JP2023093332A

JP2023093332A - 磁気ピボット・テンプ輪を備えた機械式時計ムーブメント

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Publication number: JP2023093332A
Application number: JP2022179449A
Authority: JP
Inventors: ミラン・キャリッチ; Calic Milan; ジャン－ピエール・ミニョー; Minyoo Jean-Pierre
Original assignee: Swatch Group Research and Development SA
Current assignee: Swatch Group Research and Development SA
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2042-11-09
Also published as: JP7474826B2; US20230195039A1; EP4202564A1; CN116339109A

Abstract

【課題】磁気ピボット・テンプ輪を備えた機械式時計ムーブメントを提供すること。【解決手段】回転要素２２と、この回転要素の中心軸２６が所与の回転軸２８に対して半径方向に移動すると、回転要素に半径方向の磁気バイアス力を加えるようになされた、回転中にこの回転要素を案内するための磁気デバイスとを備える機構である。磁気デバイスは一対の環状磁石を備えており、そのうちの第１の環状磁石３２は回転要素によって支えられ、また、第２の環状磁石３４は機構の構造によって支えられている。第２の環状磁石は、回転要素の中心軸が回転軸と一致すると第１の環状磁石と平行になり、また、第１の環状磁石と軸方向に重畳し、第１の環状磁石および第２の環状磁石は、第１の軸方向の磁気力を互いに付与し、また、回転要素の中心軸が回転軸から半径方向に逸脱すると、第１の半径方向の磁気力を実質的に直ちに付与するよう、磁気吸引で配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、超小型機械の応用、詳細には腕時計製造分野におけるピボット回転要素の分野に関する。詳細には、本発明は、そのテンプ輪が磁気的にピボットされる、すなわちそのテンプ輪が本質的に磁気デバイスによる回転中に案内される機械式共振子を備えた機械式時計ムーブメントに関する。

時計コンポーネント、詳細にはテンプ輪を枢動可能に案内するための方法、およびこのような時計コンポーネントを枢動可能に案内するためのデバイスは、文書国際公開第２０１２／０６２５２４号で知られている。この文書は、一対の磁気ピボットによって形成された磁気ピボット案内デバイスを使用して、所与の回転軸に従ってテンプ輪を導くことを提案している。図１には、ばね３と結合したテンプ輪４によって形成された機械式共振子２が示されており、このテンプ輪は、慣性質量４ａと、回転中のテンプ輪を案内するための２つの磁気ピボット６ａ、６ｂを備えたシャフト６とによって形成されており、これらの２つの磁気ピボットは、それぞれ２つの永久磁石１０および１２によって形成された２つの磁気軸受によって回転中に案内されている。例えばこれらの磁石は、希土類材料の合金、詳細にはＳｍＣｏまたはＮｄＦｅＢによって形成されている。詳細には、これらの磁石は、参照ＶＡＣ６７７＿ＨＲの下で知られている材料でできている。テンプ輪のシャフト６は、高い透磁率を有する材料、例えば鋼でできている。有利には、参照２０＿ＡＰの下で知られている炭素鋼を使用することができる。２つの磁石のうちの一方は、シャフト６の２つのピボット６ａ、６ｂのうちの一方が最も強力な磁石１０と接触し（または中間受石、例えば合成ルビーなどの研磨された硬い材料でできた円板と接触し）、もう一方のピボットが最も非力な磁石１２から（またはこの磁石の中間保護円板、詳細には共通の受石から）短い距離を維持し、したがって通常は対応する磁気軸受と接触していない状態を維持するよう、もう一方の磁石より強力でなければならない。回転中のテンプ輪－ばねを磁気的に案内するためのこのような構成は、とりわけ２つの共通の機械式軸受と比較して摩擦を小さくすることによって大きな利点を有している。

図２は、図１に示されているタイプの磁気案内デバイスに対する、このテンプ輪の回転軸８からのテンプ輪４の半径方向の移動Ｘの関数としての磁気バイアス力ＦＭの理論的曲線を示したものである。テンプ輪の回転軸は、２つの磁石１０および１２の中央を通っている幾何学軸によって画定されている。関数Ｆ_Ｍ（Ｘ）は、小さい移動に対して実質的に線形であることが分かる。したがってこのような構成の場合、磁気バイアス力は、その回転軸からのテンプ輪の所与の半径方向の移動に比例して大きくなる。その定義済み回転軸からのテンプ輪の小さい移動に対してはバイアス力が小さいため、これはテンプ輪２の心出しの問題をもたらしている。さらに、共通の磁石はミリメートル・スケールでは異質性を有することがしばしばであり、そのためにテンプ輪のこの心出しの問題はさらに悪化する。その上、磁石１０、１２の直径は１ミリメートルの範囲である。この心出しの問題は、このテンプ輪と結合した脱進機とのテンプ輪の相互作用に対する問題をもたらしている。

国際公開第２０１２／０６２５２４号

本発明の目的は、詳細には腕時計製造産業における回転中の小さいサイズの回転要素を案内する磁気軸受の心出しの問題を解決することであり、より詳細には、機械式時計ムーブメントに組み込まれた機械式共振子のテンプ輪の回転／枢動可能磁気案内に対する心出しの問題を解決することである。

この目的のために、本発明は、回転要素と、回転中のこの回転要素を案内するための磁気デバイスとを備える機構に関し、この磁気デバイスは、この回転要素の中心軸が機構中の回転要素に対して予め定義されている回転軸に対して半径方向に移動すると、回転要素に半径方向の磁気バイアス力を加えるようになされている。本発明によれば、磁気デバイスは一対の環状磁石を備えており、そのうちの第１の環状磁石は、その中心が前記中心軸と一致した状態を維持するように回転要素によって支えられ、また、第２の環状磁石は、その中心が前記回転軸と一致した状態を維持するように機構の構造によって支えられている。第２の環状磁石は、回転要素の中心軸が回転軸と一致すると第１の環状磁石と平行になり、また、第１の環状磁石と少なくとも部分的に軸方向に重畳し、これらの第１の環状磁石および第２の環状磁石は、第１の軸方向の磁気力を互いに付与し、また、回転要素の中心軸が回転軸から半径方向に逸脱すると、第１の半径方向の磁気力を実質的に直ちに付与するよう、磁気吸引で配置されている。

本発明の特徴のおかげで、磁気案内デバイスにより、回転要素を効果的な方法で半径方向に心出しすることができ、それにより正規の動作で、回転軸に対する回転要素の中心軸のあらゆる半径方向の移動を制限することができる。実際、磁気吸引で重畳し、かつ、配置された２つの環状磁石により、この回転要素のための機構の中に提供された回転軸に対する回転要素の小さい半径方向の移動から、既に比較的高い半径方向のバイアス力を得ることができる。

有利な実施形態によれば、磁気デバイスは、回転要素のシャフトの第１の端部とは反対側の軸方向に配置されている少なくとも１つの第１の端部磁石をさらに備えており、このシャフトは、少なくとも部分的に軟強磁性体または磁性体によって形成されており、したがって第１の端部磁石は、磁気吸引力である第２の軸方向の磁気力をシャフトに加え、また、回転要素の中心軸が回転軸から半径方向に離れている場合、同じく第２の半径方向の磁気力をこのシャフトに加え、第２の軸方向の磁気力は第１の軸方向の磁気力と同じ方向を有している。

好ましい実施形態によれば、第１の環状磁石は、第２の環状磁石の側に、極性が交番する第１の複数の環状領域を有しており、また、第２の環状磁石は、第１の環状磁石の側に、極性が交番する第２の複数の環状領域を有しており、第１の複数の環状領域のうちの少なくとも２つの環状領域は、回転要素の中心軸が回転軸と一致すると、実質的に全体が第２の複数の環状領域のうちの２つのそれぞれの環状領域と軸方向に重畳し、また、磁気吸引で、これらの２つのそれぞれの環状領域と実質的に全体が軸方向に重畳する。

以下、本発明について、非制限の例として提供されている添付の図面によってより詳細に説明する。

既に説明した、従来技術による、テンプ輪－ばねを案内するための磁気デバイスを示す側面図である。既に説明した、図１の磁気デバイスによってテンプ輪に加えられる、テンプ輪の半径方向の移動の関数としての半径方向の磁気バイアス力のグラフである。本発明による機構の第１の実施形態の部分斜視図である。図３の機構を部分的に断面で示す側面図である。本発明による機構の第２の好ましい実施形態の部分斜視図である。第２の実施形態の第１の変形態様における、回転中のテンプ輪－ばねを案内するための磁気デバイスを形成している一対の環状磁石の第１の磁石および第２の磁石の平面図である。第１の実施形態および第２の実施形態の各々における、一対の環状磁石によってテンプ輪に加えられる、テンプ輪の半径方向の移動、および第１の環状磁石と第２の環状磁石の間の分離距離の関数としての第１の半径方向の磁気バイアス力を示すグラフである。第１の実施形態および第２の実施形態の各々における、一対の環状磁石によってテンプ輪に加えられる、テンプ輪の半径方向の移動、および第１の環状磁石と第２の環状磁石の間の異なる分離距離の関数としての第１の半径方向の磁気バイアス力を示すグラフである。第２の実施形態の第２の有利な変形態様における、回転中のテンプ輪－ばねを案内するための磁気デバイスを形成している一対の環状磁石の第１の磁石および第２の磁石の平面図である。第２の実施形態の第３の有利な変形態様における、回転中のテンプ輪－ばねを案内するための磁気デバイスを形成している一対の環状磁石の第１の磁石および第２の磁石の平面図である。

とりわけ本発明による時計ムーブメントの第１の実施形態が示されている図３および図４を参照して説明する。

時計ムーブメント２０は、テンプ輪２２であって、テンプ輪の中心軸２６を画定しているシャフト２４を有するテンプ輪２２と、テンプ輪を回転可能／枢動可能に案内するための磁気デバイスとによって形成された機械式共振子を備え、磁気デバイスは、シャフト２４によって支えられたサポート３０の上に配置された第１の環状磁石３２、およびサポート３６の上に配置された、別の方法で時計ムーブメントのプレート４０の開口に篏合または締め付けられた円筒管３８の上に結合される軟強磁性体または非磁性体でできた第２の環状磁石３４からなる一対の環状磁石を備えている。テンプ輪の慣性質量および機械式共振子のばねは、図３および図４には示されていないことに留意されたい（これらの要素については図１を参照されたい）。テンプ輪の慣性質量を支持しているフランジとサポート３０の間に自由な空間が残されており、これは、テンプ輪を脱進機と結合するためのデバイス７２の構成、詳細には従来の方法で脱進機のパレット（図示せず）と相互作用することが意図されたピン７６を支えているプレート７４のためにそのようになされていることに留意されたい。

一般に、第１の環状磁石３２は、その中心が中心軸２６との一致を維持するようにテンプ輪２２によって支えられており、また、第２の環状磁石３４は、その中心が時計ムーブメント中のテンプ輪に対して予め定義されている回転軸２８との一致を維持するように時計ムーブメントの構造によって支えられている。示されている変形態様では、サポート３０は、透磁率が小さい材料、詳細には常磁性体または反磁性体でできた環状サポートであり、シャフト２４の上に固定して取り付けられている。一変形態様では、サポート３０は、第１の環状磁石３２の真下に配置された軟強磁性体でできた薄い環状プレートを備えている。図４では、シャフト２４、サポート３０および第１の環状磁石３２は、切欠図ではなく、側面図で示されており、一方、他の要素は、回転軸２８を含む断面平面に従って断面で示されていることに留意されたい。テンプ輪２２は、正規の動作に必要な中心位置で示されており、したがってシャフト２４の中心軸２６は回転軸２８と一致している。

回転中のテンプ輪を案内するための磁気デバイスは、テンプ輪の中心軸２６が回転軸２８に対して半径方向に移動するＸと、このテンプ輪に半径方向の磁気バイアス力Ｆ_Ｒ（Ｘ）を加えるようになされている。第１の実施形態では、第２の環状磁石３４は、回転要素の中心軸２６が回転軸２８と一致すると第１の環状磁石３２と平行になり、また、第１の環状磁石３２と実質的に全体にわたって軸方向に重畳する。これらの第１の環状磁石および第２の環状磁石は、第１の軸方向の磁気力を互いに付与し、また、テンプ輪特徴の中心軸２６が回転軸２８に対して半径方向に逸脱すると、第１の半径方向の磁気力Ｆ_Ｒ（Ｘ）を実質的に直ちに付与するよう、磁気吸引で配置されている。そのために、第１の環状磁石および第２の環状磁石の内径および外径は実質的に全く同じであり、全く同じであることが好ましい。例として、これらの２つの環状磁石の内径は０．８ｍｍと１．１ｍｍの間であり、また、それらの外径は１．５ｍｍと２．２ｍｍの間である。

第１の実施形態では、第１の環状磁石および第２の環状磁石の各々は２極磁石であり、これらの２つの環状２極磁石は、互いに引き付けるために同じ極性（同じ方向の軸方向の磁気分極）を有している。これらの２つの２極磁石は、比較的薄くしなければならず、例えば５０ミクロンと１５０ミクロンの間にしなければならない。しかしながら他の特定の実施形態では、それらをもっと分厚くして磁気パワーを大きくすることも可能である。詳細には、これらの磁石は、レーザで切断して、プレートの一般平面に対して直角に磁化されたプレートにすることができ、あるいは薄い層に堆積させることができる。第１の軸方向の力および第１の半径方向の力は、とりわけこれらの２つの環状磁石の間の間隔／距離Ｇで決まる。次に、第１の実施形態および第２の実施形態、ならびに２つの異なる間隔に対する、テンプ輪２２のシャフト２４の磁気心出しの役割を果す第１の半径方向の力Ｆ_Ｒ（Ｘ）を比較したグラフを参照する。

その後に、背景技術で説明した従来技術の実施形態と同様の方法で、磁気デバイスは、それぞれテンプ輪２２のシャフト２４の第１の端部（第１のピボット）および第２の端部（第２のピボット）の反対側に軸方向に配置されている第１の端部磁石４２および第２の端部磁石４４をさらに備えている。第１の端部磁石４２は、第２の環状磁石３４（第１の端部磁石および第２の端部磁石を支えている構造に対して固定された環状磁石）を支えている円筒管３８の内側に配置されている。円筒管３８の内側には、衝撃の際にこのシャフトの半径方向の移動、より詳細にはこのシャフトの第１の端部の半径方向の移動を制限するために、シャフト２４のための第１の半径方向の安全停止を形成している突き通された石５４が同じく配置されている。第１の端部磁石は、その第１の端部磁石を保護し、また、摩擦がより小さく、かつ、摩耗が比較的少ないピボットを可能にする、一種の受石である硬い材料でできたプレート４６で覆われていることに留意されたい。第２の端部磁石４４も、同じく、別の方法でブリッジ５２、詳細にはテンプ輪・ブリッジの開口に篏合され、あるいは締め付けられている円筒管５０の内側に配置されている。円筒管５０の内側には、衝撃の際にこのシャフトの半径方向の移動、より詳細にはこのシャフトの第２の端部の半径方向の移動を制限するために、シャフト２４のための第２の半径方向の安全停止を形成している突き通された石５６が同じく配置されている。第２の端部磁石も硬い材料でできたプレート４８で同じく覆われている。例として、これらの２つの端部磁石の直径は０．８ｍｍと１．０ｍｍの間であり、また、それらの高さは０．４ｍｍと０．６ｍｍの間である。

シャフト２４は軟強磁性体によって形成されており、したがって第１の端部磁石４２は、磁気吸引力であり、第１の軸方向の磁気力と同じ方向である第２の軸方向の磁気力をシャフトに加え、また、テンプ輪の中心軸２６が回転軸２８から半径方向に離れている場合、同じく第２の半径方向の磁気力をこのシャフトに加える。第２の端部磁石４４は、磁気吸引力であり、第２の軸方向の磁気力の方向とは逆方向である第３の軸方向の磁気力をシャフトに加え、また、テンプ輪の中心軸２６が回転軸２８から半径方向に離れている場合、同じく第３の半径方向の磁気力をこのシャフトに加える。提供される第３の軸方向の磁気力の大きさは、第１の軸方向の磁気力の全体の大きさ、および第２の軸方向の磁気力の全体の大きさより小さい。第２の半径方向の力の全体の大きさ、および第３の半径方向の磁気力の全体の大きさは、図２の曲線によって示されているように、中心軸２６と回転軸２８の間の距離との実質的に線形依存性を特徴としている。端部磁石４２および４４は、それぞれ整列し、かつ、テンプ輪２２のための回転軸２８を画定している中心軸を有しており、したがってこの回転軸は、時計ムーブメント２０中で予め定義されている。回転軸は、テンプ輪２２のキャリア構造、すなわちプレート４０およびブリッジ５２に対して、所与の固定位置を維持している。

本発明による一対の環状磁石を供給することにより、第１の端部磁石および第２の端部磁石の寸法を著しく短くすることができ、とりわけ従来技術における第２の端部磁石より大きいサイズを有していなければならない第１の端部磁石の寸法を著しく短くすることができる（第１の端部磁石によって上部シャフトに加えられる軸方向の磁気力は、第２の端部磁石によって従来技術におけるこのシャフトに加えられる軸方向の磁気力より大きくしなければならない）ことに留意されたい。実際、一対の環状磁石によって生成される、第２の軸方向の磁気力と同じ方向に加えられる第１の軸方向の磁気力が存在する場合、第２の軸方向の磁気力は、もはや、第３の軸方向の磁気力の大きさより大きい大きさを有している必要はない。さらに、後でもう一度説明されるように、本発明による一対の環状磁石を配置することにより、同じく、主として第２の半径方向の磁気力を小さくすることができ、また、第２の端部磁石４４が一対の環状磁石から離れている場合、好ましくはより小さい範囲で、機械式共振子（テンプ輪－ばね）のより良好な磁気心出しを有しつつ、第３の半径方向の磁気力を同じく小さくすることができる。

以上の説明により、図には示されていない２つの特定の実施形態を同じく考察することができる。第１の特定の実施形態では、一対の環状磁石３２および３４以外に、１つだけ端部磁石が提供される。第１の変形態様では、一対の環状磁石と同じ慣性質量の側に位置し、かつ、この一対の環状磁石と同じ方向の軸方向の磁気力をもたらす端部磁石はこの端部磁石のみである。第２の変形態様では、一対の環状磁石が位置する側とは反対の慣性質量の側に位置し、かつ、一対の環状磁石によって生成される軸方向の磁気力の方向とは逆方向の軸方向の磁気力をもたらす端部磁石はこの端部磁石のみである。この第２の変形態様では、一対の環状磁石の軸方向の磁気力は、第１の変形態様の軸方向の磁気力より大きくしなければならない。第２の特定の実施形態では、機械式ムーブメントに組み込まれた機械式共振子を回転中に案内するための磁気デバイスは、一対の環状磁石３２および３４のみからなっている。この第２の特定の実施形態の変形態様は、以下で説明される第２の実施形態による一対の環状磁石を備えていることが有利である。第２の特定の実施形態では、正規の動作ではテンプ輪のシャフトのピボットが寄りかかっている受石は、このピボットを実質的に中心位置に保持するため、すなわちテンプ輪のために提供された回転軸上に実質的に保持するための、朝顔形に広がった小さいドームを有している。朝顔形に広がったこのような小さいドームは、本発明のすべての実施形態に有利に提供することができることに留意されたい。

以下、本発明による機構６０の第２の実施形態について、図５、図６、図８および図９を参照して説明する。上で既に説明した参照については、重複して詳細には説明されない。図５および図６に示されている第１の変形態様では、第２の実施形態は、主として、第１の環状磁石６２が、第２の環状磁石６４の側に、極性が交番する（Ｎ、Ｓ、Ｎ）第１の複数の環状磁化領域６２ａ、６２ｂおよび６２ｃを有し、また、第２の環状磁石６４が、第１の環状磁石６２の側に、極性が交番する（Ｓ、Ｎ、Ｓ）第２の複数の環状磁化領域６４ａ、６４ｂおよび６４ｃを有している点で第１の実施形態とは異なっている。通常、テンプ輪２２Ａの中心軸２６が回転軸２８と一致すると、第１の複数の環状磁化領域のうちの少なくとも２つの環状磁化領域が、実質的に全体にわたって第２の複数の環状磁化領域のうちの２つのそれぞれの環状磁化領域と軸方向に重畳し、また、磁気吸引で、これらのそれぞれの２つの環状領域と実質的に全体にわたって軸方向に重畳する。第１の変形態様では、第１の複数の環状磁化領域は３つの環状磁化領域を備えており、これらはそれぞれ全体にわたって第２の複数の環状磁化領域の３つの環状磁化領域と重畳している。図５の部分斜視図では、示されている第２の環状磁石６４にはそのサポートがなく、したがってこの磁石の外面が見える。一方、図６では、個別に示されているのは、２つの環状磁石６２と６４の間の中間空間から見たこれらの２つの環状磁石６２および６４のみである。第２の実施形態は、２つの端部磁石４２および４４における相違をさらに特徴としている。第１の実施形態では、これらの２つの端部磁石は、実質的に同じ寸法および同じ磁気パワーを備えているが、第２の実施形態では、第１の端部磁石４２は、この一対の環状磁石の比較的近くに位置する第１の端部磁石よりも、一対の端部磁石からはるかに離れている第２の端部磁石４４の寸法より小さい、より小さい寸法を備えている。

２つの環状磁石６２および６４は、真空エンクロージャ中での希土類材料の合金の気相堆積プロセス、詳細にはスパッタによって製造されることが有利である。例えばこれらの２つの多極環状磁石の厚さは、１０ミクロン～５０ミクロンの範囲、詳細には１５ミクロンと３０ミクロンの間にすることができる。サポートの上に堆積した個々の希土類材料合金層の永久磁化は、堆積した層を直角に横切る強烈な磁界を生成することができるようになされた工場で実施することができ、この磁界のベクトルは、極性が交番する磁化環状領域を得るために、主として一方向であり、あるいは堆積した層の様々な面積に応じて逆方向である。したがって軸方向の磁化を有する２極環状磁化領域が得られる。

図７Ａおよび図７Ｂから分かるように、第２の実施形態により、２つの環状磁石によって付与される磁気心出し力を著しく大きくすることができる。図７Ａは、０．２ｍｍ（２００ミクロン）に等しい環状磁石間の距離Ｇを有する一対の環状磁石によって生成される、回転軸２８に対するテンプ輪の中心軸２６の半径方向の移動Ｘの関数としての半径方向の磁気バイアス力Ｆ_Ｒ（Ｘ）を示すグラフであり、曲線８０は、第２の実施形態に対するこの関数を示しており、一方、曲線８２は、第１の実施形態に対するこの関数を示している（環状磁石の寸法は全く同じである）。力Ｆ_Ｒ（Ｘ）は、２つの端部磁石によって生成される半径方向の磁気バイアス力である力Ｆ_Ｅ（Ｘ）を大きくすることに留意されたい（図２参照。しかしながら線形関数の勾配は端部磁石の磁気パワー、詳細には端部磁石の寸法に依存することに留意されたい）。

本発明による一対の環状磁石は、比較的大きいバイアス力Ｆ_Ｒ（Ｘ）を回転軸に向かって速やかに加え、曲線８０および８２の初期勾配は、線形関数Ｆ_Ｅ（Ｘ）とは対照的に、最初の５０ミクロンまで比較的急峻であることが分かる。さらに、この勾配は、第２の実施形態の方が第１の実施形態よりもはるかに急峻であり（２倍を超える）、これは、有効で、かつ、正確な磁気心出しを得るためには極めて有利であることが分かる。

図７Ｂは、図７Ａのグラフと同様のグラフであるが、２つの環状磁石の間の距離Ｇは０．１ｍｍ（１００ミクロン）に等しい。曲線８４は第２の実施形態に関し、一方、曲線８６は第１の実施形態に関している。最初に、距離Ｇ＝０．１ｍｍの場合、半径方向の磁気バイアス力Ｆ_Ｒ（Ｘ）は、距離Ｇ＝０．２ｍｍの場合よりもはるかに大きい最大値（Ｘ＝１００ミクロン近辺）を有していることが分かる（ほぼ６倍）。したがって勾配は、最初の５０ミクロンまで、それぞれ曲線８４および８６の方が曲線８０および８２よりも急峻であり、この勾配は曲線８４の方が曲線８６よりもはるかに急峻である（ほぼ５倍）。これは、中心軸２６が回転軸２８に対して平行になると、互いに平行に配置される２つの環状磁石の間の距離がより短い第２の実施形態がとりわけ有効で、かつ、有利であることを示している。

図６と同様の図８および図９には、第２の実施形態の２つの他の変形態様が示されている。図８の第２の変形態様では、通常、第１の環状磁石６２はＮ個の環状磁化領域（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ）を備えており、Ｎは１より大きく、また、第２の環状磁石６６はＮ＋１個の環状磁化領域（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）を備えており、第１の環状磁石６２のＮ個の環状磁化領域は、テンプ輪の中心軸２６が回転軸２８と一致すると、それぞれ第２の環状磁石６４の内部領域（６４ａ）を含むＮ個の環状磁化領域と軸方向に重畳し、第２の複数の環状磁化領域は、第１の環状磁石６２を越えて半径方向に展開している外部領域（６４ｄ）を備えている。図８に示されている特定の例では、自然数Ｎは３に等しく、すなわちＮ＝３である。この第２の変形態様により、回転で移動することができる要素上に埋め込まれた、すなわちテンプ輪２２Ａ上に埋め込まれた同じ第１の環状磁石６２のための第１の変形態様と比較して、半径方向の磁気バイアス力Ｆ_Ｒ（Ｘ）を大きくすることができる。

図９の第３の変形態様では、通常、第１の環状磁石６８はＮ個の環状磁化領域（６２ｂ、６２ｃ）を備えており、Ｎは１より大きく、また、第２の環状磁石６６はＮ＋２個の環状磁化領域（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）を備えており、第１の環状磁石６８のＮ個の環状磁化領域は、回転要素（詳細にはテンプ輪）の中心軸２６が回転軸２８と一致すると、それぞれこの第２の環状磁石の第２の複数の環状磁化領域のうちの外部領域（６４ｄ）と内部領域（６４ａ）の間に位置する、第２の環状磁石６６のＮ個の内部環状磁化領域（６４ｂ、６４ｃ）と軸方向に重畳し、これらの内部領域および外部領域は、それぞれ第１の環状磁石６８の両側から半径方向に展開している。図９に示されている特定の例では、自然数Ｎは２に等しく、すなわちＮ＝２である。この第２の変形態様により、テンプ輪上に埋め込まれた、より小さい寸法を有し、したがってより軽い重量を有する第１の環状磁石に対して、この第１の環状磁石のサポートが同じくより小さい寸法を有している場合、比較的大きい半径方向の磁気バイアス力Ｆ_Ｒ（Ｘ）を得ることができる。したがって極めて有効な磁気心出しが得られ、その一方で、回転要素、詳細にはテンプ輪の慣性が大きくなることはほとんどない。

２共振子
３ばね
４テンプ輪
４ａ慣性質量
６ａ、６ｂ磁気ピボット
６シャフト
８テンプ輪４の回転軸
１０、１２永久磁石
２０時計ムーブメント（機構）
２２テンプ輪（回転要素）
２２Ａテンプ輪（回転要素）
２４シャフト
２６テンプ輪２２の中心軸
２８テンプ輪２２（２２Ａ）の回転軸
３０サポート
３２、６２、６８第１の環状磁石
３４第２の環状磁石
３６サポート
３８円筒管
４０時計ムーブメント２０のプレート（機構の構造）
４２第１の端部磁石
４４第２の端部磁石
４６、４８、７４プレート
５０円筒管
５２ブリッジ
５４、５６石
６０機構
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ環状磁化領域
６４、６６第２の環状磁石
６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ環状磁化領域
７２テンプ輪を脱進機と結合するためのデバイス７２
７６ピン
８０第２の実施形態に対する関数Ｆ_Ｒ（Ｘ）を示す曲線
８２第１の実施形態に対する関数Ｆ_Ｒ（Ｘ）を示す曲線
Ｘ回転軸２８に対するテンプ輪の中心軸２６の半径方向の移動
Ｇ２つの環状磁石の間の間隔／距離

Claims

回転要素（２２；２２Ａ）と、回転中のこの回転要素を案内するための磁気デバイスとを備える機構（２０；６０）であって、この磁気デバイスは、この回転要素の中心軸（２６）が前記機構中の前記回転要素に対して予め定義されている回転軸（２８）に対して半径方向に移動する（Ｘ）と、前記回転要素に半径方向の磁気バイアス力（Ｆ_Ｒ）を加えるようになされている、機構（２０；６０）において、前記磁気デバイスは一対の環状磁石を備えており、そのうちの第１の環状磁石（３２；６２；６２；６８）は、その中心が前記中心軸との一致を維持するように前記回転要素によって支えられ、また、第２の環状磁石（３４；６４；６６；６６）は、その中心が前記回転軸との一致を維持するように前記機構の構造（４０）によって支えられることを特徴とし、また、前記第２の環状磁石は、前記回転要素の前記中心軸が前記回転軸と一致すると前記第１の環状磁石と平行になり、また、前記第１の環状磁石と少なくとも部分的に軸方向に重畳し、前記第１の環状磁石および第２の環状磁石は、第１の軸方向の磁気力を互いに付与し、また、前記回転要素の前記中心軸が前記回転軸から半径方向に逸脱すると、第１の半径方向の磁気力（Ｆ_Ｒ（Ｘ））を実質的に直ちに付与するよう、磁気吸引で配置されていることを特徴とする機構（２０；６０）。
前記磁気デバイスは、前記回転要素（２２；２２Ａ）のシャフト（２４）の第１の端部とは反対側の軸方向に配置されている少なくとも１つの第１の端部磁石（４２）をさらに備え、このシャフトは、少なくとも部分的に軟強磁性体または磁性体によって形成されており、したがって前記第１の端部磁石は、磁気吸引力であるべきであり、また、前記第１の軸方向の磁気力と同じ方向を有する第２の軸方向の磁気力を加え、また、前記回転要素の前記中心軸が前記回転軸から半径方向に離れている場合、同じく第２の半径方向の磁気力をこのシャフトに加えることを特徴とする請求項１に記載の機構。
前記磁気デバイスは、前記シャフト（２４）の第２の端部とは反対側に配置された第２の端部磁石（４４）を備え、前記シャフトは軟強磁性体によって形成され、前記第２の端部磁石は、磁気吸引力であり、また、前記第２の軸方向の磁気力の方向とは逆方向である第３の軸方向の磁気力を前記シャフトに加え、また、前記回転要素の前記中心軸が前記回転軸から半径方向に離れている場合、同じく第３の半径方向の磁気力をこのシャフトに加え、前記第３の軸方向の磁気力の大きさは、前記第１の軸方向の磁気力の全体の大きさ、および前記第２の軸方向の磁気力の全体の大きさより小さいことを特徴とする請求項２に記載の機構。
前記第１の環状磁石（３２；６２；６８）は、透磁率が小さい材料、詳細には常磁性体または反磁性体でできた環状サポート（３０）の上方に配置され、前記環状サポート（３０）は前記シャフト（２４）の上に固定して取り付けられることを特徴とする請求項２または３に記載の機構。
前記第１の環状磁石（６２；６２；６８）は、前記第２の環状磁石（６４；６６；６６）の側に、極性が交番する第１の複数の環状磁化領域（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ；６２ｂ、６２ｃ）を有し、また、前記第２の環状磁石は、前記第１の環状磁石の側に、極性が交番する第２の複数の環状磁化領域（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ；６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）を有し、前記第１の複数の環状磁化領域（６２ｂ、６２ｃ）のうちの少なくとも２つの環状磁化領域は、前記回転要素（２２；２２Ａ）の前記中心軸（２６）が前記回転軸（２８）と一致すると、実質的に全体が前記第２の複数の環状磁化領域のうちの２つのそれぞれの環状磁化領域（６４ｂ、６４ｃ）と軸方向に重畳し、また、磁気吸引で、これらの２つのそれぞれの環状領域と実質的に全体が軸方向に重畳することを特徴とする請求項２または３に記載の機構。
前記第１の複数の環状磁化領域および前記第２の複数の環状磁化領域の各々が３つの環状磁化領域（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ；６４ａ、６４ｂ、６４ｃ）を備えることを特徴とする請求項５に記載の機構。
前記第１の環状磁石（６２）はＮ個の環状磁化領域（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ）を備え、Ｎは１より大きく、また、前記第２の環状磁石（６６）はＮ＋１個の環状磁化領域（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）を備え、前記第１の環状磁石の前記Ｎ個の環状磁化領域は、前記回転要素の中心軸（２６）が前記回転軸（２８）と一致すると、それぞれ前記第２の環状磁石の内部領域を含むＮ個の環状磁化領域と軸方向に重畳し、前記第２の複数の環状磁化領域は、前記第１の環状磁石を越えて半径方向に展開している外部領域（６４ｄ）を備えることを特徴とする請求項５に記載の機構。
前記第１の環状磁石（６８）はＮ個の環状磁化領域（６２ｂ、６２ｃ）を備え、Ｎは１より大きく、また、前記第２の環状磁石（６６）はＮ＋２個の環状磁化領域（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）を備え、前記第１の環状磁石の前記Ｎ個の環状磁化領域は、前記回転要素の前記中心軸（２６）が前記回転軸（２８）と一致すると、それぞれ前記第２の複数の環状磁化領域のうちの外部領域（６４ｄ）と内部領域（６４ａ）の間に位置する、前記第２の環状磁石のＮ個の内部環状磁化領域（６４ｂ、６４ｃ）と軸方向に重畳し、これらの内部領域および外部領域は、それぞれ前記第１の環状磁石の両側から半径方向に展開することを特徴とする請求項５に記載の機構。