用于調整包括磁性擒縱器的鐘表機芯中的運動件的角頻率的裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及用于調整鐘表機芯的運行的裝置,其包括磁性擒縱器。所述裝置包括諧振器(90)和圍繞軸線(20)轉動的磁性擒縱運動件(82)。所述運動件包括具有多個磁體(102)的至少一個磁軌(86),所述磁體具有大于它們的徑向尺寸的角向尺寸。所述諧振器包括用于與磁軌耦合的至少一個磁性元件。所述耦合元件(92,94)相對于旋轉軸線在徑向上延伸,并具有包含當諧振器處于休止位置時大致角向地定向的一個部分的輪廓。當擒縱運動件被驅動旋轉時,每個磁體穿透耦合元件下方并逐漸蓄積一些磁勢能。所述磁體然后經上述部分退出所述耦合元件下方并且所述耦合元件接收位于其休止位置附近的脈沖。
【專利說明】
用于調整包括磁性擒縱器的鐘表機芯中的運動件的角頻率的 裝置
技術領域
[0001] 本發明涉及用于調整磁耦合成一起限定出振蕩器的磁性結構和諧振器之間的相 對角頻率的裝置的領域。本發明的調整裝置對機械鐘表機芯的運動計時。更具體地,本發明 涉及可供用于諧振器與磁性結構之間的直接磁耦合的用于機械鐘表機芯的磁性擒縱器。一 般而言,它們的作用是使該類型的鐘表機芯的計數器輪系的運動件(mobile)的旋轉頻率服 從于諧振器的諧振頻率。
[0002] 該調整裝置因此包括諧振器和磁性擒縱器,該諧振器的振蕩部設有至少一個磁耦 合元件,該磁性擒縱器設置成控制形成所述磁性擒縱器的磁性結構與所述諧振器之間的相 對角頻率。它代替了常規擺輪-螺旋彈簧/游絲和擒縱機構,尤其是瑞士杠桿擒縱器和帶齒 擒縱輪。
[0003] 所述諧振器或磁性結構與通過維持諧振器的振蕩的確定的轉矩而被驅動旋轉的 運動件剛性地旋轉連接。一般而言,所述運動件結合在輪系中,或更一般地結合在機構的運 動鏈中。該振蕩由于磁性結構與諧振器之間的磁耦合而允許調整它們之間的相對角頻率。
【背景技術】
[0004] 在鐘表領域中,多年來就已知利用諧振器與磁性輪之間的磁耦合來調整也稱為轉 子的輪的速度的裝置。許多與該領域有關的專利已針對C.F. Clifford的發明授予給 Horstmann Clifford Magnetics。尤其可列舉美國專利US 2,946,183。該文獻中描述的調 整裝置具有種種缺點,尤其是不等時問題(非等時性,換言之缺乏等時性),特別是轉子的脈 動(角頻率)根據施加至所述轉子的轉矩而明顯變化。該類型的不等時性歸因于由諧振器和 磁性輪形成的振蕩器的不等時性。促成本發明的研發中已包含該不等時性的原因。這些原 因稍后將在閱讀本發明的說明書后變得清楚。
[0005] 另外從日本專利申請JPS 5240366(申請號JP19750116941)以及日本實用新型JPS 5245468U(申請號JP19750132614U)和JPS 5263453U(申請號JP19750149018U)得知諧振器 與由盤形件形成的輪之間具有直接磁耦合的磁性擒縱器。在前兩個文獻中,規定以具有高 磁導率(透磁率,permgabi 1 it6)的粉末或磁化材料充填非磁性的盤形件的矩形開口。因而 獲得兩個相鄰的共軸環形軌道,其各自都包括以特定角周期規則地設置的矩形磁區,第一 軌道的各區相對于第二軌道的各區偏離或移位半個周期。因此存在交替地分布在與諧振器 的磁耦合元件或構件的休止位置(零位)對應的圓的兩側的磁區。所述耦合元件或構件由視 情況而定通過磁化材料或具有高磁導率的材料制成的開口環產生,被驅動旋轉的盤形件從 所述開口環的端部之間通過。第三文獻描述了一個替代方案,其中盤形件的磁區由單個的 小板形成,所述板由具有高磁導率的材料制成,諧振器的磁耦合元件因而被磁化。這些日本 文獻中描述的磁性擒縱器不容許等時性的顯著提高,尤其由于以下將借助圖1至4闡述的原 因。
[0006] 圖1概略地示出現有技術的調整裝置或振蕩器2,其包括上述日本文獻中描述的類 型的磁性擒縱器。該裝置包括磁性結構4和諧振器6。磁性結構由運動件8支承,運動件8由非 磁性材料制成,在運動件的表面上設置有兩種多個軸向地磁化的矩形磁體,第一和第二多 個磁體10和12分別形成相鄰并同心的第一和第二環形磁軌11和13。第一和第二多個磁體中 的各多個磁體都具有成規則角度分布并限定出相同角周期Θ Ρ的相同數量的磁體,第一軌道 移位半個周期(與180°的相位差對應)。諧振器6通過對應于由彈性常數限定的彈性變形能 力的彈簧15和由其質量和結構限定的慣性體16(符號"I")象征性地示出。所述諧振器包括 矩形的磁體18并且限定出用于與磁性結構耦合的元件。所述磁體具有在與磁體10和12的磁 化方向相反的方向上的軸向磁化,使得其設置成排斥所述磁體。它在諧振模式下能夠以合 適的頻率振蕩,在諧振模式中它具有相對于運動件8的與環形磁性結構的中心軸線重合的 旋轉軸線20的徑向振蕩。當磁性結構4通過例如逆時針方向上的有效轉矩范圍內的轉矩驅 動至以如圖1所示的角頻率ω旋轉時,該諧振模式被激勵并維持。因此,磁體18位于運動件8 上方,使得當諧振器處于休止位置(position de repos)時,磁體18的質心在軸向上疊合在 與限定出兩個同心且毗邊的(鄰近的,coiitigiigs)環形軌道的共同界限或界面的中間幾何 圓上。
[0007] 由于磁體10和12與諧振器的磁體18形成磁性相互作用區并且交替地位于上述中 間幾何圓的兩側,所以它們限定出具有確定的角周期Θ Ρ的曲折(正弦)磁路,所述角周期ΘΡ對 應于第一和第二環形軌道11和13各者的角周期。當諧振器與被驅動旋轉的磁性結構磁耦合 時,磁體18振蕩并順循所述曲折磁路并且輪的角頻率ω基本由諧振器的振蕩頻率限定。因 此,諧振器的頻率與運動件8的旋轉頻率或脈動之間存在同步。這里,同步指兩個頻率之間 確定且一致的關系。將觀察到磁體18的幾何形狀,其作用(起作用的,active)端部部分(在 圖1中示出)在磁性結構的大體幾何平面的軸向投影中限定出矩形表面。換言之,所述作用 端部部分在與磁性結構的平面平行的平面中具有大致矩形的大體平均外形或輪廓。在該現 有技術的制造中,所述矩形表面的長度是徑向長度,而比其長度小的其寬度相對于環形磁 性結構的中心軸線是成角度的或相對于上述中間幾何圓是切向的。在這里描述的例子中, 所述長度等于寬度的約兩倍。
[0008] 圖2針對磁性結構4的一部分并在與兩個磁軌11和13的寬度對應的徑向范圍上概 略地示出角向地且徑向地變化的振蕩器2的磁勢能(也稱為磁性相互作用勢能)。階層曲線 22對應于磁勢能的不同階層。它們限定出等勢曲線。振蕩器在特定點的磁勢能對應于振蕩 器在諧振器的磁耦合元件位于特定位置(其質心或幾何中心位于特定點)時的狀態。它被限 定為處于常數內。一般而言,磁勢能是相對于與振蕩器的最小勢能對應的基準能量限定的。 在不存在任何耗散力的情況下,所述勢能與使磁體從最小能量位置轉入特定位置所需的功 對應。在所述振蕩器的情況下,所述功由施加至運動件8的轉矩供給。當諧振器的耦合構件 通過相對于運動件的旋轉軸線的徑向移動(換言之根據有效共振模式的自由度)返回較低 勢能位置、尤其是最低勢能位置時,蓄積在振蕩器中的勢能轉移到諧振器。在不存在任何耗 散力的情況下,該勢能通過諧振器的耦合元件與磁性結構之間的磁力的功變換成諧振器中 的動能和回彈能。因而,供給到輪的轉矩用于維持諧振器的振蕩,該振蕩轉而向輪施加制動 力,從而調整其角頻率。
[0009] 外環形軌道11限定交替的低勢能區24與高勢能區26,而內環形軌道13以相對于第 一軌道的半個角周期θΡ/2的角相位差(換言之180°的相位差)限定交替的低勢能區28與高 勢能區30。當振蕩器2被激勵并且運動件8因此利用確定的轉矩被驅動旋轉時,線32確定磁 體18的中心的位置。所述線示出諧振器6的磁體在與運動件有關的參照系中的振蕩。由于所 述磁體排斥磁性結構4的磁體,所以低勢能區與磁性結構的磁體之間的區對應,而高勢能區 與所述磁體的區對應,換言之與磁體18至少部分疊合在磁性結構的磁體上的狀況對應。應 注意,在磁體以吸引方式設置的情況下,或者在磁性結構或諧振器的耦合構件由鐵磁性材 料制成的情況下,與磁體排斥的情況相比,低勢能區與高勢能區之間存在空間逆轉/反轉。 [0010]觀察磁勢能的階層曲線22和振蕩32,將見到,當磁體18已達到其最大振幅并開始 返回其零位時,振蕩器基本上在振蕩的每次交替時蓄積磁勢能。還可見的是,振蕩器的勢能 在各次交替的大部分時間減弱。施加至諧振器的磁體的力F由垂直于階層曲線22的磁勢能 梯度決定。角分量(磁性結構的自由度)利用輪的反作用起作用,而徑向分量(諧振器的自由 度)利用諧振器的耦合構件起作用。角向力平均對應于運動件的制動力,因為角向反作用力 在振蕩周期中大部分與所述運動件的旋轉方向對向。徑向力對應于諧振器的振蕩結構上的 推力。可以看出,力F(參見圖2)在振蕩極值32之間的很大距離上具有徑向分量。因此,推力 在每次交替的大部分時間作用在諧振器的磁體上。
[0011]如果在這種情況下關于施加至輪的轉矩分析勢能曲線22并學習所述的振蕩器的 行為,則可觀察到這種調整裝置的至少兩個主要缺點。首先,轉矩值的范圍小,其次,調整裝 置具有顯著不等時性。在現有技術中所述不等時性如此之大,以致不可能制造具有合適的 運行范圍、換言之具有可接受的精度的鐘表機芯。
【發明內容】
[0012] 在本發明的上下文中,在已注意到上述已知的調整裝置中的不等時性和運行范圍 有限的問題之后,發明人將目標設定為了解這些問題的原因并提供其解決方案。
[0013] 考慮現有技術和所執行的各種研究項目的問題允許確定這些問題的誘因。不等時 性以及有效轉矩范圍有限的問題尤其歸咎于以下事實:推力在與諧振器的振蕩的極值對應 的位置之間的比較大的徑向距離上施加至諧振器的磁體。因而,諧振器被干擾,因為推力在 位于諧振器的零位周圍的區域之外施加至其振蕩構件(在諧振器中,休止位置對應于最小、 一般為零的回彈能)。僅在振蕩構件的零位位置提供的脈沖幾乎不產生振蕩器的干擾。因 此,發明人注意到,位于零位周圍的區域之外的相對外延路徑上的推力干擾振蕩器,振蕩器 根據所供給的轉矩改變其頻率和因此振蕩幅度,并因此是不等時性的來源。
[0014] 為了解決認定的不等時性問題,同時允許振蕩器在比較大的轉矩范圍上的有效和 穩定的運行,本發明提出了一種如針對第一主實施例的權利要求1和針對第二主實施例的 權利要求11中定義的用于調整磁性結構與諧振器之間的相對角頻率的裝置,所述磁性結構 和諧振器磁耦合成一起限定出形成所述調整裝置的振蕩器。
[0015] -般而言,根據第一主實施例,根據本發明的調整裝置確定磁耦合成一起限定出 形成所述調整裝置的振蕩器的磁性結構和諧振器之間的相對角頻率,所述磁性結構包括中 心在所述磁性結構或諧振器的旋轉軸線上的至少一個環形磁軌。磁性結構和諧振器設置成 當轉矩施加至磁性結構或諧振器時圍繞旋轉軸線相對于彼此旋轉。諧振器包括至少一個用 于與環形磁軌磁耦合的元件,該磁耦合元件具有由第一磁性材料制成并位于所述磁軌同一 側的作用端部部分,所述磁軌至少部分由設置成使得振蕩器的磁勢能沿磁軌角向地并周期 性地變化的第二磁性材料制成,從而限定出所述磁軌的角周期(θρ),并且使得其磁性地限 定出在每個角周期中以第一區和相鄰的第二區角向地交替的多個第一區和多個第二區。
[0016] 當所述作用端部部分的任何同一區在環形磁軌在其中延伸的大體幾何表面的正 交投影中分別疊合在所述第二區或所述相鄰的第一區上時,各第二區相對于相鄰的第一區 產生針對所述任何同一區的較強排斥力或較弱吸引力。磁耦合元件與磁軌磁耦合成使得, 在施加至磁性結構或諧振器的轉矩的有效范圍內維持利用諧振器的諧振模式的自由度進 行的振蕩,并且使得所述振蕩的周期發生在環形磁軌的每個角周期中的所述相對旋轉期 間,振蕩的頻率因而決定相對角頻率。所述自由度限定出所述作用端部部分的從其質心通 過的振蕩軸線。
[0017] 諧振器相對于磁性結構設置成使得作用端部部分大致在所述振蕩的每個周期中 的第一次交替期間在所述大體幾何表面的正交投影中至少大部分疊合在所述環形磁軌上, 并且使得磁耦合元件在所述第一次交替期間采取的路線大致平行于所述大體幾何表面。在 所述大體幾何表面中,環形磁軌具有比作用端部部分沿所述振蕩軸線的尺寸大的沿振蕩軸 線的正交投影的尺寸。應注意,振蕩軸線可以是直線或曲線。
[0018] 根據第一主實施例的調整裝置尤其通過以下特征的組合區分:
[0019] -兩個第二區中的每一個都在環形磁軌的大體幾何表面的正交投影中具有包含第 一部分和第二部分的大體輪廓,所述第一部分在所述振蕩期間在所述第二區上方限定出用 于磁耦合元件的作用端部部分的穿透線,所述第二部分在所述振蕩期間在所述第二區上方 限定出用于所述作用端部部分的退出線;
[0020] -在耦合元件的休止位置,退出線大致定向在平行于中心在旋轉軸線上并從作用 端部部分的質心在大體幾何表面中的正交投影通過的零位圓的角向方向上;
[0021] -磁性結構還為作用端部部分限定出在大體幾何表面中延伸的至少一個退出區, 當作用端部部分在所述振蕩期間通過第二區的相應退出線從環形磁軌相繼退出時,所述至 少一個退出區在所述大體幾何表面的正交投影中至少接納作用端部部分的較大部分,當作 用端部部分的任何同一區在大體幾何表面的正交投影中分別疊合在所述至少一個退出區 或所述第二區上時,所述至少一個退出區相對于第二區產生針對所述任何同一區的較弱的 排斥力或較強的吸引力;
[0022] -耦合元件的作用端部部分在所述休止位置在大體幾何表面的正交投影中具有沿 垂直于零位圓并從所述作用端部部分的質心的正交投影通過的軸線的第一尺寸和大于所 述第一尺寸的沿由零位圓限定出的第二軸線的第二尺寸;并且
[0023] -各第二區的退出線具有比作用端部部分的第一尺寸大的沿所述至少一個退出區 和所述第二軸線的長度。
[0024] 應注意,以排斥方式磁耦合的第一區或以吸引方式磁耦合的第二區可由非磁性材 料制成或由空氣形成。"磁性材料"指具有產生外部磁場的磁性的材料(磁體)或是磁通的良 好導體(尤其是高磁導性的材料,例如鐵磁性材料)。"作用端部部分"指耦合元件的位于所 述磁性結構的同一側的端部部分,大部分親合磁通在所述親合元件與所述磁性結構之間穿 過該端部部分。
[0025] 根據第一變型,作用端部部分的第二尺寸為其第一尺寸的至少兩倍。根據第二變 型,各第二區沿在作用端部部分的退出線的中點處垂直于所述零位圓的軸線的尺寸為作用 端部部分的第一尺寸至少三倍。根據一個優選變型,各第二區的退出線大致與零位圓重合。
[0026] 在于表面中表示投影的情況下,疊合(尤其是"上方"、"下方"、"相對"或"對向")或 用語"在投影中"或"在正交投影中"分別指在所述的表面中的正交投影、在上下文中考慮的 或前文提到的幾何表面的正交投影中的疊合、或"這種幾何表面的正交投影"。在本說明書 的其余部分中且尤其在權利要求中應當考慮這一點。
[0027] 根據第二主實施例,本發明還涉及一種調整裝置,該調整裝置確定磁耦合成一起 限定出形成所述調整裝置的振蕩器的磁性結構和諧振器之間的相對角頻率,所述磁性結構 包括中心在所述磁性結構或諧振器的旋轉軸線上的至少一個環形磁軌,所述磁性結構和諧 振器設置成當轉矩施加至磁性結構或諧振器時圍繞所述旋轉軸線相對于彼此旋轉。諧振器 包括至少一個用于與環形磁軌磁耦合的元件,所述耦合元件具有由第一磁性材料制成并位 于環形磁軌的同一側的作用端部部分。所述環形磁軌至少部分由第二磁性材料制成,所述 第二磁性材料設置成使得振蕩器的磁勢能沿環形磁軌成角向地并周期性地變化,從而限定 出所述環形磁軌的角周期(Θ p)。磁親合元件與磁軌磁親合成使得,在施加至磁性結構或諧 振器的轉矩的有效范圍內維持利用諧振器的諧振模式的自由度進行的振蕩,并且使得所述 振蕩的周期發生在環形磁軌的每個角周期中的所述相對旋轉期間,振蕩的頻率因而決定相 對角頻率。所述自由度限定出作用端部部分的從其質心通過的振蕩軸線。
[0028] 根據第二主實施例的調整裝置尤其通過以下特征的組合區分:
[0029] -第二磁性材料沿環形磁軌設置成使得其磁性地限定出在每個角周期中以第一區 和相鄰的第二區角向地交替的多個第一區和多個第二區;
[0030] -在有效轉矩范圍內,磁耦合元件的作用端部部分在包含振蕩軸線的所述作用端 部部分總體上在其中延伸的大體幾何表面中首先在大體幾何表面的正交投影中磁性地限 定出用于第二區的進入區,然后限定出振蕩器中的磁勢能蓄積區,該蓄積區與進入區角向 地相鄰并且各第二區從所述進入區至少部分在正交投影中穿透到其中,并且最終限定出與 磁勢能蓄積區相鄰的退出區,所述退出區在正交投影中至少接納從所述蓄積區或接著的第 二區退出的每個第二區的較大部分;
[0031] -各第二區每單位角向長度相對于相鄰的第一區產生針對磁勢能蓄積區的較強排 斥力或針對進入區和退出區的較強吸引力;
[0032] -當各第二區的任何同一區分別疊合在所述磁勢能蓄積區、進入區或退出區上時, 磁勢能蓄積區相對于進入區和退出區產生針對所述任何同一區的較強排斥力或較弱吸引 力;
[0033] -環形磁軌在大體幾何表面的正交投影中具有比作用端部部分的沿振蕩軸線的尺 寸小的、沿所述振蕩軸線的尺寸;
[0034] -諧振器相對于磁性結構設置成使得磁勢能蓄積區大致在所述振蕩的每個周期中 的特定交替期間在正交投影中由從環形磁軌的中間通過的中間幾何圓跨越;
[0035] -磁勢能蓄積區具有包含第一部分和第二部分的大體輪廓,所述第一部分在所述 振蕩期間在所述蓄積區下方限定出相繼用于每個第二區的穿透線,所述第二部分在所述振 蕩期間在所述蓄積區下方限定出用于所述第二區或接著的第二區的退出線;
[0036] -當磁耦合元件處于其休止位置時,退出線大致定向在平行于環形磁軌的中間幾 何圓的正交投影的角向方向上;
[0037] -當各第二區的中心疊合在振蕩軸線上時,所述第二區在正交投影中具有沿垂直 于中間幾何圓的正交投影并從該中間幾何圓的所述正交投影與振蕩軸線的交點通過的第 一軸線的第一尺寸和大于第一尺寸的沿垂直于第一軸線并從上述交點通過的第二軸線的 第二尺寸;并且
[0038] -當磁耦合元件處于其休止位置時,退出線具有比第二區的第一尺寸大的、沿退出 區和上述第二軸線的長度。
[0039] 應注意,以吸引方式磁耦合的磁勢能蓄積區或以排斥方式磁耦合的進入區和退出 區可由與耦合元件剛性連接的非磁性材料限定或可與耦合元件的作用端部部分的周邊處 的空氣區域對應。于是還將注意到,第一區(以排斥方式耦合)或第二區(以吸引方式耦合) 可由非磁性材料制成或由空氣形成。
[0040] "區的大體輪廓"是指,當所述區被完整地界定時,限定其周邊的大體輪廓的均線, 或當所述區開放且因而僅被部分地界定時,限定出所述區相對于所述的磁耦合元件的界限 的大體輪廓的均線。
[0041] 根據一個優選變型,當耦合元件處于休止位置時,磁勢能蓄積區的退出線在大體 幾何表面的正交投影中大致與中間幾何圓重合。
[0042] 根據第一變型,各第二區的第二尺寸為其第一尺寸的至少兩倍。根據第二變型,磁 勢能蓄積區的穿透線沿振蕩軸線的長度為環形磁軌在大體幾何表面的正交投影中沿所述 振蕩軸線的尺寸的至少五倍。
[0043] 根據第一主變型,大體幾何表面是垂直于旋轉軸線的平面,自由度大致平行于所 述平面。根據第二主變型,大體幾何表面是旋轉軸線作為其中心軸線的圓柱形表面,自由度 大致沿所述旋轉軸線定向。
[0044] 根據一個特定實施例,調整裝置形成具有磁性圓柱擒縱器的振蕩器。一般而言,所 述調整裝置的特征在于,耦合元件的作用端部部分大致由截頂柱形管區段形成并具有與諧 振器的旋轉軸線重合的中心軸線,其自由度是角向的并且振蕩軸線是圓形。所述截頂柱形 管區段在大體幾何表面中限定出截頂環形表面,其在各振蕩周期的相繼兩次交替時對應于 所述磁勢能蓄積區。所述截頂環形表面具有第一端和第二端,以及限定出第一圓形穿透線 的外輪廓和限定出第二圓形穿透線的內輪廓。第一端限定出第一退出線,而第二端限定出 具有與第一退出線相似的特性的第二退出線。外輪廓在諧振器的振蕩周期的第一次交替時 與第一退出線相關,以提供與磁軌的第二區的相繼磁耦合并在各第一次交替結束時產生第 一脈沖,而內輪廓與第二退出線相關,以在振蕩周期的第二次交替時提供相繼與所述第二 區的磁耦合并在各第二次交替結束時產生第二脈沖。
[0045] 以下將在本發明的各種實施例和變型的詳細描述中闡述中本發明的其它特定特 征。
【附圖說明】
[0046] 以下將參考以決非限制性的例子給出的附圖描述本發明,在附圖中:
[0047] -已經描述的圖1是現有技術的鐘表振蕩器的平面圖;
[0048]-已經描述的圖2示出圖1的振蕩器中的磁勢能;
[0049]-圖3和3A是本發明的第一主實施例的概略平面圖;
[0050]-圖5和5A是第一主實施例的第一變型的概略平面圖;
[0051 ]-圖7是本發明的第二主實施例的概略平面圖;
[0052 ]-圖4、6和8分別示出圖3、5和7的振蕩器中的磁勢能;
[0053]-圖9是圖7的振蕩器的簡化圖示,用于說明第二主實施例的操作;
[0054]-圖10示出在圖7的振蕩器的振蕩周期期間諧振器與環形磁軌之間的一系列相對 位置;
[0055]-圖11和11A示出以吸引方式磁耦合的第二主實施例的第一變型;
[0056]-圖12部分示出第二主實施例的第二變型,且圖12A提供了簡化的替換方案;
[0057]-圖13部分示出第二主實施例的第三變型;
[0058]-圖14概略地示出具有擺輪-螺旋彈簧型諧振器的圖13的替換方案;
[0059]-圖15概略地示出本發明的第三實施例;
[0060]-圖16概略地示出本發明的第四實施例;
[0061 ]-圖17概略地示出本發明的第五實施例;
[0062]-圖18是圖17的截面圖;
[0063 ]-圖19概略地示出本發明的第六實施例;
[0064] -圖20是圖19的截面圖;
[0065] -圖21概略地示出本發明的第七實施例;
[0066] -圖22概略地示出處于與第二主實施例對應的構型的圖21的替換方案;
[0067] -圖23概略地示出本發明的第八實施例;
[0068]-圖24概略地示出本發明的第九實施例;
[0069]-圖25A至2?概略地示出諧振器和擒縱輪分別處于四個不同相對位置的本發明的 第十實施例;
[0070] -圖26是第十實施例的一個有利變型;
[0071] -圖27概略地示出本發明的第十一實施例。
【具體實施方式】
[0072]參考圖3至6,以下將描述本發明的第一主實施例。圖3的調整裝置36確定磁性結構 4和諧振器38之間的相對角頻率ω,所述磁性結構和諧振器磁耦合以使得一起限定形成所 述調整裝置的鐘表振蕩器。磁性結構4與具有旋轉軸線20的運動件剛性連接。圖3與圖1的磁 性結構相似且包括鄰近的并且中心位于旋轉軸線20上的第一環形磁軌和第二環形磁軌。磁 性結構和諧振器設置成在轉矩施加至磁性結構或諧振器時相對于彼此轉動。在所示的例子 中,諧振器與鐘表機芯剛性連接,而磁性結構樞轉地設置并且限定出磁性擒縱輪。諧振器包 括與環形磁軌11和13磁耦合的耦合元件,所述耦合元件具有由第一磁性材料制成并位于所 述磁性結構的同一側的作用端部部分46。各磁軌部分地由第二磁性材料制成,所述第二磁 性材料設置成使得振蕩器的磁勢能沿所述環形磁軌角向地并周期性地變化,從而限定出針 對兩個磁軌的同一角周期(Θ Ρ)。
[0073]更具體地,各磁軌分別由在每個角周期中以第一區和相鄰的第二區角向地交替的 第一區40、42和第二區10、12形成。一般而言,當作用端部部分46的任何同一區50在環形磁 軌在其中延伸的大體幾何表面的正交投影中疊合在所述第二區或相鄰的第一區上時,各第 二區相對于所述相鄰的第一區產生針對所述任何同一區的較強排斥力(在端部部分46與磁 軌11和13之間以排斥方式磁耦合的情況下,如圖3至6的例子中的情況)或較弱吸引力(在耦 合磁體以吸引方式設置的變型中以吸引方式磁耦合的情況下,或作用端部部分或磁軌由不 具有磁通發生器的高磁導性材料制成)。這種情況下,大體幾何表面是磁性結構的垂直于旋 轉軸線20的大體平面。在圖3的變型中,第二區10和12呈矩形并且第一區呈梯形。
[0074]磁耦合元件經由作用端部部分46與各環形磁軌磁耦合,使得在施加至磁性結構或 諧振器的有效轉矩范圍內利用諧振器的諧振模式的自由度進行的振蕩被維持,并且使得所 述振蕩的周期在各環形磁軌的每個角周期Θ Ρ中諧振器與磁性結構之間的相對旋轉期間發 生。所述振蕩的頻率因而決定相對角頻率ω。自由度在圖3和5中的概略例子中是直線的,并 且限定出作用端部部分46的從所述作用端部部分的質心通過的振蕩軸線48。這種情況下, 所述振蕩軸線具有相對于旋轉軸線20的徑向方向。應注意,當自由度順循曲線時,尤其當所 述自由度是圍繞特定軸線的旋轉時,振蕩軸線是曲線的,尤其是圓形的。第一主實施例的特 征在于,所述環形磁軌各自都具有沿自由度、換言之沿振蕩軸線48在磁軌的大體平面中的 正交投影的尺寸,該尺寸大于作用端部部分46沿所述自由度、換言之沿振蕩軸線的尺寸。 [0075]各環形磁軌的各第二區10、12在正交投影中具有包含第一部分和第二部分的大體 輪廓,所述第一部分在作用端部部分46的振蕩期間在所述第二區上方限定出用于所述作用 端部部分的從相鄰的第一區40、42退出的穿透線10a、12a,所述第二部分在所述振蕩期間在 所述第二區上方限定出用于所述作用端部部分的至少較大部分的直接從所述第二區通向 退出區42、40的退出線10b、12b。所述退出區由磁性結構限定并在磁軌的大體平面中延伸。 在其中在大體幾何表面中具有兩個磁軌的圖中提供的例子中,由所述軌道的第一區限定出 的磁軌的進入區40、42對應于用于另一磁軌的退出區。在具有與作用端部部分46耦合的單 個磁軌的實施例中,可存在用于所有第二區的單個環形退出區。因此,當作用端部部分在其 振蕩期間通過所述第二區的相應退出線從環形磁軌相繼退出時,存在至少一個在正交投影 中接納所述作用端部部分的退出區。
[0076] 一般而言,當作用端部部分的任何同一區50在正交投影中疊合在所述退出區或所 述第二區上時,退出區或環形退出區設置成相對于第二區產生針對所述任何同一區的較弱 排斥力或較強吸引力。該條件在進入區和退出區兩者都由與作用端部部分耦合的兩個磁軌 的第一區限定時成立,如在圖3和5中的情況。
[0077]根據本發明,各退出線大致定向在平行于中心在旋轉軸線20上的零位圓44的角向 方向上并且在作用端部部分46處于休止位置(諧振器的回彈能最小并且諧振器圍繞其振蕩 的位置)時從所述作用端部部分的質心在大體幾何表面中的投影通過。圖3A示出處于休止 位置的作用端部部分的正交投影54。如上所述,角向方向大致給出各第二區的退出線的定 向,對于零位圓的位于由所述第二區限定出的角扇區中的部分而言該定向尤其涵蓋切向于 所述圓的方向。在圖3中的變型中,退出線平行于圓44上在與從所述退出線的中點通過的徑 向直線的交點處的切線。
[0078]耦合元件的作用端部部分46在休止位置在磁軌的大體平面的正交投影中具有沿 垂直于零位圓44并從所述作用端部部分的質心的正交投影通過的所述大體平面中的第一 軸線的第一尺寸W2。在圖3和5所示的變型中,所述第一軸線是直線并與振蕩軸線48在大體 平面中的正交投影重合,并且具有相對于旋轉軸線20的徑向方向。接下來,作用端部部分46 的正交投影具有大于第一尺寸W2的沿由零位圓限定出的第二軸線的第二尺寸L2。這里,尺 寸應理解為沿與零位圓重合的圓軸線或沿在與振蕩軸線的正交投影的交點處、換言之在由 部分46的質心的正交投影確定的點處切向于所述圓并垂直于第一軸線的直線軸線。此外, 各第二區10、12的退出線具有大于作用端部部分46的第一尺寸W2的沿所述至少一個退出區 和由零位圓限定出的第二軸線的長度L1。在圓軸線的情況下,所述的第二區的角位置不重 要。然而,如果切向軸線被選擇,則當第二區的長度L1的中點位于第一軸線上時,沿所述切 向軸線測量所述長度。在一個特定變型中,作用端部部分的第二尺寸L2為其第一尺寸W2的 至少兩倍,且退出線的長度L1為所述第一尺寸W2的至少兩倍。在圖3中的例子中,端部部分 46的長寬比約等于3。
[0079] 諧振器相對于磁性結構設置成使得作用端部部分大致在所述作用端部部分的各 振蕩周期中的第一次交替期間至少大部分疊合在所述環形磁軌上,并且使得磁耦合元件在 所述第一次交替期間所采取的路線大致平行于大體幾何表面。該條件可被視為通常在根據 本發明的作用端部部分的正交投影區54在休止位置由外磁軌11的內圓和內磁軌13的外圓 跨越時被驗證。應注意,所述兩個圓在兩個磁軌毗邊時重合,本發明的優選變型中大致就是 這種情況。它們因此限定出兩個軌道的界面圓。優選地,零位圓44與兩個磁軌的界面圓大致 重合。
[0080] 在一個優選變型中,各第二區10、12的退出線與零位圓大致重合,在圖3和5中的變 型中就是這種情況。在兩個磁軌遠離并通過由均質磁介質形成的中間區分隔開的另一變型 中,零位圓優選大致在中間區的中間位于所述兩個軌道之間。將由于各種原因而具有小寬 度的這種中間區可用于確保振蕩器的容易開始/起動。第一原因涉及針對耦合元件的作用 端部部分設置的沿振蕩軸線的小尺寸,假設需要避免振蕩器以所述作用端部部分基本保持 在零位圓上的狀態變成"無負載的"。另一原因涉及本發明的一個目的,其在于獲得接近且 優選大致在零位圓上定心的局部脈沖。這里討論的條件也得到驗證,因為中間區的寬度比 各磁軌的寬度小得多,在本發明的上下文中就是這種情況。
[0081] 根據一個優選變型,零位圓44和振蕩軸線48在大體幾何表面的正交投影中在它們 的交點處大致正交。在圖3和5所示的變型中就是這種情況。
[0082] 根據另一變型,各第二區沿在其退出線的中點處垂直于所述零位圓的軸線的尺寸 W1為作用端部部分的第一尺寸W2至少三倍。在另一優選變型中,第二區的所述尺寸是作用 端部部分的第一尺寸至少六倍。
[0083] 圖5和5A中變型與圖3中變型的區別首先在于環形軌道11A和13A的第二區10A和 12A以及第一區40A和42A限定出環形部段。將觀察到,在圖5中的變型中,零位圓44在磁性結 構4A的大體平面的正交投影中與退出線10b、12b重合。因此,所述退出線具有角向方向并且 穿透線10a、12a是徑向的。接下來,圖5中的變型的區別在于諧振器38A的耦合元件的作用端 部部分46A的尺寸W2和L2。在一個優選變型中,作用端部部分的第二尺寸L2是其第一尺寸W2 至少四倍,且退出線的長度L1是所述第一尺寸的至少四倍。在圖5中的變型中,端部部分46A 的長寬比約等于5。
[0084]在圖5中,當各第二區的穿透線10a、12a與在磁軌的大體平面中正交地投影的作用 端部部分46A的質心對齊時,所述穿透線沿在所述大體平面中正交地投影的振蕩軸線48定 向。在圖3中的變型中,大致就是這種情況。還將觀察到,沿由另一磁軌的第二區限定出的退 出區的第二區的退出線在圖5中的半個角周期θΡ/2上角向地延伸,并且在圖3中大致就是這 種情況。
[0085] 在上述變型中,諧振器的自由度完全處于與磁軌和因此磁性結構的大體平面平行 的平面中。因而,在所述變型中,磁耦合元件在其振蕩期間所采取的整個路線平行于磁性結 構的大體平面。將注意到,可設想例如磁軌的其它布置結構,其大體幾何表面呈筒形或截頂 形。一般而言,振蕩元件的路線大致平行于由磁性結構限定出的大體幾何表面。然而,將觀 察到所述路線和因此振蕩軸線可尤其在振蕩端點處在一定程度上從平行于大體幾何表面 的表面偏離,尤其在振幅大的情況下。這種狀況例如在諧振器的耦合元件以平行于磁性結 構的大體平面的旋轉軸線沿大致圓形路線振蕩時發生。在這種情況下,優選規定由耦合元 件在休止位置的自由度限定出的方向平行于在休止位置在與耦合元件的作用端部部分的 質心的正交投影對應的點處與所述大體幾何表面相切的平面。
[0086] 圖4以與圖2相似的方式示出取決于作用端部部分46和磁性結構4、尤其是其兩個 磁軌中的每一個的相對位置的振蕩器的磁勢能。所述相對位置由與磁軌相關的參照系中的 相對角位置和端部部分沿振蕩軸線48的位置限定。針對與兩個磁軌對應的相對位置給出等 勢線60。可清楚地看到,這與圖2中的磁勢能的分布截然不同。對于各磁軌而言,振蕩器中在 各低勢能區62、66與接著的高勢能區64、68之間存在磁勢能蓄積的區段70、72,所述區段輪 廓分明并在確定的且比較寬的范圍內一一具體地對于內磁軌13而言為約半個周期且對于 直徑較大的外磁軌11而言稍小一一角向地延伸。所述區段70和72分別限定出其中等勢曲線 大致在徑向上的兩個環形磁勢能蓄積區ΖΑ1和ΖΑ2。因而,在所述兩個環形區中,力基本上是 切向的且因此對應于磁性結構4的制動力。然而,在所述環形區ΖΑ1和ΖΑ2中,施加至耦合元 件的力取決于其自由度而較低或幾乎為零。
[0087]接下來,可見等勢線60在中央區ZC中變成大致角向的,諧振器的耦合構件在中央 區ZC內接收沿振蕩軸線的脈沖。作用端部部分46的振蕩輪廓線74已在與磁性結構有關的參 照系中示出。順著所述輪廓線,可見大部分時間該振蕩基本是自由的并且脈沖在每次交替 時供給到中央脈沖區ZC中。所述中央區ZC位于兩個環形區ΖΑ1和ΖΑ2之間并且包括零位圓 44,更具體地與大致位于所述中央區ZC的中間的所述零位圓對應的相對位置。因而,脈沖在 作用端部部分的休止位置附近產生。與振蕩器中的磁勢能有關的觀察有助于證明根據本發 明的調整裝置明顯解決了與現有技術的裝置的不等時性相關的問題。
[0088] -般而言,在施加至本發明的鐘表振蕩器的有效轉矩范圍內,各環形磁軌、如上所 述的至少一個退出區和磁耦合元件根據所述環形磁軌和作用端部部分(在與磁軌相關的參 照系中)的相對位置而在每個角周期中限定出振蕩器基本上在其中蓄積磁勢能的蓄積區段 70、72和與所述蓄積區段相鄰的脈沖區段76,在脈沖區段中磁耦合元件基本上接收脈沖,脈 沖區段位于包含零位圓44的中央脈沖區ZC中。因而,"蓄積區段"是指這樣的區段,在該區段 中,振蕩器中的磁勢能針對有效轉矩范圍內的各種振蕩幅度而增加并且徑向力較弱或可忽 略不計;而"脈沖區段"是指這樣的區段,在該區段中,所述磁勢能針對有效轉矩范圍的各種 振蕩幅度而減少并且推力根據其自由度施加至諧振器的耦合構件、從而產生供給至所述耦 合構件的脈沖。
[0089] -般而言,磁性結構設置成使得振蕩器的磁勢能在磁勢能蓄積區段中的平均角向 梯度小于所述磁勢能根據諧振器的耦合元件的自由度在脈沖區段以及在同一單元中的平 均梯度。該條件在圖4中可清楚地看到并起因于本發明的特征。蓄積區段的比較大的角范圍 和脈沖區段的比較小的徑向距離尤其是由于作用端部部分的第一和第二尺寸W2和L2以及 磁勢能蓄積區的穿透線和退出線的定向。在當親合元件的作用端部部分與環形磁軌磁親合 時耦合元件的振蕩的每次交替時,所述端部部分逐漸穿透磁勢能蓄積區上方(或下方)。鑒 于所述作用端部部分的輪廓和定向以及蓄積區的輪廓,在作用端部部分與各蓄積區之間存 在疊合表面,其在比較大的角周期中逐漸擴大,而從這種蓄積區的退出發生在分別沿振蕩 軸線的比較短的徑向距離上。稍后將在本發明的第二主實施例的背景中再次解釋這一點。
[0090] 應注意,在鐘表領域中,由發條盒供給的轉矩根據發條盒發條的張緊程度顯著變 化。為了提供運行足夠長的時間的鐘表機芯,通常需要所述機芯能夠通過在最大轉矩與所 述最大轉矩的約一半之間的轉矩驅動。此外,顯然需要確保在最大轉矩下的可靠運行。在實 踐中,為了提供這種運行且尤其為了確保振蕩器在比較大的振蕩幅度下不會脫耦,制動區 段必須在確定的角向距離上延伸并且制動因此是平緩的/逐漸的。這是通過根據本發明的 調整裝置獲得的優點之一。
[0091] 圖6示出圖5的振蕩器中的磁勢能。這里將不再描述各種參考標號。可見環形蓄積 軌道ZA1和ZA2的徑向尺寸大于圖3中的變型所獲得的徑向尺寸,而脈沖區和因此中央脈沖 區ZC的徑向寬度較小。圖5的所述變型比圖3的變型更有優勢,因為諧振器的耦合元件的休 止位置附近的脈沖部位更好。這首先起因于在圖5的變型中更大的作用端部部分的長寬比。
[0092] 參照圖7至10,以下將描述本發明的第二主實施例。前面給出的各種教導也適用于 該第二實施例。因此這里將不再詳細地重復這些。在該第二實施例中,磁性結構的環形磁軌 具有小于沿所述作用端部部分的所述振蕩軸線的尺寸的、沿與所述軌道耦合的各作用端部 部分的振蕩軸線并在正交投影中的尺寸。所述第二實施例在一定程度上構成第一實施例的 技術反轉。然而,其具有其自身的優勢,如稍后將變得明顯的。該第二實施例并非根據前面 的實施例顯而易見,因為本領域的技術人員通常將已提供在擒縱輪上徑向延伸的磁性部段 和與諧振器相關程度較低的磁耦合元件。在這些前述實施例中,曲折(正弦)磁路以圓形方 式設置在運動件上。如果存在兩個環形磁軌以產生所述正弦磁路,則它們共軸地設置。在最 普通的實施例中,如圖3和5中的變型中那樣,所述兩個軌道以內側軌道和外側軌道在大體 平面內延伸。因此,所述兩個軌道不具有相同尺寸,內側軌道具有至少一些比外側軌道的相 應區小的區,而耦合元件的尺寸當然是恒定的。因此,在兩個磁軌之間以及在各振蕩周期的 兩次交替時的磁性相互作用在一定程度上變化。第二主實施例通過在諧振器的耦合元件的 區域中設置至少一個擴展磁性部段而以出乎意料的方式彌補了該缺點,而磁軌在徑向上減 小且沒有所述耦合部段那么寬。因而,正弦磁軌不再由擒縱輪限定,而是由與諧振器的振蕩 結構剛性連接的一個或優選兩個親合元件限定。
[0093]用于調整擒縱運動件的角頻率ω的裝置80包括與所述運動件剛性連接的磁性結 構82和諧振器84,兩者磁耦合成一起限定出振蕩器。該磁性結構包括中心在旋轉軸線20上 的環形磁軌86。磁性結構和諧振器設置成當轉矩施加至擒縱運動件并由此施加至磁性結構 時圍繞旋轉軸線20相對于彼此旋轉。諧振器被概略性地示出。它包括設置在非磁性的支承 件88上的用于與磁軌磁耦合的兩個元件,支承件88具有分別與兩個同樣的彈性結構90和91 相關的兩個臂,從而允許支承件88沿徑向直線100的直線振蕩。在這里描述的變型中,耦合 元件由具有相應地位于磁軌86側的第一和第二作用端部部分92和94的兩個長形磁體形成, 所述磁體具有沿旋轉軸線的總體磁化方向(軸向磁化方向)。在圖7中,與其它圖中一樣,所 述作用端部部分的大體輪廓已在它們的大體平面中被示出,因為它們的構型對于本發明而 言是重要的。諧振器的自由度限定出針對兩個作用端部部分的、分別從它們的質心通過的 第一振蕩軸線96和第二振蕩軸線98。所述第一和第二振蕩軸線平行于在兩個作用端部部分 之間縱向通過的中心軸線1〇〇,所述中心軸線徑向地設置,換言之截取(intercepte)旋轉軸 線20。
[0094]磁軌86包括多個角向的長形磁體102,這些磁體沿所述磁軌設置成使得它們限定 出在每個角周期ΘΡ中以第一區和相鄰的第二區角向地交替的第一非磁性區104和第二磁性 區106,所述角周期是通過交替的第一非磁性區和第二磁化區限定的。耦合元件與磁軌86磁 耦合成使得,在施加至磁性結構的有效轉矩范圍內維持取決于諧振器84的有效諧振模式的 自由度的振蕩,并且使得所述振蕩的周期發生在該磁軌的每個角周期Θ Ρ中磁性結構的由所 述轉矩引起的旋轉期間。在圖7至10中描述的變型中,磁體102以軸向磁化方向被設置,排斥 形成親合元件的磁體。
[0095] 應注意,在第二主實施例中,確定的大體幾何表面被視為這樣的表面一一與所述 環形磁軌耦合并且包括它們各自的振蕩軸線的諧振器的作用端部部分總體在該表面中延 伸,所述作用端部部分在所述表面中限定出磁性部段。圖10在作用端部部分92和94的大體 平面的正交投影中示出在振蕩周期中環形磁軌與所述作用端部部分之間的相對移動,在所 述周期期間磁軌86轉動通過角周期。因而,所述圖10示出一系列圖片a)至i),這些圖片跟隨 磁軌86的磁體102之中的磁體102A的振蕩移動。為易于理解,所述圖片在與諧振器的支承件 88有關并從而與耦合元件有關的參照系中給出。因而,尤其可見磁軌的磁體102A以其質心 描繪大致正弦曲線122的方式振蕩,而事實上,磁軌僅旋轉,且其作用端部部分沿它們的直 線振蕩軸線振蕩。為了表示這種情況,由作用端部部分的正交投影限定出的磁性部段(以下 也稱為磁性部段92和94)已被示出,其中,箭頭表示振蕩移動的方向并且通過所述箭頭的長 度大致表示位移速度,不存在箭頭相當于耦合元件的直線移動的方向逆轉的極端位置。接 下來,磁軌的磁體在大體平面中投影并且未被示出經過兩個耦合元件下方。在所述圖1〇(圖 10a至10i)中可見,磁體102A首先位于磁性部段92的上游(圖10a),之后逐漸穿透到所述部 段92(圖lOb-lOc)中,然后自其離開(圖10d)并以類似方式與磁性部段94磁耦合(圖10e-l〇g)。最后,磁體102A從磁性部段94離開(圖10h),而接下來的磁體102安置在部段92的前 方,從而與針對所述接下來的磁體102的圖10a中的狀況對應,磁體102又將進行與諧振器的 兩個耦合元件相同的磁耦合。
[0096] 尤其參考圖9,以下將更具體地描述根據所述第二主實施例的發明的許多特征。 (各磁耦合元件的)各作用端部部分92、94在所述作用端部部分在其中總體延伸并且包括其 振蕩軸線的大體平面的投影中磁性地限定出:
[0097]-分別在大體幾何平面的正交投影中相繼用于第二區106(磁體102、102A)的進入 區110、114,
[0098]-振蕩器中相應的磁勢能蓄積區92A、94A,該磁勢能蓄積區與上述進入區角向地相 鄰并且各第二區106在該正交投影中從所述進入區至少部分穿透到該磁勢能蓄積區,和 [0099]-分別與磁勢能蓄積區相鄰的退出區112、116,所述退出區在正交投影中至少接納 從蓄積區或后續的第二區退出的各第二區106的較大部分。
[0100] -般而言,各第二區相對于相鄰的第一區每單位角向長度產生針對磁勢能蓄積區 的較強排斥力(這里描述的排斥磁耦合)或針對進入區和退出區的較強吸引力(以下描述的 吸引磁耦合)。接下來,當各第二區106的任何同一區分別在進入區或退出區疊合在所述磁 勢能蓄積區上時,磁勢能蓄積區92A、94A相對于進入區110、114和退出區112、116產生針對 所述任何同一區的更強排斥力(排斥磁耦合)或更弱吸引力(吸引磁耦合)。
[0101]在排斥耦合的情況下,與作用端部部分相關的磁勢能蓄積區92A、94A對應于由所 述作用端部部分實質地形成的磁性部段92、94,換言之對應于所述作用端部部分在其大體 幾何平面中的正交投影。進入區和退出區不必由耦合元件的一部分實質地形成。在一個普 通變型中,所述區對應于作用端部部分的自由周邊區域,換言之充有空氣的區域。還將觀察 到,這里描述的變型中的兩個端部部分在耦合元件休止時設置在中心在旋轉軸線上的圓的 圓弧的兩側,并具有與約半個角周期θρ/2對應的寬度(角向方向)。兩個磁性部段92和94角 向地偏離半個角周期。在諧振器的振蕩結構的振蕩的每次交替時允許磁軌與諧振器之間的 磁耦合的該構型中,與第一耦合元件相關的退出區112對應于與第二耦合元件相關的進入 區 114。
[0102] 諧振器相對于磁性結構82設置成使得,分別在所述兩個耦合元件的各振蕩周期中 的第一次和第二次交替期間,第一和第二磁勢能蓄積區92Α和94Α在正交投影中由從環形磁 軌的中間通過的中間幾何圓120跨越。接下來,各磁勢能蓄積區具有大體輪廓123、124,其包 含:i)第一部分,該第一部分在耦合元件的振蕩期間相繼在所述蓄積區的下方限定出用于 各所述第二區106的穿透線126、128,和ii)第二部分,該第二部分在所述振蕩期間在所述蓄 積區的下方限定出用于所述第二區(這里描述的磁排斥)或接下來的第二區(磁吸引)的退 出線127、129。退出線在所述磁耦合元件處于休止位置時大致定向在平行于中間幾何圓120 的正交投影的角向方向上。在所示的例子中,退出線呈圓形并且在直線振蕩期間保持平行 于中間幾何圓的正交投影。當耦合元件處于休止位置(如圖10的圖d)和h)所示)時,所述退 出線與中間幾何圓的正交投影重合。此外,各第二區在正交投影中具有沿垂直于中間幾何 圓的正交投影并從所述第二區的中心通過的第一軸線的第一尺寸W3。在大體平面的情況 下,這種軸線是相對于旋轉軸線20具有徑向方向的直線。各第二區也具有大于第一尺寸W3 的沿由中間幾何圓120在所述大體平面中的正交投影限定出的第二軸線的第二尺寸L3。
[0103] 在一般情況下,第二尺寸優選是沿第二軸線測定的,該第二軸線垂直于第一軸線 并從中間幾何圓的正交投影與所述的耦合元件的振蕩軸線96、98的交點通過或在如這里所 述的兩個相鄰耦合元件的情況下從中心軸線100通過。在該一般情況下,第二區的尺寸是在 所述的第二區的中心疊合在振蕩軸線或中心軸線100上時測定的。最后,當磁耦合元件處于 其休止位置時,退出線127、129具有比第二區的第一尺寸W3大的沿退出區112、116和上述第 二軸線的長度L4。
[0104] 根據一個優選變型,各作用端部部分的振蕩軸線與中間幾何圓120在正交投影中 在它們的交點處大致正交。在圖7的變型中就是這種情況,但中心軸線100是徑向的且因此 剛好正交于中心在旋轉軸線上的圓120。根據另一個有利變型,在圖7的變型中就是這種情 況,磁勢能蓄積區沿退出區和各第二區的退出線在大致半個角周期角向地延伸。
[0105] 圖8在與磁性結構82有關的參照系中根據兩個磁性部段92和94之間的中心點的位 置而示出圖7的調整裝置80中的磁勢能的等勢曲線60。可以看出的是,存在徑向的和長形的 最小能量區62A和66A以及最大能量區64A和68A。在有效轉矩范圍內,環形磁軌和各作用端 部部分92、94因而根據所述環形磁軌和所述作用端部部分的相對位置而在每個角周期中限 定出振蕩器在其中基本上蓄積磁勢能的蓄積區段70A、72A和親合元件基本上接收脈沖的與 所述蓄積區相鄰的脈沖區段76A、77A。蓄積區段徑向地延伸并分別限定出用于兩個作用端 部部分的兩個環形蓄積區ZA1*和ZA2*。應注意,所述環形蓄積區的徑向寬度基本上取決于 作用端部部分沿它們的振蕩軸線的延伸范圍,并且不再如第一主實施例中那樣取決于環形 磁軌的徑向寬度。在所述環形蓄積區中,等勢線大致是徑向的,這表示合力是角向的(更具 體地,切向的)并且所述力沿各作用端部部分的振蕩軸線的分量很小。這種情況下,可以將 其表述為純勢能蓄積。脈沖區段位于與環形磁軌大致對應、換言之在其大體幾何平面中具 有與所述磁軌相同的空間坐標的中央脈沖區ZC*中。
[0106] 因而,由所述諧振器的耦合元件的作用端部部分限定的諧振器的磁性部段的尺寸 與磁軌的尺寸之間沿中心軸線100的比率越大,所述作用端部部分所采取的自由振蕩路線 的部分和位于諧振器的耦合元件的休止位置附近的維持諧振器的振蕩的脈沖就會越大。作 為絕對值,磁體102的第一尺寸W3和因此磁軌的橫向尺寸越小,則供給到耦合元件的脈沖就 越多地位于它們的休止位置附近。接下來,磁體102的第二尺寸L3越大,蓄積區段的角向距 離就越大。這起因于以下事實:磁體102與作用端部部分之間的疊合區在比較大的角向距離 上逐漸增大,如從在圖10中給出的針對振蕩周期的一系列磁軌與兩個作用端部部分之間的 相對位置顯而易見的。這種狀況對調整裝置的良好等時性非常有利。
[0107] 根據一個優選變型,磁勢能蓄積區92A、94A中的穿透線126、128沿大致平行于所述 振蕩軸線的方向定向,如與圖中所示的第二主實施例對應的全部實施例中的情況。此特征 有利于獲得磁勢能蓄積區段中的大致徑向的等勢線60。在閉合變型中,上述穿透線限定出 取決于自由度的路徑。這兩個變型在自由度呈線性時合并。應注意,這里考慮的蓄積區是在 有效轉矩范圍內確定的區,換言之與在其振蕩期間磁軌的各磁體與所述的作用端部部分之 間的總體疊合區大致對應的區。
[0108] 根據一個變型,各第二區106的第二尺寸L3為其第一尺寸W3的至少兩倍,且退出線 的長度L4為所述第一尺寸W3的至少兩倍。在一個優選變型中,各第二區的所述第二尺寸是 其第一尺寸的至少四倍,并且退出線的長度因此是所述第一尺寸至少四倍。根據另一個變 型,磁勢能蓄積區92A、94A的穿透線沿對應端部部分的振蕩軸線的尺寸W4是環形磁軌在正 交投影中沿所述振蕩軸線的橫向尺寸W3的至少五倍。在一個優選變型中,穿透線的所述尺 寸W4是橫向尺寸W3至少八倍。
[0109] 圖11和11A概略地示出圖7至10中的實施例的一個變型。該調整裝置126的區別基 本上在于以吸引方式提供磁耦合。磁性結構82與圖7的磁性結構相同,僅磁軌86被示出帶有 從磁體102之中選擇的兩個磁體102A和102B以便解釋該變型的以吸引方式的磁性相互作 用。諧振器僅通過這種情況下包括由鐵磁性材料制成的兩個不同的磁性部分128和130的磁 耦合元件的作用端部部分示出,所述諧振器未設置磁通發生器以使得這兩個部分在磁軌的 磁體的部分上承受吸引力。應注意,兩個部分128和130在它們在其中延伸的大體幾何平面 中具有與前面說明的排斥變型的兩個作用端部部分相同的形狀和線性自由度,但它們不是 獨立的,并且兩者對于振蕩器的操作而言都是必要的。另一方面,在排斥變型中,各部分92 和94(圖7)是獨立的并且磁排斥的振蕩器可僅利用兩個部分92和94中的其中一個部分操 作。在本變型中,兩個部分128和130之間的中心軸線100對應于作用端部部分的振蕩軸線。 該中心軸線具有徑向方向并且垂直于軌道86的中間幾何圓。
[0110] 振蕩器80和126之間出乎意料的差異(在第一種情況下為兩個不同的耦合元件并 且在第二種情況下為單個耦合元件)起因于以下事實:當磁體102疊合在兩個部分128和130 上時,所述兩個部分為所述磁體產生磁勢能比充填有空氣的周圍區域低的狀況。因而,磁勢 能蓄積發生在部分128和130下游的周圍非磁性區域中。端部部分相對于磁軌的振蕩的輪廓 122A角向地偏離半個角周期Θ Ρ/2(180°的相位差),與圖8相似的圖示中的磁勢能的等勢曲 線同樣如此。在有效轉矩范圍中,磁性部分128和130在它們的大體幾何平面的正交投影中 磁性地限定出:
[0111] -用于磁軌在大體幾何平面的正交投影中的相繼的第二區106的第一進入區128Α 和第二進入區130Α,
[0112] -振蕩器中的磁勢能蓄積的第一區132和第二區134,磁軌的各第二區106至少部分 地在正交投影中分別在振蕩周期的第一次交替和第二次交替時分別由第一和第二進入區 穿透到該磁勢能蓄積的第一區和第二區中,和
[0113] -在正交投影中接收從第一蓄積區132退出的各第二區106Α的至少較大部分的第 一退出區130Α和在正交投影中接收磁軌的接著的第二區106Β的至少較大部分的第二退出 區128Α,所述接著的第二區106Β從互補區135退出到第二蓄積區134,而在它之前的第二區 106Α完全進入等同于第二蓄積區和互補區135的區136。
[0114] 這里使用的術語是通過與圖7中的磁排斥變型的類比而選擇的。然而,兩個蓄積區 132和134以及互補區135和等同區136全都由作用端部部分周圍空的或充填有空氣并且全 都磁性地等同的區域形成。磁性部分128和130在大體平面中形成各自都構成進入區和退出 區的磁性部段128Α和130Α。這兩個部段設置成使得它們在各振蕩周期的兩次交替中的每一 次交替中磁激活,第一次作為進入區并且第二次作為退出區,并且在每次交替結束時在耦 合元件的休止位置附近產生脈沖。為了術語一致性,蓄積區134和互補區135-起被視為磁 勢能蓄積區并且磁軌的后續第二區(磁體102Β)代替在它之前的第二區(在前磁體102Α)以 在由于磁性部段130Α從位于非磁性周圍區域中的退出區134中通過的能量蓄積之后產生脈 沖(圖11Α所示的狀況),所述非磁性周圍區域為所述第二區限定出磁勢能比用于所述第二 區的疊合在所述磁性部段上或退出區134處的部分的磁性部段130Α大的區域。圖11所示的 狀況對應于耦合元件和磁勢能最小的磁軌的相對位置。
[0115] 調整裝置126的諧振器相對于磁性結構82設置成使得各磁勢能蓄積區132、134在 諧振器的各振蕩周期中的第一次交替或第二次交替期間在正交投影中由從環形磁軌的中 間通過的中間幾何圓跨越。這種情況下,區132和134在空間上由當耦合元件處于休止位置 時從兩個磁性部段128Α和130Α之間沿振蕩軸線100的中心點通過并且中心在旋轉軸線20上 的幾何圓界定。各蓄積區132、134部分具有由作用端部部分決定的大體輪廓,通過利用前面 使用的術語類推,該輪廓限定出第一和第二穿透線138和139以及第一和第二退出線140和 141〇
[0116] 圖12部分示出第二主實施例的第二變型。所述變型的區別基本上在于以下事實: 自由度呈圓形,與磁軌86耦合的元件圍繞其旋轉軸線C振蕩。作用端部部分144與磁體102磁 排斥,與圖7的變型中一樣。對所述上一個變型給出的教導也適用于所述第二變型。部分144 順循從其質心通過的圓形振蕩軸線150。它被示出處于諧振器的相應耦合元件的休止位置。 在所述變型中,為了給出本發明的大體描述,振蕩軸線未設置成垂直于中間幾何圓120的正 交投影。對于該特定構型而言,穿透線145和退出線146是最佳的。退出線與中間幾何圓120 的正交投影重合以使休止位置附近的脈沖區最小化。磁勢能蓄積區148中的穿透線限定出 取決于自由度的路徑。
[0117] 將觀察到,區148在此被示出具有比部分144的投影小的表面。由利用虛線示出的 曲線149界定的所述區148有效地對應于起作用的蓄積區。因而,在一個變型中,部分144可 具有順循曲線149或與其平行的外輪廓,從而從所示的退出線的端點通過。對于磁軌的與磁 體102和部分144之間的部分疊合對應的特定位置而言,區148(或部分144)可在脈沖區之外 沿振蕩軸線移位而不在所述的交替中發生任何勢能變化。因而,不論振蕩幅度如何,在以位 于部分144的休止位置處的脈沖終止的所述交替時磁性相互作用保持與純勢能蓄積區相 同。所述部分144和磁體102的尺寸已在前面確定并且這里將不再次描述。它們在圖中被示 出。退出線146在半個角周期角向地延伸,而磁體102在略小的角向距離上延伸。
[0118] 圖12A示出圖12的簡化替換方案,其中,磁軌86A的磁體103限定出切向于中間幾何 圓120定向的矩形的第二區106A和位于所述第二區之間的第一非磁性區104A。作用端部部 分144A具有平行六面體形的輪廓,具有由直線段形成的穿透線145A和退出線146A。所述直 線段針對該特定構型最佳地定向。線段145A和146A分別由圖12的圓形部段145和146的弦形 成。換言之,各所述直線段平行于對應的圓形部段在中點處的切線。振蕩軸線150從部分 144A的中心通過。
[0119] 圖13部分示出可根據前面給出的教導以磁排斥或磁吸引的方式提供的第二主實 施例的第三變型。對于所述第三變型的以下描述,將考慮排斥情況。磁性結構包括已經描述 的磁軌86A。還應注意,所述變型被示出具有圍繞它們各自的軸線C振蕩的兩個耦合構件。然 而,所述兩個耦合構件在它們的休止位置的具體形式和定位也適用于自由度呈線性的變 型,與圖7中一樣。在所述第三變型中,從兩個作用端部部分156和158之間的中心點通過的 中心軸線154與中間圓120在它們的交點處正交。以中心軸線154為兩個端部部分共有的平 均振蕩軸線,第一直線軸被限定為垂直于中間圓120并從所述交點通過,并且第二直線軸被 限定為垂直于第一軸線并且也從所述點通過。在該正交軸線系中,部分156和158在它們的 大體平面中限定出各自都在第二軸線上具有退出線160、162的矩形磁性部段。所述兩個磁 性部段的穿透線164和166平行于第一軸線。磁勢能蓄積區148B示出磁性部段的一部分不起 作用。然而,該矩形簡化了諧振器的結構。
[0120] 應注意,在本發明的上下文中,退出線160和162被視為在磁耦合元件處于如圖13 所示的休止位置時大致定向在平行于中間幾何圓120在端部部分156和158的大體幾何表面 中的正交投影的角向方向上。它們事實上在中心軸線154與所述正交投影的交點處切向于 圓120的正交投影,所述交點對應于各磁性部段的內角部。在圖13中用虛線示出的變型中, 矩形由中心C在諧振器的旋轉軸線上的環形扇區代替。所述變型的磁性部段的相應退出線 與矩形部段的那些退出線相同。然而,穿透線呈圓形,取決于相應耦合元件的自由度。它們 各自都限定出取決于自由度的路徑并因此沿大致平行于相應振蕩軸線的方向定向。接下 來,當所述第二區的中心疊合在中心軸線上時,各第二區103在正交投影中具有沿上述第一 軸線的第一尺寸W3和大于第一尺寸的沿上述第二軸線的第二尺寸L3。最后,當磁耦合元件 處于休止位置時,相應退出線160、162具有比第二區的第一尺寸W3大的沿退出區和所述第 二軸線的長度。
[0121]以下將描述根據本發明的多個調整裝置。本發明特有并且上文已經描述的操作原 理以及空間和尺寸關系也適用于所述調整裝置并且在所述調整裝置的描述中將不會再次 描述。
[0122] 圖14的調整裝置170包括支承已經描述的磁軌86的磁性擒縱運動件82和由圍繞平 行于旋轉軸線20的軸線C振蕩的擺輪176(概略地示出)形成的諧振器174。擺輪與彈性裝置 178、179相關,所述彈性裝置在所述擺輪移動離開其休止位置(圖14所示的零位)時施加回 復力。該擺輪包括與圖7和9中已經描述的作用端部部分基本上對應的兩個作用端部部分92 和94,以下除外:磁性部段92A和94A的退出線127A和129A不是疊合在中間圓120上,而是在 兩側與所述圓間隔小的距離,使得所述圓位于兩個磁性部段之間的環形中間區的中間。所 述中間區是磁性均質的,這種情況下為非磁性的。
[0123] 根據第三實施例,圖15的調整裝置180包括具有兩個同心磁軌86A和186的磁性擒 縱運動件182以及諧振器184。第一軌道86A已經描述并且由多個磁體188組成的第二軌道 186與其相似,但直徑較小。振蕩器180的磁勢能沿具有相同角周期Θ Ρ的所述第二軌道角向 地并以與第一軌道的變型相似的方式變化。第一和第二磁軌具有與半個角周期相等的角位 移。諧振器184包括具有由以排斥方式設置并在其大體平面中限定出錐形磁勢能蓄積區 190Α的磁體形成的作用端部部分190的耦合元件。所述部分190設置在非磁性支承件192中, 該支承件利用兩個彈簧桿193和194固定在鐘表機芯上,以允許支承件192振蕩。作用端部部 分與兩個磁軌耦合。由所述部分限定出的蓄積區190Α具有用于兩個軌道的磁體的共同穿透 線196以及分別限定出所述錐形區的兩個平行和大致角向的部分的兩根退出線197和198。 這兩根線具有不同長度,因為它們大致在沿不同直徑的中間幾何圓120和121的略小于半個 角周期的相同角向距離上延伸。在各振蕩周期的第一次交替時,部分190與第一軌道86Α耦 合。以相似的方式,它在各振蕩周期的第二次交替時與第二軌道186耦合。振蕩結構192在其 休止位置(圖示的位置)附近在每次交替結束時接收脈沖。
[0124] 根據第四實施例,圖16的調整裝置200包括具有徑向地延伸的磁軌204的磁性擒縱 運動件202,如在第一主實施例中所述。所述軌道的磁體206呈錐形,兩側在相對于旋轉軸線 20的切向方向上平行。振蕩器200還包括與圖14中的諧振器相同類型的諧振器210,所述諧 振器也包括由利用非磁性材料制成的擺輪212承載的兩個耦合元件,但與其區別在于以下 事實:相應的兩個作用端部部分46Α和46Β在耦合元件的休止位置(圖示的位置)相對于磁體 206在徑向上要窄。兩個部分46Α和46Β位于垂直于它們的縱向方向并且相對于擒縱運動件 的旋轉軸線20大致在徑向上的直線的兩側。它們兩者均以半個周期的角位移相對于所述軸 線在大致等于磁軌的半個角周期的角向距離上延伸。各部分46Α和46Β的縱向軸線大致垂直 于擺輪212的振蕩軸線。由磁軌的各磁體限定出的穿透線214是兩個作用端部部分共有的。 在磁體206的角位置一一在該角位置,在相應耦合元件的休止位置其中心軸線垂直于兩個 部分46Α和46Β的兩個縱向軸線,部分46Α的縱向軸線大致疊合在由所述磁體的外緣限定出 的退出線215上,而部分46Β的縱向軸線大致疊合在由所述磁體的內緣限定出的退出線216 上。擺輪212因而在大致位于其休止位置附近的每個振蕩周期接收兩次脈沖。
[0125] 參考圖17和18,以下將描述本發明的第五實施例。調整裝置220包括相同并且設置 在同一大體平面中的第一磁性擒縱輪222和第二磁性擒縱輪224。所述兩個擒縱輪形成各自 都限定出具有多個磁體103的徑向窄磁軌86A的兩個磁性結構。振蕩器的磁勢能因此沿所述 兩個軌道86A以相似方式角向地變化。兩個擒縱輪經由它們各自的齒226和228彼此直接嚙 合。兩個磁軌與諧振器230的同一耦合元件234耦合,諧振器230還包括T形的非磁性支承件 232和位于所述支承件的橫向棒條的兩端處的兩個彈簧桿233A、233B。磁體234設置在支承 件的中央棒條的自由端處。彈簧桿設置成使得磁體234可沿稍微彎曲的振蕩軸線振蕩。將觀 察到,在一個變型中,諧振器可具有分別與分別由兩個輪222、224支承的兩個磁軌耦合的兩 個不同的耦合元件。磁體234設置成與磁體103磁排斥。調整裝置220還包括分別定位成與兩 個輪222、224對向并與其共軸的兩個附加磁性結構。所述兩個互補結構設置在形成用于位 于磁體在軸向上的兩側的兩個磁軌的共同耦合元件的磁體234的另一側。單個附加磁性結 構236在圖18中被示出,但第二結構相似。
[0126] 在所示的變型中,結構236包括支承與擒縱輪224的磁軌相同的磁軌86A并以相同 的角向方式設置的板237。然而,應注意兩個輪嚙合成使得,沿從它們各自與磁體234的振蕩 軸線大致對應的兩個旋轉軸線通過的橫向軸線,兩個磁軌具有180°的磁相位差,第一軌道 在各振蕩周期的第一次交替時耦合,而第二軌道在第二次交替時耦合,耦合元件234在每次 交替結束時接收脈沖,該脈沖位于根據本發明的概念的振蕩結構的休止位置附近。在所示 的變型中,疊合的磁性結構的磁軌86A剛性地旋轉連接,板237通過中央管238連接到輪224。 在另一個變型中,設置在磁體234的大體平面的兩側的所述兩個疊合軌道未剛性地旋轉連 接。
[0127] 參考圖19和20,以下將描述本發明的第六實施例。調整裝置240基于與前一個實施 例相同的概念。在這里提出的變型中,各耦合構件和磁軌的相對尺寸對應于第一主實施例, 而在前面的實施例中提出的變型對應于第二主實施例。除了該基本差異以外,這兩個實施 例中的每個實施例的變型都可通過改造一部分結構元件而適用于另一實施例。振蕩器240 包括諧振器242以及位于同一大體平面中并分別與兩個輪248和250剛性連接的兩個磁性結 構244和246,所述兩個輪經由設置成使得兩個磁性結構以相同速度但沿相反的方向轉動的 兩個中間輪252和254間接地彼此嚙合。中間輪252包括用于輸入供給到調整裝置的轉矩的 小齒輪253。諧振器由兩個彈簧桿260和264形成,所述兩個彈簧桿由具有高磁導率的材料制 成并且包括分別位于兩個磁性結構的大體平面的兩側的兩個相應端部部分262和266。此 外,該諧振器包括由收納在剛性結構257中的磁體258形成的磁通發生器256,剛性結構257 設置成允許兩個彈簧桿固定在磁體258的兩側以產生磁通的從彈簧桿通過、尤其從端部部 分262和266以及所述兩端之間的氣隙通過的閉合磁路。在磁體258的區域中,彈簧桿可變寬 以引導所述磁體的所有磁通。
[0128] 兩個磁性結構由兩個盤形件形成,所述盤形件各自都在它們的周邊具有限定出多 個磁化區10A的磁化環,磁化區10A設置在盤形件的高度上方以從磁化環的兩側產生軸向磁 通。因而,所述磁化區在磁性結構的上表面的區域中形成第一磁軌11A1并在下表面的區域 中形成等同的第二磁軌11A2。所述兩個磁軌分別與兩個作用端部部分262和266耦合。將觀 察到,磁化區可由多個單獨的磁體或由通過相同材料制成的環形成,所述環中僅區10A被磁 化。在另一有利變型中,所述環利用每個角周期中的極性方向的交替而被磁化。因此,各磁 軌中存在交替的北極磁化區和南極磁化區。因此,在每個角周期中存在從吸引磁耦合到排 斥磁耦合的通路,該通路有利地允許增大最小和最大勢能區之間的勢能差。所述磁體-磁體 耦合的變型同樣適用于所有實施例。
[0129] 在最后兩個實施例的另一些變型(未示出)中,與諧振器耦合的兩個磁軌分別與彼 此不具有嚙合關系的兩個運動件剛性地旋轉連接。所述兩個運動件可以是共軸的或具有兩 個單獨的旋轉軸線而彼此相鄰地定位。根據兩個特定變型,所述兩個運動件與同一耦合元 件或與諧振器的兩個耦合元件耦合。兩個旋轉運動件各自都可由它們各自的機械能量源驅 動。然而,也可以僅第一運動件通過轉矩被驅動旋轉,而第二運動件實際上由通過第一運動 件激勵的諧振器被驅動旋轉、換言之通過向其傳輸接收的能量的諧振器被驅動。因此,本領 域的技術人員將認識到,基于第五或第六實施例的概念,可設想多個實施例。
[0130] 圖21示出根據本發明的調整裝置270的第七實施例。磁性結構4B與圖5中描述的磁 性結構相似。它包括同心的兩個軌道11A和13A。諧振器272屬于具有與螺旋彈簧276相關的 剛性擺輪274的擺輪-螺旋彈簧類型。擺輪可呈各種形式,尤其是與常規鐘表機芯中一樣的 圓形形式。擺輪圍繞軸線278樞轉并且包括相對于磁性結構4B的旋轉軸線20角向地移位的 兩個根據本發明的磁耦合構件280和282。所述兩個構件由兩個磁體形成。兩個磁體的角位 移和它們相對于結構4B的定位設置成使得所述兩個磁體限定出同一零位圓44并且在它們 的休止位置具有與以半個周期增加的整數倍的角周期Θ Ρ相等的角位移0D。因而,所述兩個磁 體具有相位差t圓44大致對應于兩個磁軌11A和13A的界面圓(共同界限)。優選地,擺輪的 旋轉軸線278位于零位圓44分別在所述圓與諧振器的兩個磁體的兩個相應振蕩軸線的兩個 交點處的兩根切線的交叉處。應注意,優選擺輪更具體地為了其質心位于擺輪的軸線上而 達到平衡。本領域的技術人員將發現容易配置具有該重要特征的各種形式的擺輪。因此應 理解,圖中所示的不同變型是概略性的并且與諧振器的慣性相關的問題未在所述圖中特別 地進行處理。此外,確保徑向地和軸向地作用在擺輪的軸線上的磁力的結果為零的布置結 構是優選的。應注意,在一個變型中,規定擺輪具有限定出虛擬旋轉軸線的彈簧桿,換言之 不進行樞轉,代之以擺輪-螺旋彈簧。在通過位于界面圓44周圍的中央脈沖區期間,各磁體 280和282在各振蕩周期的每次交替時承受脈沖。這種情況下,因此存在雙脈沖。在具有共軸 地布置在磁體280和282的兩側的兩個磁性結構4B的變型中,在各振蕩周期中的第一次交替 和第二次交替結束時獲得四個同步脈沖。這種系統在諧振器與通過有效范圍內的轉矩驅動 旋轉的磁性結構之間具有強耦合,并且所述范圍因此可以比較寬。
[0131] 圖22是圖21的裝置的替換方案,圖22的裝置基于第二主實施例,而圖21的裝置基 于第一主實施例。所述替換方案涉及具有形成磁性結構182的徑向尺寸小的兩個同心磁軌 86A和186的調整裝置290,其與圖15中已經描述的調整裝置相似(唯一差別是圖22中的磁體 103和188的圓弧形形式)。所述調整裝置還包括前面描述的擺輪-螺旋彈簧型諧振器292。因 此,諧振器具有螺旋彈簧276或其它適合的彈性元件以及具有兩個臂的擺輪274A,所述臂的 兩個相應自由端承載分別由設置成排斥磁軌的磁體的兩個磁體形成的兩個耦合元件294和 296。各耦合元件由與圖15的元件190相似的磁化區形成。對于兩個磁化區294和296中的每 一個而言,振蕩器290的操作因此與所述圖15的該操作相似。所述兩個磁化區以角度0 D = ΘΡ · (2Ν+1)/2偏離,N為整數。如果諧振器292的第一磁化部段與第一磁軌耦合,則第二磁化 部段于是與第二磁軌耦合。諧振器與磁性結構之間的磁耦合因此相對于圖15的實施例加 倍。針對圖21提到的各種評論和變型在這種情況下也適用。
[0132] 圖23概略地示出第八實施例。調整裝置300包括與圖12A和13中描述的磁性結構相 似的磁性結構82A以及由具有兩個臂308和309(概略性地示出)的音叉形成的諧振器302,所 述臂在它們的兩個自由端具有兩個相同的磁性尖端304A和304B。每個磁性尖端都由兩個磁 性部段156和158以及兩個互補的非磁性部分305和306形成。磁性部段156和158以與在圖13 中描述的兩個作用端部部分相同的方式設置。這種情況下磁作用與參考圖9至11A和13描述 的磁作用相當,并且因此這里將不再次解釋。將觀察到可提供排斥(參見圖9和10)或吸引 (參見圖11和11A)方式的磁耦合。磁軌具有偶數個磁體并因此具有偶數個角周期,使得兩個 尖端304A、304B有利地在相反的方向上振蕩。在具有完美對稱的音叉(從而使兩個尖端中的 一個尖端呈現沿大致切向于中間圓120的對稱軸線的軸向對稱)的另一變型中,必須沿磁軌 86A設置奇數個磁體。因而,諧振器由這樣的音叉形成,該音叉的諧振結構的兩個自由端分 別承載第一和第二磁耦合元件。
[0133] 圖24示出本發明的第九實施例。調整裝置310與前面的實施例的區別基本上在于 三個特定特征。首先,它包括兩個獨立的諧振器312和314,換言之不具有共同的諧振模式。 然而,所述兩個諧振器相同。其次,磁性結構316設置成固定在鐘表機芯的支承件或底板318 上,而兩個諧振器312和314通過供給到轉子320的轉矩驅動以角頻率ω旋轉,所述轉子包括 兩個剛性臂322和323,所述兩個諧振器設置在所述兩個剛性臂的相應自由端。所述兩個諧 振器各自都包括彈簧桿,在其自由端設置有長形磁體325、326。根據本發明,所述磁體在相 應諧振器處于休止位置時切向于兩個磁軌328和330之間的界面圓44設置,使得所述界面圓 對應于由磁體325和326限定出的兩個作用端部部分的零位圓。各磁軌包括具有已經在第一 主實施例的公開內容中描述的特性的第一區332和第二區334。兩個磁體中的每一個與兩個 磁軌一起限定出振蕩器。將觀察到,利用施加至諧振器的轉矩逆轉"諧振器-磁軌"系統的區 域中的驅動以便驅動所述諧振器圍繞與所述磁性結構的中心軸線重合的旋轉軸線20Α旋轉 決不會改變前面公開的諧振器與磁性結構之間的磁性相互作用,使得所述逆轉可被實施為 其它實施例中的變型。
[0134] 所述實施例的第三特定特征來自于以下事實:在對應于第一主實施例的實施例 中,耦合元件的振蕩相對于轉子320的旋轉軸線20Α不是徑向的,意味著振蕩軸線以非垂直 方式截取零位圓44。各諧振器的耦合元件的自由度大致位于半徑與彈簧桿的長度L大致相 等并且中心在所述桿的錨固點處的圓上。根據本發明的一個優選變型,為了在有效磁勢能 蓄積區中獲得取決于各諧振器(具有軸向對稱幾何軸線20Α的兩個諧振器)的自由度的大致 為零的磁勢能梯度,規定兩個軌道328和330中的每個軌道的第二區334的穿透線336在所述 的穿透線和振蕩軸線疊合時順循沿各耦合元件的振蕩軸線的圓的圓弧。在第二主實施例的 上下文中,所述第三特定特征同樣對應于在圖12和12Α中描述的狀況。
[0135] 以下將參考圖25Α至25D描述第十實施例,關于諧振器346的耦合元件與擒縱運動 件342的環形磁軌344之間的磁耦合,第十實施例基于圖22中的實施例。在可稱為"磁性圓柱 擒縱器"的本實施例中,調整裝置340的區別在于以下事實:諧振器包括與擺輪348剛性連接 的截頂環形磁體352,所述擺輪與螺旋彈簧350相關。截頂環形磁體限定出圓柱形管的橫向 開放區段的壁。所述截頂環形磁體位于平行于由環形磁軌限定出的第二大體平面的第一大 體平面中,使得所述環形磁體通過擒縱運動件上方以采用排斥且因此不接觸的方式與通過 轉矩驅動旋轉的環形軌道344磁耦合。將觀察到,在一個變型中,除了具有其樞轉裝置的圓 柱形管區段之外未設置擺輪。截頂環形磁體設置成圍繞軸線C轉動。在所述變型中可設置有 軸,所述軸例如通過支承所述磁體并安裝固定在所述軸上的板與環形磁體連接。該板設置 在擒縱運動件相對于所述環形磁體的另一側。
[0136] 根據尤其參考圖9和10闡述的概念,環形磁體352形成兩個耦合元件的兩個作用端 部部分,在所示的變型中,所述兩個端部部分由同一個截頂環形磁體形成。在一個限制振蕩 幅度的變型中,可設置半徑相同并通過非磁性固定部連接的兩個圓弧形的磁體。此外,截頂 環形磁體在其大體平面中限定出對應于其外壁的第一穿透線354和位于所述環形磁體在其 大體平面中的第一端處的第一退出線356。第二端限定出第二退出線357,而第二穿透線355 由所述環形磁體的內壁限定。在該排斥耦合模式中,如上所述,環形磁體在正交投影中對應 于磁勢能蓄積區。將觀察到穿透線根據諧振器的自由度定向,因為它們是圓形的并且中心 在振蕩軸線C上。它們限定出取決于所述自由度的路徑,使得對于磁軌344的特定角位置而 言,部分疊合在環形磁體352上的磁體343的磁勢能在所述磁體在達到退出線(圖25B和 25D)一一脈沖P經由環形磁體供給到擺輪一一之前在擺輪-螺旋彈簧(圖25A和25C)的振蕩 周期的第一次交替時振蕩的情況下不變。
[0137] 磁體352在其大體平面中限定出截頂環形表面。在這里提出的變型中,定義為在旋 轉軸線20由兩個退出線的中點形成的角的所述截頂環形表面的開度Θ Α大致等于磁軌的角 周期的150%,即ΘΑ=3 · θΡ/2。在擺輪348的第一次振蕩交替時,磁軌的第一磁體343通過外 側穿透線354穿透環形磁體下方。在有效轉矩范圍內,由于磁性端部止擋部345順循各磁體 343的布置結構(對于所述磁性端部止擋部而言明顯更強的與環形磁體的相互作用),第一 磁體最終處于特定最大穿透位置或最終疊合位置。在所述最終疊合位置,擺輪可大致在整 個第一次交替期間自由轉動(圖25Α),直至其基本到達休止位置,在休止位置附近它承受第 一脈沖Ρ(圖25Β)。擺輪基本以最大速度繼續其旋轉,并且相對于驅動運動件的旋轉方向而 在第一磁體之前的第二磁體在擒縱運動件的確定旋轉之后通過內側穿透線355穿透環形磁 體下方。所述第二磁體在通過退出線357退出諧振器的休止位置附近(圖25D)之前也處于與 在第二次交替(圖25C)的較大部分期間與環形磁體部分特定疊合對應的最大穿透位置,從 而向擺輪-螺旋彈簧供給第二脈沖Ρ。將觀察到,根據磁性端部止擋部345相對于磁體343的 定位和所述轉矩,磁體343在最大穿透位置可完全疊合在環形磁體上。環形磁體在磁軌與諧 振器耦合時以及各振蕩周期的兩次交替時形成共同的作用端部部分。將觀察到,在休止位 置(圖25Β和25D),由所述共同的作用端部部分限定出的退出線各自都具有根據本發明的定 向,因為所述退出線大致切向于中間幾何圓120。
[0138] 因此將觀察到,本實施例在其主操作模式下特征在于擒縱運動件以寬震蕩幅度的 間歇前移。截頂圓環形成用于磁軌的磁性端部止擋部的磁勢皇,從而允許擒縱運動件的瞬 時停止,所述擒縱運動件然后分步前移(對于角周期的轉動分兩步)。然而,在一種特定操作 模式下,可以獲得連續或幾乎連續的前移。在最后一種情況下,不再需要磁性端部止擋部。 將注意到,該類型的連續或幾乎連續的前移主要在其它實施例中提供。然而,根據諧振器和 磁性結構的尺寸確定,一些實施例也可采用間歇方式操作。
[0139] 圖26示出第十實施例的一個特定變型(以擒縱件的連續操作模式示出)。"磁性圓 柱擒縱器"類型的調整裝置360與前一變型的區別基本上在于以下事實:規定同一磁體343 在振蕩周期的第一次交替時最初與諧振器的環形磁體352Α磁耦合,從而通過外側穿透線 354(半徑與前一變型大致相同)穿透所述環形磁體下方并通過供給第一脈沖的退出線356A 退出,并且然后在所述振蕩周期的第二次交替時與環形磁體直接磁耦合,從而在通過退出 線357A最終退出之前通過內側穿透線355A穿透所述環形磁體下方,由此向擺輪-螺旋彈簧 (圖26中未示出)供給第二脈沖。該類型的構型使得對于諧振器的環形磁體的特定外徑而言 可以顯著增大所述圓柱形管的壁厚Ετ和因而退出線的長度L4,以及磁軌的磁體343A的縱向 尺寸L3(角向或切向尺寸)。這使得可以增加振蕩器中的磁勢能的蓄積,因為對于特定第一 尺寸W3而言,可增大所述磁體的第二尺寸L3,這因此增大了所述兩個尺寸的比率。以上定義 的環形磁體352A的開口比磁軌342A的角周期小。
[0140] 在所述變型的一個特定實施例中,環形磁體安裝在包括限定出用于環形磁體的幾 何振蕩軸線C的兩個交叉彈簧桿的結構上或從該結構懸掛。所述可彈性變形的結構設置在 所述環形磁體相對于擒縱運動件的磁性結構的另一側。因而,在環形磁體和擒縱運動件的 區域中不需要實體軸。
[0141] 在一個結合了所示變型的特定變型中,截頂環形磁體的內輪廓的直徑(2 ·辦)小 于或大致等于由磁軌的磁體限定的第二區的第二尺寸L3。大約對應于第一和第二退出線的 長度L4的第一和第二圓形穿透線354和355A的半徑之差大致等于第二尺寸L3或介于所述第 二尺寸的百分之八十到百分之一百二十(80%至120%)之間。
[0142] 圖27示出第十一實施例。調整裝置370有兩個主要特征明顯不同。首先,它包括由 具有非磁性中央部分的盤形件374形成的磁性擒縱運動件372和在徑向上磁化的周邊環376 以便限定出各自都由交替的磁極382和384形成的兩個側向磁軌378和380,所述磁極產生與 具有交替方向的徑向磁化軸線對應的磁通。它們限定出各磁軌的第一和第二區。第二區與 諧振器的磁體392和394磁排斥,而第一區與所述磁體磁吸引。兩個磁軌的大體幾何表面是 圓柱形表面,使得用于諧振器的磁體的與第二區相對的穿透線是直軸向部段。退出線順循 兩個磁軌的界面圓,所述界面圓優選在休止位置與由各磁體394和396的作用端部部分的質 心在圓柱形表面中的正交投影限定出的零位圓44A重合。換言之,在該特定情況下,當第一 和第二耦合元件處于休止位置時,各質心位于盤形件374的截取兩個磁軌的界面圓的徑向 軸線上。
[0143] 接下來,諧振器386屬于扭轉型,其諧振結構的兩個自由端分別承載第一和第二耦 合元件。所述諧振器具有帶兩個小的縱向棒條387和388的Η形的諧振結構,所述縱向棒條各 自都承載耦合磁體392、394。所述兩個小的縱向棒條通過具有扭轉變形能力的小橫向棒條 390連接。規定小縱向棒條以180°的相位差振蕩,使得小橫向棒條圍繞其縱向軸線扭轉地彈 性變形。相應地,存在由相反磁極的對數決定的磁軌的奇數個角周期,并且與其它具有兩個 磁軌的實施例中一樣,所述兩個磁軌以半個角周期角向地移位,換言之變換180°。
[0144] 諧振器的兩個固定部分395和396在小橫向棒條的中間通過兩個比較窄的橋接件 398連接,因為在所述中間區中,在小縱向棒條的沿相反的方向的大致軸向振蕩運動期間材 料不會圍繞小橫向棒條的縱向軸線旋轉。轉動的磁性結構的兩個磁軌378和380的第一區 382和第二區384以及諧振器的兩個磁耦合元件392和394按照本發明的標準確定尺寸和設 置。
【主權項】
1 ·一種用于調整磁性結構(4,4A,202,244,246,4B,316,372)與諧振器(38,38A,210, 242,312,314,386)之間的相對角頻率(〇)的調整裝置(36,56,200,240,270,310,370),所 述磁性結構和諧振器磁耦合成一起限定出形成所述調整裝置的振蕩器,所述磁性結構包括 中心在所述磁性結構或所述諧振器的旋轉軸線(20,20A)上的至少一個環形磁軌(11,13, 1 ΙΑ,13A,204,11A1,328,330,378,380),所述磁性結構和所述諧振器設置成當轉矩施加至 所述磁性結構或所述諧振器時圍繞所述旋轉軸線相對于彼此旋轉;所述諧振器包括用于與 所述環形磁軌磁耦合的至少一個磁性元件,所述磁耦合元件具有由第一磁性材料制成并位 于所述環形磁軌的同一側的作用端部部分(46,46A,46B,262,266,280,282,325,326);所述 環形磁軌至少部分由設置成使得所述振蕩器的磁勢能沿所述環形磁軌角向地和周期性地 變化的第二磁性材料制成,從而限定出所述環形磁軌的角周期(Θ Ρ),并且使得其磁性地限 定出在每個所述角周期中以第一區和相鄰的第二區角向地交替的多個第一區(40,42,40Α, 42Α,382)以及多個第二區(10,12,1(^,12六,206,334,384);當所述作用端部部分的任何同 一區在所述環形磁軌在其中延伸的大體幾何表面的正交投影中分別疊合在所述第二區或 所述相鄰的第一區上時,每個所述第二區都相對于相鄰的第一區產生針對所述任何同一區 的較強排斥力或較弱吸引力;所述磁耦合元件與所述環形磁軌磁耦合成使得,在施加至所 述磁性結構或所述諧振器的轉矩的有效范圍內維持通過所述諧振器的諧振模式的自由度 進行的振蕩并且所述振蕩的周期發生在所述環形磁軌的每個角周期中的所述相對旋轉期 間,所述振蕩的頻率因而決定所述相對角頻率,所述自由度限定出所述作用端部部分的從 其質心通過的振蕩軸線(48);所述諧振器相對于所述磁性結構設置成使得大致在所述振蕩 的每個周期中的第一次交替期間所述作用端部部分在正交投影中至少大部分疊合在所述 環形磁軌上,并且使得所述磁耦合元件在所述第一次交替期間所采取的路線大致平行于所 述大體幾何表面,所述環形磁軌在所述大體幾何表面中具有大于所述作用端部部分沿所述 振蕩軸線的尺寸的、沿所述振蕩軸線的正交投影的尺寸; 所述調整裝置的特征在于,每個所述第二區都在正交投影中具有包含第一部分和第二 部分的大體輪廓,所述第一部分在所述振蕩期間在所述第二區上方限定出用于所述磁耦合 元件的所述作用端部部分的穿透線(1(^,12 &,214,336),所述第二部分在所述振蕩期間在 所述第二區上方限定出用于所述作用端部部分的退出線(l〇b,12b,216),所述退出線大致 定向在平行于零位圓(44,44A)的角向方向上,所述零位圓的中心在所述旋轉軸線上且所述 零位圓在作用端部部分的休止位置從所述作用端部部分的質心的正交投影通過;所述磁性 結構還限定出用于所述作用端部部分的在所述大體幾何表面中延伸的至少一個退出區,當 所述作用端部部分在所述振蕩期間通過所述第二區的相應退出線從所述環形磁軌相繼退 出期間,所述至少一個退出區在正交投影中至少接納所述作用端部部分的較大部分;當所 述作用端部部分的任何同一區在正交投影中分別疊合在所述至少一個退出區或所述第二 區上時,所述至少一個退出區相對于所述第二區產生針對所述任何同一區的較弱排斥力或 較強吸引力;所述耦合元件的作用端部部分在其休止位置在所述大體幾何表面的正交投影 中具有沿垂直于所述零位圓并從所述作用端部部分的質心的正交投影通過的第一軸線的 第一尺寸(W2)和沿由所述零位圓限定出的第二軸線的第二尺寸(L2),所述第二尺寸大于所 述第一尺寸;并且所述兩個區中的每個區的所述退出線具有大于所述作用端部部分的所述 第一尺寸(W2)的、沿所述至少一個退出區和所述第二軸線的長度(L1)。2. 根據權利要求1所述的調整裝置,其特征在于,每個第二區的所述退出線與所述零位 圓大致重合。3. 根據權利要求2所述的調整裝置,其特征在于,在所述有效轉矩范圍內,所述環形磁 軌、所述至少一個退出區和所述磁耦合元件在每個角周期中根據所述環形磁軌和所述作用 端部部分的相對位置限定出所述振蕩器在其中基本上蓄積磁勢能的蓄積區段(70,72)和與 所述蓄積區段相鄰的脈沖區段(76),在所述脈沖區段中,所述磁耦合元件基本上接收脈沖, 并且所述脈沖區段位于包含與所述零位圓對應的相對位置的中央脈沖區中。4. 根據權利要求2或3所述的調整裝置,其特征在于,所述零位圓和所述振蕩軸線在它 們的交點處大致正交。5. 根據前述權利要求中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述作用端部部分的第 二尺寸(L2)為其第一尺寸(W2)的至少兩倍且所述退出線的所述長度(L1)為所述第一尺寸 的至少兩倍。6. 根據權利要求1至4中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述作用端部部分的第 二尺寸(L2)為其第一尺寸(W2)的至少四倍且所述退出線的所述長度(L1)為所述第一尺寸 的至少四倍。7. 根據前述權利要求中任一項所述的調整裝置,其特征在于,在所述大體幾何表面的 正交投影中,當每個第二區的所述穿透線與所述作用端部部分的質心對齊時,該穿透線大 致沿所述振蕩軸線定向。8. 根據前述權利要求中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述第二區的沿所述至 少一個退出區和所述作用端部部分的退出線在大致半個角周期(Θ Ρ)上相對于所述旋轉軸 線角向地延伸。9. 根據前述權利要求中任一項所述的調整裝置,其特征在于,每個所述第二區沿在所 述退出線的中點處垂直于所述零位圓的軸線的尺寸(W1)為所述作用端部部分的第一尺寸 (W2)的至少三倍。10. 根據權利要求1至8中任一項所述的調整裝置,其特征在于,每個所述第二區沿在所 述退出線的中點處垂直于所述零位圓的軸線的尺寸(W1)為所述作用端部部分的第一尺寸 (W2)的至少六倍。11. 一種用于調整磁性結構(82,182,342)與諧振器(84,174,184,230,292,302,346)之 間的相對角頻率(ω )的調整裝置(80,126,170,180,220,290,300,340,360),所述磁性結構 和諧振器磁耦合成一起限定出形成所述調整裝置的振蕩器,所述磁性結構包括中心在所述 磁性結構或所述諧振器的旋轉軸線(20)上的至少一個環形磁軌(86,86六,186,344),所述磁 性結構和所述諧振器設置成當轉矩施加至所述磁性結構或所述諧振器時圍繞所述旋轉軸 線相對于彼此旋轉;所述諧振器包括用于與所述環形磁軌磁耦合的至少一個磁耦合元件, 所述磁耦合元件具有由第一磁性材料制成并位于所述環形磁軌的同一側的作用端部部分 (92,94,128,130,144,144A,156,158,92A,94A,190A,234,294,296,156,158,352);所述環 形磁軌至少部分由設置成使得所述振蕩器的磁勢能沿所述環形磁軌角向地和周期性地變 化的第二磁性材料制成,從而限定出所述環形磁軌的角周期(Θ Ρ);所述磁耦合元件與所述 環形磁軌磁耦合成使得,在施加至所述磁性結構或所述諧振器的轉矩的有效范圍內維持通 過所述諧振器的諧振模式的自由度進行的振蕩并且所述振蕩的周期發生在所述環形磁軌 的每個角周期中的所述相對旋轉期間,所述振蕩的頻率因而決定所述相對角頻率,所述自 由度限定出所述作用端部部分的從其質心通過的振蕩軸線(94,96,100,150,154); 所述調整裝置的特征在于,所述第二磁性材料沿所述環形磁軌設置成使得其磁性地限 定出在每個角周期中以第一區和相鄰的第二區角向地交替的多個第一區(104,104A)和多 個第二區(102,106,103,106A,343);在所述有效轉矩范圍內的所述振蕩期間,所述磁耦合 元件的所述作用端部部分在所述作用端部部分總體上在其中延伸并且包含所述振蕩軸線 的大體幾何表面的正交投影中磁性地限定出: -所述大體幾何表面的正交投影中相繼用于所述第二區的進入區, -所述振蕩器中的磁勢能蓄積區,該磁勢能蓄積區與所述進入區角向地相鄰并且每個 第二區從所述進入區在正交投影中至少部分穿透到該磁勢能蓄積區,和 -與所述磁勢能蓄積區相鄰的退出區,所述退出區在正交投影中至少接納從所述蓄積 區或接著的第二區退出的各第二區的較大部分; 每個第二區每單位角向長度相對于第一區產生針對所述磁勢能蓄積區的較強排斥力 或針對所述進入區和所述退出區的較強吸引力;當每個第二區的任何同一區分別疊合在所 述磁勢能蓄積區、所述進入區或所述退出區上時,所述磁勢能蓄積區相對于所述進入區和 所述退出區產生針對所述任何同一區的較強排斥力或較弱吸引力;所述環形磁軌在所述大 體幾何表面的正交投影中具有小于沿所述作用端部部分的所述振蕩軸線的尺寸的、沿所述 振蕩軸線的尺寸;所述諧振器相對于所述磁性結構設置成使得,大致在所述振蕩的每個周 期中的特定交替期間,所述磁勢能蓄積區在正交投影中由從所述環形磁軌的中間通過的中 間幾何圓(120,121)跨越;所述磁勢能蓄積區具有包含第一部分和第二部分的大體輪廓,所 述第一部分在所述振蕩期間在所述蓄積區下方限定出相繼用于每個所述第二區的穿透線 (126,128,138,139,145,145A,164,166,196,354,355),所述第二部分在所述振蕩期間在所 述蓄積區下方限定出用于所述第二區或接著的第二區的退出線(127,129,140,141,146, 146A,160,162,127A,129A,197,198,356,357),當所述磁耦合元件處于其休止位置時,所述 退出線大致沿平行于所述中間幾何圓的正交投影的角向方向定向;當所述第二區的中心疊 合在所述振蕩軸線上時,每個所述第二區都在正交投影中具有沿垂直于所述中間幾何圓的 正交投影并從所述中間幾何圓的所述正交投影與所述振蕩軸線的交點通過的第一軸線的 第一尺寸(W3)和沿垂直于所述第一軸線并從所述交點通過的第二軸線的第二尺寸(L3),所 述第二尺寸大于所述第一尺寸;并且,當所述磁耦合元件處于其休止位置時,所述退出線具 有大于所述第二區的第一尺寸(W3)的沿所述退出區和所述第二軸線的長度(L4)。12. 根據權利要求11所述的調整裝置,其特征在于,當所述耦合元件處于其休止位置 時,所述磁勢能蓄積區的所述退出線與所述中間幾何圓的所述正交投影大致重合。13. 根據權利要求11或12所述的調整裝置,其特征在于,在所述有效轉矩范圍內,所述 環形磁軌和所述磁耦合元件在每個角周期中根據所述環形磁軌和所述作用端部部分的相 對位置限定出所述振蕩器基本上在其中蓄積磁勢能的蓄積區段(70A,72A)和所述耦合元件 在其中基本上接收脈沖的與所述蓄積區相鄰的脈沖區段(76A,77A),所述脈沖區段位于與 所述環形磁軌大致對應的中央脈沖區中。14. 根據權利要求11至13中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述振蕩軸線和所述 中間幾何圓在所述大體幾何表面的正交投影中在它們的交點處大致正交。15. 根據權利要求11至14中任一項所述的調整裝置,其特征在于,每個所述第二區的第 二尺寸(L3)為其第一尺寸(W3)的至少兩倍,并且所述退出線的所述長度(L4)為所述第一尺 寸的至少兩倍。16. 根據權利要求11至14中任一項所述的調整裝置,其特征在于,每個所述第二區的第 二尺寸(L3)為其第一尺寸(W3)的至少四倍,并且所述退出線的所述長度(L4)為所述第一尺 寸的至少四倍。17. 根據權利要求11至16中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述磁勢能蓄積區中 的所述穿透線沿大致平行于所述振蕩軸線的方向定向。18. 根據權利要求11至16中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述磁勢能蓄積區中 的所述穿透線限定出沿所述自由度的路徑。19. 根據權利要求11至18中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述磁勢能蓄積區沿 所述退出區和各第二區的退出線在大致半個角周期上角向地延伸。20. 根據權利要求11至19中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述磁勢能蓄積區中 的所述穿透線沿所述振蕩軸線的尺寸(W4)為所述環形磁軌在所述大體幾何表面的正交投 影中沿所述振蕩軸線的尺寸(W3)的至少五倍。21. 根據權利要求11至19中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述磁勢能蓄積區中 的所述穿透線沿所述振蕩軸線的尺寸(W4)為所述環形磁軌在所述大體幾何表面的正交投 影中沿所述振蕩軸線的尺寸(W3)的至少八倍。22. 根據前述權利要求中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述大體幾何表面是以 所述旋轉軸線作為其中心軸線的圓柱形表面,所述自由度大致沿所述旋轉軸線定向。23. 根據前述權利要求中任一項所述的調整裝置(180),其中,所述環形磁軌限定出第 一軌道(86A),其特征在于,所述磁性結構還包括也以與所述耦合元件和所述第一軌道的耦 合相似的方式與所述耦合元件耦合的第二環形磁軌(186);所述第二軌道至少部分由沿所 述第二軌道變化以使得所述振蕩器的磁勢能隨所述角周期并以與所述第一軌道的變化相 似的方式沿所述第二軌道角向地變化的磁性材料制成,所述第一和第二軌道具有等于半個 所述角周期的角位移。24. 根據權利要求1至22中任一項所述的調整裝置(220),其中,所述環形磁軌限定出第 一軌道,其特征在于,所述調整裝置還包括第二環形磁軌,所述第二環形磁軌至少部分由磁 性材料制成并以與所述耦合元件和所述第一軌道的耦合相似的方式與所述耦合元件或另 一耦合元件耦合;所述第二軌道至少部分由沿所述軌道變化以使得所述振蕩器的磁勢能以 與所述第一軌道的變化相似的方式也沿所述第二軌道角向地變化的磁性材料制成;并且所 述第一和第二軌道分別與具有單獨的旋轉軸線的兩個運動件(222,224)剛性地旋轉連接。25. 根據權利要求24所述的調整裝置,其特征在于,所述兩個運動件分別在它們的周邊 具有彼此直接嚙合的兩組齒(226,228)。26. 根據前述權利要求中任一項所述的調整裝置,其中,所述磁耦合元件是第一耦合元 件(92,156,294),其特征在于,所述調整裝置至少包括也以與所述第一耦合元件相似的方 式與所述磁軌磁親合的第二親合元件(94,158,296)。27. 根據權利要求26所述的調整裝置,其特征在于,所述諧振器屬于擺輪-螺旋彈簧類 型或屬于帶有彈簧桿的擺輪類型,所述擺輪承載所述第一和第二耦合元件。28. 根據權利要求26所述的調整裝置,其特征在于,所述諧振器由音叉形成,所述音叉 的諧振結構的兩個自由端分別承載所述第一和第二磁耦合元件。29. 根據從屬于權利要求22的權利要求26所述的調整裝置,其特征在于,所述諧振器屬 于扭轉型,其諧振結構的兩個自由端分別承載所述第一和第二磁耦合元件。30. 根據權利要求11至21中任一項所述的調整裝置(340,360),其特征在于,所述耦合 元件的所述作用端部部分大致由具有與所述諧振器的旋轉軸線重合的中心軸線的截頂環 形磁體(352)形成,所述自由度是角向的并且所述振蕩軸線是圓形的,所述截頂環形磁體在 每個振蕩周期的兩次交替時相繼在所述大體幾何表面中限定出與所述磁勢能蓄積區對應 的截頂環形表面,所述截頂環形表面具有第一端和第二端以及限定出作為第一圓形穿透線 (354)的所述穿透線的外輪廓和限定出第二圓形穿透線(355)的內輪廓;所述第一端限定出 作為第一退出線(356)的所述退出線,并且所述第二端限定出具有與所述第一退出線相似 的特征的第二退出線(357);并且所述外輪廓在所述諧振器的振蕩周期的第一次交替時與 所述第一退出線相關,以相繼提供排斥所述磁軌的所述第二區的磁耦合并在每個第一次交 替結束時產生第一脈沖,而所述內輪廓與所述第二退出線相關,以便在所述振蕩周期的第 二次交替時相繼提供排斥所述第二區的磁耦合并在每個第二次交替結束時產生第二脈沖。31. 根據權利要求30所述的調整裝置(360),其特征在于,所述截頂環形表面的開口小 于所述角周期,并且所述截頂環形表面的內輪廓的直徑大致等于所述第二區的所述第二尺 寸或小于該第二尺寸。32. 根據前述權利要求中任一項所述的調整裝置,其特征在于,所述第一和第二磁性材 料是以排斥方式磁化的材料。33. -種鐘表機芯,其特征在于,該鐘表機芯包括根據前述權利要求中任一項所述的調 整裝置,所述調整裝置限定出諧振器和磁性擒縱器,并用于調整所述鐘表機芯的至少一個 機構的運行。
【文檔編號】G04C3/10GK106030422SQ201480076123
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月22日
【發明人】G·迪多梅尼科, P·溫克勒
【申請人】斯沃奇集團研究和開發有限公司