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EP3191896B1 - Résonateur combiné à isochronisme amélioré - Google Patents

Résonateur combiné à isochronisme amélioré Download PDF

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Publication number
EP3191896B1
EP3191896B1 EP15734670.1A EP15734670A EP3191896B1 EP 3191896 B1 EP3191896 B1 EP 3191896B1 EP 15734670 A EP15734670 A EP 15734670A EP 3191896 B1 EP3191896 B1 EP 3191896B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
groove
timepiece assembly
sliding
timepiece
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15734670.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3191896A1 (fr
Inventor
Marc Stranczl
Jean-Jacques Born
Jérôme Favre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swatch Group Research and Development SA
Original Assignee
Swatch Group Research and Development SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CH01360/14A external-priority patent/CH709534B1/fr
Priority claimed from EP14184631.1A external-priority patent/EP2908190B1/fr
Application filed by Swatch Group Research and Development SA filed Critical Swatch Group Research and Development SA
Publication of EP3191896A1 publication Critical patent/EP3191896A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3191896B1 publication Critical patent/EP3191896B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B15/00—Escapements
    • G04B15/02—Escapements permanently in contact with the regulating mechanism
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
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    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/045—Oscillators acting by spring tension with oscillating blade springs
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/06—Oscillators with hairsprings, e.g. balance
    • G04B17/063—Balance construction
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04—Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/10—Oscillators with torsion strips or springs acting in the same manner as torsion strips, e.g. weight oscillating in a horizontal plane
    • G—PHYSICS
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/20—Compensation of mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/26—Compensation of mechanisms for stabilising frequency for the effect of variations of the impulses
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/08—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically
    • G04C3/10—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically driven by electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C5/00—Electric or magnetic means for converting oscillatory to rotary motion in time-pieces, i.e. electric or magnetic escapements
    • G04C5/005—Magnetic or electromagnetic means

Definitions

  • the invention relates to a horological assembly comprising a resonator combined with at least two degrees of freedom which comprises a first oscillator, flexible guide with flexible blades, spring, linear or rotary reduced amplitude oscillating substantially in a first direction with respect to which oscillates a second oscillator, flexible guide with flexible blades, spring, linear or rotary reduced amplitude oscillating substantially in a second direction substantially orthogonal to said first direction, said second oscillator comprising a second bearing mass of a slider, said watch assembly comprising a mobile arranged for applying a torque to said resonator, said mobile having a groove in which said slider slides with minimal clearance.
  • the invention also relates to a watch movement comprising such a watch assembly.
  • the invention also relates to a watch equipped with such a movement.
  • the invention relates to the field of watch mechanisms, and more specifically, mechanical resonators.
  • Article YANGMIN LI AND AL "A Compiler Parallel XY Micromotion Stage With Complete Kinematic Decoupling", IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATION SCIENCE AND ENGINEERING, IEEE, NEW YORK, NY, US, vol. 9, no. 3, July 1, 2012, pages 538-553, ISSN: 1545-5955, DOI: 10.1109 / TASE.2012.2198466 discloses a combined resonator having two flexible guide resonators in series with each other.
  • a combined resonator comprising two flexible guide resonators placed in series with each other, and a mass of which carries a pin which cooperates with a groove of a mobile subjected to a torque.
  • the document EP2570870A1 on behalf of The SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT Ltd. describes a timepiece comprising a first oscillator oscillating at a first frequency and connected to a power source by a first gear.
  • a second oscillator oscillating at a second frequency is connected to a second wheel connected to the first wheel by elastic coupling means for synchronizing the operation of the two oscillators using the same energy source.
  • the invention proposes to improve the isochronism of such a combined resonator, in particular by controlling the friction between on the one hand the slide or the pin, and on the other hand the groove.
  • the invention relates to a watch assembly comprising a resonator combined with at least two degrees of freedom which comprises a first oscillator, flexible guide with flexible blades spring, linear or rotary reduced amplitude oscillating substantially in a first direction by a ratio oscillating with a second oscillator, flexible guide with flexible blades spring, linear or rotary reduced amplitude oscillating substantially in a second direction substantially orthogonal to said first direction, said second oscillator comprising a second mass carrying a slider, said set watchmaker comprising a mobile arranged for the application of a torque to said resonator, said mobile having a groove in which said slider slides with minimum clearance, according to claim 1.
  • the invention also relates to a watch movement comprising such a watch assembly.
  • the invention also relates to a watch equipped with such a movement.
  • a resonator combined with at least two degrees of freedom from the series connection of two resonators O1 and O2 with flexible guide each having a mass M1, M2, M1 of the first resonator O1 being suspended by first flexible blades L1 to a fixed structure P such that a plate.
  • the first resonator O1 oscillates essentially in a first linear direction Y.
  • the first mobile mass M1 of this first resonator O1 serves as anchoring to the second flexible blades L2 of a second resonator O2, which oscillates essentially in a second linear direction X, substantially perpendicular to the first linear direction Y.
  • the second mass mobile M2 of the second resonator O2 comprises a slider (constituted by a single pin 2 in the particular case of the figure 1 ), which cooperates with a groove 1 that carries a mobile 3 subjected to a torque, typically an escape wheel.
  • the invention is applicable to rotary oscillators with little amplitude, in particular an angular amplitude of less than 12 °, or to linear oscillators. It is more particularly described in the variant of linear oscillators.
  • the restoring forces are not exactly proportional to the displacements, because the flexible guides L1, L2, used in such a combined resonator are very short, which causes a non-linearity of the force of the spring as a function of the displacement, which introduces a defect of isochronism.
  • the nature of the guide between the slider and the groove 1 thus directly influences the isochronism of such a combined resonator used for a watch application.
  • the invention therefore proposes to control this relative guidance, direct or indirect, between the slider (or the pin 2) and the groove 1, by acting on the shape of the groove 1 and / or on the nature of the guide.
  • the invention relates to a watch assembly 10 comprising such a resonator combined with at least two degrees of freedom which comprises a first oscillator linear or rotary O1 reduced amplitude oscillating substantially in a first direction Y relative to which oscillates a second oscillator O2 linear or rotary reduced amplitude oscillating substantially in a second direction X substantially orthogonal to the first direction Y.
  • the second oscillator O2 comprises a second mass M2 bearing a slider.
  • the watch assembly 10 comprises a mobile 3 arranged for the application of a torque to the resonator, the mobile 3 having a groove 1 in which the slider slides with minimal clearance.
  • this slider is arranged to at least, or follow the curvature of the groove 1 when it has one, or rub friction in the groove 1, or push the inner side surfaces 11, 12, that comprises the groove 1, by magnetized or electrified surfaces that includes the slide.
  • the slider is the most general case, and may be a mechanical sub-assembly with several components, in which some components may have degrees of freedom, especially in pivoting relative to each other.
  • the case where the slide is reduced to a pin is a special case.
  • the groove 1 which serves as a guide for the slide, in this case reduced to a pin 2 carried by the second mass M2 of the second oscillator O2, is specifically arranged.
  • this groove 1 is given a shape creating a radial force, which corrects the variation of the spring constant of the blades of the flexible guide. This force can be directed towards the center or outward, depending on the shape of the groove.
  • the groove 1 comprises at least one curved portion.
  • the groove 1 is substantially radial with respect to the pivot axis D of the mobile 3.
  • the groove 1 comprises at least one concave zone with respect to a radial resulting from the pivot axis D of the mobile 3.
  • a first embodiment is a fully curved groove, as visible on the figure 2 .
  • the concavity of this groove 1 decreases progressively from the axis of rotation of the mobile carrier of this groove.
  • a second execution is a groove 1 having a first inner portion radial with respect to the axis of rotation D of the mobile 3 carrying the groove 1, which is tangential to a second curve portion of constant concavity or decreasing away from this axis of rotation D to compensate for isochronism defects.
  • the groove 1 is straight but not radial.
  • the inner side surfaces 11 and 12 are parallel to each other.
  • the groove 1 is equipped with a slider comprising a skid rubbing 4 sliding friction in this groove 1.
  • this rubbing pad is prismatic profile complementary to that of the groove 1, and slides in this groove.
  • the friction between the friction pad 4 and the groove 1 serves to attenuate the elliptical movement of the slide to tend towards a circular motion.
  • This rubbing pad 4 makes it possible to favor a phase shift of 90 ° between the two oscillators O1 and O2, and thus to prevent the trajectory collapse on a line.
  • the inner side surfaces 11, 12 of the groove 1 are magnetized or electrified and are arranged to repel magnetized or electrified surfaces that includes the slide.
  • the slider is then a repulsive slider, in particular and not in the form of a radially magnetized ring 21, or, in a particular variant illustrated in FIG. figure 5 , has a shaft portion 20 which carries such a magnetic ring 21. More particularly, the ring 21 is arranged to be mounted on a shaft portion 20 of a pin 2 carried by the second mass M2, or to constitute such a pin 2.
  • the groove 1 is also magnetized so as to always be in repulsion with this repellent slider.
  • the groove 1 can either be magnetized over its entire structure or have individual magnets in sufficient number, and whose magnetization is oriented in a direction perpendicular to the local tangent to the inner surface of the groove 1.
  • the groove 1 and the repellent slider thus together form a crank-link system without friction, the major advantages of which are the increase in yield as well as the reduction in wear.
  • the auto-start of the oscillation of the combined resonator is also improved.
  • the magnets can be replaced by electrets.
  • the magnetized zone, respectively electrified, of the groove 1 and / or the repellent slider, in particular in the form of a ring 21, can result from a treatment of a surface layer of the material, respectively ferromagnetic or electrostatically conductive, constituting this groove 1 and / or this repulsive slider.
  • the repulsive slider is preferably slidably movable in the groove 1 of the moving part 3, and away from the inner side surfaces 11, 12 of this groove 1, under the effect of magnetic and / or electrostatic repulsion fields. .
  • the periphery 22 of the repellent slider is thus always at a distance from these lateral surfaces 11, 12, which, in a preferred application, are parallel.
  • a fourth embodiment as visible on the figure 6 the first and second embodiments are combined with a groove 1 comprising at least one curvature in which a friction pad 4 slides.
  • this rubbing pad 4 has contact surfaces with the inner lateral surfaces 11, 12, of the groove 1 which are very small, in particular each in the form of one or more bosses 41, 42 , semi-cylindrical, or the like. At least a first boss 41 cooperates with a first inner surface 11 of the groove 1 and at least one second boss 42 cooperates with a second inner surface 12 of the groove 1. Preferably at least two first bosses 41 cooperate with a first inner surface 11 of the groove 1 and at least one second boss 42 cooperates with a second inner surface 12 of the groove 1, or vice versa.
  • the illustrated variant comprises two first protrusions 41 spaced apart from one another cooperating with the first inner surface 11, and two second protrusions 42 spaced apart from each other cooperating with the second inner surface 12.
  • the friction pad comprises at least one elastic portion and / or articulated allowing it to follow the local curvature of the groove 1 during its sliding, while maintaining a substantially constant friction.
  • the first and third embodiments are combined with a groove 1 comprising at least one curvature, in which slides a repulsive slide.
  • the invention also relates to such a combined resonator 10 equipped with such a mobile 3 with a groove 1, straight or having at least one curved portion, and / or having internal surfaces magnetized or electrified, this groove 1 slidably receiving a slider arranged to follow the curvature of the groove when it has one, and / or the slider is either a friction rubbing slider in the groove 1 or is a magnetized or electrified repulsive slider.
  • the invention also relates to a watch movement 100 comprising such a watch assembly 10.
  • the invention also relates to a watch 200 equipped with such a movement 100.

Landscapes

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Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne un ensemble horloger comportant un résonateur combiné à au moins deux degrés de liberté lequel comporte un premier oscillateur, à guidage flexible à lames flexibles faisant ressort, linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une première direction par rapport auquel oscille un deuxième oscillateur, à guidage flexible à lames flexibles faisant ressort, linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une deuxième direction sensiblement orthogonale à ladite première direction, ledit deuxième oscillateur comportant une deuxième masse porteuse d'un coulisseau, ledit ensemble horloger comportant un mobile agencé pour l'application d'un couple audit résonateur, ledit mobile comportant une rainure dans laquelle ledit coulisseau coulisse à jeu minimal.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un tel ensemble horloger.
  • L'invention concerne encore une montre équipée d'un tel mouvement.
  • L'invention concerne le domaine des mécanismes d'horlogerie, et, plus précisément, des résonateurs mécaniques.
    • Arrière-plan de l'invention
  • L'article YANGMIN LI ET AL: "A Compilant Parallel XY Micromotion Stage With Complete Kinematic Decoupling",IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATION SCIENCE AND ENGINEERING, IEEE, NEW YORK, NY, US, vol. 9, no. 3, 1 juillet 2012, pages 538-553,ISSN: 1545-5955, DOI: 10.1109/TASE.2012.2198466 décrit un résonateur combiné comportant deux résonateurs à guidage flexible mis en série l'un avec l'autre.
  • En outre, on connaît un résonateur combiné comportant deux résonateurs à guidage flexible mis en série l'un avec l'autre, et dont une masse de l'un porte une goupille qui coopère avec une rainure d'un mobile soumis à un couple.
  • II subsiste néanmoins des frottements au niveau de cette liaison goupille-rainure, qui ne sont pas constants ni maîtrisés.
  • Le document EP2570870A1 au nom de The SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT Ltd décrit une pièce d'horlogerie comportant un premier oscillateur oscillant à une première fréquence et reliée à une source d'énergie par un premier rouage. Un deuxième oscillateur oscillant à une deuxième fréquence est relié à un deuxième rouage relié au premier rouage par des moyens de couplage élastique pour synchroniser la marche des deux oscillateurs en utilisant la même source d'énergie.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention se propose d'améliorer l'isochronisme d'un tel résonateur combiné, notamment en maîtrisant les frottements entre d'une part le coulisseau ou la goupille, et d'autre part la rainure.
  • A cet effet, l'invention concerne un ensemble horloger comportant un résonateur combiné à au moins deux degrés de liberté lequel comporte un premier oscillateur, à guidage flexible à lames flexibles faisant ressort, linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une première direction par rapport auquel oscille un deuxième oscillateur, à guidage flexible à lames flexibles faisant ressort, linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une deuxième direction sensiblement orthogonale à ladite première direction, ledit deuxième oscillateur comportant une deuxième masse porteuse d'un coulisseau, ledit ensemble horloger comportant un mobile agencé pour l'application d'un couple audit résonateur, ledit mobile comportant une rainure dans laquelle ledit coulisseau coulisse à jeu minimal, selon la revendication 1.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un tel ensemble horloger.
  • L'invention concerne encore une montre équipée d'un tel mouvement.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
    • la figure 1 représente, de façon schématisée et en plan, un résonateur combiné comportant deux résonateurs à guidage flexible mis en série l'un avec l'autre, et dont une masse de l'un porte une goupille qui coopère avec une rainure d'un mobile soumis à un couple, tel qu'une roue d'échappement;
    • la figure 2 représente, de façon schématisée et en plan, un agencement particulier de cette goupille et de la rainure de ce mobile, selon un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel la rainure comporte au moins une courbure;
    • la figure 3 représente, de façon schématisée et en plan, une autre variante de ce premier mode de réalisation où la rainure comporte une partie radiale raccordée tangentiellement à une partie comportant au moins une courbure;
    • la figure 4 représente, de façon schématisée et en plan, un agencement particulier d'un tel résonateur combiné, où un coulisseau coulisse dans la rainure de ce mobile, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, représenté dans une variante non limitative où la rainure est droite et radiale, et où le coulisseau comporte une goupille qui pivote dans un patin frottant dans la rainure, et représenté dans une variante non limitative où le patin porte un roulement dans lequel pivote une goupille;
    • la figure 5 représente, de façon schématisée et en plan, un agencement particulier d'un tel résonateur combiné, où un coulisseau coulisse dans la rainure de ce mobile, selon un troisième mode de réalisation de l'invention, représenté dans une variante non limitative où la rainure est droite et radiale, et où un coulisseau répulsif coulisse dans la rainure en opposition de champ, dans une variante particulière où le coulisseau répulsif est sous la forme d'un anneau lequel est mobile en coulissement dans la rainure, à distance de surfaces latérales de celle-ci, sous l'effet de champs de répulsion magnétiques ou/et électrostatiques, cet anneau pouvant constituer une goupille ou recevoir une goupille cylindrique ou similaire;
    • la figure 6 représente, de façon schématisée et en plan, un quatrième mode de réalisation combinant les premier et deuxième mode de réalisation, et dans lequel un coulisseau à patin frottant coulisse dans une rainure comportant au moins une courbure;
    • la figure 7 représente, de façon schématisée et en plan, un quatrième mode de réalisation combinant les premier et troisième mode de réalisation, et dans lequel un coulisseau répulsif coulisse dans une rainure comportant au moins une courbure;
    • la figure 8 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un tel mouvement équipé d'un tel résonateur combiné.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • On connaît, tel que visible sur la figure 1, un résonateur combiné à au moins deux degrés de liberté issu de la mise en série de deux résonateurs O1 et O2 à guidage flexible comportant chacun une masse M1, M2, celle M1 du premier résonateur O1 étant suspendue par des premières lames flexibles L1 à une structure fixe P telle qu'une platine. Le premier résonateur O1 oscille essentiellement selon une première direction linéaire Y. La première masse mobile M1 de ce premier résonateur O1 sert d'ancrage aux deuxièmes lames flexibles L2 d'un deuxième résonateur O2, qui oscille essentiellement selon une deuxième direction linéaire X, sensiblement perpendiculaire à la première direction linéaire Y. La deuxième masse mobile M2 du deuxième résonateur O2 comporte un coulisseau (constitué par une simple goupille 2 dans le cas particulier de la figure 1), qui coopère avec une rainure 1 que porte un mobile 3 soumis à un couple, typiquement une roue d'échappement.
  • L'invention est applicable à des oscillateurs rotatifs avec peu d'amplitude, notamment une amplitude angulaire inférieure à 12°, ou à des oscillateurs linéaires. Elle est plus particulièrement décrite dans la variante d'oscillateurs linéaires.
  • Les forces de rappel ne sont pas exactement proportionnelles aux déplacements, car les guidages flexibles L1, L2, utilisés dans un tel résonateur combiné sont très courts, ce qui entraîne une non-linéarité de la force du ressort en fonction du déplacement, ce qui introduit un défaut d'isochronisme.
  • De plus, si les deux résonateurs O1 et O2 ne sont pas bien synchronisés, il s'ensuit un mouvement elliptique du coulisseau entraîné par la rainure 1 qui tourne avec le mobile 3.
  • Un risque est que ce mouvement elliptique prenne une excentricité nulle, et se transforme en simple va-et-vient linéaire, ce qui perturberait fortement le système.
  • La nature du guidage entre le coulisseau et la rainure 1 influence donc directement l'isochronisme d'un tel résonateur combiné utilisé pour une application horlogère.
  • L'invention se propose donc de maîtriser ce guidage relatif, direct ou indirect, entre le coulisseau (ou la goupille 2) et la rainure 1, par action sur la forme de la rainure 1 ou/et sur la nature du guidage.
  • A cet effet, l'invention concerne un ensemble horloger 10 comportant un tel résonateur combiné à au moins deux degrés de liberté lequel comporte un premier oscillateur O1 linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une première direction Y par rapport auquel oscille un deuxième oscillateur O2 linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une deuxième direction X sensiblement orthogonale à la première direction Y. Le deuxième oscillateur O2 comporte une deuxième masse M2 porteuse d'un coulisseau. L'ensemble horloger 10 comporte un mobile 3 agencé pour l'application d'un couple au résonateur, le mobile 3 comportant une rainure 1 dans laquelle le coulisseau coulisse à jeu minimal.
  • Selon l'invention, ce coulisseau est agencé pour au moins, ou bien suivre la courbure de la rainure 1 quand elle en comporte une, ou bien frotter à friction dans la rainure 1, ou bien repousser les surfaces latérales intérieures 11, 12, que comporte la rainure 1, par des surfaces magnétisées ou électrisées que comporte le coulisseau.
  • Le coulisseau représente le cas le plus général, et peut être un sous-ensemble mécanique à plusieurs composants, dans lequel certains composants peuvent avoir des degrés de liberté, notamment en pivotement, les uns par rapport aux autres. Le cas où le coulisseau est réduit à une goupille est un cas particulier.
  • Dans un premier mode de réalisation de l'invention, tel que visible sur les figures 2 et 3, pour rendre le système isochrone, on agence de façon particulière la rainure 1 qui sert de guidage au coulisseau, ici réduit à une goupille 2, porté par la deuxième masse M2 du deuxième oscillateur O2.
  • Selon le premier mode de réalisation de l'invention, on donne à cette rainure 1 une forme créant une force radiale, qui corrige la variation de la constante du ressort des lames du guidage flexible. Cette force peut être dirigée vers le centre ou vers l'extérieur, en fonction de la forme de la rainure.
  • Pour ce faire, la rainure 1 comporte au moins une partie courbe.
  • De façon particulière, la rainure 1 est sensiblement radiale par rapport à l'axe de pivotement D du mobile 3.
  • De façon particulière, la rainure 1 comporte au moins une zone concave par rapport à une radiale issue de l'axe de pivotement D du mobile 3.
  • Une première exécution est une rainure entièrement courbe, tel que visible sur la figure 2.
  • Dans une variante avantageuse, la concavité de cette rainure 1 décroit progressivement depuis l'axe de rotation du mobile porteur de cette rainure.
  • Une deuxième exécution, tel que visible sur la figure 3, est une rainure 1 comportant une première partie intérieure radiale par rapport à l'axe de rotation D du mobile 3 porteur de cette rainure 1, qui est tangente à une deuxième partie courbe de concavité constante ou décroissante en s'éloignant de cet axe de rotation D de façon à compenser les défauts d'isochronisme.
  • Dans une autre variante non illustrée, la rainure 1 est droite mais non radiale.
  • De façon particulière, et tel qu'illustré par les figures dans les différents modes de réalisation, les surfaces latérales intérieures 11 et 12 sont parallèles l'une à l'autre.
  • Dans un deuxième mode de réalisation visible sur la figure 4, pour rendre le système isochrone, on équipe la rainure 1 d'un coulisseau comportant un patin frottant 4 qui coulisse à friction dans cette rainure 1. Dans l'exemple non limitatif de la figure 4, ce patin frottant est prismatique de profil complémentaire à celui de la rainure 1, et coulisse dans cette rainure.
  • La friction entre le patin frottant 4 et la rainure 1 a pour fonction d'atténuer le mouvement elliptique du coulisseau pour tendre vers un mouvement circulaire.
  • Quand ce patin frottant 4 porte une goupille 2, portée par la deuxième masse M2, on peut créer deux frottements entre la goupille 2 et la rainure 1:
    • le premier entre la goupille 2 et le patin frottant 4, ce premier frottement étant avantageusement minimisé, et surtout rendu constant, par un roulement à bille 6, la goupille 2 portant alors la cage intérieure 61 de ce roulement 6, et la cage extérieure 62 du roulement 6 étant montée dans le patin frottant 4;
    • le deuxième par la friction entre le patin frottant 4 et la rainure 1.
  • Ce patin frottant 4 permet de favoriser un déphasage de 90° entre les deux oscillateurs O1 et O2, et ainsi d'éviter que la trajectoire collapse sur une ligne.
  • Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, tel que visible sur la figure 5, Il est possible d'améliorer le rendement d'un tel concept en supprimant les frottements entre le coulisseau et la rainure 1, en utilisant des surfaces en répulsion les unes avec les autres, comportant notamment des aimants ou/et des électrets. Un tel agencement est proposé sur la figure 5, dans le cas particulier non limitatif d'une répulsion magnétique.
  • Les surfaces latérales intérieures 11, 12, de la rainure 1 sont magnétisées ou électrisées et sont agencées pour repousser des surfaces magnétisées ou électrisées que comporte le coulisseau. Le coulisseau est alors un coulisseau répulsif, en particulier et non limitativement sous la forme d'un anneau 21 magnétisé radialement, ou bien, dans une variante particulière illustré à la figure 5, comporte une partie arbrée 20 qui porte un tel anneau 21 magnétique. Plus particulièrement l'anneau 21 est agencé pour être monté sur une partie arbrée 20 d'une goupille 2 portée par la deuxième masse M2, ou pour constituer une telle goupille 2.
  • Dans l'alternative magnétique illustrée sur la figure 5, la rainure 1 est également magnétisée de telle sorte à être toujours en répulsion avec ce coulisseau répulsif.
  • Tout comme le coulisseau, la rainure 1 peut, soit être magnétisée sur toute sa structure, soit comporter des aimants individuels en nombre suffisant, et dont la magnétisation est orientée selon une direction perpendiculaire à la tangente locale à la surface intérieure de la rainure 1.
  • La rainure 1 et le coulisseau répulsif forment ainsi ensemble un système bielle-manivelle sans frottement, dont les avantages majeurs sont l'augmentation du rendement ainsi que la diminution de l'usure. L'auto-démarrage de l'oscillation du résonateur combiné est également amélioré.
  • Dans une variante électrostatique, les aimants peuvent être remplacés par des électrets.
  • Dans l'une ou l'autre variante magnétique ou électrostatique, la zone aimantée, respectivement électrisée, de la rainure 1 ou/et du coulisseau répulsif, en particulier sous la forme d'un anneau 21, peut résulter d'un traitement d'une couche superficielle du matériau, respectivement ferromagnétique ou électrostatiquement conducteur, constituant cette rainure 1 ou/et ce coulisseau répulsif.
  • Le coulisseau répulsif est de préférence monté mobile en coulissement à jeu minimal dans la rainure 1 du mobile 3, et à distance des surfaces latérales 11, 12, intérieures de cette rainure 1, sous l'effet de champs de répulsion magnétiques ou/et électrostatiques. La périphérie 22 du coulisseau répulsif est ainsi toujours à distance de ces surfaces latérales 11, 12, qui, dans une application préférée, sont parallèles.
  • Dans un quatrième mode de réalisation, tel que visible sur la figure 6, on combine le premier et le deuxième mode de réalisation, avec une rainure 1 comportant au moins une courbure, dans laquelle coulisse un patin frottant 4.
  • Dans une première variante de ce quatrième mode, ce patin frottant 4 possède des surfaces de contact avec les surfaces latérales intérieures 11, 12, de la rainure 1 qui sont très réduites, notamment chacune sous la forme d'un ou plusieurs bossages 41, 42, semi-cylindriques, ou similaire. Au minimum un premier bossage 41 coopère avec une première surface intérieure 11 de la rainure 1 et au moins un deuxième bossage 42 coopère avec une deuxième surface intérieure 12 de la rainure 1. De préférence au moins deux premiers bossages 41 coopèrent avec une première surface intérieure 11 de la rainure 1 et au moins un deuxième bossage 42 coopère avec une deuxième surface intérieure 12 de la rainure 1, ou inversement. La variante illustrée comporte deux premiers bossages 41 écartés l'un de l'autre coopérant avec la première surface intérieure 11, et deux deuxièmes bossages 42 écartés l'un de l'autre coopérant avec la deuxième surface intérieure 12.
  • Dans une autre variante de ce quatrième mode, le patin frottant comporte au moins une partie élastique ou/et articulée lui permettant de suivre la courbure locale de la rainure 1 pendant son coulissement, tout en maintenant une friction sensiblement constante.
  • Dans un cinquième mode de réalisation, tel que visible sur la figure 7, on combine le premier et le troisième mode de réalisation, avec une rainure 1 comportant au moins une courbure, dans laquelle coulisse un coulisseau répulsif.
  • L'invention concerne encore un tel résonateur combiné 10 équipé d'un tel mobile 3 avec une rainure 1, droite ou comportant au moins une partie courbe, ou/et comportant des surfaces intérieures aimantées ou électrisées, cette rainure 1 recevant en coulissement un coulisseau agencé pour suivre la courbure de la rainure quand elle en comporte une, ou/et le coulisseau est, soit un coulisseau frottant à friction dans la rainure 1, soit est un coulisseau répulsif magnétisé ou électrisé.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 100 comportant un tel ensemble horloger 10.
  • L'invention concerne encore une montre 200 équipée d'un tel mouvement 100.

Claims (15)

  1. Ensemble horloger (10) comportant un résonateur combiné à au moins deux degrés de liberté lequel comporte un premier oscillateur (O1), à guidage flexible à lames flexibles faisant ressort et comportant une première masse (M1), linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une première direction (Y) par rapport auquel oscille un deuxième oscillateur (O2), à guidage flexible à lames flexibles faisant ressort, linéaire ou rotatif à amplitude réduite oscillant sensiblement selon une deuxième direction (X) sensiblement orthogonale à ladite première direction (Y), ledit deuxième oscillateur (O2) comportant une deuxième masse (M2) porteuse d'un coulisseau, ledit ensemble horloger (10) comportant un mobile (3) agencé pour l'application d'un couple audit résonateur, ledit mobile (3) comportant une rainure (1) dans laquelle ledit coulisseau coulisse à jeu minimal, caractérisé en ce que ledit coulisseau est agencé pour au moins, ou bien suivre la courbure de ladite rainure (1) quand elle en comporte une selon une forme créant une force qui corrige la variation de la constante du ressort des lames du guidage flexible, ou bien frotter à friction dans ladite rainure (1), ou bien repousser les surfaces latérales intérieures (11, 12) que comporte ladite rainure (1) par des surfaces magnétisées ou électrisées que comporte ledit coulisseau.
  2. Ensemble horloger (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite rainure (1) est sensiblement radiale par rapport à l'axe de pivotement (D) dudit mobile (3).
  3. Ensemble horloger (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite rainure (1) comporte au moins une partie courbe.
  4. Ensemble horloger (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite rainure (1) comporte au moins une zone concave par rapport à une radiale issue de l'axe de pivotement (D) dudit mobile (3).
  5. Ensemble horloger (10) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite rainure (1) comporte une première partie intérieure radiale par rapport à l'axe de rotation (D) dudit mobile (3), qui est tangente à une deuxième partie courbe de concavité constante ou décroissante en s'éloignant dudit axe de rotation (D).
  6. Ensemble horloger (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites surfaces latérales intérieures (11 ; 12) sont parallèles.
  7. Ensemble horloger (10) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit coulisseau comporte un patin frottant (4) coulissant avec friction dans ladite rainure (1), et dans lequel patin frottant (4) pivote une goupille (2) portée par ladite deuxième masse (M2).
  8. Ensemble horloger (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit patin frottant (4) possède des surfaces de contact avec lesdites surfaces latérales intérieures (11, 12) de ladite rainure (1) qui sont limitées à deux premiers bossages semi-cylindriques (41) écartés l'un de l'autre coopérant avec une première dite surface intérieure (11), et à deux deuxièmes bossages semi-cylindriques (42) écartés l'un de l'autre coopérant avec une deuxième dite surface intérieure (12).
  9. Ensemble horloger (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit patin frottant (4) comporte au moins une partie élastique ou/et articulée agencée pour lui permettre de suivre la courbure de ladite rainure (1) pendant son coulissement.
  10. Ensemble horloger (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit patin frottant (4) porte une cage extérieure (62) d'un roulement (6) dont la cage intérieure (61) sert de pivot à ladite goupille (2).
  11. Ensemble horloger (10) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites surfaces latérales intérieures (11, 12) de ladite rainure (1) sont magnétisées ou électrisées et sont agencées pour repousser des surfaces magnétisées ou électrisées que comporte ledit coulisseau.
  12. Ensemble horloger (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit coulisseau comporte un anneau (21) mobile en coulissement dans ladite rainure (1), et à distance desdites surfaces latérales intérieures (11 ; 12) de ladite rainure (1) sous l'effet de champs de répulsion magnétiques ou/et électrostatiques, ledit anneau (21) étant agencé pour être monté sur une partie arbrée (20) d'une goupille (2) portée par ladite deuxième masse (M2), ou pour constituer une dite goupille (2).
  13. Ensemble horloger (10) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit premier oscillateur (O1) ou/et ledit deuxième oscillateur (O2) est rotatif à amplitude angulaire réduite inférieure à 12°.
  14. Mouvement d'horlogerie (100) comportant un ensemble horloger (10) selon l'une des revendications 1 à 13.
  15. Montre (200) équipée d'un mouvement (100) selon la revendication 14.
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