УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ КОЛЕСНОГО УЗЛА В ЧАСОВОМ МЕХАНИЗМЕ, ВКЛЮЧАЮЩЕМ МАГНИТНЫЙ АНКЕРНЫЙ МЕХАНИЗМ

1. Устройство (42; 84; 112; 152; 168; 172; 180; 190; 196; 210; 236; 260; 270; 280) для регулирования относительной угловой скорости (ω) между магнитной структурой (44; 86; 114; 154; 198; 214; 240, 242) и резонатором (46; 116; 117; 119; 148; 158; 158 A; 158B; 158C; 174; 182, 184; 202; 238), магнитно связанными так, что они совместно образуют осциллятор, формирующий указанное регулирующее устройство, магнитная структура включает по меньшей мере одну кольцевую магнитную цепь с центром на оси (51, 51 A) вращения указанной магнитной структуры или резонатора, магнитная структура и резонатор выполнены с возможностью вращения друг относительно друга на указанной оси вращения, когда приводной крутящий момент подводится к магнитной структуре или к резонатору; резонатор включает по меньшей мере один магнитный элемент (50; 126, 127; 149; 164, 165; 177, 178; 230, 231), соединяющий его с указанной кольцевой магнитной цепью, которая, по меньшей мере частично выполнена из первого магнитного материала (45), по меньшей мере один физический параметр которого соотносится с магнитной потенциальной энергией осциллятора, но отличен от нее, указанный первый магнитный материал расположен вдоль кольцевой магнитной цепи так, что магнитная потенциальная энергия осциллятора изменяется в угловом направлении периодически вдоль указанной кольцевой магнитной цепи, при этом он определяет угловой период (Pθ) кольцевой магнитной цепи; указанный магнитный соединительный элемент имеет активный концевой участок, расположенный на стороне указанной магнитной структуры, который магнитно соединен с указанной кольцевой магнитной цепью с возможностью поддержки колебаний вдоль степени свободы резонансной формы резонатора в пределах полезного диапазона приводного крутящего момента, прикладываемого к магнитной структуре или к резонатору, так, что заданное целое число периодов указанных колебаний происходит за во время указанного относительного вращения на каждый угловой период кольцевой магнитной цепи, за чет чего частота указанных колебаний определяет указанную относительную угловую скорость; при этом указанный резонатор расположен относительно указанной магнитной структуры так, что указанный активный концевой участок указанного магнитного соединительного элемента по меньшей мере в основном совмещается в ортогональной проекции на главную геометрическую поверхность, определенную указанной кольцевой магнитной цепью, с указанной кольцевой магнитной цепью во время, по существу, первого колебания на каждом периоде указанного колебания, и таким образом, что перемещение магнитного соединительного элемента во время этого первого колебания происходит, по существу, параллельно указанной главной геометрической поверхности, указанная кольцевая магнитная цепь, имеет размер вдоль указанной степени свободы, который больше, чем размер указанного активного концевого участка указанного магнитного соединительного элемента вдоль указанной степени свободы,
отличающееся тем, что в пределах указанного полезного диапазона приводного крутящего момента указанная кольцевая магнитная цепь и указанный магнитный соединительный элемент расположены на каждом угловом периоде в функции их относительного положения, определяемого их относительным угловым положением и положением соединительного элемента вдоль его степени свободы, зону аккумулирования магнитной потенциальной энергии (63, 65) в осцилляторе,
указанный первый магнитный материал расположен на каждом угловом периоде таким образом, что по меньшей мере одна зона указанного первого магнитного материала магнитно связана по меньшей мере частично с указанным активным концевым участком для относительных положений магнитного соединительного элемента относительно кольцевой магнитной цепи, соответствующих по меньшей мере одному участку зоны аккумулирования магнитной потенциальной энергии на каждом указанном угловом периоде, указанный физический параметр постепенно увеличивается в угловом направлении или постепенно уменьшается в угловом направлении.
θ
2. Устройство (300; 320; 330; 340; 350) для регулирования относительной угловой скорости (ω) между магнитной структурой (304; 358) и резонатором (302; 322; 322A; 174A; 352), которые магнитно соединены таким образом, что они совместно образуют осциллятор, формирующий указанное регулирующее устройство, магнитная структура включает по меньшей мере одну кольцевую магнитную цепь с центром на оси (51) вращения указанной магнитной структуры или резонатора, магнитная структура и резонатор выполнены с возможностью вращения друг относительно друга вокруг указанной оси вращения, когда приводной крутящий момент подводится к магнитной структуре или к резонатору; резонатор включает по меньшей мере один магнитный элемент (310; 326, 328; 326А, 328А; 344, 345; 354, 356), соединяющий его с указанной кольцевой магнитной цепью, данная кольцевая магнитная цепь, по меньшей мере частично сформирована из первого магнитного материала, расположенного таким образом, что магнитная потенциальная энергия осциллятора изменяется в угловом направлении периодическим образом вдоль кольцевой магнитной цепи, при этом он определяет угловой период (P) кольцевой магнитной цепи; указанный магнитный соединительный элемент имеет активный концевой участок, расположенный на стороне указанной магнитной структуры, которая сформирована из второго магнитного материала, по меньшей мере один физический параметр которого соотносится с магнитной потенциальной энергией осциллятора, но отличен от него, и который магнитно соединен с указанной кольцевой магнитной цепью таким образом, что поддерживаются колебания вдоль степени свободы резонансной формы резонатора в пределах полезного диапазона приводного крутящего момента, приложенного к магнитной структуре или резонатору, и таким образом, что заданное целое число периодов указанных колебаний происходит за во время указанного относительного вращения на каждый угловой период кольцевой магнитной цепи, за чет чего частота указанных колебаний определяет указанную относительную угловую скорость;
отличающееся тем, что указанная кольцевая магнитная цепь имеет размер вдоль указанной степени свободы магнитного соединительного элемента, меньший, чем размер вдоль этой степени свободы указанного активного концевого участка магнитного соединительного элемента,
резонатор расположен относительно магнитной структуры таким образом, что указанный активный концевой участок пересекается в ортогональной проекции на главную геометрическую поверхность, определяемую указанным активным участком, геометрической окружностью, проходящей через середину кольцевой магнитной цепи, по существу, во время первого колебания на каждом периоде указанных колебаний тем, что в пределах указанного полезного диапазона приводного крутящего момента указанная кольцевая магнитная цепь и указанный магнитный соединительный элемент расположен на каждом угловом периоде в функции их относительного положения, определяемого их относительным угловым положением и положением соединительного элемента по степени его свободы, зону (63, 65) аккумулирования магнитной потенциальной энергии в осцилляторе; и тем, что указанный второй магнитный материал по меньшей мере частично магнитно соединен с указанной кольцевой магнитной цепью для относительных положений указанной магнитной цепи по отношению к магнитному соединительному элементу, соответствующих по меньшей мере одной части зоны аккумулирования магнитной потенциальной энергии на каждом угловом периоде, указанный физический параметр постепенно увеличивается в угловом направлении или постепенно уменьшается в угловом направлении.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что указанный магнитный соединительный элемент и указанная кольцевая магнитная цепь расположены таким образом, что магнитный соединительный элемент принимает во время указанного относительного вращения импульсы вдоль его степени свободы вокруг исходного положения указанного магнитного соединительного элемента, указанные импульсы определяют в функции относительного положения магнитного соединительного элемента и кольцевой магнитной цепи и для указанного полезного диапазона приводного крутящего момента, подводимого к регулирующему устройству, импульсные зоны (68, 69), которые, по существу, локализованы в центральной импульсной зоне, примыкающей зонам аккумулирования магнитной потенциальной энергии.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что указанная магнитная структура выполнена таким образом, что средний угловой градиент указанной магнитной потенциальной энергии в указанных зонах аккумулирования магнитной потенциальной энергии меньше, чем средний градиент магнитной потенциальной энергии в указанных импульсных зонах по указанной степени свободы в тех же единицах измерения.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что указанный средний угловой градиент составляет менее шестидесяти процентов (60%) от указанного среднего градиента по указанной степени свободы.
6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что отношение указанного среднего углового градиента к указанному среднему градиенту по указанной степени свободы, по существу, меньше, либо равно сорока процентам (40%).
0
1
2
7. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что радиальный размер (Z) импульсных зон составляет менее пятидесяти процентов (50%) от радиального размера (Z,Z) зон аккумулирования магнитной потенциальной энергии.
0
1
2
8. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что радиальный размер (Z) импульсных зон составляет менее тридцати процентов (30%) от радиального размера (Z,Z) зон аккумулирования магнитной потенциальной энергии.
9. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что магнитная потенциальная энергия в каждой зоне (63, 65) аккумулирования магнитной потенциальной энергии, по существу, не изменяется вдоль степени свободы полезной резонансной формы резонатора.
10. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что постепенное увеличение или уменьшение указанного физического параметра в каждой магнитной зоне, соответствующей зоне аккумулирования магнитной потенциальной энергии, происходит на угловом расстоянии относительно указанной оси вращения, которое составляет более двадцати процентов (20%) от углового периода указанной кольцевой магнитной цепи.
11. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что постепенное увеличение или уменьшение указанного физического параметра в каждой магнитной зоне, соответствующей зоне аккумулирования магнитной потенциальной энергии, происходит на угловом расстоянии относительно указанной оси вращения, которое больше, либо, по существу, равно сорока процентам (40%) от углового периода указанной кольцевой магнитной цепи.
12. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что указанный рассматриваемый физический параметр представляет собой расстояние между кольцевой магнитной цепью и поверхностью вращения, для указанная ось вращения является осью вращения, а указанная степень свободы является образующей указанной поверхности вращения, указанное расстояние, по существу, соответствует в пределах одной постоянной воздушному зазору между указанным магнитным соединительным элементом и указанной кольцевой магнитной цепью.
13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный первый магнитный материал сформирован из намагниченного материала, отличающегося тем, что рассматриваемый физический параметр представляет собой плотность потока магнитного поля, создаваемого намагниченным материалом между кольцевой магнитной цепью и поверхностью вращения, имеющей ось вращения магнитной структуры в качестве оси вращения, и для которой указанная степень свободы является образующей.
14. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что указанный активный концевой участок выполнен из намагниченного материала, рассматриваемый физический параметр представляет собой плотность потока магнитного поля, создаваемого намагниченным материалом между указанным соединительным элементом и указанной кольцевой магнитной цепью.
15. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что изменение указанного физического параметра обеспечивается за счет множества отверстий (104) в указанном рассматриваемом магнитном материале, плотность и/или поверхность сечения которых является переменной.
16. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что исходное положение соединительного элемента определяет окружность нулевого положения в системе координат, связанной с магнитной структурой при относительном вращении указанной магнитной структуры и резонатора, при этом окружность нулевого положения и указанная степень свободы, по существу, перпендикулярны в точке пересечения.
17. Устройство по п. 16, зависящего от п. 1, отличающееся тем, что изменение указанного физического параметра происходит только в угловом направлении в зонах указанного первого магнитного материала, соответствующих зонам аккумулирования магнитной потенциальной энергии в осцилляторе.
18. Устройство по п. 16, зависящего от п. 2, отличающееся тем, что изменение указанного физического параметра в зоне указанного второго магнитного материала, по существу, соответствующей каждой зоне аккумулирования магнитной потенциальной энергии в осцилляторе происходит в основном в направлении, ортогональном указанной степени свободы указанного соединительного элемента.
19. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что указанная кольцевая магнитная цепь определяет первую цепь, указанная магнитная структура дополнительно включает вторую кольцевую магнитную цепь, связанную с указанным соединительным элементом аналогично тому, как указанный соединительный элемент связан с первой цепью, указанная вторая цепь по меньшей мере частично сформирована из магнитного материала, который изменяется вдоль данной второй цепи таким образом, что магнитная потенциальная энергия осциллятора изменяется в угловом направлении вдоль указанной второй цепи с указанным угловым периодом и аналогично тому, как происходит изменение на первой цепи, при этом первая и вторая цепи имеют угловое смещение, равное половине указанного углового периода.
20. Устройство (236) по п. 1 или 2, отличающееся тем, что указанная кольцевая магнитная цепь определяет первую цепь, устройство дополнительно включает вторую кольцевую магнитную цепь, связанную с указанным соединительным элементом или другим соединительным элементом резонатора аналогично тому, как указанный соединительный элемент связан с первой цепью, указанная вторая цепь по меньшей мере частично сформирована из магнитного материала, который изменяется вдоль данной второй цепи таким образом, что магнитная потенциальная энергия осциллятора изменяется в угловом направлении вдоль указанной второй цепи аналогично тому, как происходит изменение на первой цепи; и первая и вторая кольцевые цепи составляют одно целое с соответствующими двумя колесными узлами.
21. Устройство регулирующее по п. 1 или 2, отличающееся тем, что указанный соединительный элемент является первым соединительным элементом, устройство включает по меньшей мере один второй соединительный элемент, также магнитно связанный с указанной магнитной структурой.
22. Устройство регулирующее по п. 21, отличающееся тем, что указанный резонатор (158) относится к типу с подпружиненным балансом или балансом с гибкими полосами.
23. Устройство регулирующее по п. 21, отличающееся тем, что указанный резонатор сформирован настроечной вилкой (176), в которой два свободных конца резонирующей структуры соответственно содержат первый и второй магнитные соединительные элементы.
24. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что указанный резонатор (182) включает, по существу, жесткую структуру (185), на которой установлены первый и второй магнитные соединительные элементы, и которая связана с одним из двух соответствующих элементов резонатора.
25. Устройство по п. 21 или 16, отличающееся тем, что первый и второй соединительные элементы образуют с указанной кольцевой магнитной цепью одну и ту же окружность нулевого положения.
26. Устройство по п. 21 или 16, которые оба зависят от п. 1, отличающееся тем, что первый и второй соединительные элементы образуют с указанной кольцевой магнитной цепью две соответствующих разных окружности нулевого положения, которые, по существу, совмещены с внутренней и внешней окружностями, определяющими указанную цепь.
27. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что указанный резонатор определяет первый резонатор (191; 191А), и тем, что устройство включает по меньшей мере один второй резонатор (192; 192А), магнитно связанный с указанной магнитной структурой аналогично первому резонатору.
28. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что указанные первый и второй магнитные материалы являются материалами, которые намагничены с обеспечением взаимного отталкивания.
29. Часовой механизм, отличающийся тем, что включает регулирующее устройство по п. 1 или 2, которое образует резонатор и магнитный анкерный механизм и предназначено для регулировки работы по меньшей мере одного механизма указанного часового механизма.
30. Часовой механизм, отличающийся тем, что включает регулирующее устройство по п. 3, которое образует резонатор и магнитный анкерный механизм и предназначено для регулировки работы по меньшей мере одного механизма указанного часового механизма.