设有磁齿轮的时计机构制造技术

包括磁齿轮（2）的机构，该磁齿轮（2）包括第一轮（6A）、第二轮（6B）和第三轮（6C）。第一轮设有永磁极（7），该永磁极（7）布置为形成第一磁齿系（8）的磁化齿。第二轮和第三轮设有分别限定第二磁齿系（10）和第三磁齿系（12）的、由软铁磁材料制成的齿，第二磁齿系（10）和第三磁齿系（12）各自具有的齿的数量大于第一磁齿系（8）的齿的数量并且具有与该第一磁齿系的磁耦合。凭借由第一齿系的磁化齿提供的磁通量并且由于第二磁齿系的齿彼此磁性地分开，第二磁齿系（10）一方面与第一磁齿系直接耦合，并且另一方面与第三磁齿系直接耦合。面与第三磁齿系直接耦合。面与第三磁齿系直接耦合。

【技术实现步骤摘要】
设有磁齿轮的时计机构


[0001]本专利技术涉及由彼此磁啮合的第一轮和第二轮形成的磁齿轮领域，该第一轮设有第一永磁极，该第一永磁极以圆形布置并且限定第一磁齿系（denture magn
é
tique）的磁化齿。
[0002]特别地，本专利技术涉及结合有这样的磁齿轮的机构，特别是时计机构。

技术介绍

[0003]磁齿轮是已知装置，其可用于在两个部件之间传递机械扭矩而没有部件之间的任何直接接触，并且因此不会导致在部件之间的磨损或摩擦。这样的齿轮具有以下优点：
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由于在部件的齿上不存在机械磨损，因此不需要油或润滑剂；
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具齿的部件可相互作用并且传递扭矩和机械动力，即使其是密封地分开的；并且
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具齿的部件可用于限制最大扭矩，并且因此可有助于避免损坏，例如在机械冲击的情况下。
[0004]这样的磁齿轮通常包括彼此磁啮合的两个轮。第一轮设有第一永磁极，该第一永磁极通常是交替的并且以圆形布置并且限定第一磁齿系。例如，这些第一磁极由具有径向且交替磁化的双极磁体限定。第二轮设有由铁磁材料制成的齿或第二永磁极，这些齿或第二磁极以圆形布置并且限定第二磁齿系。第一轮和第二轮通常位于相同的总体平面中。第一轮和第二轮的齿系之间的磁耦合意味着当驱动第一轮和第二轮中的一者而使得其旋转时，另一个轮也受到驱动而使得其旋转。
[0005]然而，该类型的磁齿轮的一个缺点是其要求至少第一轮的每个齿是磁化的（通过永久磁化），其通常具有交替的极性，而不论第一齿系的直径和齿的数量如何。这特别是导致两个重要的后果：首先，这样的磁齿轮制造昂贵；并且其次，虽然在给定时刻，参与两个轮之间的磁相互作用的第一齿系的齿的数量相对较少，但第一圆形齿系的其他磁体将生成传播通过包含磁齿轮的系统（通常是时计机构）的磁场线。然而，很难限制这样的磁场线以保护机构的其他组件免受由这些磁场线引起的影响，特别是免于可导致机构的某些可移动元件的伪机械应力的磁吸引力。这样的影响可损害系统的正确操作，特别是当系统是包括由磁性材料制成的轮组的钟表机芯时。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术旨在通过提供一种机构（特别是时计机构）来克服现有技术的缺点，该机构包括制造简单且成本低廉的磁齿轮，并且其允许减少磁齿轮所要求的永磁极的数量，并且使得能够限制磁场线以保护包含该机构的系统的多种其他组件。
[0007]为此目的，本专利技术涉及一种机构，特别是时计机构，其包括磁齿轮，该磁齿轮包括第一轮和第二轮，第一轮设有永磁极，该永磁极布置为形成第一磁齿系的磁化齿，具有交替极性的第一磁通量分别从该磁化齿出现。第二轮设有限定第二磁齿系的、由软铁磁材料制
成的齿，该第二磁齿系的齿的数量大于第一磁齿系的齿的数量，并且具有与该第一磁齿系的第一磁耦合，使得当驱动第一轮和第二轮中的一者而使得其旋转时，另一个轮也受到驱动而使得其旋转，其中由第一和第二磁齿系限定第一传动比；通过所述第一磁耦合，该第一磁耦合至少就其大部分而言是由来自所述第一磁通量中的磁通量生成的，第一磁通量以磁吸引的形式暂时极化第二磁齿系的如下齿：这些齿暂时位于与第一磁齿系的磁耦合区域中并且因此这些磁通量分别穿过这些齿。根据本专利技术，磁齿轮还包括第三轮，该第三轮设有限定第三磁齿系的、由软铁磁材料制成的齿，第三磁齿系的齿的数量也大于第一磁齿系的齿的数量；第二磁齿系布置在由非磁性材料制成的轮辋上，其中在该第二齿系的齿之间具有非磁性区域；第三轮相对于第二轮以下述方式设置，即第三磁齿系与第二磁齿系的暂时磁化的齿在所述磁耦合区域中具有第二磁耦合，使得当驱动第二轮和第三轮中的一者而使得其旋转时，另一个轮也受到驱动而使得其旋转，其中由第二和第三磁齿系限定第二传动比；通过所述第二磁耦合，该第二磁耦合至少部分地是由第二磁通量生成的，该第二磁通量分别从具有交替极性的第二磁齿系的所述暂时磁化的齿出现，该第二磁通量以磁吸引的形式暂时极化第三磁齿系的如下齿：这些齿时位于所述磁耦合区域中并且因此第二磁通量分别穿过这些齿；该磁耦合区域为第一轮、第二轮和第三轮限定磁啮合区域。软铁磁材料优选是具有高磁导率并且因此具有低磁阻的材料。
[0008]以这种方式构造的这样的磁齿轮机构仅在第二齿系和第三齿系的由软铁磁材料制成的齿上产生局部和临时磁化，这些齿位于磁耦合区域中并且在时间上在给定时刻是活性的。生成这样的局部磁化所要求的第一轮的永磁极的数量因此显著减少。这允许降低成本并简化机构的制造，并且允许将在第二轮和第三轮之间发生扭矩传递的位置附近的磁场线限制为局部的。由软铁磁材料制成的齿存在于第二轮和第三轮上，其具有由彼此分开并且布置在非磁性支撑件上的齿形成的第二齿系的具体布置，允许闭合由第一磁齿系的永磁极产生的、通过第二和第三磁齿系的磁场线，这带来第二轮和第三轮之间的磁耦合，并且因此带来这两个轮的磁啮合。
[0009]特别地，可较好地保护包含该机构的系统的多种组件（诸如，举例而言，时计的机械机芯）免受永磁体的磁场的影响，该永磁体的数量较少并且因此可进行约束并且在适用的情况下较容易提供磁屏蔽。此外，根据本专利技术的这样的机构本质上限制了在第二轮和第三轮之间传送的最大扭矩，从而保护齿轮免于机械冲击造成的损坏。
[0010]优选地，第一轮包括至少四个磁化齿。一般而言，第一磁齿系包括N1个齿，第二磁齿系包括N2个齿，并且第三磁齿系包括N3个齿。有利地，数量N1是在四和十之间（包括端点值）的偶数；并且数量N2与数量N1之间的比以及数量N3与数量N1之间的比每个均大于或等于二，优选地大于或等于三。就有限数量的磁体，这提高了第一轮、第二轮和第三轮之间的磁耦合的效率。
[0011]在一般性替代实施例中，第二轮和第三轮中的每个包括至少六个齿，该齿相对于有关轮的旋转轴线径向地延伸。每个齿采取从轮的环形周边突出的突起的形式。特别地，第二轮和第三轮中的每个包括在六个和三十个之间的齿，该齿相对于轮的旋转轴线径向地延伸。
[0012]根据具体替代实施例，第一轮还机械地联接到第二轮，特别是以机械齿轮联接的方式。该替代实施例保证了第一轮的永磁极与第二轮的由软铁磁材料制成的齿之间的永久
优化对准，并且因此迫使第二轮精确地跟随第一轮的旋转运动，并且反之亦然。
[0013]根据具体替代实施例，第一轮安装为使得其可自由旋转。该另外的替代实施例允许生成第一磁耦合而没有在第一轮和第二轮之间的摩擦。
[0014]根据本专利技术的优选实施例，第一轮设置为当投影到第一平面上时，第一轮在绕该第二轮外接的圆之内，该第二轮在第一平面中延伸并且第一平面垂直于该第二轮的旋转轴线。
[0015]根据优选实施例的第一替代方案，第一轮基本上设置在所述第一平面中，在第二轮内；第二轮在该第一平面中具有没有交叉的环形形状，第一齿系的磁化齿布置成使得第一磁通量在相对于第一轮的旋转轴线的主径向方向上从这些磁化齿出现。
[0016]根据优选实施例的第二替代方案，第一轮设置在第一平面之外，其中第一轮的旋转轴线垂直于该第一平面布置，第一齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机构（1），特别是时计机构，所述机构（1）包括磁齿轮（2），所述磁齿轮（2）包括第一轮（6A）和第二轮（6B），所述第一轮（6A）设有永磁极（7），所述永磁极（7）布置为形成第一磁齿系（8）的磁化齿，具有交替极性的第一磁通量分别从所述磁化齿出现；其特征在于，所述第二轮设有限定第二磁齿系（10）的、由软铁磁材料制成的齿，所述第二磁齿系（10）的齿的数量大于所述第一磁齿系（8）的齿的数量，并且具有与所述第一磁齿系（8）的第一磁耦合，使得当驱动所述第一轮和第二轮（6A、6B）中的一者而使得其旋转时，另一个轮也受到驱动而使得其旋转，其中由所述第一磁齿系和所述第二磁齿系限定第一传动比，通过所述第一磁耦合，所述第一磁耦合至少就其大部分而言是由来自所述第一磁通量中的磁通量生成的，所述第一磁通量以磁吸引的形式暂时极化所述第二磁齿系（10）的如下齿：这些齿暂时位于与所述第一磁齿系（8）的磁耦合区域中，并且因此所述磁通量分别穿过这些齿；并且其中，所述磁齿轮（2）还包括第三轮（6C），所述第三轮（6C）设有限定第三磁齿系（12）的、由软铁磁材料制成的齿，所述第三磁齿系（12）的齿的数量也大于所述第一磁齿系（8）的齿的数量，所述第二磁齿系（10）布置在由非磁性材料制成的轮辋上，其中在所述第二齿系的齿之间具有非磁性区域，所述第三轮（6C）相对于所述第二轮（6B）布置成使得所述第三磁齿系（12）与所述第二磁齿系（10）的暂时磁化的齿在所述磁耦合区域中具有第二磁耦合，使得当驱动所述第二轮和第三轮（6B、6C）中的一者而使得其旋转时，另一个轮也受到驱动而使得其旋转，其中由所述第二磁齿系和所述第三磁齿系限定第二传动比，通过所述第二磁耦合，所述第二磁耦合至少部分地是由第二磁通量生成的，所述第二磁通量分别从具有交替极性的所述第二磁齿系（10）的所述暂时磁化的齿出现，所述第二磁通量以磁吸引的形式暂时极化所述第三磁齿系（12）的如下齿：这些齿暂时位于所述磁耦合区域中，并且因此所述第二磁通量分别穿过这些齿，所述磁耦合区域为所述第一轮、所述第二轮和所述第三轮限定磁啮合区域。2.根据权利要求1所述的机构（1），其中，所述第一磁齿系（8）包括N1个齿，所述第二磁齿系（10）包括N2个齿，并且所述第三磁齿系（12）包括N3个齿；其特征在于，所述数量N1是在四到十之间的包括端点值的偶数；并且其中，所述数量N2与所述数量N1之间的比以及所述数量N3与数量N1之间的比每个均大于或等于二，优选地大于或等于三。3.根据权利要求1或2所述的机构（1），其特征在于，所述第一轮（6A）还特别是经由齿轮系（18）机械地联接到所述第二轮（6B）。4.根据权利要求1或2所述的机构（1），其特征在于，所述第一轮（6A）安装为使得所述第一轮（6A）能够自由旋转。5.根据前述权利要求中任一项所述的机构（1），其特征在于，所述第一轮（6A）设置为当投影到第一平面（P1）上时，所述第一轮（6A）在绕所述第二轮（6B）外接的圆之内，所述第二轮（6B）在所述第一平面（P1）中延伸并且所述第一平面（P1）垂直于所述第二轮（6B）的所述旋转轴线。6.根据权利要求5所述的机构（1），其特征在于，所述第一轮（6A）基本上设置在所述第一平面（P1）中，在所述第二轮（6B）内；所述第二轮（6B）在所述第一平面（P1）中具有没有交叉的环形形状，所述第一齿系（8）的所述磁化齿（7）布置为使得所述第一磁通量在相对于所述第一轮（6A）的所述旋转轴线的主径向方向上从所述磁化齿（7）出现。7.根据权利要求5所述的机构（1），其特征在于，所述第一轮（6A）设置在所述第一平面
（P1）之外，其中所述第一轮（6A）的旋转轴线垂直于所述第一平面（P1）布置，所述第一齿系（8）的所述磁化齿（7）布置为使得所述第一磁通量在相对于所述第一轮（6A）的所述旋转轴线倾斜或平行的主方向上从所述磁化齿（7）出现。8.根据权利要求5所述的机构（1），其特征在于，所述第一轮（6A）设置在所述第一平面（P1）之外，其中所述第一轮（6A）的旋转轴线相对于所述第一平面（P1）以倾斜的方式设置，所述第一齿系（...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
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：