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WO2013064390A1 - Oscillateur de mouvement horloger - Google Patents

Oscillateur de mouvement horloger Download PDF

Info

Publication number
WO2013064390A1
WO2013064390A1 PCT/EP2012/070936 EP2012070936W WO2013064390A1 WO 2013064390 A1 WO2013064390 A1 WO 2013064390A1 EP 2012070936 W EP2012070936 W EP 2012070936W WO 2013064390 A1 WO2013064390 A1 WO 2013064390A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
oscillator
balance
dmax
diameter
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/070936
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Louis Bertrand
Benoît Boulenguiez
Thomas CIMPRICH
Original Assignee
Rolex S.A.
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
Application filed by Rolex S.A. filed Critical Rolex S.A.
Priority to EP12783915.7A priority Critical patent/EP2771743B8/fr
Priority to US14/353,065 priority patent/US9740170B2/en
Priority to EP24171797.4A priority patent/EP4386487A3/fr
Priority to JP2014536289A priority patent/JP6231986B2/ja
Priority to CN201280052138.5A priority patent/CN103890666B/zh
Publication of WO2013064390A1 publication Critical patent/WO2013064390A1/fr

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Classifications

    • 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
    • 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
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    • 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
    • G04B17/00—Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton
    • 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
    • G04B17/32—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton
    • G04B17/325—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton for fastening the hairspring in a fixed position, e.g. using a block

Definitions

  • the invention relates to an oscillator of a watch movement.
  • the invention also relates to a watch movement and a timepiece comprising such an oscillator.
  • the accuracy of mechanical watches depends on the stability of the frequency of the oscillator which consists of a balance and a spiral. However, this frequency is disturbed if the watch is exposed to a magnetic field, so that a difference in operation before and after magnetization of the movement is noted. This difference in market can be negative or positive. Regardless of its sign, this difference is referred to as the "residual effect" or “residual run” and is measurable according to NIHS 90-10.
  • This standard aims to certify wristwatches with good chronometric behavior following exposure to a magnetic field of 4.8 kA / m (60 G). However, the wearer of the watch may be brought to meet in his daily magnetic fields of intensities much higher, of the order of 32 kA / m (400G). This effect should therefore be minimized for fields of such intensities.
  • NIHS 34-01 the structure of a pendulum assembled within an oscillator is as represented by NIHS 34-01.
  • Figure 3 illustrates such an assembled balance structure.
  • the hub of the balance is directly attached to the balance shaft, for example by riveting. Its location and its seat are ensured by a bearing surface which is defined by the diameter of a flange present on the axis, which is also called seat diameter of the balance according to the terminology of NIHS 34- 01.
  • a plate, generally machined CuBe2, on which is disposed an anchor, is driven on a portion of axis whose diameter is substantially less than that of the seat of the balance, regardless of the hub of the balance on the other side of the collar.
  • the ferrule intended for the maintenance of the hairspring, is as for it driven on the other side of the flange on a portion of axis whose diameter is also substantially lower than that of the seat of the balance as is illustrated in FIG. 2.
  • Such a balance structure has established itself as a reference because of its robustness and simplicity of assembly that follows.
  • Such an assembled balance structure concerns in particular any oscillator having a paramagnetic or diamagnetic spiral.
  • the patent CH700032 discloses an oscillator with at least two spirals, for example made of silicon, which are mounted on a balance shaft as described above.
  • This oscillator by the properties of the material chosen for the hairspring, makes it possible to reduce the residual effect for a magnetic field of the order of 4.8 kA / m, but does not make it possible to minimize it for a magnetic field substantially greater than 4.8 kA. / m, for example 32 kA / m.
  • the object of the invention is to provide an oscillator overcoming the disadvantages mentioned above and improving the known oscillators of the prior art.
  • the invention proposes an oscillator which minimizes, or even cancels, the residual effect, negative or positive, for magnetic fields that the wearer of the watch is likely to encounter in his daily life, in particular higher magnetic fields, or substantially greater than 4.8 kA / m, for example 32 kA / m.
  • An oscillator according to the invention is defined by claim 1.
  • a timepiece according to the invention is defined by claim 12.
  • FIG. 1 is a graph showing the residual step M of different movements according to the magnetic field B to which these movements are subjected.
  • Curve 1 illustrates the residual path M of a movement equipped with an oscillator having a magnetic spiral (Nivarox®).
  • Curve 2 illustrates the residual march M of a movement with an oscillator having a paramagnetic spiral (Parachrom®).
  • curve 3 illustrates the residual march M of a movement with an oscillator having a diamagnetic spiral (silicon coated with a layer of S1O2).
  • Figure 2 is a view of a known oscillator of the prior art.
  • FIG. 3 is a detail view of an assembled pendulum structure of the oscillator of FIG. 2.
  • Figures 4 and 5 are views of a first variant of a first embodiment of an oscillator according to the invention.
  • FIG. 6 represents a second variant of a first embodiment of an oscillator according to the invention.
  • FIG. 7 represents a third variant of a first embodiment of an oscillator according to the invention.
  • FIG. 8 is a view of a variant of a second embodiment of an oscillator according to the invention.
  • FIG. 9 is a view of a first variant of a third embodiment of an oscillator according to the invention.
  • FIG. 10 is a view of a second variant of a third embodiment of an oscillator according to the invention.
  • FIG. 11 is a view of a third variant of a third embodiment of an oscillator according to the invention.
  • FIG. 12 is a table showing the residual performance of a movement subjected to a given magnetic field as a function of the material of a balance shaft of an oscillator known from the state of the art as shown in Figures 2 and 3. It also shows the residual steps of oscillators made according to a first and a second embodiment of the invention.
  • FIG. 13 is a graph showing, by way of comparison, the residual step M of four movements as a function of the magnetic field B to which they have been subjected, a first movement comprising an oscillator produced according to the first variant of the first embodiment of the invention. invention and three movements comprising an oscillator made according to the prior art.
  • Curve 1 illustrates the residual step M of a movement equipped with an oscillator equipped with an assembled balance beam, provided with a flange balance pin, which is associated with a Nivarox® spiral.
  • Curve 2 illustrates the residual path M of a movement provided with an oscillator provided with an assembled balance wheel, provided with a balance shaft without collar, which is associated with a Nivarox® spiral.
  • Curve 3 illustrates the residual step M of a movement provided with an oscillator provided with an assembled balance wheel, provided with a flange balance pin, which is associated with a paramagnetic balance spring.
  • curve 4 illustrates the residual path M of a movement provided with an oscillator made according to the first variant of the first embodiment of the invention.
  • FIG. 14 is a graph showing, by way of comparison, the residual step M of two movements as a function of the magnetic field B to which they have been subjected, a first movement comprising an oscillator produced according to the first variant of the third embodiment of FIG. invention (curve 1 of the graph) and the second movement comprising an oscillator produced according to the prior art and equipped with a spiral of the Nivarox® type (curve 2 of the graph).
  • curve 1 of the graph a first movement comprising an oscillator produced according to the first variant of the third embodiment of FIG. invention
  • curve 2 of the graph the geometry of the balance shaft has a surprising influence on the residual effect.
  • the fact of associating a paramagnetic or diamagnetic balance spring with an assembled balance beam provided with a balance shaft according to the invention makes it possible, for a magnetic field of 32 kA / m (400G), to considerably minimize the residual gait, even cancel, the parasitic torque disturbing the return torque of the spiral then being due to the presence of magnetic components that surround the oscillator.
  • the oscillator of the first embodiment of the invention makes it possible, for a magnetic field of 32 kA / m (400G), to reduce the residual gait very significantly, by a factor of about 17, by compared to an assembled balance wheel which has a flange axis and which is combined with a spiral type Nivarox®.
  • a magnetic field of 32 kA / m 400G
  • the invention relates to an oscillator comprising a spiral of paramagnetic or diamagnetic material and a beam assembled within this oscillator comprising a steel shaft whose maximum diameter is minimized on which are mounted a balance, a plate and the shell of said spiral.
  • the ferrule can be referred to the spiral.
  • it is preferably made of a cuprous alloy such as brass or CuBe2, or else a steel stainless.
  • the ferrule may have come from manufacture with the spiral, for example when the spiral is made of silicon.
  • the ferrule is in this case also made of silicon.
  • the shaft is made of steel to meet the mechanical stress to which the oscillator is subjected.
  • the plate and the balance are, for their part, machined in a paramagnetic or diamagnetic material, for example a cuprous alloy such as CuBe2 or brass, silicon or nickel-phosphorus.
  • a paramagnetic or diamagnetic material for example a cuprous alloy such as CuBe2 or brass, silicon or nickel-phosphorus.
  • the maximum diameter Dmax of the shaft is less than 3.5, or even 2.5 or even twice the minimum diameter D1 of the shaft on which is mounted one of the elements of the oscillator. More preferably, the maximum diameter Dmax of the shaft is less than 2, even 1 .8, or even 1.6, or even 1 .3 times the maximum diameter D2 of the shaft on which is mounted one of the elements of the oscillator.
  • the minimization of the residual effect can be further increased by realizing the components that are located near the oscillator according to the invention, for example the components of the escapement such as the anchor or the wheel. anchor, made of paramagnetic or diamagnetic materials.
  • the smallest diameter D1 of the portion of the shaft on which is mounted an element of the oscillator has a value equal to Dmax which corresponds to the largest diameter of the tree.
  • the largest diameter D2 of the portion of the shaft on which is mounted an element of the oscillator also has a value corresponding to that of the largest diameter Dmax of the shaft.
  • the largest diameter D2 of the portion of the axis on which is mounted an element of the oscillator also corresponds to the diameter Dmax but differs from the smaller diameter D1 of the portion of the shaft on which is mounted an element of the oscillator.
  • Dmax D2> D1.
  • the largest diameter D2 of the portion of the axis on which is mounted an element of the oscillator differs from the largest diameter of the axis Dmax but can be greater than or equal to the smallest diameter D1 of the portion of the shaft on which is mounted an element of the oscillator.
  • Dmax> D2 ⁇ D1 A first variant of the first embodiment of the oscillator according to the invention is described below with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the oscillator 10 comprises a hairspring 1 1 paramagnetic or diamagnetic material and an assembled balance 12 comprising a shaft 13 on which are mounted a rocker 14, a plate 15 and the ferrule 16 of said spiral.
  • the rocker 14 is integral with the shaft 13 via the plate 15.
  • the latter is attached, for example by driving, on a portion 135 and sleeve the shaft 13 on a height H.
  • the diameter of this portion 135 is equal to the maximum diameter Dmax.
  • the rocker 14 is, meanwhile, attached to the plate 14, for example by riveting, on a seat surface 131 made on the plate.
  • the shell is, as for it, directly mounted on the tree. It can be fixed, for example, by hunting.
  • the ferrule is mounted on a portion 136 of the shaft whose diameter is equal to the maximum diameter Dmax of the shaft.
  • the smallest diameter D1 of the portion of the shaft on which is mounted an element corresponds to the value Dmax which is equal to the largest diameter of the tree.
  • the largest diameter D2 of the portion of the shaft on which is mounted an element also has a value that coincides with that of the largest diameter of the shaft.
  • the average residual step of a movement with the first variant of the first embodiment of the oscillator, for a magnetic field of 32 kA / m, is of the order of 2 s / d (curve 4 of the graph), a decrease of about a factor 12 compared to a movement with a known oscillator equipped with a Nivarox® spring and a balance shaft without flange (curve 2 of the graph).
  • the average residual march of a movement equipped with an oscillator equipped with an assembled balance, provided with a flange balance shaft, which is associated with a paramagnetic spiral, for a magnetic field of 32 kA / m is of the order of 15 s / d (curve 3 of the graph), a decrease of about a factor 2 compared to that of a movement with the same assembled balance that is associated with a Nivarox® hairspring.
  • the parts or portions of these elements also have a "2" in the number of hundreds instead of the "1" parts or equivalent portions of the elements of the first variant and have the same number of tens.
  • This value is of the order of 0.3 mm within the design illustrated in FIG. 4.
  • This second variant differs from the first variant in that the plate 25 covers the shaft over practically its entire length and / or in that the ferrule 26 is fixed to the shaft via the tray. In other words, the shell 26 is fixed, for example by driving, on the plate 25.
  • the average residual path for a magnetic field of 32 kA / m, is 2 s / d, a decrease of a factor 8 compared to that of a movement with a design known from the state of the art as illustrated in Figures 2 and 3 and provided with a paramagnetic spiral.
  • the balance is secured to the shaft via the plate.
  • the collar of the shaft is thus removed and the balance plate assembly can be directly attached to the tree, for example by hunting.
  • the balance is directly attached to a portion of the shaft whose diameter is equal to those portions on which are reported the plate and the ferrule.
  • the balance can be attached to the shaft independently of the plateau.
  • the elements that are identical or have the same function as the elements of the first variant of the first embodiment have a "3" at the first digit (tens or hundreds) at the first place the "1" and have the same second digit (units or tens).
  • the rocker 34 is fixed on a portion 334 independently of the plate 35 which is attached to a portion 335. To do this, the hub of the rocker 34 has a total height H sufficient, in particular equal to or substantially equal to the height of the portion 334, in order to guarantee a sitting and a holding torque of the appropriate balance.
  • the ferrule is, in turn, fixed on a portion 336, for example by driving.
  • each of the portions 334, 335, 336 is equal to the maximum diameter Dmax of the shaft.
  • This value is of the order of 0.4 mm within the design illustrated in FIG. 7.
  • the measurements show that the average residual step of a movement equipped with an oscillator made according to this third variant, for a magnetic field of 32 kA. / m, is equivalent to that of a movement with an oscillator made according to one or other of the first two variants, namely about 2 s / d.
  • Dmax D2> D1.
  • a variant of the second embodiment of an oscillator is described hereinafter with reference to FIG. 8.
  • the elements that are identical or have the same function as the elements of the first variant of the first embodiment exhibit a "4" in the first digit (tens or hundreds) instead of "1" and have the same second digit (units or tens).
  • the ferrule 46 is attached to the shaft 43 at a portion 436, for example by driving.
  • the plate 45 is for example thrown in abutment on a portion 435.
  • the diameter of this portion is equal to the minimum diameter D1 of the axis on which is mounted an element.
  • the rocker 44 is, meanwhile, directly mounted on the shaft 43 at a portion 434, for example by driving, regardless of the location of the plate 45.
  • the hub of the balance 44 has a total height H sufficient, in particular equal to or substantially equal to the height of the portion 434, so as to ensure a sitting and a holding torque of the balance.
  • the diameter of this portion 434 is equal to the maximum diameter D2 of the axis on which is mounted an element. It also corresponds to the diameter Dmax.
  • Dmax D2> D1.
  • the maximum diameter Dmax of the shaft is less than 3.5, or 2.5 or even 2 times the minimum diameter D1 of the shaft on which is mounted one of the elements.
  • D1 is of the order of 0.4 mm
  • D2 and hence Dmax are of the order of 0.8 mm.
  • Dmax is less than about 2.5 times the diameter D1.
  • the third embodiment differs from the second embodiment in that the value of the largest diameter of the shaft Dmax does not coincide with that of the maximum diameter D2 of the shaft on which is mounted one of the elements selected from the group ferrule, plateau, pendulum.
  • a first variant of the third oscillator embodiment according to the invention is described below with reference to FIG. 9.
  • the elements that are identical or have the same function as the elements of the first variant of the first embodiment have a "5" in the first digit (tens or hundreds) in place of the "1" and have the same second digit (units or tens).
  • the ferrule 56 is directly mounted on the shaft 53 at a portion 536, for example by driving.
  • the plate 55 is also directly mounted on the shaft 53. It is, for example, thrust against the shaft 53 at a portion 535. The diameter of this portion is equal to the minimum diameter D1 of the axis on which is mounted an element.
  • the balance is attached to the shaft at a portion 534, for example by driving.
  • the hub of the balance 54 has a total height H sufficient, in particular equal to or substantially equal to the height of the portion 534, so as to ensure a sitting and a holding torque of the appropriate balance.
  • the diameter of this portion 534 is equal to the maximum diameter D2 of the axis on which an element is mounted.
  • a shaft portion 533 has a diameter Dmax greater than the diameters D1 and D2. So, this portion has shoulders against which the rocker and / or the ferrule are likely to bear when they are fixed on the shaft. In this way, the position of the balance and that of the ferrule can be precisely defined.
  • Dmax>D2> D1 the maximum diameter Dmax of the shaft is less than 3.5, or 2.5 or even twice the minimum diameter D1 of the shaft on which is mounted the one of the elements and / or the maximum diameter Dmax of the shaft is less than 2, 1 .8, or even 1.6, or even 1 .3 times the maximum diameter D2 of the shaft on which one of the elements is mounted.
  • D1 is of the order of 0.3 mm
  • D2 is of the order of 0.8 mm
  • Dmax is of the order of 1 mm.
  • Dmax is less than about 3.5 times the diameter D1
  • Dmax is less than about 1 .3 times the diameter D2.
  • Dmax>D2> D1 is of the order of 0.3 mm
  • D2 is of the order of 0.8
  • Dmax is of the order of 1 .4 mm.
  • Dmax is then greater than 4.5 times the diameter D1
  • Dmax is then greater than 1 .6 times the diameter D2.
  • FIG. 14 shows the residual step of the first variant of the third embodiment of the oscillator in comparison with that of a known oscillator which comprises a flange axis and which is equipped with a Nivarox®-type spring. It can be seen that the average residual path for a magnetic field of 32 kA / m is of the order of 1 s / d, a very significant decrease by a factor of 35 compared to that of a movement equipped with the oscillator supra.
  • a second variant of the third embodiment of the oscillator according to the invention is described below with reference to FIG. 10.
  • the elements that are identical or have the same function as the elements of the first variant of the first embodiment have a "6" in the first digit (tens or hundreds) in place of the "1" and have the same second digit (units or tens).
  • This second variant differs from the first variant in that the rocker 64 is integral with the shaft 63 via the plate 65. The latter is attached, for example by driving, on a portion 635 and sleeve the shaft 63 on a height H1. The diameter of this portion 635 is equal to the minimum diameter D1 of the shaft on which is mounted an element of the oscillator.
  • the balance is mounted in abutment on the plate, for example by driving.
  • the hub of the balance 64 has a total height H2 sufficient, in particular equal to or substantially equal to the height of the portion 654 of the plate 65, so as to ensure a sitting and a holding torque of the balance.
  • the shell is, however, attached to a portion 636 of the shaft 63, for example by driving.
  • the diameter of this portion 635 is equal to the maximum diameter D2 of the shaft on which is mounted an element of the oscillator.
  • a shaft portion 633 has a diameter Dmax greater than the diameters D1 and D2. Thus, this portion has shoulders against which the plate and / or the ferrule are likely to bear when they are fixed on the shaft.
  • the maximum diameter Dmax of the shaft is less than 3.5, or 2.5 or even twice the minimum diameter D1 of the shaft on which is mounted the one of the elements and / or the maximum diameter Dmax of the shaft is less than 2, 1 .8 or 1 .6, or 1 .3 times the maximum diameter D2 of the shaft on which is mounted one of the elements.
  • D1 is of the order of 0.4 mm
  • D2 is of the order of 0.5 mm
  • Dmax is of the order of 0.7 mm.
  • Dmax is less than about 2 times the diameter D1
  • Dmax is less than about 1 .6 times the diameter D2. In this way, the largest diameter Dmax of the tree is also greatly minimized.
  • a third variant of the third embodiment differs from the first two variants in that the value of the maximum diameter D2 of the shaft on which an element of the oscillator is mounted is equal to that of the minimum diameter D1 on which an element is mounted. of the oscillator.
  • This variant is described below with reference to FIG.
  • Elements identical or having the same function as the elements of the first variant of the first embodiment have a "7" at the first digit (tens or hundreds) instead of "1" and have the same second digit (units or tens ).
  • the balance 74 is integral with the shaft 73 via the plate 75. The latter is attached, for example by driving, on a portion 735 and the shaft 73 on a height H1.
  • the diameter of this portion 735 is equal to the minimum diameter D1 of the shaft on which is mounted an element of the oscillator.
  • the diameter of this portion 735 also corresponds to the maximum diameter D2 of the shaft on which is mounted an element of the oscillator.
  • the balance is mounted in abutment on the plate, for example by driving.
  • the hub of the balance beam 74 has a total height H2 sufficient, in particular equal to or substantially equal to the height of the portion 754 of the plate 75, so as to ensure a sitting and a holding torque of the balance.
  • the shell is, as for it, fixed on a portion 736 of the shaft 73, for example by driving.
  • this portion 736 corresponds to the maximum diameter D2 of the shaft on which is mounted an element of the oscillator, and also corresponds to the minimum diameter D1 of the shaft on which is mounted an element of the oscillator.
  • D1 D2.
  • a shaft portion 733 has a diameter Dmax greater than the diameters D1 and D2.
  • this portion has shoulders against which the plate and / or the ferrule are likely to bear when they are fixed on the shaft. In this way, the position of the balance and that of the ferrule can be precisely defined.
  • Dmax> D1 D2
  • the maximum diameter Dmax of the shaft is less than 3.5, or 2.5 or even twice the minimum diameter D1 of the shaft on which is mounted one of the elements and the maximum diameter Dmax of the shaft is less than 2, 1 .8 or 1 .6 or 1 .3 times the maximum diameter D2 of the shaft on which is mounted one of the elements.
  • D1 and D2 are of the order of 0.4 mm
  • Dmax is of the order of 0.7 mm.
  • Dmax is less than about 2 times the diameter D1
  • Dmax is less than about 2 times the diameter D2. In this way, the largest diameter Dmax of the tree is also greatly minimized.
  • Dmax is preferably the diameter of a seat in contact with which one element can be driven, or even two elements (plate, balance, ferrule), on the axis.
  • a first element for example the balance
  • a second element itself mounted directly on the shaft at the level of a first portion of the shaft having a first diameter
  • the diameter of the shaft on which is mounted the first member is the first diameter.
  • the diameter Dmax is preferably less than 1 .1 mm, or even less than 1 mm, or even less than 0.9 mm.
  • the oscillator according to the invention provided with a paramagnetic spiral (alloy Nb-Zr-O, Parachrom® for example) or diamagnetic (in particular silicon coated with a layer of SiO 2) has the specificity of being provided with a balancer shaft made of free-cutting steel whose geometry has been modified to minimize the residual effect.
  • the plate and the balance are, for their part, machined in a paramagnetic or diamagnetic material, for example a cuprous alloy such as CuBe2 or brass, silicon or nickel-phosphorus.
  • the tray, according to the embodiment considered, is preferably adapted to allow the assembly of the balance.
  • a first element integral with a second element it is meant that the first element is fixed to the second element.
  • assembly means an assembly comprising or consisting of a balance shaft, a balance, a plate and a ferrule, the balance, the plate and the ferrule being mounted on the balance shaft.

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Abstract

Oscillateur (10) comprenant un spiral (11) en matériau paramagnétique ou diamagnétique et un balancier assemblé (12) comprenant un arbre (13) sur lequel sont montés les éléments suivants : un balancier (14), un plateau (15) et une virole (16) solidaire dudit spiral (11), caractérisé en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal (D1) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments ou en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur à 1.6, voire 1.3 fois le diamètre maximal (D2) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments.

Description

Oscillateur de mouvement horloger.
L'invention concerne un oscillateur d'un mouvement horloger. L'invention concerne aussi un mouvement horloger et une pièce d'horlogerie comprenant un tel oscillateur.
La précision de marche des montres mécaniques dépend de la stabilité de la fréquence de l'oscillateur qui est constitué d'un balancier et d'un spiral. Toutefois, cette fréquence est perturbée si la montre est exposée à un champ magnétique, si bien qu'une différence de marche avant et après magnétisation du mouvement est constatée. Cette différence de marche peut être négative ou positive. Quelle que soit son signe, cette différence est appelée « effet résiduel » ou « marche résiduelle » et est mesurable selon la norme NIHS 90-10. Cette norme vise à certifier des montres-bracelets présentant un bon comportement chronométrique suite à une exposition à un champ magnétique de 4.8 kA/m (60 G). Toutefois, le porteur de la montre peut être amené à rencontrer dans son quotidien des champs magnétiques d'intensités bien supérieures, de l'ordre de 32 kA/m (400G). Il convient donc de minimiser cet effet pour des champs de telles intensités.
La très grande majorité des spiraux sont fabriqués à partir d'alliages Fe- Ni (alliage Nivarox® par exemple) dont les modules élastiques dépendent de l'état de magnétisation. De récents développements ont permis de mettre au point des spiraux auto-compensateurs en matériaux paramagnétiques (alliage Nb-Zr-O, Parachrom® par exemple) ou diamagnétiques (silicium recouvert d'une couche de SiO2 par exemple) qui permettent de réduire très nettement l'effet résiduel pour un champ magnétique supérieur à 4.8 kA/m, comme représenté à la figure 1 . Toutefois, un effet résiduel demeure, notamment pour un champ magnétique d'une intensité sensiblement supérieure à 4.8 kA/m, par exemple 32 kA/m.
De manière générale, la structure d'un balancier assemblé au sein d'un oscillateur est telle que représentée par la norme NIHS 34-01 . La figure 3 illustre une telle structure de balancier assemblé. Le moyeu du balancier est directement rapporté sur l'axe de balancier, par exemple par rivetage. Sa localisation ainsi que son assise sont assurées par une surface d'appui qui est définie par le diamètre d'une collerette présente sur l'axe, et qui est également appelé diamètre d'assise du balancier selon la terminologie de la norme NIHS 34-01 . Un plateau, généralement usiné en CuBe2, sur lequel est disposé une cheville, est chassé sur une portion d'axe dont le diamètre est sensiblement inférieur à celui de l'assise du balancier, indépendamment du moyeu du balancier de l'autre côté de la collerette. La virole, destinée au maintien du spiral, est quant-à elle chassée de l'autre côté de la collerette sur une portion d'axe dont le diamètre est également sensiblement inférieur à celui de l'assise du balancier comme cela est illustré en figure 2. Une telle structure de balancier s'est imposée comme une référence étant donné sa robustesse et la simplicité d'assemblage qui en découle. Une telle structure de balancier assemblé concerne notamment tout oscillateur doté d'un spiral paramagnétique ou diamagnétique. A titre d'exemple, le brevet CH700032 divulgue un oscillateur doté d'au moins deux spiraux, par exemple fabriqués en silicium, qui sont montés sur un axe de balancier tel que décrit précédemment. Cet oscillateur, par les propriétés du matériau choisi pour le spiral, permet de réduire l'effet résiduel pour un champ magnétique de l'ordre de 4.8 kA/m, mais ne permet pas de le minimiser pour un champ magnétique sensiblement supérieur à 4.8 kA/m, par exemple 32 kA/m. Le but de l'invention est de fournir un oscillateur remédiant aux inconvénients évoqués précédemment et améliorant les oscillateurs connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un oscillateur qui minimise, voire annule, l'effet résiduel, négatif ou positif, pour des champs magnétiques que le porteur de la montre est susceptible de rencontrer dans son quotidien, notamment des champs magnétiques supérieurs, voire sensiblement supérieurs à 4.8 kA/m, par exemple 32 kA/m. Un oscillateur selon l'invention est défini par la revendication 1 .
Différents modes de réalisation d'un oscillateur sont définis par les revendications dépendantes 2 à 10. Un mouvement horloger selon l'invention est défini par la revendication 1 1 .
Une pièce d'horlogerie selon l'invention est définie par la revendication 12.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, trois modes de réalisation d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 1 est un graphique montrant la marche résiduelle M de différents mouvements selon le champ magnétique B auquel ces mouvements sont soumis. La courbe 1 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur ayant un spiral magnétique (Nivarox®). La courbe 2 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur ayant un spiral paramagnétique (Parachrom®). Enfin, la courbe 3 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur ayant un spiral diamagnétique (Silicium recouvert d'une couche de S1O2).
La figure 2 est une vue d'un oscillateur connu de l'art antérieur.
La figure 3 est vue de détail d'une structure de balancier assemblé de l'oscillateur de la figure 2.
Les figures 4 et 5 sont des vues d'une première variante d'un premier mode de réalisation d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 6 représente une deuxième variante d'un premier mode de réalisation d'un oscillateur selon l'invention. La figure 7 représente une troisième variante d'un premier mode de réalisation d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 8 est une vue d'une variante d'un deuxième mode de réalisation d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 9 est une vue d'une première variante d'un troisième mode de réalisation d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 10 est une vue d'une deuxième variante d'un troisième mode de réalisation d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 1 1 est une vue d'une troisième variante d'un troisième mode de réalisation d'un oscillateur selon l'invention. La figure 12 est un tableau montrant la marche résiduelle d'un mouvement soumis à un champ magnétique donné en fonction de la matière d'un arbre de balancier d'un oscillateur connu de l'état de l'art comme représenté aux figures 2 et 3. Il montre également les marches résiduelles d'oscillateurs réalisés selon un premier et un deuxième mode de l'invention.
La figure 13 est un graphique montrant, à titre de comparaison, la marche résiduelle M de quatre mouvements en fonction du champ magnétique B auxquels ils ont été soumis, un premier mouvement comprenant un oscillateur réalisé selon la première variante du premier mode de réalisation de l'invention et trois mouvements comprenant un oscillateur réalisé selon l'art antérieur. La courbe 1 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur muni d'un balancier assemblé, pourvu d'un axe de balancier à collerette, qui est associé à un spiral Nivarox®. La courbe 2 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur muni d'un balancier assemblé, pourvu d'un axe de balancier dénué de collerette, qui est associé à un spiral Nivarox®. La courbe 3 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur muni d'un balancier assemblé, pourvu d'un axe de balancier à collerette, qui est associé à un spiral paramagnétique. Enfin, la courbe 4 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur réalisé selon la première variante du premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 14 est un graphique montrant, à titre de comparaison, la marche résiduelle M de deux mouvements en fonction du champ magnétique B auxquels ils ont été soumis, un premier mouvement comprenant un oscillateur réalisé selon la première variante du troisième mode de réalisation de l'invention (courbe 1 du graphique) et le deuxième mouvement comprenant un oscillateur réalisé selon l'art antérieur et doté d'un spiral de type Nivarox® (courbe 2 du graphique). La demanderesse a remarqué que la géométrie de l'axe de balancier a une influence surprenante sur l'effet résiduel. Plus particulièrement, suite à différentes études menées par la demanderesse, il a été remarqué que la minimisation, voire la suppression, de la portion de plus grand diamètre, appelée assise du balancier selon la terminologie de la norme NIHS 34-01 , ou encore appelée usuellement « collerette », permet de minimiser l'effet résiduel de la même façon qu'un axe de balancier réalisé en un matériau paramagnétique tel que le CuBe2, comme montré dans le tableau de la figure 12. On remarque alors qu'associer un spiral paramagnétique ou diamagnétique à un balancier assemblé muni d'un axe de balancier à collerette selon l'état de l'art ne produit pas les mêmes effets qu'associer un spiral paramagnétique ou diamagnétique à un balancier assemblé muni d'un axe de balancier selon l'invention. Plus particulièrement, le fait d'associer un spiral paramagnétique ou diamagnétique à un balancier assemblé muni d'un axe de balancier selon l'invention permet, pour un champ magnétique de 32 kA/m (400G), de minimiser considérablement la marche résiduelle, voire de l'annuler, le couple parasite perturbant le couple de rappel du spiral étant alors dû à la présence des composants magnétiques qui environnent l'oscillateur.
En se rapportant au graphique de la figure 13, on constate qu'adjoindre un spiral paramagnétique à un balancier assemblé muni d'un axe de balancier à collerette permet, pour un champ magnétique B de 32 kA/m (400G), de réduire la marche résiduelle M d'environ un facteur 2 par rapport à un même balancier assemblé qui est associé à un spiral de type Nivarox®. On remarque de manière surprenante qu'associer un spiral paramagnétique à un balancier assemblé muni d'un axe de balancier dénué de collerette, comme cela est proposé au sein de la première variante du premier mode de réalisation de l'invention, permet, pour un champ magnétique de 32 kA/m (400G), de réduire la marche résiduelle d'environ un facteur 12 par rapport à un même balancier assemblé qui est combiné à un spiral de type Nivarox®. On remarque également que l'oscillateur du premier mode de réalisation de l'invention, permet, pour un champ magnétique de 32 kA/m (400G), de réduire la marche résiduelle de manière très significative, d'environ un facteur 17, par rapport à un balancier assemblé qui comporte un axe à collerette et qui est combiné à un spiral de type Nivarox®. Notamment, comme représenté à la figure 13, pour des champs magnétiques compris entre 15 et 32 kA/m, il a été remarqué qu'il se produit, vis-à-vis du phénomène magnétique, un effet synergique entre le spiral paramagnétique ou diamagnétique et la géométrie de l'axe. En effet, l'effet combiné du changement de matière du spiral et de la modification de la géométrie de l'axe va au-delà de la somme des effets individuels du changement de matière du spiral et de la modification de la géométrie de l'axe les effets. En se rapportant au graphique de la figure 14, on remarque de manière surprenante qu'associer un spiral diamagnétique à un balancier assemblé muni d'un axe de balancier dont le diamètre maximal est minimisé, comme cela est proposé au sein de la première variante du troisième mode de réalisation de l'invention, permet, pour un champ magnétique B de 32 kA/m (400G), de réduire la marche résiduelle M de manière très significative, d'environ un facteur 35, par rapport à un balancier assemblé qui comporte un axe à collerette et qui est combiné à un spiral de type Nivarox®. Ainsi, l'invention porte sur un oscillateur comprenant un spiral en matériau paramagnétique ou diamagnétique et un balancier assemblé au sein de cet oscillateur comprenant un arbre en acier dont le diamètre maximal est minimisé sur lequel sont montés un balancier, un plateau et la virole dudit spiral. Dans un premier cas de figure, la virole peut être rapportée au spiral. Elle est dans ce cas préférentiellement réalisée en un alliage cuivreux tel que le laiton ou le CuBe2, ou alors en un acier inoxydable. Dans un deuxième cas de figure, la virole peut être venue de fabrication avec le spiral, par exemple lorsque le spiral est réalisé en silicium. La virole est dans ce cas également réalisée en silicium. L'arbre est fabriqué en acier de manière à satisfaire aux contraintes mécaniques auquel est soumis l'oscillateur. Le plateau et le balancier sont, quant-à- eux, usinés en un matériau paramagnétique ou diamagnétique, par exemple un alliage cuivreux tel que le CuBe2 ou le laiton, le silicium ou encore le nickel-phosphore. De préférence, le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments de l'oscillateur. De préférence encore, le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 2, voire 1 .8, voire 1 .6, voire 1 .3 fois le diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments de l'oscillateur. Ainsi, l'effet résiduel est grandement minimisé car le couple parasite perturbant le couple de rappel du spiral est alors principalement dû à la présence des composants magnétiques environnant l'oscillateur. Bien entendu, la minimisation de l'effet résiduel peut être encore accrue en réalisant les composants qui sont situés à proximité de l'oscillateur selon l'invention, par exemple les composants de l'échappement tels que l'ancre ou la roue d'ancre, en matériaux paramagnétiques ou diamagnétiques.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le plus petit diamètre D1 de la portion de l'arbre sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur (choisi parmi le groupe : virole, plateau, balancier) présente une valeur valant Dmax qui correspond au plus grand diamètre de l'arbre. Par ailleurs, le plus grand diamètre D2 de la portion de l'arbre sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur présente également une valeur qui correspond à celle du plus grand diamètre Dmax de l'arbre. Ainsi, dans ce premier mode de réalisation, Dmax=D1 =D2. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le plus grand diamètre D2 de la portion de l'axe sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur correspond également au diamètre Dmax mais diffère du plus petit diamètre D1 de la portion de l'arbre sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur. Ainsi, dans ce deuxième mode de réalisation, Dmax=D2>D1 .
Selon un troisième mode de réalisation, le plus grand diamètre D2 de la portion de l'axe sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur diffère du plus grand diamètre de l'axe Dmax mais peut être supérieur ou égal au plus petit diamètre D1 de la portion de l'arbre sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur. Ainsi dans ce troisième mode de réalisation, Dmax>D2≥D1 Une première variante du premier mode de réalisation d'oscillateur selon l'invention est décrite ci-après en référence aux figures 4 et 5. L'oscillateur 10 comprend un spiral 1 1 en matériau paramagnétique ou diamagnétique et un balancier assemblé 12 comprenant un arbre 13 sur lequel sont montés un balancier 14, un plateau 15 et la virole 16 dudit spiral. Dans cette première variante, le balancier 14 est solidaire de l'arbre 13 par l'intermédiaire du plateau 15. Ce dernier est rapporté, par exemple par chassage, sur une portion 135 et chemise l'arbre 13 sur une hauteur H. Le diamètre de cette portion 135 est égal au diamètre maximal Dmax. Le balancier 14 est, quant-à-lui, rapporté sur le plateau 14, par exemple par rivetage, sur une surface d'assise 131 réalisée sur le plateau. La virole est, quant-à-elle, directement montée sur l'arbre. Elle peut y être fixée, par exemple, par chassage. La virole est montée sur une portion 136 de l'arbre dont le diamètre est égal au diamètre maximal Dmax de l'arbre. Dans cette première variante du premier mode de réalisation, le plus petit diamètre D1 de la portion de l'arbre sur laquelle est monté un élément (choisi parmi le groupe : virole, plateau, balancier) correspond à la valeur Dmax qui est égale au plus grand diamètre de l'arbre. Par ailleurs, le plus grand diamètre D2 de la portion de l'arbre sur laquelle est monté un élément présente également une valeur qui coïncide avec celle du plus grand diamètre de l'arbre. Ainsi, dans cette première variante du premier mode de réalisation, Dmax=D1 =D2. Cette valeur est de l'ordre de 0.5 mm au sein de la conception illustrée par les figures 4 et 5.
Des mesures ont été effectuées pour des champs magnétiques à différents niveaux d'intensité de façon à mettre en comparaison la marche résiduelle de la première variante du premier mode de réalisation de l'oscillateur et celles d'oscillateurs connus de l'art antérieur. On constate, comme représenté à la figure 13, que la marche résiduelle moyenne d'un mouvement doté de la première variante du premier mode de réalisation de l'oscillateur, pour un champ magnétique de 32 kA/m, est de l'ordre de 2 s/j (courbe 4 du graphique), soit une diminution d'environ un facteur 12 en regard de celle d'un mouvement doté d'un oscillateur connu muni d'un spiral Nivarox® et d'un axe de balancier dénué de collerette (courbe 2 du graphique). On constate également que la marche résiduelle moyenne d'un mouvement doté d'un oscillateur muni d'un balancier assemblé, pourvu d'un axe de balancier à collerette, qui est associé à un spiral paramagnétique, pour un champ magnétique de 32 kA/m, est de l'ordre de 15 s/j (courbe 3 du graphique), soit une diminution d'environ un facteur 2 en regard de celle d'un mouvement doté du même balancier assemblé qui est associé à un spiral Nivarox®. Ainsi, on constate que combiner un spiral paramagnétique à un balancier assemblé doté d'un axe dénué de collerette produit un effet inattendu sur la marche résiduelle d'un mouvement, à savoir, sa nette minimisation, voire son annulation, pour un champ magnétique de 32kA/m (400G). En outre, ce facteur est susceptible de s'accroître en minimisant le nombre de composants magnétiques environnant l'oscillateur au sein du mouvement considéré. Une deuxième variante du premier mode de réalisation d'oscillateur est décrite ci-après en référence à la figure 6. Dans cette deuxième variante, les éléments identiques ou ayant la même fonction que les éléments de la première variante présentent un « 2 » au chiffre des dizaines à la place du « 1 » et présentent le même chiffre des unités. Les parties ou portions de ces éléments présentent également un « 2 » au chiffre des centaines à la place du « 1 » des parties ou portions équivalentes des éléments de la première variante et présentent le même chiffre des dizaines. Tout comme dans la première variante du premier mode de réalisation, Dmax=D1 =D2. Cette valeur est de l'ordre de 0.3 mm au sein de la conception illustrée par la figure 4. Cette deuxième variante diffère de la première variante en ce que le plateau 25 chemise l'arbre sur pratiquement toute sa longueur et/ou en ce que la virole 26 est fixée à l'arbre par l'intermédiaire du plateau. Autrement dit, la virole 26 est fixée, par exemple par chassage, sur le plateau 25.
Les mesures montrent que cette modification a très peu d'incidence sur la minimisation de l'effet résiduel. Quelle que soit la variante considérée, la marche résiduelle moyenne, pour un champ magnétique de 32 kA/m, est de 2 s/j, soit une diminution d'un facteur 8 en regard de celle d'un mouvement doté d'une conception connue de l'état de l'art comme illustrée aux figures 2 et 3 et muni d'un spiral paramagnétique.
Selon les deux premières variantes du premier mode de réalisation, le balancier est solidaire de l'arbre par l'intermédiaire du plateau. Par rapport à la structure habituelle connue de l'art antérieur, la collerette de l'arbre est ainsi supprimée et l'ensemble plateau - balancier peut être directement rapporté sur l'arbre, par exemple par chassage. Alternativement, selon une troisième variante du premier mode de réalisation, le balancier est directement rapporté sur une portion de l'arbre dont le diamètre est égal à ceux des portions sur lesquelles sont rapportés le plateau ainsi que la virole. Ainsi, le balancier peut être rapporté sur l'arbre indépendamment du plateau.
Dans cette troisième variante du premier mode de réalisation illustrée par la figure 7, les éléments identiques ou ayant la même fonction que les éléments de la première variante du premier mode de réalisation présentent un « 3 » au premier chiffre (dizaines ou centaines) à la place du « 1 » et présentent le même deuxième chiffre (unités ou dizaines). Le balancier 34 est fixé sur une portion 334 indépendamment du plateau 35 qui est rapporté sur une portion 335. Pour ce faire, le moyeu du balancier 34 présente une hauteur totale H suffisante, notamment égale ou sensiblement égale à la hauteur de la portion 334, de façon à garantir une assise et un couple de maintien du balancier adéquat. La virole est, quant-à-elle, fixée sur une portion 336, par exemple par chassage. Le diamètre de chacune des portions 334, 335, 336 est égal au diamètre maximal Dmax de l'arbre. Ainsi, tout comme dans les deux premières variantes, Dmax=D1 =D2. Cette valeur est de l'ordre de 0.4 mm au sein de la conception illustrée par la figure 7. Les mesures montrent que la marche résiduelle moyenne d'un mouvement équipé d'un oscillateur réalisé selon cette troisième variante, pour un champ magnétique de 32kA/m, est équivalente à celle d'un mouvement doté d'un oscillateur réalisé selon l'une ou l'autre des deux premières variantes, à savoir environ 2 s/j.
Le deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que la valeur du plus grand diamètre de l'arbre Dmax ne coïncide pas avec celle du diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments choisi parmi le groupe virole, plateau, balancier. En d'autres termes, Dmax=D2>D1 . Une variante du deuxième mode de réalisation d'oscillateur est décrite ci-après en référence à la figure 8. Dans ce deuxième mode de réalisation, les éléments identiques ou ayant la même fonction que les éléments de la première variante du premier mode de réalisation présentent un « 4 » au premier chiffre (dizaines ou centaines) à la place du « 1 » et présentent le même deuxième chiffre (unités ou dizaines). Dans ce mode de réalisation, la virole 46 est rapportée sur l'arbre 43 au niveau d'une portion 436, par exemple par chassage. Le plateau 45 est, par exemple, chassé en butée sur une portion 435. Le diamètre de cette portion est égal au diamètre minimal D1 de l'axe sur lequel est monté un élément. Le balancier 44 est, quant- à-lui, directement monté sur l'arbre 43 au niveau d'une portion 434, par exemple par chassage, indépendamment de la localisation du plateau 45. Pour ce faire, le moyeu du balancier 44 présente une hauteur totale H suffisante, notamment égale ou sensiblement égale à la hauteur de la portion 434, de façon à garantir une assise et un couple de maintien du balancier adéquat. Le diamètre de cette portion 434 est égal au diamètre maximal D2 de l'axe sur lequel est monté un élément. Il correspond également au diamètre Dmax. Ainsi, dans ce mode de réalisation, Dmax=D2>D1 . De préférence, le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments. Dans l'exemple illustré par la figure 8, D1 est de l'ordre de 0.4 mm, D2 et donc Dmax sont de l'ordre de 0.8 mm. Ainsi, Dmax est inférieur à environ 2.5 fois le diamètre D1 .
Des mesures ont été effectuées pour un champ magnétique de 32 kA/m de façon à mettre en comparaison la marche résiduelle de cette variante du deuxième mode de réalisation de l'oscillateur et celle d'un oscillateur connu de l'art antérieur comme illustré aux figures 2 et 3, tous deux étant munis d'un spiral paramagnétique. Le tableau de la figure 12 montre que la marche résiduelle moyenne, pour un champ magnétique de cette intensité, est de l'ordre de 2 s/j, soit une diminution d'environ un facteur 8 en regard de celle d'un mouvement doté d'un oscillateur connu et doté d'un spiral paramagnétique ou diamagnétique.
Le troisième mode de réalisation diffère du deuxième mode de réalisation en ce que la valeur du plus grand diamètre de l'arbre Dmax ne coïncide pas avec celle du diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments choisi parmi le groupe virole, plateau, balancier. Ainsi, Dmax>D2≥D1 .
Une première variante du troisième mode de réalisation d'oscillateur selon l'invention est décrite ci-après en référence à la figure 9. Dans cette première variante du troisième mode de réalisation, les éléments identiques ou ayant la même fonction que les éléments de la première variante du premier mode de réalisation présentent un « 5 » au premier chiffre (dizaines ou centaines) à la place du « 1 » et présentent le même deuxième chiffre (unités ou dizaines). La virole 56 est directement montée sur l'arbre 53 au niveau d'une portion 536, par exemple par chassage. Le plateau 55 est également directement monté sur l'arbre 53. Il est, par exemple, chassé en butée sur l'arbre 53 au niveau d'une portion 535. Le diamètre de cette portion est égal au diamètre minimal D1 de l'axe sur lequel est monté un élément. Le balancier est rapporté sur l'arbre au niveau d'une portion 534, par exemple par chassage. Pour ce faire, le moyeu du balancier 54 présente une hauteur totale H suffisante, notamment égale ou sensiblement égale à la hauteur de la portion 534, de façon à garantir une assise et un couple de maintien du balancier adéquat. Le diamètre de cette portion 534 est égal au diamètre maximal D2 de l'axe sur lequel est monté un élément. Dans cette première variante du troisième mode de réalisation, une portion d'arbre 533 présente un diamètre Dmax supérieur aux diamètres D1 et D2. Ainsi, cette portion présente des épaulements contre lesquels le balancier et/ou la virole sont susceptibles de venir en appui lorsqu'ils sont fixés sur l'arbre. De cette façon, la position du balancier et celle de la virole peuvent être précisément définies.
Dans cette première variante du troisième mode de réalisation, Dmax>D2>D1 , et le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et/ou le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 2, 1 .8, voire 1 .6, voire 1 .3 fois le diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments. Dans l'exemple illustré par la figure 9, D1 est de l'ordre de 0.3 mm, D2 est de l'ordre de 0.8 mm, et Dmax est de l'ordre de 1 mm. Ainsi, Dmax est inférieur à environ 3.5 fois le diamètre D1 , et Dmax est inférieur à environ 1 .3 fois le diamètre D2. Au sein d'une conception connue de l'état de l'art telle que représentée aux figures 2 et 3 au sein de laquelle Dmax>D2>D1 , D1 est de l'ordre de 0.3 mm, D2 est de l'ordre de 0.8, et Dmax est de l'ordre de 1 .4 mm. Dmax est alors supérieur à plus de 4.5 fois le diamètre D1 , et Dmax alors est supérieur à plus de 1 .6 fois le diamètre D2. On constate donc que le plus grand diamètre de l'arbre Dmax est grandement minimisé en regard du plus grand diamètre Dmax d'un arbre équipant un oscillateur connu de l'état de l'art. Ainsi, l'effet résiduel est minimisé car le couple parasite perturbant le couple de rappel du spiral est alors principalement dû à la présence des composants magnétiques environnant l'oscillateur. La figure 14 montre la marche résiduelle de la première variante du troisième mode de réalisation de l'oscillateur en comparaison de celle d'un oscillateur connu qui comprend un axe de balancier à collerette et qui est doté d'un spiral de type Nivarox®. On constate que la marche résiduelle moyenne, pour un champ magnétique de 32kA/m est de l'ordre de 1 s/j, soit une diminution très significative d'un facteur 35 en regard de celle d'un mouvement doté de l'oscillateur précité. Une deuxième variante du troisième mode de réalisation d'oscillateur selon l'invention est décrite ci-après en référence à la figure 10. Dans cette deuxième variante du troisième mode de réalisation, les éléments identiques ou ayant la même fonction que les éléments de la première variante du premier mode de réalisation présentent un « 6 » au premier chiffre (dizaines ou centaines) à la place du « 1 » et présentent le même deuxième chiffre (unités ou dizaines). Tout comme dans la première variante du troisième mode de réalisation, Dmax>D2>D1 . Cette deuxième variante diffère de la première variante en ce que le balancier 64 est solidaire de l'arbre 63 par l'intermédiaire du plateau 65. Ce dernier est rapporté, par exemple par chassage, sur une portion 635 et chemise l'arbre 63 sur une hauteur H1 . Le diamètre de cette portion 635 est égal au diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur. Le balancier est monté en butée sur le plateau, par exemple par chassage. Pour ce faire, le moyeu du balancier 64 présente une hauteur totale H2 suffisante, notamment égale ou sensiblement égale à la hauteur de la portion 654 du plateau 65, de façon à garantir une assise et un couple de maintien du balancier adéquat. La virole est, quant-à-elle, fixée sur une portion 636 de l'arbre 63, par exemple par chassage. Le diamètre de cette portion 635 est égal au diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur. Dans cette deuxième variante du troisième mode de réalisation, une portion d'arbre 633 présente un diamètre Dmax supérieur aux diamètres D1 et D2. Ainsi, cette portion présente des épaulements contre lesquels le plateau et/ou la virole sont susceptibles de venir en appui lorsqu'ils sont fixés sur l'arbre. De cette façon, la position du balancier et celle de la virole peuvent être précisément définies. Dans cette deuxième variante du troisième mode de réalisation, Dmax>D2>D1 , et le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et/ou le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 2, 1 .8 voire 1 .6, voire 1 .3 fois le diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments. Dans l'exemple illustré par la figure 10, D1 est de l'ordre de 0.4 mm, D2 est de l'ordre de 0.5 mm, et Dmax est de l'ordre de 0.7 mm. Ainsi, Dmax est inférieur à environ 2 fois le diamètre D1 , et Dmax est inférieur à environ 1 .6 fois le diamètre D2. De cette façon, le plus grand diamètre Dmax de l'arbre est également grandement minimisé.
Une troisième variante du troisième mode de réalisation diffère des deux premières variantes en ce que la valeur du diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur est égale à celle du diamètre minimal D1 sur lequel est monté un élément de l'oscillateur. Cette variante est décrite ci-après en référence à la figure 1 1 . Les éléments identiques ou ayant la même fonction que les éléments de la première variante du premier mode de réalisation présentent un « 7 » au premier chiffre (dizaines ou centaines) à la place du « 1 » et présentent le même deuxième chiffre (unités ou dizaines). Tout comme dans la deuxième variante du troisième mode de réalisation, le balancier 74 est solidaire de l'arbre 73 par l'intermédiaire du plateau 75. Ce dernier est rapporté, par exemple par chassage, sur une portion 735 et chemise l'arbre 73 sur une hauteur H1 . Le diamètre de cette portion 735 est égal au diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur. Le diamètre de cette portion 735 correspond également au diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur. Le balancier est monté en butée sur le plateau, par exemple par chassage. Pour ce faire, le moyeu du balancier 74 présente une hauteur totale H2 suffisante, notamment égale ou sensiblement égale à la hauteur de la portion 754 du plateau 75, de façon à garantir une assise et un couple de maintien du balancier adéquat. La virole est, quant-à-elle, fixée sur une portion 736 de l'arbre 73, par exemple par chassage. Le diamètre de cette portion 736 correspond au diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur, et correspond également au diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur. Ainsi, D1 =D2. Dans cette troisième variante, une portion d'arbre 733 présente un diamètre Dmax supérieur aux diamètres D1 et D2. Ainsi, cette portion présente des épaulements contre lesquels le plateau et/ou la virole sont susceptibles de venir en appui lorsqu'ils sont fixés sur l'arbre. De cette façon, la position du balancier et celle de la virole peuvent être précisément définies. Dans cette troisième variante, Dmax>D1 =D2, et le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 2, 1 .8, voire 1 .6, voire 1 .3 fois le diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments. Dans l'exemple illustré par la figure 1 1 , D1 et D2 sont de l'ordre de 0.4 mm, et Dmax est de l'ordre de 0.7 mm. Ainsi, Dmax est inférieur à environ 2 fois le diamètre D1 , et Dmax est inférieur à environ 2 fois le diamètre D2. De cette façon, le plus grand diamètre Dmax de l'arbre est également grandement minimisé.
Dans le troisième mode de réalisation, Dmax est de préférence le diamètre d'une assise au contact de laquelle on peut chasser un élément, voire deux éléments (plateau, balancier, virole), sur l'axe.
Quel que soit le mode de réalisation, lorsqu'un premier élément, par exemple le balancier, n'est pas monté directement sur l'arbre mais est monté sur un deuxième élément, lui-même monté directement sur l'arbre au niveau d'une première portion de l'arbre présentant un premier diamètre, on considère que le diamètre de l'arbre sur lequel est monté le premier élément est le premier diamètre. Bien entendu, quel que soit le mode de réalisation considéré, tous les éléments choisis parmi le groupe virole, plateau, balancier sont susceptibles d'être disposés sur l'un des trois diamètres D1 , D2, Dmax. Dans les différents modes de réalisation, le diamètre Dmax est de préférence inférieur à 1 .1 mm, voire inférieur à 1 mm, voire inférieur à 0.9 mm.
L'oscillateur selon l'invention muni d'un spiral paramagnétique (alliage Nb-Zr-O, Parachrom® par exemple) ou diamagnétique (notamment en silicium recouvert d'une couche de Si02) présente la spécificité d'être doté d'un arbre de balancier fabriqué en acier de décolletage dont la géométrie a été modifiée de façon à minimiser l'effet résiduel. Le plateau et le balancier sont, quant-à-eux, usinés en un matériau paramagnétique ou diamagnétique, par exemple un alliage cuivreux tel que le CuBe2 ou le laiton, le silicium ou encore le nickel-phosphore. Le plateau, selon le mode de réalisation considéré, est de préférence adapté de sorte à permettre l'assemblage du balancier.
Dans ce document, par « un premier élément solidaire d'un deuxième élément », on entend que le premier élément est fixé au deuxième élément.
Dans ce document, par « balancier assemblé », on entend un ensemble comprenant ou constitué d'un axe de balancier, un balancier, un plateau et une virole, le balancier, le plateau et la virole étant montés sur l'axe de balancier.
Dans ce document, « axe » et « arbre » désignent le même élément.
Dans ce document, les rapports des valeurs des marches résiduelles sont donnés en valeur absolue. Les graphiques des figures 1 , 13 et 14 sont réalisés à l'échelle, si bien que des valeurs, notamment des valeurs de marche résiduelle, peuvent en être déduites par mesure sur le graphique.

Claims

Revendications
1 . Oscillateur (10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70) comprenant un spiral (1 1 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61 ; 71 ) en matériau paramagnétique ou diamagnétique et un balancier assemblé (12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 ;
72) comprenant un arbre (13 ; 23 ; 33 ; 43 ; 53 ; 63 ; 73) sur lequel sont montés les éléments suivants : un balancier (14 ; 24 ; 34 ; 44 ; 54 ; 64 ; 74), un plateau (15 ; 25 ; 35 ; 45 ; 55 ; 65 ; 75) et une virole (16 ; 26 ; 36 ; 46 ; 56 ; 66 ; 76) solidaire dudit spiral (1 1 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61 ; 71 ), caractérisé en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal (D1 ) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments ou en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur à 1 .6, voire 1 .3 fois le diamètre maximal (D2) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments.
2. Oscillateur (10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70) comprenant un spiral (1 1 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61 ; 71 ) en matériau paramagnétique ou diamagnétique et un balancier assemblé (12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 ; 72) comprenant un arbre (13 ; 23 ; 33 ; 43 ; 53 ; 63 ; 73) sur lequel sont montés les éléments suivants : un balancier (14 ; 24 ; 34 ; 44 ; 54 ; 64 ; 74), un plateau (15 ; 25 ; 35 ; 45 ; 55 ; 65 ; 75) et une virole (16 ; 26 ; 36 ; 46 ; 56 ; 66 ; 76) solidaire dudit spiral (1 1 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61 ; 71 ), caractérisé en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal (D1 ) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur à 2, voire 1 .8, voire 1 .6, voire 1 .3 fois le diamètre maximal (D2) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments.
3. Oscillateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre de balancier est réalisé en acier, notamment en acier de décolletage.
4. Oscillateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre maximal (D2) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments est égal au diamètre maximal (Dmax) de l'arbre.
5. Oscillateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre maximal (D2) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et le diamètre minimal (D1 ) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre sont égaux.
6. Oscillateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur à 1 .1 mm, voire inférieur à 1 mm, voire inférieur à 0.9 mm.
7. Oscillateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le balancier est monté directement sur l'arbre.
8. Oscillateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le balancier est monté sur le plateau.
9. Oscillateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la virole est montée sur le plateau.
10. Oscillateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre de balancier est cylindrique ou sensiblement cylindrique.
1 . Mouvement horloger comprenant un oscillateur (1 0 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70) selon l'une des revendications précédentes. 2. Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement horloger selon la revendication précédente ou un oscillateur (1 0 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ;
60 ; 70) selon l'une des revendications 1 à 10.
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