JP6457675B2 - 複数の離散的な位置に可動要素をポジショニングするデバイスを備える計時器用ムーブメント - Google Patents

Description

本発明は、複数の離散的な位置に可動要素をポジショニングするデバイスを備える計時器に関する。本発明は、特に、複数のディスプレー位置に日付リングをポジショニングするデバイスに関する。

伝統的に、暦データ（日付、曜日、月など）のディスプレーに用いられるディスクないしリングは、ジャンパー（ジャンパーばねとも呼ばれる）によって複数のディスプレー位置のいずれか１つに保持される。このジャンパーは、かかるディスクないしリングの歯列を押し続ける。ジャンパーは、あるディスプレー位置から別のディスプレー位置に移るときに、そのばねが与える戻し力とは反対方向の回転運動を行って前記ディスクないしリングの歯列から離れる。したがって、この歯列は、ばねがジャンパーに与えるトルクがディスプレー位置において最小であり、ディスクないしリングが駆動されるときにジャンパーがトルクのピークを越えるように構成している。衝撃を受けたときにもポジショニングを確実にすることが望まれる場合、歯列とジャンパー、特に、ばねのスチフネスは、前記のトルクのピーク（ディスプレーを変えるために克服される最大トルク）が比較的大きいように設計しなければならない。このように、１つのディスプレー位置から別のディスプレー位置に移るときにポジショニング機能を確実にすることとシステムのエネルギー消費を最小限にすることの間で妥協点を探さなければならないために、暦ディスクないしリング、特に、計時器用ムーブメントにおける日付リング、の寸法構成を決めることは難しい。実際に、ディスクないしリングが不動であることを確実にすることが必要であるのでばねがフレキシブルすぎてはならず、しかし、計時器用ムーブメントの機構によって非常に大きなトルクを与える必要性が発生するためにばねが過度に堅くあってもならない。この後者の場合において、ディスクないしリングの駆動機構がかさばることがあり、また、ディスクないしリングが駆動されている間に計時器用ムーブメントに組み入れられたエネルギー源において相当に大きいエネルギー損失が発生してしまう。

本発明は、伝統的なジャンパーにて発生する課題を克服し、信頼性が高く、比較的コンパクトであり、１つの離散的な安定位置から別の安定位置へと変わるために当該計時器用ムーブメントから比較的少しのエネルギーしか必要としないような、複数の離散的な安定位置を順次的に占めることができる可動要素をポジショニングするデバイスを提案することを目的とする。

このために、本発明は、可動要素とポジショニングデバイスを備える計時器用ムーブメントに関する。前記可動要素は、変位軸に沿って駆動されることができ、かつ、複数の離散的な安定位置において順次的に一時的に不動にされることができ、前記ポジショニングデバイスは、前記複数の離散的な安定位置の任意の１つにて前記可動要素をポジショニングする。前記ポジショニングデバイスは、レバーと磁性システムを有し、この磁性システムは、第１の磁石と、前記レバーと一体化されている第２の磁石と、及び前記可動要素と一体化されている磁性構造とによって形成されている。この磁性構造は、高透磁性材料によって形成されており、前記変位軸に対して横断する周期的に変化する寸法構成を有しており、これによって、複数の離散的な安定位置の間にて前記可動要素がカバーする距離にそれぞれ対応している複数の周期を定める。前記第１及び第２の磁石は、これらの第１及び第２の磁石の中心をそれぞれ実質的に通り抜ける基準軸上への射影において、前記第１及び第２の磁石の磁化軸が反対方向であり、前記第１及び第２の磁石が前記磁性構造の両側にそれぞれあるように構成しており、これによって、前記可動要素が任意の１つの安定位置から次の安定位置へと変位軸に沿って駆動されるときに、前記磁性構造が前記第１の磁石と前記第２の磁石の間にて動く。前記磁性システムは、さらに、前記可動要素がその変位軸に沿って任意の１つの安定位置から次の安定位置へと駆動されるときに、前記第２の磁石を担持している前記レバーにはたらく第１の磁気トルクが、第１の区画にわたって第１の方向を向いており、かつ、対応する距離の第２の区画にわたって前記第１の方向とは反対方向の第２の方向を向いているように構成している。前記第１の方向は、前記レバーの接触部分における前記可動要素の方への戻しトルクに対応しており、前記第２の方向は、この接触部分を可動要素から遠ざける傾向がある。前記磁性構造は、前記複数の離散的な安定位置の各位置において前記第１の方向に前記第１の磁気トルクがはたらくように、前記変位軸に沿って構成している。

当該磁性システムは、磁性構造に、したがって、可動要素に、直接はたらく第２の磁気トルクを発生させる。主な変種において、第１の磁気トルクがレバーに第１の方向にはたらいている間に、前記第２の磁気トルクは、可動要素に対する磁気平衡の安定位置に対応するゼロ値を有する。

好ましい変種の１つにおいて、前記レバーは、前記レバーに弾性力を与えるばねに関連づけられており、これによって、前記レバーの前記接触部分を前記可動要素にある歯列の方へと押す機械的トルクを発生させ、前記可動要素を機械的にポジショニングするために前記歯列に前記接触部分が入り込む。

主なアプリケーションにおいて、可動要素は、暦情報のためのディスプレー支持体を形成している。特に、前記可動要素は日付リングである

以下、添付の図面を参照しながら本発明について説明する。これは、例として与えられるものであって、本発明は、これによって制限されない。

磁性システムを概略的に示しており、この磁性システムの特定の動作が本発明において有利に用いられている。 図１の磁性システムの可動磁石にはたらく磁力を、この磁性システムを形成している高透磁性要素と当該可動磁石の間の距離の関数として示しているグラフである。 日付リングと日付リングをポジショニングするデバイスを有する本発明に係る計時器用ムーブメントの第１の実施形態の平面図である。 図３の拡大詳細図である。 第１の実施形態において設けられた磁性システムによって日付リングポジショニングデバイスのレバーにおいてはたらく磁気的トルクを表すグラフである。 ポジショニングデバイスの磁性システムによって日付リングの磁性構造においてはたらく磁気的トルクを表すグラフである。 図７Ａ〜７Ｅは、２つの安定なディスプレー位置の間の期間にわたって日付リングが駆動されるときにレバーと日付リングにはたらく力の向きを順次的に表している。 図７Ａ〜７Ｅは、２つの安定なディスプレー位置の間の期間にわたって日付リングが駆動されるときにレバーと日付リングにはたらく力の向きを順次的に表している。 図７Ａ〜７Ｅは、２つの安定なディスプレー位置の間の期間にわたって日付リングが駆動されるときにレバーと日付リングにはたらく力の向きを順次的に表している。 図７Ａ〜７Ｅは、２つの安定なディスプレー位置の間の期間にわたって日付リングが駆動されるときにレバーと日付リングにはたらく力の向きを順次的に表している。 図７Ａ〜７Ｅは、２つの安定なディスプレー位置の間の期間にわたって日付リングが駆動されるときにレバーと日付リングにはたらく力の向きを順次的に表している。 第１の実施形態の変種の１つの平面図である。 本発明に係る計時器用ムーブメントの第２の実施形態の平面図である。 本発明に係る計時器用ムーブメントの第３の実施形態の平面図である。

まず、図１及び２を参照して、複数の離散的な安定位置に可動要素をポジショニングするデバイスを作るために本発明によって巧妙に用いられて効果を発揮する磁性システムについて説明する。

磁性システム２は、第１の固定磁石４と、高透磁性要素６と、及び第２の磁石８とを有しており、この第２の磁石８は、変位軸に沿って、第１の磁石４と要素６によって形成されるアセンブリーに対して動くことができる。この変位軸は、ここでは前記の３つの磁性要素のアラインメント軸１０と一致している。要素６は、第１の磁石と、この第１の磁石の近くにあり第１の磁石に対して所定の位置にある第２の磁石との間に配置されている。特定の変種において、要素６と磁石４の間の距離は、この磁石４の磁化軸に沿った長さの１０分の１よりも小さいか又は実質的に等しい。要素６は、例えば、炭素鋼、炭化タングステン、ニッケル、ＦｅＳｉ又はＦｅＮｉ、あるいはVacozet（登録商標）（ＣｏＦｅＮｉ）やVacoflux（登録商標）（ＣｏＦｅ）のような他のコバルトを含有する合金によって作られている。好ましい変種において、この高透磁性要素は、鉄又はコバルトベースの金属性ガラスによって作られている。高透磁性要素６は、飽和磁場Ｂ_Sと透磁率μによって特徴づけられる。磁石４及び８は、例えば、フェライト、ＦｅＣｏ又はＰｔＣｏ、あるいはＮｄＦｅＢやＳｍＣｏのような希土類含有物によって作られている。これらの磁石は、それらの残留磁場Ｂｒ１及びＢｒ２によって特徴づけられる。

高透磁性要素６には中央軸があり、この中央軸は、好ましくは、第１の磁石４の磁化軸と、そして、第２の磁石８の磁化軸と、実質的に一致している。この中央軸は、ここでは、アラインメント軸１０と一致している。磁石４の磁化方向と磁石８の磁化方向とは、反対方向である。このようにして、これらの第１及び第２の磁石は、反対の極性を有し、それらの間で特定の相対距離にわたって相対運動を行うことができる。要素６と可動磁石８の間の距離Ｄは、この可動磁石８と、当該磁性システムの他の２つの要素との間の離間距離を表している。なお、ここでは軸１０が直線状であるように構成しているが、これは１つの変種にすぎず、これには制限されない。実際に、下で説明する実施形態におけるように変位軸は曲がっていてもよい。このように変位軸が曲がっている場合では、要素６の中央軸は、好ましくは、可動磁石８の曲がった変位軸に対して接線方向を向いており、したがって、このような変位軸が曲がっている磁性システムのふるまいは、一見したところでは、ここで説明している変位軸が直線状である磁性システムのふるまいと似ている。このことは、曲率半径が要素６と可動磁石８の間の可能性のある最大の距離と比べて大きいときに特にいえる。好ましい変種において、図１に示すように、要素６は、中央軸１０に直交する平面における寸法構成が、この直交する平面上への射影において、第１の磁石４の寸法構成よりも大きく、かつ、第２の磁石８の寸法構成よりも大きい。なお、可動の第２の磁石がそのトラベルの端において高透磁性要素に対向するようになって止められる場合には、この第２の磁石に、硬化された表面又は硬い材料の精密表面層を設けることができる。

２つの磁石４及び８どうしは、高透磁性要素６がない場合に磁気的反発力がこれらの２つの磁石を互いに離れるように動かそうとするように互いに反発し合う。しかし、驚くべきことに、これらの２つの磁石４、８の間に要素６がある構成によって、可動磁石８と要素６の間の距離が十分に小さいときには可動磁石８にはたらく磁力の方向が逆転して、可動磁石８に磁気的引力がはたらく。図２の曲線１２は、磁性システム２によって可動磁石８にはたらく磁力を、可動磁石８と高透磁性要素６の間の距離Ｄの関数として示している。なお、可動磁石８全体には、距離Ｄの第１の範囲Ｄ１にわたって磁気的引力がはたらく。この磁気的引力は、要素６の方に可動磁石８を保持したり、あるいは要素６から離れているときには要素６の方に可動磁石８を戻す傾向がある。２つの磁石の間に高透磁性要素（特に、強磁性体の要素）が存在することに起因するこの全体的な引力によって、磁気的に互いに反発するように構成している２つの磁石の間で磁力を反転させることが可能になる。これに対して、この可動磁石には全体として、距離Ｄの第２の範囲Ｄ２にわたって磁気的反発力がはたらく。この第２の範囲Ｄ２は、要素６と磁石８の間の距離が距離Ｄの第１の範囲Ｄ１よりも大きい場合の距離に対応している。第２の範囲Ｄ２は、一般的には可動磁石８の離間距離を制限する止めによって定められる最大距離Ｄ_maxに実際上制限される。

可動磁石８にはたらく磁力は、距離Ｄの連続関数であり、したがって、磁力反転が発生する距離Ｄ_invにてゼロの値を有する（図２）。これは、磁性システム２の注目すべき動作である。反転距離Ｄ_invは、磁性システムを形成する３つの磁性コンポーネントの幾何学的構成と、それらの磁気的特性によって決まる。このようにして、この反転距離は、ある程度まで、磁性システム２の３つの磁性要素４、６、８の物理的パラメーターと、強磁性要素６と固定磁石４の間の距離とによって選択することができる。同じことは、曲線１２の傾きの進展にも当てはまる。なぜなら、このようにして、可動磁石が強磁性要素に近づくときの、この傾きの変化と、特に、引力の強さ、を調整することができるからである。

以下、図３〜６、７Ａ〜７Ｅを参照しながら、本発明の第１の実施形態について説明する。

計時器用ムーブメント２０は、日付リング２２を有しており、この日付リングは、環状の変位軸２４に沿って時計回りの方向に回転駆動されることができ、この変位軸２４に沿って順次的に複数の離散的な安定位置にて一時的に不動になることができる。計時器用ムーブメントは、複数の離散的な位置のうちの任意の１つの角位置に日付リングをポジショニングするデバイスを備える。このポジショニングデバイスは、互いに関連づけられている２つの相補的なシステム、すなわち、機械的システムと磁性システムによって形成されている。この機械的システムは、ばね３２と関連づけられたレバー３０によって、また、複数のくぼみないしノッチ２８がある歯列２６によって、形成されている。このくぼみないしノッチ２８には、リングが前記複数の離散的な安定位置の角位置に順次的にポジショニングされるときに、レバーの端部分３１（歯列の接触部分を定める）が順次的に挿入される。また、前記磁性システムは、第１の固定磁石３４と、レバーと一体化されている第２の磁石３６と、及びリング２２と一体化されている磁性構造３８とによって形成されている。

磁性構造３８は、高透磁性材料によって形成されており、リング２２の変位軸に対して横断する周期的に変化する寸法構成を有する。この寸法構成は、複数の角周期θ_Pを定める。複数の角周期θ_Pは、ディスプレー位置（複数の離散的な安定位置）の間にて当該可動リングがカバーしなければならない当該可動リングにおける角距離に対応している。特に、図３及び４に示した変種において、磁性構造の横断方向の寸法構成は、最大距離Ｌ１と最小距離Ｌ２の間で周期的に変化する。この磁性構造は、内側突出部分４０（磁気的な歯）と、及びこの内側突出部分４０と半径方向に整列している外側突出部分４４とがある冠状体を形成している。このように、リングの同じ半径上に配置された突出部分４０及び４４の各対は、磁性構造の最大幅Ｌ１を定め、中間部分４２は、最小幅Ｌ２を定める。突出部分の対は、歯列２６のノッチ２８と半径方向に整列している。突出部分の各対とその対応するノッチは、リング２２の安定なディスプレー位置Ｐ_nに対応している半径方向の軸を定める。各角周期θ_Pは、連続する２つの最大幅Ｌ１の間にある。変種の１つにおいて、歯列を磁性構造の内側輪郭によって形成することができる。

第１の磁石３４と第２の磁石３６はそれぞれ、磁性構造３８の一方の側に配置され、第１の磁石３４と第２の磁石３６の磁化軸は、それらが定める基準軸Ａ_REF上にて実質的に整列している（この基準軸Ａ_REFは第１の磁石３４と第２の磁石３６の中心を通る）。これらの２つの磁石の磁化軸どうしは、反対方向を有する（これらの磁石どうしは反対方向の極性を有する）。次に、これらの第１及び第２の磁石、そして、結果的に、レバー３０は、日付リングがその変位軸２４に沿って駆動されるときに、磁性構造がこれらの２つの磁石の間を動くように構成している。図１及び２に示した磁性システムの前記物理現象は、前記２つの磁石のうちの１つの基準軸Ａ_REFに沿った距離をこれらの磁石の一方又は他方と一体化されている磁性構造に対して変化させることによってではなく、この基準軸に対して磁性構造３８を実質的に垂直方向に変位させることによって、利用される。この磁性構造は、レバーが担持する磁石に対して磁性システムによってはたらく磁力、又は磁性システムによってレバーにはたらく磁性トルクが、リング２２の角位置の関数として変化して、これによって、（基準軸上への射影において）磁力の方向が反転し、又はリングが角周期θ_Pに対応する距離にわたって動くときに磁気的トルクの方向が反転するように、磁力リングの変位軸に沿って可変幅を有する。

図５は、レバーにはたらく磁気トルクの進展を、角周期θ_Pにわたってのリングの角位置の関数として示している。この磁気トルクは、実質的に、第１の方向において最大となるように構成しており（負の方向＝反時計回りの方向）、これは、リングがその任意の１つのディスプレー角位置Ｐ_n（離散的な安定位置）にあるときにレバーの部分３１をリングの歯列２６に押し、また、これらのディスプレー角位置の間にて小さくなるように構成しており、これらの位置から徐々に遠ざかる。そして、結局は、中間的な角範囲において反転し、これによって、このときの磁気トルクは、この中間的範囲において、第２の方向（正の方向）を有し、これは、端部分３１をリングの歯列から遠ざける傾向がある。なお、前記の磁気トルクは、磁石３６を固定担持しているレバーを介してリング２２をポジショニングするために第１の磁気トルクを形成し、このレバーは日付リングのための機械的なポジショニングシステムも形成する。

また、本発明のポジショニングデバイスの磁性システムは、さらに、当該磁性システムによって磁性構造３８に直接はたらく磁力によって、リング２２に第２の磁気トルクを発生させる。この第２の磁気トルクは、第１の磁気トルクを強くする。なぜなら、磁性構造（磁気的歯列）は、リングがそのディスプレー角位置の任意の１つにあるときに第２の磁気トルクが比較的小さく、好ましくは、ほとんどゼロであり、そして、第２の磁気トルクがリングが占めるディスプレー位置のうちの各ディスプレー位置の両側において比較的素早く大きくなって、まず、リングのいずれの運動に対しても抵抗するように構成しているからである。これは、このディスプレー位置の方にリングを戻すことによって行われる。図６に、第２の磁気トルクの進展を示している。リングがディスプレー位置Ｐ_nから特定の角距離にわたって駆動された後に、第２の磁気トルクは、それが角周期の実質的に半分を経過したときに究極的に相殺されるまで減少し、そして、その方向を反転させる。なお、この第２の磁気トルクは、実際上、保存力である。すなわち、リングが１周期の前半にわたって駆動されるときに磁性構造にはたらく戻しトルクを克服するために必要なエネルギーは、１周期の後半にわたってリングに実質的に戻る。なぜなら、このときの第２の磁気トルクは、この１周期の後半にわたって駆動トルクと同じ方向（正の方向）を有するからである。図５及び６に示した様々な磁気トルク曲線において、２つの磁石（ネオジム鉄ホウ素）それぞれの残留磁場は、１．３５Ｔの値であり、強磁性体（Vacoflux（登録商標））によって作られた要素の飽和磁場は、２．２Ｔの値である。

図５のグラフは、以下のことを表している。
− 第１の曲線５０は、レバーが開位置（端部分３１が歯列２６の外側に位置しているときの位置に対応している）でありリングが２つの連続するディスプレー位置の間の角周期θ_Pにわたって駆動されるときに（すなわち、任意の１つのディスプレー位置から次のディスプレー位置へ）、レバーにはたらく磁気トルクを示している。
− 第２の曲線５２は、レバーが閉位置にあるときに（端部分３１が歯列２６の歯底部に位置しているときの位置、すなわち、ノッチ２８にあるときの位置）レバーにはたらく磁気トルクを示している。
− 第３の曲線５４は、各角周期にわたってレバーにはたらく動作磁気トルクを近似的に表している。この動作磁気トルクは、第１の磁気トルクを定めている。

なお、曲線５２は理論的なものである。なぜなら、歯列２６を備えたリングの存在下において１つの角周期に対応する距離にわたってリングが角運動している間に、レバーを閉位置に保持することができないからである。しかし、このような曲線を、一般平面内に輪郭があるテストリングを用いることによって観察することができる。この輪郭は、磁性構造の輪郭に対応している。動作トルクの曲線５４は、実際のふるまいを近似したものである。なぜなら、レバーの位置は、第１の磁気トルクだけに依存するのではなく、歯列４８Ｂの輪郭、レバーの端部分４６Ｂの輪郭、及びばねによって発生する機械的なトルクにも依存するからである（なお、図示した動作トルクは、実際に、ばねも歯列もない実施形態に対応している）。なお、図３及び４に示した変種において、ノッチは、制限された遊びしか有さないようにリングを機械的にポジショニングし、リングをディスプレー位置に正確に保持するように意図されている輪郭を有する。したがって、この場合、曲線５４は、安定したディスプレー位置Ｐ_nに近い角領域においてのみ曲線５２と合う。いずれの場合も、当該動作磁気トルクは、実質的に、ディスプレー位置Ｐ_nのそれぞれにおいて曲線５２の動作磁気トルクに対応する。

第２の磁石を担持しているレバー３０上の第１の磁石と磁性構造によってはたらく第１の磁性トルクは、リングの２つのディスプレー位置の間の１角周期にわたってのリング２２の（したがって、磁性構造３８の）角位置に応じて、この角周期の第１の区画（２つの安定な磁気的位置の間のリングの角運動に対応する１角周期ごとに２つの部分ＴＲ１ａ、ＴＲ１ｂによって形成している）にわたって第１の方向（図５における負の方向）を有し、また、第２の区画にわたって第１の方向とは反対方向の第２の方向を有する。第１の方向は、レバーの接触部分から可動リングの方への戻しトルクに対応しており、第２の方向は、この接触部分を、リングから、特に、その歯列２６から、離す傾向がある。磁性システム３８は、複数の離散的な安定位置（ディスプレー位置）の各位置Ｐ_nにおいて、前記第１の方向に第１の磁気トルクがはたらくように変位軸２４に沿って構成している。レバー３０の端部分３１は、少なくとも第１の磁気トルクがこのレバーに第１の方向にはたらくときに、リング２２の歯列２６に支持される。特に、歯列とレバーは、端部分３１が離散的なディスプレー位置Ｐ_nのそれぞれにおいて歯列の歯底部に位置するように構成している。

所与の１周期の第１の区画の第１の部分ＴＲ１ａがこの所与の周期に先行する周期の第１の区画の第２の部分ＴＲ１ｂを直接追従することが観察される。したがって、２つの区画ＴＲ２の間にて、第１の磁気トルクは、それぞれ安定位置Ｐ_nの両側に位置する第１の部分ＴＲ１ａと第２の部分ＴＲ１ｂによって形成されている連続的な区画にわたって第１の方向にはたらく。好ましくは、第１の磁気トルク（動作トルク５４）は、各離散的な安定位置Ｐ_nに近い角位置Ｐ_CMにおいて最大（絶対値で最大）の負の値を有する。好ましい変種において、この最大の負の値が、実質的に各離散的な安定位置Ｐ_nにて、達成される。

なお、ここで歯列に押されるレバーの端部分３１は、第２の磁石２６を有する。図示した変種において、この端部分を形成しており第２の磁石を担持している非磁性の支持体は、前記第２の磁石がリングと接触せずに磁気的歯４０に近づくことができるように、歯列２６に当接するように構成している。変種の１つにおいて、第２の磁石は歯列と接触する面を有しており、この接触面は適切な処理によって硬化される。別の変種において、歯列側に位置している第２の磁石の部分は、第２の磁石上に堆積された保護層によって保護され、この保護層は歯列と接触する。

図６のグラフは、以下のことを表している。
− 第１の曲線５６は、レバーが開位置にありリングが角周期θ_Pにわたって駆動されるときに、磁性構造にはたらき、したがって、リングに直接はたらく、磁気トルクを示している。
− 第２の曲線５８は、レバーが閉位置にあるときに磁性構造にはたらく磁気トルクを示している。
− 第３の曲線６０は、各角周期にわたって磁性構造に直接はたらく動作磁気トルクを示している。この動作磁気トルクは、本発明に係るポジショニングデバイスにおいて発生する第２の磁気トルクを定めている。

なお、再び、曲線５８は、理論的な曲線である。なぜなら、歯列２６のためにリングが１つの角周期全体にわたって駆動されるときにレバーを閉位置に保持することができないからである。また、動作トルク曲線６０は、実際のふるまいの近似である。なぜなら、レバーの位置は、特に、歯列２６の輪郭に、そして、レバーの端部分３１の輪郭に、依存するからである。

第２の磁気トルクは、２つのディスプレー位置の間の１つの角周期の開始位置を定める位置Ｐ_nにおいて実質的にゼロの値を有する。各位置Ｐ_n（ここで、ｎは自然数である）において、磁気構造、そして結果的に、リング２２は、安定した磁気的位置にある。なぜなら、この位置Ｐ_nにおいて曲線６０が右下がりの傾斜を有することは、リングが離れるときに第２の磁気トルクがこの位置にリングを戻す傾向があることを意味しているからである（回転角度の正の方向は、時計回りの方向である）。好ましくは、リングとレバーは、第１の実施形態の場合のように、複数の離散的な安定位置の位置Ｐ_nのそれぞれが、安定した磁気的位置に対応しているように構成している。リングが任意の安定な磁気平衡の安定位置にあるときに、レバーに第１の磁気トルクが第１の方向にはたらく。図５及び６に示した有利な変種において、第１の磁気トルクの最大の負の値は、安定な磁気的平衡位置に近い角位置において達成される。このように、日付リングの各安定した磁気的位置において、レバーにはたらく第１の磁気トルクは、第１の磁気トルクが第１の方向にはたらくような第１の区画において前記第１の磁気トルクの最大値に近い値を有する。好ましい変種の１つにおいて、レバーと磁性システムは、前記最大値が、実質的に、日付リングのディスプレー位置に対応する安定な磁気的位置のそれぞれにおいて達成されるように構成している。

第２の磁気トルク６０は、各角周期において、第１の区画ＴＲ３にわたって負の値を有し、また、第２の区画ＴＲ４にわたって正の値を有する。これらの２つの区画はそれぞれ、実質的に、半周期にわたって延在している。なお、この第２の磁気トルクは、これらの２つの区画の間にゼロ値を有し、この位置は、不安定な磁気的平衡位置に対応している。この位置において、基準軸Ａ_REFは、実質的に、歯列２６の２つの磁気的歯４０の間、したがって、２つのノッチないしくぼみ２８の間、を動き、これらのノッチないしくぼみ２８は、磁気的歯４０と半径方向にて整列している。

レバーに対するばね３２からの圧力によって、レバーによってリングにはたらく機械的トルクが発生する。なお、リングが複数のディスプレー位置の任意の１つにあるときに機械的トルクと同じ方向にリングに与えられ磁性システムによって発生する第１及び第２の磁気トルクを考慮すると、前記機械的トルクを比較的小さくすることができる。また、この機械的トルクは、レバー部分３１がレバーの歯列２６に絶えず支持されるように、第２の方向に与えられた第１の磁気トルク、すなわち、第２の区画ＴＲ２における最大の正の値、よりも大きいことができる。しかし、別の変種において、機械的トルクは、レバーの特定の回転角距離にわたって前記最大の正の値よりも小さい。しかし、この後者の場合において、ばねのスチフネスは、前記ばねが、第２の区画ＴＲ２において、レバーの端部分３１によって担持された磁石３６を磁性構造３８から離間する距離を制限するように、有利に選択される。そうでなければ、計時器用ムーブメントの要素は、部分３１が歯列から離れるときにレバーのための止め機能を有する必要がある。これによって、各周期の第２の区画ＴＲ２においてレバーが歯列から離れる距離を制限することができる。

なお、担持する磁石を介してそれぞれレバーにはたらき、担持する磁性構造又は磁性構造が形成されているものを介してリングにはたらく２つの磁力は、リングとレバーの一般平面においてそれぞれが特定の可変な強さ、また、可変な方向を有するベクトルである。これらの２つのパラメーター（強さと方向）は、第１の磁気トルクと第２の磁気トルクに関わっている。第１の磁気トルクは、レバーの回転軸に対して定められ、第２の磁気トルクは、リングの幾何学的な回転軸に対して定められる。

図７Ａ〜７Ｅに示したレバーが図３及び４に示したレバーに対して対称的に構成している変種の実施形態において（レバーにてはたらくトルクの図５における符号を反転させる）、一方では、リングが時計回りの方向に駆動されるときに日付リングの様々な角位置においてレバー３０にてはたらく力ベクトル６２ａ〜６２ｅがそれぞれあり、他方では、これらの様々な角位置において、リングが担持する磁性構造３８にはたらく力ベクトル６４ａ〜６４ｅがそれぞれある。図７Ａは、力ベクトル６４ａが半径方向に向いているようなリングのディスプレー位置に対応している。これは、第２の磁気トルクのゼロ値、及び安定な平衡位置に対応している。第１の磁気トルクは、正の方向（レバーの自由端がリングを押す方向）において実質的に最大となっている。ここで、この第１の磁気トルクは、ばね（図示せず）によってレバーにはたらく機械的トルクに加えられる。図７Ｂは、第１の磁気トルクがいまだ正である（時計回りの方向）が大きく減少しており、第２の磁気トルクが負である（反時計回りの方向）ような状況を示している。ここで、第２の磁気トルクは、時計回りの方向（駆動方向）のリングの角運動に対抗する。図７Ｃにおいて、第１の磁気トルクは負となっており、第２の磁気トルクは負を維持している。図７Ｄにおいて、力ベクトル６２ｄは、図７Ａの力ベクトル６２ａに対して実質的に反対方向であり、これらの２つのベクトルは、ほぼ半径方向に向いている。このようにして、図７における所与の位置から図７Ｄにおける所与の位置へとリングが駆動されるときに、可動磁石３６にはたらく磁力が反転する。なお、力ベクトル６４ｄは図７Ｄにおいて正となっており、また、このとき、リングはその角運動において第２の磁気トルクによって駆動される。図７Ｅにおいて、第１の磁気トルクは、次のディスプレー位置に到達する前に再び正となっており、このようにして、レバーは、リングをもう１回押し、第２の磁気トルクは、次のディスプレー位置の方へとリングを依然として駆動する。

図８は、日付リング２２Ａと一体化された磁性構造３８Ａが固定された外側磁石３４の側にて環状の輪郭を有する点で図３及び４とは異なるような変種の実施形態を示している。したがって、リングの角位置にかかわらず、磁性構造と外側磁石の間の距離は一定である。このようにして、磁性構造の幅における変化を達成することができ、これは、前記構造の歯４０によって形成された内側磁気的歯列によってのみ達成することができる。この計時器用ムーブメント７０の磁性システムのふるまいは、本質的に、前記の変種のものと類似している。

図９に、本発明の第２の実施形態を示している。ここで、すでに説明した参照符号及び磁性システムの動作は、再び詳細に説明しない。なお、この動作は、本質的に、第１の実施形態のものと類似している。この本発明に係る計時器用ムーブメント８０の第２の実施形態は、磁性構造の形に関して第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態においては、磁性構造は変位軸上の可動要素に沿って連続的に延在しており、これに対して、日付リング８２によって担持される磁性構造８４は、複数の別個の磁性要素８６によって形成されている。これらの磁性要素はそれぞれ、リング８２の歯列２６の複数のノッチと半径方向にて整列される。基準軸Ａ_REFに対して各磁性要素が整列していることによって、リングに対する異なる離散的な安定位置、したがって、異なるディスプレー位置、が定まる。したがって、磁性構造８４は、高透磁性材料、特に、強磁性材料、によって形成された複数の別個の磁性要素８６によって形成されている。これらの磁性要素８６は、任意の２つの連続する別個の要素の間に高透磁性材料がないような空間があるように、変位軸２４上でリングに沿って配置されている。

第１の実施形態におけるように、第１及び第２の磁気トルクは、ばね３２によって作られた機械的トルクと協同してはたらいて、リングが計時器用ムーブメント内に配置されたリングの駆動機構（当業者に知られている機構）によって駆動されていないときに、リングを複数のディスプレー位置のうちの任意の１つにポジショニングして、また、この位置にリングを保持する。なお、この駆動機構は、第１及び第２の磁気トルクと、１つの安定なディスプレー位置から次の安定なディスプレー位置へとリングを駆動するための機械的トルクとに克服しなければならない。しかし、上記のように、第２の磁気トルクは、実質的に保存性である。また、第１の磁気トルクと機械的トルクは、２つの安定なディスプレー位置の間の運動の後半において、リングに特定の量のエネルギーを戻すことができる。このことは、歯列の輪郭、そしてもちろん、リングの歯列に対するレバーの摩擦力にも依存する。

リングに対して協同してはたらいてリングをポジショニングして安定化させる２つの磁気トルクはさておき、本発明に係るポジショニングデバイスは、レバーの端部分３１がノッチ２８の１つを離れると、レバーにはたらく第１の磁気トルクが素早く小さくなり、そして、１つのディスプレー位置から別のディスプレー位置へと変わるようにリングがさらに先に駆動されたときに符号を反転させる。すなわち、レバーがリングからその歯列を介して離れるとすぐに、磁気トルクは小さくなり、このことによって、離散的な安定位置から離れるとすぐに磁気的ポジショニングトルクが素早く小さくなる。実際に、レバーが歯列から離れると、第１の磁気トルクが素早く小さくなり、さらに反転さえもする。このことによって、歯を越えて通過することが非常に容易になり、したがって、エネルギーが少ししか必要なくなる。なお、このふるまいは、レバーに対してばねによってはたらく機械的トルクの逆である。なぜなら、レバーの端部分がノッチを離れたときに、より一般的には、ポジショニング用の歯列（これはリングを駆動するためにもはたらくことができる）の歯を越えて通過することが可能になるように離れたときに、リングの方への機械的戻し力が大きくなるからである。

磁性要素８６は、２つの切断された端を有するような細長の形を有する。変種の１つにおいて、これらの磁性要素は、単に、長方形の形を有する。図１及び２を参照すると、磁性システムは、磁性要素が可動磁石３６と固定磁石３４の間に挿入されているときに、レバーが担持する磁石がリングの歯列の方への引力を受けるように構成していることがわかる。しかし、基準軸が、２つの隣接する磁性要素の間、特に、これらの磁性要素の中央にて、通過するときに、磁石３６は、実質的にリングの回転中心の方を向いている反発力を受ける。

最後に、図１０に、本発明に係る計時器用ムーブメント９０の第３の実施形態を示した。この第３の実施形態は、第１及び第２の実施形態と比べて、ポジショニングデバイスによっていずれの機械的トルクをも発生させないという点で異なっている。したがって、ここでは、レバー３０に関連づけられているばねはない。しかし、第１の磁気トルクが正となったときに時計回りの方向（この説明において正の方向）のレバーの回転を制限し、また、端部分３１が再び歯列のノッチ２８と対向するように現れたときに開位置においてレバーにはたらく磁気トルクが歯列２６の方への戻しを可能とするような角位置にレバーがなることを防ぐために、止め９２を設ける。実際に、磁性システムは自身でレバーを歯列に対向するように戻すことができなければならない。図５を参照すると、レバーが閉位置から開位置へと動くときに、第１の負のトルクが離散的な安定位置Ｐ_nの近傍で負であることを維持することがわかる。このことは、この第３の実施形態にとって重要である。したがって、１つのディスプレー位置から次へと移るときに、レバーの端部分が次のノッチにほぼ対向するようになるとすぐに、その端部分にはたらく磁気トルクによって、その端部分がノッチに入り込んで、閉位置の方に動くことが可能になる。磁性システムの要素、その空間的な構成、及びレバーの構成、特に、レバーの回転軸は、レバーの開位置における磁気トルクが、レバーの端部分を開位置から歯列の歯底部へと、すなわち、ノッチの底部へと、ノッチの底部が端部分に対向するように現れたときに、動かすために十分であるように構成している。具体的には、磁石とそれらの磁気的な特性の設計によって、調整、特に、第１の磁気トルクの調整、が可能になる。

２２、２２Ａ、８２ 可動要素
２４ 変位軸
２６ 歯列
３０ レバー
３１ 接触部分
３２ ばね
３４ 第１の磁石
３６ 第２の磁石
３８、３８Ａ、８４ 磁性構造
８６ 磁性要素

Claims (12)

1. 可動要素（２２、２２Ａ、８２）とポジショニングデバイスを備える計時器用ムーブメントであって、
   前記可動要素は、変位軸（２４）に沿って駆動されることができ、かつ、複数の離散的な安定位置のうちのいずれの安定位置においても一時的に不動にされることができ、
   前記ポジショニングデバイスは、前記複数の離散的な安定位置のそれぞれにて前記可動要素をポジショニングし、
   前記ポジショニングデバイスは、レバー（３０）と磁性システムを有し、この磁性システムは、第１の磁石（３４）と、前記レバーと一体化されている第２の磁石（３６）と、及び前記可動要素と一体化されている磁性構造（３８、３８Ａ、８４）とによって形成されており、
   前記磁性構造は、高透磁性材料によって形成されており、前記変位軸に対して横断する周期的に変化する寸法構成を有しており、これによって、複数の離散的な安定位置の間にて前記可動要素がカバーする距離にそれぞれ対応している複数の周期を定め、
   前記第１及び第２の磁石は、前記第１及び第２の磁石の中心をそれぞれ実質的に通り抜ける基準軸（Ａ_REF）上への射影において、前記第１及び第２の磁石の磁化軸が反対方向であり、前記第１及び第２の磁石が前記磁性構造の両側にそれぞれあるように構成しており、これによって、前記可動要素がその変位軸に沿って任意の１つの安定位置から次の安定位置へと駆動されるときに、前記磁性構造が前記第１の磁石と前記第２の磁石の間にて動き、
   前記磁性システムは、さらに、前記可動要素がその変位軸に沿って任意の１つの安定位置から次の安定位置へと駆動されるときに、前記第２の磁石を担持している前記レバーにはたらく第１の磁気トルクが、第１の区画（ＴＲ１ａ、ＴＲ１ｂ）にわたって第１の方向を向いており、かつ、対応する距離の第２の区画（ＴＲ２）にわたって前記第１の方向とは反対方向の第２の方向を向いているように構成しており、
   前記第１の方向は、前記レバーの接触部分における前記可動要素の方への戻しトルクに対応しており、
   前記磁性構造は、前記複数の離散的な安定位置の各位置において前記第１の方向に前記第１の磁気トルクがはたらくように、前記変位軸に沿って構成している
   ことを特徴とする計時器用ムーブメント。
2. 前記基準軸は、前記変位軸（２４）に対して実質的に垂直であり、
   前記第１及び第２の磁石は、それらの磁化軸が前記基準軸（Ａ_REF）上に実質的に整列しているように構成している
   ことを特徴とする請求項１に記載の計時器用ムーブメント。
3. 前記磁性システムは、前記磁性構造（３８、３８Ａ、８４）に、そして、したがって、前記可動要素に、直接はたらく第２の磁気トルクを発生させ、
   前記第２の磁気トルクは、前記可動要素に対して磁気平衡の安定位置に対応しているゼロ値を有し、
   前記第１の磁気トルクは、前記レバーに対して前記第１の方向にはたらく
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計時器用ムーブメント。
4. 前記可動要素と前記レバーは、前記複数の離散的な安定位置のそれぞれの位置が１つの安定した磁気的位置に実質的に対応するように構成している
   ことを特徴とする請求項３に記載の計時器用ムーブメント。
5. 前記可動要素の各安定した磁気的位置において、前記レバーにはたらく前記第１の磁気トルクは、前記第１の区画において前記第１の磁気トルクの最大値に近い又は実質的に等しい値を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の計時器用ムーブメント。
6. 前記可動要素又は前記磁性構造には、少なくとも前記第１の磁気トルクが前記レバーに対して前記第１の方向にはたらいたときに前記レバーの前記接触部分（３１）を支持するようになる歯列（２６）があり、
   前記歯列と前記レバーは、前記接触部分が前記複数の離散的な安定位置のそれぞれの位置において前記歯列の歯底部に位置するように構成している
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
7. 前記レバーは、前記レバーに弾性力を与えるばね（３２）に関連づけられており、これによって、前記接触部分を前記歯列の方へと押す機械的トルクを前記接触部分にて発生させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の計時器用ムーブメント。
8. 前記磁性構造（３８、３８Ａ）は、前記変位軸（２４）上にある前記可動要素に沿って連続的に延在している
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
9. 前記磁性構造（８４）は、２つの連続する磁性要素の間に高透磁性材料がないような空間があるように複数の周期を定めるように、前記可動要素に沿って前記変位軸（２４）上に配置されている複数の別個の要素（８６）によって形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
10. 前記可動要素は環状の形を有し、前記可動要素は、前記変位軸が環状の軸であるように自転するように構成している
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の計時器用ムーブメント。
11. 前記可動要素は、暦情報のためのディスプレー支持体を形成している
    ことを特徴とする請求項１０に記載の計時器用ムーブメント。
12. 前記可動要素は日付リングである
    ことを特徴とする請求項１１に記載の計時器用ムーブメント。

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