JP2023094573A - 磁気歯車が設けられた計時器機構 - Google Patents
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Abstract
Description
-機械的摩耗が部品の歯に生じないため、オイルまたは潤滑材が不要である。
-気密分離した歯付き部品間でも、相互作用を通じてトルクおよび機械的動力を伝達できる。
-歯付き部品は、最大トルクを制限するのに使用可能で、したがって、例えば機械的衝撃の際に、損傷防止に寄与し得る。
2 磁気歯車
5A バイポーラ磁石
5C バイポーラ磁石
6A 第1ホイール
6B 第2ホイール
6C 第3ホイール
7 永久磁極
8 第1磁気歯部
9 永久磁極
10 第2磁気歯部
12 第3磁気歯部
30 第1基準半軸
32、38 中心部
34 回転軸
Claims (20)
- 第1ホイール(6A)と、第2ホイール(6B)とを備える磁気歯車(2)であって、前記第1(6A)ホイールは、交番磁極を有する第1磁束がそれぞれ発する第1磁気歯部(8)の磁化歯を形成するように配置された第1永久磁極(7)が設けられ、前記第2ホイール(6B)は、第2磁気歯部(10)を画定する軟強磁性材料製の歯が設けられ、前記第1ホイール(6A)および前記第2ホイール(6B)は、前記第1磁気歯部(8)との第1磁気結合領域に一時的に配置されることで、当該第1磁束の内の第1磁束がそれぞれ流れる、前記第2磁気歯部(10)の歯に磁気引力を掛けるように一時的に分極する当該第1磁束により、前記第1磁気歯部(8)が前記第2磁気歯部(10)と第1磁気結合するように配置されることで、前記第1および第2ホイール(6A、6B)が互いに磁気的に噛み合い、前記磁気歯車(2)が、前記第2ホイール(6B)の回転軸(34)から延び、前記第1ホイール(6A)の回転軸(32)を通過する第1基準半軸(30)を画定する、磁気歯車(2)を備え、
前記磁気歯車(2)は、第2永久磁極(9)が設けられた第3ホイール(6C)をさらに備え、前記第2永久磁極(9)は、交番磁極の第2磁束をそれぞれ発する、第3磁気歯部(12)の磁化歯を形成するように配置され、前記第3ホイール(6C)および前記第2ホイール(6B)は、前記第3磁気歯部(12)との第2磁気結合領域に一時的に配置されることで、当該第2磁束の内の第2磁束がそれぞれ流れる、前記第2磁気歯部(10)の歯に磁気引力を掛けるように一時的に分極する当該第2磁束により、前記第3磁気歯部(12)が前記第2磁気歯部(10)と第2磁気結合するように配置されることで、前記第2および第3ホイール(6B、6C)が互いに磁気的に噛み合い、前記磁気歯車(2)が、前記第2ホイール(6B)の回転軸(34)から延び、前記第3ホイール(6C)の回転軸(38)を通過する第2基準半軸(36)を画定し、前記第1基準半軸(30)と、前記第2基準半軸(36)とはその間に所定の角度Φを有し、
前記第1ホイール(6A)の前記第1永久磁極(7A)は、前記第1基準半軸(30)に対し第1位相を有し、前記第3ホイール(6C)の前記第2永久磁極(9A)は、前記第2基準半軸(36)に対し第2位相を有し、前記磁気歯車(2)は、当該第1および第2位相との間の差として定義される、前記第1および第3ホイールの位相シフトが常に一定となるように配置され、
当該角度Φおよび当該位相シフトは、前記第2ホイールと、前記第1および第3ホイールとの間にすべりを起こすことなく、前記磁気歯車内で伝達可能な最大機械的トルクの値を略決定するように選択される、ことを特徴とする機構(1)、特に計時器機構。 - 前記角度Φ(N)と、当該第1および第2位相シフト間の差とは、すべりなしで伝達可能な当該最大機械的トルクが、前記第1ホイール(6A)および前記第2ホイール(6B)のみを備える別の磁気歯車により伝達可能な対応する最大機械的トルクの2倍超となるように選択されることを特徴とする、請求項1に記載の機構(1)。
- 前記第1歯部(8)および前記第3歯部(12)それぞれの前記磁化歯(7、9)は、これら磁化歯(7、9)から前記第1ホイール(6A)および前記第3ホイール(6C)それぞれの前記回転軸(32、38)に対して、径方向となる主方向に、前記第1磁束および第2磁束がそれぞれ発するように配置されることを特徴とする、請求項1に記載の機構。
- 前記第1および第3ホイール(6A、6C)は、駆動ホイールであり、前記第2ホイール(6B)が駆動されることを特徴とする、請求項1に記載の機構。
- 2つのモーターをさらに備え、前記2つのモーターそれぞれの回転子はそれぞれ前記第1および第3ホイール(6A、6C)の内の互いに異なるホイールに動力伝達可能に接続され、それによりこれら第1および第3ホイールは回転駆動されることで前記磁気歯車(2)内の駆動ホイールとなり、
前記2つのモーターは、前記第1および第3ホイール(6A、6C)を少なくとも一部同時に駆動可能に構成されることを特徴とする、請求項8に記載の機構。 - 前記第1および第3ホイール(6A、6C)は機械的に結合され、
前記機構は、1つのモーターをさらに備え、前記モーターの回転子は、前記第1および第3ホイール(6A、6C)に動力伝達可能に接続され、これによりこれら第1および第3ホイールを回転駆動できることを特徴とする、請求項8に記載の機構。 - 歯車列(14)が、前記第1および第3ホイール(6A、6C)を機械的に結合し、前記回転子は、この歯車列と、前記第1および第3ホイール(6A、6C)とを回転駆動することを特徴とする、請求項10に記載の機構。
- 前記第1および第3ホイール(6A、6C)は、前記第2ホイール(6B)の略両側に配置され、これにより前記第2ホイール(6B)は前記第1および第3ホイール(6A、6C)の略間に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の機構(1)。
- 前記第1および第3ホイール(6A、6C)は、前記第2ホイール(6B)の略両側に配置され、これにより前記第2ホイール(6B)は前記第1および第3ホイールの略間に配置され、
前記歯車列(14)が3つの追加ホイール(22A、22B、22C)から成り、その3つ内の第1および第2追加ホイール(22A、22C)は、前記第1および第3ホイールの軸(20A、20C)にそれぞれ接続され、前記第3追加ホイール(22B)は前記第1および第2追加ホイールを機械的に結合し、
前記機構(1)は、前記第2ホイール(6B)の前記回転軸(34)に揃えられ、この第2ホイールに保持される、前記第3追加ホイールに対するガイドベアリングを備えることを特徴とする、請求項11に記載の機構。 - 前記第1ホイール(6A)および前記第3ホイール(6C)はそれぞれ、強磁性材料製の中心部(32、38)を有し、その周囲にそれぞれその当該第1永久磁極(7)および当該第2永久磁極(9)が対で、同数の対応する磁極と共に配置され、これにより、径方向磁化され、それぞれ前記第1磁気歯部(8)および前記第3磁気歯部(12)の前記磁化歯を画定するバイポーラ磁石を形成することを特徴とする、請求項1に記載の機構。
- 前記第2ホイール(6B)はリムを備え、前記リムは前記第2磁気歯部(10)に対して連続的な円形ベースを形成し、前記リムから前記第2磁気歯部(10)は突出し、前記リムは軟強磁性材料製で、これにより前記第2歯部を通過する当該第1磁束および当該第2磁束に対する磁路の終端を形成することを特徴とする、請求項1に記載の機構。
- 前記第1および第3ホイール(6A、6C)のそれぞれに対し、軟強磁性要素または軟強磁性要素組をさらに備え、当該軟強磁性要素または軟強磁性要素組は、このホイール(6Aまたは6C)に対し、前記第1および第3ホイールそれぞれに掛かり、このホイールが前記第2ホイール(6B)の前記第2磁気歯部(10)に磁気結合されていることで生じる個別の磁気位置決めトルクの少なくとも大部分を補償するように配置され、
前記第1および第3ホイールそれぞれにかかる前記個別の磁気位置決めトルクは、当該ホイールの回転軸(32、38)を通過するように前記第2ホイール(6B)の前記回転軸(34)から延びる前記基準半軸(30、36)に対する、当該ホイールの角度位置に応じた強度の定期的な変動が生じることを特徴とする、請求項8に記載の機構。 - 当該強磁性要素または強磁性要素組は、該当する前記ホイール(6A、6C)の、当該ホイールの前記回転軸(32、38)を通過する前記基準半軸(30、36)に対する前記角度位置に基づく、強度の定期的な変動が同様に生じる磁気補償トルクを生成するように配置され、
前記磁気補償トルクと、前記個別の磁気位置決めトルクとが、略180°の位相シフトを有することを特徴とする、請求項16に記載の機構。 - 請求項1に記載の機構(1)を備えることを特徴とする、計時器、特に腕時計。
- 請求項3に記載の機構(1)を備えることを特徴とする、計時器、特に腕時計。
- 請求項4に記載の機構(1)を備えることを特徴とする、計時器、特に腕時計。
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