기계적 타임피스 무브먼트용 피드백 시스템을 구비하는 기계적 타임피스 무브먼트

기계적 타임피스 무브먼트용 피드백 시스템을 구비하는 기계적 타임피스 무브먼트{MECHANICAL TIMEPIECE MOVEMENT PROVIDED WITH A FEEDBACK SYSTEM FOR THE MOVEMENT}

본 발명은 기계적 타임피스 무브먼트용 피드백 시스템을 구비하는 기계적 타임피스 무브먼트에 관한 것이다.

수년 동안, 기계적 시계 무브먼트는 특히 국부 발진기용 공진기로서 사용되는 스프링 밸런스 (sprung balance) 의 진동 주파수를 조정하거나 조절하기 위해, 많은 발전을 거쳐 왔다. 종래의 기계적 시계 무브먼트 그리고 특히 그의 스위스 레버식 탈진기는 시계가 겪은 충격에 대한 견고성을 특징으로 한다. 이는 시계의 상태가 1회 충격에 의해 일반적으로 영향을 받지 않는다는 것을 의미한다. 그렇지만, 그러한 탈진기의 효율은 매우 양호하지 않고, 예컨대 약 30% 이다. 더욱이, 스위스 레버식 탈진기는 높은 주파수 또는 낮은 진폭을 갖는 공진기의 사용을 허용하지 않는다.

WO 특허출원 2006/045824 A2 는 진동 스프링 밸런스를 평형 위치로 복귀시키기 위한 조절 부재를 개시한다. 밸런스 휠의 그의 평형 위치 주위에서의 진동을 유지하기 위해 탈진기가 또한 제공된다. 이를 달성하기 위해, 밸런스 휠은 적어도 하나의 가동 영구 자석에 연결되는 반면, 조절 부재는 밸런스를 그의 평형 위치로 복귀시키는 자기장을 발생시키기 위해 고정 영구 자석을 갖는다. 스프링 밸런스의 진동 주파수를 조정할 수 있는 피드백 시스템에 관한 설명이 없으며, 이는 단점을 구성한다.

높은 주파수에서 국부 발진기 공진기를 유지하기 위해, 스위스 레버식 탈진기의 원리는 조정되어야 한다. 이를 달성하기 위해, 조절 부재의 주파수의 증가는 발진기를 유지하기 위해 더 많은 에너지를 필요로 한다. 에너지를 감소시키기 위해, 발진기 질량 (mass) 또는 관성을 감소시키거나, 진동 진폭을 감소시키거나, 발진기의 품질 인자를 증가시키거나, 또는 구동 부재와 조절 부재 사이의 에너지 전달 효율을 개선하는 것이 가능하다. 따라서, 종래의 스위스 레버식 탈진기의 경우, 초당 여러 번의 가속 및 정지에 의해 너무 많은 에너지가 소비된다. 스위스 레버 및 그의 휠이 가능한 가볍게 제조되더라도, 고주파 발진기를 달성하기가 용이하지는 않다.

De Bethune 가 제안한 기계적 무브먼트에서는, 에너지의 연속적인 정현파 전달을 갖는 자기 탈진기가 제안되어 있다. 기계적 구동 부재가 감속 기어 트레인에 토크 힘을 전달한다. 상기 기어 트레인의 단부에서, 자기 회전자가 영구 자석들이 고정된 국부 발진기의 공진기에 에너지를 전달한다. 기어 트레인 속도는 고유 공진기 주파수와 동기화된다. 공진기는, 조절 부재로서, 시간 측정을 제어한다. 시간 표시기 핸드의 움직임의 속도는 시간의 정밀한 그리고 규칙적인 분할에 의해 제어된다.

이러한 공진기는 정밀도를 개선하기 위해 고주파 진동의 요건 및 제한을 더 잘 만족시키도록 종래의 스프링 밸런스를 대체할 수 있다. 더 이상 어떤 특정 부착 지점이 존재하지 않는다. 공진기는 더 강성이며, 제 1 고유 진동 모드의 사용을 허용한다. 또한, 품질 인자는 낮은 진폭에서도 종래의 발진기보다 더 높다.

그러나 De Bethune 무브먼트에 대한 전술한 실시형태에 따르면, 내충격성이 없다. 이러한 조건에서, 핸드는 임의의 충격 후에 빨리 전진할 개연성이 있다. 더욱이, 본 발명에서처럼, 스프링 밸런스의 진동 주파수를 간단하게 그리고 정밀하게 조정하기 위한 피드백 시스템에 대한 설명이 없으며, 이는 단점을 구성한다.

본 발명은 고품질 인자, 높은 주파수 및/또는 낮은 진폭을 갖는 국부 발진기 공진기를 사용하기 위한 수단을 추구한다. 이는 스위스 레버식 탈진기의 충격에 대한 견고함을 포기함이 없이 달성된다.

그러므로, 본 발명의 주된 목적은 기계적 무브먼트의 국부 발진기 공진기의 진동 주파수를 정밀하게 조정할 수 있는 피드백 시스템이 제공된 기계적 타임 피스 무브먼트를 제안함으로써 상기한 단점들을 극복하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 독립 청구항 1 의 특징을 포함하는 기계적 타임피스 무브먼트에 관한 것이다.

기계적 타임피스 무브먼트의 특정 실시형태들은 종속 청구항 2 내지 22 에서 규정된다.

본 발명에 따른 기계적 타임피스 무브먼트의 일 이점은, 내충격성에 관해서 전혀 염려가 없이 기준 발진기의 정밀도를 최적화할 수 있고 따라서 정밀도에 관해서 전혀 염려가 없이 국부 발진기의 내충격성을 최적화할 수 있다는 것이다.

다른 이점은 높은 주파수에 있을 수도 있는, 기준 발진기의 사용을 통해 정밀도를 증가시키면서, 국부 발진기로서 스프링 밸런스의 존재의 결과로서, 시계제조의 미학적 코드를 존중하는 제품을 제공할 수 있다는 것이다.

기계적 무브먼트를 위한 피드백 시스템이 제공된 기계적 타임피스 무브먼트의 목적, 이점 및 특징이 도면을 참조한 이하의 비제한적인 설명에서 더욱 명확하게 드러날 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 무브먼트 피드백 시스템에 관련된 종래의 기계적 타임피스 무브먼트의 다양한 부품들의 개략도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 피드백 시스템에 관련된 종래의 기계적 무브먼트를 구성하는 요소들을 더 상세하게 보여준다.
도 3 은 제 1 실시형태에 따른 피드백 시스템의 부품들 그리고 주로 본 발명에 따른 기준 발진기와 주파수 비교기의 조합의 간략화된 도면을 보여준다.
도 4 는 도 3 의 제 1 실시형태에 따른 피드백 시스템에서 휠의 회전 속도의 함수로서 기준 발진기의 영구 자석들을 갖는 튜닝 포크와 익사이터 휠 (exciter wheel) 사이의 상호작용 토크의 곡선을 보여준다.
도 5 는 본 발명에 따른 국부 발진기 공진기의 진동 주파수를 조정하기 위한 피드백 시스템의 조속기 (regulating mechanism) 의 제 1 실시형태를 보여준다.
도 6 은 본 발명에 따른 국부 발진기 공진기의 진동 주파수를 조정하기 위한 피드백 시스템의 조속기의 제 2 실시형태를 보여준다.
도 7 은 본 발명에 따른 피드백 시스템의 기준 발진기와 국부 발진기의 비를 비교하기 위한 입력 익사이터 휠을 갖는 제 2 실시형태에 따른 피드백 시스템의 부품들의 간략화된 도면을 보여준다.

이하의 설명에서, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 기계적 타임피스 무브먼트의 부품들은 전부 단지 간략화된 방식으로 설명될 것이다.

도 1 에 개략적으로 도시된 바와 같이, 종래의 기계적 무브먼트 (1') 의 비 또는 작동을 정밀하게 조정하기 위한 피드백 시스템 (2) 이 제공된 기계적 타임피스 무브먼트 (1) 가 묘사된다. 종래의 기계적 무브먼트 (1') 는 적어도 하나의 배럴 (barrel) 인 역학적 에너지원 (11), 전송 어셈블리 (12) 및 국부 발진기 (13) 를 포함한다.

전송 어셈블리 (12) 는 배럴 (11) 에 의해 제 1 단부 휠에서 구동되는 기어 휠 세트 (12) 를 포함한다. 기어 휠 세트 (12) 의 휠은 바람직하게는 치형부구비 (toothed) 휠이다. 기어 휠 세트 (12) 의 마지막 구동 휠은 국부 발진기 (13) 의 탈진기 메커니즘을 구동한다. 이 국부 발진기 (13) 는 스프링 밸런스의 형태를 갖는 공진기를 또한 포함한다.

피드백 시스템 (2) 은 특히 국부 발진기 공진기의 진동 주파수를 제어하기 위해 국부 발진기 (13) 의 입력부에 연결될 수도 있다. 종래의 기계적 무브먼트 (1') 와 피드백 시스템 (2) 사이의 연결은 기어 휠 세트 (12) 의 마지막 휠을 통해 달성될 수도 있다.

피드백 시스템 (2) 은 우선, 정확한, 즉 국부 발진기 (13) 의 공진기보다 적어도 더 정확한 기준 발진기 (21) 를 포함한다. 피드백 시스템 (2) 은 주파수 비교기 (22) 를 더 포함하고, 주파수 비교기는 조속기 (23) 및 두 발진기들 (21, 13) 의 비를 비교하기 위해 기준 발진기 또는 공진기 (21) 와 연결되거나 조합된다. 이 조속기 (23) 는 주파수 비교기 (22) 의 비교 결과에 기초하여 국부 발진기 (13) 의 공진기의 진동 주파수를 조정할 수 있다. 따라서, 국부 발진기 (13) 의 스프링 밸런스와 같은 공진기의 주파수는 후술하는 조속기에 의해 국부 발진기 공진기를 감속 또는 가속시키도록 조정될 수 있다.

국부 발진기 또는 기준 발진기의 "비 (rate)" 또는 주파수가 국부 발진기 및/또는 기준 발진기와 관련된 휠의 진동 주파수 또는 회전 속도를 의미하는 것에 주의해야 한다.

도 2 는 기계적 타임피스 무브먼트 (1) 의 종래의 기계적 무브먼트의 다양한 요소들을 더 상세하게 보여준다. 따라서, 종래의 기계적 무브먼트는 기어 휠 세트 (12) 의 제 1 휠 (121) 의 중앙 피니언 (121') 과의 맞물림을 위한 외부 치형부를 갖는 배럴 (11) 을 포함한다. 그러므로, 외부 배럴 치형부의 회전 속도에 대한 제 1 휠 (121) 의 회전 속도의 증대 (multiplication) 가 획득된다.

기어 휠 세트 (12) 는 제 2 휠 (122) 을 또한 포함할 수도 있고, 제 2 휠의 중앙 피니언 (122') 은 제 1 휠 (121) 의 외부 치형부에 의해 구동된다. 또한, 제 1 휠 (121) 보다 더 빠르게 회전하는 제 2 휠 (122) 로 회전 속도의 증대가 존재한다. 제 3 휠 (124) 이 또한 제공되고 제 2 휠 (122) 의 외부 치형부에 의해 중앙 피니언 (123') 을 통해 구동될 수도 있다. 또한, 제 2 휠 (122) 보다 더 빠르게 회전하는 제 3 휠 (123) 로 회전 속도의 증대가 존재한다. 이 제 3 휠 (123) 은 기계적 시계의 하나 이상의 시간 표시기 핸드를 구동하기 위한 기어 휠 세트 (12) 의 마지막 휠일 수도 있다.

기어 휠 세트 (12) 의 마지막 휠 (123) 은 국부 발진기 (13) 의 탈진기 메커니즘을 구동한다. 이 탈진기 메커니즘은 이스케이프 휠 (16), 및 이스케이프 휠과 맞물리며 스프링 밸런스 (14) 와 종래의 방식으로 협력작동하는 스위스 레버 (15) 를 포함할 수도 있고, 이스케이프 휠의 중앙 피니언 (16') 은 마지막 휠 (123) 에 의해 구동된다. 스프링 밸런스 (14) 는, 한편으로 일 단부에서 밸런스 회전 스태프에 부착되고 다른 한편으로 타 단부에서 일반적으로 시계 플레이트에 부착된 밸런스 스프링 스터드에 부착된 밸런스 스프링 (14') 을 갖는다. 스프링 밸런스의 진동 주파수는 피드백 시스템 (2) 에 의해 제어되고 조정된다.

피드백 시스템 (2) 의 제 1 실시형태가 도 3 에 도시되어 있다. 피드백 시스템은 주파수 판별기를 포함한다. 종래의 기계적 무브먼트의 국부 발진기가 부정확하지만 충격에 강하므로, 상기 무브먼트는 피드백 시스템의, 더 정확한 기준 발진기 또는 공진기 (32, 32', 33, 33') 를 여기시킨다 (excite). 따라서, 기준 공진기의 주파수의 비가 주파수 비교기 (35, 36, 36') 에 의해 국부 발진기 공진기의 비 또는 주파수에 비교된다. 주파수 비교기 출력은 국부 발진기 공진기의 비를 조정하기 위해 조속기의 요소를 제어한다.

기준 공진기가 주파수 비교기와 조합된다는 것에 주의해야 한다. 기준 공진기를 여기시키고 발진기의 비 또는 주파수를 비교하기 위해 종래의 기계적 무브먼트에 연결된 회전 휠과의 자기 상호작용이 존재한다.

익사이터 휠 (31) 이 종래의 기계적 무브먼트의 기어 휠 세트의 휠들 중 하나에 직접 연결될 수 있다. 또한, 이 익사이터 휠은 기어 휠 세트의 휠들 중 하나일 수도 있고, 또는 상기 세트의 휠들 중 하나와 익사이터 휠 (31) 사이에 멀티플라이어 또는 분할 장치 (multiplier or division arrangement) 가 존재할 수도 있다. 따라서, 익사이터 휠 (31) 은 국부 발진기의 각도 여기 주파수 또는 맥동 (pulsation) 에 비례하는 특정 회전 속도 V _ext 로 회전한다. 이 익사이터 휠 (31) 은 특정 개수 (N) 의 주변 치형부를 갖는다. 치형부의 개수 (N) 는 홀수일 수도 있고, 예컨대 익사이터 휠은 9 개의 치형부를 가질 수도 있다.

피드백 시스템의 기준 발진기 또는 공진기는, 공진기의 아암 (32) 의 자유 단부에 배치된 적어도 하나의 영구 자석 (33) 을 갖고, 아암은 시계 무브먼트의 플레이트에 장착된 가동 프레임 (35) 에 베이스 (34) 를 통해 부착된다. 이 영구 자석 (33) 은 익사이터 휠 (31) 의 근방에 배치되고, 바람직하게는 자석의 자기 편극은 익사이터 휠 (31) 의 중심을 향해 배향된다.

영구 자석 (33) 은 치형부가 자석 가까이 존재할 때에 익사이터 휠 (31) 에 끌어당겨지고, 자석이 익사이터 휠 치형부들 중의 둘 사이의 빈 공간을 향하는 때에 익사이터 휠 (31) 에 훨씬 덜 끌어당겨진다. 따라서, 익사이터 휠이 특정 회전 속도 V _ext 로 회전하므로, 자석 (33) 은 상기 익사이터 휠 (31) 과의 자기 상호작용을 통해 제 2 주파수 (ω ₀ ) 로 진동할 것이다.

익사이터 휠 (31) 의 회전 중에, 그리고 그의 주변 치형부의 개수 (N) 의 함수로서, 휠의 고유 (natural) 회전 속도 (V _ext ) 에 기초하여 여기 주파수 (ω _ext ) 가 결정된다. 그러므로, 여기 주파수 (ω _ext ) 는 N·V _ext 와 동일하고, 여기서 N 은 익사이터 휠의 치형부의 개수이다. 치형부의 개수 (N) 는 홀수일 수도 있고, 예컨대 익사이터 휠은 9 개의 치형부를 가질 수도 있다. 그러므로, 두 발진기의 비를 비교하기 위해 기준 발진기의 진동 주파수 (ω ₀ ) 와 비교될 수 있는 것이 이 여기 주파수 (ω _ext ) 이다.

바람직하게는, 튜닝 포크를 규정하도록 제 1 단부에 장착된 영구 자석 (33, 33') 을 각각 갖는 2 개의 아암 (32, 32') 이 제공될 수도 있다. 2 개의 아암 (32, 32') 의 제 2 단부는 베이스 (34) 를 통해 프레임 (35) 에 연결 및 부착된다. 2 개의 영구 자석 (33, 33') 은 익사이터 휠 (31) 의 근방에 그리고 두 영구 자석 (33, 33') 사이에서 익사이터 휠 (31) 의 정반대 위치에 배치된다.

이동 프레임 (35) 은 바람직하게는, 익사이터 휠 (31) 에 동축으로 배치된 중공 휠이다. 이 중공 휠 (35) 은 중공 휠 (35) 의 내부 표면과 접촉하는 롤러 또는 핀 또는 볼 베어링 (38) 에 의해 플레이트 상에 자유롭게 회전하도록 유지된다. 프레임 또는 중공 휠이 익사이터 휠과 동일한 회전 축선 상에서 회전할 수 있도록 롤러 또는 핀 또는 볼 베어링 (38) 의 개수는 적어도 3 개이어야 한다. 그렇지만, 프레임 또는 중공 휠 (35) 은 플레이트의 일 측에 부착된 적어도 하나의 리턴 스프링 (36), 또는 2 개의 리턴 스프링 (36, 36') 에 의해 규정된 위치에 유지된다. 바람직하게는, 리턴 스프링 (36, 36') 은 정반대 위치에서 중공 휠에 연결된다.

익사이터 휠 (31) 이 특정 회전 속도 (V _ext ) 로 회전하는 때, 튜닝 포크 기준 발진기는 진동 주파수 (ω ₀ ) 에서 여기될 것이다. 기준 발진기의 여기는 익사이터 휠 (31) 의 회전의 결과로서 획득되고, 익사이터 휠은 아암 (32, 32') 의 제 1 단부에서 지탱되는 영구 자석 또는 자석들 (33, 33') 과의 자기 상호작용을 위해 강자성 재료로 제조된다. 또한, 상기 익사이터 휠 (31) 은 영구 자석들 (33, 33') 과의 자기 상호작용을 위해 단지 치형부 상에 또는 내에 강자성 부분을 구비할 수도 있다. 익사이터 휠 (31) 의 주변 치형부에 걸친 강자성 재료의 연속적인 디포짓이 또한 존재할 수도 있다. 따라서, 자기 상호작용 토크 또는 로크 토크가 또한 발생한다. 익사이터 휠의 회전이 반시계 방향이므로, 프레임 (35) 은 리턴 스프링들 (36, 36') 에 의해 유지되면서 반시계 방향으로 이동하는 경향을 또한 가질 것이다.

익사이터 휠 (31) 의 회전 속도는 점차 증가한 후 원리적으로 기준 회전 주파수 (ω ₀ ) 근처에서 안정될 수도 있다. 위에서 언급한 것처럼, 그러한 경우 로크 토크가 존재한다. 그렇지만, 상호작용 토크가 더 증가한다면, 시스템은 풀리고 익사이터 휠 (31) 의 속도는 단지 마찰에 의해서만 제한된다. 그러므로, 피드백 시스템을 통해 두 발진기들의 비를 동기화하는 것이 추구된다.

또한 도 4 에 도시된 바와 같이, 각도 여기 주파수 (ω _ext ) 에 대하여 상호작용 토크로부터, 각도 여기 주파수가 로크 주파수에 가까운 때에, 로크 토크가 발생한다. 따라서, 이동 프레임 (35) 이 로크 토크와 리턴 스프링들 (36, 36') 의 토크를 균형잡는 위치를 가질 것이다. 프레임은 예컨대 출력 휠 (37) 과의 맞물림을 위한 치형 부분을 또한 포함한다. 따라서, 출력 휠 (37) 의 각도 위치 (

_ext - ω

₀ ) 를 비례적으로 나타낸다.

또한, 프레임 (35) 및 리턴 스프링들 (36, 36') 이 1-피이스 부품에 통합될 수 있다는 것에 주의해야 한다. 더욱이, 기준 발진기는 튜닝 포크와는 다른 형태를 가질 수도 있다. 또한, 영구 자석들이 튜닝 포크의 강자성 아암 (32, 32') 을 갖는 익사이터 휠에 배치될 수도 있다. 각 아암의 단부가 상기 익사이터 휠 (31) 의 회전에 의해 여기되도록 익사이트 휠을 향한다.

도 5 는 피드백 시스템의 주파수 비교기에서 결정된 차이의 함수로서 국부 발진기의 비 또는 주파수를 조절하기 위한 피드백 시스템 조속기의 제 1 실시형태의 간략화된 도면을 보여준다. 국부 발진기는 단지 밸런스 (14) 및 밸런스 스프링 (14') 에 의해서만 도 5 에 도시되어 있다.

조속기는 이동 조절 부재 (137) 의 예컨대 원호 형태의 치형 베이스 부분과 맞물리는, 피드백 시스템의 출력 휠 (37) 에 의해 도시되어 있다. 조절 부재는 밸런스의 회전 축선에 평행한 축선 주위에서, 그렇지만 스프링 밸런스 (14) 밖에서 회전하도록 시계 플레이트에 장착된다. 따라서, 조절 부재는 치형 부분 반대편의 아암의 단부에 비크 (beak) 를 포함한다. 조절 비크는 피드백 시스템에서의 주파수 비교에 의존하는 비크의 회전 각도 (θ) 의 함수로서 밸런스 스프링 (14') 의 마지막 코일에 더 가까이 또는 더 멀리 이동 가능하다.

조절 부재 (137) 의 이동 비크는 주어진 연신 (elongation) 으로부터 밸런스 스프링의 유효 길이 (L ₀ ) 에 작용한다. 스프링 밸런스의 진동 주기는 밸런스 스프링 (14') 의 유효 길이에 의존한다. 진동하는 동안, 밸런스 스프링은 교대로 후퇴하고 연장된다. 강성 비크와 같은 장애물이 스프링의 마지막 휠의 연장 궤적에 있다면, 스프링의 유효 길이는 진동 중에 순간적으로 변경된다. 이는 평균 유효 길이의 감소를 초래하고, 따라서 진동주기의 감소를 초래한다.

출력 휠 (37) 을 사용하지 않고 프레임의 치형부가 조절 부재 (137) 의 치형부에 직접 맞물리는 것을 허용하는 것이 또한 가능함이 명백하다.

도 6 은 피드백 시스템의 주파수 비교기에서 결정된 차이의 함수로서 국부 발진기의 비 또는 주파수를 조절하기 위한 피드백 시스템 조속기의 제 2 실시형태의 간략화된 도면을 보여준다. 도 5 에서처럼, 국부 발진기는 도 6 에서 단지 밸런스 (14) 및 밸런스 스프링 (14') 에 의해서만 도시되어 있다.

조속기의 제 2 실시형태의 경우, 조절 부재 (137) 는 주파수 비교기 프레임의 치형부와 직접 맞물릴 수 있는, 예컨대 원호 형태의 치형 베이스 부분을 포함한다. 조절 부재는 밸런스의 회전 축선에 평행한 축선 주위에서, 그렇지만 스프링 밸런스 (14) 밖에서 회전하도록 시계 플레이트에 장착된다. 조절 부재는 밸런스에서 공기에 의해 야기되는 마찰을 변경하기 위해 밸런스 (14) 의 외측 표면에 대해 상보적인 형상의 아치형 부분을 또한 포함한다. 이 아치형 부분은 조절 부재의 회전 축선에 대하여 치형부의 반대측에 배치된다. 회전 주파수들 사이의 차이 (ω _ext - ω ₀ ) 의 함수로서, 아치형 부분은 국부 발진기의 비 또는 주파수를 조정하기 위해 밸런스의 외부 표면에 더 가까이 또는 더 멀리 이동할 수 있다. 따라서, 사용되는 스프링 밸런스의 등시성 (isochronism) 곡선의 신중한 선택으로, 스프링 밸런스 주파수는 밸런스에 접근하는 조절 부재 (137) 의 아치형 부분에 의해 야기되는 마찰이 증가함에 따라 감소하고, 반대의 경우도 마찬가지이다.

도 5 및 도 6 을 참조하여 설명한 두 실시형태의 경우, 조절 부재 (137) 가 스프링 밸런스 (14) 의 진동 주파수를 조정하기 위해 선형으로 (linearly) 이동될 수 있다는 것에 주의해야 한다.

밸런스 (14) 의 진동 주파수의 조정은 공기에 의해 야기되는 마찰에 더하여 조절 부재 (137) 와 상기 밸런스 사이의 자기 커플링에 의해 또한 달성될 수 있다.

피드백 시스템과 관련하여 그리고 다른 실시형태에 따르면, 기준 발진기의 다른 배치가 두 발진기들의 비 또는 주파수를 결정하는 익사이터 휠과의 자기 상호작용을 위해 제공될 수도 있다. 익사이터 휠은 일 표면에 환형으로 그리고 서로 규칙적으로 이격되게 배치된 자기 트랙들을 포함할 수도 있다. 이러한 환형 분산된 자기 트랙들은 익사이터 휠의 회전 축선에 중심맞춰진다. 익사이터 휠이 회전하면, 기준 발진기의 영구 자석인 적어도 하나의 자기 커플링 요소가 익사이터 휠의 각 회전 자기 트랙에 의해 여기된다. 이 영구 자석은 두 발진기들의 주파수를 비교하기 위해 그리고 조속기가 스프링 밸런스의 진동 주파수를 조정할 수 있게 하기 위해 각도상으로 또는 선형으로 이동할 수 있는, 이동 프레임에 탄성적으로 유지된다.

도 7 은 피드백 시스템의 제 2 실시형태를 도시한다. 제 2 실시형태에서, 기준 발진기는 조속기를 제어하기 위해 주파수 비교기와 일체로 결합된다. 기준 공진기를 여기시키기 위해 그리고 발진기들의 비 또는 주파수를 비교하기 위해 종래의 기계적 무브먼트에 연결된 회전 휠과의 자기 상호작용이 또한 존재한다.

도 3 을 참조하여 상세하게 설명된 바와 같이, 이 제 2 실시형태의 익사이터 휠 (41) 은 종래의 기계적 무브먼트의 기어 휠 세트의 휠들 중 하나에 직접 연결될 수 있다. 따라서, 익사이터 휠 (41) 은 기어 휠 세트의 마지막 휠 또는 기어 휠 세트에 연결된 기어 휠들의 배열 중의 휠일 수도 있다. 익사이터 휠 (41) 은 국부 발진기의 주파수를 나타내는, 즉 스프링 밸런스 (14) 의 진동 주파수에 비례하는 회전 속도 (V _ext ) 로 회전한다. 익사이터 휠 (41) 은 이 경우 교차형 (crossed) 스트립 공진기인 기준 발진기를 여기시킬 수 있다.

기준 발진기 또는 공진기는 교차형 스트립들 (44, 45, 48, 49) 을 갖는 공진기이다. 이는, 아치형 섹터 (42) 에, 치형부구비 익사이터 휠 (41) 에 가까운 적어도 하나의 영구 자석 (43) 을 포함한다. 뻣뻣한 아치형 섹터 (금속 재료로 제조될 수도 있음) 는 2 개의 제 1 교차형 가요성 스트립들 (44, 45) 을 통해 제 1 베이스 플레이트 (46) 에 연결된다. 이 2 개의 제 1 교차형 탄성 스트립들 (44, 45) 은 2 개의 평행한 평면에서 서로 거리를 두고 연장된다. 이 2 개의 평행한 평면은 익사이터 휠 (41) 의 평면에 그리고 시계 플레이트에 또한 평행하고, 시계 플레이트에는 피드백 시스템 및 기계적 무브먼트의 다양한 요소들이 장착된다.

제 1 베이스 플레이트 (46) 는 교차형 스트립 공진기의 상보적인 부분의 제 2 플레이트 (47) 에 또한 고정된다. 이 제 2 플레이트 (47) 는 2 개의 제 2 교차형 가요성 스트립들 (48, 49) 을 통해 고정 플레이트 (50) 에 연결되고, 고정 플레이트는 시계 플레이트에 고정 장착된다. 이 제 2 교차형 탄성 스트립들 (48, 49) 은 제 1 탄성 스트립들 (44, 45) 의 2 개의 평면에 또한 평행한, 2 개의 평행한 평면에서 서로 거리를 두고 연장된다. 이 제 2 교차형 가요성 스트립들 (48, 49) 은 제 1 탄성 스트립들 (44, 45) 과 시계 플레이트 사이에 위치된다.

제 1 및 제 2 베이스 플레이트 (46, 47) 는 이동 가능하고, 공진기와 휠 사이의 로크 토크의 함수로서 각도상으로 움직인다. 제 1 및 제 2 베이스 플레이트 (46, 47) 는 아치 형태로 도시되어 있지만, 직육면체 등의 다른 일반적인 형상을 가질 수도 있고 오직 하나의 피이스를 형성할 수도 있다. 바람직하게 강자성 재료로 제조된 익사이터 휠 (41) 의 회전 중에, 영구 자석 (43) 을 갖는 아치형 섹터 (42) 가 익사이터 휠의 평면에서 주파수 ω ₀ 로 진동한다. 자기 상호작용이 일어나고, 익사이터 휠의 회전 속도의 함수로서, 규정된 로크 토크에 의해 야기되는 플레이트들 (46, 47) 의 각도상 변위가 존재한다.

제 2 실시형태에 있어서, 조속기는 여기서 예컨대 제 2 베이스 플레이트 (47) 에 부착된 조절 비크 (53) 에 의해 형성된다. 시계 플레이트에 그리고 비크 아래에 배치된 예컨대 알루미늄 플레이트 (51) 와 협력작동하는 조절 비크 (53) 에 제 2 영구 자석 (52) 이 배치된다. 이 알루미늄 플레이트 (51) 는 Foucault 브레이크처럼 작용하는 아치형 섹터 (42) 의 진동을 뒤따르는 비크 (53) 의 진동을 감쇠시킬 수 있다.

회전 주파수의 비교 (ω _ext - ω ₀ ) 의 함수로서, 플레이트들 (46, 47) 은 그들의 평형 위치에 대해 변위된다. 플레이트들 (46, 47) 의 각도상 변위는, 도 5 를 참조하여 설명된 바와 같이, 국부 발진기의 진동 주파수를 조절하기 위해 밸런스 (14) 의 밸런스 스프링 (14') 의 방향으로 비크 (53) 를 이동시킨다. 스프링 밸런스 (14) 가 너무 낮은 주파수로 진동하면, 비크 (53) 는 상기 스프링의 유효 길이를 감소시키기 위해 밸런스 스프링 (14') 의 마지막 코일을 향하고, 진동 주파수가 너무 높다면, 반대로 된다.

다른 변형 실시형태에 따르면, 아치형 섹터 (42) 는 회전할 때에 익사이터 휠에 의해 여기되도록 플라이휠의 금속 재료에 형성된 자기화된 부분을 갖는 또는 영구 자석 (43) 을 지니는 적어도 하나의 플라이휠에 의해 대체될 수도 있다. 플라이휠은 익사이터 휠의 회전 축선에 평행한 가상의 피봇 축선에서 교차하며 서로 멀리 떨어진 2 개의 제 1 교차형 가요성 스트립들 (44, 45) 에 의해 제 1 베이스 플레이트 (46) 에 연결될 수도 있다. 교차형 스트립들은 피봇 축선에 대해 각도 (α) 로 배치될 수도 있고, 이는 60°내지 80°일 수도 있다.

2 개의 제 2 교차형 가요성 스트립들 (48, 49) 은 또한 서로 멀리 떨어져 있지만, 제 1 교차형 스트립들 (44, 45) 과 시계 플레이트 사이에 배치되고, 시계 플레이트에는 조합된 기준 발진기와 주파수 비교기의 고정 플레이트 (50) 가 고정된다.

전술한 설명으로부터, 무브먼트를 위한 피드백 시스템이 제공된 기계적 타임피스 무브먼트의 여러 변형 실시형태들이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 청구항들에 의해 규정된 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 고안될 수 있다. 결정된 주파수로 진동하게 하기 위해 기준 발진기의 강자성 금속 부분과 상호작용하도록 적어도 하나의 영구 자석을 갖는 익사이터 휠을 제공하는 것을 상정할 수 있다. 익사이터 휠은, 치형부를 갖지 않지만 기준 발진기의 영구 자석들과 자기적으로 상호작용하도록 익사이터 휠의 전체 주변에 걸쳐 배치되고 서로 규칙적으로 이격된 강자성 부분들을 갖는 원형 휠일 수도 있다. 주파수 비교기 프레임은 기준 발진기의 자기화된 요소 또는 아암이 조속기의 조정을 제어하도록 익사이터 휠과 자기적으로 커플링되는 때에 선형으로 변위될 수 있다.