磁性定心器件、含有磁性定心器件的钟表机件与钟表制造技术

用于微机械应用的磁性定心器件（2），包括磁体（6）和被布置在磁体上的磁通量传导器件（4），所述磁通量传导器件包括由具有高磁导率的磁性材料（M1）制成的中央磁通量传导轮盘（8），以及被布置在中央轮盘周围并且与中央轮盘分离非零距离（R10）的外围区域（10）。

【技术实现步骤摘要】
磁性定心器件、含有磁性定心器件的钟表机件与钟表
本专利技术涉及用于小尺寸组件的磁性定心器件，特别是用于对枢轴装配的组件进行定心。本专利技术的特定应用领域涉及时计机构。
技术介绍
将活性磁性组件、诸如永磁体和由软铁磁材料制成的部件引入到时计机构中代表一种显著的技术挑战，这是由于极度缩减的尺寸和以可靠方式实现精密时计功能所需的高空间精度。大多数天然或合成的磁性材料在毫米尺度或更小尺度上是非均质的，这使得难以在该尺度上控制磁场定位和强度。特别地，具有最高磁能强度的永久性微磁体（例如，SmCo或NdFeB微磁体）典型地由来自稀土族的化学元素的粉末制造，其粒状结构具有1微米和100微米之间的尺寸。磁场的均质性一般随其逼近颗粒尺度而减小。使用磁性组件来旋转时计机件或机构（例如如在WO专利No.2012/0662524和WO专利No.2012/062523中描述的）或其它微机械机构（诸如测量或控制仪器）的元件是有利的，因为其使得可能产生伴随有低摩擦的大的经定位的力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于毫米尺度或更小尺度上的小尺寸组件的磁性定心器件，其是准确并且可靠的。本专利技术的特定目的是提供用于枢轴装配的组件的磁性定心器件。本专利技术的特定目的是提供用于时计机构组件的磁性定心器件，以及包括磁性定心器件的时计机构。有利的是提供一种磁性定心器件，其集成了用于旋转构件的具有非常低磨损的轴承。有利的是提供一种磁性定心器件，其集成了高效轴承。有利的是提供一种非常紧凑和鲁棒的磁性定心器件。有利的是提供一种能够以简单和经济的方式制造的磁性定心器件。本专利技术的目的通过根据用于微机械应用的磁性定心器件来实现，磁性定心器件包括磁体和被布置在磁体上的磁通量传导器件，所述磁通量传导器件包括由具有等于或大于100的最大高磁导率的磁性材料制成的中央磁通量传导轮盘，以及被布置在中央轮盘周围并且与中央轮盘分离非零距离的外围区域。其它优选实施例描述了本专利技术的有利方面。优选地，外围区域不与中央轮盘接触。外围区域和中央轮盘可通过一个或多个杆或通过连接板来连接，所述杆或连接板的厚度等于或小于中央轮盘的厚度的十分之一。外围区域可由具有等于或大于100的高最大磁导率的磁性材料制成。外围区域可由与中央轮盘的材料相同的材料制成。磁体的材料可是SmCo或NdFeB。可将中央轮盘与外围区域分离的距离在0.45乘以外围区域的外直径的磁体的平均宽度和0.2乘以外围区域的外直径的磁体的平均宽度之间的范围中。外围区域可在中央轮盘周围形成封闭电路。外围区域可具有圆形形状。中央轮盘可具有圆柱形状或截锥形状。在中央轮盘和外围区域之间的最小距离可等于或大于0.2mm。中央轮盘可内接在具有5微米和30微米之间的直径以及5微米和50微米之间的厚度的圆柱体中，并且外围区域内接在具有0.5mm和2mm之间的内直径以及5微米和30微米之间的厚度的圆柱形冠中。中央轮盘可内接在具有第一表面和第二表面的截锥中，所述第一表面的直径等于或小于10微米，第二表面的直径等于或小于50微米并且高度等于或小于50微米，第二表面被布置成比第一表面更接近于磁体。磁体可具有0.5mm和3mm之间的直径和0.2mm和1mm之间的厚度。磁通量传导器件可通过沉积技术被形成在磁体的表面或非磁性支撑件的内表面上。中央轮盘的、并且可能地当材料相同时外围区域的材料可由镍或钴或镍合金或钴合金制成。磁通量传导器件可通过从基本上均匀的材料层进行光刻而获得。所述器件可包括由具有低磁导率的材料制成的非磁性支撑件，磁通量传导器件被布置在磁体和非磁性支撑件之间。非磁性支撑件可保护磁通量传导器件并且具有能够被移动构件靠在上面的作业表面。作业表面可由选自包括蓝宝石、红宝石和钻石的材料的组中的材料制成。非磁性支撑件的表面通过激光机器加工而被弄凹，形成中央轮盘的材料然后通过电流沉积以层被沉积在所弄凹的表面上并且磁通量传导器件通过所沉积材料的机械或化学蚀刻而最终形成在凹部内部。非磁性支撑件的厚度可在0.03mm和0.6mm之间。所述器件可被配置为用于时计机构的枢轴转动或旋转移动构件的磁性轴承。本专利技术的目的通过根据包括用于微机械应用的磁性定心器件的钟表机件来实现，所述磁性定心器件包括磁体和被布置在磁体上的磁通量传导器件，所述磁通量传导器件包括由具有等于或大于100的最大高磁导率的磁性材料制成的中央磁通量传导轮盘，和被布置在中央轮盘周围并且与中央轮盘分离非零距离的外围区域。本专利技术的目的通过用于微机械应用的磁性定心器件的钟表来实现，所述磁性定心器件包括磁体和被布置在磁体上的磁通量传导器件，所述磁通量传导器件包括由具有等于或大于100的最大高磁导率的磁性材料制成的中央磁通量传导轮盘，和被布置在中央轮盘周围并且与中央轮盘分离非零距离的外围区域。根据本专利技术的将磁通量定位元件集成在活性磁性组件中改进和扩展了磁性组件、特别是磁性时计组件的使用。附图说明在阅读实施例的以下详细描述和附图时，本专利技术的其它有利目的和方面将显现出来，在附图中：图1是根据本专利技术的磁性定心器件的实施例的图解，图1a图示了横截面视图并且图1b为所述器件的顶视图。图2是图示了根据本专利技术的一个实施例的磁性定心器件的磁场的图解。图3是图示了在根据本专利技术的实施例的磁性定心器件的磁通量定位组件存在和不存在的情况下的磁场幅度的图表。具体实施方式参考各图，特别是图1a和1b，根据本专利技术的实施例的磁性定心器件2包括磁体6、非磁性支撑件12以及被布置在磁体和非磁性支撑件之间的磁通量传导器件4。磁体6可以由展现出高磁能密度的材料（例如SmCo或NdFeB）制成，其典型地通过已知方法由来自稀土族的化学元素的粉末所制造。在本专利技术的范围内，在另一实施例中省略非磁性支撑件是可能的。对于由本专利技术所设想的应用，磁体的厚度Z6为毫米或更小的量级，例如在0.2毫米和0.7毫米之间。对于需要非常大磁力的应用，磁体的高度Z6还可以是数毫米的量级，例如从1毫米到5毫米。对于由本专利技术所设想的应用，磁体的平均宽度X6或其直径（如果它是圆柱形磁体的话）为毫米的数量级，典型地小于5毫米并且在众多应用中为毫米或更小的量级。根据优选实施例，磁体6具有棱柱形状，带有为圆形、多边形、方形和矩形或为如图1b中所图示的其它不规则形状的剖面。对于大多数应用，磁体的剖面优选为圆形。非磁性支撑件12由非磁性材料制成，材料的选择除了其它事物之外还取决于为磁性定心器件2所设想的应用。非磁性支撑件12保护磁通量传导器件4并且具有作业表面16，构件（未图示）可以靠在该作业表面16上。根据本专利技术的一个实施例的磁性定心器件的主要应用之一包括用于旋转或枢轴转动移动部件的轴向轴承，该轴向轴承还具有将旋转移动构件定心于磁通量传导器件4所限定的轴A上的功能。根据本专利技术的磁性定心器件还可以用于对非旋转部件和特别是静止部件进行定心或定位。在这样的情况中，还可能的是设想使用根据本专利技术的磁性定心器件来限定参考点，例如用于移动部件。在其中非磁性支撑件12具有用于移动支撑构件（未图示）（例如，如用于旋转枢轴转动构件的轴向轴承）的作业表面16的应用中，材料选自具有良好机械属性并且特别是除了良好的摩擦学属性之外还具有高变形极限和断裂极限的材料。响应这些准则的材料的示例包括结晶石，诸如蓝宝石，例如红宝石或钻本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于微机械应用的磁性定心器件（2），包括磁体（6）和被布置在磁体上的磁通量传导器件（4），所述磁通量传导器件包括由具有等于或大于100的最大高磁导率的磁性材料（M1）制成的中央磁通量传导轮盘（8），以及被布置在中央轮盘周围并且与中央轮盘分离非零距离（R10）的外围区域（10）。

【技术特征摘要】
2013.12.19 EP 13198643.21.用于微机械应用的磁性定心器件（2），包括磁体（6）和被布置在磁体上的磁通量传导器件（4），所述磁通量传导器件包括由具有等于或大于100的最大高磁导率的磁性材料（M1）制成的中央磁通量传导轮盘（8），以及被布置在中央轮盘周围并且与中央轮盘分离非零距离（R10）的外围区域（10），其中，所述器件包括由具有低磁导率的材料制成的非磁性支撑件（12），磁通量传导器件被布置在磁体和非磁性支撑件之间。2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，外围区域不与中央轮盘接触。3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，外围区域和中央轮盘通过一个或多个杆或通过连接板来连接，所述杆或连接板的厚度等于或小于中央轮盘的厚度的十分之一。4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，外围区域由具有等于或大于100的高最大磁导率的磁性材料（M2）制成。5.根据权利要求4所述的器件，其特征在于，外围区域由与中央轮盘的材料相同的材料制成。6.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，磁体的材料是SmCo或NdFeB。7.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，将中央轮盘与外围区域分离的距离（R10）在0.45乘以外围区域的外直径的磁体的平均宽度（X6）和0.2乘以外围区域的外直径的磁体的平均宽度（X6）之间的范围中。8.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，外围区域在中央轮盘周围形成封闭电路。9.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，外围区域具有圆形形状。10.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，中央轮盘具有圆柱形状。11.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，中央轮盘具有截锥形状。12.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，在中央轮盘和外围区域之间的最小距离等于或大于0.2mm。13.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，中央轮盘内接在具有5微米和30微米之间的直径以及5微米和50微米之间的厚度的圆柱体中，并且外围区域内接在具有0.5mm和2mm之间的内直径以及5微米和30微米之间的厚度的圆柱形冠中。14.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，中央轮盘内接在具有第一表面和第二表面的截锥中，所述第一表面的直径等于或小于10微米，第二表面的直径等于或小于50微米并且高度等于或小于50微米，第二表面被布...

【专利技术属性】
技术研发人员：C塔德拉，P波克斯，JP罗查特，D萨奇，
申请(专利权)人：宝玑表有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH