにはたらく前記第１の磁気トルクは、絶対値で、前記第１の区画における前記第１の磁気トルクの最大値の３分の２よりも大きい値を有し、好ましくは、前記最大値とほぼ等しい値を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の計時器用ムーブメント。
6. 当該計時器用ムーブメントは、前記可動要素（２２）の方への前記レバーの前記接触部分の回転を制限する第１の固定された止め（４０）を有する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
7. 前記可動要素（２２Ａ、２２Ｂ）には、少なくとも前記第１の磁気トルクが前記レバーに対して前記第１の方向にはたらいたときに前記レバーの前記接触部分（４６、４６Ｂ）を支持するようになる歯列（４８、４８Ｂ）があり、
   前記歯列と前記レバーは、前記レバーの前記接触部分が前記可動要素の前記Ｎ個の離散的な安定位置のそれぞれにおいて前記歯列の歯底部に位置するように構成している
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
8. 当該計時器用ムーブメントは、前記可動要素から遠くなる方向の前記レバーの前記接触部分の回転を制限する第２の固定された止め（４２、４２Ｂ）を有する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
9. 前記レバーは、少なくとも前記第２の区画にわたって前記レバーに弾性力を与えるばね（５２）に関連づけられており、これによって、前記レバーの前記接触部分を前記可動要素の方へと押す戻しトルクを発生させる
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
10. 前記高透磁性要素（３４）は、前記レバーに担持されており、前記第１の磁石（３０）と一体化されている
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
11. 前記可動要素（２２Ｂ）は環状の形を有し、
    前記可動要素は、前記変位軸（２４Ｂ）が環状の軸であるように、自転するように構成している
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
12. 前記可動要素は、暦情報のためのディスプレー支持体を形成している
    ことを特徴とする請求項１１に記載の計時器用ムーブメント。
13. 前記可動要素（２２Ｂ）は日付リングである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の計時器用ムーブメント。

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