JP5211232B2 - ウォッチ又はミュージックボックス用のストライキング機構 - Google Patents
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Description
各ゴングの金属線は、一般的に、ウォッチ・フレーム内とムーブメントの様々な部品がマウントされるプレート上で、このムーブメントの周辺に配置される。
各ゴングの1つ又は幾つかの端部は、例えばハンダ付けによって、例えば全てのゴングに共通であってもよい前記プレートと一体であるゴング−キャリアに固定される。
各ゴングの他端は、一般的に、自由端でよい。
この場合、各ゴングの振動は、特に、ゴング−キャリアに近接したゴング上の対応するハンマーの衝撃(インパクト)によって、生成される。
各ハンマーは、対応するゴングを打つように、ゴングの平面において部分的に回転し、このゴングの平面においてゴングを振動させる。
ゴングの振動の一部は、このゴング-キャリアによってプレートにも伝達される。
同様に、この機械的なショックは、起動されるモードの選択を何ら与えることなく、ほぼ全てのゴング振動モードを起動する。このゴングに対するハンマーの衝撃の持続期間は、一般的に、衝撃エネルギーの著しい減少を引き起こさずに、関係部品の形状、慣性及び材料を変えることによって、増やせるものではない。この内部減衰と音響放射により、この音は、機械的なショックを繰り返さずに広げることができない。
更に、機械的なショック、特にこのゴングに対するハンマーの衝撃は、特に二重の衝撃の場合、疑似ノイズの原因となり、このゴングの摩耗を引き起こす欠点がある。
このバイブレータは、ケースに固定されたサポートの肩にマウントされた振動膜(メンブレン)と、磁気コアにマウントされ、振動膜の下で、ある距離のところに配列されたコイルを含む。
環状磁石も、この磁気コアを有する磁気回路の一部として、コイルの周辺に配置される。
軟材料からなるプレートは、何らの機械的な接触なしにこの磁気回路を閉じるために、この膜に固定される。電流がこのコイルに流れると、この膜を起動する力が、何らの機械的な接触なしに音響信号を生成するためにこのプレートに印加される。
この種の電子音響バイブレータの欠点の1つは、電気制御装置が前記膜を振動させるためにこのコイルに給電する必要があり、相当な電力消費を必要とすることである。
前述の文書に開示されているように、この電磁石は、かなりの電力を使用してこの振動片を振動させるために交流によって給電されなければならず、それが欠点である。
本発明は、従って、ウォッチ又はオルゴール用の前述したストライキング機構に関し、独立請求項1、2において定義される特徴を含む。
この磁気配列は、少なくとも1つの固定された永久磁石を備えるゴングと、少なくとも1つの可動永久磁石を備え、ホイールの形状に作られた起動部材とから成る。
このホイールが回転するにつれて、この可動永久磁石は、好ましくは、逆の磁気極性の固定された永久磁石に接近し、向かい合う。
一旦、この可動永久磁石がこの固定された永久磁石と向かい合うと、反発力が生成され、このホイールの回転の間、このゴングの振動を引き起こす。
このゴング起動ホイールは幾つかの可動永久マイクロ磁石を含むことができ、これらのマイクロ磁石は、規則正しく、又は、不規則にこの起動ホイールの周辺部に、又は強磁性材料でできているこのホイールの幾つかの永久に磁化されたパーツに、配列される。
このホイールの回転速度は固定された永久磁石を担持しているゴングの振動周波数を決定することができ、この固定された永久磁石は、好ましくは、固定された永久磁石と対面する各可動マイクロ磁石に対して逆の磁気極性である。
この起動ホイールの回転速度がある決められた値で一定に保たれるならば、純粋な振動ゴング音は時間に亘って自由に延ばせる。この純粋なゴング音は、可聴周波数レンジ内で、特に、1kHzと4kHz間で選択することができる。
更に、機械的なショックにリンクしたあらゆる疑似ノイズ及びそこからの複数の衝動とゴング振動への干渉は、除去される。
幾つかの磁気ホイールは、各ホイールのこの異なる回転速度と各ホイールに構成されるマイクロ磁石の数に従って、異なる選択された振動モードにおいてこのゴングを起動させることもできる。互い違いの極性の磁石を、このゴングへのエネルギーの伝達(転送)を最大にするために、このホイールに配置することもできる。
この場合、ゴングがホイールと接触するならば、このゴングはホイールとの接触の間、ノイズを取り払うために表面処理されることになる。
このストライキング機構はまず第一にゴング11を含み、例えば、その一端は、ゴング-キャリア12に接続され、他端は自由に動ける。
このゴング−キャリアはウォッチムーブメントのプレート(図示せず)に好ましくは固定されるが、ウォッチ・ケースの中間部のような内部にあるパーツに固定されてもよい。
このストライキング機構は、またこのゴングを起動するための部材2を含み、この部材2は、回転軸3の周りに回転可能にマウントされる起動ホイールという形をとることができ、好ましくは、ウォッチ・プレートにマウントされる。
以下に説明するように、このゴングとこの起動部材は、磁気配列を含む。
これにより、ゴング11は、起動部材との一切の機械的な接触なしで振動することができ、起動部材があるストライキングモードにおいて作動されると、1つ又は幾つかの音を生成する。
ゴング11は、例えば、強磁性材料(鉄、ニッケル、鋼又はコバルト)又は貴金属又はガラス状合金からなる金属線によって作られる。
図1の実施例において簡略化した仕方で示されるように、このゴングの直線からなる部分は、前記プレートに対して平行に、そして、ウォッチ(図示せず)の前記ダイヤルに対して平行に、延在するものでよい。このゴング11の横断面図は、長方形又は好ましくは0.8mm未満の直径を有するディスクを規定することができる。
このゴングの2つの部分は、このマイクロ磁石の各側に半田付けとすることもできる。
このゴングのマイクロ磁石はゴング材料に直線で作ることもできる。その場合、周知の磁化動作によっての強磁性でなければならない。
この第2の磁性素子4は、ストライキングモードにおいてこの第1の磁性素子に向き合って接近したとき、この第1の磁性素子13によって生成される磁場と反対極性の磁場を生成することができるようにホイール2上に配置される。この第2の磁性素子4は可動永久磁石である。そして、有利には可動マイクロ磁石でよい。
可動マイクロ磁石の数は、N個、例えば、30度の角距離で規則正しく配置された12個のマイクロ磁石である。
これらの可動マイクロ磁石4は、周知の局所の磁化動作によって、このホイールの材料で直線で作られたものでもよい。しかしながら、その場合、この材料は、強磁性でなければならない。
しかしながら、この逆の配列にすることも、可能である、即ち、この可動マイクロ磁石のS極が、外側の方を指し、S極がゴングの固定されたマイクロ磁石13のS極とそれぞれ向き合って移動するようにすることもできる。
しかしながら、このホイールの2個の可動マイクロ磁石4がゴング11の固定されたマイクロ磁石13から等距離にあるとき、この磁気的な反発力は最小である。この磁気的な反発力の変動は、このようにして起動ホイール2のこの回転中、周期的である。
従って、このホイールに課される回転速度Wに応じて、選択された振動モードにおいてこのゴングを振動させることができる。
しかしながら、先に示したように、この起動ホイールの回転中、この固定されたマイクロ磁石13と対面する各可動マイクロ磁石4を分離している最小の距離は、通常、5μmのオーダーである。
この距離は、連続で充分なゴング振動を生成するように僅かにより小さくても、又はより大きくてもよい。これらの永久マイクロ磁石は、1mm3又はそれより小さいサイズで作られ、1200ガウス未満の磁場を生成する。
このエネルギーは、従って、主に起動ホイール2のこの選択された回転速度に従って、この本来の周波数に移される。起動ホイール2がこの選択された速度で回転している限り、このゴングは、出力を何ら減衰させることなく、特有の固有振動数で振動し続ける。
この音の強度も、また、可動磁気ホイール2をゴングから更に離す又は近づける、即ち、ゴング11の固定されたマイクロ磁石13と対面する各可動マイクロ磁石を分離している距離を増減することによって調整することができる。
更に、ゴング11の振動が周期的な磁気衝動(インパルス)によって生成されるときに、機械的なショックによるあらゆる疑似ノイズは除去される。
前記ホイールの慣性がゴングの慣性と同等ならば、この磁気反発(ゴング11の振動の原因となる)により起動ホイール2の回転速度を調整することもできる。
磁性素子13、4を有するゴング11と起動ホイール2は、同時にこの起動ホイールの回転速度及びゴング11の振動周波数をセットするために必要な大きさにすることができる。
ゴング11は固定された永久磁石の形で複数の磁性素子を含むようにできるし、ゴングが強磁性材料でできているのであれば、ゴングの全長を磁化してもよい。
各磁気ホイールは、各ホイールついて等しいか異なる数のマイクロ磁石を含み、そのマイクロ磁石の磁化値は、異なるか等しい。
これらの起動ホイールは、互いに平行な又は相互にある角度で配列された回転軸を持つことができる。これらの起動ホイールは、異なる回転速度で回転するように、またあるストライキングモードにおいて異なる時間に回転するようにセットすることができる
ゴング11の固定されたマイクロ磁石13に発生される反発力は、周期的に変わる、また、回転する起動ホイールの1つ又は他の回転の関数として、異なって変わる。
ストライキングモードにおいてセットされる回転中の磁気ホイール2の数に従って、幾つかの特有の固有振動数で振動するように、このゴングを選択することができる。このゴング振動モードは、1kHzと4kHzとの間の好適な周波数レンジ内で選択される。
このような場合、ゴングの少なくとも1つの固定されたマイクロ磁石が、回転するホイールの少なくとも1つのマイクロ磁石と向き合うときに、ゴングは起動される。
反対に、このホイールの可動マイクロ磁石が移動する(離れる)と、このゴングは開放(リリース)される。このケースでさえ、エネルギーの周期的で連続的な伝達(転送)が、このホイールとこのゴングの間に存在する。このホイールとこのゴング間のショックは、しかしながら、排除することができず、このことはこのゴングの表面処理があらゆるノイズとあらゆる侵食する摩耗を妨ぐために必要であることを意味する。
この機械的なショックについての曲線を点線で示し、この回転磁気ホイールの周期的な磁気的な反発力についての曲線を実線で示す。
この磁気起動ホイールの回転速度は1秒につき200ラドにセットされる、そして、このホイールの可動マイクロ磁石の数Nは36に等しい。このゴングとホイール間の距離は、10μmに近い。
従来のストライキング機構のこの機械的な衝動は非常に短い持続期間で30μmのオーダーである。一方、この磁気ホイール−ゴング・アセンブリについては、実際に、選択された持続期間を持つ周期的な反発力を作り出すことが可能である。この場合、このホイールは、0.01秒の周期で回転するように選択された。この磁気的な反発力が実際に一定で与えられ、このホイールが最大の反発力に対応する角位置の周りに3度の角間隔内にあるならば、磁気衝動のプロフィール(形状)はほぼ四角である。
点線の曲線は、周期的な磁気衝動を表すが、実線の曲線は少なくとも1つの機械的なショックを表す。この回転磁気ホイールによって生成される磁気衝動(インパルス)によって作り出されるこのゴング振動の周期性は、点線の曲線に明確に示される。
これは機械的なショックに続く振動モードと全く異なる。機械的なショックに続く振動モードでは、幾つかのピークは1kHzと20kHzの間及びそれ以上で観測される。
これは、低周波ゴング振動モードの少なくとも1つにおけるエネルギーの伝達が本発明のこのストライキング機構の磁気配列によって最大にされることを明らかに示している。あらゆる疑似ノイズは、また、除去される。
このゴングの中央部分は、プレートと一体のゴング−キャリアに又はこのウォッチの中間部に固定することができる。
このストライキング機構は、幾つかのゴングを含むことができ、それぞれは各磁気起動ホイールによって起動できる。
使用するゴングの数によって、それらは、決められた時間に各磁気ホイールを回転させることによって楽音を生成するためのピン・バレルを形成することができる。
この起動ホイールの可動マイクロ磁石は、このホイールの周辺部に、そして、幾つかのマイクロ磁石については異なる磁化値を持たせて不規則に配置することができる。
可動マイクロ磁石の幾つかが他の可動マイクロ磁石よりホイールの中心から異なる距離にあるように、これらの可動マイクロ磁石をホイールの周辺部に配置することができる。 この磁気ホイールの回転中、磁気的な反発力と吸引力の組合せを確実にするために、各磁気ホイールのマイクロ磁石の磁気分極化の方向を、代わりに、異ならしめることができる。磁気ホイールとハンマーとの組合せも考えられる。この場合、ハンマーはストライキング機構の1つ又は複数のゴングを異なる時間に磁気的に振動させるための永久磁石を具備する。
この磁気起動ホイールの回転軸は、固定された永久磁石を有するゴングの直線からなる部分に平行に、又は、このゴングの直線からなる部分に対してある角度で配列することもできる。
この起動部材の可動永久磁石は、ゴングの固定された永久磁石の方へ直線からなる仕方で周期的に移動したり、ある決められた発振周波数を有する振り子という形をとることができる。
2 起動部材
3 回転軸
4 第2の磁性素子
11 ゴング
12 ゴングキャリア
13 第1の磁性素子
Claims (17)
- ウォッチ又はミュージックボックス用のストライキング機構(1)であって、このストライキング機構は、
ゴング−キャリア(12)に固定された少なくとも1つのゴング(11)と、
ストライキングモードにおいて、このゴングを振動させるべくゴングを起動する少なくとも1つの起動部材(2)を含み、
前記ストライキング機構は、このゴング(11)の一部に配置された少なくとも1つの第1の磁性素子(13)と、前記起動部材(2)に配置された少なくとも1つの第2の磁性素子(4)を含み、
前記第2の磁性素子(4)は、可動永久磁石であり、
前記ストライキングモードにおいて、前記起動部材(2)は、前記可動永久磁石(4)が、繰り返して前記第1の磁性素子(13)に接近し、向き合って動くように起動され、
前記第1の磁性素子(13)は、前記2つの磁性素子間の磁気的な反発力の反復変動によって前記ゴングを振動させるように、前記第1の磁性素子と向き合った前記可動永久磁石によって発生される磁界と逆極性の磁界を発生するように配列されてなることを特徴とする、前記ストライキング機構。 - ウォッチ又はミュージックボックス用のストライキング機構(1)であって、このストライキング機構は、
ゴング−キャリア(12)に固定された少なくとも1つのゴング(11)と、
ストライキングモードにおいて、このゴングを振動させるべくゴングを起動する少なくとも1つの起動部材(2)を含み、
前記ストライキング機構は、このゴング(11)の一部に配置された少なくとも1つの第1の磁性素子(13)と、前記起動部材(2)に配置された少なくとも1つの第2の磁性素子(4)を含み、
前記第2の磁性素子(4)は、可動永久磁石であり、
前記ストライキングモードにおいて、前記起動部材(2)は、前記可動永久磁石(4)が、繰り返して前記第1の磁性素子(13)に接近し、向き合って動くように起動され、
前記第1の磁性素子(13)は、前記2つの磁性素子間の磁気的な吸引力の反復変動によって前記ゴングを振動させるように、前記第1の磁性素子と向き合った前記可動永久磁石によって発生される磁界と同じ極性の磁界を発生するように配列されてなることを特徴とする、前記ストライキング機構。 - 前記ゴングの前記第1の磁性素子(13)は、固定された永久磁石であることを特徴とする請求項1または2に記載のストライキング機構。
- 前記固定された永久磁石(13)は、固定されたマイクロ磁石であることを特徴とする請求項3に記載のストライキング機構。
- 前記可動永久磁石(4)は、可動マイクロ磁石であることを特徴とする請求項1または2に記載のストライキング機構。
- 前記第1の磁性素子(13)は、前記2つの磁性素子が互いに近接し、向き合ったとき、磁気的な反発力または磁気的な吸引力を発生するように決められた極性の磁界を発生する、連続電流源に接続され得るコイルであることを特徴とする請求項1または2に記載のストライキング機構。
- 前記起動部材(2)は、磁気ホイールであって、この磁気ホイールの周辺部に配列された前記可動永久磁石(4)を有し、前記ストライキングモードにおいて、前記磁気ホイールの回転中、前記可動永久磁石(4)は、前記ゴング(11)を振動させるために、逆極性の前記第1の磁性素子に近接し、向かい合う度に、前記2つの磁性素子(4、13)の磁気的な反発力の周期的な変動を発生することが可能であることを特徴とする請求項1に記載のストライキング機構。
- 前記磁気ホイール(2)は、該ホイールの周辺部に配列された幾つかの可動永久磁石(4)を含み、前記磁気ホイールの回転中、前記ゴング(11)を振動させるために前記磁気的な反発力の周期的な変動を発生すべく、前記第1の磁性素子に連続して近接し、向かい合うことが可能であることを特徴とする請求項7に記載のストライキング機構。
- 前記起動部材(2)は、磁気ホイールであって、この磁気ホイールの周辺部に配列された前記可動永久磁石(4)を有し、前記ストライキングモードにおいて、前記磁気ホイールの回転中、前記可動永久磁石(4)は、前記ゴング(11)を振動させるために、同じ極性の前記第1の磁性素子に近接し、向かい合う度に、前記2つの磁性素子(4、13)の磁気的な吸引力の周期的な変動を発生することを特徴とする請求項2に記載のストライキング機構。
- 前記磁気ホイール(2)は、該ホイールの周辺部に配列された幾つかの可動永久磁石(4)を含み、前記磁気ホイールの回転中、前記ゴング(11)を振動させるために前記磁気的な吸引力の周期的な変動を発生すべく、前記第1の磁性素子に連続して近接し、向かい合うことが可能であることを特徴とする請求項9に記載のストライキング機構。
- 前記磁気ホイールは、選択された回転速度で回転するように駆動されるように配列され、前記ゴング(11)が連続してかつ主として可聴周波数内の決められた振動周波数で振動することを特徴とする請求項7または9に記載のストライキング機構。
- 前記磁気ホイール(2)の回転速度の調整は、磁気逃避機構を介して前記ホイール−ゴング組立ての自己規制によって得ることを特徴とする請求項11に記載のストライキング機構。
- 前記第2の磁性素子(4)は、前記磁気ホイール(2)の周辺部に配列され、前記磁気ホイール(2)のこの外縁エッジから僅かに突き出している可動マイクロ磁石であることを特徴とする請求項8または10に記載のストライキング機構。
- 前記可動マイクロ磁石(4)は、同じ大きさであり、すべて前記磁気ホイール(2)の中心から同じ距離に配列されることを特徴とする請求項13に記載のストライキング機構。
- 前記可動マイクロ磁石(4)は、前記磁気ホイールの周辺部に規則正しく配列されることを特徴とする請求項13に記載のストライキング機構。
- 固定されたマイクロ磁石である前記可動マイクロ磁石(4)は、1ミクロンから20ミクロンの間の、好ましくは5ミクロンの適切な距離で前記ゴング(13)の第1の磁性素子と向き合い、前記ストライキング機構は、磁気的な反発力または磁気的な吸引力の振動振幅、および振動ゴング音を適応させるように、前記磁気ホイールとゴング間の距離を適応させるために設けられていることを特徴とする請求項13に記載のストライキング機構。
- それぞれ決められた数でかつ異なる数の可動マイクロ磁石を前記第2の磁性素子(4)として含み、この第2の磁性素子は各磁気ホイールの周辺部に配列されてなる幾つかの磁気ホイール(2)を含み、各磁気ホイールは前記ゴングの第1の磁性素子(13)からある距離に配列され、また、各磁気ホイールは幾つかの選択された振動モードで連続して前記ゴングを振動させるように異なる回転速度で回転するように配列されて成ることを特徴とする請求項7または9に記載のストライキング機構。
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