JP5463371B2 - 時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セット向けの調速機 - Google Patents
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Description
− 一方では、歯車セット3が基準速度ωc以下の速度で枢動するとき、慣性ブロック4が第1の枢動軸D1の周りの第1の回転体積VIの範囲内に抑えられたままになり、
− 他方では、歯車セット3が基準速度ωcより速い速度で枢動するとき、この慣性ブロック4が少なくとも慣性ブロック4の周辺部分30で、第1の回転体積VIに隣接する第1の枢動軸D1の周りの第2の回転体積VE内に係合されるように構成される。
(2.1)P_{eddy}≒ρ.BC2.Ω2.e
上式で、ρは、枢動する伝導材料の電気抵抗率であり、BCは、その材料で見られる誘導ピークであり、Ωは枢動速度であり、eは材料の厚さである。
また渦電流制動トルクは、
(2.2)M_{eddy}≒ρ.BC2.Ω.e
と表すことができる。
− 直径1.7mmおよび厚さ0.25mmの12個の「Recoma 25」永久磁石が軸方向で磁化が交番するように取り付けられた、「ミューメタル」から作製された直径13mmの2つの強磁性体のヨーク・フランジ。
− 内径2mm、外径5.6mm、および厚さ0.9mmの2つの銅の慣性ブロック。
− 慣性ブロックが枢動するにつれて打ち込まれる真鍮ピンを有する直径6mmの真鍮の慣性ブロック支持部。
− 永久磁石によって引き起こされる磁束の連続性を確実にするための長さ2.5mmの外側「CK45」鋼管形のヨーク・リング。したがって前記ヨーク・リングは、遮蔽を形成する。
− 戻しばねを固定するために慣性ブロック内へ打ち込まれる2つのピン。
− アーバーをそれぞれの固定ピンに連結させる2つのゴムのOリング・タイプの戻しばね。
− 「AFK502」のFeCoから作製された2つの強磁性体の固定子ヨーク・フランジ。各ヨーク・フランジは、軸方向の磁化が交番する「VACODYM 655 HR」のNdFeBタイプの直径1.3mm、厚さ0.25mmの14個の永久磁石を保持する。
− 2つの慣性ブロックは、導電性が非常に低いため、銀から作製されるように選択される。
− 慣性ブロックの空隙内の誘導を増大させるために、磁性の空隙、すなわち2つの磁石層間の軸方向の距離は低減される。慣性ブロックの厚さは0.3mmであり、磁石と慣性ブロックの間の機械的空隙は0.12mmである。
− デバイスの寸法は、音楽付き腕時計内部で利用可能な空間に適合され、外径は8.4mmに、高さは1.35mmに制限される。
− ばねは、3100回転/分の速度で任意の慣性ブロック角度位置に対する遠心力を均衡させるように寸法設定される。
− 特に3%未満で調節される非常に精密な枢動速度、
− 静かな動作、
− 摩耗のない信頼性、
− 組立て中の容易な調整、
− 振幅/速度の規定に関して開発中に不確実性がないこと、
− 同じ速度に対する幅広い動作トルク範囲。
2 伝送手段
3 歯車セット
4 慣性ブロック
4A 慣性ブロック
4B 慣性ブロック
5 案内手段、穿孔
6 1次枢動部、ピン、案内手段
7 戻し手段
8 チャンバ
9 磁気絶縁スクリーン
10 打方機構
11 内周部
12 磁石、永久磁石
13 表面
14 表面
15 主枢動部、アーバー
16 上部ヨーク・フランジ
17 下部ヨーク・フランジ
18 ヨーク・リング
19 固定子ヨーク
21 スロット
22 磁極
23 磁極
24 電磁石
29 調節用小歯車
30 周辺部分
31 フランジ
71 ばね
72 2次枢動部
73 第2の枢動ガイド
74 第1の枢動ガイド
C 制動トルク曲線
CP 径方向のプリロード行程
D1 第1の枢動軸
D2 第2の枢動軸
D2A 第2の軸
D2B 第2の軸
D3 第3の枢動軸
VI 第1の回転体積
VE 第2の回転体積
ω 枢動速度
ωc 基準速度
Claims (20)
- 第1の枢動軸(D1)の周りの歯車セット(3)の枢動速度(ω)を基準速度値(ωc)前後で調節するための時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)であって、前記歯車セット(3)は、機械トルクを伝達するエネルギー源によって伝送手段(2)を介して駆動され、前記歯車セット(3)は、前記第1の枢動軸(D1)に対して平行に前記第1の枢動軸(D1)から距離を隔てて第2の枢動軸(D2)を画定する1次枢動部(6)の周りに枢動可能に取り付けられた少なくとも1つの慣性ブロック(4)を含む、時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)において、前記調速機(1)は、前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)を前記第1の枢動軸(D1)の方へ戻す手段(7)を含み、前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)は、一方では、前記歯車セット(3)が前記基準速度(ωc)以下の速度で枢動するとき、前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)は、前記第1の枢動軸(D1)の周りの第1の回転体積(VI)の範囲内に抑えられたままになり、他方では、前記歯車セット(3)が前記基準速度(ωc)より速い速度で枢動するとき、前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)は、少なくとも前記慣性ブロック(4)の周辺部分(30)で、前記第1の回転体積(VI)に隣接する前記第1の枢動軸(D1)の周りの第2の回転体積(VE)内に係合されるように構成され、前記周辺部分(30)は、前記第2の回転体積(VE)内で、前記歯車セット(3)を制動して前記歯車セット(3)の前記枢動速度(ω)を前記基準速度(ωc)に戻すように、そして余分なエネルギーを散逸させるように構成された調節手段と協働することを特徴とし、前記周辺部分(30)は導電性であり、前記調節手段は、磁化部分によって少なくとも部分的に分界されたチャンバ(8)内に少なくとも1つの可変の磁界を生成する手段によって形成され、前記可変の磁界は、前記周辺部分(30)と前記磁界の間の相互作用が前記歯車セットの枢動に抵抗することによって前記歯車セットを制動する傾向がある渦電流を生成するような向きの磁力線を含み、あるいは前記周辺部分(30)は磁化材料から作製され、前記歯車セット(3)および前記慣性ブロック(4)の枢動ムーブメントは、伝導部分によって少なくとも部分的に分界されたチャンバ(8)内で可変の磁界、または交番するもしくは正弦波の磁界を生じさせ、前記磁界との相互作用は、前記歯車セットの枢動に抵抗することによって前記歯車セットを制動する傾向がある渦電流を生成することを特徴とする時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記第1の枢動軸(D1)の周りの前記第2の回転体積(VE)は、前記第1の回転体積(VI)の外側に隣接することを特徴とする、請求項1に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記第1の枢動軸(D1)の周りの前記第2の回転体積(VE)は、前記第1の回転体積(VI)の内側に隣接することを特徴とする、請求項1に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記慣性ブロック(4)の前記周辺部分(30)が前記第1の体積(VI)から前記第2の体積(VE)へ進むとき、前記慣性ブロック(4)の前記周辺部分(30)に制動トルクを印加するように作用する制動手段を含み、したがって印加される前記制動トルクは、前記第2の体積(VE)の中心で前記第1の枢動軸(D1)からのそれぞれの前記慣性ブロックの径方向の位置と交差することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記チャンバ(8)は、磁気遮蔽を形成する非磁性の材料から作製された磁気絶縁スクリーン(9)によって分界されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記歯車セット(3)が前記基準速度(ωc)以下の速度で枢動するとき、前記戻し手段(7)は、前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)を前記第1の内側回転体積(VI)の範囲内に抑えたまま保つように構成され、また前記歯車セット(3)が前記基準速度(ωc)より速い速度で枢動するとき、前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)を少なくとも前記慣性ブロック(4)の周辺部分で前記第2の回転体積(VE)内に係合できるように構成されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記戻し手段(7)は弾性の戻し手段であり、前記第1の枢動軸(D1)の方向で、前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)内に含まれる2次枢動部(72)に戻し力を作用させ、前記2次枢動部(72)は、前記第1の枢動軸(D1)および前記第2の枢動軸(D2)に対して平行な第3の枢動軸(D3)を画定し、前記戻し手段(7)は、前記第1の枢動軸(D1)の周りの前記歯車セット(3)内に含まれる主枢動部(15)またはアーバーの周りに第1の枢動ガイド(74)を含み、前記第3の枢動軸(D3)の周りの前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)内に含まれる前記2次枢動部(73)の周りに少なくとも1つの第2の枢動ガイド(73)を含むことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記歯車セット(3)は、前記第1の枢動軸(D1)の周りに等距離を隔てて構成された複数の前記慣性ブロック(4)を含み、前記弾性の戻し手段(7)は、前記第1の枢動軸(D1)の周りの前記歯車セット(3)内に含まれる主枢動部(15)またはアーバーの周りに第1の枢動ガイド(74)を含み、それぞれの前記慣性ブロック(4)専用の第3の枢動軸(D3)の周りのそれぞれの前記慣性ブロック(4)内に含まれる2次枢動部(72)の周りに第2の枢動ガイド(74)を含むことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記弾性の戻し手段(7)は、前記第1の枢動軸(D1)に対して径方向に、前記戻し手段(7)の前記第2の枢動ガイド(73)の径方向の行程に対応する値だけプリロードをかけて組み立てられた少なくとも1つのばね(71)によって形成され、前記ばね(71)の未結合の位置と前記ばねが前記慣性ブロック(4)の前記2次枢動部(72)上で結合された位置との間で前記ばね(71)が前記主枢動部(15)上の前記第1のガイド(74)によって案内されるとき、前記歯車セット(3)および前記慣性ブロック(4)は停止位置にあり、前記プリロードは、前記ばね(71)の結合位置で、前記慣性ブロック(4)の前記2次枢動部(72)を前記第1の枢動軸(D1)の方へ径方向に引き寄せる傾向があることを特徴とする、請求項7に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記調節手段が、少なくとも1つの可変の磁界を生成する前記手段によって形成されるとき、前記手段は、永久磁石(12)によって形成され、前記永久磁石(12)は、前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)の前記周辺部分(30)が動くチャンバ(8)の両側に構成され、前記永久磁石(12)は、前記チャンバ(8)を取り囲むヨーク(19)の内周部上に構成されることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記ヨーク(19)は、前記チャンバ(8)の両側に、第1の一連の前記永久磁石(12)を保持する第1のフランジ(16)と、第2の一連の前記永久磁石(12)を保持する第2のフランジ(17)とを含み、前記第1のフランジ(16)および第2のフランジ(17)は、前記第1のフランジ(16)と第2のフランジ(17)の相対的な位置に応じて、前記磁力線を前記第1の枢動軸(D1)に対して平行に位置合わせするように、または前記第1の枢動軸(D1)の周りの回転の円錐もしくは円筒の表面で、前記枢動軸に対して前記磁力線の向きを斜めにするように、前記第1の枢動軸(D1)の周りを互いに対して枢動可能に動くことができることを特徴とする、請求項10に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記ヨーク(19)は、前記チャンバ(8)の両側に、第1の一連の前記永久磁石(12)を保持する第1のフランジ(16)と、第2の一連の前記永久磁石(12)を保持する第2のフランジ(17)とを含み、前記第1のフランジ(16)および第2のフランジ(17)は、前記フランジ間の空隙の値を修正するように、前記第1の枢動軸(D1)の方向に互いに対して平行移動で動くことができることを特徴とする、請求項10に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記ヨーク(19)は、前記チャンバ(8)の両側に、第1の一連の前記永久磁石(12)を保持する第1のフランジ(16)と、第2の一連の前記永久磁石(12)を保持する第2のフランジ(17)とを含み、前記第1のフランジ(16)および第2のフランジ(17)は、前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)の前記周辺部分(30)が前記フランジ間の前記空隙を貫通する影響のため、前記第1の枢動軸(D1)の方向に互いに対して平行移動で動くことができ、かつ/または枢動可能に動くことができることを特徴とする、請求項10に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記ヨーク(19)は、前記チャンバ(8)の両側に、第1の一連の前記永久磁石(12)を保持する第1のフランジ(16)と、第2の一連の前記永久磁石(12)を保持する第2のフランジ(17)とを含み、前記第1のフランジ(16)および第2のフランジ(17)は、前記エネルギー源を形成する香箱の作用を受けて、前記第1の枢動軸(D1)の方向に互いに対して平行移動で動くことができ、かつ/または枢動可能に動くことができることを特徴とする、請求項10に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記永久磁石(12)は、前記第1の枢動軸(D1)に対して径方向に動くことができるように取り付けられることを特徴とする、請求項10から14のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記ばね(71)は、前記第1の枢動軸(D1)の方向で前記軸の方へ、前記2次枢動部(72)に戻し力を作用させて前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)を前記第1の枢動軸(D1)の方へ戻すように構成されることを特徴とし、前記ばね(71)は、追加のガイドとして前記主枢動部(15)と協働するように構成された第1の枢動ガイド(74)を含み、また追加のガイドとして前記少なくとも1つの慣性ブロック(4)の前記2次枢動部(72)と協働するように構成された少なくとも1つの第2の枢動ガイド(73)を含むことを特徴とする、請求項9に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記ばね(71)の剛性は、前記慣性ブロック(4)に印加されて前記2次枢動部(72)へ戻される径方向の力の値が、前記慣性ブロック(4)の停止位置に対する前記第2の枢動軸(D2)上の前記1次枢動部(6)の周りの前記慣性ブロック(4)の角度位置(α)の実質上一次関数になるように規定され、その場合、静止位置としての角度位置(α 0 )での前記径方向の力の値は絶対値で前記プリロードの行程に対応することを特徴とする、請求項16に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- 前記ばね(71)は、微細加工可能な材料、あるいはシリコンもしくは石英またはこれらの化合物、あるいは少なくとも部分的に非晶質の材料から作製されることを特徴とする、請求項9に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)。
- エネルギー源または香箱と、前記エネルギー源または前記香箱から音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットへ機械トルクを伝送する手段(2)とを含む時計またはオルゴール向けの音楽または打方機構において、前記伝送手段(2)は、請求項1から18のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機(1)内に含まれる少なくとも1つの前記歯車セット(3)を駆動させることを特徴とする音楽または打方機構。
- 音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットを含む時計またはオルゴールにおいて、請求項19に記載の音楽もしくは打方機構、および/または請求項1から18のいずれか一項に記載の時計用歯車セットもしくは打方機構用歯車セットの調速機(1)を含むことを特徴とする時計またはオルゴール。
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