包括磁枢转摆轮的机械钟表机芯的制作方法

本发明涉及在微机械应用中（特别是在制表领域中）的枢转旋转元件领域。特别地，本发明涉及包括机械谐振器的机械钟表机芯，机械谐振器的摆轮是磁枢转的，即其基本上由磁装置旋转引导。

背景技术：

1、从文献wo 2012/062524中已知一种用于枢转地引导钟表构件（特别是摆轮）的方法，以及一种用于枢转地引导这样的钟表构件的装置。该文献提出使用磁枢轴引导装置根据给定旋转轴线导向摆轮，该磁枢轴引导装置由磁枢轴对形成。在图1中示出了由与游丝3相关联的摆轮4形成的机械谐振器2，该摆轮由惯性质量件4a和轴6形成，该轴6提供有两个磁枢轴6a、6b以旋转引导摆轮，该两个磁枢轴由两个磁轴承旋转引导，该两个磁轴承分别由两个永磁体10和12形成。例如，这些磁体由稀土材料合金形成，特别是smco或ndfeb。特别地，其是由以参考号vac677_hr已知的材料制成。摆轮的轴6由具有高磁导率的材料制成，例如钢。有利地，可使用以参考号20_ap已知的碳钢。两个磁体中的一个应比另一个更强，使得轴6的两个枢轴6a、6b中的一个与最强的磁体10接触（或与中间托石接触，例如由诸如合成红宝石的抛光硬质材料制成的盘），而另一个枢轴保持在距最不强磁体12较短距离处（或距该磁体的中间保护盘，特别是普通托石），并且因此保持为通常不与对应的磁轴承接触。这样的用于磁引导摆轮-游丝旋转的布置具有主要优点，特别是与两个普通机械轴承相比减少了摩擦。

2、图2示出了磁偏置力fm作为摆轮4自该摆轮的旋转轴线8的径向移动x的函数的理论曲线，该摆轮4用于图1中示出的类型的磁引导装置。摆轮的旋转轴线由穿过两个磁体10和12的中间的几何轴线限定。可观察到函数fm (x)对于小的移动来说基本上是线性的。因此，凭借这样的布置，磁偏置力随着摆轮自其旋转轴线的给定径向移动成比例地增加。这提出了摆轮2居中的问题，因为对于摆轮自其预定旋转轴线的小的移动来说偏置力较低。此外，普通磁体经常具有毫米级的不均匀性的事实使该摆轮居中问题更为严重。而磁体10、12的直径在一毫米的范围内。该居中问题提出了摆轮与擒纵机构（该擒纵机构与该摆轮相关联）的相互作用问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决特别是在制表业中使旋转引导小型旋转元件的磁轴承居中的问题，且更具体地在于解决使包括在机械钟表机芯中的机械谐振器的摆轮的旋转/可枢转磁引导件居中的问题。

2、为此，本发明涉及一种机构，其包括旋转元件和用于旋转引导该旋转元件的磁装置，该磁装置布置为当该旋转元件的中心轴线经历相对于旋转轴线的径向移动时在旋转元件上施加径向磁偏置力，旋转轴线是在机构中为旋转元件预先限定的。根据本发明，该磁装置包括环形磁体对，环形磁体对的第一环形磁体由旋转元件承载，使得第一环形磁体的中心与所述中心轴线保持重合，并且第二环形磁体由机构的结构承载，使得第二环形磁体的中心保持与所述旋转轴线重合。当旋转元件的中心轴线与旋转轴线重合时，第二环形磁体与第一环形磁体平行并且至少部分地轴向重叠，这些第一和第二环形磁体以磁吸引布置，以便在彼此上施加第一轴向磁力并且基本上一旦旋转元件的中心轴线自旋转轴线径向偏离就施加第一径向磁力。

3、由于本发明的特征，磁引导装置以有效的方式允许旋转元件径向居中，以便在正常操作中限制旋转元件的中心轴线相对于旋转轴线的任何径向移动。事实上，两个环形磁体重叠并且以磁吸引的方式布置允许从旋转元件相对于在机构中为该旋转元件提供的旋转轴线的小的径向移动获得已经相对高的径向偏置力。

4、根据有利的实施例，磁装置还包括至少一个第一端磁体，该第一端磁体与旋转元件的轴的第一端相对地轴向布置，该轴至少部分地由软铁磁材料或磁材料形成，使得第一端磁体在轴上施加磁吸引的第二轴向磁力，并且当旋转元件的中心轴线自旋转轴线径向远离时，第一端磁体还在该轴上施加第二径向磁力，第二轴向磁力具有与第一轴向磁力相同的方向。

5、根据优选实施例，在第二环形磁体侧上，第一环形磁体具有多个第一环形区域，该多个第一环形区域具有交替的极性，并且在第一环形磁体侧上，第二环形磁体具有多个第二环形区域，该多个第二环形区域具有交替的极性，当旋转元件的中心轴线与旋转轴线重合时，多个第一环形区域的至少两个环形区域与多个第二环形区域中的相应两个环形区域基本上完全轴向重叠并且与该相应两个环形区域磁吸引。

技术特征：

1. 一种机构（20；60），其包括旋转元件（22；22a）和磁装置，所述磁装置用于在旋转上引导所述旋转元件，所述磁装置布置为当所述旋转元件的中心轴线（26）经历相对于旋转轴线（28）的径向移动（x）时在所述旋转元件上施加径向磁偏置力（fr），所述旋转轴线（28）是在所述机构中为所述旋转元件预先限定的，其特征在于，所述磁装置包括环形磁体对，所述环形磁体对的第一环形磁体（32；62；62；68）由所述旋转元件承载，使得所述第一环形磁体的中心与所述中心轴线保持重合，并且第二环形磁体（34；64；66；66）由所述机构的结构（40）承载，使得所述第二环形磁体的中心保持与所述旋转轴线重合，并且其中，当所述旋转元件的所述中心轴线与所述旋转轴线重合时，所述第二环形磁体与所述第一环形磁体平行并且至少部分地轴向重叠，所述第一环形磁体和第二环形磁体以磁吸引布置，以便在彼此上施加第一轴向磁力并且基本上一旦所述旋转元件的所述中心轴线自所述旋转轴线径向偏离就施加第一径向磁力（fr (x)）。

2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述磁装置还包括至少一个第一端磁体（42），所述第一端磁体（42）与所述旋转元件（22；22a）的轴（24）的第一端相对地轴向布置，所述轴至少部分地由软铁磁材料或磁材料形成，使得所述第一端磁体施加第二轴向磁力，所述第二轴向磁力应是磁吸引的并且具有与所述第一轴向磁力相同的方向，并且当所述旋转元件的所述中心轴线自所述旋转轴线径向远离时，所述第一端磁体还在所述轴上施加第二径向磁力。

3.根据权利要求2所述的机构，其特征在于，所述磁装置包括与所述轴（24）的第二端相对布置的第二端磁体（44），所述轴（24）由软铁磁材料形成，所述第二端磁体在所述轴上施加第三轴向磁力，所述第三轴向磁力是磁吸引的并且具有的方向与所述第二轴向磁力的方向相反，并且当所述旋转元件的所述中心轴线自所述旋转轴线径向远离时，所述第二端磁体还在所述轴上施加第三径向磁力，所述第三轴向磁力的大小低于所述第一轴向磁力和所述第二轴向磁力的总大小。

4.根据权利要求2或3所述的机构，其特征在于，所述第一环形磁体（32；62；68）布置在由具有低磁导率的材料制成的环形支撑件（30）上，所述环形支撑件特别是由顺磁或抗磁材料制成的，所述环形支撑件固定安装在所述轴（24）上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的机构，其特征在于，在所述第二环形磁体（64；66；66）侧上，所述第一环形磁体（62；62；68）具有多个第一环形磁化区域（62a、62b、62c；62b、62c），所述多个第一环形磁化区域具有交替的极性，并且在第一环形磁体侧上，所述第二环形磁体具有多个第二环形磁化区域（64a、64b、64c；62a、62b、62c、62d），所述多个第二环形磁化区域具有交替的极性，当所述旋转元件（22；22a）的所述中心轴线（26）与所述旋转轴线（28）重合时，所述多个第一环形磁化区域的至少两个环形磁化区域（62b、62c）与所述多个第二环形磁化区域中的相应两个环形磁化区域（64b，64c）基本上完全轴向重叠并且与相应两个环形区域磁吸引。

6.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，所述多个第一环形磁化区域和所述多个第二环形磁化区域中的每个包括三个环形磁化区域（62a、62b、62c；64a、64b、64c）。

7.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，所述第一环形磁体（62）包括n个环形磁化区域（62a、62b、62c），n大于1，并且所述第二环形磁体（66）包括n+1个环形磁化区域（64a、64b、64c、64d）；当所述旋转元件的所述中心轴线（26）与所述旋转轴线（28）重合时，所述第一环形磁体的所述n个环形磁化区域与所述第二环形磁体的包括内部区域的n个环形磁化区域分别轴向重叠，所述多个第二环形磁化区域包括径向延伸超过所述第一环形磁体的外部区域（64d）。

8.根据权利要求5所述的机构，其特征在于，所述第一环形磁体（68）包括n个环形磁化区域（62b，62c），n大于1，并且所述第二环形磁体（66）包括n+2个环形磁化区域（64a、64b、64c、64d），当所述旋转元件的所述中心轴线（26）与所述旋转轴线（28）重合时，所述第一环形磁体的所述n个环形磁化区域与所述第二环形磁体的位于多个第二环形磁化区域中的外部区域（64d）和内部区域（64a）之间的n个内环形磁化区域（64b、64c）分别轴向重叠，所述内部区域和外部区域分别从所述第一环形磁体的两侧径向延伸。

技术总结一种机构包括旋转元件（22）和用于在旋转上引导该旋转元件的磁装置，该磁装置布置为，当该旋转元件的中心轴线（26）经历相对于给定旋转轴线（28）的径向移动时，在旋转元件上施加径向磁偏置力。磁装置包括环形磁体对，该环形磁体对的第一环形磁体（32）由旋转元件承载，并且第二环形磁体（34）由机构的结构承载。当旋转元件的中心轴线与旋转轴线重合时，第二环形磁体与第一环形磁体平行并且轴向重叠，第一和第二环形磁体以磁吸引布置，以便在彼此上施加第一轴向磁力并且基本上一旦旋转元件的中心轴线自旋转轴线径向偏离就施加第一径向磁力。特别是，该机构是钟表机芯并且该旋转元件是摆轮。技术研发人员：M·卡里克,J-P·米格诺特受保护的技术使用者：斯沃奇集团研究及开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13