(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のトゥールビヨンの課題に対する解決策を提供する。【解決手段】計時器は、ばね仕掛けのテンプ１４および磁気脱進装置１８を有するキャリッジ６を備えているトゥールビヨンを備え、磁気脱進装置は、少なくとも１つの環状磁気構造２６で形成されたガンギ車群を備え、さらに、磁気構造と結合した少なくとも１つの磁気要素３３を備え、機械式共振子の振動と同時している振動運動を起こす。機械式脱進機は、香箱によって供給された機械エネルギーを磁気脱進機内で磁気ポテンシャルエネルギーに変換することから生じるエネルギー蓄積段階と、磁気脱進機に蓄積されたエネルギーを磁気共振子に伝達する段階とを交互に有するように構成される。【選択図】図２
2019211479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸周りに回転するように構成されたキャリッジ（６、６Ａ、１０６）と、機械エネルギーを蓄積するように構成された香箱と、前記トゥールビヨンのキャリッジを前記香箱に運動学的に接続している歯車列とを備えているトゥールビヨン（４）を具備した計時器ムーブメント（２）を備え、前記トゥールビヨンが、テンプ（１６、１６Ａ、１１６）およびヒゲゼンマイで形成された機械式共振子（１４、１４Ｂ、１１４）と脱進装置とを有する計時器であって、
前記計時器は、
前記脱進装置は、ガンギカナと、前記ガンギ車群の回転軸（２８）を中心とする全体的に環状形である少なくとも１つの磁気構造（２６、４０、２６Ｃ、１２６）とで形成されたガンギ車群（２０、２０Ｂ、２０Ｃ、１２０）を備えている磁気脱進機（１８）であり、前記磁気脱進機はさらに、１つの磁気要素または複数の磁気要素（３２、３３、３２Ｂ、３２Ｃ、３３Ｃ、１０２、１０３）を備え、前記磁気要素または各磁気要素は、前記機械式共振子の振動と同期する振動運動を行うように、かつ前記回転軸に対してゼロとは異なる径方向成分を有するように構成され、前記少なくとも１つの磁気構造と結合している前記磁気要素、または前記複数の磁気要素の各磁気要素は、前記ガンギ車群が前記テンプの振動周期ごとに所定の角周期で回転するように、少なくとも瞬間的に周期的に前記少なくとも１つの磁気構造と結合することと、
前記磁気脱進機は、通常の計時器ムーブメントの動作では、前記香箱によって供給された機械エネルギーを前記磁気脱進機内で磁気ポテンシャルエネルギーに変換することから起こるエネルギー蓄積段階と、前記磁気脱進機に蓄積されたエネルギーを前記磁気共振子に伝達する段階とを交互に有するように構成されることと、
前記磁気脱進機は、
−各エネルギー蓄積段階で、前記少なくとも１つの磁気構造が前記回転軸に対して磁気トルクに供され、前記磁気トルクが、前記香箱によって前記トゥールビヨンのキャリッジを介して前記ガンギ車群に印加される駆動トルクの方向とは逆方向であり、かつ強度が前記駆動トルクの強度よりも小さいため、前記ガンギ車群は、前記磁気脱進機にある特定の磁気ポテンシャルエネルギーを蓄積できるようにある特定の角度を回転するように構成され、
−各エネルギー伝達段階で、前記磁気要素または前のエネルギー蓄積段階で前記少なくとも１つの磁気構造と結合している複数の磁気要素からなる磁気要素の群の各磁気要素が、前記回転軸に対して、前記磁気要素の振動運動の折り返し過程で、かつ前記折り返し過程での前記振動運動の径方向成分の方向に、径方向の磁力に供され、それによって前記磁気脱進機は、前のエネルギー蓄積段階で蓄積された機械エネルギーを磁気ポテンシャルエネルギーに変換して前記機械式共振子の前記振動を維持できるようにするように構成されることと
を特徴とする、計時器。
【請求項２】
前記磁気脱進機は、前記機械式共振子の折り返しで振動するたびに前記機械式共振子を前記ガンギ車群（２０、２０Ｂ、２０Ｃ）に瞬間的に結合するストッパ（３０、３０Ｂ、３０Ｃ）を備え、前記ストッパは、前記磁気要素または前記複数の磁気要素を有し、前記機械式共振子（１４、１４Ｂ）が振動すると、休止段階を伴って揺れ動く往復運動に供され、前記休止段階で前記ストッパは、前記２つの休止位置で交互に停止することと、
前記少なくとも１つの磁気構造は、前記ストッパの前記２つの休止位置で、第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線（６６）および第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線（６８）をそれぞれ画定し、両エネルギー曲線は、前記ガンギ車群の角度によって変化し、各エネルギー曲線は、
−前記少なくとも１つの磁気構造と、前記ストッパの対応する休止位置で前記少なくとも１つの磁気構造と結合している前記磁気要素または複数の磁気要素からなる磁気要素の群との間の磁気相互作用に対する増大部分（ＰＣ１、ＰＣ２）であって、
前記増大部分は、通常の計時器ムーブメントの動作過程で、前記磁気要素または前記磁気要素によって、この磁気要素の群によって上がるのに適しているように構成される、増大部分と、
−それぞれが前記増大部分に続く磁気障壁であって、前記磁気障壁は、前記ストッパが対応する休止位置にある間に、前記ガンギ車群の角度を成した進行を停止するのに適しているように構成される、磁気障壁（ＢＭ１、ＢＭ２）と
を有し、
前記第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線の前記増大部分は、前記第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線の前記増大部分に対してそれぞれが角度を成してずれており、前記第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線と前記第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線のいずれか一方の各磁気障壁は、前記第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線と前記第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線のもう一方の２つの連続する磁気障壁の間に角度を成して位置していて、
前記磁気脱進機は、
−前記エネルギー蓄積段階が、本質的にそれぞれが前記ストッパの前記連続する休止段階で起こるように構成され、
−各エネルギー蓄積段階で、その時点で前記少なくとも１つの磁気構造と結合している前記磁気要素または前記複数の磁気要素からなる磁気要素の群が、前記ガンギ車群のある特定の回転過程で、前記増大部分のうちの１つを少なくとも部分的に上がるのに適しているように構成され、
−前記第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線および前記第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線の前記増大部分が、前記通常の計時器ムーブメントの動作過程で、連続するエネルギー蓄積段階で少なくとも部分的に、それぞれが交互に登り得るように構成されることと、
前記磁気脱進機はさらに、
−前記エネルギー伝達段階が、前記ストッパの前記往復運動の連続する折り返し時にそれぞれ起こるように構成され、
−前記磁気脱進機が、前記通常の計時器ムーブメントの動作過程で、前記ストッパの前記往復運動の連続する毎回の折り返し時に、全体的に磁気ポテンシャルエネルギー（Ｄ１、Ｄ２）の低下に供されるように構成され、
−前記磁気脱進機の磁気ポテンシャルエネルギーが低下することは、本質的に、前の休止段階で前記少なくとも１つの磁気構造と結合していた前記磁気要素または複数の磁気要素からなる磁気要素群の各磁気要素に印加された径方向の磁力（ＦＲ１、ＦＲ２）の作用から生じるように構成され、よって前記径方向の磁力の作用は、前記作用のほとんどを前記機械式共振子に伝達するように構成されている前記ストッパに供給され、それによって前記機械式共振子は、前記ストッパの前記往復運動の毎回の折り返し時に機械エネルギーインパルスを受けることができることと
を特徴とする、請求項１に記載の計時器。
【請求項３】
前記トゥールビヨンはさらに、中間歯車（７６）が前記ガンギカナ（２４）と噛み合い、中間カナ（７８）が前記計時器ムーブメントに含まれている固定された第２の歯車（８０）と噛み合うという中間歯車群（７４）を有し、前記中間歯車群は、前記ガンギ車群の回転数を減らす減衰歯車群であり、前記トゥールビヨンのキャリッジが１分にそれ自体が１回転するように構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の計時器。
【請求項４】
前記機械式共振子の前記振動周波数（Ｆｏ）は、実質的に６ヘルツ（Ｆｏ＞＝６Ｈｚ）以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の計時器。
【請求項５】
前記機械式共振子の前記振動周波数（Ｆｏ）の値は、８ヘルツから１２ヘルツまでの間（両数字を含む）にある（８Ｈｚ＝＜Ｆｏ＝＜１２Ｈｚ）ことを特徴とする、請求項３に記載の計時器。
【請求項６】
前記ガンギ車群の前記回転周波数（ＦRot）の値は、前記機械式共振子の前記振動周波数（Ｆｏ）の４分の１から１６分の１までの間（両数字を含む）である（Ｆｏ／４＜＝ＦRot＜＝Ｆｏ／１６）ことを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項または請求項３に従属する請求項４に記載の計時器。
【請求項７】
前記磁気脱進機は、少なくとも２つの同様の磁気要素（３２、３３）を備え、前記磁気要素は、前記磁気構造（２６）の同じ側に位置し、前記それぞれの磁気結合が一緒に加えられるように、両磁気要素が前記磁気構造と同時に結合することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の計時器。
【請求項８】
前記磁気脱進機は、少なくとも１対の同様の磁気要素（３２Ｃ、３３Ｃ）を備え、前記磁気要素は、それぞれ前記磁気構造（２６Ｃ）の上と下に位置し、前記それぞれの磁気結合が一緒に加えられるように、両磁気要素が前記磁気構造と同時に結合することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の計時器。
【請求項９】
前記磁気構造は第１の磁気構造（２６）であり、前記ガンギ車群は第２の磁気構造（４０）を備え、前記第２の磁気構造は、前記第１の磁気構造と面対称であり、前記複数の磁気要素（３２、３３）の前記磁気要素または各磁気要素が前記振動運動をしている間に前記第１の磁気構造と第２の磁気構造との間に少なくとも瞬間的に位置することが可能なように、前記第１の磁気構造から一定の距離を保って位置していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の計時器。
【請求項１０】
前記第１の磁気構造および前記第２の磁気構造は、それぞれが第１の永久磁石および第２の永久磁石で形成され、各々の永久磁石は、軸方向の磁化および同じ極性を有することと、前記複数の磁気要素（３２、３３）の前記磁気要素または各磁気要素は永久磁石で形成され、前記永久磁石は、軸方向の磁化を有し、前記第１の磁石および第２の磁石とは逆の極性を有し、それによって前記２つの磁気構造の各々との磁気反発力に供されることとを特徴とする、請求項９に記載の計時器。
【請求項１１】
前記ガンギ車群（２０）は、第１の強磁性構造（４４）および第２の強磁性構造（４６）を有し、前記強磁性構造は、前記第１の磁気構造および第２の磁気構造からなる群の両外側で前記第１の磁気構造および第２の磁気構造（２６、４０）をそれぞれ覆い、それによって、前記磁気要素が両磁気構造の間に位置して前記磁気構造と磁気結合しているときに、前記第１の磁気構造および第２の磁気構造の遮蔽および各磁気要素の遮蔽を形成することを特徴とする、請求項１０に記載の計時器。
【請求項１２】
前記テンプ（１６Ａ）は、前記トゥールビヨンの前記キャリッジ（６Ａ）内で磁気により回動し、そのために前記トゥールビヨンは２つの磁気ベアリング（８４、８６）を備えていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の計時器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トゥールビヨンを具備した計時器ムーブメントを備え、トゥールビヨンがキャリッジ内に、テンプおよびヒゲゼンマイで形成された機械式共振子と脱進装置とを有する、計時器に関する。トゥールビヨンという用語は、当業者からカルーセルと呼ばれることもある。さらに、このような計時器ムーブメントは、機械エネルギーを蓄積するように構成された香箱と、トゥールビヨンのキャリッジを香箱に運動学的に接続している歯車列とを備えている。
【背景技術】
【０００２】
トゥールビヨンを具備した計時器ムーブメントが長らく知られている。「トゥールビヨン」という用語は、一般にはそのような計時器ムーブメントを指して用いられ、さらにはそのような計時器ムーブメントを具備した腕時計を指して用いられる。
【０００３】
従来のトゥールビヨンでは、キャリッジは、第２の歯車群として機能する。キャリッジは、第２のカナを備え、中間歯車によってこの第２のカナを介して作動する。キャリッジは、ガンギ車群およびアンクルで形成された従来の脱進機、特にスイスレバー脱進機を有する。力は、キャリッジのカナを介してガンギ車群に伝達され、カナは、プレートに固定された固定式の第２の歯車と遊星歯車のように噛み合う。
【０００４】
従来のスイスレバー脱進機の動作は当業者には公知である。ガンギ車は、アンクルが有する２つの爪石と係合する複数の歯を有する。それぞれの爪石は、その自由端に傾斜面を有する。ばね仕掛けのテンプの維持インパルスを発生させるため、ガンギ車の１つの歯は、２つの爪石のいずれか１つの傾斜面に対して接線上で押圧してアンクルに力トルクをかけ、それによってアンクルはガンギ車によって回転し、ガンギ車は、固定された第２の歯車を介してキャリッジの回転によって回転する。維持インパルスは、ガンギ車の各歯に含まれるインパルスビークが傾斜面の底部に位置しているときに終了する。そのため、維持インパルスを発生させるには、ガンギ車はある角度距離にわたって回転できる必要があり、この角度距離は、ガンギ車と相互作用するアンクルの傾斜面からガンギ車群の回転軸に対する角度距離に相当する。ただし、記載したように、ガンギ車の回転は、トゥールビヨンのキャリッジの回転に密接に関連しており、ガンギ車とトゥールビヨンのキャリッジとの間に運動学的関連が生じる。その結果、このガンギ車を回転させるためには、慣性が比較的高いトゥールビヨンを回転状態にする必要がある。したがって、テンプに伝達される維持インパルスは、トゥールビヨンの慣性によって、またトゥールビヨンのキャリッジを香箱に運動学的に接続している歯車列によっても強度が制限される。トゥールビヨンのキャリッジの慣性はガンギ車に加えられ、この慣性がガンギ車の慣性を増大させる。
【０００５】
トゥールビヨン機構は、垂直方向の位置を平均するため、着用時に腕時計の計時器ムーブメントの動作を推進することが知られている。しかしながら、従来のムーブメントでは、トゥールビヨンは、トゥールビヨンのキャリッジがガンギ車と一体化して回転するため、脱進装置の慣性を増大させる。これは、ガンギ車によって維持され得る加速度を制限する。テンプに伝達されるインパルスは、ガンギ車の回転に左右され、クロノメータの条件で確実に周波数５Ｈｚよりも上に上げることは不可能である。その結果、このような機構のトゥールビヨンのばね仕掛けのテンプに対して可能な振動周波数は制限される。そのため、トゥールビヨンでの従来のばね仕掛けのテンプの振動周波数は、一般には５ヘルツ（５Ｈｚ）未満であり、いくつかの特殊な場合では５Ｈｚに達することがある。通常は例えば３ヘルツである。このことは、従来のトゥールビヨンを具備した計時器ムーブメントで得られる動作精度を制限することが理解される。
【０００６】
そのため、トゥールビヨンが組み込まれた腕時計を着用している際の動作精度に関するトゥールビヨンの顕著な利点は、従来の脱進機の動作であるが故にキャリッジに一般に見られる高い慣性によって損なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願第３２０８６６７Ａ１号
【特許文献２】欧州特許第２４５０７５８号
【特許文献３】欧州特許第３１０９７１２号
【特許文献４】欧州特許第３１０６９３３号
【特許文献５】欧州特許第２８９１９３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記の従来のトゥールビヨンの課題に対する解決策を提供し、振動周波数Ｆｏが従来の周波数よりも高い、好ましくは５ヘルツよりも高い（Ｆｏ＞５Ｈｚ）機械式共振子をトゥールビヨンのキャリッジに配置することによって、トゥールビヨンのクロノメータの利点を増大する、特に本発明によるトゥールビヨンを具備した計時器ムーブメントの動作精度を上げることを補佐することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
したがって、本発明は、トゥールビヨンを具備した計時器ムーブメントを備え、トゥールビヨンが、主軸周りに回転するように構成されたキャリッジと、機械エネルギーを蓄積するように構成された香箱と、トゥールビヨンのキャリッジを香箱に運動学的に接続している歯車列とを備えている計時器に関する。トゥールビヨンは、テンプおよびヒゲゼンマイで形成された機械式共振子と脱進装置とを有する。本発明によれば、脱進装置は、ガンギカナと、ガンギ車群の回転軸を中心とする全体的に環状形の１つまたは複数の磁気構造とで形成されたガンギ車群を備えている磁気脱進機である。磁気脱進機はさらに、１つの磁気要素または複数の磁気要素を備え、各々の磁気要素は、機械式共振子の振動と同期する振動運動を行うように、かつ前記回転軸に対してゼロとは異なる径方向成分を有するように構成される。磁気要素または複数の磁気要素の各々の磁気要素は、ガンギ車群がテンプの振動周期ごとに所定の角周期で回転するように、少なくとも瞬間的に周期的に１つまたは複数の磁気構造と結合する。次に、本発明によれば、磁気脱進機は、通常の計時器ムーブメントの動作では、香箱によって供給された機械エネルギーを磁気脱進機で磁気ポテンシャルエネルギーに変換することから起こるエネルギー蓄積段階と、磁気脱進機に蓄積されたエネルギーを磁気共振子に伝達する段階とが交互に起こる。
【００１０】
最後に、磁気脱進機は、
−各エネルギー蓄積段階で、１つまたは複数の磁気構造と結合している磁気要素または複数の磁気要素からなる磁気要素の群が、前記回転軸に対して磁気トルクに供され、磁気トルクが、香箱によってトゥールビヨンのキャリッジを介してガンギ車群に印加される駆動トルクの方向とは逆方向であり、かつ強度がこの駆動エネルギートルクの強度よりも小さく、それによってガンギ車群は、磁気脱進機にある特定の磁気ポテンシャルエネルギーを蓄積できるようにある特定の角度を回転するのに適しているように構成され、
−各エネルギー伝達段階で、前のエネルギー蓄積段階で１つまたは複数の磁気構造と結合している磁気要素または複数の磁気要素からなる磁気要素の群の各要素が、前記回転軸に対して、磁気要素の振動運動の折り返し過程で、かつこの折り返し過程でのこの振動運動の径方向成分の方向に、（好ましくは主な）径方向の磁力に供され、それによって磁気脱進機は、（好ましくは大部分が）前のエネルギー蓄積段階で蓄積された機械エネルギーを磁気ポテンシャルエネルギーに変換して機械式共振子の振動を維持できるようにするように構成される。
【００１１】
本発明による計時器の特徴があることで、特にトゥールビヨンを装備するために選択した種類の磁気脱進機があることで、機械式共振子に伝達されこの機械式共振子を維持するためのエネルギーインパルスは、トゥールビヨンのキャリッジの慣性により強度が制限されることがない。事実、歯車列の慣性さえもこれらのエネルギーインパルスの発生には影響を及ぼさなくなる。実際、アンクルの慣性のみが（ストッパを構想した場合）磁気脱進機によって機械式共振子に供給される維持インパルスの原動力に影響を及ぼす。アンクルは、本明細書では磁気−磁気変換器を形成することに注意すべきである。そのため、これらの維持インパルスは、より短くなり得る。すなわち極めてわずかな時間間隔に起こり、この間隔はトゥールビヨンの慣性に左右されなくなる。これらの顕著な特徴は、計時器ムーブメントの動作精度を高め、特にばね仕掛けのテンプで形成された機械式共振子の等時性を高めるのに役立つ。さらに、これらの特徴により、高い品質係数を有する機械式共振子、特に従来のトゥールビヨン向けの通常のばね仕掛けのテンプよりも遙かに高い固有振動周波数、特に５Ｈｚよりも高い固有周波数を有するばね仕掛けのテンプをトゥールビヨン内に構成することが可能になる。
【００１２】
したがって、本発明による磁気脱進機により、香箱からある特定量のエネルギーを、エネルギーを瞬間的に蓄積するように構成された磁気脱進機に周期的に伝達することと、この蓄積されたエネルギーを磁気脱進機から機械式共振子に伝達することとを一時的に分離することが可能になる。
【００１３】
そのため、トゥールビヨンを装備するために本発明の範囲内で選択した磁気脱進機があることで、機械式共振子によって磁気脱進機に供給された維持インパルスは、本質的にガンギ車の回転なしに、かつ実質的にそのような回転とは独立して発生し得る。そのため、歯車列の慣性およびトゥールビヨンのキャリッジの慣性は、維持インパルスの発生を妨げなくなる。重要なことは、本質的に磁気脱進機内での磁気ポテンシャルエネルギー蓄積段階の後に毎回維持インパルスを発生させるために生じる力の径方向の性質であるため、キャリッジが回転するか否か、あるいはわずかな小さい角度を回転するという事態は、維持インパルスの発生には実質的に影響がない。このような理由から、本発明による磁気脱進機を具備したトゥールビヨン機構は、短時間で比較的高強度の維持インパルスを生み出すことができる。
【００１４】
１つの有利な実施形態では、機械式共振子は、トゥールビヨンのキャリッジ内で磁気により回動するテンプを備え、そのためにキャリッジは、２つの磁気ベアリングを備えている。この特定の変形例では、選択した磁気脱進機によりもたらされる様々な利点に加えて、水平位置と垂直位置との間で機械式共振子の動作差を大幅に制限することが可能になる（この動作差はトゥールビヨンによって平均される）。したがって、動作精度が極めて高いトゥールビヨンの腕時計を得ることがこのようにして可能になることが理解される。
【００１５】
本発明を、非限定的な例として提示する添付の図面を参照して、以下にさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】トゥールビヨンを具備したムーブメントで形成されている本発明による計時器の第１の実施形態の部分斜視図である。
【図２】図１の計時器ムーブメントの部分上面図であり、本発明の重要な要素を見やすくするためにいくつかの要素を取り除いた図である。
【図３】図１の計時器ムーブメントの断面図であり、図２に表記したＩＩＩ−ＩＩＩの線の断面に沿った図である。
【図４】図１の計時器ムーブメントの断面図であり、図２に表記したＩＶ−ＩＶの線の断面に沿った図である。
【図５】図２の磁気脱進機の磁気ポテンシャルエネルギーの２つの曲線であり、ストッパが磁気脱進機の両方の休止位置それぞれに位置している際のガンギ車群の角度位置に応じた曲線を示す図である。
【図６】第１の実施形態のトゥールビヨンに組み込まれた機械式共振子および磁気脱進機の一部を示す図であり、機械式共振子の折り返し過程にある４つの異なる位置のうちの１つを示す図である。
【図７】第１の実施形態のトゥールビヨンに組み込まれた機械式共振子および磁気脱進機の一部を示す図であり、機械式共振子の折り返し過程にある４つの異なる位置のうちの１つを示す図である。
【図８】第１の実施形態のトゥールビヨンに組み込まれた機械式共振子および磁気脱進機の一部を示す図であり、機械式共振子の折り返し過程にある４つの異なる位置のうちの１つを示す図である。
【図９】第１の実施形態のトゥールビヨンに組み込まれた機械式共振子および磁気脱進機の一部を示す図であり、機械式共振子の折り返し過程にある４つの異なる位置のうちの１つを示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の部分断面図であり、図３の図とほぼ同じである。
【図１１】第１または第２の実施形態の第１の変形例の部分概略図であり、トゥールビヨンに組み込まれたテンプおよび磁気脱進機のみを示している図である。
【図１２】本発明の第１または第２の実施形態の第２の変形例を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態のトゥールビヨンのキャリッジが有する機械式共振子および磁気脱進機を示す図である。
【図１４】図１３の磁気脱進機に関して、磁気構造およびテンプに装着された２つの磁気要素と磁気構造との交互の相互作用によって画定された磁気ポテンシャルエネルギー曲線を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１〜図１１を参照して、本発明の第１の実施形態および特に本発明によるトゥールビヨンに組み込まれた磁気脱進機の具体的な動作を説明する。
【００１８】
本計時器は、トゥールビヨン４を具備した計時器ムーブメント２を備え、トゥールビヨンは、主軸８の周りに回転式に構成されたキャリッジ６と、機械エネルギーを蓄積するように構成された香箱１０と、トゥールビヨンのキャリッジを香箱に運動学的に接続する歯車列１１とを備えている。トゥールビヨンは、テンプ１６およびヒゲゼンマイ１５で形成された機械式共振子１４と、脱進装置１８とを有する。トゥールビヨンは、底板３と受け９との間で回動する。脱進装置は、ガンギカナ２４および第１のガンギ車２２で形成されたガンギ車群２０を備えている磁気脱進機からなり、この磁気脱進機は、全体的に環状で、ガンギ車群の回転軸２８を中心とする第１の磁気構造２６を備えている。
【００１９】
磁気脱進機は、機械式共振子１４が振動して折り返すたびにこの機械式共振子をガンギ車群２０に瞬間的に結合するストッパ３０を備えている。このストッパおよびガンギ車群は、キャリッジ６の一部とこのキャリッジが有するガンギ受け１９との間で回動する。ストッパは、機械式共振子が振動すると、休止段階を伴って揺れ動く往復運動に供され、休止段階でストッパは、２つの休止位置で交互に停止し、２つのピン３６および３７それぞれに当接する。
【００２０】
図示した変形例では、ストッパは、２つの磁気要素３２および３３を有するアンクルで形成され、各磁気要素は、機械式共振子の振動と同期して本質的にアンクルの回転軸２８に対して径方向に沿った向きの振動運動を起こすように構成されている。２つの磁気要素は、ほぼ同じもので、ガンギ車２２の同じ側に位置している。２つの磁気要素は、両方が同じように第１の磁気構造と同時に結合するが、これは、この２つの磁気要素が連続的に（またはほぼ連続的に）第１の磁気構造と結合するように、かつそれぞれの磁気結合が一緒に加わるように構成される。この磁気脱進機の動作を以下にさらに詳細に説明する。
【００２１】
図示した変形例では、ガンギ車群２０は、第２の磁気構造４０を備えている第２の歯車３８を備え、第２の磁気構造は、第１の磁気構造２６と面対称であり、２つの磁気要素３２および３３が振動したときに第１の磁気構造と第２の磁気構造との間に少なくとも瞬間的に位置することが可能なように、第１の磁気構造から一定の距離を保って位置している。２つの磁気要素３２および３３は、同じように第１の磁気構造および第２の磁気構造と同時に相互作用し、それによって作用が一緒に加わる。２つの磁気要素は、テンプ１６が振動周期ごとに所定の角周期にわたってガンギ車群が回転するように、第１の磁気構造および第２の磁気構造と結合する。第１の磁気構造および第２の磁気構造は、それぞれ第１の永久磁石および第２の永久磁石で形成され、各々の永久磁石は、軸方向の磁化および同じ極性を有する。アンクルの２つの磁気要素は、各々が永久磁石で形成され、永久磁石は、軸方向の磁化を有し、第１の磁石および第２の磁石とは逆の極性を有し、それによって２つの磁気構造の各々との磁気反発力に供される。
【００２２】
好ましくは、第１の歯車２２および第２の歯車３８は、それぞれ第１の強磁性構造４４および第２の強磁性構造４６を有し、強磁性構造は、この第１の磁気構造および第２の磁気構造からなる群の両外側で、第１の磁気構造および第２の磁気構造をそれぞれ覆い、それによって２つの強磁性構造の各々から出ているいくつかの固定ピン（図３を参照）と共に、第１の磁気構造および第２の磁気構造の特定の遮蔽、およびその間に位置している各磁気要素の特定の遮蔽を形成して互いを磁気結合する。２つの強磁性構造は、２つの磁気構造に対する２つの支持体をそれぞれ形成する。図示した変形例では、２つの磁気要素は第１の磁気構造および第２の磁気構造と連続的に結合し、よって２つの強磁性構造の間に位置したままであるため、磁気脱進機は部分的に遮蔽されている。さらに、磁気構造の磁場および磁気要素の磁場は、第１の強磁性構造および第２の強磁性構造に閉じ込められる。
【００２３】
一般法則として、磁気脱進機は、通常の計時器ムーブメントの動作で、香箱によって供給された機械エネルギーを磁気脱進機内で磁気ポテンシャルエネルギーに変換することから生じるエネルギー蓄積段階と、磁気脱進機に蓄積されたエネルギーを磁気共振子に伝達する段階とが交互に起こるように構成される。各エネルギー蓄積段階およびそれに続くエネルギー伝達段階は、機械式共振子の振動周期の半分に等しい時間間隔にわたって起こる。
【００２４】
第１の実施形態の範囲内では、前段落で言及した磁気脱進機の構成およびこの磁気脱進機の動作を図５〜図９を参照して以下に説明する。図５は、２つの磁気ポテンシャルエネルギー曲線６６および６８を示し、それぞれがアンクル３０の２つの休止位置に対するものであり、休止位置では、アンクルは停止材３６および３７をそれぞれ押圧し、各停止材は、ガンギ車群２０の角度位置を表す角度θに応じた磁気脱進機内の磁気ポテンシャルエネルギーＥPMに対応し、したがって磁気構造２６および４０に対応している（この角度θはガンギ車群の回転方向、すなわち図６〜図９に示した例では右回り方向に沿って測定されることに注意されたい）。本発明の第１の実施形態に対して選択した種類の磁気脱進機が欧州特許出願第３２０８６６７Ａ１号に開示されている。同文献の動作、および本発明の範囲内で使用したこの動作の特定の特徴を説明する。図６〜図９は、テンプ１６の折り返しおよびこのテンプと瞬間的に結合したアンクル３０の折り返し（すなわち半サイクル）の４つの連続する瞬間を示している。
【００２５】
まず、２つの磁気構造２６および４０は、アンクル３０の２つの休止位置の各々で、ここでは連続的に２つの磁気構造と結合しているアンクル３０の磁気要素３２および３３に対して、増大する磁気ポテンシャルエネルギー部分ＰＣ１およびＰＣ２を共に画定する。記載した変形例では、これらの増大部分は、実質的に２つの磁気構造２６および４０の各々に含まれる磁気トラック５８によって画定され、この磁気トラックは、特定の輪郭を有し、中央の幾何学円に対して再入出を交互に行う。通常の計時器ムーブメントの動作では、この特定の輪郭は、ある特定の磁気距離にわたってガンギ車群の回転に対して磁気ポテンシャルエネルギーを蓄積するのに適しているのに対し、アンクルは、交互にその両方の休止位置になる。各磁気トラック５８は、対応する磁気構造を構成している永久磁石で形成され、この永久磁石は、前述したように、両方の磁気要素３２および３３を構成している永久磁石と磁気反発する状態に構成される。
【００２６】
増大部分ＰＣ１およびＰＣ２は、このように、磁気脱進機内の磁気ポテンシャルエネルギーの蓄積勾配を画定する。各エネルギー蓄積段階では、２つの磁気構造２６、４０およびそれに伴いガンギ車群は、（図８および図９に２つの接線矢印ＦＴで概略的に表した）磁気トルクに供され、この磁気トルクは、（これらの図に円状矢印で示した）ガンギ車群の回転方向とは逆方向、すなわち香箱によってトゥールビヨンのキャリッジを介してガンギ車群に印加される駆動トルクとは逆で、かつこの駆動トルクよりも強度が小さく、それによってガンギ車群は、磁気脱進機にある特定の磁気ポテンシャルエネルギーを蓄積できるようにある特定の角度を回転する。２つの磁気要素３２および３３は、それに応じて、各々が磁力ＦＭ１、およびＦＭ２に供され、この磁力は、ガンギ車群の回転軸に対してゼロとは異なる接線成分（すなわち回転軸２８を中心とする幾何学円に対してあらゆる点で接する成分）を有することに注意されたい。さらに、この磁力ＦＭ１およびＦＭ２は、アンクルが磁気トルクにも供されるように向けられ、磁気トルクは、問題となるエネルギー蓄積段階でアンクルがその２つの休止位置のいずれかにあるかどうかに応じて、フォーク部５２が停止ピン３６および３７を押圧した状態に維持する。エネルギー蓄積段階の実質的に開始時の磁気脱進機の状態を示している図８では、磁力ＦＭ１およびＦＭ２は、アンクルに印加された磁気トルクがエネルギー蓄積段階の終わりにこのアンクルに印加された磁気トルクよりも大きくなるように向けられる（図６に相当する状態だが、エネルギー蓄積段階での磁気脱進機の中間状態を示している図９に既に見られる）。
【００２７】
各エネルギー蓄積段階では、両方の磁気構造２６および４０と結合しているアンクルの２つの磁気要素３２および３３は、ガンギ車群のある特定の回転によって、角度のある磁気ポテンシャルエネルギーの蓄積勾配ＰＣ１およびＰＣ２のいずれか一方を共に上がるのに対し、アンクル３０は休止段階にあると言える。ただし、これは磁気による相互作用エネルギーからなるものであるため、角度のある磁気ポテンシャルエネルギーの勾配を上がる「磁気構造および磁気要素」の集合体であることに注意されたい。計時器ムーブメントに関連する座標参照の場合、実際にはむしろ、ポテンシャルエネルギー曲線６６および６８の増大部分ＰＣ１およびＰＣ２を上がるのはガンギ車群である。なぜなら、ガンギ車群は、磁気要素が動かない間に回転するからである。しかしながら、ガンギ車群に関連し、ガンギ車群に対して固定された座標参照を考慮すれば、増大部分を上がるのはこの２つの磁気要素である。したがって、これは同じことであると理解される。
【００２８】
図５には、第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線６６の増大部分ＰＣ１が第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線６８の増大部分ＰＣ２に対して角度のある半周期Ｐ／２の分だけそれぞれずれるように磁気脱進機が構成されていることがわかる。そのため、２つの磁気構造は、２つの磁気要素３２および３３に対して、アンクルの２つの休止位置の各々で、増大部分ＰＣ１およびＰＣ２に続く磁気障壁ＢＭ１およびＢＭ２を画定する。磁気ポテンシャルエネルギー曲線６６、６８磁気障壁ＢＭ１およびＢＭ２はそれぞれ、磁化トラック５８の両側に交互に位置している磁化領域６０および６２で形成される。そのため各磁気障壁ＢＭ１は、２つの連続する磁気障壁ＢＭ２どうしの間に角度を成して位置している（したがってこの逆も同様である）。
【００２９】
さらに詳細には、記載した変形例では、２つの連続する磁気障壁ＢＭ１またはＢＭ２は、角周期Ｐごとに角度を成してずれている。アンクルの両磁気要素は、回転軸２８に対して、実質的には３Ｐ／２（一般には奇数の半周期Ｐ／２）に等しい分だけ角度を成してずれている。アンクルの２つの休止位置の各々では、２つの磁気要素のいずれか一方がトラック５８の出る部分と結合しているとき、もう一方はこのトラックの再入部分と結合している。次に、第１の磁気要素が外側の磁化領域６０の正面にあるとき、第２の磁気要素は、内側の磁化領域６２の正面にあり、この逆も同様である。
【００３０】
通常の計時器ムーブメントの動作では、磁気障壁は、前の角度勾配を上がった２つの磁気要素に対し、香箱によってガンギ車群に印加された駆動トルクとは逆の比較的高い磁気トルクを発生させるように構成され、それによってガンギ車群が角度を成して進行するのを停止できる。ある一定の機械力トルクに対して、ガンギ車群は最終的に、実質的に所定の角度位置（図６に相当する状態）で停止し、この位置は、図５の曲線６６および６８に交互にある安定点Ｅ1、Ｅ3、Ｅ2N+1（式中Ｎ＞０）に相当する。ガンギ車群がこれらの安定点の周りである特定の振動に供されるようにわずかなリバウンドが起こることがあるが、これは通常の計時器の歯車群の摩擦作用によって比較的迅速に減衰されることに注意されたい。好適な変形例では、計時器ムーブメント２は、香箱１０によってトゥールビヨンのキャリッジ６に供給された力トルクを等しくするためのフュージー１２を備え、それによってガンギ車群は、計時器の有用な動作範囲内で実質的に一定のトルクに供される。そのため、この動作範囲全体を通して、前述した安定点は、同じ値のポテンシャル磁気エネルギーに相当する。
【００３１】
次に、各エネルギー伝達段階では、両磁気要素３２および３３は、各々が、その振動運動の折り返し過程で、この折り返しのこの振動運動の方向で、ガンギ車群の回転軸２８に対して径方向の磁力ＦＲ１およびＦＲ２に供される（図７に相当する状態）。この径方向の磁力は、一般に、各々磁気要素に印加された磁力全体の径方向成分であることに注意されたい。磁気要素の振動運動は、図示した好適な変形例では、ガンギ車群の回転軸２８に対して、したがって全体的にこの回転軸を中心とする磁気構造２６および４０の回転軸２８に対して、実質的に径方向であることに注意されたい。アンクルの回転軸は、この目的のために計時器ムーブメント内に位置している。したがって、アンクルのそれぞれの磁気要素に作用し、磁気トルクの作用という形態で、機械エネルギーをこのアンクルに供給する磁力は、本明細書では実質的には径方向成分ＦＲ１、ＦＲ２であり、それぞれの磁力全体の径方向磁力としても知られている。
【００３２】
従来のスイスレバー脱進機のように、アンクル３０の毎回の折り返しは、アンクルのフォーク部５２の２つの爪石の間に設置されている（円錐台形のディスク状の輪郭を有する）インパルスピン５０を介してテンプによってこのアンクルを最初に駆動させることで始まる。この最初の段階で、磁気要素３２および３３の各々が最初の径方向運動に供されてから、その振動運動の問題となる後続の折り返し段階で磁気ポテンシャルエネルギーの降下に供されることが可能になり、それによって磁気脱進機は、テンプ１６の振動の毎回の折り返しで、よってアンクル３０の振動運動の毎回の折り返しで全体的な磁気ポテンシャルエネルギーの低下に供される（図５に符号Ｄ１およびＤ２で表記）。このような折り返し過程では、アンクルは、問題となる折り返し開始時に、アンクルが最初に２つの休止位置の一方にあるかもう一方にあるかに応じて、磁気脱進機の磁気ポテンシャルエネルギーが変化して曲線６６で描いた状態から曲線６８で描いた状態に、またはこの逆に切り替わるように、一方の休止位置からもう一方の休止位置に動く。
【００３３】
したがって、２つの曲線６６および６８の各々のグラフが得られる上記の磁気脱進機の構成によって、この磁気脱進機が、前のエネルギー蓄積段階で蓄積された機械エネルギーを磁気ポテンシャルエネルギーに変換し、それによってこのエネルギーをアンクルが回転する間に力のトルク動作の形態でアンクルに供給することが可能になる。そのため、アンクルは、駆動体となってエネルギーインパルスをアンクルのフォーク部５０を介してテンプに供給して、従来の機械式脱進機のように、ばね仕掛けのテンプの振動を維持する。本発明の範囲内で選択した磁気脱進機の顕著な点は、特定の変形例に対する図５に示したように、エネルギー伝達をガンギ車群の一切の回転なしに起こすことができ、ガンギ車群は、アンクルの毎回の折り返し時に角度位置にとどまり、毎回の折り返しの終わりでの磁気ポテンシャルエネルギーが、交互に曲線６８上および曲線６６上にある点Ｅ2、Ｅ4、Ｅ2N（Ｎ＞０）に相当するという点である。香箱の駆動トルク、トゥールビヨンのキャリッジの慣性および磁気構造の特有の構成に応じて、ガンギ車群は、アンクルの折り返し、特に折り返しの最終段階で小さい回転を受けることがあることに注意されたい。このような変形例を図５にも示しており、この図では、磁気脱進機は、折り返しの終わりの点Ｅ2＊、Ｅ4＊、Ｅ2N＊（Ｎ＞０）にある。選択した磁気脱進機の種類の重要な特徴は、エネルギーインパルスを機械式共振子に伝達する過程でガンギ車が回転するか回転しないかではなく、ガンギ車のある特定の角度のある運動は、テンプがフォーク部を介してアンクルと機械的に結合していれば、このエネルギーインパルスを引き起こすために必要ではなく、かつエネルギーインパルスを完全に発生させるためにも必要ではないため、エネルギーインパルスの強度は、香箱とガンギ車群との間にある要素の慣性に左右されるのではなく、特にトゥールビヨンのキャリッジの慣性に左右されるのではないという点である。
【００３４】
第１の実施形態の範囲内で選択した磁気脱進機は、実質的に一定の力を受けていることに注意されたい。すなわち、テンプへのエネルギー伝達段階での磁気ポテンシャルエネルギーの低下は、計時器の有用な動作範囲では実質的に一定のままである。これは、選択した磁気脱進機の磁気システムの特性である（図５を参照）。実際、香箱によってガンギ車群に印加された力トルクを等しくするための装置がなくとも、この有用な動作範囲で機械式共振子に供給された維持インパルス（香箱によってガンギ車群に印加された力トルクは値の所与の範囲内で変化する）は、同様の値を有するエネルギーの量にそれぞれ一致する。したがって、香箱によってトゥールビヨンのキャリッジ／ガンギ車群に供給された力トルクを等しくするためのフュージー１２は、ここではシステム（計時器ムーブメント）全体の効率を高める役割を果たす。
【００３５】
一般法則として、第１の実施形態の範囲内では、選択した磁気脱進機は、機械式共振子が振動する毎回の折り返しで、ガンギ車群を含むこの機械式共振子と瞬間的に結合するストッパを備え、ストッパは、１つの磁気要素または複数の磁気要素を有し、機械式共振子が振動すると、休止段階を伴って揺れ動く往復運動に供され、休止段階でストッパは、２つの休止位置で交互に停止する。１つの磁気構造または複数の磁気構造は、ストッパの２つの休止位置で、第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線および第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線をそれぞれ画定し、両エネルギー曲線は、ガンギ車群の角度によって変化し、各エネルギー曲線は、
−１つまたは複数の磁気構造と、前記磁気要素、または磁気構造と結合し、ストッパの対応する休止位置で磁気構造とそれぞれ結合している複数の磁気要素からなる磁気要素群との間の磁気相互作用に対する増大部分であって、これらの増大部分は、通常の計時器ムーブメントの動作過程で、この磁気要素によって、この磁気要素群によって、サイクルごとかつ周期ごとに上がるのに適しているように構成される、増大部分と、
−それぞれが増大部分に続く磁気障壁であって、これらの磁気障壁は、ストッパが対応する休止位置にある間に、ガンギ車群の角度を成した進行を停止するのに適しているように構成される、磁気障壁と
を有する。
【００３６】
次に、第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線の増大部分は、第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線の増大部分に対してそれぞれが角度を成してずれており、第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線と第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線のいずれか一方の各磁気障壁は、この第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線と第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線のもう一方の２つの連続する磁気障壁の間に角度を成して位置している。
【００３７】
さらに、磁気脱進機は、
−エネルギー蓄積段階が、本質的にそれぞれがストッパの連続する休止段階で起こるように構成され、
−各エネルギー蓄積段階で、その時点で１つまたは複数の磁気構造と結合している前記磁気要素または複数の磁気要素からなる磁気要素の群が、ガンギ車群のある特定の回転過程で、増大部分のうちの１つを少なくとも部分的に上がるのに適しているように構成され、
−第１の磁気ポテンシャルエネルギー曲線および第２の磁気ポテンシャルエネルギー曲線の増大部分が、通常の計時器ムーブメントの動作過程で、連続するエネルギー蓄積段階で少なくとも部分的に、それぞれが交互に上がり得るように構成される。
【００３８】
最後に、磁気脱進機はさらに、
−エネルギー伝達段階が、ストッパの往復運動の連続する折り返し時にそれぞれ起こるように構成され、
−この磁気脱進機が、通常の計時器ムーブメントの動作過程で、ストッパの往復運動の連続する毎回の折り返し時に、全体的に磁気ポテンシャルエネルギーの低下に供されるように構成され、
−磁気脱進機の磁気ポテンシャルエネルギーが低下することは、本質的に、前の休止段階で１つまたは複数の磁気構造と結合していた前記磁気要素または複数の磁気要素からなる磁気要素群の各磁気要素に印加された径方向の磁力の作用から生じるように構成され、よってこの径方向の磁力の作用は、この作用のほとんどを機械式共振子に伝達するように構成されているストッパに供給され、それによってこの機械式共振子は、このストッパの往復運動の毎回の折り返し時に機械エネルギーインパルスを受けることができる。
【００３９】
図示した第１の実施形態の変形例は、ガンギ車を瞬間的に停止する多くの磁気停止材として形成された６つの外側磁化領域６０を含み、同じく多くの磁気停止材として形成された５つの内側磁化領域６２も含んでいる。外側／内側磁化領域の数は、これとは異なっていてよく、好ましくはこれよりも多くてもよいことに注意されたい。そのため、他の変形例では、外側／内側磁化領域の数は、１０または１２である。さらに、別の変形例では、内側磁化領域のみまたは、好ましくは外側磁化領域のみを有することが構想されることに注意されたい。
【００４０】
図２および図６〜図９に示した有利な変形例では、磁気脱進機によって継続して受けやすい衝撃またはその他の強い加速があった場合に備えて、安全機構を構想する。安全機構は、両方の磁石３２および３３をそれぞれが有するアンクルのアーム５４および５５に構成されたガンギ車群に固定された歯７０によって得られ、これらの歯は、両アームの端部にそれぞれが位置している２つのフィンガと係合するのに適している。アンクルの各休止位置では、前述した磁気障壁が、ガンギ車群が磁気障壁を横切らないようにする十分な停止トルクをかけていなければ、２つのフィンガの一方は歯７０のうちの１つに当たって停止する。
【００４１】
本発明では、ばね仕掛けのテンプの振動周波数を上げることが可能で、しかも大幅に可能なため、そのために特に、トゥールビヨンのキャリッジの角速度を１分１回転に維持することを構想し、トゥールビヨンは、中間歯車７６がガンギカナ２４と噛み合い、中間カナ７８が計時器ムーブメントに含まれている固定された第２の歯車８０と噛み合うという中間歯車群７４を有することを構想する。中間歯車群は、ガンギ車群の回転周波数を減らす減衰歯車群であり、ここではトゥールビヨンのキャリッジが１分にそれ自体が１回転するように構成される。有利な変形例では、機械式共振子の振動周波数Ｆｏは５ヘルツよりも大きい（Ｆｏ＞５Ｈｚ）。好適な変形例では、この周波数は実質的に６Ｈｚ以上であり（Ｆｏ＞＝６Ｈｚ）、特定の変形例では、機械式共振子の振動周波数の値は、８ヘルツから１２ヘルツまでの間（両数字を含む）にある（８Ｈｚ＝＜Ｆｏ＝＜１２Ｈｚ）。中間歯車群は、ばね仕掛けのテンプの振動周波数が低い場合、例えば３ヘルツ（Ｆｏ＝３Ｈｚ）の場合に有用であることに注意されたい。なぜならガンギ車群は、図示した例ではばね仕掛けのテンプの６振動周期あたり１回転を行い、これは従来の歯のあるガンギ車よりも遙かに大きい回転周波数に相当するからである。
【００４２】
ガンギ車の回転周波数ＦRotは、機械式共振子の周波数Ｆｏと、外側磁化領域６０の数および内側磁化領域６２の数とで決定される。一般的な変形例では、ガンギ車群回転周波数ＦRot（１秒あたりの回転数）は、機械式共振子の振動周波数Ｆｏの４分の１から１６分の１までの間（両数字を含む）である（Ｆｏ／１６＝＜ＦRot＝＜Ｆｏ／４）。これは、外側６０または内側６２磁化領域／磁気停止材の数ＮPAは、ＦRot＝Ｆｏ／ＮPAであるため、４から１６まで（４＜＝ＮPA＜＝１６）という意味である。機械式共振子が３ヘルツ（Ｆｏ＝３Ｈｚ）で振動し、固定歯車（８０）の歯列には歯が１０８本あるという第１の例では、中間カナには歯が７０本あり、ガンギカナ（２４）には歯が１８本ある。機械式共振子が６ヘルツ（Ｆｏ＝６Ｈｚ）で振動し、固定歯車の歯列には歯が１２０本あるという第２の例では、中間カナには歯が１２本あり、中間歯車には歯が７２本あり、ガンギカナには歯が１２本ある。
【００４３】
図１０は、図３とほぼ同じ断面に、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態の特徴である要素のみを以下に説明する。磁気脱進機は、第１の実施形態のものと同じであり、この第１の実施形態に対して記載した変形例はすべて第２の実施形態に対しても当てはまり、第２の実施形態は、トゥールビヨン４Ａのキャリッジ６Ａ内で磁気により回動するテンプ１６Ａを備えている機械式共振子１４Ａを配置することを特徴とすることに注意されたい。キャリッジは、そのために、２つの磁石８８および９０でそれぞれが形成されている２つの磁気ベアリング８４および８６と、２つの磁石の間で一直線になるように強磁性材料内に構想されるテンプ１６Ａの軸９２とを備えている。このような磁気による回動の動作、可能性のある様々な変形例に関して、欧州特許第２４５０７５８号、同３１０９７１２号および同３１０６９３３号を参照してよい。テンプをトゥールビヨン内で回動させるためのこのような磁気システムの顕著な点は、ムーブメントの水平位置と垂直位置との動作差を大幅に減らすことが可能になると同時に、トゥールビヨンによって様々な垂直位置どうしの動作差を平均することが可能になる点である。
【００４４】
第１の実施形態および第２の実施形態の２つの変形例を以下に説明する。第１の変形例は、図１１に簡易に示されている。脱進装置１８Ｂは、アンクル３０Ｂおよびガンギ車群２０Ｂを備え、ガンギ車群は、前述した変形例のものとほぼ同じ単一の歯車２２で形成されているため磁気構造２６を有し、磁気構造についてはここでは再度説明しない。図１１には中央幾何学円９６が示されており、この中央幾何学円の周りには、アンクル３０Ｂに供給される各々のエネルギーインパルスが発生し、アンクルはこのエネルギーインパルスを機械式共振子１４Ｂ（図にはテンプ１６Ａのみが概略的に示されている）に伝達する。この中央幾何学円９６は、磁気トラック５８の再進入部分を進入部分から分離し、外側停止ピン領域６０も内側停止ピン領域６２から分離し、これが前述の磁気障壁を形成する。さらに一般的には、この円９６は、２つの環状の途切れのない磁気トラック９８と１００とを分離し、両磁気トラックは、アンクルの単一の磁気要素３２Ｂと対面して位置し、それぞれがこのアンクルの両方の休止位置にあり、よって磁気脱進機の連続する磁気ポテンシャルエネルギー蓄積段階では交互になる。この磁気脱進機の動作は、前述した動作とほぼ同様である。この変形例の主な相違点は、アンクル３０Ｂに単一の磁石３２Ｂが具備され、この磁石が磁化した磁気構造２６を反発させるように配置されている点、およびガンギ車群が単一の磁気構造しか備えておらず、この磁気構造がガンギ車群よりも低い／高いレベルに配置され、計時器ムーブメントが動作しているときに磁石が振動するという点である。
【００４５】
図１２の変形例は、磁気脱進機１８Ｃを形成している様々なパーツの材料配置が特徴である。ただし、動作は前述の変形例とほぼ同じであり、磁気構造２６Ｃは、平面図では構造２６の設計と同じである。磁気構造２６Ｃを有するガンギ車群２０Ｃおよびその歯車２２Ｃはそれぞれ、前図の歯車群２０Ｂおよびその歯車２２とは異なり、構造２６Ｃは、その周縁がコア２３に向かって横方向に延びているのに対し、構造２６は支持ディスク上に配置されている（場合によっては変形例に応じて高い透磁率を有する）。アンクル３０Ｃは、変形例によれば、アンクル３０または３０Ｂとほぼ同じだが、磁気要素の配置を除く。さらに詳細には、アンクル３０Ｃは、少なくとも１対の同様の磁気要素３２Ｃおよび３３Ｃ（図示した例では２つの同一の磁石）を備え、磁気要素は、それぞれ磁気構造２６Ｃの上と下に位置し、両方がこの磁気構造とほぼ同じように結合しているため、その磁気結合は一緒に加えられる。好ましくは、磁石の各対は、全体的に「Ｃ」型の高透磁率（特に強磁性）に作製された支持体３１が有するものである。
【００４６】
図１３および図１４を参照し、以下に本発明の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態の特徴は、磁気脱進機１１８にストッパがなく、ガンギ車群１２０が磁気により（概略的に示した）機械式共振子１１４と直接結合し、テンプ１１６が磁気要素１０２および１０３を有することである。テンプは、ヒゲゼンマイ１１５とつながっている。トゥールビヨンのキャリッジ１０６は、ヒゲゼンマイの一方の端部が固定されている部分が概略的に示されており、テンプ１１６および歯車群１２０を有し、両者は、キャリッジ１０６内でそれぞれが前の２つの実施形態のように２つの回転軸８および２８の周りを回動するように構成される。ガンギ車群１２０は、機械式共振子の振動と同期して連続的に回転する（すなわち、ガンギ車はテンプ１１６の振動周期ごとに所定の角周期で回転する）。ガンギ車群の角速度は、振動周期ごとに、特にエネルギー蓄積段階に当てはまるかエネルギー伝達段階に当てはまるかに応じて、ある特定の変化があってよいことに注意されたい。
【００４７】
磁気構造１２６は、環状であり、磁石１０２および１０３が交互に対面したときにこの両磁石と磁気反発する磁石が配置されている環状セクタ１２８と、真鍮またはアルミニウムなどの非磁気材料で形成された環状セクタ１３０とで交互に形成されている。隣り合う環状セクタからなる各対は、磁気構造の角周期を画定する。好ましくは、磁気構造１２６の磁石は、ガンギ車群に対して想定される回転方向とは逆方向に厚みが角度を伴って増し、それによって（ガンギ車群が回転したときに）上を通る各磁石１０２、１０３との間の空隙が小さくなり、磁束も強化される。このような有利な変形例に関して、図１４は、２つの磁石１０２および１０３の一方またはもう一方の相対角度位置に応じて、（ここでは磁気構造１２６とテンプに固定された２つの磁石１０２および１０３とで構成されている）磁気脱進機の磁気ポテンシャルエネルギーに対するレベル曲線１３４を表している。機械式共振子１１４が振動すると、この２つの磁石は位相シフト１８０°で振動し、各磁石は、ガンギ車群に関連する極座標系では曲線１４０で表される輪郭に沿って振動する。各環状セクタ１２８は、レベル曲線の１群１２８Ａを画定し、２つの連続する群１２８Ａは、環状セクタ１２６で画定されるゼロ磁気ポテンシャルエネルギーのセクタ１２６Ａで分離されている。レベル曲線１３４は、内側に向かって大きくなる、すなわち外側の曲線はポテンシャルエネルギーがその中の次の曲線よりも低く、その次も同様に低くなる。さらに他の変形例については、第３の実施形態の範囲内で選択した種類の磁気脱進機を説明している欧州特許第２８９１９３０号を参照する。
【００４８】
機械式共振子が中立位置（図１３に示した機械エネルギーが最小の位置）にあるとき、２つの磁石１０２、１０３はゼロ位置円１３２に位置している。機械式共振子が振動すると、これらの磁石は、テンプがこの磁気構造と常に磁気により結合しているように磁気構造の上に交互に進入する。この２つの磁石が磁気構造との同じ結合を交互に行うように、両磁石は、磁気構造の奇数の角度半周期の角度位相シフトを有する。そのため、ガンギ車群は、テンプの振動周期ごとに所定の角周期を回転する。さらに、前の実施形態とほぼ同じように、２つの磁石１０２および１０３は、テンプが振動すると、ガンギ車群の回転軸２８に対して本質的に径方向の動きに供される。好ましくは、この動きは、両磁石が（磁気構造の外円に相当する）ゼロ位置円１３２に交わると径方向を向く。記載したように、本明細書で提案する変形例では、２つの磁石１０２および１０３は、磁化した環状セクタ１２８のいずれか１つとの連続的な磁気結合に供されるように、磁気構造と交互に結合する。そのため、磁気脱進機１１８の全体的な磁気ポテンシャルエネルギーは、図１４のレベル曲線１３４で表される。
【００４９】
図１４では、磁気脱進機は、通常の計時器ムーブメントの動作で、香箱によって供給された機械エネルギーを磁気脱進機内で磁気ポテンシャルエネルギーに変換することによるエネルギー蓄積段階と、磁気脱進機に蓄積されたエネルギーを磁気共振子に伝達する段階とを交互に起こすように構成されていることがわかる。磁気脱進機は、角度を成して上昇する磁気ポテンシャルエネルギーの蓄積勾配１３６を画定し、磁気構造が連続回転する間、磁石１０２と１０３は交互に、連続するエネルギー蓄積段階でこの磁気ポテンシャルエネルギーの蓄積勾配に供され、両磁石は、エネルギー蓄積段階で、角度を成して上昇するこれらの勾配を連続的かつ部分的に上がる。磁石１０２、１０３と磁気構造との間の磁気による相互作用の力は、レベルライン１３４に対して垂直に向いているため、これらの磁石は、半径に対して本質的に垂直である回転軸２８で形成される磁力に供される。そのため、磁気構造１２６（およびそれに伴いガンギ車群）は、このエネルギー蓄積段階では、磁気構造の回転軸に対して、香箱によってトゥールビヨンのキャリッジを介してガンギ車群に印加される駆動トルクとは逆方向の磁気トルクに供される。磁石１０２、１０３の構成および磁化した環状セクタ１２８の構成は、通常の動作モードで磁気トルクの強度が駆動トルクの強度よりも小さくなるように、また、ガンギ車群が回転し続けてある特定の角度を回転できることによって磁気脱進機でのポテンシャルエネルギーの蓄積が可能になるように構想されることに注意されたい。
【００５０】
磁気脱進機は、下降する径方向の磁気ポテンシャルエネルギー勾配１３８も画定し、２つの磁石１０２および１０３それぞれが角度を成して上昇する勾配１３６を上がった後に、両磁石がこの勾配を交互に下降する。下降する径方向の勾配を下りていく各磁石１０２、１０３にかかる磁力は、レベルライン１３４に対して垂直に向いているため、エネルギー伝達段階では、機械式共振子の振動運動の毎回の折り返しで、この折り返し過程でこの振動運動の方向に、本質的に回転軸２８に対して径方向の磁力に供され、それによって磁気脱進機は、その後、前のエネルギー蓄積段階で蓄積された機械エネルギーを磁気ポテンシャルエネルギーに変換して機械式共振子の振動を維持できるようにする。したがって、磁気脱進機での磁気ポテンシャルエネルギーの低下は、本質的に、２つの磁気要素の各々に交互に印加された径方向の磁力の作用から生じ、この径方向の磁力の作用は、機械式共振子に直接伝達され、それによってこの機械式共振子は、その振動運動の毎回の折り返しで機械エネルギーインパルスを受け取る。
【００５１】
下降する径方向の勾配１３８は、ガンギ車の連続する動きが本発明の範囲内で得られる特定の特徴に関して反動を起こさないように、ある特定の角度距離にわたって広がっている。実際、重要なのは、テンプに固定された２つの磁石の各々に交互にかかる主な径方向の力は、実際にはガンギ車群のいかなる回転にも左右されないという点である。実際、図１４から、磁気構造の構成により、ガンギ車群の回転がなくともテンプに対してエネルギーインパルスを発生させることが可能であることが観察される。ガンギ車群がエネルギー蓄積段階の終わりに停止したとしても、テンプはいずれにしても、エネルギー伝達段階である特定の回転運動に供されたときに受けたエネルギーと同量のエネルギーをインパルスという形で受け取ることになる。さらに、このエネルギー量は、テンプの角速度が低かろうと比較的高かろうとほぼ一定のままであることが観察されているが、それにもかかわらず磁気脱進機は、通常の動作で、エネルギー蓄積段階の終わりに上昇する角度勾配１３６の頂点に達することがないように構成される。この条件は、この第３の実施形態による磁気脱進機で構想される。
【００５２】
最後に、計時器ムーブメントにフュージー（第１の実施形態の範囲内で示したフュージー１２とほぼ同じもの）を組み込むことで、香箱によってトゥールビヨンのキャリッジに供給される力トルクを等しくすることが可能になり、それによってガンギ車群が通常の計時器ムーブメントの動作過程で一定のトルクに供されることに注意されたい。第３の実施形態の範囲内では、このようなフュージーによって、計時器ムーブメントの有用な動作範囲全体にわたって不変の動作段階を得ることが可能になり、テンプの振動幅は一定のままになり、維持インパルスはテンプに同量の機械エネルギーを供給する。従来の機械式計時器ムーブメントで力トルクを等しくするフュージーによってもたらされるあらゆる利点が、この第３の実施形態による計時器にもたらされる。
【符号の説明】
【００５３】
２  計時器ムーブメント
３  底板
４  トゥールビヨン
４Ａ  トゥールビヨン
８  主軸
９  受け
１０  香箱
１１  歯車列
１２  フュージー
１４  機械式共振子
１４Ａ  機械式共振子
１５  ヒゲゼンマイ
１６  テンプ
１６Ａ  テンプ
１８  脱進装置
１８Ｂ  脱進装置
１８Ｃ  磁気脱進機
１９  ガンギ受け
２０  ガンギ車群
２０Ｂ  ガンギ車群
２０Ｃ  ガンギ車群
２２  第１のガンギ車
２２Ｃ  歯車
２３  コア
２４  ガンギカナ
２６  第１の磁気構造
２６Ｃ  磁気構造
２８  回転軸
３０  アンクル
３０Ｂ  アンクル
３０Ｃ  アンクル
３２Ｃ、３３Ｃ  磁気要素
３２、３３  磁気要素
３６、３７  ピン
３８  第２の歯車
４０  第２の磁気構造
４４  第１の強磁性構造
４６  第２の強磁性構造
５０  インパルスピン
５２  アンクルのフォーク部
５８  磁気トラック
６０  外側停止ピン領域
６０、６２  磁化領域
６２  内側停止ピン領域
６６、６８  磁気ポテンシャルエネルギー曲線
６Ａ  キャリッジ
６  キャリッジ
７４  中間歯車群
７６  中間歯車
８０  第２の歯車
８４、８６  磁気ベアリング
８８、９０  磁石
９２  軸
９６  中央幾何学円
９８、１００  磁気トラック 
１０２、１０３  磁気要素
１０６  キャリッジ
１１４  機械式共振子
１１５  ヒゲゼンマイ
１１６  テンプ
１１８  磁気脱進機
１２０  ガンギ車群
１２０  歯車群
１２６Ａ  ゼロ磁気ポテンシャルエネルギーのセクタ
１２８、１３０  環状セクタ
１３２  ゼロ位置円
１３４  磁気ポテンシャルエネルギーに対するレベル曲線
１３６  磁気ポテンシャルエネルギーの蓄積勾配
ＢＭ１、ＢＭ２  磁気障壁
ＦＭ１、ＦＭ２  磁力
ＰＣ１、ＰＣ２  磁気ポテンシャルエネルギーの蓄積勾配
【図１】
2019211479.tif 000003
【図２】
2019211479.tif 000004
【図３】
2019211479.tif 000005
【図４】
2019211479.tif 000006
【図５】
2019211479.tif 000007
【図６】
2019211479.tif 000008
【図７】
2019211479.tif 000009
【図８】
2019211479.tif 000010
【図９】
2019211479.tif 000011
【図１０】
2019211479.tif 000012
【図１１】
2019211479.tif 000013
【図１２】
2019211479.tif 000014
【図１３】
2019211479.tif 000015
【図１４】
2019211479.tif 000016
【外国語明細書】
2019211479000001.pdf