带有罗盘功能的环形流体系统技术方案

带有罗盘功能的环形流体系统。本发明专利技术涉及一种环形流体装置（1），其特征在于，其包括封闭的环形管（2）；在于，管（2）包括至少一个透明壁部分（2a）并且包含浸于流体（4）中的刚性圆环（3），该流体（4）填充管（2）的内部容积；在于圆环（3）布置为在管（2）中可移动；并且在于与所述圆环（3）一体的至少一个永久极化的磁元件（6）允许其经受力矩，该力矩使其在外部磁矢量的方向上对准。本发明专利技术还涉及一种包括该装置（1）的表壳（14）。壳（14）。壳（14）。

【技术实现步骤摘要】
带有罗盘功能的环形流体系统


[0001]本专利技术涉及一种提供有附加功能的可穿戴物件（诸如腕表），该附加功能典型地是磁罗盘功能，并且可选地是气压计或温度计功能以及水平指示功能。

技术介绍

[0002]呈在填充有液体的球中的球体形状的导航罗盘是已知的。利用根据环境压力改变体积的封闭波纹管的气压计以及利用液体的热膨胀的温度计也是已知的。这些装置中的一些结合到腕表中。
[0003]然而，应理解的是，在表壳中的表盘处的这些装置非常笨重，并且因此需要对腕表的通常美感进行显著改变，这会损害腕表的吸引力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，在诸如腕表的穿戴物件中，在不使用电子系统并且不需要辅助电源的磁流体系统中提供磁罗盘和可选的气压计或温度计的功能，从而留出空的中心空间以便接收表机芯。
[0005]为此，本专利技术涉及下述装置，该装置提供了类似于表框的环形构造，除了不存在铁磁或磁极化材料之外，该构造在其中心部分中不设置约束，以例如将表机芯容纳于其中。由本专利技术所针对的主要功能在于构成磁罗盘。
[0006]本专利技术涉及产生环形结构，该环形结构在填充有适当流体的环形管内部在重力平衡中浮动，其具有的静摩擦系数几乎为零，该组件称为带有罗盘功能的环形“沉浮（ludion）”流体系统。
[0007]该可移动环形结构包括至少一个磁体或磁化部分，其极化为使得当其置于地球磁场中时其经受力矩。
[0008]该力矩作用在该结构上并迫使其在地球磁矢量的方向上对准。得益于低的静摩擦力，对准几乎完美地进行，其具有的时间常数取决于可移动结构所浸于其中的流体的性质，以及取决于诸如可移动结构的质量、磁力的大小、将其与包含其的环形管壁分开的空间等的多种因素。
[0009]几乎不存在静摩擦力，这一方面是基于通过调整可移动结构的密度以使其等于填充环形管的流体的密度而获得的重力平衡；并且另一方面是基于该流体的润滑性能。
[0010]为了方便使用，可移动结构在地球磁矢量上对准的时间常数必须小于约1秒，以便在小于约3秒的时间内允许95%的角位移（假设粘滞力与角速度成比例）。
[0011]在本专利技术的框架中可考虑次级功能，诸如气压计或温度计功能。这些功能使用根据气体定律的气体的封闭体积的压缩特性，或使用根据温度的流体膨胀。
[0012]本专利技术允许实现一个或多个有用的功能，具有在诸如腕表的可穿戴物件中的创新美感，特别是这些功能能够集成到表的表框中，并且因此不会影响表盘的美感。
附图说明
[0013]本专利技术的其他特征和优点将体现在以下优选实施例的描述中，优选实施例参考附图作为非限制性示例示出：
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图1示出了根据本专利技术的带有环形结构的环形流体装置的示意性平面图和截面表示，该环形结构提供有在环形管中浮动的磁体以执行罗盘功能。
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图2示出了该相同装置的布置，该布置还允许指示大气压（环形结构未示出）。
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图3示出了图1的装置的布置以进一步指示温度（环形结构未示出）。
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图4示出了根据本专利技术的装置的环形结构的变型的示意性平面图表示。
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图5示意性示出了根据本专利技术的带有环形结构的装置，该环形结构提供有磁体，磁体受到力矩的作用通过旋转使环形结构在外部磁矢量的方向上对准。
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图6示出了在根据本专利技术的装置的用于在环形结构上的磁体分布的四种不同构造。
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图7示出了环形结构和环形管的示意星平面表示，其带有用于气泡水平仪的间隙。
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图8A以半剖视图示意性地示出了根据本专利技术的环形流体装置在表壳内的不同可能位置。
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图8B在表壳的平面图中示出了相同的这些位置。
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图9示出了表壳的平面图，该表壳提供有设置在表框中的根据本专利技术的环形装置。
具体实施方式
[0023]本专利技术涉及环形流体装置，其提供罗盘功能以及可选的温度计或气压计功能，以及水平指示功能。
[0024]根据图1中示出的第一实施例，本专利技术的装置仅包含磁罗盘功能。
[0025]装置1包括在其端部处封闭的环形管2，管壁为圆形、方形或其他截面。该管2表示装置的外壳体，例如，其集成到表壳中。该管的壁至少在旨在集成到表壳或其他物件中后从外部可见的部分上是透明的。如下所述，壁的厚度在其可见的部分中可变化，以便产生有利的光学效果，用于由在该管内部的浮动系统3指示的一个或多个基点15的可视化。管的内壁还可覆盖有薄的功能层从而减少摩擦力，该功能层诸如全氟聚合物层，例如PTFE（聚四氟乙烯），或者诸如聚对二甲苯等的类似物。
[0026]例如呈刚性圆环形状的浮动系统3置于该管2内部。该浮动系统3浸于填充空的空间的适当流体4中。浮动系统3安装为绕管2的中心轴线5并且相对于所述环形管2自由旋转，该环形管2与其设置于其中的物件是一体的。
[0027]该浮动系统可由单个环形固体体积组成或由环连接的若干元件组成。该固体体积的截面或由环连接的元件的截面小于包含它们的环形管的内部截面。可考虑多种截面几何形状，一方面是为了减少与环形管的内壁的摩擦影响，并且另一方面是为了满足期望应用的美学标准。其他实施例是可能的，其中在环形管内较细的环连接若干引导元件。在图4的示例中，由环连接的元件是球体3a。
[0028]在环形管2内部的浮动系统3包括与浮动系统3一体的一个或多个永磁元件6。在图
4的示例中该永磁元件6的数量为两个，在图1的示例中为四个，在图9的示例中为六个，在图6A中为八个，并且在图6C中为十二个。在图6D中示出的变型中，浮动系统3可由完全磁化的环（磁元件6）形成，例如，其中环覆盖有薄的磁层。磁体可在相同方向上对准（如图1、6A中示意性示出的）或在不同方向上对准（如图5、6B和6C中示意性示出的）。如图5中示意性示出的，磁体6允许浮动系统3经受力矩，该力矩使其在外部磁矢量的方向上对准，即在地球磁场的方向上对准。例如，这些磁体由浮动系统的材料包覆成型。例如，其可是由钐和钴的合金制成的磁体。优选地，这些磁体以轴对称方式分布在浮动系统的圆周上。对于带有连接元件（诸如球体）的环的图4的构造，磁体可设置在球体中、在环上或者是环本身。根据未示出的变型，可极化颗粒可集成到浮动系统的材料中，并且然后进行磁化。有利地，浮动系统由塑料材料制成，通常为ABS（丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物）。
[0029]为了调节圆环的密度，或者更一般地调节浮动系统的密度，并且使其在流体中浮动，圆环可还包括填充有空气的一个或多个腔3d，以便调节在包围其的流体4中的重力平衡（图5）。
[0030]优选地，浮动系统的外表面覆盖有薄的功能层从而减少摩擦力，该功能层诸如全氟聚合物层，例如PTFE，或诸如聚对二甲苯等的类似物。
[0031]如图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环形流体装置（1），其特征在于，其包括：
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界定封闭内部容积的环形管（2），
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设置在所述封闭内部容积中的流体（4），
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设置在所述封闭内部容积中并浸于所述流体（4）中的浮动系统（3），所述浮动系统（3）布置为绕所述环形管（2）的中心轴线（5）并且相对于所述环形管（2）自由旋转，并且所述浮动系统（3）具有标识物，标识物具有四个基点（15）中的至少一个，
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与所述浮动系统（3）一体的至少一个永久极化的磁元件（6），所述磁元件（6）允许所述浮动系统（3）经受力矩，所述力矩使所述浮动系统（3）通过绕所述中心轴线（5）旋转而在外部磁矢量的方向上对准，所述环形管（2）至少在其壁部分（2a）上是透明的，以便使所述浮动系统（3）的所述标识物从所述环形管（2）的外部可见。2.根据权利要求1所述的装置（1），其特征在于，所述浮动系统（3）是圆环。3.根据权利要求1所述的装置（1），其特征在于，所述浮动系统（3）是连接若干部件的环。4.根据前一项权利要求所述的装置（1），其特征在于，所述部件是球体（3a）。5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述至少一个永久极化的磁元件（6）是由所述浮动系统（3）的材料包覆成型的磁体。6.根据前述权利要求中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述装置包括以轴对称方式分布在所述浮动系统（3）的圆周上的若干永久极化的磁元件（6）。7.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述至少一个永久极化的磁元件（6）是由分布在所述浮动系统（3）的所述材料内的颗粒形成的。8.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述装置（1）包括由覆盖所述浮动系统（3）的磁层构成的单个永久极化的磁元件（6）。9.根据前述权利要求中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述流体（4）的密度基本上等于所述浮动系统（3）的密度。10.根据前述权利要求中的任一项所述的装置（1），...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：斯沃奇集团研究及开发有限公司，
类型：发明
国别省市：