(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の枢動軸（Ｄ１）の周りの歯車セット（３）の枢動速度（ω）を基準速度値（ωｃ）前後で調節するための時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）であって、前記歯車セット（３）は、機械トルクを伝達するエネルギー源によって伝送手段（２）を介して駆動され、前記歯車セット（３）は、前記第１の枢動軸（Ｄ１）に対して平行に前記第１の枢動軸（Ｄ１）から距離を隔てて第２の枢動軸（Ｄ２）を画定する１次枢動部（６）の周りに枢動可能に取り付けられた少なくとも１つの慣性ブロック（４）を含む、時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）において、前記調速機（１）は、前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）を前記第１の枢動軸（Ｄ１）の方へ戻す手段（７）を含み、前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）は、一方では、前記歯車セット（３）が前記基準速度（ωｃ）以下の速度で枢動するとき、前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）は、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の周りの第１の回転体積（ＶＩ）の範囲内に抑えられたままになり、他方では、前記歯車セット（３）が前記基準速度（ωｃ）より速い速度で枢動するとき、前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）は、少なくとも前記慣性ブロック（４）の周辺部分（３０）で、前記第１の回転体積（ＶＩ）に隣接する前記第１の枢動軸（Ｄ１）の周りの第２の回転体積（ＶＥ）内に係合されるように構成され、前記周辺部分（３０）は、前記第２の回転体積（ＶＥ）内で、前記歯車セット（３）を制動して前記歯車セット（３）の前記枢動速度（ω）を前記基準速度（ωｃ）に戻すように、そして余分なエネルギーを散逸させるように構成された調節手段と協働することを特徴とし、前記周辺部分（３０）は導電性であり、前記調節手段は、磁化部分によって少なくとも部分的に分界されたチャンバ（８）内に少なくとも１つの可変の磁界を生成する手段によって形成され、前記可変の磁界は、前記周辺部分（３０）と前記磁界の間の相互作用が前記歯車セットの枢動に抵抗することによって前記歯車セットを制動する傾向がある渦電流を生成するような向きの磁力線を含み、あるいは前記周辺部分（３０）は磁化材料から作製され、前記歯車セット（３）および前記慣性ブロック（４）の枢動ムーブメントは、伝導部分によって少なくとも部分的に分界されたチャンバ（８）内で可変の磁界、または交番するもしくは正弦波の磁界を生じさせ、前記磁界との相互作用は、前記歯車セットの枢動に抵抗することによって前記歯車セットを制動する傾向がある渦電流を生成することを特徴とする時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項２】
前記第１の枢動軸（Ｄ１）の周りの前記第２の回転体積（ＶＥ）は、前記第１の回転体積（ＶＩ）の外側に隣接することを特徴とする、請求項１に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項３】
前記第１の枢動軸（Ｄ１）の周りの前記第２の回転体積（ＶＥ）は、前記第１の回転体積（ＶＩ）の内側に隣接することを特徴とする、請求項１に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項４】
前記慣性ブロック（４）の前記周辺部分（３０）が前記第１の体積（ＶＩ）から前記第２の体積（ＶＥ）へ進むとき、前記慣性ブロック（４）の前記周辺部分（３０）に制動トルクを印加するように作用する制動手段を含み、したがって印加される前記制動トルクは、前記第２の体積（ＶＥ）の中心で前記第１の枢動軸（Ｄ１）からのそれぞれの前記慣性ブロックの径方向の位置と交差することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項５】
前記チャンバ（８）は、磁気遮蔽を形成する非磁性の材料から作製された磁気絶縁スクリーン（９）によって分界されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項６】
前記歯車セット（３）が前記基準速度（ωｃ）以下の速度で枢動するとき、前記戻し手段（７）は、前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）を前記第１の内側回転体積（ＶＩ）の範囲内に抑えたまま保つように構成され、また前記歯車セット（３）が前記基準速度（ωｃ）より速い速度で枢動するとき、前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）を少なくとも前記慣性ブロック（４）の周辺部分で前記第２の回転体積（ＶＥ）内に係合できるように構成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項７】
前記戻し手段（７）は弾性の戻し手段であり、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の方向で、前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）内に含まれる２次枢動部（７２）に戻し力を作用させ、前記２次枢動部（７２）は、前記第１の枢動軸（Ｄ１）および前記第２の枢動軸（Ｄ２）に対して平行な第３の枢動軸（Ｄ３）を画定し、前記戻し手段（７）は、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の周りの前記歯車セット（３）内に含まれる主枢動部（１５）またはアーバーの周りに第１の枢動ガイド（７４）を含み、前記第３の枢動軸（Ｄ３）の周りの前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）内に含まれる前記２次枢動部（７３）の周りに少なくとも１つの第２の枢動ガイド（７３）を含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項８】
前記歯車セット（３）は、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の周りに等距離を隔てて構成された複数の前記慣性ブロック（４）を含み、前記弾性の戻し手段（７）は、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の周りの前記歯車セット（３）内に含まれる主枢動部（１５）またはアーバーの周りに第１の枢動ガイド（７４）を含み、それぞれの前記慣性ブロック（４）専用の第３の枢動軸（Ｄ３）の周りのそれぞれの前記慣性ブロック（４）内に含まれる２次枢動部（７２）の周りに第２の枢動ガイド（７４）を含むことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項９】
前記弾性の戻し手段（７）は、前記第１の枢動軸（Ｄ１）に対して径方向に、前記戻し手段（７）の前記第２の枢動ガイド（７３）の径方向の行程に対応する値だけプリロードをかけて組み立てられた少なくとも１つのばね（７１）によって形成され、前記ばね（７１）の未結合の位置と前記ばねが前記慣性ブロック（４）の前記２次枢動部（７２）上で結合された位置との間で前記ばね（７１）が前記主枢動部（１５）上の前記第１のガイド（７４）によって案内されるとき、前記歯車セット（３）および前記慣性ブロック（４）は停止位置にあり、前記プリロードは、前記ばね（７１）の結合位置で、前記慣性ブロック（４）の前記２次枢動部（７２）を前記第１の枢動軸（Ｄ１）の方へ径方向に引き寄せる傾向があることを特徴とする、請求項７に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１０】
前記調節手段が、少なくとも１つの可変の磁界を生成する前記手段によって形成されるとき、前記手段は、永久磁石（１２）によって形成され、前記永久磁石（１２）は、前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）の前記周辺部分（３０）が動くチャンバ（８）の両側に構成され、前記永久磁石（１２）は、前記チャンバ（８）を取り囲むヨーク（１９）の内周部上に構成されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１１】
前記ヨーク（１９）は、前記チャンバ（８）の両側に、第１の一連の前記永久磁石（１２）を保持する第１のフランジ（１６）と、第２の一連の前記永久磁石（１２）を保持する第２のフランジ（１７）とを含み、前記第１のフランジ（１６）および第２のフランジ（１７）は、前記第１のフランジ（１６）と第２のフランジ（１７）の相対的な位置に応じて、前記磁力線を前記第１の枢動軸（Ｄ１）に対して平行に位置合わせするように、または前記第１の枢動軸（Ｄ１）の周りの回転の円錐もしくは円筒の表面で、前記枢動軸に対して前記磁力線の向きを斜めにするように、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の周りを互いに対して枢動可能に動くことができることを特徴とする、請求項１０に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１２】
前記ヨーク（１９）は、前記チャンバ（８）の両側に、第１の一連の前記永久磁石（１２）を保持する第１のフランジ（１６）と、第２の一連の前記永久磁石（１２）を保持する第２のフランジ（１７）とを含み、前記第１のフランジ（１６）および第２のフランジ（１７）は、前記フランジ間の空隙の値を修正するように、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の方向に互いに対して平行移動で動くことができることを特徴とする、請求項１０に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１３】
前記ヨーク（１９）は、前記チャンバ（８）の両側に、第１の一連の前記永久磁石（１２）を保持する第１のフランジ（１６）と、第２の一連の前記永久磁石（１２）を保持する第２のフランジ（１７）とを含み、前記第１のフランジ（１６）および第２のフランジ（１７）は、前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）の前記周辺部分（３０）が前記フランジ間の前記空隙を貫通する影響のため、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の方向に互いに対して平行移動で動くことができ、かつ／または枢動可能に動くことができることを特徴とする、請求項１０に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１４】
前記ヨーク（１９）は、前記チャンバ（８）の両側に、第１の一連の前記永久磁石（１２）を保持する第１のフランジ（１６）と、第２の一連の前記永久磁石（１２）を保持する第２のフランジ（１７）とを含み、前記第１のフランジ（１６）および第２のフランジ（１７）は、前記エネルギー源を形成する香箱の作用を受けて、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の方向に互いに対して平行移動で動くことができ、かつ／または枢動可能に動くことができることを特徴とする、請求項１０に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１５】
前記永久磁石（１２）は、前記第１の枢動軸（Ｄ１）に対して径方向に動くことができるように取り付けられることを特徴とする、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１６】
前記ばね（７１）は、前記第１の枢動軸（Ｄ１）の方向で前記軸の方へ、前記２次枢動部（７２）に戻し力を作用させて前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）を前記第１の枢動軸（Ｄ１）の方へ戻すように構成されることを特徴とし、前記ばね（７１）は、追加のガイドとして前記主枢動部（１５）と協働するように構成された第１の枢動ガイド（７４）を含み、また追加のガイドとして前記少なくとも１つの慣性ブロック（４）の前記２次枢動部（７２）と協働するように構成された少なくとも１つの第２の枢動ガイド（７３）を含むことを特徴とする、請求項９に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１７】
前記ばね（７１）の剛性は、前記慣性ブロック（４）に印加されて前記２次枢動部（７２）へ戻される径方向の力の値が、前記慣性ブロック（４）の停止位置に対する前記第２の枢動軸（Ｄ２）上の前記１次枢動部（６）の周りの前記慣性ブロック（４）の角度位置（α）の実質上一次関数になるように規定され、その場合、静止位置としての角度位置（α0）での前記径方向の力の値は絶対値で前記プリロードの行程に対応することを特徴とする、請求項１６に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１８】
前記ばね（７１）は、微細加工可能な材料、あるいはシリコンもしくは石英またはこれらの化合物、あるいは少なくとも部分的に非晶質の材料から作製されることを特徴とする、請求項９に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）。
【請求項１９】
エネルギー源または香箱と、前記エネルギー源または前記香箱から音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットへ機械トルクを伝送する手段（２）とを含む時計またはオルゴール向けの音楽または打方機構において、前記伝送手段（２）は、請求項１から１８のいずれか一項に記載の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機（１）内に含まれる少なくとも１つの前記歯車セット（３）を駆動させることを特徴とする音楽または打方機構。
【請求項２０】
音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットを含む時計またはオルゴールにおいて、請求項１９に記載の音楽もしくは打方機構、および／または請求項１から１８のいずれか一項に記載の時計用歯車セットもしくは打方機構用歯車セットの調速機（１）を含むことを特徴とする時計またはオルゴール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の枢動軸の周りの歯車セットの枢動速度を基準速度値前後で調節するための時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セット向けの調速機に関し、前記歯車セットは、機械トルクを伝達するエネルギー源によって伝送手段を介して駆動され、また前記歯車セットは、前記第１の枢動軸に対して平行で前記第１の枢動軸から距離を隔てた第２の枢動軸の周りの１次枢動部の周りに枢動可能に取り付けられた少なくとも１つの慣性ブロックを含む。
【０００２】
本発明はまた、第１の枢動軸の周りの歯車セットの枢動速度を基準速度値前後で調節するための慣性調速機を備えるばねに関し、前記歯車セットは、可変の角速度で可変のトルクを伝達するエネルギー源によって伝送手段を介して駆動され、前記歯車セットは、前記第１の枢動軸の周りに主枢動部またはアーバーを含み、前記歯車セットは、前記第１の枢動軸に対して平行で前記第１の枢動軸から距離を隔てた第２の枢動軸の周りの１次枢動部の周りに枢動可能に取り付けられた少なくとも１つの慣性ブロックを含み、また前記慣性ブロックは、前記第１の枢動軸および前記第２の枢動軸に対して平行に第３の枢動軸を画定する２次枢動部を含む。
【０００３】
本発明はさらに、エネルギー源または香箱と、前記エネルギー源または前記香箱から音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットへ機械トルクを伝送する手段とを含む時計またはオルゴール向けの音楽または打方機構に関する。
【０００４】
本発明はまた、音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットを含む時計またはオルゴールに関する。
【０００５】
本発明は、回転アセンブリ向けの機械的速度調節の分野に関する。
【０００６】
より詳細には、本発明は、測時学の分野に関し、より詳細には、打方付き腕時計、オルゴールなどの打方機構または音楽機構を含む時計に関する。
【背景技術】
【０００７】
複雑な音楽ムーブメントおよび／または打方機構を含む時計またはオルゴールの製造には、少なくとも音楽または打方サイクルの過程で、収容されている時計ムーブメントに同等の品質の動作上の規則性を有する機構を使用することが必要であり、サイクル時間の持続時間が変化しないことが要求されるわけではないが、音楽または打方シーケンスに課されるリズムを必ず観察しなければならない。実際には、特に時計が高価なものである場合、あらゆる欠陥は耳に聞こえ、使用者にとって不快である。
【０００８】
一般に打方機構の香箱によって形成されるエネルギー源は通常、１つまたはいくつかのハンマーを持ち上げてゴング、共鳴体、もしくはベル、またはさらにはオルゴールの場合は共鳴箱を打つためのエネルギーを供給する。これらのゴングなどの振動は、時計の中央部分、ベゼル、および結晶へ伝送され、空気中に放射される。このエネルギーは通常、時計ムーブメントによって、または目覚まし時計機能もしくは目覚ましの場合は使用者によって制御されるレバーまたはトリガ・デバイスによって作動される簡単なまたは複数の打方機構用歯車セットなどのカムまたはのこぎり状のデバイスによって必要とされる。ハンマーを巻くために使用されるエネルギーの量は、時計ムーブメントの動作に必要なエネルギー量と比較して、非常に大きい。また、打方機構、一般に香箱ばねのエネルギー源は、エネルギー源が機械、電気、または別のタイプであるかどうかにかかわらず、使用者があまりにも頻繁に巻いたり充電したりしなくてもすむように、十分に寸法設定しなければならない。
【０００９】
打方機構によって使用されるエネルギーは、瞬間的な消費のピークを特徴とし、これはまた、耐疲労性を確保するために、エネルギー源の寸法が大きいことにも影響を与える。
【００１０】
さらに、一方ではエネルギー源内で広く利用可能な大量のエネルギーの突然の解放と、他方では慣性を組み合わせた影響で、打方機構が乱調をきたすことは珍しいことではない。その結果は、特に後の打方シーケンスの性質に関して有害であり、後の打方シーケンスが不正確になる可能性がある。または、後の打方が、正しい時間に行われない可能性があり、こちらはより深刻である。
【００１１】
振り子および刻時機構の乱調を防止するには、空気の摩擦によって回転を制動する風切を使用することが知られている。これらのデバイスは空間を必要とし、腕時計内に適切に組み込むことができない。
【００１２】
打方のテンポまたは旋律の適当な調節は、打方機構に使用される香箱の減退速度を安定化させる調速機によって実現される。この香箱は、ムーブメントの香箱とすることができ、または振り子の場合は一般に別個の香箱とすることができる。
【００１３】
このように、打方機構向けの周知の調速機は、摩擦または衝撃に基づいている。これらの調速機は、作製するのが困難なことが多く、速度に関して精度が低く、また雑音がうるさいことが非常に多く、高価な音楽またはグランド・ストライク付きの時計では許容することができない。
【００１４】
従来、この速度のあらゆる調節は、存在する場合、Ｂａｒｂｅｚａｔ−Ｂａｉｌｌｏｔ名義のスイス国特許第３４号に開示されているものなどの慣性ブロックを有するレバーシステムまたは機械的調速機で実現される。これらの慣性ブロックは、大量のエネルギーを使用し、嵩張る可能性がある。周知の調速機は精度が低く、角速度の偏りを精密に制限することができない。
【００１５】
最も小型のものは、レバー調速機であり、作製および調整するのが容易で、簡単な停止ピンを使用する。通常、このタイプの調速機は、１秒当たり約１００〜１５０回の振動で、高速で動作し、その結果、１秒当たり２００〜３００回の衝撃を受ける。これらの衝撃は振動を生成し、中央部分、ベゼル、および結晶へ伝送され、打方機構のチャイムのように空気中へ放射され、チャイムの音には雑音が干渉する。
【００１６】
さらに、これらの衝撃または摩擦に基づく調速機は、作製するのが困難であり、速度の調節に関して精度が低く、また雑音がうるさいことが多い。
【００１７】
要約すると、打方機構またはオルゴールを含む時計、特に音楽付き腕時計またはミニッツ・リピータ腕時計では、テンポの変動は、香箱ばねの減退曲線に厳密に関連する。したがって、多くの場合、チャイムまたは音楽は機能の終わりで減速し、使用者にとって不快である。周知の調速機は、大量の空間を必要とし、かつ／または雑音がうるさい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】スイス国特許第３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、これらの欠点を克服すること、そして調節列内のトルクの差を吸収しながら一定の速度が得られ、それでもなお完全に静かなままである、打方機構またはオルゴールを含む時計、特に音楽付き腕時計またはミニッツ・リピータ腕時計向けの調速機を提供することを提案する。
【００２０】
したがって本発明は、特に腕時計に適した、乱調の問題に対する新しい解決策を提供することを提案する。
【００２１】
要約すると、打方サイクル中に解放されるエネルギーの一部を使用して、乱調を防止する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、エネルギーを使用する機構を組み込むことによって、この問題を革新的に解決する。したがって、本発明は、打方機構にちょうど適したレベルに電力消費を調節するように構成され、この目的のためにエネルギー散逸手段を含む時計打方機構向けの調節デバイスに関する。
【００２３】
したがって、本発明は、第１の枢動軸の周りの歯車セットの枢動速度を基準速度値前後で調節するための時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セット向けの調速機に関し、前記歯車セットは、機械トルクを伝達するエネルギー源によって伝送手段を介して駆動され、また前記歯車セットは、前記第１の枢動軸に対して平行で前記第１の枢動軸から距離を隔てた第２の枢動軸の周りの１次枢動部の周りに枢動可能に取り付けられた少なくとも１つの慣性ブロックを含む。
【００２４】
本発明によれば、前記調速機は、前記少なくとも１つの慣性ブロックを前記第１の枢動軸の方へ戻す手段を含み、前記少なくとも１つの慣性ブロックは、前記歯車セットが前記基準速度以下の速度で枢動するとき、前記少なくとも１つの慣性ブロックが、前記第１の枢動軸の周りの第１の内側回転体積の範囲内に抑えられたままになるように、また前記歯車セットが前記基準速度より速い速度で枢動するとき、前記少なくとも１つの慣性ブロックが、少なくとも慣性ブロックの周辺部分で、前記第１の回転体積の外側に隣接する前記第１の枢動軸の周りの第２の回転体積内に係合されるように構成され、前記周辺部分は、前記第２の回転体積内で、前記歯車セットを制動して前記歯車セットの枢動速度を前記基準速度に戻すように、そして余分なエネルギーを散逸させるように構成された調節手段と協働する。
【００２５】
本発明の特徴によれば、前記時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機は、慣性ブロックの前記周辺部分が前記第１の体積から前記第２の体積へ進むときに作用する制動手段を含み、前記制動手段は、基準速度を超えると展開される空気制動手段またはエアロ・ブレーキから形成され、あるいは前記慣性ブロックの前記周辺部分に制動トルクを印加する表面を有するドライ制動手段もしくは摩擦手段、または慣性ブロックの周辺部分に制動トルクを印加する表面を有し、印加される制動トルクが第１の枢動軸からの半径と交差するように構成された摩擦手段から形成される。
【００２６】
本発明の特徴によれば、前記周辺部分は導電性であり、前記調節手段は、前記周辺部分と前記磁界の間の相互作用が前記歯車セットの枢動に抵抗することによって前記歯車セットを制動する渦電流を生成するような向きの磁力線を含む少なくとも１つの可変の磁界を生成する手段によって形成される。
【００２７】
本発明の特徴によれば、前記歯車セットが前記基準速度以下の速度で枢動するとき、前記戻し手段は、前記少なくとも１つの慣性ブロックを前記第１の内側回転体積の範囲内に抑えたまま保つように構成され、また前記歯車セットが前記基準速度より速い速度で枢動するとき、前記少なくとも１つの慣性ブロックを少なくとも慣性ブロックの周辺部分で前記第２の回転体積内に係合できるように構成される。
【００２８】
本発明の特徴によれば、前記戻し手段は機械的戻し手段であり、前記第１の枢動軸の方向で、前記少なくとも１つの慣性ブロック内に含まれる２次枢動部に戻し力を作用させる。２次枢動部は、前記第１の枢動軸および第２の枢動軸に対して平行な第３の枢動軸を画定する。
【００２９】
本発明の特徴によれば、前記戻し手段は弾性の戻し手段であり、前記第１の枢動軸の周りの前記歯車セット内に含まれる主枢動部またはアーバーの周りに第１の枢動ガイドを含み、また前記第３の枢動軸の周りの前記少なくとも１つの慣性ブロック内に含まれる前記２次枢動部の周りに少なくとも１つの第２の枢動ガイドを含む。
【００３０】
本発明の特徴によれば、前記歯車セットは、前記第１の枢動軸の周りに等距離を隔てて構成された複数の前記慣性ブロックを含み、前記弾性の戻し手段は、前記第１の枢動軸の周りの前記歯車セット内に含まれる主枢動部またはアーバーの周りに第１の枢動ガイドを含み、それぞれの前記慣性ブロック専用の前記第３の枢動軸の周りのそれぞれの前記慣性ブロック内に含まれる前記２次枢動部の周りに第２の枢動ガイドを含む。
【００３１】
本発明の特徴によれば、前記弾性の戻し手段は、少なくとも１つのばねによって形成される。
【００３２】
本発明の特徴によれば、前記ばねは、前記第１の枢動軸に対する径方向における第２の枢動ガイドの径方向の行程に対応するプリロードを含み、前記ばねの未結合の位置と前記慣性ブロックの前記２次枢動部上の前記ばねの結合位置との間で前記ばねが前記主枢動部上の前記第１のガイドによって案内されるとき、前記歯車セットおよび前記慣性ブロックは停止位置にあり、前記プリロードは、前記ばねの結合位置で、前記慣性ブロックの前記２次枢動部を前記第１の枢動軸の方へ径方向に引き寄せる。
【００３３】
本発明の特徴によれば、前記ばねの剛性は、前記慣性ブロックに印加されて前記２次枢動部へ戻される径方向の力の値が、前記慣性ブロックの停止位置に対する前記第２の枢動軸上の前記１次枢動部の周りの前記慣性ブロックの角度位置の実質上一次関数になるように規定され、その場合、前記径方向の力のゼロ値が絶対値で前記プリロードの行程に対応する。
【００３４】
本発明の特徴によれば、前記ばねは、微細加工可能な材料、あるいはシリコンもしくは石英またはこれらの化合物、あるいはＭＥＭＳ技術から導出された合金、あるいはＤＲＩＥまたはＬＩＧＡ方法を介して得られる合金から作製され、あるいは少なくとも部分的に非晶質の材料から作製される。
【００３５】
本発明の特徴によれば、前記慣性ブロックは、前記第１の枢動軸に対して平行方向に、導電性の材料もしくは金から作製され、または銅もしくは銀から作製され、あるいは前記チャンバ内の前記磁界を受ける部分内で、導電性の材料もしくは金から作製され、または銀もしくは銅から作製された部分を含む。
【００３６】
本発明はまた、第１の枢動軸の周りの歯車セットの枢動速度を基準速度値前後で調節するための慣性調速機向けのばねに関し、前記歯車セットは、可変の角速度で可変のトルクを伝達するエネルギー源によって伝送手段を介して駆動され、前記歯車セットは、前記第１の枢動軸の周りに主枢動部またはアーバーを含み、前記歯車セットは、前記第１の枢動軸に対して平行で前記第１の枢動軸から距離を隔てた第２の枢動軸の周りの１次枢動部の周りに枢動可能に取り付けられた少なくとも１つの慣性ブロックを含み、また前記慣性ブロックは、前記第１の枢動軸および前記第２の枢動軸に対して平行に第３の枢動軸を画定する２次枢動部を含み、前記ばねは、前記２次枢動部上で前記第１の枢動軸の方向に戻し力を作用させるように、そして前記少なくとも１つの慣性ブロックを前記第１の枢動軸の方へ戻すように構成されることを特徴とし、また前記ばねは、前記主枢動部の周りに第１の枢動ガイドを含み、前記少なくとも１つの慣性ブロックの前記２次枢動部の周りに少なくとも１つの第２の枢動ガイドを含むことを特徴とする。
【００３７】
本発明はさらに、エネルギー源または香箱と、前記エネルギー源または前記香箱から音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットへ機械トルクを伝送する手段とを含む時計またはオルゴール向けの音楽または打方機構に関し、前記伝送手段は、前記時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機内に含まれる少なくとも１つの前記歯車セットを駆動させることを特徴とする。
【００３８】
本発明はさらに、音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットを含む時計またはオルゴールに関し、時計またはオルゴールは、このタイプの音楽もしくは打方機構、および／またはこのタイプの時計用歯車セットもしくは打方機構用歯車セットの調速機を含むことを特徴とする。
【００３９】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して以下の説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機の概略側面図である。
【図２】部分的に示す時計内に組み込まれた部分的に示す打方機構内に組み込まれた、本発明の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機の第１の実施形態の、第１の枢動軸を通過する概略横断面図である。
【図３】図２の調速機の一部、および前記調速機内に含まれる可動慣性ブロックについて、第１の折畳み位置を実線で示し、第２の展開位置を点線で示す概略上面図である。
【図４】慣性ブロックが環状のチャンバ内で動いている、第１の実施形態の調速機の概略上面図である。
【図５】図４の調速機の分解図である。
【図６】第１の変形形態による慣性ブロックを弾性的に戻す手段を備える図４の調速機の分解図である。
【図７】第２の変形形態による慣性ブロックを弾性的に戻す手段を備える図４の調速機の部分概略上面図である。
【図８】第３の変形形態による慣性ブロックを弾性的に戻す手段を備える図４の調速機の部分概略上面図である。
【図９】異なる数の慣性ブロックを備える図６の調速機の部分概略上面図である。
【図１０】いくつかの重ね合わせた歯車セットを含む調速機の変形形態の概略図である。
【図１１】戻す機能である慣性ブロックに結合されていない未結合の状態で示す前記戻し手段の好ましい実施形態において、第２の変形形態による慣性ブロックを弾性的に戻す手段を備える図８の調速機の部分概略上面図である。
【図１２】戻し手段が慣性ブロックに結合され、歯車セットが停止している、図１１の機構を示す図である。
【図１３】戻し手段が慣性ブロックに結合され、歯車セットが枢動しており、慣性ブロックが展開位置にある、図１１の機構を示す図である。
【図１４】歯車セット内に含まれる慣性ブロックの異なる回転体積を示す、歯車セットの第１の枢動軸を通る概略横断面図である。
【図１５】２つの異なるタイプの速度調速機に対する制動トルクを枢動速度の関数として示す曲線である。
【図１６】２つの異なる調節特徴に対する制動トルク曲線Ｃの外観を枢動速度ωの関数として示す図である。
【図１７】前記慣性ブロックの枢動軸に対する本発明による調速機内に含まれる慣性ブロック戻し手段の取付けアーバーの位置の、静止位置に対する変動である、径方向の戻し力の変動を角度αの関数として表す曲線である。
【図１８】本発明の改善された形態の概略斜視図である。
【図１９】図１８の実施形態における渦電流損失の変化を、それぞれの枢動部上の慣性ブロックの角度位置の関数として示す曲線である。
【図２０】本発明によって速度を調節するために磁界をともに生成する１列の下部磁石に対する１列の上部磁石の角度シフトの関数として、他はすべて等しい状態での渦電流損失の変化を示す曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明は、回転アセンブリに対する機械的速度調節の分野に関する。
【００４２】
本発明は、特に測時学の分野に関し、より詳細には打方機構を含む時計の分野に関し、本発明について、この好ましい適用分野に対してより具体的に説明する。しかし、本発明は、いかなる規模のものであっても、あらゆる回転アセンブリに対する枢動速度調節に適用することができる。
【００４３】
本発明の好ましい用途に関するこの説明では、本発明は、以下総称として「時計」と呼ぶ時計またはオルゴールのための時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セット向けの調節機構１に関する。
【００４４】
時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セット向けのこの調速機１は、機構、具体的には以下詳細に述べて図に示す特定の適用分野では音楽または打方機構１０の動作を調節するためのものである。以下、「時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機１」とは、時計用歯車セット向け、特に打方機構用歯車セットまたは音楽ムーブメント用歯車セット向けの調速機を意味し、「打方機構１０」とは、音楽または打方機構を意味する。他の時計用歯車セットの調節に本発明をどのように適用するかについては、当業者には分かるであろう。
【００４５】
打方機構に対する例示的な適用分野では、あらゆる偏りは耳に聞こえ、使用者にとって不快であるため、非常に精密に、好ましくは３％より良好な精度で調節を行わなければならないこと、そしてチャイムの音量に対して雑音レベルを非常に低く抑えなければならないことに固有の特定の制約を考慮する。したがって、本発明は、調節精度と静かさを組み合わせる。
【００４６】
この打方機構１０は、従来通り、エネルギー源または香箱と、エネルギー源または香箱から音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットの方へ機械トルクを伝送する手段２とを含む。前記生成用の歯車セットは、ハンマー、レバーなどによって形成される。このエネルギー源、香箱などは通常、ばねの減退の関数として変動するトルクを伝達する。もちろん、以下に説明する本発明による調速機１はまた、速度精度の調節を保証し、衝撃などの恐れを防止するという唯一の目的で、一定であると仮定される速度で一定であると仮定されるトルクを伝達するエネルギー源とともに使用することができる。
【００４７】
香箱の減退は、時間の関数としてトルクが著しく、たとえば約４分の１に低減することに関連する。調速機の歯車セット上の残留トルクの包絡線の変動は、香箱の負荷の変動による。高周波トルクのピークは、音楽用の羽根の充電に関連することがある。簡単な性質およびシステムの慣性のため、これらの高周波トルクの変動は、速度レベルにほとんど影響を与えず、したがって考慮されない。
【００４８】
したがって、使用者向け歯車セット、この場合は打方機構用歯車セットでトルクとして受け取られるエネルギーの数量は、非常に変動しやすい。使用者向け歯車セットには、可能な限り最も規則的なエネルギーが供給され、一方では歯車セットの枢動速度を安定化させ、また他方では香箱の減退の始めに余分なエネルギーを使用する。
【００４９】
特定の適用分野に対する所望の調速機の特徴は、速度の変動が小さく（公称速度の３％未満）、動力の散逸が大きい（６ｍＷを超える）ことである。理論上、公称速度を下回る場合、調速機によって引き起こされる制動トルクはゼロになるはずである。公称速度を上回る場合、速度の関数として制動トルクは急激に増大するはずである。この特性の傾斜が高ければ高いほど、速度の変動は小さくなる。図１５は、調速機の典型的なトルク特性を示す。点線で示す曲線は、速度変動の大きい調速機に対する曲線である。逆に、実線で示す曲線は、この速度変動を低減させ、トルクに対する速度感度を低減させるために大きい傾斜を有する。これが、本発明が実現することを提案するものである。
【００５０】
関係式Ｐ＝ｆ（ωn）で表される動力の形で時間の関数としてエネルギー散逸特性を得ることが求められている。上式で、ｎ＞２であり、値ｎ＝２は、トルクの２乗に対して均一であり、したがって角速度の２乗に比例する動力に対応する。したがって本発明は、この散逸を可能な限り改善することを提案する。
【００５１】
これを最適な形で実現するために、第１の変形形態では、本発明は、伝送手段および／または戻し手段、特に弾性の戻し手段を介してエネルギー源によって動力供給される歯車セットに対して枢動できる慣性ブロックの使用を実施する。第２の変形形態では、本発明は、これらの慣性ブロックと可変の磁界の間の相互作用によって生じる渦電流の使用を実施し、熱を解放することによって余分なエネルギーを使用することができるが、必要より多くのエネルギーを使用しない。
【００５２】
本発明は、戻し手段によって戻されるこれらの枢動する慣性ブロックの使用と、慣性ブロックと可変の磁界の間の相互作用によって生じる渦電流の使用を組み合わせることが好ましい。
【００５３】
したがって本発明は、時計ムーブメントで利用可能な体積が小さいという制約にかかわらず効率的である受動的に調節された制動を行う。
【００５４】
本発明の別の実施形態では、枢動する慣性ブロックの使用は、遠心力を補償する手段および制動手段と組み合わされる。
【００５５】
時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機１は、第１の枢動軸Ｄ１の周りの歯車セット３の枢動速度ωを基準速度値ωｃ前後で調節するように工夫される。この歯車セット３は、機械トルクを伝達するエネルギー源によって伝送手段２を介して駆動される。この歯車セット３は、第１の枢動軸Ｄ１に対して平行に第１の枢動軸Ｄ１から距離を隔てて第２の枢動軸Ｄ２を画定する１次枢動部６の周りに枢動可能に取り付けられた少なくとも１つの慣性ブロック４を含む。
【００５６】
本発明によれば、調速機１は、慣性ブロック４を第１の枢動軸Ｄ１の方へ戻す手段７を含む。この慣性ブロック４は、
−  一方では、歯車セット３が基準速度ωｃ以下の速度で枢動するとき、慣性ブロック４が第１の枢動軸Ｄ１の周りの第１の回転体積ＶＩの範囲内に抑えられたままになり、
−  他方では、歯車セット３が基準速度ωｃより速い速度で枢動するとき、この慣性ブロック４が少なくとも慣性ブロック４の周辺部分３０で、第１の回転体積ＶＩに隣接する第１の枢動軸Ｄ１の周りの第２の回転体積ＶＥ内に係合されるように構成される。
【００５７】
図１４に見られる第１の構成では、第２の体積ＶＥは、第１の体積ＶＩの外側にある。
【００５８】
図示しないが第２の構成では、第２の体積ＶＥは、第１の体積ＶＩの内側にある。
【００５９】
もちろん、複数の隣接する体積による他の構成も可能であり、複数の隣接する体積はそれぞれ特定の特性を有し、慣性ブロック４と相互に作用したり、相互に作用しなかったりする。
【００６０】
周辺部分３０は、第２の回転体積ＶＥ内で、歯車セット３の制動を引き起こして歯車セット３の枢動速度ωを基準速度ωｃに戻すように、そして余分なエネルギーを散逸させるように構成された調節手段と協働する。
【００６１】
本発明に特有の特に有利な方法では、歯車セット３が基準速度ωｃ以下の速度で枢動するとき、戻し手段７は、この少なくとも１つの慣性ブロック４を第１の内側回転体積ＶＩの範囲内に抑えたまま保つように構成され、また歯車セット３が基準速度ωｃより速い速度で枢動するとき、前記慣性ブロック４を少なくとも慣性ブロック４の周辺部分３０で第２の回転体積ＶＥ内に係合できるように構成される。
【００６２】
戻し手段７は機械的戻し手段であり、前記少なくとも１つの慣性ブロック４内に含まれる２次枢動部７２に第１の枢動軸Ｄ１の方向に戻し力を作用させることが好ましい。２次枢動部７２は、第１の枢動軸Ｄ１および第２の枢動軸Ｄ２に対して平行な第３の枢動軸Ｄ３を画定する。
【００６３】
戻し手段７は弾性の戻し手段であり、第１の枢動軸Ｄ１の周りの前記歯車セット３内に含まれる主枢動部１５またはアーバーの周りに第１の枢動ガイド７４を含み、また第３の枢動軸Ｄ３の周りの前記少なくとも１つの慣性ブロック４内に含まれる２次枢動部７２の周りに少なくとも１つの第２の枢動ガイド７３を含むと有利である。
【００６４】
以下に説明するように、この弾性の戻し手段７は、プリロードをもつ少なくとも１つのばね７１を含むことが好ましい。維持すべき基準速度に応じて精密に計算されたプリロードをもつようにこれらのばねを精密に製造することで、精度が低いという従来技術の問題を克服する。非常に迅速に渦電流を散逸させることと組み合わせることで、大量のエネルギーを非常に短い時間で散逸させることによって、安定化された速度を提供する。
【００６５】
特定の実施形態では、時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機１は、慣性ブロック４の周辺部分３０が第１の体積ＶＩから第２の体積ＶＥへ進むときに作用する制動手段を含む。この制動手段は、基準速度ωｃを上回ると展開される空気制動手段もしくはエアロ・ブレーキから形成され、または慣性ブロック４の周辺部分３０に印加される制動トルク表面を有し、印加される制動トルクが第１の枢動軸Ｄ１からの半径と交差するように構成されたドライ制動手段もしくは摩擦手段から形成される。
【００６６】
したがって、制動手段は、慣性ブロック４の周辺部分３０が第１の体積ＶＩから第２の体積ＶＥへ進むとき、慣性ブロック４の周辺部分３０に制動トルクを印加するように作用し、したがって印加される制動トルクは、第２の体積ＶＥの中心で、第１の枢動軸Ｄ１からのそれぞれの前記慣性ブロックの径方向の位置と交差する。
【００６７】
図に示す好ましいエネルギー散逸原理は、渦電流損失の原理である。可変の磁界または交番する磁界内で枢動する導電性の歯車セット、具体的には円板などが、引き起こされる渦電流の中心であり、以下の式に従ってジュール効果損失を引き起こす。
（２．１）Ｐ＿｛ｅｄｄｙ｝≒ρ．ＢＣ2．Ω2．ｅ
上式で、ρは、枢動する伝導材料の電気抵抗率であり、ＢＣは、その材料で見られる誘導ピークであり、Ωは枢動速度であり、ｅは材料の厚さである。
また渦電流制動トルクは、
（２．２）Ｍ＿｛ｅｄｄｙ｝≒ρ．ＢＣ2．Ω．ｅ
と表すことができる。
【００６８】
本発明の非常に簡単な実施形態では、検討されている調速機は、可変の磁界、好ましくは交番する磁界内で枢動する、たとえば銀から作製された導電性の円板または歯車セットを含み、その制動トルクは、式２．２に従う。
【００６９】
このシステムのトルクと速度の関係は、純粋に直線的な特性であり、その傾斜は、パラメータρ、ＢＣ2、およびｅに依存する。
【００７０】
しかし、このシステムは、公称速度制動トルクを有する。さらに、傾斜は、前に引用したパラメータによって調整できるが、限界値を伴う。実際には、抵抗率は、銀の場合に最小値を有する。誘導値も、無期限に増大させることはできない。したがって、許容できる体積内で非常に急勾配の傾斜を得るのは困難であり、そのため図４に示す本発明の好ましい実施形態が考慮される。
【００７１】
本発明による時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機１は、第１の枢動軸Ｄ１の周りの少なくとも１つの使用者向け歯車セットの枢動速度ωを基準速度値ωｃ前後で調節するように工夫される。時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機１は、伝送手段２によって前記第１の枢動軸Ｄ１の周りで枢動されるように構成された少なくとも１つの歯車セット３を含む。
【００７２】
図１に見られるように、この歯車セット３は、直接または間接的に、導電性の材料から作製された少なくとも１つの周辺部分３０を含み、少なくとも歯車セット３が停止位置にないとき、この周辺部分３０の少なくとも一部は、調速機１内に含まれる磁化部分によって少なくとも部分的に分界された調速機１内に含まれるチャンバ８内、または磁極２２と磁極２３の間のスロット２１内の少なくとも１つの可変の磁界の作用を受ける。
【００７３】
トルク伝送手段２によって駆動されると、歯車セット３は枢動し、この周辺部分３０は、可変の磁界内へ、好ましい実施形態では特に前記チャンバ８内へ動かされ、したがって歯車セット３の枢動速度は、前記磁界と前記周辺部分３０の間、または図２〜９および１１〜１３の好ましい場合と同様に歯車セット３がいくつかの前記磁界を有する場合は複数の前記周辺部分３０との間の相互作用によって引き起こされる渦電流によって調節される。
【００７４】
実際には、歯車セット３が枢動するとき、周辺部分３０によって形成される導体内に、渦電流制動原理に従って、歯車セットと磁界の間の相対的なムーブメントに抵抗する傾向がある電流が生じ、制動トルクは、一定の表面速度が増大すると増大する。もちろん、歯車セットの周辺表面３０が増大した場合も、制動トルクは増大する。調速機１の様々な要素が適切に寸法設定されるとき、エネルギー源を形成する香箱の減退速度は、調速機１によって適切に安定化される。歯車セット３は、音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットと同期し、したがってそのテンポは、うまく調節される。
【００７５】
本発明の好ましい形態では、図２〜９に見られるように、歯車セット３は、少なくとも１つの慣性ブロック４、好ましくは複数の前記慣性ブロック４を含み、慣性ブロック４はそれぞれ、中心を外れた１次枢動部６の周りに枢動可能に取り付けられ、１次枢動部６は、伝送手段２によって直接または間接的に駆動される歯車セット３に、具体的には枢動するフランジ３１上に固定されており、第１の枢動軸Ｄ１に対して平行に第１の枢動軸Ｄ１から距離を隔てて第２の枢動軸Ｄ２を画定する。複数の慣性ブロック４Ａ、４Ｂ、．．．の場合、各慣性ブロックは、それぞれの第２の軸Ｄ２Ａ、Ｄ２Ｂ、．．．の周りを枢動することが明らかである。各慣性ブロック４の枢動は、歯車セット３内に含まれるピンなどの相補型の案内手段６と協調して、穿孔などの案内手段５内で行われ、または逆も同様である。
【００７６】
各慣性ブロック４の慣性の中心は、関連する慣性ブロック４の１次枢動部６より第１の枢動軸Ｄ１から遠いことが好ましい。
【００７７】
本発明によれば、エネルギーの散逸が渦電流を使用する好ましい形態では、各慣性ブロック４の少なくとも１つの周辺部分３０、または慣性ブロック４全体が、導電性の材料、またはそれぞれ磁化された材料から作製される。
【００７８】
本発明によれば、各慣性ブロック４の少なくとも一部は周辺部分３０を形成しており、各慣性ブロック４の少なくとも周辺部分３０が導電性の材料から作製されている場合、少なくとも関連する慣性ブロック４が静止位置にないとき、好ましくは歯車セット３の特定の枢動速度閾値を超えているとき、慣性ブロック４が動かされるチャンバ８内で少なくとも１つの可変の磁界、または交番するもしくは正弦波の磁界の作用を受け、したがって歯車セット３の枢動速度は、チャンバ８と慣性ブロック４の周辺部分３０の間の相互作用によって引き起こされる渦電流の作用によって調節されることが好ましい。
【００７９】
各慣性ブロック４の少なくとも１つの周辺部分３０が磁化材料から作製されている代替の場合、歯車セット３、したがって慣性ブロック４の枢動するムーブメントは、伝導部分によって少なくとも部分的に分界されたチャンバ８内で可変の磁界、または交番するもしくは正弦波の磁界を生じさせ、これらの部分と前記磁界の相互作用は、歯車セットの枢動に抵抗することによって歯車セットを制動する傾向がある渦電流を生成する。
【００８０】
この慣性ブロック４は、振幅が可変の磁界を受け、またはそれぞれ生成するはずである。もちろん、磁界が交番する場合、変動の振幅ははるかに大きくなり、条件は最適になる。しかし、一方では磁界がゼロの磁化されていない領域と、他方では磁石の作用を受ける領域との間の磁界の簡単な変動もまた、本発明によって必要とされる渦電流散逸条件をもたらすことに留意されたい。
【００８１】
以下でより詳細に説明する一実施形態では、周辺部分３０は導電性であり、速度調節手段は、この周辺部分３０と可変の磁界の間の相互作用が歯車セット３の枢動に抵抗することによって歯車セット３を制動する傾向がある渦電流を生成するような向きの磁力線を含む少なくとも１つの磁界を生成する手段によって形成される。
【００８２】
周辺部分３０が磁化材料から作製され、チャンバ８が伝導表面を含む逆の構成をどのように実現するかについては、当業者には分かるであろう。したがって、この代替実施形態について、この説明では詳述しない。
【００８３】
本発明によれば、この慣性ブロック４、好ましくは各慣性ブロック４は、一方では、歯車セット３が基準速度ωｃ以下の速度で枢動するとき、この慣性ブロック４が第１の枢動軸Ｄ１の周りの第１の回転体積ＶＩの範囲内に抑えられたままになるように構成され、また他方では、歯車セット３が基準速度ωｃより速い速度で枢動するとき、この慣性ブロック４が少なくとも慣性ブロック４の周辺部分３０で、第１の回転体積ＶＩに隣接し、好ましくは第１の回転体積ＶＩの外側にある第１の枢動軸Ｄ１の周りの第２の回転体積ＶＥ内に係合されるように構成される。周辺部分３０は、第２の回転体積ＶＥ内で、歯車セット３の制動を引き起こして歯車セット３の枢動速度ωを基準速度ωｃに戻すように、そして余分なエネルギーを散逸させるように構成された調節手段と協働する。
【００８４】
デバイスはまた、第２の体積ＶＥが第１の体積ＶＩの内側にある第２の構成でも動作できるが、散逸がより少ないため、第２の体積ＶＥが第１の体積ＶＩの外側にある第１の構成ほど効率的でないことが明らかである。
【００８５】
この第２の構成では、レバー慣性ブロックの形で慣性ブロック４を作製することが可能であり、第１のレバー・アーム上の比較的大きい質量が周辺の遠心力を受け、第２のレバー・アーム上の慣性の小さい伝導部分は、歯車セットの枢動軸に近接している。
【００８６】
本発明によれば、調速機１は、少なくとも１つの慣性ブロック４、好ましくは調速機がいくつかを有するときは各慣性ブロック４を、この第１の枢動軸Ｄ１の方へ戻す手段７を含む。
【００８７】
したがって、各慣性ブロック４は、戻し手段７によって、好ましくは弾性の戻し手段７によって、第１の枢動軸Ｄ１の方へ戻される。各慣性ブロック４は、一方では歯車セット３の停止位置に対応する折畳み静止位置と、他方では歯車セット３の最高の枢動速度に対応する最大に展開された中心を外れた位置との間を動くことができ、各慣性ブロック４の周辺部分３０は、遠心力の作用を受けて第１の枢動軸Ｄ１から離れる傾向がある。
【００８８】
特に少なくとも１つのばね７１によって形成されるこの弾性の戻し手段７は、各慣性ブロック４を第１の枢動軸Ｄ１に、もしくはフランジ３１に、または別の慣性ブロック４に連結させることが好ましい。本発明によれば、弾性の戻し手段７はプリロードを有し、プリロードは、公称速度ωｃに到達すると慣性ブロック４が中心を外れるように決定されると有利である。弾性の戻し手段７、特にばね７１の剛性は、前記ブロックの任意の角度位置で慣性ブロック４の遠心力を補償するように計算される。
【００８９】
公称速度ωｃを下回ると、慣性ブロック４は、第１の枢動軸Ｄ１に近接する折畳み位置に留まり、チャンバ８内で作用される磁界の外側に位置する。この磁界は、図２、６、および１３に見られるように、ヨーク・フランジ１６、１７上の固定子ヨーク１９に取り付けられた１つまたは複数の磁石１２によって生じる。
【００９０】
公称速度ωｃに到達すると、慣性ブロック４は中心を外れ、永久磁石１２によって生じる磁界に入る。
【００９１】
渦電流の制動は、それぞれの枢動部上の慣性ブロック４の角度位置の関数として増大する。したがって、弾性の戻し手段７、特にばね７１は、公称速度ωｃに到達すると、速度のわずかな変動で制動トルクを大きく変動させるように寸法設定される。このばね７１の剛性は、任意の角度位置で遠心力を均衡させるのに単に必要な剛性よりわずかに大きくしなければならない。したがって、このシステムには、特定の自己調節式の速度安定性が保証される。
【００９２】
したがって、本発明は、基準速度ωｃを上回る慣性ブロック４の径方向の可動性という条件だけをもたらす。これを実現するために、機構の軸の方へ径方向に戻す手段は、プリロードされたばね７１の形で、特に信頼性が高い解決策を形成する。このばねは、枢動する慣性ブロック４に印加される時点で、基準速度ωｃで前記ブロックに印加される遠心力をちょうど補償する。
【００９３】
図１６の曲線は、制動トルク曲線Ｃの外観を枢動速度ωの関数として示す。曲線Ｃ１は、理想的な理論上の曲線であり、動力はすべて基準速度ωｃだけで使用される。曲線Ｃ２は、実際の曲線であり、先の曲線から角度θだけシフトしている。理想的な解決策に可能な限り近づくには、この角度θを最小にしなければならない。ばねが硬ければ硬いほど、角度θは大きくなる。利点は、非常に急勾配の特性曲線を得るのに十分なほど低い剛性のばね７１を使用することであり、したがって、枢動速度が基準速度ωｃを上回ってわずかに増大する結果、対応する慣性ブロック４の径方向の行程は大きくなり、大量のエネルギーが散逸する。エネルギーの散逸は、可変の磁界と相互に作用して渦電流を生成する慣性ブロック４の表面に比例する。より具体的には、この磁界は、周辺の環状チャンバ８内で生成され、したがって調節すべき歯車セットの角度位置にかかわらず、調節は効率的である。
【００９４】
図に示す香箱の例をとると、１分当たり約３０００回転で調節するには、数ｍＷ、約５ｍＷを散逸させることが可能でなければならない。図２の構成要素の寸法比率で本発明を実装し、特別な可変の磁界を選択することで、８ｍＷの散逸が可能であり、これは特に有利である。
【００９５】
図２の実施形態では、打方機構列が調節用小歯車２９を駆動させ、したがってトルク伝送手段２を形成する。歯車セット３は、それぞれ各慣性ブロック４内に含まれる穿孔５内でピン６上に自由に取り付けられた２つの慣性ブロック４Ａ、４Ｂを保持するフランジ３１を含む。この図では、慣性ブロック４Ａ、４Ｂは、戻し手段７を形成するばね７１によって互いに連結される。ばね７１は、調節用小歯車を保持する歯車セット３内に含まれるアーバー１５上に自由に取り付けられる。可変の磁界８を生成する磁石１２の下に慣性ブロック４が浸入する深さは、歯車セットの枢動速度の関数として変動する。慣性ブロック４の周辺部分３０が径方向に浸入する深さが大きければ大きいほど、渦電流によって引き起こされる制動トルクが大きくなる。
【００９６】
図４〜１３に示すように、調速機１、特に歯車セット３は、複数の慣性ブロック４を含むことが好ましい。慣性ブロックは、歯車セット３の最大の枢動速度で、歯車セット３および慣性ブロック４から形成されるアセンブリを動的に均衡させるように、第１の枢動軸Ｄ１の周囲に分散されることが好ましい。
【００９７】
歯車セット３が基準速度ωｃ以下の速度で枢動するとき、戻し手段７は、この慣性ブロック４または各慣性ブロック４を第１の内側回転体積ＶＩの範囲内に抑えたまま保つように構成され、また歯車セット３が基準速度ωｃより速い速度で枢動するとき、前記慣性ブロック４を少なくとも慣性ブロック４の周辺部分３０で第２の回転体積ＶＥ内に係合できるように構成される。
【００９８】
戻し手段７は機械的戻し手段であることが好ましく、第１の枢動軸Ｄ１の方向で、各慣性ブロック４内に含まれる２次枢動部７２に戻し力を作用させる。２次枢動部７２は、第１の枢動軸Ｄ１および第２の枢動軸Ｄ２に対して平行な第３の枢動軸Ｄ３を画定する。
【００９９】
各慣性ブロック４の２次枢動部７２は、関連する慣性ブロック４の１次枢動部より第１の枢動軸Ｄ１から遠いことが好ましい。
【０１００】
図１１〜１３に見られるように、戻し手段７は弾性の戻し手段であり、第１の枢動軸Ｄ１の周りの歯車セット３内に含まれる主枢動部１５またはアーバーの周りに第１の枢動ガイド７４を含み、また２次枢動部７２の周り、または径方向の弾性の戻し手段７が慣性ブロック４のすべてに共通であるときは各２次枢動部７２の周りに、少なくとも１つの第２の枢動ガイド７３を含むことが好ましい。
【０１０１】
したがって、弾性の戻し手段７の効果は、歯車セット３が停止しているときは、軸Ｄ１に近接して慣性ブロック４を保つことであり、調節する渦電流が生じ始める過渡的な段階では、歯車セット３が速度を増すにつれて、それぞれの第２の枢動軸Ｄ２の周りの慣性ブロック４の枢動を制限することである。弾性の戻し手段７の設計で基準速度が決まり、基準速度を上回ると、遠心力が戻し力に優先して慣性ブロック４を軸Ｄ１から離し、前記ブロックまたは少なくともブロックの周辺部分３０をチャンバ８の磁界に入れることができる。この基準速度は、歯車セット３の基準枢動速度ωｃに等しいことが好ましい。次いで、慣性ブロック４内で引き起こされる渦電流が前記ブロックを制動し、運動エネルギーを熱エネルギーに変換する。この弾性の戻し手段７は、１つまたはいくつかのばね７１によって形成されることが好ましい。各ばね７１の適切な寸法設定、および慣性ブロック４とその支持部の間の取付け位置によって、慣性ブロックの折畳み位置に対する枢動速度よりわずかに速い、慣性ブロック４の展開位置に対する枢動速度を得ることが可能である。この速度差は、調速機１の速度調節精度に等しい。トルクに応じて、より多くのエネルギーまたはより少ないエネルギーを散逸するように、慣性ブロック４が磁界内へ浸入する深さが変動する。
【０１０２】
また弾性の戻し手段７には、いくつかの慣性ブロックが存在するとき、前記ブロックの効果および位置を均衡させるという効果がある。実際には、歯車セット３は、第１の枢動軸Ｄ１の周囲に等距離を隔てて分散された複数の慣性ブロック４を有することが好ましい。弾性の戻し手段７はまた、第１の枢動軸Ｄ１の周りの歯車セット３内に含まれる主枢動部１５またはアーバーの周りに第１の枢動ガイド７４を含み、また各慣性ブロック４専用の第３の枢動軸Ｄ３の周りの各慣性ブロック４内に含まれる前記２次枢動部７２の周りに第２の枢動ガイド７４を含む。
【０１０３】
これらの慣性ブロック４は互いに同一であり、慣性ブロック４のそれぞれの第２の枢動軸Ｄ２は、第１の枢動軸Ｄ１から同じ距離のところにあり、等距離を隔てて分散され、すべての弾性の戻し手段７は同一であり、慣性ブロック４に同様に固定されることが好ましい。これらの慣性ブロック４は、歯車セット３の最大枢動速度で、慣性ブロック４を備える歯車セット３から形成されるアセンブリを動的に均衡させるように、第１の枢動軸Ｄ１の周りに分散されると有利である。
【０１０４】
戻し手段７は、１つまたは複数の慣性ブロック４の位置にかかわらず、第１の回転体積ＶＩの範囲内に抑えられることが好ましく、２次枢動部７２も同様である。
【０１０５】
もちろん、異なる変形形態を想定することができる。
【０１０６】
図３の第１の変形形態では、慣性ブロック４、ここでは２つの慣性ブロック４Ａおよび４Ｂは、弾性の戻し手段７によって対で連結されており、弾性の戻し手段７は、歯車セット３の最大枢動速度で、歯車セット３および慣性ブロック４から形成されたアセンブリを動的に均衡させるように寸法設定される。
【０１０７】
図４の第２の変形形態では、慣性ブロック４はすべて、単一の弾性の戻し手段７によって互いに連結されており、弾性の戻し手段７は、歯車セット３の最大枢動速度で、歯車セット３および慣性ブロック４から形成されたアセンブリを動的に均衡させるように寸法設定される。
【０１０８】
図５の第３の変形形態では、慣性ブロック４はそれぞれ、独立した弾性の戻し手段７によって、第１の枢動軸Ｄ１に沿って歯車セット３内に含まれるアーバー１５に連結される。これらの弾性の戻し手段７は、歯車セット３の最大枢動速度で、歯車セット３および慣性ブロック４から形成されたアセンブリを動的に均衡させるように寸法設定される。
【０１０９】
図１１〜１３に示す好ましい実施形態は、第２の変形形態と第３の変形形態を組み合わせることによって形成される。
【０１１０】
難点は、特定の速度を上回ったときだけ慣性ブロックを展開できるように、慣性ブロック４および戻し手段７を構成することであることが明らかである。本発明は、プリロードを含む少なくとも１つのばね７１によって弾性の戻し手段７が形成される革新的な解決策を提案する。図１１と図１２の比較は、このプリロードが、第１の枢動軸Ｄ１に対する径方向における第２の枢動ガイド７３の径方向のプリロード行程ＣＰに対応することを示す。ばね７１の未結合の位置とばねが慣性ブロック４の２次枢動部７２上へ結合された位置との間でばね７１が主枢動部１５上の第１のガイド７４によって案内されるとき、歯車セット３および慣性ブロック４は停止位置にあり、プリロードは、ばね７１の結合位置で、慣性ブロック４の２次枢動部７２を第１の枢動軸Ｄ１の方へ径方向に引き寄せる傾向がある。
【０１１１】
ばね７１は、図１１〜１３に見られるように、慣性ブロックにかかる戻し力が常に第１の枢動軸Ｄ１を通過するように作製され、第１のガイド７４は、主枢動部１５の周りに摩擦がないように枢動可能に備えられた中心である。
【０１１２】
要約すると、プリロードは、枢動速度のために２次枢動部７２に印加される遠心力に抵抗する径方向の戻し力を、慣性ブロックの２次枢動部７２に作用させ、またこのプリロードも、歯車セット３が臨界速度に到達する前の慣性ブロック４の展開を防止する。臨界速度は、基準速度値ωｃで選択されることが好ましい。
【０１１３】
前記ばね７１の剛性は、慣性ブロック４に印加されて２次枢動部７２へ戻される径方向の力の値が、慣性ブロック４の停止位置に対する第２の枢動軸Ｄ２上の１次枢動部６の周りの慣性ブロック４の角度位置αの実質上一次関数になるように規定され、その場合、図１７に見られるように、静止位置としての角度位置（α0）の径方向の力の値は、絶対値でプリロード行程ＣＰに対応する。図１７は、第２の枢動軸Ｄ２に対する第３の枢動軸Ｄ３の図１２の静止位置に対する位置の変動である径方向の戻し力の変動を角度αの関数として表す。
【０１１４】
別の式では、ばねのプリロード行程ＣＰを超えて慣性ブロックに印加される径方向の力は、枢動軸Ｄ１に対する２次枢動部７２の径方向の位置の一次関数である。これはまた、図１１に示すように、２次枢動部７２の位置と、慣性ブロック４上に組み立てられていないばねの取付け点の位置との間の、任意の所与の時点における距離、またはより簡単に表すとばね７１が延びる距離の一次関数である。図１２のように、ばねが慣性ブロック４に結合されると、この距離は、径方向のプリロード行程ＣＰに等しい。
【０１１５】
慣性ブロック４に印加される径方向の力が、２次枢動部７２の径方向の位置の増大に実質上比例して増大するというこの特性は、どのような慣性ブロックの角度であっても遠心力の均衡を計算することによって得られる曲線を平滑にすることによる近似の結果である。
【０１１６】
追加の効果は、可変のレバー・アームを得るための互いに関連する枢動部の特定の構成によって得られ、それによって、基準速度ωｃを上回るように速度をわずかに増大させるために、慣性ブロック４の広い展開が可能になる。
【０１１７】
ばね７１のアームは、必要とされるちょうどの剛性を得るのに十分な可撓性をばねに与えるように、コイル状または螺旋状の形で作製できると有利である。
【０１１８】
現象の完全な反復性および完全な再現性を得るために、ばね７１は、微細加工可能な材料、あるいはシリコンもしくは石英またはこれらの化合物、あるいはＭＥＭＳ技術から導出された合金、あるいはＤＲＩＥまたはＬＩＧＡ方法によって得られるものなどの合金で作製され、あるいは少なくとも部分的に非晶質の材料で作製されることが好ましい。この方法および／または材料の選択肢はまた、非磁性の磁化できないばね７１を提供する。このばね７１は、磁界の影響を受けたり、調速機１を取り囲む時計ムーブメントに拡散したりする可能性がない。他の利点は、ばねのヤング係数が温度とともにほとんど変動しないことであり、したがって調節速度からの偏りが生じない。
【０１１９】
もちろん、ばね７１はまた、従来通り、たとえば測時学でぜんまいまたは香箱ばねに使用されるばね材料、特にばね鋼で製造することができる。
【０１２０】
しかし、基準速度を調節できることが望ましい。これは、ばねの剛性、もしくはばねのプリロード、または両方を修正することによって可能である。したがって、特性Ｃ２を特性Ｃ’２で置き換えた図１６に見られるように、別の基準速度値に対応するゼロのオフセットを実行することによって曲線をシフトさせるために、たとえば中間フランジ（図示せず）を枢動させる緩急針などの静的な要素で機構を構成することが可能である。工場でこの緩急針を使用することで、所望の値へ精密に調整することができる。図示しないが有利な代替手段では、ばね７１は、複数の枢動ガイド７３を並列に含み、複数の枢動ガイド７３はそれぞれ、慣性ブロック４の２次枢動部７２と協働するように構成された中心から形成され、各中心は、特定の記憶可能かつ再現可能な調整を表し、工場での事前調整を容易にすることができる。これらの中心７３は、一列に、互い違いに、または他の構成で構成することができ、好ましくは組立てを容易にするように参照することができる。この構成は、ばねへのあらゆる圧迫を回避するため、緩急針の構成に好ましい。
【０１２１】
腕時計に対して少なくとも１つの可変の磁界を生成する手段は、チャンバ８の両側に構成される永久磁石１２によって形成されることが好ましく、各慣性ブロック４の周辺部分３０は特定の速度範囲で動き、前記永久磁石１２は、前記チャンバ８の両側で、対で反対の極性のものである。
【０１２２】
時計ムーブメントまたは機構への干渉が生じるのを回避するために、磁界が生じるチャンバ８は、磁気絶縁スクリーン９によって分界されることが好ましい。これらの永久磁石１２は、チャンバ８を取り囲むヨーク１９の内周部１１に構成されることが好ましく、前記ヨーク１９は、前記磁気絶縁スクリーン９によって分界されることが好ましく、永久磁石１２は、チャンバ８の両側で、第１の枢動軸Ｄ１に対して実質上平行方向に位置合わせされる。図２および３〜５に見られる非限定的な例では、チャンバ８は、ヨーク・リング１８によって連結された上部ヨーク・フランジ１６と下部ヨーク・フランジ１７の２つを含むヨーク１９によって分界される。
【０１２３】
これらの図に見られる特定の実施形態では、チャンバ８は、第１の枢動軸Ｄ１の周りを回る。
【０１２４】
チャンバ内部に生じる可変の磁界は、様々な方法で生成することができる。振り子などの静的な時計の場合、またはオルゴールの場合、電源動作式または電池式の電磁石の使用を想定することができる。
【０１２５】
したがって、チャンバ８は、その内周部１１に、磁界を生じさせるように構成された複数の永久磁石１２を含むことが好ましい。これらの永久磁石１２は、チャンバ８内で、歯車セット３の第１の枢動軸Ｄ１に対して平行の磁力線を生じさせるように構成されることが好ましい。したがって、チャンバ８内または空隙内の磁界は軸方向であり、調速機は軸線束を有する。
【０１２６】
特定の実施形態では、図６に見られるように、永久磁石１２は、チャンバ８内で歯車セット３の第１の枢動軸Ｄ１に対して平行の磁力線を生じさせるように、チャンバ８の対向する表面１３、１４上に対で構成され、互いに面する。各慣性ブロック４はまた、軌道の両側に構成されたこれらの２つの対向する永久磁石１２間を動くことができることが好ましい。
【０１２７】
同じく図６に見られる別の変形形態では、同じ表面１３または１４上に整数の永久磁石１２が交番する極性で取り付けられ、したがって各慣性ブロック４が軌道中に通過する磁界は、最大強度の交番する磁界である。磁界は、第１の方向で所与の極を受け、反対の方向ですぐ近傍の極を受ける。したがって、歯車セット３が枢動するとき、各慣性ブロック４は、正弦波形状の周期的な高調波の磁界を受ける。具体的には、ヨーク１９は、チャンバ８の両側に、第１の一連の永久磁石１２を保持する第１のフランジ１６と、第２の一連の永久磁石１２を保持する第２のフランジ１７とを含み、第１のフランジ１６と第２のフランジ１７はそれぞれ、関連するフランジの周辺部に交番する極性で取り付けられた整数の永久磁石１２を含み、したがって動いている慣性ブロック４の周辺部分３０から見た磁界は、交番する磁界である。
【０１２８】
図示しないが別の変形形態では、永久磁石１２は、全体的な角度、半径、および発生が可変の状態で、中心から円形に繰り返すように交番しない極性で同じ表面１３または１４上に取り付けられ、したがって軌道中に動いている慣性ブロック４の周辺部分３０から見た磁界は、交番する可変の磁界である。
【０１２９】
既に前述したように、慣性ブロックの周辺部分から見た磁界の変動性は、渦電流およびエネルギー散逸を生じさせる条件である。したがって、本明細書では好ましい実施形態について説明するが、このシステムはまた、整数でない磁石で、またはさらにはすべて同じ極性を有する磁石でも動作することを理解されたい。本明細書で提案する例は特に、最善かつ最も規則的な散逸を可能にする例であるが、非限定的なものである。
【０１３０】
特定の実施形態では、第１のフランジ１６および第２のフランジ１７は、相対的な位置に応じて、磁力線を前記第１の枢動軸Ｄ１に対して平行に位置合わせするように、または第１の枢動軸Ｄ１の周りの回転の円錐もしくは円筒の表面で、第１の枢動軸Ｄ１に対して磁力線の向きを斜めにするように、第１の枢動軸Ｄ１の周りを互いに対して枢動可能に動くことができる。螺旋または円錐状の磁力線を得ることで、エネルギー散逸を変動させることができ、調節を可能な限りうまく調整することができる。この構成はまた、慣性ブロック４のより良好な展開を可能にすることができる。図２０の曲線は、第２のフランジ１７に対する第１のフランジ１６の角度シフトの関数として、他はすべて等しい状態での慣性ブロックの完全な展開位置における渦電流損失の変化を示す。
【０１３１】
別の特定の実施形態では、第１のフランジ１６および第２のフランジ１７は、空隙値を修正するように、第１の枢動軸Ｄ１の方向に互いに対して平行移動で動くことができ、または枢動可能に動くことができる。
【０１３２】
別の特定の実施形態では、第１のフランジ１６および第２のフランジ１７は、慣性ブロック４の周辺部分３０が空隙を貫通する影響のため、第１の枢動軸Ｄ１の方向に互いに対して平行移動で動くことができ、かつ／または枢動可能に動くことができ、たとえば前記周辺部分の双円錐形の部分または隅部は、特にフランジを停止位置まで互いの方へ戻すばねに対抗して、フランジを離す傾向がある。
【０１３３】
別の特定の実施形態では、第１のフランジ１６および第２のフランジ１７は、慣性ブロック４の周辺部分３０が空隙を貫通する影響のため、第１の枢動軸Ｄ１の方向に互いに対して枢動し、これはたとえば、１つの可動フランジを、固定されたままの他方のフランジに対して枢動させる傾向がある。
【０１３４】
別の特定の実施形態では、第１のフランジ１６および第２のフランジ１７は、エネルギー源を形成する香箱の作用を受けて、動力保有機構と同様に打方機構の香箱のエネルギー損失を補償するように、第１の枢動軸Ｄ１の方向に互いに対して平行移動で動くことができ、または第１の枢動軸Ｄ１の方向に互いに対して枢動可能に動くことができる。
【０１３５】
前述のように磁石を保持し、または磁石が慣性ブロック４によって保持されるときは伝導要素を保持するフランジが、こうして相対的に枢動および／または平行移動で動けることで、特に、図示のように打方機構への適用分野の場合、テンポの調整を可能にする。
【０１３６】
図示しないが特定の実施形態では、永久磁石１２は、第１の枢動軸Ｄ１に対して径方向に動くことができる。したがって、第１の枢動軸Ｄ１の周囲で実質上円筒形の磁界層が、歯車セット３の枢動速度が増大するにつれて軸Ｄ１から徐々に離れた場合、制動トルクもまた、歯車セット３の枢動速度が増大した場合に増大される。調速機１は、たとえば遠心力を使用することによって、または引き起こされた渦電流によって動力供給される電動化を使用することによって、歯車セット３の枢動速度の関数として第１の枢動軸Ｄ１に対する永久磁石１２および／またはチャンバ８の径方向のムーブメントを可能にするように構成された手段を含むと有利である。
【０１３７】
図示しないが特定の実施形態では、調速機１は、歯車セット３の枢動速度の関数として、第１の枢動軸Ｄ１の周りの永久磁石１２および／またはチャンバ８の回転ムーブメントをオーソライズする（ａｕｔｈｏｒｉｓｅ）ように構成された手段を含む。有利な実施形態では、この回転ムーブメントは、引き起こされた電流、したがって関連する制動を倍にするように、歯車セット３の枢動方向とは反対の方向に発生する。
【０１３８】
特定の実施形態では、永久磁石を保持するフランジまたはヨークを軸方向に電動化することによって、エネルギーの散逸をさらに改善することができる。具体的には、差動歯車を使用することで、慣性ブロック４および永久磁石１２を反対の方向に同時に枢動させることができ、これは、より遅い回転速度を使用して同じ散逸および調節を想定できることを意味し、摩耗に関して有利である。または、たとえば磁石および慣性ブロックのそれぞれの速度が両方向で等しくなるように差動歯車が設計される場合、同じ速度を維持しながら、渦電流の散逸を倍にすることができる。
【０１３９】
少なくとも１つの慣性ブロック４、有利には各慣性ブロック４は、第１の枢動軸Ｄ１に対して平行の方向に磁界が横切る厚さ全体にわたって、導電性の材料もしくは金から作製され、または銅もしくは銀から作製され、あるいはチャンバ８内の磁界を受ける部分内で、導電性の材料もしくは金から作製され、または銀もしくは銅から作製された部分を含むことが好ましい。
【０１４０】
特定の構成では、図１０に見られるように、調速機１は、第１の枢動軸Ｄ１の方向に層をなす複数の枢動可能に一体化された歯車セット３を含み、歯車セット３はそれぞれ、別個のチャンバ８内で動くことができ、または他の慣性ブロック４と共通の少なくとも１つの慣性ブロック４を保持する。この構成は、時計ムーブメント内の水平空間が制限される場合に有利なものとすることができる。
【０１４１】
図１に示す時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機１の特定の実施形態では、歯車セット３の周辺部分３０の少なくとも一部は、チャンバ内ではないが、永久磁石または電磁石内に含まれる反対の極性の２つの磁極２２、２３間のスロット２１内を動くことができ、スロット２１は、第１の枢動軸Ｄ１に対する直交平面を画定する。歯車セット３の１つの表面で周辺部に近接して付着される電磁石２４によって調節を実現することができ、前記電磁石２４は、歯車セット３の枢動によって引き起こされる電流によって動力供給される。このときこの調速機１は、たとえば鋼または鉄から作製された磁気ループを形成する枠と、この枠内に構成されたスロット２１の周りの磁気回路とを含むことが好ましい。スロット２１の両側で、磁気回路は、反対の極性の極を有する。磁気回路の極は、可動回転子３の周辺部に近接して構成される。可動回転子３は、回転する打方機構用歯車セットを形成し、あるいは回転する打方機構用歯車セットに直接、または列もしくは別の直接伝送を介して結合される。エネルギー源の作用を受けて打方機構用歯車セットが枢動することで、回転子は枢動し、したがって極間の空隙内に可変の磁界を生じさせる。この可変の磁界により、導電材料または磁気材料から作製された回転子内で同じく可変である電流が引き起こされる。
【０１４２】
この電流を使用して、モータを駆動させることができ、モータのアーバーは、アセンブリのタイプに応じて、回転子を駆動または制動するように回転子に直接または間接的に結合される。また、ラプラスの法則に従って回転子の枢動を制動するために、または打方機構用歯車セットの制動デバイスを活動化させるために、この電流を使用して電磁石を活動化させることができ、またはこの電流を周辺部に近接する回転子の表面に印加することができる。
【０１４３】
可能な限り小型にするように、ならびに最小の数の構成要素を有するように、回転子および打方機構用歯車セットは、組立て後に単体を形成し、枠は、スロットの両側に反対の極性の永久磁石を含み、周辺部に近接して回転子の表面に付着された電磁石が回転子の枢動によって引き起こされる電流によって動力供給されることによって、調節が実行されることが好ましい。
【０１４４】
ラプラスの力および電磁石によって実現される制動は、回転子の枢動速度に実質上比例する。打方機構が乱調する場合、速度の差の結果、制動の差が生じ、回転子、したがって打方機構用歯車セットの枢動速度を基準値に戻す。これは、機械的乱調の影響を無効にするだけでなく、打方機構用歯車セットの枢動速度を調節し、したがって音楽または打方シーケンスを完全にペース調整し、使用者にとって快適なものにする。
【０１４５】
図１８に見られるように、簡略化された実施形態は、以下の要素を含む。
−  直径１．７ｍｍおよび厚さ０．２５ｍｍの１２個の「Ｒｅｃｏｍａ  ２５」永久磁石が軸方向で磁化が交番するように取り付けられた、「ミューメタル」から作製された直径１３ｍｍの２つの強磁性体のヨーク・フランジ。
−  内径２ｍｍ、外径５．６ｍｍ、および厚さ０．９ｍｍの２つの銅の慣性ブロック。
−  慣性ブロックが枢動するにつれて打ち込まれる真鍮ピンを有する直径６ｍｍの真鍮の慣性ブロック支持部。
−  永久磁石によって引き起こされる磁束の連続性を確実にするための長さ２．５ｍｍの外側「ＣＫ４５」鋼管形のヨーク・リング。したがって前記ヨーク・リングは、遮蔽を形成する。
−  戻しばねを固定するために慣性ブロック内へ打ち込まれる２つのピン。
−  アーバーをそれぞれの固定ピンに連結させる２つのゴムのＯリング・タイプの戻しばね。
【０１４６】
簡略化されているが、特定の寸法をもたない戻しばねを有するこの形態は、システムの自己調節速度に関して安定して動作する。
【０１４７】
慣性ブロックおよび戻しばねの対称性は、非均衡性および振動を防止するのに非常に重要であることを明記することが重要である。実際には、慣性ブロックは、対称性がないために異なる角度ムーブメントで中心を外れ、最悪の場合、１つの慣性ブロックしか角運動しない可能性がある。さらに、ばねは中心アーバーに結合される。単一のばねが２つの慣性ブロックを連結させるが中心アーバーに連結されないのとは異なり、この解決策はあらゆる非対称性を防止し、２つの慣性ブロックが中心アーバーの周りを振動するのを停止させる。
【０１４８】
本発明が確実にすることを提案する調節条件を満たすことができる特定のより入念な形態を図１８に示す。この形態は、以下を含む。
−  「ＡＦＫ５０２」のＦｅＣｏから作製された２つの強磁性体の固定子ヨーク・フランジ。各ヨーク・フランジは、軸方向の磁化が交番する「ＶＡＣＯＤＹＭ  ６５５  ＨＲ」のＮｄＦｅＢタイプの直径１．３ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍの１４個の永久磁石を保持する。
−  ２つの慣性ブロックは、導電性が非常に低いため、銀から作製されるように選択される。
−  慣性ブロックの空隙内の誘導を増大させるために、磁性の空隙、すなわち２つの磁石層間の軸方向の距離は低減される。慣性ブロックの厚さは０．３ｍｍであり、磁石と慣性ブロックの間の機械的空隙は０．１２ｍｍである。
−  デバイスの寸法は、音楽付き腕時計内部で利用可能な空間に適合され、外径は８．４ｍｍに、高さは１．３５ｍｍに制限される。
−  ばねは、３１００回転／分の速度で任意の慣性ブロック角度位置に対する遠心力を均衡させるように寸法設定される。
【０１４９】
これらの結果は予測に合致し、速度変動が小さく、公称速度が３％未満であり、また動力の散逸が大きく、６ｍＷを超える。
【０１５０】
図１９の曲線は、この好ましい実施形態におけるそれぞれの枢動部上の慣性ブロックの角度位置の関数として、渦電流損失の変化を示す。
【０１５１】
慣性ブロックがともに閉じているとき、渦電流によって散逸される動力はゼロであることが分かる。したがって、システムは、公称速度を下回ると制動しない。
【０１５２】
戻しばねの特性は、ばねの取付け点において公称速度で慣性ブロックに作用する遠心力を均衡することによって決まる。したがってこの場合、必要なばね剛性およびばねプリロードの値は、それぞれ０．００１４Ｎ／ｍｍおよび０．００６Ｎである。
【０１５３】
静止したばねの端部の径方向の位置およびプリロード距離を、それぞれ０．９３ｍｍおよび０．４４ｍｍの値を有するように決定することも可能である。ばねは中心アーバーによって保持されるが、自由に回転できるように指定するべきである。したがって、ばねの戻し力は常に、システムの回転の中心の方へ誘導される。
【０１５４】
図２０は、慣性ブロックが完全に展開された状態において３１００ｒｐｍの公称速度で散逸される動力を、上部ヨーク磁石の角度シフトの関数として示す。この角度シフトは、上部ヨーク磁石と下部ヨーク磁石の間の磁気位相シフトに対応する。最大の散逸動力の変動は、磁気位相シフトの関数として最高９０°まで大きく変動することに留意されたい。この挙動により、公称速度で遠心力を均衡させるのに必要なものよりわずかに硬いばねを可能にすることによって、調節速度間隔の微調整が可能になる。したがって、渦電流で散逸される動力の挙動は、それぞれの枢動部上の慣性ブロックの角度位置の関数として変動させることができる。したがって、散逸した動力が同じ場合、下部磁石に対して上部磁石の位相をシフトさせることは、慣性ブロックがさらに中心を外れて動かなければならないことを意味する。適したばねを用いて、慣性ブロックが必要な動力を散逸させる角度位置に到達するように、速度を増大させなければならない。
【０１５５】
この調速機によって引き起こされる時計のテンプ輪ばね内の磁気干渉は、１ｎＴ未満である。
【０１５６】
温度は、磁石、慣性ブロック、およびばねという３つの要素を介してデバイスの挙動に影響を与える。温度は、磁石の残留磁気誘導および慣性ブロックの抵抗率に影響を与える。したがって、温度が増大すると、慣性ブロックは、必要な動力散逸を実現するために、さらに中心を外れてわずかに動かなければならない。渦電流制動トルクと回転速度の関係の厳密さが非常に高い場合、温度が磁石および慣性ブロックを介して調節速度に与える影響は無視できるほどである。「Ｅｎｌｉｖａｒ」タイプの材料を使用して、温度がばねの弾性係数に与える影響を低減させ、それによって温度がばねプリロードの厳密さに与える影響を低減させることができると有利である。
【０１５７】
渦電流に依拠しない本発明の別の実施形態では、歯車セット３は、同様に枢動可能に取り付けられた慣性ブロックを含み、慣性ブロックは、前述の特徴に応じて、戻し手段７、この場合１つまたはいくつかのばね７１によって形成された遠心力補償手段の第１の枢動軸Ｄ１の方へ戻される。この構造に加えて、このときデバイス１は、慣性ブロック４の周辺部分３０が図１４の第１の体積ＶＩから第２の体積ＶＥへ進むときに作用する制動手段を含み、このとき必ずしも磁界８を含む必要はなくなる。
【０１５８】
この制動手段は、空気制動手段によって、たとえば基準速度ωｃを上回るとエアロ・ブレーキを展開することによって、またはドライ制動手段によって、たとえば慣性ブロック４の周辺部分３０と制動トルク表面の間の摩擦によって形成することができる。具体的には、この表面は、印加される制動トルクが第１の枢動軸Ｄ１からの半径とともに増大するように、たとえば粗さが前記第１の枢動軸Ｄ１からの距離とともに増大するように構成される。
【０１５９】
この場合も、各慣性ブロック４の慣性の中心は、関連する慣性ブロック４の１次枢動部６より第１の枢動軸Ｄ１から遠いことが好ましい。
【０１６０】
各慣性ブロック４の２次枢動部７２は、関連する慣性ブロック４の１次枢動部より第１の枢動軸Ｄ１から遠いことが好ましい。
【０１６１】
もちろん、この完全に機械的な実施形態を、渦電流制動トルクの実施形態と組み合わせることもできる。
【０１６２】
本発明による調速機１は、図１３でＡおよびＢと呼ぶ２つの反対の枢動方向に動作することができる。システムに印加される力の結果が異なる限り、動作方向は異なる効果をもたらす。
【０１６３】
第２の体積ＶＥが第１の体積ＶＩの外側にあり、慣性ブロック４が少なくとも部分的に伝導性であり、また方向Ａに枢動中のチャンバ８内に磁界が存在する、図示する例示的な実施形態に戻ると、慣性ブロック４は容易に離れ、可変の磁界領域に入り、したがって渦電流エネルギーの散逸を可能にする。
【０１６４】
反対の枢動方向Ｂでは、回転の始まりの過渡的なモードで、慣性の中心と同一ではない枢動点の周りで慣性ブロックの回転が引き起こされ、事前に巻いたばね７１の戻し力に印加され、遠心力に抵抗するため、慣性ブロック４は加速度による力によって保持される。したがって、慣性ブロックを歯車セット３の枢動軸Ｄ１から離すのはより困難であり、磁界領域に入るのはそれほど容易ではない。したがって、力が互いに印加される方向Ａの歯車セット３の枢動とは異なり、この動的効果は遠心力に抵抗する。
【０１６５】
システムの寸法設定は、特に調速機１軸部分で磁界の漏れを考慮しなければならない。これらの漏れは、磁気由来の力を生じさせ、調速機１が方向Ａに枢動している場合は慣性ブロックを軸Ｄ１から離し、反対の場合は慣性ブロックを軸Ｄ１に近づける傾向がある。この力の強度は枢動速度とともに増大し、この力は、高速の、具体的には約３０００ｒｐｍの回転力で評価する際、決して無視できるレベルではない。
【０１６６】
空気制動式慣性ブロックを有する従来の調速機から周知の空気力学の効果もまた、小さいが、磁石および慣性ブロックの計算の際には無視するべきでないことを留意されたい。
【０１６７】
過渡的な歯車セットの加速度段階の品質は、ばねの正しい寸法設定およびプリロード条件に依存する。
【０１６８】
図示しないが本発明の変形形態では、これらの動的な力および／または磁界の漏れに関連する力を使用して、慣性ブロックの形状を動作中に変化させることができ、それによって調節の可能性の範囲をさらに広げる。
【０１６９】
本発明の別の変形形態では、調速機１は、戻し手段７、ばね７１、または類似の要素を含まず、慣性ブロックにかかる遠心力は、渦電流による力を補償するように計算される。
【０１７０】
さらに別の変形形態では、慣性ブロック４の一部をチャンバ８の空隙内に永久的に保つことができ、したがって、歯車セット３が枢動し始めると直ちに、渦電流が生じ、慣性ブロック４に、したがって間接的に歯車セット３に印加される力の評価に加えられる。
【０１７１】
要約すると、本発明は、簡単かつ非常に信頼性が高い機構を用いて大量のエネルギーを散逸することによって、非常に良好な速度調節に対する条件を提供する。
【０１７２】
採用される寸法設定に応じて、本発明の原理によるが逆に多くのエネルギーを使用しないシステムを工夫することも可能であり、その場合主な調節効果は、渦電流によって生じる正味の力である。
【０１７３】
したがって、単一の機構を用いて、選択される枢動方向に応じて異なる特徴をもつ少なくとも２つの調節の可能性を有することが可能であり、また有利なことがある。
【０１７４】
本発明の特定の変形形態では、エネルギー散逸は、液体の媒体内、特に粘性の媒体内で発生する。
【０１７５】
したがって、本発明による調速機１は、様々な乾燥した潤滑媒体間で摩擦のない密閉された機械的連結を行うことが可能であるため、石油などの液体内で動作することができる。実際には、可変の磁界効果と流体力学的現象に起因する効果を組み合わせると特に有利である。
【０１７６】
本発明はさらに、エネルギー源または香箱と、エネルギー源または香箱から音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットへ機械トルクを伝送する手段２とを含む時計またはオルゴール向けの音楽または打方機構１０に関し、伝送手段２は、本発明による時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機１内に含まれる少なくとも１つの歯車セット３を駆動させる。
【０１７７】
本発明はさらに、音楽を生成する歯車セットまたは打方機構用歯車セットを含む時計またはオルゴールに関し、時計またはオルゴールは、このタイプの音楽もしくは打方機構１０、および／またはこのタイプの時計用歯車セットもしくは打方機構用歯車セットの調速機１を含む。
【０１７８】
特定の実施形態では、時計は、音楽付き腕時計である。
【０１７９】
本発明はさらに、打方機構または音楽機構の調節以外の適用分野、たとえば、測時学の分野内では、ムーブメントの調節、または測時学以外の分野では、可変のトルクを伝達するエネルギー源によって枢動される任意の機構の速度の調節、より一般的には、時間を測定および／または表示する任意のシステム向けの、前述の時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セットの調速機に同一の組成の慣性調速機に関する。クロノグラフ、クロノメータ、レバーの運動速度を調節する機構、たとえば瞬時日付機構、別個のムーブメント間の速度を変動させる可能性を有する自動化機構、アラーム、グランド・ストライク、チャイム、もしくはミニッツ・リピータ機構、ピン歯車セットもしくは空気機構を有するオルゴールなど、または機械的慣性中心を有する機構という機構を引用することができる。この一覧は、非限定的なものである。
【０１８０】
本発明はさらに、本明細書に記載した適用分野以外の適用分野向け、特に慣性調速機向けの、前述したばね７１と同じタイプのばねに関する。
【０１８１】
要約すると、本発明は、打方機構を調節する磁気調速機の好ましい利用を提案する。
【０１８２】
打方機構に対する磁気調速機の適用分野は新規である。時計機構に対する所定の周波数を保証するための制御機構、したがって送信器回路向けの周知の調速機とは異なり、本発明によれば、磁気調速機は受信器としてふるまい、エネルギーを使用する。磁気調速機は、基準値より高い場合は速度を下げ、余分な運動エネルギーを変換して記憶および／または使用されるエネルギーにすることによって、回転する打方列、特に打方機構用歯車セットの回転速度を基準速度で制御する。
【０１８３】
磁気調速機は必ず、磁石および／または電磁石を含み、磁界の影響を受けにくい特定の材料を使用して干渉の影響を回避できると好ましい。具体的には、本明細書ではシリコンのテンプ輪の使用が好ましい。これはまた、磁気遮蔽を形成する非磁性の材料から作製された磁気絶縁スクリーン９によって分界され、時計環境内で最小の干渉を引き起こし、ムーブメントの動作を妨げない、チャンバ８の特定の形態が好ましい理由である。この目的のため、チャンバ８はまた、環状の形状に作製され、開口は歯車セット９のアーバー１５の通過に制限される。
【０１８４】
本発明による調速機は、周知の調速機に類似の設計原理を使用して、近い枢動速度および同等の制動力で構築されると有利であるが、この新規な調速機には、現況技術の調速機の欠点がない。
【０１８５】
この磁気調速機を使用することで、極めて精密な速度の静かな機構を提供する。実際には、本発明によって実現される可変の渦電流の制動は、いかなる接触もなく歯車セット３の枢動速度を安定化させるのに十分であり、したがって雑音をまったくまたはほとんど出さない。
【０１８６】
本発明により、腕時計の製造者は、たとえばヨーク・フランジ１６、１７の一方および／または他方がヨーク・リング１８上に備えられ、またはさらにねじ止めされる一実施形態により、たとえば第１の実施形態のチャンバ８が表面１３と表面１４の間の距離を調整できるように工夫される場合、あるいは第２の実施形態では、磁極２２と磁極２３の間のスロット２１の空隙が調整可能である場合、制動トルクを調整することができる。
【０１８７】
組立て中に調節される速度の反復性は、既存のシステムの場合よりはるかに良好である。
【０１８８】
枯らし中の速度の安定性は、摩擦および衝撃を取り除くことによってはるかに信頼性が高くなる。
【０１８９】
減退中に香箱トルクが半分変動する場合でも、歯車セット３の速度は十分に調節される。
【０１９０】
この調速機の主要な要素は、一方では、調節速度を決定する慣性ブロックの戻しばねであり、他方では、散逸される動力、したがって制動トルクを特徴付ける永久磁石および導電性の慣性ブロックである。
【０１９１】
この調速機は特に信頼性が高く、これは時計製品にとって不可欠なことである。
【０１９２】
中心を外れた慣性ブロックを有するこのデバイスは、制動トルクと調節速度の間の関係の厳密さを特徴付け、公称速度より遅い速度の場合に磁気制動から回転システムを解放する新規な設計である。
【０１９３】
要約すると、本発明によって提供される利点は数多い。
−  特に３％未満で調節される非常に精密な枢動速度、
−  静かな動作、
−  摩耗のない信頼性、
−  組立て中の容易な調整、
−  振幅／速度の規定に関して開発中に不確実性がないこと、
−  同じ速度に対する幅広い動作トルク範囲。
【符号の説明】
【０１９４】
１  時計用歯車セットまたは打方機構用歯車セット向けの調節機構、調速機
２  伝送手段
３  歯車セット
４  慣性ブロック
４Ａ  慣性ブロック
４Ｂ  慣性ブロック
５  案内手段、穿孔
６  １次枢動部、ピン、案内手段
７  戻し手段
８  チャンバ
９  磁気絶縁スクリーン
１０  打方機構
１１  内周部
１２  磁石、永久磁石
１３  表面
１４  表面
１５  主枢動部、アーバー
１６  上部ヨーク・フランジ
１７  下部ヨーク・フランジ
１８  ヨーク・リング
１９  固定子ヨーク
２１  スロット
２２  磁極
２３  磁極
２４  電磁石
２９  調節用小歯車
３０  周辺部分
３１  フランジ
７１  ばね
７２  ２次枢動部
７３  第２の枢動ガイド
７４  第１の枢動ガイド
Ｃ  制動トルク曲線
ＣＰ  径方向のプリロード行程
Ｄ１  第１の枢動軸
Ｄ２  第２の枢動軸
Ｄ２Ａ  第２の軸
Ｄ２Ｂ  第２の軸
Ｄ３  第３の枢動軸
ＶＩ  第１の回転体積
ＶＥ  第２の回転体積
ω  枢動速度
ωｃ  基準速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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