專利名稱：磁性和/或靜電樞轉(zhuǎn)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將鐘表部件定向/定方位以引導所述部件的樞轉(zhuǎn)的方法，所述部件由至少部分可導磁/透磁的或者至少部分磁性的材料制成，和/或由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成，其中，所述部件可樞轉(zhuǎn)地安裝在所述部件的第一端部和第二端部之間的腔室內(nèi)。本發(fā)明還涉及ー種用于引導鐘表部件的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備，所述鐘表部件在第一端部和第二端部處由至少部分可導磁的或者至少部分磁性的材料制成，和/或由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成。本發(fā)明還涉及ー種包括鐘表部件的磁性和/或靜電樞轉(zhuǎn)組件(樞軸，pivot)，所述鐘表部件在第一端部和第二端部處由至少部分可導磁的或者至少部分磁性的材料制成，或者在第一端部和第二端部處由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成。本發(fā)明還涉及ー種鐘表機芯，所述鐘表機芯包括至少ー個上述類型的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備，和/或至少ー個上述類型的磁性和/或靜電樞轉(zhuǎn)組件。本發(fā)明進一步涉及ー種鐘表，所述鐘表包括至少ー個上述類型的鐘表機芯，和/ 或至少ー個上述類型的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備，和/或至少ー個上述類型的磁性和/或靜電樞轉(zhuǎn)組件。本發(fā)明涉及微機械領(lǐng)域，尤其涉及鐘表學領(lǐng)域，本發(fā)明尤其適合于鐘表學領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微機械、尤其是鐘表學技術(shù)使用傳統(tǒng)的方案來基于機械摩擦定位部件的軸線或心
軸ο在對于結(jié)合在表的機芯或振蕩器中的樞轉(zhuǎn)部件的特定應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)的問題是部件的效率和/或品質(zhì)因數(shù)對于所述部件結(jié)合在其中的表的位置的強烈依賴性。特別地， 效率和/或品質(zhì)因數(shù)在表處于豎直位置時顯著降低。所提出的用于克服此問題的技術(shù)方案通常優(yōu)先考慮在水平位置的效率和/或品質(zhì)因數(shù)的減少，而不是在豎直位置的效率和/或品質(zhì)因數(shù)的増加。因此，要解決的問題如下-使效率和/或品質(zhì)因數(shù)在表的所有位置都相等。-増加在所有位置的效率和/或品質(zhì)因數(shù)。SIEMENS AG名下的德國專利1211460是已知的，其公開了ー種由銷釘形成的可動部件，所述銷釘與插入外部管形磁體的內(nèi)部管形磁體成一體。所述外部管形磁體可在與這兩個磁體同軸的筒(cartouche)內(nèi)在一端相對于鄰接的支承表面以及在另一端相對于被套管保持的彈簧移動。所述可動部件還在與所述套管成一體的軸桿上沿軸向被引導。在每個軸向端，所述可動部件包括用于由內(nèi)部磁體形成的易碎陶瓷芯部的保護性護套。用于引導樞轉(zhuǎn)的機構(gòu)通過所述內(nèi)部和外部兩個管形磁體之間的協(xié)作來形成。但是，將可動部件保持在第一磁性極部上并不等同干支承，這是因為在所述可動部件與內(nèi)部管形磁體之間經(jīng)由凸緣和兩個護套之一而具有連接。因此，此專利中的所述可動部件相對于由內(nèi)部磁體形成的第一磁性極部不是自由的，而僅相對于由外部磁體形成的第二磁性極部是自由的。VLADIMIR JAGMANN名下的德國專利申請No. 198M063A1公開了ー種由可磁化材料制成的可動部件，所述可動部件被置于兩個磁性極部之間的氣隙中，所述兩個磁性極部在垂直于重力吸引力的方向上產(chǎn)生比所述氣隙短的磁場，所述可動部件僅停靠在其中ー個磁性極部上，并且在另ー個磁性極部附近半漂浮。所述可動部件的樞轉(zhuǎn)軸線與兩個極部的極所限定的軸線一致。KERN & CO AG名下的德國專利No. 1220224B以相似方式公開了ー種在兩個磁體之間的場內(nèi)無摩擦地以相同方式樞轉(zhuǎn)的可動部件。這兩個磁體具有由硬質(zhì)材料制成的凸出的輻射端。所述可動部件的鄰接這些輻射端之一的表面也是凸出的并且被輻射。JUNHANS GEB AG名下的法國專利No. 1115966A公開了具有旋轉(zhuǎn)擺輪的調(diào)整器，并且使用靜磁場來減小振蕩構(gòu)件的重量的影響。Friedrich Mauthe GmbH名下的德國專利No. 1734590也公開了用于減輕樞轉(zhuǎn)組件上的負載的磁性設(shè)備。ROULEMENTS A BILLES MINIATURES 名下的英國專利 No. 739979A 公開了ー種用于測量裝置例如檢流計的具有垂直軸線的磁性支承。CLAVELOUX NOEL名下的美國專利No. 3496780A公開了通過多個電極獲得的用于陀螺轉(zhuǎn)子的靜電懸浮裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出通過如下方法來克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，所述方法用于將鐘表部件定向，更具體地為使部件在樞轉(zhuǎn)組件軸線上對中，從而與常規(guī)機械引導設(shè)備相比摩擦被顯著降低，由此提高了鐘表機芯的操作品質(zhì)對于其在空間中的取向的獨立性。為了實現(xiàn)這一點，本發(fā)明提供一種用于引導部件的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備，以便形成提供了與位置無關(guān)的效率和/或品質(zhì)因數(shù)的用于鐘表部件的磁性樞轉(zhuǎn)組件。因此，本發(fā)明涉及一種用于將鐘表部件定向以引導所述部件的樞轉(zhuǎn)的方法，所述部件由至少部分可導磁的或者至少部分磁性的材料制成，和/或由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成，其中，所述部件可樞轉(zhuǎn)地安裝在所述部件的第一端部和第二端部之間的腔室內(nèi)，其特征在干，在所述第一端部和第二端部兩側(cè)，分別產(chǎn)生兩個磁場或靜電場，每個磁場或靜電場趨向于將所述部件吸引到極部上，并且在圍繞所述部件的所述磁場或靜電場之間產(chǎn)生不平衡，從而在所述部件上的力中產(chǎn)生差異以便將所述部件的其中ー個端部壓在其中一個極部的接觸表面上，并且保持另ー個端部與另ー個極部的接觸表面相距一定距離，所述磁場或靜電場在所述第一端部和所述第二端部處具有不同的強度；其特征還在于，所述第一極部和所述第二極部與所述部件相區(qū)別(distinct from)，并且均位于所述腔室的周邊或附近，并且均由至少部分磁性的或者至少部分可導磁的材料制成，和/或由至少部分起電的或者至少部分導電的材料制成；其特征還在干，所述部件在所述極部之間自由地安裝在所述腔室中，以便僅在其中一個極部附近?？吭谥С斜砻嫔?。因此，本發(fā)明還涉及ー種用于引導鐘表部件的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備，所述鐘表部件由至少部分可導磁的或者至少部分磁性的材料制成，和/或由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成，其中，所述部件可樞轉(zhuǎn)地安裝在所述部件的第一端部和第二端部之間的腔室內(nèi)，其特征在干，所述設(shè)備包括第一極部的第一表面和第二極部的第二表面，所述第一表面和所述第二表面之間的氣隙距離比所述第一端部和第二端部之間的中心距離大確定的操作間隙的值，其中每個所述極部布置成被所述部件的所述第一端部或第二端部之ー發(fā)射的磁場或靜電場吸引，或者產(chǎn)生吸引所述部件的所述第一端部或第二端部之一的磁場或靜電場，從而在所述部件的兩個端部處施加在所述部件上的磁性或靜電吸引力具有不同的強度，以便經(jīng)由所述部件的所述兩個端部之一吸引所述部件僅直接或間接地接觸所述極部的所述表面之一，其中所述磁場或靜電場在所述第一端部和所述第二端部處具有不同的強/又。本發(fā)明還涉及ー種包括鐘表部件的磁性和/或靜電樞轉(zhuǎn)組件，所述鐘表部件由至少部分可導磁的或者至少部分磁性的材料制成，和/或由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成，其中所述部件可樞轉(zhuǎn)地安裝在所述部件的第一端部和第二端部之間的腔室內(nèi)，其特征在干，所述樞轉(zhuǎn)組件包括用于引導所述鐘表部件的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備，所述設(shè)備包括第一極部的第一表面和第二極部的第二表面，所述第一表面和所述第二表面之間的氣隙距離比所述第一端部和第二端部之間的中心距離大確定的操作間隙的值，其中每個所述極部布置成被所述部件的所述第一端部或第二端部之ー發(fā)射的磁場或靜電場吸引，或者產(chǎn)生吸引所述部件的所述第一端部或第二端部之一的磁場或靜電場，從而在所述部件的兩個端部處施加在所述部件上的磁性或靜電吸引力具有不同的強度，以便經(jīng)由所述部件的所述兩個端部之一吸引所述部件僅直接或間接地接觸所述極部的所述表面之一，所述磁場或靜電場在所述第一端部和所述第二端部處具有不同的強度。本發(fā)明還涉及ー種鐘表機芯，所述鐘表機芯包括至少ー個上述類型的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備，和/或至少ー個上述類型的磁性和/或靜電樞轉(zhuǎn)組件。本發(fā)明進一步涉及ー種鐘表，所述鐘表包括至少ー個上述類型的鐘表機芯，和/ 或至少ー個上述類型的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備，和/或至少ー個上述類型的磁性和/或靜電樞轉(zhuǎn)組件。


通過參考附圖閱讀下面的詳細說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將更加清晰，在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于引導部件的設(shè)備的示意性局部立視圖。圖2以與圖1類似的方式示出用于結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明的磁性樞轉(zhuǎn)組件中的部件。圖3以與圖1類似的方式示出根據(jù)本發(fā)明的磁性樞轉(zhuǎn)組件，該磁性樞轉(zhuǎn)組件包括圖1的設(shè)備，以及處于穩(wěn)定協(xié)作位置的圖2的部件。圖4以與圖1類似的方式示出根據(jù)本發(fā)明的磁性樞轉(zhuǎn)組件，并示出作用在部件上的力系。圖5以與圖4類似的方式示出作用在部件上的力系，所示的部件處于已經(jīng)不穩(wěn)定的位置。圖6示出在第一實施例中的根據(jù)本發(fā)明的磁性樞轉(zhuǎn)組件沿其樞轉(zhuǎn)軸線的縱向截面，該磁性樞轉(zhuǎn)組件包括根據(jù)本發(fā)明的用于引導部件的設(shè)備。
圖7示出根據(jù)另ー實施例的磁性樞轉(zhuǎn)組件的與圖6類似的示意圖。圖8示出鐘表的示意性的局部透視圖，該鐘表包括機芯，該機芯結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明的、尤其根據(jù)圖6或7的實施例的磁性樞轉(zhuǎn)組件。圖9示出插入根據(jù)本發(fā)明的部件引導設(shè)備的由擺輪形成的部件。圖10示出作用在部件上的力的比率的示意圖。圖11示出作為沿圖10的縱軸的橫坐標的函數(shù)得到的磁性力密度的發(fā)展曲線。圖12示出根據(jù)本發(fā)明的部件引導設(shè)備的變型的示意性立視圖。圖13示出沿著根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的可選實施例的樞轉(zhuǎn)軸線的示意性縱向截面圖，該設(shè)備具有阻尼裝置。圖14示出圖13的變型的阻尼裝置的示意性的局部透視圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出了一種用于將鐘表部件1定向以引導其樞轉(zhuǎn)、尤其用于將所述部件在樞轉(zhuǎn)軸線D上對中的特定方法。本發(fā)明的目的是提供傳統(tǒng)樞轉(zhuǎn)組件的可替代物，以及與常規(guī)機械引導設(shè)備相比顯著減少摩擦，從而提高鐘表機芯的運行品質(zhì)相對于其在空間中的取向的獨立性。為了實現(xiàn)此方法，本發(fā)明進一步涉及一種用于引導部件的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備，以便形成提供了與位置無關(guān)的效率和/或品質(zhì)因數(shù)的用于鐘表部件的磁性和/或靜電樞轉(zhuǎn)組件。由于下文將闡述的某些特定特征、尤其是相對于重力的高強度磁性力和/或靜電力的優(yōu)選使用，本發(fā)明特別適合于在微機械領(lǐng)域、尤其是鐘表學領(lǐng)域的應(yīng)用，針對此應(yīng)用對本發(fā)明進行了研發(fā)并且已作為操作原型的對象。鐘表部件的質(zhì)量小意味著重量非常小，并且可以通過與表或者類似物的尺寸相符合的方式產(chǎn)生這樣的磁場和/或靜電場，即，該磁場和/或靜電場能夠在所述部件上產(chǎn)生是重力的吸引力或カ矩的至少10倍的力和/或吸引力矩。因此，在這里針對此優(yōu)選的鐘表學應(yīng)用來描述本發(fā)明，本發(fā)明可直接用于當前現(xiàn)有技術(shù)的磁體和駐極體/電介體(electret)，并且可實現(xiàn)為需要的尺寸和具有要求的磁場強度或靜電場強度，而無需任何特定的研發(fā)。本發(fā)明提出通過與現(xiàn)有技術(shù)相比減少摩擦、以及通過在理論樞轉(zhuǎn)軸線上將部件的主慣性軸線永久對中來改進部件的樞轉(zhuǎn)狀況，為了簡化起見所述主慣性軸線在下文被稱為 “縱向軸線”。當然，本發(fā)明也可應(yīng)用于不平衡的或者圍繞與主慣性軸線不同的軸線樞轉(zhuǎn)的部件，但是本發(fā)明在部件的主慣性軸線與樞轉(zhuǎn)軸線一致的優(yōu)選情況下提供了最大的優(yōu)點。因此，以非限制性的方式，所述部件可以是擺輪、游絲擺輪組件、擒縱輪、擒縱叉 (pallet)、齒輪、棘輪、卡合器(click)、杠桿、發(fā)條盒、自動上條轉(zhuǎn)子、日期或月相盤、錘、心形件、導柱輪、或者通?？蓸修D(zhuǎn)移動的任何其它部件。本發(fā)明使用磁性力和/或靜電カ形成了用于部件的軸線-樞轉(zhuǎn)組件系統(tǒng)。在下文給出的說明中，“可導磁”材料是具有在100至10000之間的相對導磁率的材料，諸如用于例如擺輪軸的具有接近100的相對導磁率的鋼，或者電路中常用的相對導磁率接近4000的鋼，或者相對導磁率達到8000至10000的值的其它合金?！按判圆牧稀崩缭跇O部的情況下是能夠被磁化以便具有0. 1-1. 5特斯拉(Tesla) 的剩磁的材料，諸如磁能量密度Em接近5UkJ/m3并且提供0. 5-1. 3特斯拉的剩磁的“釹鐵硼磁體(Neodymium Iron Boron)”。朝向所述范圍底部的較低水平的剩磁可在上述類型的磁性材料與可導磁的相對部件以磁化對組合的情況下使用，所述可導磁的相對部件具有在 100至10000范圍內(nèi)的接近10000的高導磁率?！绊槾判浴辈牧鲜蔷哂性?. 0001和100之間的相對導磁率的材料，例如用于插在磁性材料和可導磁的相對部件之間或者插在兩個磁性材料之間的連接件，例如在部件和磁性極部之間的連接件。“抗磁性”材料是具有小于1的相對導磁率的材料。最后，與尤其用于屏蔽裝置的“弱磁性(amagnetic) ”材料相反，“軟磁性^^料是具有高導磁率的、但是高度飽和的材料，這是因為它們不要求是永磁的它們必須盡可能好地傳導磁場，以便減少在其外部的場。因此這些部件也可以保護磁系統(tǒng)不受外部場影響。這些材料優(yōu)選地選擇為具有50至200之間的相對導磁率以及具有500A/m以上的飽和場?！叭醮判?amagnetic) ”材料被定義為具有稍微大于1并且小于1. 0001的相對導磁率的材料，典型地例如硅、金剛石、鈀以及類似材料。這些材料通?？山?jīng)由MEMS技術(shù)或LIGA 方法獲得。在下文的描述中，“導電”材料是在環(huán)境溫度(T = 200C )下電阻率小于1 μ Ωπι的材料例如，銀、金和鋁是優(yōu)良的導體。在下文的描述中，“絕緣”材料是在環(huán)境溫度下電阻率高于10，000Μ Ω m并且介電強度(dielectric rigidity)大于10kV/mm的材料，例如玻璃質(zhì)材料或塑料材料通常是良好的絕緣體。為了能夠在鐘表的所有位置處確保高的效率和品質(zhì)因數(shù)水平，重力引力的影響必須被最小化。對于典型的鐘表規(guī)格以及使用市售的微磁體，可以產(chǎn)生大于重力以及大于在操作期間作用于部件上的カ矩的磁性力和/或靜電力。與傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)相比，通過磁性力和/或靜電カ控制的系統(tǒng)對重力要不敏感得多，因而對表的位置的改變也不敏感得多。本發(fā)明更特別地通過應(yīng)用于磁性力來描述。本發(fā)明可同樣地應(yīng)用于靜電力，或者甚至磁性力和靜電カ的組合或混合。特別地，在軸線D上樞轉(zhuǎn)的部件1沿此軸線D的方向在其第一端部2和第二端部3之間延伸。第一端部2和第二端部3可經(jīng)受不同的處理，例如第一端部2可受到磁性カ陣列，第二端部3可受到靜電カ陣列，反之亦然。相同端部還可累加地受到磁性力陣列以及靜電カ陣列。圖10中所示的第一構(gòu)造包括在部件的樞轉(zhuǎn)機構(gòu)中引入極部，所述極部優(yōu)選地由一個或多個微磁體形成，或者由起電的物塊(mass)形成，所述極部被調(diào)節(jié)以使包含在所述部件中的例如由軟磁性或者導電材料制成的心軸磁化或者起電，從而在所述部件的支承件 /軸承和心軸之間產(chǎn)生磁性或靜電吸引力。這里描述的優(yōu)選鐘表學應(yīng)用推薦在使用磁性來源的力的方案中使用永磁體來形成本發(fā)明使用的極部，但是應(yīng)清楚，對于其它應(yīng)用、尤其是靜カ應(yīng)用，還可采用電磁體。在下文描述中使用的術(shù)語“磁體”通常表示的是磁化的極部。在部件1的所述第一端部2和第二端部3的兩側(cè)，一方面存在用于引導第一端部 2的樞轉(zhuǎn)的機構(gòu)，或者優(yōu)選地根據(jù)本發(fā)明，存在用于吸引第一端部2保持停靠在與部件1相區(qū)別的第一極部4上的機構(gòu)，另ー方面，在與部件1相區(qū)別的第二極部6附近，存在用于引導第二端部3的樞轉(zhuǎn)的機構(gòu)，或者優(yōu)選地用于朝第二極部6吸引所述第二端部3的機構(gòu)。部件1至少在其第一端部2和第二端部3附近優(yōu)選地由可導磁和/或?qū)щ姴牧现瞥?。在本發(fā)明的ー個具體實施例中，所述材料也可以是磁化和/或起電的。部件1可以在腔室IA內(nèi)移動。“極部(pole piece) ”是指至少在腔室IA附近由可導磁和/或?qū)щ姴牧现瞥傻奈飰K，或者在本發(fā)明的ー個特定的優(yōu)選實施例中，由磁化和/ 或起電的材料制成的物塊。極部4或6并不形成部件1的一部分，因而位于腔室IA的周邊或者附近。-在第一實施例中，例如圖7、9和13中所示，極部通過連接件與腔室IA隔開，所述連接件包括用于部件1的支承或止動表面。因此在圖7中，第一極部4通過連接件18與部件1隔開，所述連接件18包括上述類型的第一支承表面5 ；第二極部6通過連接件19與部件1隔開，所述連接件19包括上述類型的第二止動表面7。在此變型中，盡管這些極部與部件1沒有直接接觸，但是這些極部根據(jù)具體的情況經(jīng)由磁性和/或靜電吸引或排斥與部件 1相互作用部件1在軸向D上的一個軸向端被磁化或起電，并且與最接近的極部協(xié)作，所述最接近的極部在磁性或靜電カ的作用下是可導磁或?qū)щ姷?；或者相反地，部?在軸向 D上的ー個軸向端是可導磁或?qū)щ姷?，并且與最接近的極部協(xié)作，所述最接近的極部是磁化或起電的。-在另ー個實施例中，如圖6所示，極部可以包括形成腔室IA的其中一個側(cè)面的表面，部件1的第一端部2或者第二端部3能夠到達所述表面的附近或者與所述表面接觸。 優(yōu)選地，當部件1是圍繞樞轉(zhuǎn)軸線D樞轉(zhuǎn)的可動部件吋，極部的所述表面位于所述軸線D的延續(xù)部分上。磁性和/或靜電相互作用如在前面的示例中那樣發(fā)生，但是不具有連接件則部件1與其中一個極部直接接觸。-其它實施例涉及在部件1的每個端部的不同變型在ー側(cè)上直接接觸，在另ー個側(cè)上具有間接排斥或吸引力。這里，在部件1經(jīng)受吸引力陣列的優(yōu)選情況下更具體地呈現(xiàn)本發(fā)明。當然，類似地可以設(shè)想不同的排斥カ陣列，其經(jīng)由圍繞軸線D環(huán)狀分布的極部將部件1保持在軸線D上。 但是，盡管此變型提供了允許部件1完全懸浮的優(yōu)點，但是該變型具有占據(jù)環(huán)形地圍繞部件1的相當大的環(huán)形空間的缺陷。此外，由于部件1在其中一個端部處被支承，完全懸浮不再能夠?qū)崿F(xiàn)由本發(fā)明提供的部件1在軸線D上的完美的軸向定位。第一極部4和第二極部6與部件1相區(qū)別，均位于腔室IA的周邊或附近，并且均由至少部分磁性或至少部分可導磁的材料制成，和/或由至少部分起電或至少部分導電的材料制成。部件1在極部4和6之間自由地安裝在腔室IA內(nèi)，從而僅在這些極部4、6之一的附近?？吭谥С斜砻嫔稀D10是在吸引カ為磁性來源的方案中部件1的一個實施例(例如擺輪)的ニ維的軸向?qū)ΨQ的示意圖由可磁化或磁性材料制成的所述部件的第一端部2和第二端部3限定的縱向軸線位于兩個磁性極部之間，所述兩個磁性極部尤其為永磁體Ma和Mb，其磁性極化是沿方向ζ定向的，所述方向ζ為所述部件的理論樞轉(zhuǎn)軸線，并且所述部件的縱向軸線必須沿該方向ζ對中?！八霾考男妮S”在下文指的是部件1的軸狀部分，該軸狀部分在所述部件1的第一端部2和第二端部3之間延伸。部件1的心軸可以被直接支承在上述ー個或多個磁體上，或者由插在磁體與所述部件的心軸之間的兩個寶石支承，或者由磁體的表面處理支承。如圖7的具體實施例中可見，部件1的心軸可在裝配到第一極部4的連接件 18上制成。第二極部6也可包括這種類型的連接件19。這些連接件必須允許磁場通過。對于形成支承表面的連接件，它們的任務(wù)主要是形成摩擦，并且它們還用于在震動的情況下保護極部。圖3、4和6示出部件1直接支承在第一極部4上以及間歇性支承在第二極部6 上的可能性，所述間歇性支承也是例如在組裝期間或者在震動情況下的直接支承。對磁體的尺寸和/或磁能以及部件的心軸的長度進行優(yōu)化，以使得在心軸和兩個磁體之一 Mb之間的吸引力Fm最大。根據(jù)本發(fā)明，吸引力Fm遠大于重力Fg，優(yōu)選地比率為至少10 1，并且在鐘表或表的所有位置心軸都以穩(wěn)定的方式僅停靠在兩個磁體之一上。圖中示出在Fm與Fg相反的情況下施加到部件的重心的兩個カ。當心軸偏離方向ζ時磁性返回カ矩作用在心軸上幾何結(jié)構(gòu)被優(yōu)化使得磁性返回力矩大于由重力產(chǎn)生的力矩以及大于允許部件在方向ζ上穩(wěn)定心軸的取向的カ矩。作用在被磁化的心軸上的磁性力與心軸的磁化強度Maxe (r，ζ)以及由這兩個磁體產(chǎn)生的磁場的梯度H成比例ん=^
* axe其中在心軸的體積Vaxe上進行積分。此關(guān)系優(yōu)化了磁體的尺寸和/或磁能以及所述部件的心軸的幾何結(jié)構(gòu)，以使得在圖10的情況下在心軸和兩個磁體之一 Mb之間的吸引力最大。因此，在所有位置處心軸僅?？吭趦蓚€磁體中的一個磁體上。由于吸引カ大于重力并且大于施加到所述部件的最大力，因此這種構(gòu)造是穩(wěn)定的。本發(fā)明有利地提高了傳統(tǒng)的抗震方案的有效性，該方案因此可以有利地結(jié)合在本發(fā)明中，這是因為本發(fā)明確保了在震動之后心軸返回正確的平衡位置，而傳統(tǒng)的機械樞轉(zhuǎn)設(shè)備不能確保這一點。上部磁體的作用是穩(wěn)定心軸的方位。作用在心軸上的磁性力矩由下式給出Cm=-μ^ ν MaxXH磁性力矩只有在心軸如同場線ー樣定向——因此沿方向ζ時——才為零。如果心軸的取向被擾亂并且偏離方向ζ，則返回力矩Cm使心軸重新定心在平衡位置。圖11針對實參數(shù)示出在部件的心軸上的磁性力密度，所述部件在此情況下為表的擺輪。得到的磁性力,Fm= 10mN，朝向磁體Mb，因此具有比重力的量級大的幅值，從而產(chǎn)生比環(huán)境向部件施加的最大力矩更大的カ矩。本發(fā)明具有將磁場主要局限于部件心軸內(nèi)部的優(yōu)點，并且場線實際上平行于方向 Z0在圖11中示出對于實參數(shù)得到的磁性力密度。由于對應(yīng)于在Mb的方向上的力的正分量較大，因此作用在擺輪上的凈カ朝向Mb。由于作用在心軸上的力僅輕微地依賴于心軸在支承表面上的位置，并且場在極部 (尤其是磁體)的表面的中心基本是均勻的，因此心軸圍繞ζ自由地旋轉(zhuǎn)而沒有任何附加摩擦。因此，由部件的振蕩產(chǎn)生的能量的消耗大大減少，對于機械摩擦同樣如此效率和/或品質(zhì)因數(shù)能夠在所有位置得以提高。在ー個可選構(gòu)型中，部件的心軸本身可以是永磁體，或者被可磁化材料制成的極部圍繞，或者它們本身被磁化，則所述心軸使得當前的磁性力和カ矩最大化，并且進一歩使得重力的影響最小。在ー個可選構(gòu)型中，部件的心軸和/或板(board)可以由抗磁性材料(例如熱解石墨)形成，并且樞轉(zhuǎn)組件可以由若干交替的磁體形成，以實現(xiàn)部件的抗磁性懸浮和定位。從本發(fā)明的特征可以獲得許多優(yōu)點-所述部件的效率和/或品質(zhì)因數(shù)在鐘表的所有位置均相同，變化小于5%；-與使用傳統(tǒng)樞轉(zhuǎn)組件的情況相比，效率和/或品質(zhì)因數(shù)在所有位置均増加；-在部件振蕩的情況下、尤其是在擺輪的情況下，所述部件的振蕩幅度在所有位置增加且相等；-摩擦以及能量消耗被最小化，力矩變化也被最小化；-與其它解決方案相比，部件的數(shù)量得以限制；-本發(fā)明由于其本質(zhì)而抗震；-系統(tǒng)可與其它磁性元件相結(jié)合。-本發(fā)明易于結(jié)合在任何類型的鐘表或表、尤其是機械鐘表或表中，而不管該鐘表或表是簡單的還是具有復雜功能，或者本發(fā)明易于結(jié)合在任何便攜式科學設(shè)備或類似設(shè)備中。具有未對齊的磁體的本發(fā)明的一個變型可能在特定情況下具有意義，尤其是對于如下這樣的部件具有意義，即，對于所述部件擾動カ矩的影響可忽略不計，并且對于所述部件由于部件的形狀或位置未對齊構(gòu)造更容易實現(xiàn)。對于一般的部件，還必須考慮到本發(fā)明還有利地允許使用彎曲心軸在這樣的情況下，兩個磁性極部(尤其是磁體)必須具有不同的方向。當兩個磁性極部(尤其是磁體)的磁場線未對齊吋，系統(tǒng)尋找足夠穩(wěn)定的平衡位置。如果兩個方向不是非常不同，則所述部件的縱向軸線可不確定地保持在動態(tài)區(qū)域，從ー 個不穩(wěn)定位置轉(zhuǎn)到另一個不穩(wěn)定位置。但是，任何未對齊具有減小施加到部件的磁性力、尤其是返回カ矩的效果。因此，穩(wěn)定性低于在優(yōu)選的磁場線對齊的情況下的穩(wěn)定性。當所述部件形成振蕩器的一部分時，應(yīng)避免不對齊，因為不對齊會引入對操作具有破壞效果的徑向磁性カ矩。根據(jù)部件的組成以及磁特性，可以設(shè)想根據(jù)本發(fā)明的磁性樞轉(zhuǎn)組件的不同變型 心軸由均質(zhì)材料制成這一事實意味著磁場線能夠容易地閉合。與合金的密度、截面或濃度的變化相關(guān)聯(lián)的在縱向上的輕微非均質(zhì)可被用于有意増加力的不對稱性，因此增加在兩側(cè)中的一側(cè)上的吸引力。至少在所述部件的第一端部和第二端部處的所述部件的材料優(yōu)選是鐵磁的，因為順磁性材料將產(chǎn)生過弱的力。如果第一端部和第二端部被永久磁化，則還可在位于第一端部和第二端部處的磁性區(qū)域之間插入弱磁性區(qū)域(即，具有非常低的導磁率)。這種布置提供了足夠大的力和力矩。圖1至14示出本發(fā)明的實施例。本發(fā)明涉及一種用于定向鐘表部件1以引導所述部件的樞轉(zhuǎn)的方法，所述部件由至少部分可導磁的或者至少部分磁性的材料制成，和/或由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成，其中所述部件可樞轉(zhuǎn)地安裝在所述部件1的第一端部2和第二端部3之間的腔室IA中。
根據(jù)本發(fā)明，在所述第一端部2和第二端部3的兩側(cè)上，產(chǎn)生兩個磁場或靜電場， 每個磁場或靜電場趨向于將部件1吸引到極部4、6上，并且在所述磁場或靜電場之間圍繞部件1產(chǎn)生不平衡，以便在部件1上產(chǎn)生カ的差異，以將兩個端部2、3中的一個端部壓在極部4、6中的一個極部的接觸表面5、7上，并且保持所述端部3、2中的另ー個端部與包含在另ー個極部6、4中的接觸表面7、5相距一定距離。在由局部地限定腔室IA的這些接觸表面5和7之間所包含的空間形成的氣隙周圍，產(chǎn)生和存在磁場或靜電場之間的這種不平衡。這些磁場或靜電場相對于彼此是非対稱的，并且彼此具有不同的強度。可通過在極部4和6上、或者在部件1本身上、或者在極部4和6以及部件1兩者上產(chǎn)生磁場或靜電場來實現(xiàn)本發(fā)明。當在極部4和6上產(chǎn)生磁場或靜電場時，根據(jù)本發(fā)明，在磁場或靜電場之間存在不平衡，而不管部件1是否存在于氣隙內(nèi)所述場相對于彼此不對稱，并且彼此具有不同的強度，并且根據(jù)本發(fā)明，在部件上產(chǎn)生カ的差異的不平衡性不依賴于所述部件在氣隙中的位置，而僅依賴于在極部4和6上產(chǎn)生的不對稱場。當在部件1本身上產(chǎn)生磁場或靜電場吋，該磁場或靜電場在部件1的端部2和3 處也具有不同的強度。當在極部4和6以及部件1上均產(chǎn)生磁場或靜電場吋，該磁場或靜電場的大小設(shè)定為使得它們的結(jié)果在極部4和6以及部件1的端部2和3上都是不對稱的。在第一優(yōu)選變型中，在第一端部2和第二端部3兩側(cè)，沿基本相同的方向和指向 (sense)產(chǎn)生兩個磁場。此第一變型尤其應(yīng)用于如下這樣的部件，即，所述部件的心軸導電并且可從其第一端部2到第二端部3磁化，并且這是磁場密度如何最好地集中在樞轉(zhuǎn)軸線 D周圍的方法。在另ー變型中，在第一端部2和第二端部3任一側(cè)，沿基本相同的方向和相反的指向產(chǎn)生兩個磁場。當?shù)谝欢瞬?和第二端部3之間具有電和/或磁的不連續(xù)吋，例如在具有非常低的導磁率的部件僅在其端部2、3處包括兩個可導磁的或磁性的半軸的情況下，可以應(yīng)用所述另ー變型。當然，第一變型的場的構(gòu)造也可應(yīng)用于此情況?？梢詫崿F(xiàn)的另ー變型是部件1為單件式的，并且通過特定的制造方法、例如通過表面處理實現(xiàn)不連續(xù)的情況。在部件為擺輪或者振蕩器構(gòu)件的情況的特定的優(yōu)選實施例中，在第一端部2和第 ニ端部3任一側(cè)上產(chǎn)生具有相同方向的兩個磁場。在由附圖所示的變型中，根據(jù)本發(fā)明，鐘表部件1在由兩個磁場以及它們相應(yīng)的極部4、6的設(shè)置限定的樞轉(zhuǎn)軸線D上定向。在第一端部2和第二端部3任ー側(cè)上，在第一極部4和第二極部6上產(chǎn)生具有相反指向的第一磁場和第二磁場，所述第一磁場和第二磁場均具有圍繞樞轉(zhuǎn)軸線D的回轉(zhuǎn)對稱性，并且趨向于朝極部4、6吸引部件1。在第一端部2 附近的第一磁場的密度選擇為大于在第二端部3附近的第二磁場的密度，從而吸引第一端部2與第一極部4接觸。極部4、6之間的氣隙E被定義為比在第一端部2和第二端部3之間的中心距離L大確定的操作空隙J的值。本發(fā)明還涉及用于引導鐘表部件1的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備10，該設(shè)備10尤其適合于實施用于引導所述部件的樞轉(zhuǎn)的所述定向方法。部件1必須由至少部分可導磁的或者至少部分磁性的材料制成，和/或由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成，其中所述部件在所述部件1的第一端部2和第二端部3之間被可樞轉(zhuǎn)地安裝在腔室IA中。
在第一端部2和第二端部3兩側(cè)，該引導設(shè)備10 —方面包括用于吸引第一端部2 以保持所述第一端部2停靠第一極部4的機構(gòu)，另一方面包括在第二極部6附近的用于朝著第二極部6吸引所述第二端部3的機構(gòu)。因此，根據(jù)本發(fā)明，在第一端部2和第二端部3兩側(cè)，引導設(shè)備10包括相距氣隙距離E的第一極部4的第一表面和第二極部6的第二表面，該氣隙距離E比第一端部2和第 ニ端部3之間的中心距離L大確定的操作間隙J的值。與部件1相區(qū)別的這些極部4和6中的每ー個被如下布置即，被部件1的第一端部2和第二端部3中的ー個發(fā)射的磁場或靜電場吸引，或者在優(yōu)選的方式中，產(chǎn)生吸引部件 1的第一端部2或第二端部3中的一個的磁場或靜電場。這些磁場或靜電場在第一端部2和第二端部3處彼此具有不同的強度，從而在部件1的這兩個端部2和3處施加在部件1上的磁性力或靜電カ具有不同強度，以便僅經(jīng)由部件1的兩個端部2和3中的ー個吸引部件1直接或者間接地僅與極部4和6的其中ー個表面接觸。在ー個具體變型中，第一極部4和第二極部6均可在兩個止動構(gòu)件之間的腔室內(nèi)移動。在ー個具體變型中，一方面用于吸引第一端部2的機構(gòu)、以及另一方面用于吸引第二端部3的機構(gòu)能夠沿軸向D在止動構(gòu)件之間移動。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備10包括相距氣隙距離E的第一極部4的第一表面5和第二極部 6的第二表面7，該氣隙距離E比第一端部2和第二端部3之間的中心距離L大確定的操作間隙J的值。這些磁性極部4和6中的每ー個被如下布置被部件1的第一端部2或第二端部 3中的ー個發(fā)射的磁場或靜電場吸引，或者產(chǎn)生吸引部件1的第一端部2和第二端部3中的一個的磁場或靜電場，從而在部件1的這兩個端部2和3處施加在部件1上的磁性或靜電吸引力具有不同的強度，以便經(jīng)由部件1的兩個端部2和3中的ー個吸引部件1直接或者間接地僅與極部4和6的其中ー個表面5、7接觸。在第一端部2和第二端部3附近施加的磁場或靜電場具有彼此不同的強度，并且是不對稱的。根據(jù)本發(fā)明，第一極部4和第二極部6均由磁性或可導磁的、或者起電或?qū)щ姷牟牧现瞥桑⑶沂谴判缘幕蚱痣姷?，條件是部件1并非如此。第一極部4和第二極部6共同限定了樞轉(zhuǎn)軸線D，當部件1被插在第一極部4和第二極部6之間時，部件1的縱向軸線Dl在該樞轉(zhuǎn)軸線D上對中，所述縱向軸線Dl聯(lián)接部件1的第一端部2和第二端部3。根據(jù)本發(fā)明，第一極部4或者第一端部2在第一表面5附近產(chǎn)生沿樞轉(zhuǎn)軸線D的第一磁場或靜電場，該第一磁場或靜電場趨向于移動第一極部4更接近第一端部2，并且具有比第二磁場或靜電場的密度更高的密度，該第二磁場或靜電場沿樞轉(zhuǎn)軸線D在第二表面 7附近由第二極部6或第二端部3產(chǎn)生。第二磁場或靜電場趨向于移動第二極部6更接近第二端部3，從而第一端部2被保持與第一表面5接觸，并且部件1的縱向軸線Dl與樞轉(zhuǎn)軸線D相一致，而第二端部3保持與第二表面7相距一定距離。有利地，第一表面5和第二表面7之間的氣隙距離E的尺寸設(shè)定為在使用引導設(shè)備10以及部件1的全部溫度范圍內(nèi)確保確定的操作間隙J。此間隙是嚴格為正的，這排除了任何夾持或摩擦配合。優(yōu)選地，確定的操作間隙J大于或等于0. 020mm。優(yōu)選地，對部件1的材料的導磁率進行選擇，以及適當?shù)匾环矫鎸Φ谝粯O部4和第 ニ極部6和/或另一方面對部件1的磁化作用進行確定，以使得第一磁場和第二磁場在部件1上施加的吸引力比部件1上的重力引力大至少30%，并且優(yōu)選地是部件1上的重力引力的5至10倍，以便在鐘表移動時獲得最好的表現(xiàn)。類似地，對部件1的材料的導磁率進行選擇，以及適當?shù)匾环矫鎸Φ谝淮判詷O部4 和第二磁性極部6和/或另一方面對部件1的磁化作用優(yōu)選地進行確定，以使得在部件1 的所有位置處，第一磁場和第二磁場在部件1上施加的吸引力矩是部件1上的重力吸引力矩的10倍以上。優(yōu)選地，在第一表面5和第二表面7附近的磁場密度大于或等于100000A/m。設(shè)備10有利地包括由軟磁性材料構(gòu)成的屏蔽機構(gòu)20，該屏蔽機構(gòu)20設(shè)置為防止相對于樞轉(zhuǎn)軸線D具有徑向分量的任何磁場在第一和第二接觸表面5和7附近起作用。例如，如圖6、7和8中所示，屏蔽機構(gòu)20包括至少ー個管狀部分21、22，所述至少 ー個管狀部分21、22以樞轉(zhuǎn)軸線D為中心并且圍繞第一極部4和第二極部6，以及至少部件 1的第二端部3。在靜電變型中，類似地，對部件1的材料進行選擇，以及適當?shù)匾环矫鎸Φ谝粯O部 4和第二極部6和/或另一方面對部件1的起電進行確定，以使得第一靜電場和第二靜電場在部件1上施加的吸引力比部件1上的重力引力大至少30%，并且優(yōu)選地是部件1上的重力引力的5至10倍，以便在鐘表移動時獲得最好的表現(xiàn)。圖3、4和6示出部件1直接支承在第一磁性極部4的表面5上。圖7示出間接支承，其中部件1的第一端部2停靠在屬于連接件18的表面5上，該連接件18本身停靠在第 ー極部4上或者緊密靠近第一極部4，以便不減小適當?shù)厥┘釉诓考?和極部4之間的磁或靜電吸引場的作用。類似地，在使用連接件18、19吋，或者在極部4和6的表面5和7上進行表面處理吋，這些連接件或這些處理的材料、處理方法、以及尺寸設(shè)定(尤其是厚度)應(yīng)選擇為不會減小磁或靜電吸引場的作用，所述磁或靜電吸引場適當?shù)匾环矫媸┘釉诓考? 的第一端部2和極部4之間以及另一方面施加在部件1的第二端部3和第二極部6之間。優(yōu)選地，至少第一表面5包括硬質(zhì)涂層或者由連接件18的硬質(zhì)表面形成，該連接件18插在第一極部4和部件1之間。類似的連接件19可被插在第二極部6和部件1之間。設(shè)備10進ー步有利地包括在第一極部4和第二極部6之間的、例如經(jīng)由外部夾持件的磁場或靜電場回路機構(gòu)。作為磁性變型的圖12示出與第一臂41磁結(jié)合(即磁性地成一體)的第一極部4、與第二臂42磁結(jié)合的第二極部6，該第一臂41由鐵磁材料制成，該第 ニ臂42由鐵磁材料制成，該第二臂42壓在磁性源40的ー個極上，該磁性源40可以是磁體或類似元件，第一臂41壓在磁性源40的另ー個極上。屏蔽機構(gòu)20插在磁性源40和部件1 與極部4和6沿方向D的協(xié)作場(field of cooperation)之間。此構(gòu)造可應(yīng)用于所有考慮到的情況可導磁部件1以及磁性極部4和6，磁性部件1以及可導磁的極部4和6，以及磁性部件1和磁性極部4和6。在這里示出為側(cè)向(但是尤其根據(jù)鐘表機芯或者鐘表中的可用體積，其可以占據(jù)空間中的任何其它構(gòu)型)的這種場傳遞(field transfer)使得在距此區(qū)域一定距離處發(fā)射的場能夠被傳遞到樞轉(zhuǎn)方向D。其提供了如下優(yōu)點使得場源能夠具有大得多的尺寸，而不管它們本質(zhì)上是磁性的或靜電的。
在另ー個實施例中，在極部4、6和部件1之間的吸引本質(zhì)上是靜電的。這里針對磁性吸引描述的設(shè)計仍有效。但是，確保足夠的靜電充電以獲得比重力和重力力矩以及來自于與部件1協(xié)作的機構(gòu)的(力和カ矩)大得多的靜電カ和カ矩要困難得多。在另ー個實施例中，在極部4、6和部件1之間的吸引本質(zhì)上是靜電的。因此，相對電容率或介電常數(shù)的概念代替了導磁率的概念，并且靜電場的概念代替了磁場的概念。引導設(shè)備10的設(shè)計完全相似，并且根據(jù)在部件1和極部4和6之間建立的永久靜電場來設(shè)定尺寸。在此方案中，引導設(shè)備10涉及鐘表部件1的保護，該鐘表部件1在第一端部2和第二端部3處由至少部分導電或至少部分起電的材料制成。根據(jù)本發(fā)明，在所述第一和第 ニ端部2和3兩側(cè)，引導設(shè)備10包括相距氣隙距離的第一極部4的第一表面5和第二極部 6的第二表面7，該氣隙距離比第一端部2和第二端部3之間的中心距離大確定的操作間隙 J的值，其中極部4、6中的每ー個設(shè)置為被部件1的第一端部2或第二端部3中的ー個發(fā)射的靜電場吸引，或者產(chǎn)生吸引部件1的第一端部2和第二端部3中的ー個的靜電場，從而在部件1的兩個端部2、3處施加在部件1上的靜電吸引力具有不同的強度，以便經(jīng)由部件 1的兩個端部中的ー個吸引部件1僅與極部4、6的表面5、7中的ー個直接或間接接觸。靜電場在第一端部2和第二端部3處具有不同的強度。根據(jù)ー種特定的實現(xiàn)方式，第一極部4和第二極部6均能夠在兩個止動構(gòu)件41、42 或43、44之間的腔室內(nèi)移動。簡而言之，在依賴于靜電カ和力矩的此實施例中，在極部4和6被起電和充載/充電足夠能量的情況下，對于部件1可以使用導電材料，或者在部件1被起電和充載的情況下，對于極部4和6可以使用導電材料。所述導電材料由于被永久充電的部分通過感應(yīng)被極化。通過使用絕緣的或半導體電介質(zhì)來替代導體，可以獲得類似的變型。則極化限于電介質(zhì)的表面，并且吸引力和力矩低于當材料導電時產(chǎn)生的吸引力和カ矩，但是仍可用于表。在另ー實施例中，還可將靜電カ和カ矩與磁性力和カ矩的作用相組合。本發(fā)明還涉及ー種磁性或靜電樞轉(zhuǎn)組件100，該樞轉(zhuǎn)組件包括上述類型的鐘表部件1，所述部件1由至少部分可導磁的或者至少部分磁性的材料制成，和/或由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成，其中所述部件在所述部件1的第一端部2和第二端部 3之間被可樞轉(zhuǎn)地安裝在腔室IA中。磁性或靜電樞轉(zhuǎn)組件100包括用于引導鐘表部件1的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備10，該設(shè)備10包括相距氣隙距離E的第一極部4的第一表面5和第二極部6的第二表面7，該氣隙距離E比第一端部2和第二端部3之間的中心距離L大確定的操作間隙J的值。這些極部4、6均設(shè)置成被部件1的第一端部2或第二端部3中的ー個發(fā)射的磁場或靜電場吸引，或者產(chǎn)生吸引部件1的第一端部2和第二端部3中的一個的磁場或靜電場。這些磁場或靜電場具有彼此不同的強度，從而在部件1的兩個端部2、3處施加在部件1上的磁性吸引力或靜電吸引力具有不同的強度，以便經(jīng)由部件1的兩個端部2、3中的ー個吸引部件1僅與極部4、6的表面5、7中的ー個直接或間接接觸。優(yōu)選地，此磁性樞轉(zhuǎn)組件100包括在前文的其中一個變型中描述的引導設(shè)備10。 該磁性樞轉(zhuǎn)組件100進ー步包括部件1，所述部件1包括基本桿狀部分，該基本桿狀部分由至少可導磁的或者可導靜電的材料制成，或者由至少磁性的或者靜電的材料制成，該基本桿狀部分在第一端部2和第二端部3之間延伸并且共同限定了縱向軸線D1。引導設(shè)備10 包括用于將部件1插入氣隙的進入機構(gòu)。或者，引導設(shè)備10可被拆解成若干部分，所述若干部分包括用于相互協(xié)作的機構(gòu)和/或與橋夾板31和/或機板30協(xié)作的機構(gòu)，使得在第二部分組裝之前，部件1能夠經(jīng)由所述部件的第一端部2以停靠方式組裝在第一部分上，該第一部分包括第一表面5和第一極部4，該第二部分包括第二表面7和第二極部6。如圖8和9所示，以尤其有利的方式，部件1具有圍繞縱向軸線Dl旋轉(zhuǎn)的紡錘形 (spindle-shaped)部分8，該紡錘形部分8的截面從部件1的重心朝第二端部3減小，以便提高在第二表面7附近的磁場梯度，以及有助于第二端部3在樞轉(zhuǎn)軸線D上定中心。當磁性樞轉(zhuǎn)組件100包括屬于振蕩器的部件1吋，有利地，部件1對于最大樞轉(zhuǎn)速度圍繞縱向軸線Dl是動態(tài)平衡的。優(yōu)選地，部件1的第一端部2設(shè)置為具有與第一表面5有限接觸的表面，該有限接觸表面為局部球形或圓錐形。有利地，第一表面5包括設(shè)置成與第一端部2協(xié)作的接收表面。該接收表面是中空的，并且局部為球形或圓錐形。在用于振蕩器的優(yōu)選應(yīng)用中，部件1是樞轉(zhuǎn)軸線D與縱向軸線Dl —致的擺輪。為實現(xiàn)本發(fā)明的最大效率，如果部件1的桿狀部分由鐵磁材料或磁化材料制成， 或者在部件1的縱向軸線Dl的方向上包括由這種類型的材料制成的區(qū)域，則有利的是，部件1的剰余部分由弱磁性材料或惰磁性材料例如硅制成，或者由具有小于1. 0001的相對導磁率的材料制成，以及尤其通過MEMS或LIGA或類似技術(shù)制成，或者甚至由至少部分非結(jié)晶的材料制成。在擺輪的特定情況下，至少輪緣和臂優(yōu)選地由這種類型的材料制成，與該擺輪相關(guān)聯(lián)的游絲也是如此。因此，在振蕩器和用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備10之間不存在相互干擾。 有利地，靠近所述部件的端部2和3的所有可動部件由這種類型的弱磁性材料制成。具有如下這樣的單件式的硅制成的游絲擺輪的實施例是尤其有利的，S卩，該游絲擺輪包括通過主慣性軸線的磁性心軸或者由可導磁材料制成的心軸，或者包括在擺輪的兩側(cè)上沿同一軸線對中的、由磁性材料或者可導磁材料制成的兩個半軸。磁性樞轉(zhuǎn)組件100可采用如下三種構(gòu)造-包括部件1，所述部件1包括由可導磁材料制成的基本桿狀部分，并且第一極部 4和第二極部6均由磁性材料制成。-包括部件1，所述部件1包括由磁性材料制成的基本桿狀部分，并且第一極部4 和第二極部6均由可導磁材料制成。-包括部件1，所述部件1包括由磁性材料制成的基本桿狀部分，并且第一極部4 和第二極部6均由磁性材料制成。當然，可以形成如下這樣的構(gòu)造，S卩，在部件1的兩個端部處具有不同性質(zhì)的場， ー個端部處為磁場而在另一端部處為靜電場。圖13和14示出ー個有利的實施例，其有利之處在于非常緊湊以及整體厚度小，這使得它可用于具有小的厚度的鐘表機芯。在這里示出為磁性的樞轉(zhuǎn)組件100包括阻尼組件。支承表面18A是在寶石18中制成的被拋光的、凹入的、球形部分。所述寶石壓在永久磁體4上，該永久磁體4產(chǎn)生優(yōu)選地大于1特斯拉的剩磁場。在相對于磁體4的寶石18的相對側(cè)，設(shè)有具有被拋光的凸形輪廓的支承寶石43。寶石18、磁體4和支承寶石43被一起插入由例如鈹銅合金制成的托座40。優(yōu)選地，寶石19和支承寶石46通過緊固或粘接、 或者通過確保大于IN的保持力的保持機構(gòu)安裝在托座40內(nèi)。此托座40在塊41中自由滑動，該塊41具有用于部件1的第一端部2通過的開ロ 34，部件1此處由游絲擺輪組件形成。 所述塊41在開ロ 34附近包括尤其通過圍繞軸線D旋轉(zhuǎn)的肩部形成的徑向抗震構(gòu)件或者徑向震動吸收器32。該組件組裝成使得部件1的第一端部2可貼近在凸形拱部18A中移動，并且支承寶石43的凸形部分位于另一端。此外部塊41用作在震動期間對部件1的止動構(gòu)件。優(yōu)選地，部件或擺輪1的第一端部2具有小于寶石18的凹形拱面的曲率的曲率， 從而確保在單個橋夾板上接觸。寶石18的凹形曲面18A減小了磁性極部6和部件1的第一端部2之間的氣隙距離，從而還形成儲油槽。在部件1的第二端部3處放置類似的組件。支承表面19A是在寶石19中制成的被拋光的、凹入的、球形部分。所述寶石壓在永久磁體6上，該永久磁體6產(chǎn)生優(yōu)選地大于 1特斯拉的剩磁場。在相對于磁體6的寶石19的相對側(cè)，設(shè)置有具有被拋光的凸形輪廓的支承寶石46。寶石19、磁體6和支承寶石46被一起插入由例如鈹銅合金制成的托座44。 此托座44在塊45中自由滑動，該塊45具有用于部件1的第二端部3通過的開ロ 35。此塊45在開ロ 35附近包括尤其通過圍繞軸線D旋轉(zhuǎn)的肩部形成的徑向抗震構(gòu)件或者徑向震動吸收器33。該組件組裝成使得部件1的第二端部3能夠貼近在凸形拱頂19A中移動，并且支承寶石46的凸形部分位于另一端。圖4示出在第二端部3處的所述端部組件，其被弾性耐震臂50形成的震動吸收器所阻尼。如圖5中所示，彈性臂50固定到機板30或橋夾板 31。所述彈性臂50具有經(jīng)由至少ー個接觸表面——在此優(yōu)選示例中是經(jīng)由設(shè)置成三角形的三個接觸區(qū)域51、52、53——貼靠支承寶石46的凸形拱面的自由端。因此，カ被很好地分布，并且確保了對第二極部6的托架組件的軸向保持。這種類型的弾性耐震臂優(yōu)選地以大約0. 5N的預應(yīng)カ進行安裝。清楚的是，在部件1的第一端部2附近，可以貼靠支承寶石43對稱地定位相同的組件。磁體4和6優(yōu)選地是永久Nd-Fe-B磁體，例如Vacuumschmelze GmbH的Vacodym⑧。本發(fā)明還涉及ー種鐘表機芯1000，所述鐘表機芯1000包括至少ー個上述類型的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備10，和/或至少ー個上述類型的磁性和/或靜電樞轉(zhuǎn)組件100。本發(fā)明還涉及ー種鐘表，該鐘表包括至少ー個上述類型的鐘表機芯1000，和/或至少ー個上述類型的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備10，和/或至少ー個上述類型的磁性或者靜電樞轉(zhuǎn)組件100。
權(quán)利要求
1.一種用于將鐘表的部件(1)定向以引導所述部件的樞轉(zhuǎn)的方法，所述部件由至少部分可導磁的或者可導靜電的材料制成，或者由至少部分磁性的或者靜電的材料制成，并且包括第一端部( 和第二端部(3)，其特征在于，在所述第一端部( 和第二端部C3)兩側(cè)， 產(chǎn)生兩個磁場或靜電場，每個磁場或靜電場趨向于將所述部件(1)吸引到極部G ；6)上，并且在圍繞所述部件(1)的所述磁場或靜電場之間產(chǎn)生不平衡，從而在所述部件上的力中產(chǎn)生差異以便將所述部件(1)的所述端部中的一個O ；幻壓在所述極部之一 G ；6)的接觸表面(5 ；7)上，并且保持所述端部中的另一個(3 ；2)與另一個極部(6 ；4)的接觸表面(7 ；5) 相距一定距離，在所述磁場或靜電場之間的所述不平衡圍繞由所述接觸表面(5 ；7)之間包含的空間形成的氣隙產(chǎn)生；并且，所述磁場或靜電場相對于彼此是不對稱的，并且彼此具有不同的強度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于將鐘表的部件(1)定向以便引導所述部件的樞轉(zhuǎn)的方法，其特征在于，在所述第一端部( 和第二端部C3)兩側(cè)以基本相同的方向和相同的指向產(chǎn)生所述兩個磁場或靜電場。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定向鐘表的部件(1)的樞轉(zhuǎn)的方法，其特征在于，在所述第一端部( 和第二端部C3)兩側(cè)以相同的方向和相反的指向產(chǎn)生所述兩個磁場或靜電場。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于將鐘表的部件(1)定向以便引導所述部件的樞轉(zhuǎn)的方法，其特征在于，所述鐘表的部件(1)在樞轉(zhuǎn)軸線(D)上定向，所述樞轉(zhuǎn)軸線(D)是由所述磁場或靜電場以及所述磁場或靜電場的相應(yīng)的極部G，6)的設(shè)置限定的；并且，在所述第一端部( 和所述第二端部C3)兩側(cè)，在第一極部(4)和第二極部(6)上，以相反的指向產(chǎn)生第一磁場或靜電場和第二磁場或靜電場，所述第一磁場或靜電場和所述第二磁場或靜電場中的每一個均關(guān)于所述樞轉(zhuǎn)軸線(D)具有回轉(zhuǎn)對稱性，并且趨向于將所述部件(1)朝其極部吸引，其中在所述第一端部O)附近的所述第一磁場或靜電場的密度大于在所述第二端部(3)附近的所述第二磁場或靜電場的密度，以便吸引所述第一端部( 與所述第一極部(4)接觸；并且，所述極部G ；6)的氣隙(E)比所述第一端部( 和所述第二端部 ⑶之間的中心距離(L)大確定的操作間隙(J)的值。
5.一種用于引導鐘表的部件(1)的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備(10)，所述部件(1)由至少部分可導磁的或者可導靜電的材料制成，或者由至少部分磁性的或者靜電的材料制成，并且包括第一端部( 和第二端部(3)，其特征在于，所述設(shè)備包括第一極部的第一表面( 和第二極部(6)的第二表面(7)，所述第一表面和所述第二表面之間的氣隙距離(E)比所述第一端部(2)和第二端部(3)之間的中心距離(L)大確定的操作間隙(J)的值，其中所述極部G ； 6)均布置成被所述部件(1)的所述第一端部G)或第二端部C3)之一發(fā)射的磁場或靜電場吸引，或者產(chǎn)生吸引所述部件(1)的所述第一端部( 或第二端部C3)之一的磁場或靜電場，從而在所述部件(1)的兩個端部(2，；3)處施加在所述部件(1)上的磁性或靜電吸引力具有不同的強度，以便經(jīng)由所述部件⑴的所述兩個端部之一 O ；3)吸引所述部件⑴僅直接或間接地接觸所述極部G ；6)的所述表面之一(5 ；7)，在所述磁場或靜電場之間的所述不平衡圍繞由所述接觸表面(5 ；7)之間包含的空間所形成的氣隙產(chǎn)生；并且，所述磁場或靜電場相對于彼此是不對稱的，并且彼此具有不同的強度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，其特征在于，所述部件(1)的材料的導磁率或者導靜電率選擇為，以及適當?shù)匾环矫嫠龅谝粯O部(4)和所述第二極部 (6)和/或另ー方面所述部件(1)的磁化強度或者充電作用確定為使得所述第一磁場或靜電場和所述第二磁場或靜電場在所述部件(1)上施加的吸引カ是所述部件(1)上的重力引力的10倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，其特征在干，至少所述第一表面(5)包括硬質(zhì)涂層或者由連接件(18)的硬質(zhì)表面形成，所述連接件(18)插在所述第一極部 ⑷和所述部件⑴之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，其特征在干，在所述第一表面(5) 和所述第二表面(7)之間的氣隙距離Φ)的大小設(shè)定為在所述引導設(shè)備(10)和所述部件 (1)的整個使用的溫度范圍上確保所述確定的操作間隙(J)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，其特征在干，所述確定的操作間隙(J)大于或等于0. 020mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于引導部件(1)的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備(10)，其特征在干，所述第 ー極部(4)和所述第二極部(6)均由磁性材料或可導磁材料制成，并且在所述部件(1)非磁性的情況下是磁性的，所述第一極部(4)和所述第二極部(6)共同限定樞轉(zhuǎn)軸線(D)，當所述部件(1)被插在所述第一極部(4)和第二極部(6)之間時，所述部件(1)的縱向軸線 (Dl)在所述樞轉(zhuǎn)軸線(D)上對中，所述部件(1)的縱向軸線(Dl)聯(lián)接所述部件(1)的第一端部⑵和第二端部(3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于引導部件(1)的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備(10)，其特征在干，所述第一極部(4)或所述第一端部( 在所述第一表面(5)附近產(chǎn)生沿所述樞轉(zhuǎn)軸線(D)的第 ー磁場，所述第一磁場趨向于移動所述第一極部(4)更接近所述第一端部O)，并且所述第一磁場的密度大于沿所述樞轉(zhuǎn)軸線(D)的第二磁場的密度，所述第二磁場是所述第二極部(6)或所述第二端部C3)在所述第二表面(7)附近產(chǎn)生的，其中所述第二磁場趨向于移動所述第二極部(6)更接近所述第二端部(3)，從而所述第一端部( 被保持與所述第一表面(5)接觸，并且所述部件(1)的所述縱向軸線(Dl)與所述樞轉(zhuǎn)軸線(D) —致，因而所述第二端部( 保持與所述第二表面(7)相距一定距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，其特征在干，在所述第一表面 (5)以及所述第二表面(7)附近的磁場密度大于或等于100000A/m。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，其特征在干，所述設(shè)備包括屏蔽機構(gòu)(20)，所述屏蔽機構(gòu)00)設(shè)置為防止相對于所述樞轉(zhuǎn)軸線(D)具有徑向分量的任何磁場在所述第一接觸表面( 和第二接觸表面(7)附近起作用。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，其特征在干，所述屏蔽機構(gòu) (20)包括至少ー個管狀部分01，22)，所述至少ー個管狀部分(21，22)以所述樞轉(zhuǎn)軸線(D) 為中心并且圍繞所述第一極部(4)和所述第二極部(6)以及所述部件(1)的至少所述第二端部(3)。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，其特征在干，所述設(shè)備包括在所述第一極部(4)和所述第二極部(6)之間的磁場回路機構(gòu)。
16.一種用于保護鐘表的部件(1)的根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備 (10)，所述部件(1)在第一端部( 和第二端部C3)處由至少部分導電的或者至少部分起電的材料制成，其特征在干，在所述第一端部⑵和第二端部⑶兩側(cè)，所述設(shè)備(10)包括第一極部的第一表面( 和第二極部(6)的第二表面(7)，所述第一表面和所述第二表面之間的氣隙距離比所述第一端部(2)和第二端部(3)之間的中心距離大確定的操作間隙(J)的值，其中所述極部G ；6)均布置成被所述部件(1)的所述第一端部( 或第二端部C3)之ー發(fā)射的靜電場吸引，或者產(chǎn)生吸引所述部件(1)的所述第一端部( 或第二端部C3)之一的靜電場，從而在所述部件(1)的兩個端部O ；幻處施加在所述部件(1)上的靜電吸引力具有不同的強度，以便經(jīng)由所述部件(1)的所述兩個端部(2，3)之一吸引所述部件(1)僅與所述極部G ；6)的所述表面(5 ；7)之一直接或間接接觸，并且在所述靜電場之間的所述不平衡是圍繞所述接觸表面(5 ；7)之間包含的空間所形成的氣隙產(chǎn)生的；并且，所述靜電場相對于彼此是不對稱的，并且彼此具有不同的強度。
17.—種磁性或靜電樞轉(zhuǎn)組件(100)，所述樞轉(zhuǎn)組件包括鐘表的部件(1)，所述部件(1) 由至少部分可導磁的或者可導靜電的材料制成，或者由至少部分磁性的或者靜電的材料制成，并且包括第一端部( 和第二端部(3)，其特征在干，所述樞轉(zhuǎn)組件包括用于引導所述鐘表的部件(1)的樞轉(zhuǎn)的設(shè)備(10)，所述設(shè)備(10)包括第一極部(4)的第一表面( 和第 ニ極部(6)的第二表面(7)，所述第一表面和所述第二表面之間的氣隙距離(E)比所述第一端部( 和第二端部C3)之間的中心距離(L)大確定的操作間隙(J)的值，其中所述極部G ；6)均布置成被所述部件(1)的所述第一端部( 或第二端部C3)之ー發(fā)射的磁場或靜電場吸引，或者產(chǎn)生吸引所述部件(1)的所述第一端部( 或第二端部C3)之一的磁場或靜電場，從而在所述部件⑴的兩個端部(2，3)處施加在所述部件⑴上的磁性或靜電吸引力具有不同的強度，以便經(jīng)由所述部件(1)的所述兩個端部O ；幻之一吸引所述部件 (1)僅與所述極部G ；6)的所述表面(5 ；7)之一直接或間接地接觸，并且其中在所述磁場或靜電場之間的所述不平衡是圍繞由所述接觸表面(5;7)之間包含的空間所形成的氣隙產(chǎn)生的；并且，所述磁場或靜電場相對于彼此是不對稱的，并且彼此具有不同的強度
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，所述樞轉(zhuǎn)組件包括一個根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，并且所述部件(1)包括基本桿狀部分，所述基本桿狀部分由至少可導磁的或者可導靜電的材料制成，或者由至少磁性的或者靜電的材料制成，并且在第一端部(2)和第二端部(3)之間延伸，從而共同限定縱向軸線(Dl)；所述引導設(shè)備(10)包括用于將所述部件(1)插入所述氣隙的進入機構(gòu)，或者所述引導設(shè)備(10) 能夠被拆解成若干部分，所述若干部分包括用于相互協(xié)作和/或與橋夾板(31)和/或機板 (30)協(xié)作的機構(gòu)，使得在第二部分組裝之前，所述部件⑴能夠經(jīng)由所述部件⑴的第一端部(2)安裝成停靠在第一部分上，該第一部分包括所述第一表面( 和所述第一極部G)， 該第二部分包括所述第二表面(7)和所述第二極部(6)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，所述部件(1)具有圍繞所述縱向軸線(Dl)旋轉(zhuǎn)的紡錘形部分(8)，該紡錘形部分(8)的截面從所述部件(1)的重心朝所述第二端部C3)減小，以便提高在所述第二表面(7)附近的磁場或靜電場梯度，以及有助于所述第二端部(3)在所述樞轉(zhuǎn)軸線(D)上定中心。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，所述樞轉(zhuǎn)組件包括對于圍繞所述縱向軸線(Dl)的最大樞轉(zhuǎn)速度動態(tài)平衡的部件(1)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，所述部件(1)的所述第一端部(2)設(shè)置為具有與所述第一表面(5)的有限接觸表面，其中所述有限接觸表面為球形或圓錐形。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，所述第一表面( 包括設(shè)置成與所述第一端部( 協(xié)作的接收表面，其中所述接收表面是中空的并且局部為球形或圓錐形。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，所述部件(1)為擺輪或游絲擺輪，其中所述樞轉(zhuǎn)軸線(D)與所述縱向軸線(Dl) —致。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，至少所述擺輪的輪緣和臂由惰磁性材料、或者硅、或者具有非常低的導磁率的材料制成，和/或使用MEMS或LIGA技術(shù)制成，或者由至少部分非結(jié)晶材料制成；并且，所述擺輪包括磁性的或者由可導磁的或可導靜電的材料制成的心軸，所述心軸穿過所述擺輪的主慣性軸線，或者所述擺輪包括在所述擺輪的兩側(cè)在相同軸線上對齊的兩個半軸，所述兩個半軸由可導磁的或可導靜電的材料制成。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，所述樞轉(zhuǎn)組件包括一個所述部件(1)，所述部件(1)包括基本桿狀部分，所述基本桿狀部分由可導磁的或者可導靜電的材料制成；并且，所述第一極部(4)和所述第二極部(6)均由磁性材料或靜電材料制成。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，所述樞轉(zhuǎn)組件包括ー個所述部件(1)，所述部件(1)包括基本桿狀部分，所述基本桿狀部分由磁性材料或靜電材料制成；并且，所述第一極部⑷和所述第二極部(6)均由可導磁的或者可導靜電的材料制成。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)，其特征在干，所述樞轉(zhuǎn)組件包括ー個所述部件(1)，所述部件(1)包括基本桿狀部分，所述基本桿狀部分由磁性材料或靜電材料制成；并且，所述第一極部(4)和所述第二極部(6)均由磁性材料或靜電材料制成。
28.—種鐘表機芯(1000)，包括至少ー個根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備 (10)，和/或至少ー個根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)。
29.ー種鐘表，包括至少ー個根據(jù)前ー權(quán)利要求所述的鐘表機芯(1000)和/或至少ー 個根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于樞轉(zhuǎn)引導的設(shè)備(10)，和/或至少ー個根據(jù)權(quán)利要求17所述的樞轉(zhuǎn)組件(100)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于定向由磁性/靜電材料制成的鐘表部件的方法。在所述部件兩側(cè)，兩個磁場/靜電場分別朝極部吸引所述部件，所述場的強度圍繞所述部件產(chǎn)生不平衡，以便在所述部件上的力中產(chǎn)生差異并且將其中一個所述端部壓在其中一個所述極部的接觸表面上，以及保持另一個端部相距另一個極部一定距離。本發(fā)明還涉及包括具有兩個端部的上述部件的磁性/靜電樞轉(zhuǎn)組件。所述樞轉(zhuǎn)組件包括引導設(shè)備，所述引導設(shè)備的兩個極部的表面分別被其中一個所述端部發(fā)射的磁場/靜電場吸引，或者產(chǎn)生吸引其中一個所述端部的磁場/靜電場，施加在所述兩個端部的磁性/靜電力具有不同的強度，以便僅吸引一個端部僅與其中一個極部的表面接觸。
文檔編號G04B31/00GK102540856SQ201110353588
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者A·托代斯基尼, D·薩爾其, O·卡爾蘭, S·馬萊夏 申請人:蒙特雷布勒蓋股份有限公司