JP6059366B2 - 計時器用可動要素の磁気的又は静電気的な回転をガイドする計時器用サブアセンブリー - Google Patents

Description

本発明は、計時器用の可動要素及び回転をガイドするデバイスを有する計時器用サブアセンブリーであって、前記可動要素は、この可動要素のピボット軸のまわりを回転する環状の第１の周部面を少なくとも有し、前記デバイスは、計時器機構の理論軸のまわりの回転をガイドするものに関する。

本発明は、さらに、このような計時器用サブアセンブリーを少なくとも１つ有する計時器用ムーブメントに関する。

本発明は、さらに、このような計時器用ムーブメントを少なくとも１つ及び／又はこのような計時器用サブアセンブリーを少なくとも１つ有する腕時計に関する。

本発明は、さらに、このような計時器用ムーブメントを少なくとも１つ及び／又はこのような計時器用サブアセンブリーを少なくとも１つ有する時計に関する。

本発明は、計時器用可動要素のピボット回転のガイドの分野に関し、特に、トゥールビヨン又はカルーセルキャリッジのガイドの分野に関する。

伝統的に、計時器用可動要素、特に、トゥールビヨン又はカルーセルキャリッジは、計時器用ムーブメントの主板によって支えられる２つのジュエルの間を回転する。

特定の実施形態において、トゥールビヨンとカルーセルキャリッジは、ボールベアリング上で回転することができる。この浮かぶトゥールビヨンを製造する方法によって、トゥールビヨンキャリッジの厚み、そして結果的に、ムーブメントの厚みを著しく減らすことが可能になる。しかし、このようなボールベアリングにおける摩擦にはばらつきがあり、これは駆動トルクに大きく比例する。

また、３つの外側ベアリング上で回転するトゥールビヨンキャリッジが知られている。この外側ベアリングは、ボールベアリングであることがある。この形態は、キャリッジによって支えられる大きさと重量の理由から有利である。摩擦の課題は、ボールベアリング上で構成するものと同様である。これらのボールベアリングは、３つあり、より小さいが、より速く回転する。

ＢＲＡＵＮ名義のドイツ特許出願ＤＥ２１３６３７１Ａ１は、アーバーを半径方向及び軸方向にて保持するためにケースとアーバーの間に磁石構成を有する磁気ベアリングを開示している。アーバーとケースによって支えられる磁石は、軸を有する磁場や半径方向の磁場を有することがあり、さらには、傾斜した磁場を有することもある。

ＪＵＮＧＨＡＮＳ名義のドイツ特許ＤＥ１２０５９１５Ｂは、バランスと一体となっていたりバランスリムによって形成されていたりする磁気的にチャージされたディスクを有するような、バランスの磁気的ガイドを開示している。このディスクは、バランスディスクの両側に軸方向にて配置された磁気リングの間のエアギャップ内で回転運動可能である。

ＪＵＮＧＨＡＮＳ名義のフランス特許ＦＲ１２７６２０４Ａは、バランススタッフのまわりを自由に運動する磁気リングを開示しており、これは、腕時計の位置に応じてピボットにおける摩擦の違いを補っている。変種の１つでは、磁気反発を通して軸方向のスラスト力がピボットに伝達されている。

本発明は、計時器用可動要素、特に、トゥールビヨン又はカルーセルキャリッジ、のための回転手段を提案するものであり、この回転手段は、外径の近傍における可動要素又はキャリッジの周部に位置し、摩擦が減少又はなくなり、ボールベアリングの必要性がなくなったデバイスを有する。

本発明は、固定用計時器又は時計への用途のために、計時器用の可動要素及び回転をガイドするデバイスを有する計時器用サブアセンブリーに関し、前記可動要素は、この可動要素のピボット軸のまわりを回転する環状の第１の周部面を少なくとも有し、前記デバイスは、計時器機構の理論軸のまわりの回転をガイドし、前記第１の周部面は、磁気的又は電気的にチャージされており、前記デバイスは、第１の周部面とは反対の形態にチャージされている、磁気的又は電気的にチャージされている第１のリング又は少なくとも３つの磁気的又は電気的にチャージされている第１の面を有し、これによって、第１の面間空間において前記斥力がはたらく。第１の面は、前記理論軸のまわりで規則的に配置されており、浮揚している状態に前記可動要素を維持する。

本発明の特徴によると、腕時計への用途のために、１つの前記可動要素は、前記可動要素のピボット軸と同じピボット軸のまわりを回転する環状の第１の周部面及び環状の第２の周部面を有し、前記第１の周部面及び前記第２の周部面は、平坦で平行であり、かつ、前記可動要素の両側にて互いに反対側にあり、前記第２の周部面は、磁気的又は電気的にチャージされており、前記デバイスは、前記第２の周部面とは反対の形態にチャージされている、磁気的又は電気的にチャージされている第２のリング又は少なくとも３つの磁気的又は電気的にチャージされている第２の面を有し、これによって、第２の面間空間において前記第２のリング又は前記第２の面に斥力がはたらき、前記第２の面は、前記理論軸のまわりで規則的に配置されている。

本発明は、さらに、このような計時器用サブアセンブリーを少なくとも１つ有する計時器用ムーブメントに関し、このムーブメントは、前記可動要素及び前記回転するガイドデバイスのまわりに、磁場及び／又は静電場を絶縁ないし遮蔽する手段を有する。

本発明は、さらに、少なくとも１つの計時器用ムーブメント及び／又はこのような計時器用サブアセンブリーを少なくとも１つ有する腕時計に関し、当該腕時計は、前記可動要素及び前記回転するガイドデバイスのまわりに、磁場及び／又は静電場を絶縁ないし遮蔽する手段を有する。

本発明は、さらに、このような計時器用ムーブメントを少なくとも１つ及び／又はこのような計時器用サブアセンブリーを少なくとも１つ有する時計に関し、この時計は、前記可動要素及び前記回転するガイドデバイスのまわりに磁場及び／又は静電場を絶縁ないし遮蔽する手段を有する。

添付図面を参照しながら下記の詳細な説明を読むことで、本発明の他の特徴及び利点を理解することができるであろう。

トゥールビヨンキャリッジの特定の場合（これに制限されない）における本発明に係る計時器用可動要素の概略斜視図を示す。これは、腕時計用に意図された回転ガイドデバイスのすべての位置において浮揚状態を維持する。 図１のアセンブリーの概略平面図を示す。 同じアセンブリーについての図２の断面ＡＡに沿った概略図を示す。この特定の実施形態において、計時器用可動要素の周部領域における上及び下に磁気的にチャージされたリングと、これらの磁気的にチャージされているリングに対向するように配置された磁気的にチャージされている極シューを有する回転するガイドデバイスとを有する。 図３の変種を示す。これにおいて、可動要素は、溝によって分かれている同じ極性のリングを有する。 図３の変種を示す。これにおいて、磁気的にチャージされたエッジ上に周部パスを有する可動要素は、可動要素の平面上に位置する固定極シューによって斥力がはたらかされる。 斜視図で示す。 図３と同様な断面図で示す、固定極シューの３つの同心の行を備えた非常に効率的な自己センタリングバージョンであって、中央の行は、可動要素の磁気的にチャージされたリングと対向しており、両端の行は、中央のパスの磁場よりも大きい磁場を発生させる。 この場の分布を、ピボット軸からの半径を横座標として、電場強度を縦座標として示す。 変種の断面図を示す。これにおいて、可動要素の上及び下の極シューはそれぞれ、可動要素の磁気的にチャージされたリングよりも小さく及び大きな半径上にある。 変種の断面図を示す。これにおいて、可動要素のリングは約３０°傾けられ、対向する固定極シューも傾けられ、これらの可動要素の上と下の極シューは、同じ傾斜の円錐上の射影において、可動要素の磁気的にチャージされたリングの半径よりもそれぞれ小さく及び大きい半径上にある。 別の変種の断面図を示す。これにおいて、可動要素の上と下の場は、可動要素の磁気的にチャージされたリングに対向する円筒面において発生している。 本発明に係るアセンブリーを装備した腕時計の概略平面図を示す。これにおいて、可動要素が電気的にチャージされている面を有し、ピボット回転ガイドデバイスが反対の電気的にチャージされている面を有している。 本発明に係るアセンブリーを装備した時計の概略斜視図を示す。これにおいて、可動要素がその面の１つのみの上で浮揚している。

本発明は、さらに、ムーブメント１００用の計時器用サブアセンブリー１０に関する。このサブアセンブリー１０は、一方では、この場合は可動要素２のピボット軸Ｄのまわりの回転の環状の第１の周部面３１である、少なくとも１つの周部面３を備えた計時器用可動要素２を有する。他方では、仮想軸（計時器機構の理論軸Ｄ０と呼ぶ）のまわりの回転をガイドするデバイス１を有する。

このデバイス１は、一般的には、腕時計２００又は時計３００のような計時器のムーブメント１００の主板又はブリッジ又は棒に接続される。しかし、本発明は、可動部品、車、振動する重み、レバー又は他の要素と一体にマウントされるデバイス１とともに用いることができる。

本発明によると、第１の周部面３１は、半径方向の座標において軸方向にて均一に磁気的又は電気的にチャージ（磁化、帯電）されており、そして、角座標においても均一にチャージされていることか好ましい。

このことは、得られる磁場及び／又は静電場が、場合に応じて、「軸」方向を向くことを意味する。「軸」方向とは、理論軸Ｄ０と平行な方向のことである。この場は、理論軸Ｄ０に垂直な平面におけるすべての角度的位置に対して同じ値を有する。この点に関して、回転の環状の第１の周部面３１は、好ましくは、ピボット軸Ｄに垂直な平面であって、その機能は、動作時に理論軸Ｄ０と合わせられる。

デバイス１は、好ましくは均一に磁気的又は電気的にチャージされている第１のリング、又は少なくとも３つの磁気的又は電気的にチャージされている第１の面１１であって、第１の周部面３１とは反対の形態にチャージされていて第１の面間空間４１でこの第１の周部面３１に斥力をはたらかせるものを有する。これらの第１の面１１は、好ましくは、理論軸Ｄ０のまわりで規則的に配置されて、方向Ｄ０にて軸方向に浮揚しているように可動要素２を保持する。図面に示す実施形態において、これらの第１の面１１は、軸Ｄ０を中心とする正三角形に配置されている。当然、それらは、より多くの角の多角形であることができ、不規則な多角形であってもよく、又は好ましくは正多角形であり、あるいはともにリングなどの単一の連続面を形成するものであることができる。

特定の実施形態において、これらの第１の面１１は、同一平面上にある。

特定の実施形態において、これらの第１の面１１は、互いに同一であり、同一の磁場又は電場を発生させる。

前記第１のリング又は前記少なくとも３つの第１の面１１が、好ましくは均一な形態で、磁気的又は電気的にチャージされている場合には、「適切に不均一な」実施形態と呼ばれる他の実施形態も可能であり、例えば、循環性、特に、周期性の特徴を有する、特定の強度又は方向の場を有する。

多くの場合には、均一な部品を用いてそれらを適切な手法で組み合わせる方が単純であることが多い。これによって、下で説明する特に図６に示す特定の実施形態において見られるように、６つの磁石（３つの上側磁石と３つの下側磁石）の３つのグループが１２０°で位置することを第１の周部面３１が必要とするような場所において、最小の場レベルを与える。

しかし、実現するにはより複雑であるが、十分な磁化又は電荷チャージの精度を得て、単一部品における場の半径方向の変調を取り入れることも可能である。このことは、ここで、単一の「適切に不均一」な磁気的又は電気的にチャージされている面と呼ばれる。

第１の面１１が可動要素２の下に位置している図１３に示す時計３００のような固定用計時器に対して本発明を基礎的な形態で適用することによって、可動要素２の浮揚状態を維持することが可能になる。固定向けの用途において、心配する必要がある衝撃はほとんどなく（通常、輸送時には、可動要素２はクランプなどによって固定しなければ．ならない）、１０ｇ未満の加速度値では、本発明によって提案される手法の摩擦に関連する利点を相当に減らさずに、半径方向にて保持する手段によってセンタリングを確実にすることができる。この半径方向にて保持する手段は、止めメンバー、ランナー、円筒状のジュエル、ばねなどの組によって形成される。好ましくは、この半径方向にて保持する手段を形成する要素は、第１の面１１に対して半径方向において対応するように位置する。摩擦に起因する損失は、半径方向の方向にのみあり、軸Ｄ０が垂直の場合には、ピボットを用いる場合よりも摩擦が非常に少なくなる。

固定向けの用途においては、外部手段によって磁場又は静電場を発生させることができる。具体的には、少なくとも１つの電磁石によって、ムーブメントの他の要素による妨害の制限以外の他の場強度の制限なしで、第１の面１１上に磁場を作ることができる。この制限は、可動要素２及びピボット回転ガイドデバイス１のまわりで、磁場及び／又は静電場の絶縁ないし遮蔽手段を用いることによって、あるいはアルミニウム、金、黄銅などの弱い常磁性体（２未満の透磁率）又は静電気的な変種の場合において低誘電率材料（誘電率が１〜５０、かつ、誘電剛性が１０ｍＶ／ｍよりも大きい）を用いることによって、回避することができる。

本発明を腕時計２００に適用するためには、すべての空間位置及び容量において、大きな妨害なしで可動要素２が衝撃を吸収するように維持されること、及び可動要素２の浮揚に加えて、そのピボット軸Ｄをピボット回転ガイドデバイス１の理論軸Ｄ０に恒久的にセンタリングすること又は再センタリングすることを確実にする設計を必要とする。

このために、図３に具体的に示すように、計時器用可動要素２は、可動要素２の同じピボット軸Ｄのまわりを回転する環状周部面３（環状の第１の周部面３１及び環状の第２の周部面３２）を有する。これらは、可動要素２の両側にて互いに対向している。したがって、第１の面３１と同じ機能があるが反対の形態にチャージされている第２の面３２が加えられる。可動要素２の幾何学的構成に依存して、これらの２つの面３１及び３２は、全体として、可動要素２又はこれに若しくは他に備えられるフランジ又はカラーの両側にある。好ましくは、必ずしも必要ではないが、これらの環状面３１及び３２は、同一の平均半径ＲＮを有する。

第２の周部面３２は、好ましくは角座標において均一な形態で、磁気的又は電気的にチャージされている。

前記第２のリング又は前記少なくとも３つの第２の面１２が、好ましくは均一な形態で、磁気的又は電気的にチャージされている場合には、他の「適切に不均一な」実施形態が可能である。これらは、例えば、循環的、特に周期的な特徴と、及び／又は関心事の理論軸Ｄ０からの半径方向の座標における磁化の非単調な勾配とを有する特定の強度又は方向の場を有し、例えば、最小半径Ｒｍと最大半径ＲＭ（Ｒｍ＜ＲＭ）の間で境界を有する放射状のクラウンに対応してより低い磁場を発生させ、この非均一性が、浮揚した可動要素２のセンタリングを増強するものである。

図面は、可動要素の様々な有用な面３１、３２、３３を示しており、これらは、エッジ面３３に対する面３１及び３２及び３８に対する極シュー３５又は３５Ａ及び３５Ｂによって支えられている。この構成は、本発明の特定の変種のものであり（これに限定されない）、実際に、可動要素２は、その面の特定の領域にて直接磁気的又は電気的にチャージされているようにできる。

同様の形態で、図面は、極シューを支えるデバイス１の支持構造１５を示している。すなわち、第１の面１１に対する上側極シュー３６、第２の面１２に対する下側極シュー３７、第３のエッジ面３３と連係する第３の面１３を支える接線方向極シュー３９である。なお、これらの実施形態には制限されない。便利な実施形態の１つは、これらの極シューを形成するために電気的にチャージされている磁石及び／又は棒を用いることを伴う。当然、支持構造１５の面も直接磁気的又は電気的にチャージされていることができる。

本発明によると、第１の面３１のように、第２の周部面３２は、磁気的又は電気的にチャージされている。デバイス１は、第２の磁気的又は電気的にチャージされているリング、又は少なくとも３つの第２の磁気的又は電気的にチャージされている面１２のいずれかを有する。これらは、第２の周部面３２とは逆にチャージされている。これによって、第２の面間空間４２において第２の周部面３２に対して斥力を与える。第２の面１２は、好ましくは、第１の面１１の構成と同様の形態で、理論軸Ｄ０のまわりに規則的に配置されている。

この規則的な構成は、良好な半径方向の保持及び良好なセンタリングが必要であるような機構に対して特に有用である。

当然、反対側の第１の周部面３１及び第２の周部面３２を備えたバージョンに対応する下記の複数の変種も、図１３のバージョンに適用することができる。特に、センタリングに関連する変種である。

上記の変種と同様に、可動要素２は、単一の第１の周部面３１を有し、上記のものと同様な半径方向にて保持する手段によって、センタリングのすべて又は一部を確実にすることができる。しかし、ここで記載されるいくつかの変種では、存在する磁場及び／又は静電場の特定の構成を通しての実際のセンタリング機能を確実にすることができる。半径方向にて保持する手段は、実質的に移動距離の端の安全止めとしてはたらき、遊びを有するように調整することができる。これによって、通常動作時において可動要素２とこの半径方向にて保持する手段の部品との間では接触していない。この半径方向にて保持する手段は、具体的には機械的な止めメンバーによって形成され、衝撃からエネルギーを吸収するように用いられる材料で有利に被覆される。この材料は、例えば、反磁性体（−１０^-5以下の負の磁化率）である。

特定の実施形態において、第１の面１１は、理論軸Ｄ０に沿って第１のリングに対してグループ化され、及び／又は第２の面１２は、理論軸Ｄ０に沿って第２のリングに対してグループ化されている。

異なる変種実施形態も可能である。特に、以下のものである。

−第１の周部面３１は、第２の周部面３２から分けられ、図４に示すように、これは、可動要素２の中央の溝３４における低誘電体（誘電率が１〜５０で、誘電剛性が１０ｍＶ／ｍより大きい）によってである。この溝３４は、可動要素２の領域３５１及び３５２の間で媒体を有する。この媒体は、場合に応じて、弱い正磁性（透磁率が２未満）又は誘電性のいずれかであり、特定の誘電率（誘電率が１〜５０、誘電剛性が１０ｍＶ／ｍ以上）を有する。また、グラファイト又はグラフェンのような反磁性体（−１０^-5以下の負の磁化率）を用いることもできる。

−図３に示すように、第１の周部面３１は、第２の周部面３２に隣接しており、それらは反対の極性に磁気的又は電気的にチャージされている。

重要な点は、可動要素２が置かれる磁場及び／又は静電場の強度においてアンバランスを作ることではない。特に、浮揚を左右する理論軸Ｄ０と平行な成分についてである。

可動要素２及び場の大きさ決めは、通常、困難である。一般的には、重量が１ｇ未満、特に、約０．２ｇのキャリッジのような可動要素２が、１ ｇ・ｍｍのトルクを受けて浮揚することは可能であるが、相当な大きさ決め及びプロトタイピングの作業が必要である（最適化された磁気的又は静電気的な部品の製造が迅速に行われれば、数か月）。

例示的実施形態の１つは、残留場が１．４Ｔ、半径が０．２５ｍｍ、高さが０．５ｍｍの軸方向に磁化されたネオジム−鉄−ホウ素の磁石を用いる。可動要素２は、残留場が１Ｔ、直径が６．０２ｍｍと５．６２ｍｍ、高さが０．４５ｍｍの軸方向に磁化された磁気クラウンである。面間空間４１及び４２の幅は、０．０２５ｍｍであるように選択される。これらの値によって浮揚が確実に保たれる。極シューの数を増加させることによって、可動要素の重量及びそれに与えられるトルクに対する適切な適応が可能になる。

理論軸Ｄ０に対する可動要素２のピボット軸Ｄの適切なセンタリングを確実にするため、着用者の運動（約２０ｇの加速度）の後の再センタリングを確実にするため、そして、衝撃（腕時計内において５０００ｇの加速度に達することがある）に対する良好な耐性のために、可動要素２は、有利なことに、相補的なセンタリング手段を有する。図５の変種において、これらの相補的なセンタリング手段は、第３の周部エッジ面３３を有し、これは、角座標において均一な形態で半径方向に磁気的又は電気的にチャージされており、デバイス１は、電気的にチャージされている第３の面１３を少なくとも３つ有し、これらは、この第３の周部エッジ面３３とは反対の形態にチャージされており、理論軸Ｄ０のまわりで規則的に配置されている。この第３のエッジ面３３は、可動要素２、又はリングなどのような付加的な部品の一体化された部品を形成することができる。

図７は、固定が改善された変種を示しており、これは、可動要素２のあらゆる半径方向のドリフトをも防ぐ。各第１の面１１及び各第２の面１２は、対応する面間空間４１、４２において、いくつかの磁場又は静電場を同じ方向に発生させる手段を有する。これらの場は、対応する面間空間４１及び４２において、互いに実質的に平行な方向にある。この一連の場は、少なくとも以下を含む。
−理論軸Ｄ０に対する内側半径ＲＩ上の第１の内側の場ＢＥ１であって、反対側の周部面３１又は３２の平均半径ＲＭよりも小さい値を有するもの
−平均半径ＲＭと等値の正規の半径ＲＮ上の第２の正規の場ＢＥ２
−正規の半径ＲＮよりも高い値の外側半径ＲＥ上の第３の外側の場ＢＥ３である。

−第２の正規の場ＢＥ２は、内側の場ＢＥ１の強度及び外側の場ＢＥ３の強度よりも低い強度である。これによって、サブアセンブリー１０が何らかの妨害を受けた後に、可動要素２のピボット軸Ｄが理論軸Ｄ０と一致するように戻る。上記の従来技術の文献のいずれも、この磁気的又は電気的にチャージされている面の特定の構成、あるいは発生させる場の構成や同じ面間空間におけるこのような場の分布を開示していない。

このような用途において、図７の例では、デバイス１が、磁気的にチャージされた極シューの場合に上側極シュー３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃと下側極シュー３７Ａ、３７Ｂ、２７Ｃである６つの極シューをそれぞれ装備している３つのステーションを有する。したがって、可動要素２を持ち上げるために合計１８の磁石がある。これらは、好ましくは、幾何学的構成についてすべて同一であるが、内側及び外側の磁石（残留場が１．４Ｔ）よりも中間的半径に配置される磁石を弱くすることもできる（残留場が０．８Ｔ）。この場合、可動要素２は、強い斥力を受け、これによって、半径方向に動く。なぜなら、動くことによって、図８に示すように、平衡点にある場よりもはるかに強い逆の場となるからである。したがって、この例においては、以下のことが言える。

−すべての位置（水平方向及び垂直方向）において、可動要素２は、止めメンバーとの接触なしで浮揚状態に維持される。この止めメンバーは、軸方向には面３１、３２によって、半径方向には極シューを支えるデバイス１に備えられる支持構造１５によって表される。この極シューは、前記面３１及び３２を有し、維持されるムーブメントが発生させる振動は微小であり、軸方向及び半径方向において２μｍを超えない。

−すべての位置において、可動要素２は、止めメンバーとの接触を始める前に、加速度の方向における１５ｇ〜２５ｇの加速度に対して耐性を有する。

この例によって制限されるものではなく、したがって、同じ残留磁気を示すが異なる体積の磁石も用いることができる。

図９は、変種を示しており、これは、平衡位置において、可動要素２は、上側極シュー３６と下側極シュー３７の間で位置し、これらは、互いに対して及び可動要素２の極シュー３５に対して半径方向にオフセットされており、この可動要素２は、傾斜した相殺する場に置かれ、半径方向のドリフトによって、デバイス１の極シューの内側半径ＲＩと外側半径ＲＥの間のギャップの実質的に中間に、可動要素２の第１の周部面３１及び第２の周部面３２を正規の半径ＲＮ上で戻すような同様な効果を発生させる。

図１０は、図７におけるよりも極シューの数が少ない別の変種を示している。第１の周部面３１は、傾斜した上側極シュー３６Ａ及び３６Ｂの一部を形成しており、第２の周部面３２は、傾斜した下側極シュー３７Ｂ及び３７Ｃの一部を形成しており、これらは、ピボット軸Ｄのまわりで円錐角θの部分円錐面を形成する。これと相まって、各第１の面１１及び各第２の面１２の法線は、理論軸Ｄ０を通り抜ける平面において理論軸Ｄ０から前記円錐角θ傾斜しており、かつ、第１の周部面３１及び第２の周部面３２と同じ方向である。これによって、面間空間４１及び４２の幅が実質的に一定であることが確実になる。加速の後の半径方向のドリフトの場合には、このシステムは、自分で規制する傾向があり、再センタリングが自動的に発生する。

図１１に示す別の変種では、第１の面間空間４１において、磁場線又は静電場線は、理論軸Ｄ０を中心とする円筒の接線方向にあり、理論軸Ｄ０と平行な方向に対して同じ角αで傾斜して入射し、そして、第２の面間空間４２において、磁場線又は静電場線は、理論軸Ｄ０を中心とする円筒の接線方向にあり、理論軸Ｄ０と平行な方向に対して同じ角βで傾斜して入射する。

また、面１１及び１２の寸法を変えることによって、特に、内部径が小さくなって面積が大きくなるように変えることによって、可動要素の安定性を改善することができる。このことは、本発明には、可動要素２のための軸ピボットをいずれも必要としないために可能である。

図１０は、代替的な手法を示している。これにおいて、キャリッジの磁化されたクラウンは、３０°傾けられている。この場合、磁石の数を１２まで減らすことができる。また、３０°傾斜した位置にある一又は複数の磁化されたウェハーで磁石を置き換えることもできる。

商用のネオジム−鉄−ホウ素磁石の高さを０．２ｍｍに減らすことができる。これによって、非常に平坦な可動要素２の生産が可能になる。

好ましくは、本発明の実装のために、磁化される面は、残留場が０．８テスラを超える。

静電場を用いるバージョンは、腕時計の用途における小さな質量の可動要素２に対応できるものであり、これにおいて、電気的にチャージされている面は、好ましくは、エレクトレットで作られる。この少なくとも１つの静電場を用いるバージョンは、時計ケース内の静電場の存在を注意深く回避しようとする当業者の先入観に反するものである。

良好な安定化及び良好な動作のために、可動要素の軸方向の磁化又は電荷（適していれば）は、角座標において、好ましくは一定ないし実質的に一定である。

好ましいことに、本発明によって、軸ピボットがないように可動要素２を作ることができる。

好ましい実施形態（これに限定されない）において、可動要素２は、トゥールビヨン又はカルーセルキャリッジ、又は巻き又は打撃バレル又は車である。

例えば、特定の変種において時計３００である、固定向けの用途においては、可動要素２は、第１の周部面３１において、少なくとも１つの電磁石によって発生する磁場下に置かれる。

本発明は、さらに、このような計時器用サブアセンブリー１０を少なくとも１つ有する計時器用ムーブメント１００に関する。好ましい変種の１つによると、このムーブメント１００は、可動要素２及びピボット回転ガイドデバイス１のまわりに、磁場及び／又は静電場を絶縁ないし遮蔽する手段を有する。

本発明は、さらに、このような計時器用ムーブメント１００を少なくとも１つ及び／又はこのような計時器用サブアセンブリー１０を少なくとも１つ有する腕時計２００に関する。好ましい変種の１つによると、この腕時計２００は、可動要素２及びピボット回転ガイドデバイス１のまわりに、磁場及び／又は静電場を絶縁ないし遮蔽する手段を有する。

本発明は、さらに、このような計時器用ムーブメント１００を少なくとも１つ及び／又はこのような計時器用サブアセンブリー１０を少なくとも１つ有する時計３００に関する。好ましい変種の１つによると、この時計３００は、可動要素２及びピボット回転ガイドデバイス１のまわりに磁場及び／又は静電場を絶縁ないし遮蔽する手段を有する。

まとめると、製造上の困難性がないような実施形態においては、トゥールビヨンキャリッジは、軸方向において磁化（例、Ｚ＋において＋、Ｚ−において−）された連続的な外側リングを有する。ムーブメント１００の主板は、同じ形態で磁化された３つの磁石を有し、これらは、約１２０°ごとに配置されており、トゥールビヨンキャリッジのリングの半径領域の近くであるがこれよりも低い又は高い領域に配置されている。１つ、２つ又は３つのブリッジは、さらに、ピボット回転システムを閉じるために３つの磁石を支える。３対の固定磁石（主板とブリッジ）は、トゥールビヨンキャリッジを支えるリングを、軸方向及び半径方向の浮揚状態に維持する。このアセンブリーによって、キャリッジの位置が確実になり、キャリッジが摩擦なしで回転することを可能にする。この機能は、トゥールビヨンキャリッジのためのショックアブソーバー機能で補われる。これによって、ショックアブソーバーシステムをキャリッジ内に配置する必要性をなくしうる。

また、２つの磁化されたリングを主板内に収容し、ムーブメントのブリッジ及び３つの磁石をキャリッジ内に収容することも可能である。この手法は、スペースの点からわずかに有利性が低い。

このトゥールビヨンキャリッジの周部又は外部のガイドによって、通常可動要素の中心にある２つのピボットをなくすことによって厚みに関して空間を節約させることができる。

したがって、本発明は、摩擦のばらつきがないような摩擦がないピボット回転を与える。このことによって、効率及び動作上の安定性を改善することができる。

本発明に係るガイドされたピボット回転を行うトゥールビヨンキャリッジは、それがピボット回転するにしたがって、恒久的な高周波（１００Ｈｚのオーダー）及び低振幅（１μｍのオーダー）の振動の影響を被る。これらの振動は、当機構の適切な動作に関して些細なものである。

本発明に係るデバイスは、さらに、ショックアブソーバーの機能を満たすことによって、キャリッジにおいて配置されたバランスのピボット回転を単純化し、トゥールビヨンキャリッジを形成する部品の重量及び数を減らす。

本発明は、超平坦なトゥールビヨンの生産を可能にする。

このトゥールビヨンキャリッジの回転は、振動する重量体、ドラムバレル又はギアトレーンのような他の計時器用可動要素にも有利に適用することができる。

Claims (25)

1. 計時器用の可動要素（２）及び回転をガイドするデバイス（１）を有する計時器用サブアセンブリー（１０）であって、
   前記可動要素（２）は、この可動要素（２）のピボット軸（Ｄ）のまわりを回転する環状の第１の周部面（３１）を少なくとも有し、
   前記デバイス（１）は、計時器機構の理論軸（Ｄ０）のまわりの回転をガイドし、
   前記第１の周部面（３１）は、電気的にチャージされており、
   前記デバイス（１）は、第１の周部面（３１）とは反対の形態にチャージされている、電気的にチャージされている第１のリング又は前記理論軸（Ｄ０）に垂直な平面内において前記理論軸（Ｄ０）のまわりで規則的に配置されている少なくとも３つの電気的にチャージされている第１の面（１１）を有し、
   これによって、第１の面間空間（４１）において前記第１のリング又は前記第１の面に斥力がはたらき、前記理論軸（Ｄ０）の軸方向にて浮揚している状態に前記可動要素（２）を維持し、さらに、
   １つの前記可動要素（２）は、前記可動要素（２）のピボット軸と同じピボット軸（Ｄ）のまわりを回転する環状の第１の周部面（３１）及び環状の第２の周部面（３２）を有し、
   前記第１の周部面（３１）及び前記第２の周部面（３２）は、平坦で平行であり、かつ、前記可動要素（２）の両側にて互いに反対側にあり、
   前記第２の周部面（３２）は、電気的にチャージされており、
   前記デバイス（１）は、前記第２の周部面（３２）とは反対の形態にチャージされている、電気的にチャージされている第２のリング又は前記理論軸（Ｄ０）に垂直な平面において前記理論軸（Ｄ０）のまわりで規則的に配置されている少なくとも３つの電気的にチャージされている第２の面（１２）を有し、
   これによって、第２の面間空間（４２）において前記第２のリング又は前記第２の面に斥力がはたらき、前記理論軸（Ｄ０）の軸方向にて浮揚している状態に前記可動要素（２）を維持する
   ことを特徴とする計時器用サブアセンブリー（１０）。
2. 計時器用の可動要素（２）及び回転をガイドするデバイス（１）を有する計時器用サブアセンブリー（１０）であって、
   前記可動要素（２）は、この可動要素（２）のピボット軸（Ｄ）のまわりを回転する環状の第１の周部面（３１）を少なくとも有し、
   前記デバイス（１）は、計時器機構の理論軸（Ｄ０）のまわりの回転をガイドし、
   前記第１の周部面（３１）は、電気的にチャージされており、
   前記デバイス（１）は、第１の周部面（３１）とは反対の形態にチャージされている、電気的にチャージされている第１のリング又は前記理論軸（Ｄ０）に垂直な平面内において前記理論軸（Ｄ０）のまわりで規則的に配置されている少なくとも３つの電気的にチャージされている第１の面（１１）を有し、
   これによって、第１の面間空間（４１）において前記第１のリング又は前記第１の面に斥力がはたらき、前記理論軸（Ｄ０）の軸方向にて浮揚している状態に前記可動要素（２）を維持し、
   １つの前記可動要素（２）は、前記可動要素（２）のピボット軸と同じピボット軸（Ｄ）のまわりを回転する環状の第１の周部面（３１）及び環状の第２の周部面（３２）を有し、
   前記第１の周部面（３１）及び前記第２の周部面（３２）は、平坦で平行であり、かつ、前記可動要素（２）の両側にて互いに反対側にあり、
   前記第２の周部面（３２）は、電気的にチャージされており、
   前記デバイス（１）は、前記第２の周部面（３２）とは反対の形態にチャージされている、電気的にチャージされている第２のリング又は前記理論軸（Ｄ０）に垂直な平面において前記理論軸（Ｄ０）のまわりで規則的に配置されている少なくとも３つの電気的にチャージされている第２の面（１２）を有し、
   これによって、第２の面間空間（４２）において前記第２のリング又は前記第２の面に斥力がはたらき、前記理論軸（Ｄ０）の軸方向にて浮揚している状態に前記可動要素（２）を維持し、さらに、
   各第１の面（１１）及び各第２の面（１２）は、対応する面間空間（４１、４２）においていくつかの静電場を同じように互いに実質的に平行な方向に発生させる手段を、対応する面間空間（４１、４２）において有し、
   これらの静電場には、
   前記周部面（３１、３２）の平均半径（ＲＭ）の値よりも小さい値の前記理論軸（Ｄ０）に対する内側半径（ＲＩ）に対応する第１の内側の場（ＢＥ１）と、
   平均半径（ＲＭ）と等値の正規の半径（ＲＮ）に対応する第２の正規の場（ＢＥ２）と、及び
   前記正規の半径（ＲＮ）よりも大きな値の外側半径（ＲＥ）に対応する第３の外側の場（ＢＥ３）とが少なくとも含まれ、
   前記第２の正規の場（ＢＥ２）は、前記内側の場（ＢＥ１）及び前記外側の場（ＢＥ３）よりも低い強度を有し、
   これによって、当該サブアセンブリー（１０）が何らかの妨害を受けても前記可動要素（２）の前記ピボット軸（Ｄ）を前記理論軸（Ｄ０）に一致するように戻す
   ことを特徴とする計時器用サブアセンブリー（１０）。
3. 前記第１の面（１１）は、１つの面である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
4. 前記第１の面（１１）どうしは、前記理論軸（Ｄ０）に沿った第１のリング上でグループ化されており、及び／又は
   前記第２の面（１２）どうしは、前記理論軸（Ｄ０）に沿った第２のリング上でグループ化されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
5. 前記第１の周部面（３１）は、前記可動要素（２）に設けられた中央の溝（３４）にある、誘電率が１〜５０、誘電剛性が１０ｍＶ／ｍよりも大きい低誘電体によって前記第２の周部面（３２）から分けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
6. 前記第１の周部面（３１）は、前記第２の周部面（３２）と隣接しており、
   前記第１の周部面（３１）と前記第２の周部面（３２）とは、逆の極性で電気的にチャージされている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
7. 前記可動要素（２）は、上側極シュー（３６）及び下側極シュー（３７）の間に位置しており、これらは、互いに対して及び傾斜した相殺する場に置かれる前記可動要素（２）が備える極シュー（３５）に対して、半径方向にオフセットされており、
   これによって、半径方向のドリフトが発生した場合に、前記可動要素（２）の前記第１の周部面（３１）及び前記第２の周部面（３２）を、正規の半径（ＲＮ）上の前記デバイス（１）の前記極シューの内側半径（ＲＩ）と外側半径（ＲＥ）の間のギャップの実質的に中間に戻す
   ことを特徴とする請求項２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
8. 前記第１の面間空間（４１）において、磁場線又は静電場線は、前記理論軸（Ｄ０）にセンタリングされている円筒に対して接線方向にあり、前記理論軸（Ｄ０）と平行な方向に対して同じ角（α）で傾斜して入射し、
   前記第２の面間空間（４２）において、磁場線又は静電場線は、前記理論軸（Ｄ０）を中心とする円筒に接し、前記理論軸（Ｄ０）と平行な方向に対して同じ角（β）で傾斜して入射する
   ことを特徴とする請求項１に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
9. 計時器用の可動要素（２）及び回転をガイドするデバイス（１）を有する計時器用サブアセンブリー（１０）であって、
   前記可動要素（２）は、この可動要素（２）のピボット軸（Ｄ）のまわりを回転する環状の第１の周部面（３１）を少なくとも有し、
   前記デバイス（１）は、計時器機構の理論軸（Ｄ０）のまわりの回転をガイドし、
   前記第１の周部面（３１）は、平坦であって磁気的又は電気的にチャージされており、
   前記デバイス（１）は、第１の周部面（３１）とは反対の形態にチャージされている、磁気的又は電気的にチャージされている第１のリング又は前記理論軸（Ｄ０）に垂直な平面内において前記理論軸（Ｄ０）のまわりで規則的に配置されている 互いに平行な少なくとも３つの磁気的又は電気的にチャージされている第１の面（１１）を有し、
   前記理論軸（Ｄ０）の軸方向にて浮揚している状態に前記可動要素（２）を維持し、
   １つの前記可動要素（２）は、前記可動要素（２）の同じピボット軸（Ｄ）のまわりを回転する環状の第１の周部面（３１）及び環状の第２の周部面（３２）を有し、
   前記環状の第１の周部面（３１）及び前記環状の第２の周部面（３２）は、互いに平行であり、かつ、前記可動要素（２）の両側にて互いに反対側にあり、
   前記第２の周部面（３２）は、磁気的又は電気的にチャージされており、
   前記デバイス（１）は、前記第２の周部面（３２）とは反対の形態にチャージされている、磁気的又は電気的にチャージされている第２のリング又は前記理論軸（Ｄ０）に垂直な平面において前記理論軸（Ｄ０）のまわりで規則的に配置されている互いに平行な少なくとも３つの磁気的又は電気的にチャージされている第２の面（１２）を有し、
   これによって、第２の面間空間（４２）において前記第２のリング又は前記第２の面に斥力がはたらき、前記理論軸（Ｄ０）の軸方向に浮揚している状態に前記可動要素（２）を維持し、
   １つの前記可動要素（２）は、前記可動要素（２）のピボット軸と同じピボット軸（Ｄ）のまわりを回転する環状の第１の周部面（３１）及び環状の第２の周部面（３２）を有し、
   前記第１の周部面（３１）及び前記第２の周部面（３２）は、平坦で平行であり、かつ、前記可動要素（２）の両側にて互いに反対側にあり、
   前記第２の周部面（３２）は、電気的にチャージされており、
   これによって、第２の面間空間（４２）において前記第２のリング又は前記第２の面に斥力がはたらき、前記理論軸（Ｄ０）の軸方向にて浮揚している状態に前記可動要素（２）を維持し、さらに、
   各第１の面（１１）及び各第２の面（１２）は、対応する面間空間（４１、４２）においていくつかの静電場を同じように互いに実質的に平行な方向に発生させる手段を、対応する面間空間（４１、４２）において有し、
   これらの静電場には、
   前記周部面（３１、３２）の平均半径（ＲＭ）の値よりも小さい値の前記理論軸（Ｄ０）に対する内側半径（ＲＩ）に対応する第１の内側の場（ＢＥ１）と、
   平均半径（ＲＭ）と等値の正規の半径（ＲＮ）に対応する第２の正規の場（ＢＥ２）と、及び
   前記正規の半径（ＲＮ）よりも大きな値の外側半径（ＲＥ）に対応する第３の外側の場（ＢＥ３）とが少なくとも含まれ、
   前記第２の正規の場（ＢＥ２）は、前記内側の場（ＢＥ１）及び前記外側の場（ＢＥ３）よりも低い強度を有し、
   これによって、当該サブアセンブリー（１０）が何らかの妨害を受けても前記可動要素（２）の前記ピボット軸（Ｄ）を前記理論軸（Ｄ０）に一致するように戻し、さらに
   前記第１の周部面（３１）及び前記第２の周部面（３２）は、前記ピボット軸（Ｄ）を軸として円錐角（θ）をなす部分円錐面である
   ことを特徴とする計時器用サブアセンブリー（１０）。
10. 各第１の面（１１）及び各第２の面（１２）の法線は、前記理論軸（Ｄ０）を通り抜ける平面において前記理論軸（Ｄ０）から前記円錐角（θ）傾斜しており、かつ、前記第１の周部面（３１）及び前記第２の周部面（３２）と同じ方向であり、
    これによって、面間空間（４１、４２）の幅が実質的に一定となることが確実になる
    ことを特徴とする請求項９に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
11. 前記第１の周部面（３１）は、傾斜した上側極シュー（３６Ａ、３６Ｂ）の一部であり、
    前記第２の周部面（３２）は、傾斜した下側極シュー（３７Ｂ、３７Ｃ）の一部であり、
    これらの前記第１の周部面（３１）及び前記第２の周部面（３２）は、部分円錐面であ
    り、前記ピボット軸（Ｄ）を軸として円錐角（θ）をなし、同じ円錐開口の方向を有し、
    これと相まって、各第１の面（１１）及び各第２の面（１２）の法線は、前記理論軸（Ｄ０）を通り抜ける平面において、前記理論軸（Ｄ０）から前記円錐角（θ）傾斜しており、かつ、前記第１の周部面（３１）及び前記第２の周部面（３２）の法線と同じ方向であり、
    これによって、実質的に一定の面間空間（４１、４２）の幅が確実に保たれる
    ことを特徴とする請求項９に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
12. 計時器用の可動要素（２）及び回転をガイドするデバイス（１）を有する計時器用サブアセンブリー（１０）であって、
    前記可動要素（２）は、この可動要素（２）のピボット軸（Ｄ）のまわりを回転する環状の第１の周部面（３１）を少なくとも有し、
    前記デバイス（１）は、計時器機構の理論軸（Ｄ０）のまわりの回転をガイドし、
    前記第１の周部面（３１）は、平坦であって磁気的又は電気的にチャージされており、
    前記デバイス（１）は、第１の周部面（３１）とは反対の形態にチャージされている、磁気的又は電気的にチャージされている第１のリング又は前記理論軸（Ｄ０）に垂直な平面において前記理論軸（Ｄ０）のまわりで規則的に配置されている互いに平行な少なくとも３つの磁気的又は電気的にチャージされている第１の面（１１）を有し、
    これによって、第１の面間空間（４１）において前記第１のリング又は前記第１の面に斥力がはたらき、前記理論軸（Ｄ０）の軸方向にて浮揚している状態に前記可動要素（２）を維持し、
    １つの前記可動要素（２）は、前記可動要素（２）の同じピボット軸（Ｄ）のまわりを回転する環状の第１の周部面（３１）及び環状の第２の周部面（３２）を有し、
    前記環状の第１の周部面（３１）及び前記環状の第２の周部面（３２）は、互いに平行であり、かつ、前記可動要素（２）の両側にて互いに反対側にあり、
    前記第２の周部面（３２）は、磁気的又は電気的にチャージされており、
    前記デバイス（１）は、前記第２の周部面（３２）とは反対の形態にチャージされている、磁気的又は電気的にチャージされている第２のリング又は前記理論軸（Ｄ０）に垂直な平面において前記理論軸（Ｄ０）のまわりで規則的に配置されている互いに平行な少なくとも３つの磁気的又は電気的にチャージされている第２の面（１２）を有し、
    これによって、第２の面間空間（４２）において前記第２のリング又は前記第２の面に斥力がはたらき、前記理論軸（Ｄ０）の軸方向に浮揚している状態に前記可動要素（２）を維持し、
    前記第１の周部面（３１）及び前記第２の周部面（３２）は、前記ピボット軸（Ｄ）を軸として円錐角（θ）をなす部分円錐面であり、さらに、
    前記第１の面間空間（４１）において、磁場線又は静電場線は、前記理論軸（Ｄ０）にセンタリングされている円筒に対して接線方向にあり、前記理論軸（Ｄ０）と平行な方向に対して同じ角（α）で傾斜して入射し、
    前記第２の面間空間（４２）において、磁場線又は静電場線は、前記理論軸（Ｄ０）を中心とする円筒に接し、前記理論軸（Ｄ０）と平行な方向に対して同じ角（β）で傾斜して入射する
    ことを特徴とする計時器用サブアセンブリー（１０）。
13. 前記第１の周部面（３１）は、電気的にチャージされており、
    前記デバイス（１）は、前記電気的にチャージされている第１のリング又は少なくとも３つの電気的にチャージされている第１の面（１１）を有し、
    前記第２の周部面（３２）は、電気的にチャージされており、
    前記デバイス（１）は、前記電気的にチャージされている第２のリング又は少なくとも３つの前記電気的にチャージされている第２の面（１２）を有する
    ことを特徴とする請求項９に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
14. 前記可動要素（２）は、電気的にチャージされている第３の周部エッジ面（３３）を有し、
    前記デバイス（１）は、少なくとも３つの第３の面（１３）を有し、
    これらはすべて、前記可動要素（２）のセンタリングを確実にするために前記第３の周部エッジ面（３３）と反対の形態に電気的にチャージされており、
    前記理論軸（Ｄ０）のまわりで規則的に配置されている
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
15. 磁気的にチャージされている前記面には、０．８テスラを超える残留場がある
    ことを特徴とする請求項９に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
16. 電気的にチャージされている前記面は、エレクトレットで作られる
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
17. 前記可動要素（２）には、軸のピボットがない
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
18. 前記可動要素（２）は、トゥールビヨン又はカルーセルキャリッジである
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
19. 前記可動要素（２）は、振動する巻き重りである
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
20. 前記可動要素（２）は、バレルである
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
21. 前記可動要素（２）は、車である
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
22. 前記可動要素（２）は、前記第１の周部面（３１）において、少なくとも１つの電磁石によって発生する磁場下に置かれる
    ことを特徴とする請求項９に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）。
23. 請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）を少なくとも１つ有する計時器用ムーブメント（１００）であって、
    当該ムーブメント（１００）は、前記可動要素（２）及び前記回転するガイドデバイス（１）のまわりに、磁場及び／又は静電場を絶縁ないし遮蔽する手段を有する
    ことを特徴とする計時器用ムーブメント（１００）。
24. 請求項１又は２に記載の計時器用サブアセンブリー（１０）を少なくとも１つ有する腕時計（２００）であって、
    当該腕時計（２００）は、前記可動要素（２）及び前記回転するガイドデバイス（１）のまわりに、磁場及び／又は静電場を絶縁ないし遮蔽する手段を有する
    ことを特徴とする腕時計（２００）。
25. 請求項１又は２に記載の少なくとも１つの計時器用サブアセンブリー（１０）を有する時計（３００）であって、
    当該時計（３００）は、前記可動要素（２）及び前記回転するガイドデバイス（１）のまわりに、磁場及び／又は静電場を絶縁ないし遮蔽する手段を有する
    ことを特徴とする時計（３００）。
    

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