CN108535995B - 设有定位装置的钟表机芯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钟表机芯，其包括具有多个显示位置的日期环(22)和用于将所述环定位在任一个显示位置的定位装置。定位装置包括杠杆(30)和磁***，该磁***由第一固定磁体(34)、与杠杆成一体的第二磁体(36)和与环成一体并且在所述两个磁体之间移动的磁性结构(38)，该磁性结构由高透磁材料形成并且具有周期性地变化以限定与显示位置之间的距离对应的多个周期的径向尺寸。两个磁体的磁轴基本上对齐并且它们的相应极性是相反的。在环的驱动期间，施加至杠杆的磁矩变化，使得该杠杆在显示位置被压靠在环上但在这些显示位置之间的角运动的一部分上倾向于远离环移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种设有用于将可移动元件定位在多个离散位置的定位装置的钟表。具体而言，本发明涉及一种用于将日期环定位在多个显示位置的定位装置。
背景技术
通常，用于显示日历数据(日期、周历、月份等)的圆盘或环通过跳转器(也被称为跳簧)保持在多个显示位置中的任一个。该跳转器恒定地压靠在所讨论的圆盘或环的齿部上。当从一个显示位置改变为另一个显示位置时，跳转器移动离开齿部，从而经历沿与由跳转器的弹簧施加的回复力相反的方向的旋转运动。因此，齿部构造成使得由其弹簧施加在跳转器上的转矩在显示位置最小，并且当圆盘或环被驱动时，跳转器经过转矩峰值。如果希望在冲击的情况下确保定位，则必须设计齿部和跳转器，特别是弹簧的刚度，使得上述转矩峰值(改变显示要克服的最大转矩)相对高。因此，难以将钟表机芯中的日历圆盘或环、特别是日期环确定尺寸，因为必须在保证定位功能与使***在从一个显示位置切换到另一显示位置时的能量消耗最小化之间找到折衷。事实上，弹簧不能太柔韧，因为有必要确保圆盘或环的固定不动，但它不能过于刚硬，因为这将需要通过钟表机芯的机构提供非常高的转矩。在后面这种情况下，圆盘或环驱动机构可能是体积庞大的并且在圆盘或环的驱动期间结合在钟表机芯中的能量源存在明显的能量损失。
发明内容
本发明的一个目的在于解决与常规跳转器相关联的问题并且提出一种用于定位能够依次占据多个离散位置的可移动元件的定位装置，该定位装置可靠、相对紧凑并且需要来自钟表机芯的很小的能量以在离散的稳定位置之间切换。
为此，本发明涉及一种钟表机芯，其包括可移动元件和定位装置，所述可移动元件能够沿着位移轴线被驱动并且沿着所述位移轴线依次瞬时固定在多个离散的稳定位置的，所述定位装置用于将该可移动元件定位在多个离散的稳定位置中的任一个。定位装置包括杠杆和磁***，该磁***由第一磁体、与杠杆成一体的第二磁体以及与可移动元件成一体的磁性结构形成，该磁性结构由高透磁材料形成并且相对于位移轴线具有周期性地变化以限定多个周期的横向尺寸，针对可移动元件所述多个周期分别对应于多个离散的稳定位置中的位置之间所涵盖的距离。第一磁体和第二磁体布置成使得它们的磁轴在到大致从这些第一磁体和第二磁体的相应中心通过的基准轴线上的投影中位于相反的方向上，并且分别位于磁性结构的两侧，使得当可移动元件沿着其位移轴线从一个稳定位置被驱动至下一个稳定位置时，磁性结构在第一磁体和第二磁体之间移动。磁***还布置成使得，当可移动元件沿着其位移轴线从任一个稳定位置被驱动至下一个稳定位置时，施加在承载第二磁体的杠杆上的第一磁矩具有第一区段上的第一方向和在相应距离的第二区段上的与第一方向相反的第二方向，第一方向与用于所述杠杆的接触部的朝向可移动元件的回复转矩对应，而第二方向倾向于使该接触部移动离开可移动元件。磁性结构沿着位移轴线被布置成使得，在多个离散的稳定位置中的每个位置，第一磁矩沿前述第一方向施加。
磁***产生直接施加在磁性结构上并进而施加在可移动元件上的第二磁矩。在一个主要变型中，第二磁矩具有与用于可移动元件的稳定磁平衡位置对应的零值，而第一磁矩沿第一方向施加至杠杆。
在一个有利变型中，杠杆与弹簧相关联，该弹簧在杠杆上施加弹力以便产生将杠杆的接触部推向被包括于可移动元件中的齿部的机械转矩并且由接触部穿过以机械地定位可移动元件。
在主要应用中，可移动元件形成用于日历信息的显示支承件。特别地，可移动元件为日期环。
附图说明
下面将参考通过非限制性的示例的方式给出的附图详细描述本发明，并且在附图中：
-图1示意性地示出了其特定操作有利地用于本发明中的磁***。
-图2表示图1的磁***的可移动磁体所经历的磁力作为将它与形成该磁***的一部分的高透磁元件分离开的距离的函数的曲线图。
-图3是包括日期环和用于定位日期环的定位装置的根据本发明的钟表机芯的第一实施例的平面图。
-图4是图3的放大局部视图。
-图5以曲线图表示由第一实施例中提供的磁***在日期环定位装置的杠杆上施加的磁矩。
-图6以曲线图表示由定位装置的磁***在日期环的磁性结构上施加的磁矩。
-图7A至7E依次表示在两个稳定的显示位置之间的周期中在驱动日期环期间施加在杠杆和日期环上的力的取向。
-图8是第一实施例的一个变型的平面图。
-图9是根据本发明的钟表机芯的第二实施例的平面图。
-图10是根据本发明的钟表机芯的第三实施例的平面图。
具体实施方式
参照图1和2，我们将从描述由本发明有利地巧妙用于制作用于将可移动元件定位在多个离散的稳定位置的磁***入手。
磁***2包括第一固定磁体4、高透磁元件6和第二磁体8，该第二磁体可相对于由第一磁体4和高透磁元件6形成的组件沿这里与这三个磁性元件的定位轴线10重合的位移轴线移动。元件6靠近第一磁体并且相对于第二磁体处于确定位置设置在第一磁体和第二磁体之间。在一个特定变型中，元件6与磁体4之间的距离小于或基本上等于该磁体沿它的磁化轴线的长度的十分之一。元件6例如由碳钢、碳化钨、镍、FeSi或FeNi或其它含钴合金如(CoFeNi)或(CoFe)组成。在一个有利变型中，该高透磁元件由基于铁或钴的金属玻璃组成。元件6通过饱和场BS和透磁率μ来表征。磁体4和8例如由铁氧体、FeCo或PtCo、诸如NdFeB或SmCo的稀土制成。这些磁体通过它们的剩余磁场Br1和Br2来表征。
高透磁元件6具有优选地与第一磁体4的磁化轴线基本上重合并且还与第二磁体8的磁化轴线基本上重合的中心轴线，这里该中心轴线与定位轴线10重合。磁体4和8的相应磁化方向是相反的。这些第一磁体和第二磁体因此具有相反的极性并且能够在一定相对距离上在它们之间进行相对运动。元件6与可移动磁体8之间的距离D表示该可移动磁体与磁***的其它两个元件之间的间隔距离。应指出，这里轴线10设置成是线性的，但是这是一个非限制性的变型。实际上，位移轴线也可以是弯曲的，如在下文中将描述的实施例中那样。在后面这种情况下，元件6的中心轴线优选地与可移动磁体的弯曲的位移轴线大致相切并且因此这种磁***的表现乍看与这里描述的磁***的表现相似。在曲率半径比元件6与可移动磁体8之间的最大可行距离大的情况下尤其如此。在如图1所示的一个优选变型中，元件6在正交于中心轴线10的平面中具有比第一磁体4和第二磁体8在该正交平面中的投影中的尺寸大的尺寸。应指出，在第二可移动磁体在行程结束时靠着高透磁元件被止挡的情况下，第二磁体有利地具有硬化表面或硬质材料的精细表面层。
两个磁体4和8被布置成彼此排斥，使得在不存在高透磁元件6的情况下，磁排斥力倾向于使这两个磁体远离彼此移动。然而，出乎意料地，元件6的这两个磁体之间的布置在该可移动磁体与元件6之间的距离足够小时逆转了施加在可移动磁体上的磁力的方向，使得可移动磁体然后承受磁吸引力。图2的曲线12表示由磁***2根据可移动磁体与高透磁元件之间的距离D施加在可移动磁体8上的磁力。应指出的是，可移动磁体在距离D的第一范围D1上总体上承受倾向于保持可移动磁体靠着元件6或在它远离元件6的情况下使它朝元件6返回的磁吸引力，该总吸引力起因于两个磁体之间的高透磁(尤其是铁磁性)元件的存在，其容许被布置成彼此磁排斥的两个磁体之间的磁力的反向，而该可移动磁体在距离D的第二范围D2上总体上承受磁排斥力。该第二范围对应于比与距离D的第一范围对应的距离大的元件6与磁体8之间的距离。第二范围在实践中受通常由限制可移动磁体的间隔距离的止挡件限定的最大距离Dmax限制。
施加在可移动磁体上的磁力是距离D的连续函数并且因此在发生该磁力反向的距离Dinv处具有零值(图2)。这是磁***2的出色操作。该反向距离Dinv由形成磁性***的三个磁性构件的几何形状和它们的磁特性决定。该反向距离因此可在一定程度上通过磁***2的三个磁性元件的物理参数和将固定磁体与铁磁性元件6分开的距离来选择。这同样适用于曲线12的斜率的演变，因为因此可调节该斜率的变化且尤其是在可移动磁体接近铁磁性元件时吸引力的强度的变化。
参照图3至6和7A至7E，下面将描述本发明的第一实施例。
钟表机芯20包括日期环22，该日期环能够沿着圆形位移轴线24被驱动沿顺时针方向旋转，并且能够在多个离散的稳定位置依次沿着该位移轴线瞬时固定。该钟表机芯包括用于将日期环定位在多个离散的稳定位置中的任一个角位置的定位装置，该定位装置由两个相关联的互补***，即机械***和磁***形成，所述机械***由与弹簧32相关联的杠杆30和齿部26形成，所述齿部包括多个中空部或凹槽28，当环依次定位在所述多个离散的稳定位置中的角位置时，杠杆的端部部分31(其限定齿部的接触部)依次***所述中空部或凹槽28中，所述磁***由第一固定磁体34、与杠杆成一体的第二磁体36和与环32成一体的磁性结构38形成。
磁性结构38由高透磁材料形成并且相对于环22的位移轴线具有周期性地变化的横向尺寸，从而针对可移动环限定对应于它在它的显示位置(多个离散的稳定位置)之间必须覆盖的角距离的多个角周期θP。更具体而言，在图3和图4中描述的变型中，磁结构的横向尺寸在最大距离L1与最小距离L2之间周期性地变化。该磁性结构形成具有向内突出的部分40(磁性齿)和在突出部分40上径向地对齐的向外突出的部分44的冠部。因此，布置在环的相同半径上的每一对突出部分40和44限定磁性结构的最大宽度L1，而中间部分42限定最小宽度L2。多对突出部分与齿部26的凹槽28径向地对齐。每对突出部分和相应凹槽限定与环22的稳定显示位置Pn(其中n为自然数)对应的径向轴线。每个角周期θP介于两个连续的最大宽度L1之间。在一个变型中，齿部可以由磁性结构的内部轮廓形成。
第一磁体34和第二磁体36分别布置在磁性结构38两侧，其中它们的磁轴在它们限定的基准轴线AREF(该轴线大致从它们各自的中心通过)上基本上对齐。两个磁体的磁轴具有相反的方向(具有相反极性的磁体)。接下来，这些第一磁体和第二磁体以及因此杠杆30被布置成使得，当日期环沿着其位移轴线24被驱动时，磁性结构在两个磁体之间移动。图1和图2中描述的磁***的物理现象不是通过改变两个磁体中的一个相对于磁体中的一个或另一个成一体的磁性结构沿着基准轴线AREF的距离而是通过磁性结构38相对于基准轴线的大致正交位移来加以利用，该磁性结构具有沿着环的位移轴线的可变宽度，使得由磁***在由杠杆承载的磁体上施加的磁力或由磁***在杠杆上施加的磁矩随环22的角位置而变化，使得当环移过与角周期θP对应的距离时，存在磁力的方向(在基准轴线上的投影中)反转，或磁矩方向的反转。
图5示出了施加至杠杆的磁矩作为环在角周期θP上的角位置的函数的演变。该磁矩被布置成在第一方向(负方向＝逆时针方向)上基本最大，所述磁矩在环位于其角显示位置Pn(离散的稳定位置)中的任一个时将杠杆的部分31压靠在环齿部26上，并且逐渐远离所述角显示位置地在这些角显示位置之间减小，以最终经历在中间角范围上的反向，使得磁矩于是在该中间范围内具有倾向于使端部部分31远离环齿部移动的第二方向(正方向)。应指出的是，上述磁矩形成用于经由固定地承载磁体36的杠杆来定位环22的第一磁矩，该杠杆也形成用于日期环的机械定位***。
此外，本发明的定位装置的磁***还借助由磁***在磁性结构38上直接施加的磁力在环22上产生第二磁矩，该第二磁矩增强第一磁矩，因为磁性结构(磁性齿部)被布置成使得，当环处于其角显示位置中任一个时，第二磁矩相对低，优选地几乎为零，并且它在每个显示位置的任一侧相对快地增大，以通过使环朝该显示位置返回来首先阻止环从它所占据的显示位置的任何移出。第二磁矩的演变在图6中被示出。在环从显示位置Pn被驱动经过一定角距离之后，第二磁矩减小，直至它大致在角周期的中途被最终抵消并然后反转其方向。应指出的是，该第二磁矩在本质上是保守的，即环被驱动经过第一半周期时克服施加在磁性结构上的回复转矩所需的能量在第二半周期上基本上返回环，因为第二磁矩然后具有与该第二半周期上的驱动转矩相同的方向(正方向)。对于图5和图6中表示的各种磁矩，两个磁体(钕铁硼)中的每一个的剩余磁场具有1.35T的值并且由铁磁性材料制成的元件的饱和磁场具有2.2T的值。
图5的曲线图表示：
-第一曲线50，其显示当杠杆处于打开位置(对应于端部部分31位于齿部26外侧的位置)并且环在两个连续的显示位置之间被驱动经过角周期θP(即从任一个显示位置驱动到下一个显示位置)时施加在杠杆上的磁矩；
-第二曲线52，其显示当杠杆处于闭合位置(对应于端部31位于齿部26的底部、即凹槽28中的位置)时施加在杠杆上的磁矩；和
-第三曲线54，其近似地表示了在每个角周期施加至杠杆的操作磁矩，该操作磁矩限定第一磁矩。
应指出的是，曲线52是理论上的，因为在环带有齿部26的情况下，在环经过与角周期对应的距离的角运动期间，杠杆无法被保持在闭合位置。然而，通过使试验环在其总体平面中具有与磁性结构的轮廓对应的轮廓，可以观察到这种曲线。操作转矩曲线54是实际行为的近似，因为杠杆的位置不仅取决于第一磁矩，而且取决于齿部26的轮廓、杠杆的端部部分31的轮廓和由弹簧产生的机械转矩(应指出的是，所示出的操作转矩事实上对应于不具有弹簧和齿部的实施例)。在图3和4所示的变型中，应指出的是，凹槽具有旨在以有限游隙机械地定位环并且将所述环正确地保持在显示位置的轮廓。因此，在此情况下，曲线52仅在靠近稳定显示位置Pn的角区域中与曲线52交汇。在任何情况下，在每一显示位置Pn操作磁矩大致对应于曲线52的操作磁矩。
由第一磁体和磁性结构在承载第二磁体的杠杆30上施加的第一磁矩根据环22(和因此磁性结构38)在环的两个显示位置之间的角周期上的角位置具有在该角周期的第一区段(由用于与环在两个稳定磁位置之间的角运动对应的角周期的两个部分TR1a、TR1b形成)上的第一方向(图5中的负方向)和在该角周期的第二区段TR2上的与第一方向相反的第二方向。第一方向与用于使杠杆的接触部朝向可移动环的回复转矩对应，而第二方向倾向于使该接触部远离所述环并且特别是远离其齿部26移动。磁性结构38沿着位移轴线24布置成使得，在多个离散的稳定位置(显示位置)中的每个稳定位置Pn，第一磁矩沿前述第一方向施加。杠杆30的端部部分31至少在第一磁矩沿第一方向施加至该杠杆时抵靠在环22的齿部26上。特别地，齿部和杠杆被布置成使得端部部分31在每个离散的显示位置Pn位于齿部的底部处。
观察到特定周期的第一区段的第一部分TR1a紧紧跟随该特定周期之前的周期的第一区段的第二部分TR1b。因此，在两个区段TR2之间，第一磁矩在均由分别位于稳定位置Pn的任一侧的第一部分TR1a和第二部分TR1b形成的连续区段上沿第一方向施加。优选地，第一磁矩(操作转矩54)针对靠近每个离散的稳定位置Pn的角位置PCM具有最大负值(即最大绝对值)。在一个有利的变型中，在每个离散的稳定位置Pn基本上达到该最大负值。
应指出的是，杠杆的压靠在齿部上的端部部分31这里包括第二磁体36。在所示的变型中，形成该端部部分并承载第二磁体的非磁性支承件被布置成与齿部26靠接，使得所述第二磁体能接近磁性齿40但不进入与环相接触。在一个变型中，第二磁体具有与齿部相接触的表面，该接触面通过适当的处理硬化。在另一变型中，第二磁体的位于齿部侧的部分受沉积在第二磁体上的保护层保护，该保护层与齿部相接触。
图6的曲线图表示：
-第一曲线56显示施加至磁性结构并因此在杠杆处于打开位置并且环被驱动经过角周期θP时直接施加至环的磁矩；
-第二曲线58，其显示在杠杆处于闭合位置时施加至磁性结构的磁矩；以及
-第三曲线60，其近似表示在每个角周期中施加至磁性结构的操作磁矩，该操作磁矩限定在本发明的定位装置中产生的第二磁矩。
应再次指出的是，曲线58为理论曲线，因为杠杆由于齿部26而在环被驱动经过整个角周期时而无法被保持在闭合位置，并且操作转矩曲线60是实际行为的近似，因为杠杆的位置尤其取决于齿部26的轮廓和杠杆的端部部分31的轮廓。
在限定两个显示位置之间的角周期的起点的位置Pn，第二磁矩具有大致零值。在每个位置Pn(其中n为自然数)，磁性结构和因此环22处于稳定磁位置，因为曲线60在该位置Pn的负斜率表示第二磁矩倾向于在环远离其移动时使环返回该位置(旋转角度的正方向为顺时针方向)。优选地，环和杠杆被布置成使得多个离散的稳定位置中的每个稳定位置Pn对应于稳定的磁位置，与第一实施例中的情况一样。当环处于任何稳定的磁平衡位置时，第一磁矩沿第一方向施加至杠杆。在图5和6所示的有利变型中，在靠近稳定的磁平衡位置的角位置达到第一磁矩的最大负值。因此，对于日期环的每个稳定磁位置，施加在杠杆上的第一磁矩在第一方向上具有与所述第一磁矩的最大值接近的值，其中第一磁矩沿第一方向施加。在一个优选变型中，杠杆和磁性***布置成使得在与日期环的显示位置对应的每个稳定的磁位置基本上达到所述最大值。
在每个角周期中，第二磁矩60在第一区段TR3上具有负值并且在第二区段TR4上具有正值。这两个区段均大致在半周期上延伸。应指出的是，该第二磁矩在这两个区段之间具有零值，该位置对应于不稳定的磁平衡位置。在该位置，基准轴线AREF大致在两个磁性齿40之间并因此在齿部26的两个凹槽或中空部28之间移动，这些凹槽或中空部与磁性齿40径向对齐。
来自杠杆上的弹簧32的压力产生由杠杆施加至环22的机械转矩。应指出的是，鉴于在环处于多个显示位置中的任一个时沿与机械转矩相同的方向施加在环上的由磁性***产生的第一磁距和第二磁矩，该机械转矩会相对低。还应指出的是，机械转矩可以大于沿第二方向施加的第一磁矩，即大于其在第二区段TR2上的最大正值，使得杠杆部分31保持连续抵靠在杠杆齿部26上。然而，在另一变型中，机械转矩在杠杆的特定角枢转距离上低于该最大正值。然而，在后一种情况下，弹簧刚度被有利地选择为使得所述弹簧在第二区段TR2中限制将由杠杆端部部分31承载的磁体36与磁性结构38分离开的距离。如果情况不是这样，则钟表机芯的元件在部分31远离齿部移动时必须具有用于杠杆的止挡功能，以便在每个周期的第二区段TR2中限制将它与齿部分离开的距离。
应指出的是，分别经由由杠杆承载的磁体施加在杠杆上和经由由杠杆承载或它由其形成的磁性结构施加在环上的两种磁力是均具有一定量的可变强度并且还在环和杠杆的大致平面中具有可变方向的矢量。第一磁矩和第二磁矩中包含这两个参数(强度和方向)。第一磁矩是相对于杠杆的枢转轴线定义的，而第二磁矩是相对于环的几何旋转轴线定义的。
在一个变型实施例中，对于与图3和4(其将图5中用于施加在杠杆上的转矩的标记反向)所示的杠杆对称地布置的杠杆，在图7A至7E中一方面分别示出了当环沿顺时针方向被驱动时在日期环的各种角位置施加在杠杆30上的力矢量62a至62e，并且另一方面分别示出了在这些不同角位置施加在由环承载的磁性结构38上的力矢量64a至64e。图7A对应于其中力矢量64a径向取向的环的显示位置，其对应于第二磁矩的零值和稳定的平衡位置。第一磁矩在正方向(其中杠杆的自由端压靠在环上的方向)上基本上最大。该第一磁矩在此被增加至由弹簧(未示出)在杠杆上施加的机械转矩。图7B示出其中第一磁矩仍为正(顺时针方向)但大幅减小并且第二磁矩为负(逆时针方向)的状况。第二磁矩这里与环沿顺时针方向(驱动方向)的角运动反向。在图7C中，第一磁矩已变成负的并且第二磁矩保持为负。在图7D中，力矢量62d具有与图7A的力矢量62a大致相反的方向，这两个力矢量大致径向地取向。因此在环从图7A中的特定位置被驱动至图7D中的特定位置时，施加在移动磁体36上的磁力反向。应指出的是，力矢量64d图7D中已变成负的，环于是也在其角运动中通过第二磁矩驱动。在图7E中，第一磁矩在到达下一个显示位置之前已变成正的，杠杆因此再一次压靠在环上，而第二磁矩仍朝向下一个显示位置驱动环。
图8示出一个变型实施例，其与图3和图4的实施例的不同之处在于，与日期环22A成一体的磁性结构38A在固定的外部磁体34侧具有圆形轮廓。因此，不论环的角位置如何，磁性结构与外部磁体之间的距离都是恒定的。因此，磁性结构的宽度的变化在此仅通过由所述结构的齿40形成的内磁性齿部来获得。该钟表机芯70的磁***的表现与前述变型基本上相似。
本发明的第二实施例在图9中被示出。已经描述的部件和磁***的操作在此将不再次详细描述。应指出的是，该操作与第一实施例的操作基本上相似。根据本发明的钟表机芯80的第二实施例就磁性结构的形状而言与第一实施例不同。尽管在第一实施例中磁性结构在其位移轴线上沿着可移动元件连续延伸，但由日期环82承载的磁性结构84由多个不同磁性元件86形成。这些磁性元件分别在环82的齿部26的多个凹槽28上径向对齐。每个磁性元件在基准轴线AREF上的对齐限定用于环的不同离散稳定位置和因此不同的显示位置。磁性结构84因此由多个不同的磁性元件86形成，所述磁性元件由高透磁材料、特别是铁磁性材料形成。这些磁性元件86沿着环被布置在位移轴线24上，其中在任何两个相继的不同的磁性元件之间有不包含高透磁材料的空间。
与第一实施例中一样，第一磁矩和第二磁矩与由弹簧32产生的机械转矩协同作用，以将环定位在多个显示位置中的任一个显示位置并且在环未被它的布置在钟表机芯中的驱动机构(本领域的技术人员公知的机构)驱动时将它保持在该位置。应指出的是，驱动机构必须克服第一磁矩和第二磁矩以及机械转矩，以将环从一个稳定的显示位置驱动至下一个稳定的显示位置。然而，如已经阐述的，第二磁矩基本上是保守的。同样，第一磁矩和机械转矩可以在两个稳定的显示位置之间的移动的第二半部分中将一定量的能量返回给环。这也取决于齿部轮廓，并且当然取决于杠杆在环的齿部上的摩擦力。
除了协同作用在环上以定位和稳定它的两种磁矩之外，根据本发明的定位装置的不同之处在于施加在杠杆上的第一磁矩一旦杠杆的端部部分31开始离开凹槽28中的一个便快速减小并且然后在环被进一步向前驱动以从一个显示位置切换至另一个显示位置时改变标记。换言之，该磁矩只要杠杆经由其齿部远离环移动就减小，则因此在被吸引离开离散的稳定位置时立即快速减小定位磁矩。事实上，当杠杆远离齿部移动时，第一磁矩快速减小并且甚至反向，这对经过齿非常有利并且因此需要很少的能量。应指出的是，该表现是由弹簧在杠杆上施加的机械转矩的反向，因为朝向环的机械回复力在杠杆的端部部分离开凹槽时或更一般而言在它吸引以允许经过定位齿部(其也可用于驱动环)的齿时增大。
磁性元件86呈具有两个截锥形端部的长方形。在一个变型中，这些磁性元件仅呈矩形。参照图1和2，应理解的是，磁***被布置成使得由杠杆承载的磁体在磁性元件***该移动磁体36与固定磁体34之间时承受朝向环的吸引力。然而，当基准轴线经过两个相邻的磁性元件之间、特别是这两个磁性元件的中间时，磁体36承受基本上朝环的旋转中心取向的排斥力。
最后，根据本发明的钟表机芯90的第三实施例在图10中被示出。该第三实施例与前两个实施例的不同之处在于没有通过定位装置产生机械转矩。因此，这里不存在与杠杆30相关联的弹簧。然而，设置了止挡部92以在第一磁矩变成正的时限制杠杆沿顺时针方向(在本说明书中为正方向)的旋转，并且在端部部分31再次呈现为与齿部的凹槽28对向时防止杠杆自身处于其中在打开位置施加在其上的磁矩不再容许朝齿部26返回的角位置。事实上，磁***必须能够使杠杆自行靠着齿部返回。参照图5，可见第一磁矩在杠杆从闭合位置移动至打开位置时在离散的稳定位置Pn周围保持为负。这对于该第三实施例而言是重要的。因此，当从一个显示位置移动到下一个显示位置时，只要杠杆的端部部分接近于面向下一个凹槽，施加至其的磁矩便允许它被驱动到该凹槽并因此朝向闭合位置被驱动。磁***的元件的设计以及它们的空间布置和杠杆、特别是其枢转轴线的布置被设置成使得，在杠杆的打开位置的磁矩足以在凹槽呈现为与端部部分对向时将其端部部分从开启位置驱动至齿部的底部，亦即这里驱动至凹槽的底部。特别地，磁体的设计以及它们的磁特征允许尤其对第一磁矩的调节。
Claims (12)
1.一种钟表机芯，包括可移动元件(22，22A，82)和定位装置，所述可移动元件能够沿着位移轴线(24)被驱动并且能够瞬时地固定在多个离散的稳定位置中的任一个稳定位置，所述定位装置用于将所述可移动元件定位在所述多个离散的稳定位置中的任一个位置，所述定位装置包括磁***，其特征在于，所述定位装置还包括杠杆(30)，所述磁***由第一磁体(34)、与所述杠杆成一体的第二磁体(36)和与所述可移动元件成一体的磁性结构(38，38A，84)形成，所述磁性结构由高透磁材料形成并且相对于所述位移轴线具有横向尺寸，该横向尺寸周期性地变化以限定分别对应于要由所述可移动元件在所述多个离散的稳定位置中的各个位置之间走过的距离的多个周期；所述第一磁体和第二磁体布置成使得它们的磁轴在基本上从所述第一磁体和第二磁体的相应中心通过的基准轴线(AREF)上的投影中位于相反的方向上，并且分别位于所述磁性结构的两侧，使得当所述可移动元件沿着其位移轴线从任一个稳定位置被驱动至下一个稳定位置时，所述磁性结构在所述第一磁体和第二磁体之间移动，所述磁***还布置成使得当所述可移动元件沿着其位移轴线从任一个稳定位置被驱动至下一个稳定位置时，施加在承载所述第二磁体的杠杆上的第一磁矩在第一区段(TR1a，TR1b)上具有第一方向并且在相应距离的第二区段(TR2)上具有与所述第一方向相反的第二方向，所述第一方向对应于用于使所述杠杆的接触部的朝向所述可移动元件的回复转矩；并且所述磁性结构沿着所述位移轴线被布置成使得，在所述多个离散的稳定位置中的每个稳定位置，所述第一磁矩沿所述第一方向施加。
2.根据权利要求1所述的钟表机芯，其特征在于，所述基准轴线大致正交于所述位移轴线(24)；并且所述第一磁体和第二磁体布置成使得它们的磁轴在所述基准轴线(AREF)上大致对齐。
3.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于，所述磁***产生直接施加在所述磁性结构(38，38A，84)上并因此施加在所述可移动元件上的第二磁矩，所述第二磁矩具有与用于所述可移动元件的稳定磁平衡位置对应的零值，而所述第一磁矩沿所述第一方向施加至所述杠杆。
4.根据权利要求3所述的钟表机芯，其特征在于，所述可移动元件和所述杠杆布置成使得所述多个离散的稳定位置中的每个稳定位置与稳定的磁位置大致对应。
5.根据权利要求4所述的钟表机芯，其特征在于，在所述可移动元件的每个稳定的磁位置，施加至所述杠杆的第一磁矩具有与所述第一区段中的所述第一磁矩的最大值接近或大致相等的值。
6.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于，所述可移动元件或所述磁性结构包括齿部(26)，至少当所述第一磁矩沿所述第一方向施加至所述杠杆时，所述杠杆的所述接触部(31)抵靠在所述齿部上，所述齿部和所述杠杆被布置成使得在所述多个离散的稳定位置中的每个稳定位置所述接触部位于所述齿部的底部。
7.根据权利要求6所述的钟表机芯，其特征在于，所述杠杆与弹簧(32)相关联，所述弹簧在所述杠杆上施加弹力，以在所述接触部上产生将该接触部推向所述齿部的机械转矩。
8.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于，所述磁性结构(38，38A)在所述位移轴线(24)上沿着所述可移动元件连续延伸。
9.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于，所述磁性结构(84)由多个不同的磁性元件(86)形成，所述多个不同的磁性元件沿着所述可移动元件布置在所述位移轴线(24)上以限定所述多个周期并且在任何两个连续的磁性元件之间具有不包含高透磁材料的空间。
10.根据权利要求1或2所述的钟表机芯，其特征在于，所述可移动元件呈环形，所述可移动元件被布置成能自转，使得所述位移轴线为圆形轴线。
11.根据权利要求10所述的钟表机芯，其特征在于，所述可移动元件形成用于日历信息的显示支承件。
12.根据权利要求11所述的钟表机芯，其特征在于，所述可移动元件为日期环。
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