Domaine de l'invention
[0001] L'invention concerne un mécanisme régulateur d'horlogerie, comportant, agencés sur
une platine, un mécanisme résonateur d'un facteur de qualité Q, et un mécanisme d'échappement
lequel est soumis à un couple de moyens moteurs que comporte un mouvement, ledit mécanisme
résonateur comportant un élément inertiel agencé pour osciller par rapport à ladite
platine, ledit élément inertiel étant soumis à l'action de moyens de rappel élastique
fixés directement ou indirectement à ladite platine, et ledit élément inertiel étant
agencé pour coopérer avec un mobile d'échappement que comporte ledit mécanisme d'échappement.
[0002] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant des moyens moteurs,
et un tel mécanisme régulateur, dont le mécanisme d'échappement est soumis au couple
de ces moyens moteurs.
[0003] L'invention concerne encore une montre, plus particulièrement une montre mécanique,
comportant un tel mouvement, et/ou un tel mécanisme régulateur.
[0004] L'invention concerne le domaine des mécanismes de régulation d'horlogerie, en particulier
pour des montres.
Arrière-plan de l'invention
[0005] La plupart des montres mécaniques comportent un oscillateur de type balancier-spiral,
coopérant avec un échappement à ancre suisse. Le balancier-spiral constitue la base
de temps de la montre. On l'appelle ici résonateur. L'échappement, quant à lui, remplit
deux fonctions principales, à savoir entretenir les va-et-vient du résonateur, et
compter ces va-et-vient. Cet échappement doit être robuste, ne pas perturber le balancier
loin de son point d'équilibre, résister aux chocs, éviter de coincer le mouvement
(par exemple lors d'un renversement), et constitue donc un composant névralgique du
mouvement d'horlogerie.
[0006] Typiquement, un balancier-spiral oscille avec une amplitude de 300°, et l'angle de
levée est de 50°. L'angle de levée est l'angle du balancier sur lequel la fourchette
de l'ancre interagit avec la cheville, dite aussi ellipse, du balancier. Dans la plupart
des échappements à ancre suisse actuels, l'angle de levée se répartit de part et d'autre
du point d'équilibre du balancier (+/- 25°), et l'ancre bascule de +/- 7°.
[0007] L'échappement à ancre suisse fait partie de la catégorie des échappements libres,
car, au-delà du demi-angle de levée, le résonateur ne touche plus l'ancre. Cette caractéristique
est essentielle pour obtenir de bonnes propriétés chronométriques.
[0008] Un résonateur mécanique comporte un élément inertiel, un guidage et un élément de
rappel élastique. Traditionnellement, le balancier constitue l'élément inertiel, et
le spiral constitue l'élément de rappel élastique. Le balancier est guidé en rotation
par des pivots, qui tournent dans des paliers lisses en rubis. Les frottements associés
sont à l'origine de pertes d'énergie et de perturbations de marche. On cherche à supprimer
ces perturbations, qui, de plus, dépendent de l'orientation de la montre dans le champ
de gravité. Les pertes sont caractérisées par le facteur de qualité Q du résonateur.
On cherche généralement à maximiser ce facteur de qualité Q, de façon notamment à
obtenir la meilleure réserve de marche possible. On comprend que le guidage constitue
un facteur essentiel de pertes.
[0009] L'utilisation d'un guidage flexible rotatif, en lieu et place des pivots et du spiral
traditionnel, est une solution qui permet de maximiser le facteur de qualité Q. Les
résonateurs à lames flexibles, pour autant qu'ils soient bien conçus, ont des propriétés
chronométriques prometteuses, indépendamment de l'orientation dans la gravité, et
ont de hauts facteurs de qualité, notamment grâce à l'absence de frottements de pivotement.
En outre l'usage de guidages flexibles permet d'éliminer les problèmes d'usure des
pivots.
[0010] Toutefois, les lames flexibles généralement utilisées dans de tels guidages flexibles
rotatifs sont plus rigides que des spiraux. Ceci conduit à travailler à plus haute
fréquence, par exemple de l'ordre de 20 Hz, et à plus faible amplitude, par exemple
de 10° à 20°. Cela semble de prime abord peu compatible avec un échappement de type
à ancre suisse. Un mécanisme régulateur de ce type est divulgué par le document
EP2894520, au nom de NIVAROX-FAR.
[0011] Une amplitude de fonctionnement compatible avec un résonateur à guidage flexible
rotatif, notamment à lames, est typiquement de 6° à 15°. Il en résulte une certaine
valeur d'angle de levée, lequel doit être le double de l'amplitude minimale de fonctionnement.
[0012] En l'absence de précautions particulières, un échappement à faible angle de levée
peut avoir un rendement médiocre, et provoquer un retard trop important. Toutefois,
le cumul d'une haute fréquence et d'une faible amplitude autorise des vitesses de
passage du balancier qui sont acceptables, sans être trop élevées, et donc le rendement
de l'échappement n'est pas automatiquement médiocre.
[0013] Le résonateur doit avoir un encombrement acceptable, compatible avec son logement
dans un mouvement d'horlogerie, il n'est pas possible à ce jour de réaliser un guidage
flexible rotatif de très grand diamètre, ni à plusieurs paires de niveaux de lames,
qui permettraient en théorie, par la mise en série de guidages flexibles successifs,
d'obtenir une amplitude d'oscillation de l'élément inertiel de plusieurs dizaines
de degrés: il convient donc d'utiliser un guidage flexible à un ou deux niveaux de
lames au plus, par exemple tel que connu du document
EP3035126 au nom de THE SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT Ltd.
[0014] En somme, l'effet du choix d'un guidage flexible rotatif est que l'amplitude du balancier
est réduite, et que l'on ne peut plus utiliser un échappement à ancre suisse traditionnel,
lequel nécessite une amplitude du balancier nettement supérieure au demi-angle de
levée, c'est-à-dire supérieure à 25°. Un régulateur comportant un résonateur à guidage
flexible nécessite donc un mécanisme d'échappement particulier, avec un dimensionnement
différent de ce que serait un échappement à ancre suisse usuel conçu pour fonctionner
avec le même élément inertiel du résonateur.
Résumé de l'invention
[0015] La présente invention a pour objectif global d'augmenter la réserve de marche et
la précision des montres mécaniques actuelles. Pour atteindre cet objectif, l'invention
combine un résonateur à guidage flexible rotatif avec un échappement à ancre optimisé
pour conserver des pertes dynamiques acceptables et limiter l'effet chronométrique
du dégagement.
[0016] Faute d'enseignement dans l'art antérieur pour le dimensionnement, tant du résonateur
que du mécanisme d'échappement, des calculs d'un modèle analytique et une campagne
de simulations ont permis de mettre en évidence des paramètres du résonateur et de
l'échappement, qui sont compatibles avec un rendement et un retard acceptables.
[0017] Ces calculs et ces simulations démontrent que le rapport entre l'inertie de l'élément
inertiel, notamment un balancier, et l'inertie de l'ancre, est déterminant.
[0018] A cet effet, l'invention concerne un mécanisme régulateur selon la revendication
1.
[0019] De tels résonateurs à guidage flexible rotatif ont de très hauts facteurs de qualité,
par exemple de l'ordre de 3000, à comparer avec un facteur de qualité de 200 pour
une montre usuelle. Or les pertes dynamiques (énergie cinétique du mobile d'échappement
et de l'ancre en fin d'impulsion) sont indépendantes du facteur de qualité. Ces pertes
peuvent donc devenir trop importantes, à haut facteur de qualité, en niveau relatif
par rapport à l'énergie transmise au balancier.
[0020] Pour un fonctionnement correct du mécanisme, une cheville de plateau solidaire de
l'élément inertiel, doit pénétrer d'une certaine valeur, appelée pénétration, dans
l'ouverture de la fourchette d'ancre. De façon similaire, pour assurer les sécurités
au dégagement, cette cheville de plateau doit pouvoir ensuite, après dégagement de
la cheville, être maintenue à une certaine distance, appelée sécurité, de la corne
de la fourchette opposée à celle sur laquelle elle était en contact immédiatement
avant son dégagement.
[0021] Aussi, l'invention s'attache encore à imposer une relation particulière entre les
dimensions de la fourchette d'ancre, les valeurs de pénétration et de sécurité, et
les valeurs des angles de levée de l'ancre et de l'élément inertiel, pour assurer
que la cheville s'escamote correctement de la fourchette, une fois le demi-angle de
levée parcouru.
[0022] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant des moyens moteurs,
et un tel mécanisme régulateur, dont le mécanisme d'échappement est soumis au couple
de ces moyens moteurs.
[0023] L'invention concerne encore une montre, plus particulièrement une montre mécanique,
comportant un tel mouvement, et/ou un tel mécanisme régulateur.
Description sommaire des dessins
[0024] 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 comporte un double graphique comportant sur la même abscisse le rapport
entre l'inertie de l'élément inertiel du résonateur et l'inertie de l'ancre, et qui,
en ordonnée montre, pour un exemple particulier de mécanisme, d'une part au niveau
du graphique supérieur en partie positive l'allure du rendement du régulateur en %,
et au niveau du graphique inférieur en partie négative l'allure du retard en secondes
par jour; ces graphiques supérieur et inférieur sont établis pour une même géométrie
d'échappement donnée, avec des valeurs particulières de facteur de qualité, d'angle
de levée d'ancre, et d'amplitude de fonctionnement;
- la figure 2 représente, de façon schématisée, partielle, et en perspective, un mouvement
d'horlogerie, avec une platine porteuse d'un mécanisme régulateur selon l'invention,
comportant un résonateur à guidage flexible avec deux lames flexibles disposées sur
deux niveaux parallèles et croisées en projection, fixées à la platine par l'intermédiaire
d'un élément élastique, ce résonateur comportant un élément inertiel de grande étendue,
en forme de lettre omega, et dont la partie centrale, portée par les deux lames flexibles,
porte une cheville agencée pour coopérer avec une ancre symétrique, dont le pivotage
par un arbre métallique sur la platine n'est pas représenté, qui coopère elle-même
avec une roue d'échappement classique;
- la figure 3 représente, en vue en plan, le seul mécanisme régulateur de la figure
2, agencé sur la platine du mouvement;
- la figure 4 représente, en vue en plan, le détail du mécanisme régulateur de la figure
2 ;
- la figure 5 représente, en perspective partiellement éclatée, le mécanisme régulateur
de la figure 2 ;
- la figure 6 représente, en vue en plan, un détail de la zone de coopération entre
la cheville de plateau de l'élément inertiel du résonateur, et la fourchette de l'ancre,
représentée dans une position de butée sur une goupille de limitation;
- la figure 7 représente, en vue en plan, l'ancre du mécanisme de la figure 2, en forme
de cornes de bovin watusi ;
- la figure 8 représente, en vue en plan, le guidage flexible du mécanisme de la figure
2 ;
- la figure 9 représente, en vue en plan, une exécution particulière d'un niveau du
guidage flexible du mécanisme de la figure 2 ;
- la figure 10 représente, en vue de côté, le mécanisme régulateur de la figure 2;
- la figure 11 représente, en perspective, un détail du mécanisme régulateur de la figure
2, concernant des butées anti-choc au niveau de sa platine;
- les figures 12 à 14 sont des graphiques comportant en abscisse le couple appliqué
au mobile d'échappement, et en ordonnée, respectivement l'amplitude mesurée en degrés
sur la figure 12, le retard en secondes par jour sur la figure 13, et le rendement
du régulateur en % sur la figure 14 ;
- la figure 15 est un schéma-blocs qui représente une montre comportant un mouvement
avec des moyens moteurs et un mécanisme régulateur selon l'invention ;
- les figures 16 à 19 représentent, en vue en plan, des étapes de la cinématique, déjà
symbolisée par la figure 6, au niveau de l'ellipse de balancier, de la fourchette
de l'ancre de la figure 7, et du mobile d'échappement ici constitué par une roue d'échappement
traditionnelle :
- figure 16 : repos de la roue d'échappement sur la palette d'entrée, arc libre du résonateur;
- figure 17 : dégagement ;
- figure 18 : début de l'impulsion ;
- figure 19 : repos de la roue d'échappement sur la palette de sortie, arc libre du
résonateur, et mise en sécurité.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
[0025] L'invention combine un résonateur à guidage flexible rotatif, afin d'augmenter la
réserve de marche et la précision, avec un échappement à ancre optimisé pour conserver
des pertes dynamiques acceptables et limiter l'effet chronométrique du dégagement.
[0026] L'invention concerne ainsi un mécanisme régulateur 300 d'horlogerie, comportant,
agencés sur une platine 1, un mécanisme résonateur 100 de facteur de qualité Q, et
un mécanisme d'échappement 200, lequel est soumis à un couple de moyens moteurs 400
que comporte un mouvement 500.
[0027] Ce mécanisme résonateur 100 comportant un élément inertiel 2 qui est agencé pour
osciller par rapport à la platine 1. Cet élément inertiel 2 est soumis à l'action
de moyens de rappel élastique 3 fixés directement ou indirectement à la platine 1.
L'élément inertiel 2 est agencé pour coopérer indirectement avec un mobile d'échappement
4, notamment une roue d'échappement, que comporte le mécanisme d'échappement 200,
et qui pivote autour d'un axe d'échappement DE.
[0028] Selon l'invention, le mécanisme résonateur 100 est un résonateur rotatif à pivot
virtuel, autour d'un axe principal DP, à guidage flexible comportant au moins deux
lames flexibles 5, et comporte une cheville de plateau 6 solidaire de l'élément inertiel
2. Le mécanisme d'échappement 200 comporte une ancre 7, laquelle pivote autour d'un
axe secondaire DS et comporte une fourchette d'ancre 8 agencée pour coopérer avec
la cheville de plateau 6, et est ainsi un mécanisme d'échappement libre: dans son
cycle de fonctionnement, le mécanisme résonateur 100 possède au moins une phase de
liberté où la cheville de plateau 6 est à distance de la fourchette d'ancre 8. L'angle
de levée de résonateur β, pendant lequel la cheville de plateau 6 est en contact avec
la fourchette d'ancre 8, est inférieur à 10°.
[0029] Etant donnée une géométrie d'échappement particulière, et une amplitude de fonctionnement
particulière, notamment 8°, les simulations multicorps dynamiques (c'est-à-dire relatives
à un ensemble de plusieurs composants dont chacun est affecté d'une masse et d'une
distribution d'inertie particulière) permettent d'évaluer le rendement et le retard
de ce mécanisme d'échappement en fonction du rapport d'inertie entre l'inertie de
l'élément inertiel et l'inertie de l'ancre, ce que des simulations cinématiques usuelles
ne permettent pas d'établir. Tel que visible sur la figure 1, on constate que, dans
les conditions de simulations, il y a un seuil de bon rendement, supérieur à 35%,
et de faible retard, inférieur à 8 secondes par jour, pour une inertie de l'élément
inertiel, notamment d'un balancier, qui est 10000 fois plus grande que l'inertie de
l'ancre.
[0030] Le modèle analytique du système a ainsi montré que, si on veut limiter les pertes
dynamiques, une condition particulière lie l'inertie de l'ancre, l'inertie de l'élément
inertiel, le facteur de qualité du résonateur, et les angles de levée de l'ancre et
de l'élément inertiel : pour un coefficient ε de pertes dynamiques, l'inertie I
B de l'élément inertiel 2 par rapport à l'axe principal DP d'une part, et l'inertie
I
A de l'ancre 7 par rapport à l'axe secondaire DS d'autre part, sont telles que le rapport
I
B/I
A est supérieur à 2Q.α
2/(ε.π.β
2), où α est l'angle de levée de l'ancre qui correspond à la course angulaire maximale
de la fourchette d'ancre 8.
[0031] Plus particulièrement, si on veut limiter les pertes dynamiques à un facteur ε=10%,
l'inertie I
B de l'élément inertiel 2 par rapport à l'axe principal DP d'une part, et l'inertie
I
A de l'ancre 7 par rapport à l'axe secondaire DS d'autre part, sont telles que le rapport
I
B/I
A est supérieur à 2.Q.α
2/(π.β
2/10) où α est l'angle de levée de l'ancre qui correspond à la course angulaire maximale
de la fourchette d'ancre 8.
[0032] Plus particulièrement, l'angle de levée de résonateur β, qui est un angle global,
pris de part et d'autre de la position de repos, est inférieur au double de l'angle
d'amplitude dont s'écarte au maximum l'élément inertiel 2 par rapport à une position
de repos, dans un seul sens de son mouvement.
[0033] Plus particulièrement, l'angle d'amplitude, dont s'écarte au maximum l'élément inertiel
2 par rapport à une position de repos, est compris entre 5° et 40°.
[0034] Plus particulièrement, lors de chaque alternance, dans une phase de contact la cheville
de plateau 6 pénètre dans la fourchette d'ancre 8 avec une course de pénétration P
supérieure à 100 micromètres, et dans une phase de dégagement la cheville de plateau
6 reste à distance de la fourchette d'ancre 8 avec une distance de sécurité S supérieure
à 25 micromètres.
[0035] La fourchette 8 de l'ancre 7 est ainsi élargie par rapport à ce que serait une fourchette
classique d'ancre suisse, beaucoup plus étroite et autorisant moins de liberté à l'ellipse
6, qui n'arriverait pas à rentrer et sortir de la fourchette d'une ancre suisse classique
avec une aussi petite amplitude angulaire. Ce concept de fourchette élargie permet
de faire fonctionner un échappement à ancre quand bien même l'amplitude du résonateur
est beaucoup plus faible que dans un balancier spiral classique, ce qui est particulièrement
intéressant pour des résonateurs à guidage flexibles, qui ont une faible amplitude,
comme dans le cas d'espèce. En effet, il est important que, pendant le cycle de fonctionnement
le balancier soit entièrement libre à certains instants.
[0036] Et la cheville de plateau 6 et la fourchette d'ancre 8 sont avantageusement dimensionnées
pour que la largeur L de la fourchette d'ancre 8 soit supérieure à (P+S)/sin(α/2+β/2),
la course de pénétration P et la distance de sécurité S étant mesurées radialement
par rapport à l'axe principal DP.
[0037] La largeur utile L1 de la cheville de plateau 6, visible sur la figure 6, est légèrement
inférieure à la largeur L de la fourchette d'ancre 8, et, plus particulièrement, inférieure
ou égale à 98% de L. Cette cheville de plateau 6 est avantageusement en dépouille
derrière sa surface de largeur utile L1, la cheville peut notamment avoir une forme
prismatique de section triangulaire telle que suggérée sur la figure, ou similaire.
[0038] L'observation des figures montre une action complémentaire sur le positionnement
de l'ellipse 6, située beaucoup plus loin de l'axe de rotation du balancier 2 que
dans un mécanisme d'échappement classique : le rayon supérieur combiné avec un angle
de pivotement inférieur permet de maintenir une course curviligne équivalente de l'ellipse
6, ce qui est nécessaire pour lui permettre d'accomplir sa fonction de distribution-comptage.
L'utilisation d'un balancier de grand diamètre est donc particulièrement intéressante.
[0039] Plus particulièrement, l'excentration E2 de l'ellipse 6 par rapport à l'axe du balancier,
et l'excentration E7 de la corne de fourchette 8 par rapport à l'axe de l'ancre 7,
sont comprises entre 40% et 60% de l'entraxe E entre l'axe de l'ancre 7 et l'axe du
balancier. Plus particulièrement, l'excentration E2 est comprise entre 55% et 60%
de l'entraxe E, et l'excentration E7 est comprise entre 40% et 45% de l'entraxe E.
Plus particulièrement, la zone d'interférence entre l'ellipse 6 et la fourchette 8
s'étend sur 5% à 10% de l'entraxe E.
[0040] Ainsi, l'invention définit, par construction, un nouveau tracé cheville-fourchette,
qui présente une caractéristique bien particulière, selon laquelle les cornes de la
fourchette sont plus écartées, et la cheville est plus large, que pour un mécanisme
à ancre suisse de type connu avec un angle de levée usuel de 50°.
[0041] Ainsi, en élargissant sensiblement la fourchette de l'ancre par rapport aux proportions
habituelles, on peut encore dimensionner un échappement à ancre suisse avec un très
petit angle de levée, par exemple de l'ordre de 10°.
[0042] La figure 6 montre que, même avec de très petits angles de pivotement, on arrive
à rentrer l'ellipse 6 dans la fourchette 8 avec une bonne pénétration P, et l'en sortir
avec une sécurité S suffisante.
[0043] Les figures 16 à 19 illustrent la cinématique et montrent que l'on dispose de pénétrations
P et de sécurités S adéquates, avec cette conception combinée de l'ellipse 6 très
lointaine de l'axe du balancier, et d'ancre 7 de forme particulière et notamment à
fourchette élargie.
[0044] Et on comprend l'intérêt, pour maximiser le rendement du résonateur, de la relation
particulière, exposée plus haut et qui lie l'inertie de l'élément inertiel et l'inertie
de l'ancre, dans un rapport supérieur à 10000.
[0045] Il est alors particulièrement intéressant de disposer d'une ancre à la fois très
petite et très légère, et d'un balancier de grades dimensions et de forte masse.
[0046] Plus particulièrement, l'ancre 7 est en silicium, qui permet une exécution miniaturisée
et très précise, avec une densité inférieure au tiers de celle de l'acier. Le fait
d'avoir une ancre en silicium permet de diminuer son inertie par rapport à une ancre
métallique. Une faible inertie de l'ancre par rapport au balancier est cruciale pour
avoir un rendement correct à faible amplitude et haute fréquence, dans la présent
cas des résonateurs à guidages flexibles.
[0047] Le balancier est, quant à lui, quand la gamme de la montre l'autorise, avantageusement
réalisé dans un métal ou alliage lourd, comportant de l'or, du platine, du tungstène,
ou similaire, et peut comporter des masselottes de constitution analogue. A défaut
le balancier est classiquement réalisé en alliage CuBe2 cuivre-béryllium, ou similaire,
et lesté de masselottes d'équilibrage et/ou de masselottes de réglage en maillechort
ou autre alliage.
[0048] Plus particulièrement cette ancre 7 est sur un niveau unique de silicium, rapporté
sur un arbre métallique, ou similaire, tel que céramique, ou autre, pivoté par rapport
à la platine 1.
[0049] Plus particulièrement, le mobile d'échappement 4 est une roue d'échappement en silicium.
[0050] Plus particulièrement, le mobile d'échappement 4 est une roue d'échappement qui est
ajourée pour minimiser son inertie par rapport à son axe de pivotement DE.
[0051] Plus particulièrement, l'ancre 7 est ajourée pour minimiser son inertie I
A par rapport à l'axe secondaire DS.
[0052] De préférence, l'ancre 7 est symétrique par rapport à l'axe secondaire DS, de façon
à éviter tout balourd, et éviter les couples parasites lors de chocs linéaires, notamment
en translation. Un avantage supplémentaire est alors la grande facilité d'assemblage
de ce très petit composant, que l'opérateur effectuant le montage peut manipuler de
n'importe quel côté.
[0053] La figure 7 montre les deux cornes 81 et 82 agencées pour coopérer avec la cheville
de plateau 6, les palettes 72 et 73 agencées pour coopérer avec des dents du mobile
d'échappement 4, et des fausses cornes 80 et des fausses palettes 70 dont le seul
rôle est un équilibrage parfait,
[0054] Plus particulièrement, la plus grande dimension de l'élément inertiel 2 est plus
grande que la moitié de la plus grande dimension de la platine 1.
[0055] Plus particulièrement, l'axe principal DP, l'axe secondaire DS et l'axe de pivotement
du mobile d'échappement 4, sont disposés selon un pointage à angle droit dont le sommet
est sur l'axe secondaire DS. On comprend qu'ainsi, en référence à une ancre suisse
classique en forme de té avec une baguette et deux bras, on supprime la baguette,
qui devient l'un des deux bras 76, visible sur la figure 7, qui porte les cornes 81
et 82 et la palette de sortie 72 presque confondue avec la corne 82, l'autre bras
75 portant la palette d'entrée 73.
[0056] La comparaison avec l'ancre suisse est à poursuivre, en ce qui concerne les moyens
de prévention du renversement, usuellement constitués par un dard situé sur un plan
déporté de l'ancre. Cette fonction est importante pour éviter tout coincement du balancier.
De façon particulière, le balancier est dépourvu de petit plateau et donc d'encoche
de plateau prévue pour coopérer avec un tel dard. Ici, du fait des faibles angles
de pivotement, l'ellipse n'est jamais loin de la fourchette. La fonction anti-renversement
est alors avantageusement remplie par la combinaison du pourtour 60 en arc de cercle
de l'ellipse 6, et par la surface correspondante 810, 820, de la corne d'ancre 81,
82 concernée : cette corne joue le rôle usuel d'un dard, et la circonférence de l'ellipse
joue le rôle du petit plateau. L'avantage supplémentaire qui en résulte est que, pour
ce qui concerne sa coopération avec l'ancre d'un seul niveau, le balancier peut être
lui aussi, localement, à un seul niveau, ce qui simplifie sa fabrication et allège
son coût.
[0057] La conception d'une ancre à un seul niveau, qui simplifie grandement la fabrication
de l'ancre, est possible uniquement parce que le renversement est ainsi empêché par
la faible amplitude du résonateur, combinée à l'importante largeur de l'ellipse (largeur
environ égale à la fourchette élargie).
[0058] Plus particulièrement, le guidage flexible comporte deux lames flexibles 5 croisées
en projection sur un plan perpendiculaire à l'axe principal DP, au niveau du pivot
virtuel définissant l'axe principal DP, et situées dans deux niveaux parallèles et
distincts. Plus particulièrement encore, les deux lames flexibles 5, en projection
sur un plan perpendiculairement à l'axe principal DP, forment entre elles un angle
compris entre 59.5°et 69.5°, et se croisent entre 10.75% et 14.75% de leur longueur,
de façon à procurer au mécanisme résonateur 100 un défaut volontaire d'isochronisme
opposé au défaut de retard à l'échappement du mécanisme d'échappement 200.
[0059] Le résonateur présente ainsi une courbe d'anisochronisme qui compense le retard provoqué
par l'échappement. C'est-à-dire que le résonateur libre est conçu avec un défaut d'isochronisme
opposé au défaut provoqué par l'échappement à ancre. On compense donc le retard à
l'échappement par la conception du résonateur.
[0060] Plus particulièrement les deux lames flexibles 5 sont identiques et sont positionnées
en symétrie. Plus particulièrement encore, chaque lame flexible 5 appartient à un
ensemble monobloc 50, d'une seule pièce avec deux parties massives 51, 55, et avec
ses premiers moyens d'alignement 52A, 52B, et de fixation 54 sur la platine 1, ou,
avantageusement et tel que visible sur la figure 10, de fixation sur une lame élastique
intermédiaire de suspension 9 fixée à la platine 1 et qui est agencée pour autoriser
un déplacement du guidage flexible et de l'élément inertiel 2 selon la direction de
l'axe principal DP, de façon à assurer une bonne protection contre les chocs de direction
Z perpendiculaire au plan d'un tel ensemble monobloc 10, et donc d'éviter la rupture
des lames du guidage flexible. Cette lame élastique intermédiaire de suspension 9
est avantageusement réalisée en alliage « Durimphy » ou similaire. Dans la variante
non limitative illustrée par les figures, les premiers moyens d'alignement sont un
premier vé 52A et un premier plat 52B, et les premiers moyens de fixation comportent
au moins un premier alésage 54. Une première lame de placage 53 assure l'appui sur
les premiers moyens de fixation. De façon similaire, l'ensemble monobloc 50 comporte,
pour sa fixation sur l'élément inertiel 2, des deuxièmes moyens d'alignements qui
sont un deuxième vé 56A et un deuxième plat 56B, et les deuxièmes moyens de fixation
comportent au moins un deuxième alésage 58. Une deuxième lame de placage 57 assure
l'appui sur les deuxièmes moyens de fixation.
[0061] Le guidage flexible 3 à lames croisées 5 est avantageusement constitué de deux ensembles
monobloc 50 pièces en silicium identiques, assemblés en symétrie pour former le croisement
des lames, et alignés précisément l'un par rapport à l'autre grâce aux moyens d'alignement
intégrés et à des moyens auxiliaires tels que des goupilles et des vis, non représentés
sur les figures.
[0062] Ainsi, plus particulièrement, au moins le mécanisme résonateur 100 est fixé sur une
lame élastique intermédiaire de suspension 9 fixée à la platine 1 et agencée pour
autoriser un déplacement mécanisme résonateur 100 selon la direction de l'axe principal
DP, et la platine 1 comporte au moins une butée antichoc 11, 12, au moins selon la
direction de l'axe principal DP, et de préférence au moins deux telles butées antichoc
11,12, qui sont agencées pour coopérer avec au moins un élément rigide de l'élément
inertiel 2, par exemple un flasque 21 ou 22 rapporté lors de l'assemblage de l'élément
inertiel avec le guidage flexible 3 comportant les lames 5.
[0063] La lame élastique de suspension 9, ou un dispositif similaire, permet des déplacements
de tout le résonateur 100 sensiblement selon la direction définie par l'axe de rotation
virtuel DP du guidage. Le but de ce dispositif est d'éviter que les lames 5 ne se
cassent en cas de choc transversal selon la direction DP.
[0064] La figure 11 illustre la présence de butées antichoc limitant la course de l'élément
inertiel 2 selon les trois directions en cas de choc, mais située à une distance suffisante
pour que l'élément inertiel ne touche pas les butées sous l'effet de la gravité. Par
exemple, le flasque 21 ou 22 comporte un alésage 211 et une face 212, aptes à coopérer
respectivement en appui de butée antichoc avec un tourillon 121 et une surface complémentaire
122 au niveau de la butée 21 ou 22.
[0065] Plus particulièrement, l'élément inertiel 2 comporte des masselottes 20 de réglage
de la marche et du balourd.
[0066] Plus particulièrement, la cheville de plateau 6 est monobloc avec une lame flexible
5, ou plus particulièrement, un tel ensemble monobloc 50 tel qu'illustré sur les figures.
[0067] Plus particulièrement, l'ancre 7 comporte des surfaces d'appui agencées pour coopérer
en appui avec des dents que comporte le mobile d'échappement 4 et pour limiter la
course angulaire de l'ancre 7. Ces appuis permettent de limiter la course angulaire
de l'ancre, comme le feraient des étoqueaux. La course angulaire de l'ancre 78 peut
d'ailleurs être classiquement limitée par des goupilles de limitation 700.
[0068] Plus particulièrement le guidage flexible 3 est en silicium oxydé pour compenser
les effets de la température sur la marche du mécanisme régulateur 300.
[0069] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 500 comportant des moyens moteurs
400, et un tel mécanisme régulateur 300, dont le mécanisme d'échappement 200 est soumis
au couple de ces moyens moteurs 400.
[0070] Les graphiques des figures 12 à 14 présentent une série de résultats de simulations
dans lesquelles Q=2000, I
B=26550 mg.mm
2, fréquence de 20Hz, mobile d'échappement comportant 20 dents, plus particulièrement
l'angle de levée α de l'ancre est de 14°, et l'angle de levée de résonateur β est
de 10°.
[0071] L'invention concerne encore une montre 1000, plus particulièrement une montre mécanique,
comportant un tel mouvement 500, et/ou un tel mécanisme régulateur 300.
[0072] En somme, la présente invention permet d'augmenter la réserve de marche et/ou la
précision des montres mécaniques actuelles. Pour une taille de mouvement donné, on
peut quadrupler l'autonomie de la montre et à doubler le pouvoir réglant de la montre.
Cela revient à dire que l'invention permet un gain d'un facteur 8 sur les performances
du mouvement.
1. Mécanisme régulateur (300) d'horlogerie, comportant une platine (1) et agencés sur
ladite platine (1) un mécanisme résonateur (100) d'un facteur de qualité Q, et un
mécanisme d'échappement (200) agencé pour être soumis à un couple de moyens moteurs
(400) que comporte un mouvement (500), ledit mécanisme résonateur (100) comportant
un élément inertiel (2) agencé pour osciller par rapport à ladite platine (1), ledit
élément inertiel (2) étant soumis à l'action de moyens de rappel élastique (3) fixés
directement ou indirectement à ladite platine (1), et ledit élément inertiel (2) étant
agencé pour coopérer indirectement avec un mobile d'échappement (4) que comporte ledit
mécanisme d'échappement (200), dans lequel ledit mécanisme résonateur (100) est un
résonateur rotatif à pivot virtuel, autour d'un axe principal (DP), à guidage flexible
comportant au moins deux lames flexibles (5), et comportant une cheville de plateau
(6) solidaire dudit élément inertiel (2), où ledit mécanisme d'échappement (200) comporte
une ancre (7) pivotant autour d'un axe secondaire (DS) et comportant une fourchette
d'ancre (8) agencée pour coopérer avec ladite cheville de plateau (6), caractérisé en ce que ledit mécanisme d'échappement est un mécanisme d'échappement libre dans le cycle
de fonctionnement duquel ledit mécanisme résonateur (100) possède au moins une phase
de liberté où ladite cheville de plateau (6) est à distance de ladite fourchette d'ancre
(8), et caractérisé en ce que au moins ledit mécanisme résonateur (100) est fixé sur une lame élastique intermédiaire
de suspension (9) fixée à ladite platine (1) et agencée pour autoriser un déplacement
du mécanisme résonateur (100) selon la direction dudit axe principal (DP), et en ce que ladite platine (1) comporte au moins une butée antichoc (11, 12) au moins selon la
direction dudit axe principal (DP), agencée pour coopérer avec au moins un élément
rigide dudit élément inertiel (2).
2. Mécanisme régulateur (300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle de levée global de résonateur (β), pendant lequel ladite cheville de plateau
(6) est en contact avec ladite fourchette d'ancre (8), est inférieur à 10°.
3. Mécanisme régulateur (300) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'inertie IB dudit élément inertiel (2) par rapport audit axe principal (DP) d'une part, et l'inertie
IA de ladite ancre (7) par rapport audit axe secondaire (DS) d'autre part, sont telles
que le rapport IB/IA est supérieur à 2.Q.α2/(π.β2/10) où α est l'angle de levée global de l'ancre qui correspond à la course angulaire
maximale de ladite fourchette d'ancre (8) et β est l'angle global de levée de résonateur,
pendant lequel la cheville de plateau (6) est en contact avec la fourchette d'ancre
(8).
4. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le/ledit angle global de levée de résonateur (β), pendant lequel la cheville de plateau
(6) est en contact avec la fourchette d'ancre (8), est inférieur au double de l'angle
d'amplitude dont s'écarte au maximum, dans un seul sens de son mouvement ledit élément
inertiel (2) par rapport à une position de repos.
5. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'angle d'amplitude, dont s'écarte au maximum ledit élément inertiel (2) par rapport
à une position de repos, est compris entre 5° et 40°.
6. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, lors de chaque alternance, dans une phase de contact ladite cheville de plateau
(6) pénètre dans ladite fourchette d'ancre (8) avec une course de pénétration (P)
supérieure à 100 micromètres, et dans une phase de dégagement ladite cheville de plateau
(6) reste à distance de ladite fourchette d'ancre (8) avec une distance de sécurité
(S) supérieure à 25 micromètres, et en ce que ladite cheville de plateau (6) et ladite fourchette d'ancre (8) sont dimensionnées
pour que la largeur (L) de ladite fourchette d'ancre (8) soit supérieure à (P+S)/sin(α/2+β/2),
ladite course de pénétration (P) et ladite distance de sécurité (S) étant mesurées
radialement par rapport audit axe principal (DP).
7. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite ancre (7) est en un niveau unique de silicium, rapporté sur un arbre pivoté
par rapport à ladite platine (1).
8. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit mobile d'échappement (4) est une roue d'échappement en silicium.
9. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit mobile d'échappement (4) est une roue d'échappement qui est ajourée pour minimiser
son inertie par rapport à son axe de pivotement.
10. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite ancre (7) est ajourée pour minimiser son inertie (IA) par rapport audit axe secondaire (DS).
11. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite ancre (7) est symétrique par rapport audit axe secondaire (DS).
12. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la plus grande dimension dudit élément inertiel (2) est plus grande que la moitié
de la plus grande dimension de ladite platine (1).
13. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit axe principal (DP), ledit axe secondaire (DS) et l'axe de pivotement (DE) dudit
mobile d'échappement (4), sont disposés selon un pointage à angle droit dont le sommet
est sur ledit axe secondaire (DS).
14. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ledit guidage flexible comporte deux lames flexibles (5) croisées en projection sur
un plan perpendiculaire audit axe principal (DP), au niveau dudit pivot virtuel définissant
ledit axe principal (DP), et situées dans deux niveaux parallèles et distincts.
15. Mécanisme régulateur (300) selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites deux lames flexibles (5), en projection sur un plan perpendiculairement
audit axe principal (DP), forment entre elles un angle compris entre 59.5° et 69.5°,
et se croisent entre 10.75% et 14.75% de leur longueur, de façon à procurer audit
mécanisme résonateur (100) un défaut volontaire d'isochronisme opposé au défaut de
retard à l'échappement dudit mécanisme d'échappement (200).
16. Mécanisme régulateur (300) selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que lesdites deux lames flexibles (5) sont Identiques et sont positionnées en symétrie.
17. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que chaque dite lame flexible (5) appartient à un ensemble monobloc (50) d'une seule
pièce avec ses moyens d'alignement et de fixation sur ladite platine (1) ou sur ladite
lame élastique intermédiaire de suspension (9).
18. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que ledit élément inertiel (2) comporte des masselottes de réglage de la marche et du
balourd.
19. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que ladite cheville de plateau (6) est monobloc avec une dite lame flexible (5).
20. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que ladite ancre (7) comporte des surfaces d'appui agencées pour coopérer en appui avec
des dents que comporte ledit mobile d'échappement (4) et pour limiter la course angulaire
de ladite ancre (7).
21. Mécanisme régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que ledit guidage flexible est en silicium oxydé pour compenser les effets de la température
sur la marche dudit mécanisme régulateur (300).
22. Mouvement d'horlogerie (500) comportant des moyens moteurs (400) et un mécanisme régulateur
(300) selon l'une des revendications 1 à 21, dont ledit mécanisme d'échappement (200)
est soumis au couple desdits moyens moteurs (400).
23. Montre (1000) comportant un mouvement (500) selon la revendication 22, et/ou un mécanisme
régulateur (300) selon l'une des revendications 1 à 21.
1. Regulierungsmechanismus (300) für die Uhrmacherei, der eine Platine (1) umfasst, und
auf der Platine (1) angeordnet, einen Resonatormechanismus (100) mit einem Qualitätsfaktor
Q, und einen Hemmungsmechanismus (200), der angeordnet ist, um einem Drehmoment von
Antriebsmitteln (400) ausgesetzt zu werden, die ein Uhrwerk (500) umfasst, wobei der
Resonatormechanismus (100) ein Trägheitselement (2) umfasst, das angeordnet ist, um
in Bezug auf die Platine (1) zu schwingen, wobei das Trägheitselement (2) der Aktion
von elastischen Rückstellmitteln (3) ausgesetzt ist, die direkt oder indirekt an der
Platine (1) befestigt sind, und das Trägheitselement (2) so angeordnet ist, um indirekt
mit einem Hemmungsdrehteil (4), das der Hemmungsmechanismus (200) umfasst, zusammenzuwirken,
wobei der Resonatormechanismus (100) ein drehender Resonator mit virtueller Drehführung
um eine Hauptachse (DP) herum, mit flexibler Führung ist, der mindestens zwei flexible
Lamellen (5) umfasst, und einen Hebelstein (6) umfasst, der fest mit dem Trägheitselement
(2) verbunden ist, wobei der Hemmungsmechanismus (200) einen Anker (7) umfasst, der
sich um eine Sekundärachse (DS) schwingt und eine Ankergabel (8) umfasst, die angeordnet
ist, um mit dem Hebelstein (6) zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Hemmungsmechanismus ein freier Hemmungsmechanismus ist, in dessen Betriebszyklus
der Resonatormechanismus (100) mindestens eine Freiheitsphase besitzt, in der der
Hebelstein (6) auf Abstand von der Ankergabel (8) ist, und dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Resonatormechanismus (100) an einer elastischen Zwischenaufhängungslamelle
(9) befestigt ist, die an der Platine (1) befestigt ist, und angeordnet ist, um eine
Verschiebung des Resonatormechanismus (100) in der Richtung der Hauptachse (DP) freizugeben,
und dadurch, dass die Platine (1) mindestens einen stoßsicheren Anschlag (11, 12)
mindestens in der Richtung der Hauptachse (DP) umfasst, der angeordnet ist, um mit
mindestens einem starren Element des Trägheitselements (2) zusammenzuwirken.
2. Regulierungsmechanismus (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamthebewinkel(β), bei dem der Hebelstein (6) in Kontakt mit der Ankergabel
(8) ist, kleiner als 10° ist.
3. Regulierungsmechanismus (300) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägheit IB des Trägheitselements (2) in Bezug auf die Hauptachse (DP) einerseits, und die Trägheit
IA des Ankers (7) in Bezug auf die Sekundärachse (DS) andererseits, derart sind, dass
das Verhältnis IB/IA größer ist als: 2Q.α2 / (π.β2/10), wobei α der globale Hebungswinkel des Ankers ist, der dem maximalen Winkelweg
der Ankergabel (8) entspricht, und β der Gesamthebewinkel ist, bei dem der Hebelstein
(6) in Kontakt mit der Ankergabel (8) ist.
4. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamthebewinkel (β), bei dem der Hebelstein (6) in Kontakt mit der Ankergabel
(8) ist, kleiner als das Doppelte des Amplitudenwinkels ist, um den sich das Trägheitselement
(2) in Bezug auf eine Ruheposition höchstens in einer einzigen Richtung seiner Bewegung
entfernt.
5. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Amplitudenwinkel, um den sich das Trägheitselement (2) in Bezug auf eine Ruheposition
höchstens entfernt, zwischen 5° und 40° enthalten ist.
6. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelstein (6) bei jeder Halbschwingung in einer Berührungsphase mit einem Eindringweg
(P) größer als 100 Mikrometer in die Ankergabel (8) eindringt, und der Hebelstein
(6) in einer Auslösungsphase mit einem Sicherheitsabstand (S) von mehr als 25 Mikrometern
auf Abstand zur Ankergabel (8) bleibt, und dadurch, dass der Hebelstein (6) und die
Ankergabel (8) bemessen sind, damit die Breite (L) der Ankergabel (8) größer als (P+S)/sin(α/2+β/2)
ist, wobei der Eindringweg (P) und der Sicherheitsabstand (S) in Bezug auf die Hauptachse
(DP) radial gemessen werden.
7. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (7) aus einer einzigen Silicium-Stufe ist, die auf eine Welle zurückgebracht
wird, die in Bezug auf die Platine (1) gedreht wird.
8. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hemmungsdrehteil (4) ein Hemmungsrad aus Silicium ist.
9. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hemmungsdrehteil (4) ein Hemmungsrad ist, das durchbrochen ist, um dessen Trägheit
in Bezug auf seine Drehachse zu minimieren.
10. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (7) durchbrochen ist, um seine Trägheit (IA) in Bezug auf die Sekundärachse (DS) zu minimieren.
11. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (7) in Bezug auf die Sekundärachse (DS) symmetrisch ist.
12. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die größte Abmessung des Trägheitselements (2) größer als die Hälfte der größten
Abmessung der Platine (1) ist.
13. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptachse (DP), die Sekundärachse (DS) und die Drehachse (DE) des Hemmungsdrehteils
(4) entlang einer Ankörnung im rechten Winkel angeordnet sind, deren Scheitelpunkt
sich auf der Sekundärachse (DS) befindet.
14. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Mitnehmer zwei flexible Lamellen (5) umfasst, die sich in Projektion
auf eine Ebene senkrecht zur Hauptachse (DP) im Bereich des virtuellen Drehpunkts,
der die Hauptachse (DP) definiert, kreuzen, und sich auf zwei parallelen und unterschiedlichen
Ebenen befinden.
15. Regulierungsmechanismus (300) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden flexiblen Lamellen (5) zwischen sich in Projektion auf eine Ebene senkrecht
zur Hauptachse (DP) einen Winkel bilden, der zwischen 59,5° und 69,5° enthalten ist,
und einander zwischen 10,75 % und 14,75 % ihrer Länge kreuzen, um dem Resonatormechanismus
(100) einen absichtlichen Isochronismus-Fehler entgegengesetzt zum Nachgehfehler bei
der Hemmung des Hemmungsmechanismus (200) zu verleihen.
16. Regulierungsmechanismus (300) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden flexiblen Lamellen (5) identisch sind und symmetrisch positioniert sind.
17. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede flexible Lamelle (5) einer einteiligen Einheit (50) eines einzigen Teils mit
seinen Ausricht- und Befestigungsmitteln an der Platine (1) oder an der elastischen
Zwischenaufhängungslamelle (9) angehört.
18. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägheitselement (2) Gewichtchen zum Einstellen des Ganges und des Ungleichgewichts
umfasst.
19. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, der Hebelstein (6) einteilig mit einer flexiblen Lamelle (5) ist.
20. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (7) Auflageoberflächen umfasst, die angeordnet sind, um aufliegend mit
Zähnen, die das Hemmungsdrehteil (4) umfasst, zusammenzuwirken, und um den Winkelweg
des Ankers (7) zu begrenzen.
21. Regulierungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Führung aus oxidiertem Silicium ist, um die Wirkungen der Temperatur
auf den Gang des Regulierungsmechanismus (300) zu kompensieren.
22. Uhrwerk (500), das Antriebsmittel (400) und einen Regulierungsmechanismus (300) nach
einem der Ansprüche 1 bis 21 umfasst, dessen Hemmungsmechanismus (200) dem Drehmoment
der Antriebsmittel (400) ausgesetzt ist.
23. Uhr (1000), die ein Uhrwerk (500) nach Anspruch 22, und/oder einen Regulierungsmechanismus
(300) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 umfasst.
1. Timepiece regulating mechanism (300), comprising a main plate (1) and arranged on
a main plate (1), a resonator mechanism (100) with a quality factor Q, and an escapement
mechanism (200) arranged to be subjected to the torque of drive means (400) comprised
in a movement (500), said resonator mechanism (100) comprising an inertia element
(2) arranged to oscillate with respect to said plate (1), said inertia element (2)
being subjected to the action of elastic return means (3) directly or indirectly attached
to said plate (1), and said inertia element (2) being arranged to cooperate indirectly
with an escape wheel set (4) comprised in said escapement mechanism (200), in which
said resonator mechanism (100) is a resonator with a virtual pivot rotating about
a main axis (DP), with a flexure bearing including at least two flexible strips (5),
and including an impulse pin (6) integral with said inertia element (2), wherein said
escapement mechanism (200) includes pallets (7) pivoting about a secondary axis (DS)
and including a pallets fork (8) arranged to cooperate with said impulse pin (6),
characterized in that said escapement mechanism is a detached escapement mechanism, wherein, during the
operating cycle, said resonator mechanism (100) has at least one phase of freedom
in which said impulse pin (6) is at a distance from said pallets fork (8), and characterized in that said resonator mechanism (100) is attached to an intermediate, elastic suspension
strip (9) attached to said plate (1) and arranged to allow a displacement of said
resonator mechanism (100) in the direction of said main axis (DP), and in that said plate (1) includes at least one shock absorber abutment (11, 12) at least in
the direction of said main axis (DP), arranged to cooperate with at least one stiff
element of said inertia element (2).
2. Regulating mechanism (300) according to claim 1, characterized in that the overall lift angle (β) of the resonator, during which said impulse pin (6) is
in contact with said pallets fork (8), is less than 10°.
3. Regulating mechanism (300) according to claim 1 or 2, characterized in that the inertia IB of said inertia element (2) with respect to said main axis (DP) on the one hand,
and the inertia IA of said pallets (7) with respect to said secondary axis (DS) on the other hand, are
such that the ratio IB/IA is greater than 2.Q.α2/(π.β2/10), where α is the overall lift angle of the pallets which corresponds to the maximum
angular travel of said pallets fork (8) and β is the overall lift angle of the resonator,
during which said impulse pin (6) is in contact with said pallets fork (8).
4. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 3, characterized in that said overall lift angle (β) of the resonator during which said impulse pin (6) is
in contact with said pallets fork (8), is less than twice the angle of amplitude by
which said inertia element (2) deviates furthest, in only one direction of motion,
from a rest position.
5. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 4, characterized in that the angle of amplitude, by which said inertia element (2) deviates furthest from
a rest position, is comprised between 5° and 40°.
6. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 5, characterized in that, during each vibration, in a contact phase, said impulse pin (6) penetrates said
pallets fork (8) with a depth of travel (P) greater than 100 micrometres, and in an
unlocking phase, said impulse pin (6) remains at a distance from said pallets fork
(8) with a safety distance (S) greater than 25 micrometres, and in that said impulse pin (6) and said pallets fork (8) are dimensioned such that the width
(L) of said pallets fork (8) is greater than (P+S)/sin(α/2+β/2), said depth of travel
(P) and said safety distance (S) being measured radially with respect to said main
axis (DP).
7. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 6, characterized in that said pallets (7) are in a single layer of silicon, placed on an arbor pivoted with
respect to said plate (1).
8. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 7, characterized in that said escape wheel set (4) is a silicon escape wheel.
9. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 8, characterized in that said escape wheel set (4) is an escape wheel which is perforated to minimise its
inertia with respect to its axis of pivoting.
10. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 9, characterized in that said pallets (7) are perforated to minimise their inertia (IA) with respect to said secondary axis (DS).
11. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 10, characterized in that said pallets (7) are symmetrical with respect to said secondary axis (DS).
12. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 11, characterized in that the largest dimension of said inertia element (2) is greater than half the largest
dimension of said plate (1).
13. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 12, characterized in that said main axis (DP), said secondary axis (DS) and the axis of pivoting (DE) of said
escape wheel set (4), are arranged to be centred at a right angle whose apex is on
said secondary axis (DS).
14. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 13, characterized in that said flexure bearing includes two flexible strips (5) which are crossed in projection
onto a plane perpendicular to said main axis (DP), at said virtual pivot defining
said main axis (DP), and located in two parallel and distinct levels.
15. Regulating mechanism (300) according to claim 14, characterized in that said two flexible strips (5), in projection onto a plane perpendicular to said main
axis (DP), form therebetween an angle comprised between 59.5° and 69.5°, and intersect
at between 10.75% and 14.75% of their length, such that said resonator mechanism (100)
has a deliberate isochronism error which is the additive inverse of the loss error
at the escapement of said escapement mechanism (200).
16. Regulating mechanism (300) according to claim 14 or 15, characterized in that said two flexible strips (5) are identical and are positioned in symmetry.
17. Regulating mechanism (300) according to any of claims 14 to 16, characterized in that each said flexible strip (5) forms part of a one-piece assembly (50) in one piece
with means thereof for alignment and attachment to said plate (1) or to an intermediate
elastic suspension strip (9).
18. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 17, characterized in that said inertia element (2) includes inertia blocks for adjusting rate and unbalance.
19. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 18, characterized in that said impulse pin (6) is in one-piece with a said flexible strip (5).
20. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 19, characterized in that said pallets (7) include bearing surfaces arranged to cooperate in abutment with
teeth comprised in said escape wheel set (4) and to limit the angular travel of said
pallets (7).
21. Regulating mechanism (300) according to any of claims 1 to 20, characterized in that said flexure bearing is made of oxidised silicon to compensate for the effects of
temperature on the rate of said regulating mechanism (300).
22. Timepiece movement (500) including drive means (400) and a regulating mechanism (300)
according to any of claims 1 to 21, wherein said escapement mechanism (200) is subjected
to the torque of said drive means (400).
23. Watch (1000) including a movement (500) according to claim 22 and/or a regulating
mechanism (300) according to any of claims 1 to 21.