时计游丝的磁保护装置

申请号 CN201010502900.8 申请日 2010-08-17 公开(公告)号 CN101995814B 公开(公告)日 2015-02-18
申请人 斯沃奇集团研究及开发有限公司; 发明人 J-P·米格诺特; J-J·伯恩;
摘要 本 发明 涉及一种用于保护时计游丝(1)免受杂散 磁场 干扰的磁保护装置,其包括至少一个具有高导磁率、设置在与所述游丝所在平面平行的平面的圆盘(2),其中所述圆盘(2)和所述游丝彼此同轴安装。
权利要求

1.用于保护时计游丝(1)免受源于所述时计外部杂散磁场干扰的装置,其特征在于所述装置包括至少一个具有高导磁率、设置在与所述游丝所在平面平行的平面内的圆盘(2),其中所述圆盘(2)和所述游丝(1)彼此同轴地安装,使得到达游丝的杂散磁场被定向或偏转成相对于游丝的平面处于正交和/或径向方向。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述圆盘上安装有具有高导磁率的衬圈(3),其中所述衬圈围绕所述游丝(1)并与所述游丝同轴地设置。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述圆盘(2)有多个由与所述圆盘相同的材料制成的分支(4),所述分支设置在所述圆盘的平面内并且设置在所述圆盘的外周以形成星形部件(5)。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于所述星形部件(5)上安装有具有高导磁率的衬圈(3),其中所述衬圈围绕所述游丝(1)并与所述游丝同轴地设置。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于所述装置被安装在飞轮中。

说明书全文

时计游丝的磁保护装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用来保护时计游丝免受来源于所述时计外部的杂散或寄生磁场干扰的装置。

背景技术

[0002] 现在已有一些用来保护时计免受任何类型外部磁场干扰影响的设备,例如永磁体或任何种类的电动达的磁场。
[0003] 最简单,也是最彻底的解决方案在于完全屏蔽时计的机芯,使得没有干扰磁场的线可以穿透它。这是专利CH122391提出的情况,其中表的机芯被一套由高度可穿透的、具有低磁滞的防锈合金形成的元件所保护,该套元件形成磁屏蔽。这些元件为:设置在机芯和表的后盖之间的内盖,设置在机芯和表壳衬圈之间的形成帽罩的防尘盖衬圈,以及设置在主机板和表的表盘之间的中间板。该系统非常笨重和昂贵。实际上,它需要三个额外的零件,不仅使手表较重,而且还因此增加了体积。
[0004] 专利FR1408872中公开了一个比上述提及的更轻便、更紧凑的解决方案。在这里,表的机芯没有完全由高度可穿透的的材料包围,除了后盖和表的外周。因此,该装置由表壳元件形成,该表壳元件对磁场的不可穿透性是足够的,该表壳元件包括软表壳衬圈,利用所述表壳衬圈所述表壳元件形成覆盖机芯的内盖并形成磁屏蔽。该表壳元件由表壳的后盖形成,该后盖由可抛光的、防锈的具有均质素体组织的合金制造。在这个实施方式中,由于后盖和表壳衬圈直接由高导磁率材料制成,因此没有添加额外的零件。此外,由于保护装置被限定为没有帽的内盖以充当机芯的壳体,因此在机芯和表盘之间没有屏蔽物。形成游丝的材料一般由金属合金制成,例如当经受外部磁场时能够剩磁的钢。这种钢的优秀的机械性能(延展性,弹性,热膨胀系数等)在很大程度上弥补了这个缺点。因此,它必须被保护以免受这些干扰磁场的影响。如果机芯经受4.8kA/m的磁场,速度的变化不得超过每天30秒以满足时计业的标准。在没有进行保护时,这种变化可能会很敏感,甚至达到每天几分钟的显著变化。这种速度的变化主要是由于构成游丝的线圈的纵向磁化,这在与游丝连接的摆轴上产生扭矩。该扭矩与正常的机械转矩相加或相减。速度的变化还受到磁致伸缩现象的影响,但程度较轻,当游丝经受磁场时磁致伸缩现象往往使形成游丝的条带延长或者缩短。
[0005] 由此可以看出,在前述的专利FR1408872所提议的解决方案和和本发明的解决方案之间具有某些相似性。但是在这份文件中,无论游丝所在平面中存在的磁场是什么方向,并没有使游丝本身免受杂散磁场。事实上,由于游丝相对于机芯的中心偏心设置,如果想要得到全方位的保护,装置应对准所述游丝的中心而不是对准作为整体的机芯的中心,前述文件中就对准了机芯的中心。

发明内容

[0006] 该目的由本发明实现,本发明不仅符合上述第一段所声明的内容,并且还是原创的,因为该保护装置包括至少一个具有高导磁率的、设置在与游丝所在平面平行的平面内的圆盘,并且该圆盘与游丝彼此同轴安装。附图说明
[0007] 现在通过下面给出的非限制性示例的几个实施方式对本发明进行具体解释,这些实施方式由附图进行图解,附图如下:
[0008] -图1是本发明第一实施方式的立体示意图;
[0009] -图2示出了图1中所示的游丝的一部分;
[0010] -图3a和3b是本发明第一实施方式的横截面示意图和平面图;
[0011] -图4a和4b是本发明第二实施方式的横截面示意图和平面图;
[0012] -图5a和5b是本发明第三实施方式的横截面示意图和平面图;
[0013] -图6是本发明第三实施方式应用于飞轮的平面图,以及
[0014] -图7是图6中沿VII-VII线的横截面图。

具体实施方式

[0015] 图1的立体示意图以简化方式示出了根据本发明的用于防御源于时计外部的杂散磁场的装置。因此,该装置包括至少一个具有高导磁率、设置在游丝1所在平面的平行平面内的圆盘2,该装置安装在时计上。图1还显示出该圆盘2和游丝1绕着由字母Z表征的轴线彼此同轴地安装。
[0016] 不像上面引用的第一个文件(CH122391)中指出的那样,试图减少或者完全去除游丝的杂散磁场,从而如上所述地提出沉重或累赘的解决方案,对我们而言似乎更明智的方案是,使杂散磁场定向或者偏转到使该杂散磁场对形成游丝的磁性材料的潜在极化效果更小的方向,而不必减少或去除该杂散磁场。
[0017] 图2显示了该游丝1的一部分,其是一个非常长的缠绕其自身缠绕的条带。该条带具有缩减的高度和非常小的厚度。这意味着,如果极化是在高度方向Z或正交方向上,甚至在厚度方向R或径向方向上,将只留下很小的或不留下剩余磁化强度。然而,应该避免在其长度方向L上的极化,因为只有该极化,尤其是在游丝的若干外圈上的该极化,将在游丝内导致剩余磁化强度,如上所述,该剩余磁化强度产生额外的干扰扭矩从而导致游丝的回复扭矩的随机变化,这影响了该微调系统的等时性。为了防止或减少这种纵向极化,磁力线将被定向成相对于游丝的平面几乎处于正交和径向的构造。
[0018] 为了做到这一点,如上所述,圆盘将被设置在游丝所在平面的平行平面内。图3a和3b分别是这种设置的横截面图和平面图,其构成本发明的第一实施方式。图3a在横截面方向上示出了游丝1和圆盘2。磁力线用附图标记6指示。应注意到磁场集中在圆盘2外周,这往往局部地增强磁场。这意味着该圆盘的直径必须比游丝1的直径相对更大。图3b是俯视图,磁力线6是作用于游丝1上的那些线。关于该图,应注意到这些磁力线只有很小的径向偏转。这个实施方式是最简单的,我们已经能够看到磁力线6的趋势,被圆盘2拾取,从而垂直偏转。应当注意到,如果圆盘2不存在,图3a中的磁力线6a,将不会向下行进至圆盘2,而是如图2中所解释的那样到达游丝1并且在纵向方向L上磁化其若干外圈。
[0019] 上述的第一实施方式能够由一个安装在圆盘2上并且围绕游丝1的衬圈3构成。第二实施方式由图4a和4b示出,其分别是该第二实施方式的示意的横截面图和平面图,其中磁力线用附图标记6指示。虽然图4b仍显示磁力线有小的径向偏转,但图4a显示出向下行进至圆盘2并且在游丝圈的正交方向Z(图2)上到达游丝1的磁力线6a有显著增加。
由于衬圈3的存在,更大量的杂散磁场被垂直偏转,因此可更好地保护游丝1免受杂散磁场的干扰。但是应当注意到,在圆盘2外周的磁场集中仍然趋向于局部地增强磁场,因此圆盘
2的直径需要比游丝1的直径相对更大。
[0020] 最后,图5a和5b分别是本发明第三实施方式的示意的横截面图和平面图。这些图显示出圆盘2具有由与圆盘相同材料制成的多个分支4,这些分支4设置在所述圆盘的平面内并设置在该圆盘的外周,以形成星形部件5。第三实施方式还包括与第二实施方式相同的衬圈3。磁力线用附图标记6指示。就前述的实施方式(参见图5a)来说,应注意到磁力线的垂直性显著提高具有上述优点。此外,图5b显示,由星形部件5的分支4拾取的磁力线6a,趋于相对于游丝1的线圈沿径向方向(图2中的R方向)存在。由于具有星形部件5的分支4,第三实施方式的优点是可显著地减少圆盘2。因此,该实施方式比前面描述的实施方式更加轻便,更紧凑,更通气。此外,测量表明,通过所提出的装置使得4kA/m的标准干扰效果被减少了6或7倍。为了获得类似的效果,在第一实施方式中提出的简单圆盘2大约需要两倍的材料,其增加了装置的重量,如果该装置被安装到某运动系统,例如陀飞轮(其结构将在本说明书的结束部分再进行说明),还会因此相应地提高转动惯量能量消耗。
[0021] 最后,可以设想使用了星形部件5,但是没有围绕游丝1的衬圈2的设备。这将更接近上述的第一实施方式,其中磁力线具有朝向径向方向的趋势,但所述磁力线的不具有垂直性。
[0022] 我们还重申,无论进入时计的杂散磁场的方向如何,本发明的装置都保护该时计的游丝,这是由于游丝1、圆盘2或从其发展的星形部件5、以及衬圈3为彼此同轴安装的旋转部件。可以看出,这与上面引用的专利FR1408872所提出的装置的表壳是不同的。
[0023] 用来制作衬圈3,圆盘2或星形部件5的具有高导磁率的材料是软铁,或更具体地说,是安赛乐米塔尔公司(Arcelormittal)的AFK502型铁镍合金。根据不同的变化,通常能够使用的铁镍钼(iron-nickel-molybdenum),或铁镍(iron-nickel-copper)合金。
[0024] 图6是本发明第三实施方式应用到陀飞轮的平面图,图7是图6中沿VII-VII线的横截面图。
[0025] 在不做逐一细说的情况下,应当记得陀飞轮包括由连接到摆轮13和游丝1的擒纵轮10,擒纵叉11和滚子12形成的常规分类。这些元件被安装在一个旋转框架14中。框架14用作第四轮组(fourth wheel set)并且通常每分钟完成一个回转。框架被固定到由第三轮(未显示)驱动的第四小齿轮15。在框架14内,擒纵机构的作用是常规的。力从擒纵小齿轮16传递,所述擒纵小齿轮16像行星轮一样与固定的第四轮17啮合,,第四轮17固定到主机板18。
[0026] 在此结构中,图6和图7显示了已添加了属于本发明的星形部件5和衬圈3以保护游丝免受杂散磁场的干扰。该星形部件包括六个分支4。使用具有连接到原始圆盘的长分支的星形部件的全部优势可以在这里看到。事实上,这种设置增强了陀飞轮机构,如果该星形部件由一个遮盖了该陀飞轮机构的大直径圆盘所替代,情况将不一样。
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