Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un échappement pour un mouvement horloger, et notamment
un organe réglant mécanique avec un échappement capable d'entretenir et compter des
oscillations isochrones d'un oscillateur vibrant.
[0002] Dans un mode de réalisation, la présente invention se rapporte à des chronographes
mécaniques à très haute fréquence permettant la mesure de périodes de temps avec une
résolution meilleure que le 1/1000
ème de seconde, et ayant un oscillateur vibrant avec une fréquence égale ou supérieure
à quelques dizaines de Hz, par exemple une fréquence égale ou supérieure à 1 kHz.
Cependant, l'organe réglant de l'invention peut fonctionner également à des fréquences
plus basses, à partir de quelques dizaine de Hz.
Etat de la technique
[0003] La mesure précise du temps sur une période donnée revient à additionner les N premières
fractions entières de temps comptées sur la période. Il convient de faire un distinguo
entre mesurer et compter le temps : pour compter un intervalle de temps, par exemple
une seconde, il faut savoir le partager en fractions égales, par exemple en dixièmes
ou en centièmes.
[0004] Ainsi, il n'est pas possible de compter moins qu'une unité de mesure sans la découper
plus finement. Pour mesurer directement, il faut relever la position d'une aiguille
dont le déplacement est le résultat d'un comptage.
[0005] Il existe certes des chronographes permettant d'interpoler les fractions entières
de temps comptées, afin d'améliorer la résolution affichée. Par exemple, il existe
des chronographes munis d'un oscillateur à 5Hz qui affichent par interpolation des
durées inférieures au dixième de seconde ; on pourrait aussi sans autre imaginer des
chronographes munis d'un oscillateur à 50Hz, par exemple, et capables d'afficher des
durées avec une résolution du millième de seconde. L'interpolation peut par exemple
être effectuée en déterminant la position angulaire d'une aiguille, d'un rouage, du
balancier, ou de l'axe du balancier, par exemple au moyen d'une came tournant à chaque
alternance avec le balancier et dont la position angulaire détermine la fraction d'alternance
dans laquelle on se trouve à chaque instant. Une telle interpolation n'est en aucun
cas capable de compter ou d'afficher l'intervalle précis.
[0006] La mesure mécanique précise de périodes de temps requiert donc un oscillateur ayant
une fréquence propre correspondante à la résolution que l'on souhaite obtenir, ainsi
qu'un échappement capable d'entretenir ces oscillations sans en perturber l'isochronisme,
et de le compter. En augmentant la fréquence d'oscillation, on améliore la résolution
temporelle, ce qui permet de distinguer des intervalles de durée très proches. Une
résolution temporelle améliorée est surtout utile pour des chronographes, pour lesquels
une résolution temporelle de l'ordre du centième de seconde est parfois souhaitée.
Une fréquence d'oscillation élevée engendre cependant une consommation énergétique
notamment au niveau de l'échappement, ce qui réduit la réserve de marche de la montre.
[0007] D'autre part, l'énergie incidente qui alimente le régulateur dans une montre mécanique
traditionnelle se fait au moyen d'un système discontinu, la roue d'ancre et l'ancre.
Traditionnellement, un échappement s'arrête puis accélère à chaque alternance pour
communiquer l'énergie au régulateur. Il faut donc à chaque fois « relancer » la roue
d'échappement, ainsi que tout le train de rouage qui lui aussi s'arrête puis redémarre
à chaque alternance. L'inertie globale de ce système induit une limite dans l'accélération
que peut recevoir la roue d'ancre et donc de l'énergie transmise. Un système classique
à balancier-spiral, associé à une chaîne de transmission mécanique donnée, possède
donc une limite en fréquence et corolairement une limite en durée de fonctionnement.
[0008] Pour cette raison, la fréquence d'oscillation choisie est habituellement un compromis
entre les exigences de résolution du chronographe et la volonté de maintenir une réserve
de marche élevée pour l'affichage du temps courant.
[0009] Les organes réglants les plus répandus comportent un oscillateur de type balancier-spiral,
et un échappement à ancre. Ces dispositifs, largement décrits dans la littérature
technique, ont le plus souvent des fréquences d'oscillation de 4 ou 5 Hz, soit 28'800
ou 36'000 alternances/heure.
[0010] On connait des chronographes mécaniques à plus haute fréquence, par exemple pulsant
à 360'000 alternances/heure, et capables de mesurer le 100
ème de seconde. La demande de brevet
US20110164477 décrit une montre bracelet avec un premier organe réglant à basse fréquence pour le
comptage du temps, et un second organe réglant à 360'000 alternances par heure pour
le chronographe au 1/100
ème de seconde. Le calibre 360 de la déposante, puis la montre Carrera Mikrograph présentés
par la déposante exploitent cette construction. Le 'Mikrotimer 1000' développé par
la déposante, parvient à mesurer mécaniquement le 1000
ème de seconde grâce à un oscillateur comprenant un spiral à très haute rigidité et un
organe réglant sans balancier, à faible moment d'inertie, donnant lieu à 3'600'000
alternances par heure.
[0011] On ne connaît pas, cependant, des oscillateurs et échappements mécaniques plus rapides,
permettant une résolution encore supérieure. Il y a donc un besoin de mesurer des
durées chronométrées avec une résolution égale ou supérieure aux résolutions connues.
[0012] Il a été constaté dans le cadre de l'invention que le régulateur à spiral classique
n'est plus adapté pour constituer des étalons utiles à la mesure du temps précis ou
dès que l'on dépasse des fréquences de l'ordre de 500 à 800 Hz, car il perd en précision
et est trop énergivore. Par ailleurs son inertie globale et son comportement dynamique
ne conviennent pas à une oscillation à haute fréquence.
[0013] Une des difficultés rencontrées dans la réalisation d'organes réglant de plus en
plus rapide est liée à l'augmentation de l'énergie requise pour leur fonctionnement.
Dans les échappements de type conventionnel, en effet, la roue d'échappement ainsi
que tout le rouage qui l'entraîne sont soumis à une alternance de phases d'accélération
et de phases de repos, ce qui occasionne une forte déperdition d'énergie, ce qui réduit
énormément la réserve de marche de la montre. Il y a donc un besoin d'un organe réglant
pour montres capable d'entretenir des oscillations isochrones plus rapides que les
dispositifs connus, avec une meilleure efficacité énergétique.
[0014] On connait déjà dans l'état de la technique des organes réglants basés par exemple
sur des diapasons. Le site web « http://www.electric-clocks.nl/clocks/animations/AnimationT-Breguet.htm
» décrit une horloge peut-être développée par Louis François Clément Breguet, dans
laquelle une des branches d'un diapason est excitée par l'ancre d'un échappement.
[0015] La fréquence f d'oscillation d'un diapason avec des branches cylindriques varie selon
la formule :

où :
f est la fréquence fondamentale de vibration du diapason en hertz ;
R est le rayon des branches, en mètres ;
l est la longueur des branches, en mètres ;
E est le module d'Young du matériau dont est fait le diapason en pascals ;
ρ est la masse volumique du matériau dont est fait le diapason, en kg/m2 .
[0016] Par conséquent, la fréquence d'oscillation décroit rapidement lorsque les branches
s'allongent. De simples calculs montrent cependant que des longueurs importantes sont
nécessaires afin d'obtenir des fréquences d'oscillation compatibles avec le fonctionnement
de mouvements mécaniques. Par exemple, le diapason décrit dans le site web précité
vibre à 100Hz, ce qui est déjà considéré comme une fréquence très élevée en horlogerie
mécanique. Cette fréquence nécessite cependant un diapason de très grande taille,
qui peut tout juste être intégré dans une pendule, mais serait impossible à placer
dans une montre-bracelet. Un diapason plus court produirait une fréquence inutilement
élevée, engendrant une oscillation excessivement rapide de l'ancre, de la roue d'ancre
et du mouvement, et donc une déperdition d'énergie importante, une baisse de la réserve
de marche et une usure excessive des pièces.
[0017] Pour toutes ces raisons, l'usage de diapasons en horlogerie mécanique est resté essentiellement
confiné à des pendules, ou à des montres électriques dans lesquelles la fréquence
d'oscillation élevée des diapasons peut être utile. En revanche, l'usage de diapasons
dans des mouvements pour montres mécaniques est généralement considéré comme inapproprié.
[0018] CH442153 ou de façon similaire
GB1138818 décrivent un mouvement d'horlogerie comportant un diapason couplé ou connecté mécaniquement
à une ancre montée sur une lame oscillante. Ce système permet de faire vibrer la lame
et donc l'ancre à une fréquence inférieure à celle du diapason, qui peut donc être
plus facilement miniaturisé. Ce document n'indique cependant pas si les dimensions
minimales qui peuvent être obtenues sont compatibles avec une montre bracelet.
[0019] FR1505656 décrit un mouvement pour pendulette comportant une ancre munie de palettes et qui
oscille perpendiculairement au plan de la roue d'échappement.
[0020] US6775582 décrit un mouvement avec une connexion élastique de la roue d'échappement.
Bref résumé de l'invention
[0021] Un but de la présente invention est de proposer un échappement permettant d'entretenir
et compter des oscillations à très haute fréquence ainsi qu'un mécanisme d'horlogerie
exploitant un tel échappement. Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment
au moyen de l'objet des revendications annexées.
[0022] En particulier, ces buts sont atteints au moyen d'un organe réglant tel que défini
dans la revendication indépendante 1. Des réalisations préférées sont définies dans
les revendications dépendantes.
[0023] Ainsi, la fréquence d'oscillation de cet organe réglant dépend non seulement des
caractéristiques de l'oscillateur vibrant (lame ou diapason), mais aussi de la flexibilité
de la poutre de l'ancre.
[0024] Le couplage entre l'oscillateur vibrant et la poutre flexible de l'ancre permet de
réduire la fréquence d'oscillation de l'échappement. Ainsi, même une lame vibrante
ou un diapason avec des dimensions compatibles avec une montre-bracelet peut être
utilisée dans l'organe réglant.
[0025] Par ailleurs, l'oscillateur vibrant est destiné à un chronographe mécanique. Dans
un chronographe mécanique, une fréquence d'oscillation élevée est utile, car elle
permet de compter des durées avec une résolution élevée. Par ailleurs, les chronographes
sont généralement utilisés pour mesurer des durées relativement brèves, en sorte que
la perte de réserve de marche et l'usure du mouvement que pourrait occasionner une
fréquence élevée s'avèrent moins problématiques.
[0026] Dans un mode de réalisation préférentiel, la lame élastique est reliée à la poutre
flexible de l'ancre par un connecteur mécanique, qui peut comporter un bras. Le couplage
entre la lame élastique et la poutre flexible de l'ancre se fait ainsi au travers
d'un bras qui possède sa propre flexibilité, et qui contribue ainsi à réduire ou à
déterminer la fréquence d'oscillation du système.
[0027] Les ancres habituellement utilisées dans les échappements horlogers conventionnels
comportent deux bras qui portent les palettes et sont solidaires d'une poutre, parfois
appelée baguette. La fréquence d'oscillation est déterminée avant tout par l'ensemble
balancier-spiral et on cherche à éviter toute perturbation occasionnée par l'ancre
sur cette fréquence. Pour cette raison, la baguette des ancres d'échappements conventionnels
est aussi rigide que possible, en tenant compte des contraintes de masse (qui doit
être réduite pour réduire les pertes) et de la longueur minimale de l'ancre. Aucune
mesure particulière n'est prise pour augmenter la flexibilité de la baguette de l'ancre,
en sorte que son influence peut être complètement négligée lorsque l'on calcule la
fréquence d'oscillation de l'ensemble balancier-spiral-échappement.
[0028] Selon l'invention, la flexibilité de la poutre (ou baguette) de l'ancre est utilisée,
au lieu d'être réduite jusqu'à devenir négligeable. Par conséquent, des mesures volontaires
sont prises pour augmenter la flexibilité de cette poutre.
[0029] Dans un mode de réalisation, la section de la poutre, et notamment sa largeur (dans
le plan de la roue d'échappement), sont réduites par rapport à une ancre conventionnelle,
afin de réduire sa rigidité à longueur constante.
[0030] Afin d'éviter une section trop faible, et un risque de fragilité, la longueur de
la poutre flexible est augmentée, ce qui lui donne une flexibilité volontairement
accrue. Avantageusement, la poutre est donc plus longue que dans une ancre d'échappement
à ancre suisse classique. Dans un mode de réalisation, la longueur de la poutre flexible
est au moins deux fois plus grande que la largeur maximale de l'ancre au niveau des
bras.
[0031] En combinant ces deux mesures, on obtient donc une ancre munie d'une poutre dans
laquelle le rapport entre la largeur et la longueur est nettement plus petit que dans
les ancres conventionnelles. Dans un mode de réalisation, la largeur maximale de la
poutre flexible est inférieure à un vingtième de sa longueur, avantageusement inférieur
à un trentième de sa longueur.
[0032] Ces différentes mesures permettent de réaliser une ancre munie d'une poutre flexible,
c'est-à-dire une poutre dont la flexibilité contribue de manière significative à la
fréquence d'oscillation de la roue d'échappement. Dans une mode de réalisation avantageux,
l'ancre contribue pour au moins 1%, avantageusement pour au moins 5%, par exemple
pour au moins 10%, à la fréquence d'oscillation au niveau de la roue d'échappement;
c'est-à-dire que l'utilisation d'une poutre hypothétique parfaitement rigide, au lieu
de cette poutre flexible, produirait un organe réglant oscillant à une fréquence variant
d'au moins 1%, de préférence 5%, par exemple 10%, par rapport à la fréquence d'oscillation
obtenue grâce à cette poutre flexible.
[0033] Toutes ces mesures permettent donc de réaliser un organe réglant pour chronographe
mécanique basé sur un diapason, ou sur une lame vibrante, et donc de s'affranchir
à la fois des problèmes connus des spiraux, et des limitations des diapasons.
Brève description des figures
[0034] Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée
par les figures annexées dans lesquelles :
La figure 1 illustre un mouvement d'horlogerie comprenant un organe réglant selon
un aspect de l'invention.
La figure 2 montre l'organe réglant de l'invention dans le mouvement de la figure
1, et
La figure 3 représente le même organe réglant en vue explosée.
Les figures 4a-4e montrent des phases de l'action de l'échappement de l'organe réglant
de l'invention.
La figure 5 illustre schématiquement une chaîne de transmission comprenant un barillet,
un rouage multiplicateur, et un organe réglant selon un aspect de l'invention.
La figure 6 montre la position du point de début de l'impulsion sur la surface d'impulsion
de l'ancre de l'organe réglant de l'invention.
La figure 7 montre la distance angulaire θ parcourue par la roue d'échappement en
fonction du temps.
Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention
[0035] Un mode de réalisation de l'organe réglant de l'invention est illustré, de façon
simplifiée, sur les figures 1 et 2. Dans cet exemple, le mouvement comporte une chaîne
duale avec un premier organe réglant, un premier rouage et un premier barillet (non
représentés) destinés à la mesure de l'heure courante, et un deuxième organe réglant,
un deuxième rouage et un deuxième barillet 32 destinés à la chronographie. La fréquence
d'oscillation du deuxième organe réglant est supérieure à la fréquence d'oscillation
du premier organe réglant, afin de garantir une réserve de marche nécessaire et suffisante
pour la chaîne consacrée à l'affichage de l'heure, et une résolution très fine pour
la mesure de durées par le chronographe.
[0036] L'organe réglant du chronographe comporte une roue d'échappement 60 avec un nombre
prédéterminé de dents saillantes ayant une géométrie précise 63, de préférence plus
de 25 dents, par exemple 40 dents. Le nombre de dents élevé réduit le pas entre les
dents et permet ainsi de réduire la distance angulaire parcourue par la roue d'échappement
60 à chaque alternance, de diminuer ainsi la quantité d'énergie nécessaire à chaque
alternance, et d'augmenter la fréquence d'oscillation.
[0037] Cette géométrie et ce nombre de dents permettent d'accélérer rapidement la roue d'ancre
et donc de communiquer le plus fréquemment possible de l'énergie à l'organe réglant.
Au lieu d'arrêter complètement la roue d'ancre à chaque cycle, cette géométrie permet
de la ralentir en fin d'impulsion. Le cycle requière un angle d'impulsion très court
et à ce titre autorise un grand nombre de dents. La durée d'un cycle est très faible
et c'est pendant cette durée que l'on doit accélérer la roue pour créer une énergie
cinétique suffisante. Cet échappement se caractérise donc par des accélérations très
grandes. L'oscillateur à poutre ainsi réalisé consomme sensiblement moins d'énergie
qu'un oscillateur à spiral classique, typiquement au moins deux fois moins qu'un oscillateur
classique.
[0038] L'ancre 80 du chronographe comprend deux bras destinés à s'engager avec les dents
de la roue d'échappement 60, solidaire d'une poutre flexible, dite aussi baguette,
90. La longueur de la poutre flexible 90, ainsi que sa section et le matériau choisi,
lui donne une flexibilité volontaire ; avantageusement, la poutre est donc plus longue
que dans une ancre d'échappement à ancre suisse classique. L'ancre constitue donc
elle-même un élément oscillant. Les oscillations volontaires de la poutre flexible
(ou baguette) déterminent la fréquence de résonance du système d'oscillateur couplé
constitué de l'ancre et de la lame vibrante 100.
[0039] L'ancre pivote et se déforme volontairement à chaque alternance autour de l'axe 91,
qui peut être muni d'un palier d'un roulement à bille ou empierré.
[0040] L'ancre est préférablement dépourvue de palettes, au vu de la vitesse de rotation
de la roue d'échappement et de la quantité d'énergie transmise à chaque impulsion
; la réalisation de palettes en saphir ou en céramique serait complexe et alourdirait
considérablement l'ancre. À la place, la fourchette comporte des crans (ou saillies)
83a-83b peu proéminents, à la géométrie précise, permettant à l'ancre de se dégager
des dents de la roue d'échappement avec une rotation de très faible amplitude. Dans
une variante, toutefois, les surfaces de repos 83a-83b pourraient être réalisées par
des palettes en pierre ou en céramique. Selon une caractéristique de l'invention,
l'échappement comporte ainsi une ancre 80 qui oscille autour du point d'articulation
93 avec un angle d'oscillation très faible, de l'ordre de 4-5° par exemple. Le cycle
ainsi généré est différent du cycle d'un échappement à ancre suisse conventionnel.
[0041] L'ancre 80 ne comporte dans cet exemple ni dard, ni cheville. L'articulation 93 à
l'extrémité de l'ancre 80 relie l'ancre de manière articulée à un bras 95. L'autre
extrémité du bras 95 est liée à l'extrémité libre d'une lame vibrante 100. Dans cet
exemple non limitatif, le bras 95 est monté de manière presque perpendiculaire à la
lame vibrante 100, en sorte que les vibrations transversales de la lame vibrante 100
sont transmises au bras 95 et à la poutre flexible 90 de l'ancre. L'axe de rotation
91 de l'ancre étant fixe, le bras 95 et la poutre flexible 90 se plient ou se déplient
autour de l'articulation 93 à chaque alternance.
[0042] Des montages non perpendiculaires peuvent aussi être envisagés. Par ailleurs, il
est aussi possible de réaliser des systèmes dans lesquels la lame vibrante 100, le
bras 95 et/ou l'ancre s'étendent dans des plans différents les uns des autres.
[0043] La première extrémité 103 de la lame vibrante est fixe par rapport à la platine.
Dans cet exemple, la première extrémité fixe de la lame vibrante 100 est vissée sur
la platine au moyen de la vis 101, d'autres moyens de fixation pouvant être prévus.
Un dispositif 102 permet d'accorder l'ensemble en générant une précontrainte : dans
la forme d'exécution illustrée, ce dispositif comporte excentrique 102 également vissé
sur la platine et qui peut être tourné pour appliquer une force de précontrainte sur
la lame vibrante 100 ; en tournant cet excentrique, on modifie la force de contrainte
appliquée sur la lame vibrante, et on modifie la fréquence de résonance de la lame
vibrante et/ou son couplage avec le bras 95.
[0044] Les vibrations de l'extrémité libre de la lame vibrante 100 sont transmises à l'ancre
90 au travers du bras 95. Dans une forme d'exécution, la liaison entre la lame vibrante
100 et le bras 95 constitue un pivot simple et une glissière simple, permettant une
rotation possible et un glissement entre les deux éléments; la lame vibrante 100 rentre
dans le bras. Toute liaison permettant le mouvement relatif désiré entre la lame vibrante
et le bras ou coupleur peut être utilisée, de manière à éviter un arc-boutement du
bras 95 ou de la lame vibrante 100 en raison de contraintes exercées sur cette liaison.
[0045] La poutre 90 de l'ancre joue ainsi le rôle d'excitateur, le bras 95 constitue une
poutre de liaison, ou connecteur, pour transmettre cette excitation à la lame 100
(ou oscillateur) et la faire vibrer ou osciller autour de son point de repos. D'autres
types d'excitateurs, y compris un excitateur magnétique exerçant un champ magnétique
variable dans le temps, peuvent être employés pour faire vibrer la lame vibrante 100.
[0046] La roue d'échappement 60 est entraînée par une source d'énergie mécanique, par exemple
un ou plusieurs barillets 32 représentés schématiquement sur la figure 6, par l'intermédiaire
d'un rouage multiplicateur 35. Les surfaces 81a et 81b de l'ancre 80 reçoivent de
façon alternée une impulsion mécanique des dents 63 de la roue d'échappement 60, déterminant
ainsi des oscillations isochrones de la lame vibrante 100 connectée à l'ancre 80.
La roue d'échappement 60 avance d'une dent à chaque alternance desdites oscillations.
[0047] La puissance mécanique disponible à la roue d'échappement 60 n'est pas constante
mais, de façon connue, décroit avec la marche de la montre. A partir d'une valeur
maximale, correspondant au barillet complètement remonté, la puissance se réduit progressivement
au cours de la détente du barillet. Par conséquent, la quantité d'énergie transmise
à l'ancre 80 à chaque impulsion donnée par la roue d'ancre décroit avec la charge
du barillet.
[0048] Afin de maintenir une amplitude constante des oscillations de la lame vibrante 100,
et donc un fonctionnement isochrone, le mouvement comporte des moyens pour garantir
que le moment transmis à l'ancre à chaque impulsion soit sensiblement constant, quel
que soit la charge du barillet, au moins pendant une plage de fonctionnement du barillet
suffisante pour mesurer les durées pour lesquelles le chronographe est conçu.
[0049] Dans un premier mode de réalisation, le barillet est modifié de manière à délivrer
un couple constant. Par exemple, le barillet peut comporter des moyens pour limiter
la plage d'utilisation dans une zone dans laquelle le couple fourni est sensiblement
constant, en réduisant artificiellement la durée de marche du chronographe. Un barillet
pouvant théoriquement effectuer 7 à 10 tours afin d'assurer une réserve de marche
importante pourra ainsi être limité et empêché de se détendre au-delà d'un tour, ou
moins d'un tour, afin de garantir que dans cette plage autorisée le couple fourni
soit aussi constant que possible.
[0050] Dans un deuxième mode de réalisation, qui peut aussi être combiné avec le premier
mode de réalisation ci-dessus, le barillet peut être associé à une fusée ou à un autre
élément équivalent pour régulariser le couple transmis au rouage 35.
[0051] Dans un troisième mode de réalisation, la roue d'échappement 60 et/ou la fourchette
de l'ancre 80 sont modifiés dans leur géométrie de manière à transmettre à l'ancre
un moment d'impulsion qui soit sensiblement indépendant du couple moteur transmis
à la roue d'échappement par le rouage 35. La géométrie de la dent réceptrice de l'ancre
est calculée de telle sorte qu'une variation de couple à la roue d'ancre entrainera
une variation de vitesse et donc une zone de contact linéaire comprise entre un point
de contact à vitesse maxi et un point de contact à vitesse mini. Quel que soit le
point de contact, le moment sera constant par variation géométrique du bras de levier.
Ce troisième mode de réalisation peut être combiné au premier et/ou au deuxième mode
de réalisation ci-dessus.
[0052] Les figures 4a-4e montrent des phases de l'action de l'échappement de l'organe réglant
selon ce troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 4a correspond à la
fin de la chute, et au début de l'impulsion sur la surface de sortie 81b de l'ancre
80. La rotation de la roue d'échappement 60 se poursuit jusqu'à que la pointe de la
dent 63 en contact avec l'ancre ne bute contre le cran de repos 83b, comme il est
montré sur la figure 4b. Dans cette position de repos sur la sortie, la rotation de
la roue d'échappement 60 est interrompue par le cran 83b sur la fourchette de l'ancre
80.
[0053] L'oscillation de l'ancre 80 sous l'effet des vibrations de la lame vibrante 100 conduit
au dégagement de la dent 63 et à la libération de la roue d'échappement 60. Il s'en
suit une phase de chute, jusqu'à l'instant, visible sur la figure 4c, où une autre
dent 63 de la roue 60 entre en contact avec l'autre surface d'impulsion 81a du bras
d'entrée de l'ancre 80.
[0054] La rotation de la roue 60 se poursuit pendant la phase d'impulsion sur la surface
d'impulsion d'entrée 81a, jusqu'à que la dent 63 ne parvienne au cran de repos 83a,
comme représenté sur la figure 4d. Cette phase de repos dure jusqu'à l'instant du
dégagement, visible sur la figure 4e, qui donne lieu à une nouvelle phase de chute
et au début d'un autre cycle.
[0055] Ainsi, dans l'échappement selon l'invention, les phases d'impulsion précèdent des
phases de repos, tandis que dans la plupart des échappements utilisés dans des montres
bracelet, les phases de repos sont suivies de phases d'impulsion, et les phases d'impulsion
précèdent les chutes.
[0056] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le point de premier contact
entre une dent 26 et une surface d'impulsion 81a-b de l'ancre 80 n'est pas fixe, mais
varie en fonction de la vitesse de rotation de la roue d'échappement 60, et donc de
la puissance transmise par le rouage. Cet aspect est illustré sur la figure 6. Lorsque
le barillet 32 est complètement armé, le contact entre la dent 63 et la surface d'impulsion
se produit au point 86a. Avec une puissance réduite, l'accélération de la roue d'échappement
60 est limitée, le temps de chute augmente, et le contact a lieu au point 81b, plus
bas. Le déplacement de ce point de contact a pour effet de modifier à la fois le moment
d'impulsion transmis à l'ancre 80, et/ou la durée pendant laquelle un moment est transmis.
Avantageusement, le moment d'impulsion transmis à l'ancre est ainsi sensiblement indépendant
de la vitesse de rotation de la roue d'échappement. Une roue d'échappement qui tourne
rapidement exerce lors de l'impulsion une force importante sur l'ancre 80, mais en
un point 86a proche du centre de rotation de l'ancre. Une roue d'échappement entraînée
par un barillet moins tendu atteint l'ancre avec moins d'énergie, mais exerce la force
d'impulsion en un point plus éloigné du centre de rotation de l'ancre. Il en résulte
un moment d'impulsion transmis à l'ancre sensiblement constant.
[0057] La forme des surfaces d'impulsion 81a et 81b est optimisée pour garantir ce moment
d'impulsion constant. Dans un mode de réalisation, ces surfaces d'impulsion sont courbes,
par exemple en cycloïde, de préférence et par exemple, en brachistochrone. Dans un
autre mode de réalisation moins optimal mais plus simple à réaliser, les surfaces
d'impulsion sont constituées par des segments de droites.
[0058] Selon un aspect important de l'invention, si la puissance disponible à l'échappement
est insuffisante, par exemple lorsque le barillet est insuffisamment armé, le dégagement
de la dent 63 peut avoir lieu avant que celle-ci ne parvienne au cran de repos. En
ce cas, la phase d'impulsion est suivie d'une phase de chute sans arrêt de la roue
d'échappement 60. Lors de l'alternance suivante, la roue d'échappement ne démarre
pas d'une condition de repos, mais possède déjà une vitesse de rotation non nulle,
et pourra parvenir à toucher le cran de repos (de l'autre bras de l'ancre) en dépit
de la puissance disponible réduite, ou du moins à s'en approcher davantage. Il est
aussi possible que la roue d'échappement très ralentie ne bute contre le cran de repos
qu'après un nombre supérieur d'alternances, par exemple après trois, quatre ou d'avantage
d'alternances. Cette caractéristique, obtenue notamment grâce aux crans 83a-83b peu
proéminents et à la géomètre des dents 63, évite d'arrêter complètement une roue d'échappement
qui possède trop peu d'énergie, et lui permet de poursuivre son accélération pendant
plusieurs alternances successives.
[0059] L'organe réglant de l'invention comporte donc, en plus du régime de fonctionnement
normal, avec une phase de repos pour chaque alternance, un régime de fonctionnement
à puissance réduite, dans lequel on a une phase de repos chaque deux, trois ou N alternances.
Dans le régime à puissance réduite, la marche de l'organe réglant reste régulière.
[0060] La figure 7 montre la distance angulaire θ parcourue par la roue d'échappement 60
en fonction du temps. La droite 200 montre la marche « idéale » ; la roue d'échappement
tourne à une vitesse constante. La courbe 201 montre une courbe correspondant à un
échappement classique, et à l'échappement de l'invention dans son régime de fonctionnement
normal, dans lequel la roue d'échappement est arrêtée à chaque alternance par l'ancre,
puis accélère à nouveau jusqu'au prochain point de repos lors de l'alternance suivante.
La courbe 202 montre la distance angulaire parcourue par la roue d'échappement de
l'invention dans un régime de fonctionnement à puissance réduite ; lors de certains
cycles, l'ancre libère la roue d'échappement avant de l'arrêter, ce qui permet à la
roue de poursuivre son accélération pendant une ou plusieurs alternances successives.
[0061] On a constaté que l'excitation des oscillations de la lame vibrante 100 est meilleure
lorsque la poutre 90 de l'ancre est elle-même flexible, et présente une masse concentrée
à son extrémité. La flexibilité de la poutre permet de transmettre l'énergie vibratoire
à la lame 100 sans arrêter l'oscillation. Dans l'exemple représenté sur la figure
1 la masse est constituée par l'articulation à charnière 93 elle-même. La liaison
entre la poutre flexible 90 de l'ancre et la lame vibrante 100 est assurée par un
bras (ou connecteur) 95. Cet arrangement constitue donc un système d'oscillateurs
couplés entre la lame vibrante 100 et la poutre flexible 90 de l'ancre. Il est aussi
possible de prévoir un bras 95 (ou connecteur) pourvu d'une certaine flexibilité pour
lui permettre d'osciller. Dans ce cas, l'arrangement constitue donc un système avec
trois oscillateurs 100, 95, 90 couplés. La petite masse peut aussi constituer un dispositif
d'accordage supplémentaire. Ce dispositif peut par exemple être pelable ou automatiquement
ablaté au moyen d'un laser (accordage automatique...).
[0062] On comprend bien que l'inertie de l'ancre 80 et du bras 95, et le couplage entre
les vibrations de la lame 100 et celles de la poutre flexible 90 modifient la dynamique
du système composé. Les fréquences propres d'oscillation ne sont en général pas calculables
avec des méthodes analytiques, mais peuvent être obtenue par des procédés de simulation
numérique connus et dépendent aussi de la précontrainte appliquée à la lame 100. On
peut obtenir des fréquences d'oscillation de 1 kHz ou supérieures.
[0063] Dans une variante, l'ancre 80, la poutre flexible 90 de l'ancre, le bras 95 et la
lame 100 sont réalisés en une seule pièce. Dans cette variante, le système peut être
complètement flexible et dépourvu d'articulations.
[0064] L'ancre 80, la poutre flexible 90 de l'ancre et le bras 95 et/ou la lame 100 peuvent
être réalisés par des procédés de micro-usinage, par exemple à partir d'une plaque
de silicium par un procédé de gravure ionique réactive (DRIE) ou par tout autre procédé
idoine. Le silicium peut être recouvert d'une couche d'oxyde de silicium afin de compenser
l'influence de la température.
[0065] Dans une variante, l'ancre 80, la poutre flexible 90 de l'ancre et le bras 95 et/ou
la lame 100 peuvent être réalisée en métal, préférablement un métal dont les qualités
élastique et dimensionnelles ne dépendent pas de la température, tel que l'elinvar.
[0066] La présente invention concerne aussi un procédé d'ajustage de la fréquence d'oscillation
d'un organe réglant tel que décrit plus haut. Plusieurs procédés d'ajustage peuvent
être mis en œuvre indépendamment les uns des autres, ou combinés entre eux.
[0067] Comme mentionné plus haut, en tournant l'excentrique 102 près de l'extrémité fixe
103 de la lame vibrante 100, on modifie la force de contrainte appliquée sur cette
lame ce qui permet de modifier la fréquence du système.
[0068] La fréquence d'oscillation peut aussi être ajustée en variant la longueur de la portion
vibrante de la lame flexible 100, par exemple en variant la profondeur d'encastrement
de la lame flexible. Une vis micrométrique peut être prévue à cet effet.
[0069] La fréquence d'oscillation peut aussi être modifiée en modifiant la masse de la lame
oscillante, ou de préférence une masse le long de ou à l'extrémité de l'ancre, par
exemple la masse 93 formant l'articulation avec le bras 95. La variation de masse
peut par exemple être obtenue par micro-usinage laser de la masse 93 pour corriger
la fréquence de résonance de l'organe oscillant.
[0070] Des éléments externes, par exemple des masses amovibles ou déplaçables, peuvent être
ajoutés à ou déplacés le long de la masse vibrante 100, au bras 95 et/ou à l'ancre
80 pour modifier la fréquence. Des aimants externes peuvent aussi être déplacés pour
exercer une influence maîtrisée sur la lame vibrante 100.
[0071] Selon un autre aspect de l'invention, la roue d'échappement 60 est couplée élastiquement
au barillet ou à la source d'énergie 32. Dans l'exemple de réalisation illustré sur
la figure 1, un ressort spiral 65 est interposé entre la roue d'échappement 60 et
le pignon 37 faisant partie du rouage et coaxial à la roue d'échappement. Ce ressort
spiral emmagasine l'énergie transmise par le barillet au travers du rouage même lorsque
la roue d'échappement est bloquée par l'ancre et qu'elle ne peut pas tourner ; dès
que la roue d'échappement est libérée suite à une oscillation de l'ancre, l'énergie
emmagasinée par le spiral 65 est quasi instantanément libérée et transmise à la roue
d'échappement 60 qui accélère ainsi immédiatement. En outre, cette accélération n'est
pas freinée par l'inertie du rouage. Ce dispositif permet de s'affranchir de l'inertie
du train de rouage, obstacle majeur aux grandes accélérations de la roue d'échappement.
L'accélération de la roue 60 est limitée essentiellement par sa propre inertie.
[0072] La roue d'échappement 60 sera préférablement réalisée de façon à réduire son moment
d'inertie. Elle est préférablement fabriquée en acier ou en un matériau léger, par
exemple en Silicium, en un alliage Ni-P, ou en Titane, ou en un alliage contenant
du Titane.
[0073] Le spiral 65 se tend donc pendant chaque phase de repos de l'ancre 80, puis se détend
brusquement lors de la libération. Il oscille donc à chaque alternance, comme un spiral
dans un organe réglant classique. Toutefois, au contraire d'un organe réglant classique,
ce spiral ne détermine pas directement les cycles de l'échappement qui sont ici déterminés
par la lame vibrante. Ce ressort est calculé spécifiquement en fonction de la puissance
mécanique disponible à la roue d'ancre, des inerties en présence et des vitesses requises
sur la roue d'ancre.
[0074] Le spiral 65 permet en outre d'amortir les chocs liés à l'alternance entre phases
d'impulsion et phases de repos. De cette façon, même si la rotation de la roue d'échappement
est saccadée, le rouage 35 et le barillet 32 tournent avec une vitesse à peu près
constante, et le rendement énergétique est amélioré.
[0075] Un couplage élastique entre la roue d'échappement et le rouage peut aussi être obtenu
au moyen d'un élément élastique autre qu'un ressort spiral, par exemple un autre type
de ressort. Par ailleurs, un couplage élastique pourrait aussi être prévu à un autre
endroit dans le rouage entre le barillet et la roue d'échappement, par exemple en
amont du pignon 37 sur l'axe d'échappement.
[0076] L'organe de réglage illustré oscille à une fréquence élevée (de préférence supérieure
à 50Hz, typiquement supérieure à 500Hz, par exemple 1000Hz) nécessite une puissance
en conséquence qui entraîne, comme sur tout chronographe, une réserve de marche limitée.
Puisque l'objectif premier est de réaliser un instrument précis on aura souci de garantir
une réserve de marche adaptée à la durée de l'intervalle de temps pendant lequel on
est capable de garantir chronométriquement la décimale visée. Cet organe réglant est
donc avant tout destiné à réguler un chronographe employé pendant des durées limitées,
par exemple des durées inférieures à quelques heures, typiquement des durées de quelques
minutes ou correspondant par exemple à la durée typique d'une épreuve sportive. Des
tests et des simulations ont démontré que l'usage d'une lame vibrante à 1000 Hz associée
à l'échappement de l'invention permet d'atteindre ou dépasser la réserve de marche
d'un chronographe à 500Hz basé sur un spiral, ce qui démontre qu'à énergie disponible
constante, le rendement, en terme d'énergie dépensée par alternance, est au moins
deux fois supérieur. L'organe réglant haute fréquence est ainsi arrêté la plupart
du temps, sauf lorsque le chronographe est employé. Afin d'assurer un démarrage instantané
de l'organe réglant, un lanceur non illustré est avantageusement prévu pour mettre
la lame vibrante en vibration lorsque l'utilisateur appuie sur la touche START du
chronographe. Dans un mode de réalisation, ce lanceur agit en appliquant une impulsion
directement sur la lame vibrante. Dans un autre mode de réalisation, le lanceur agit
en appliquant une brève impulsion sur la masse 93 à l'articulation entre le bras 95
et l'ancre 80, de manière à contraindre cette articulation et à exercer ainsi une
traction ou une poussée sur l'extrémité libre de la lame vibrante qui se met ainsi
à osciller. Le même lanceur peut être employé lorsque l'utilisateur appuie sur la
touche STOP pour bloquer l'organe réglant, par exemple en appuyant sur l'articulation
93 en empêchant ainsi l'ancre 80 d'osciller.
[0077] Le mouvement comporte avantageusement des ouvertures permettant de voir la lame vibrante
100, le bras 95 et/ou l'ancre 90. Avantageusement, le mouvement permet aussi de voir
le spiral 65. Le mouvement peut être intégré dans une montre qui permet de voir au
travers du cadran un ou plusieurs des éléments 90, 95, 100 et/ou 65. Une telle ouverture
à travers le mouvement et le cadran permet aussi d'entendre le bruit très caractéristique
des oscillations de l'organe réglant, par exemple le bruit créé par des oscillations
entre 500 et 2000 Hz.
Numéros de référence employés sur les figures
[0078]
- 32
- barillet
- 35
- rouage
- 37
- Pignon sur l'axe de la roue d'échappement
- 60
- roue d'échappement
- 63
- dent de la roue d'échappement
- 65
- couplage élastique, spiral
- 80
- ancre
- 81a,b
- surfaces d'impulsion
- 83a,b
- crans de repos
- 86a, b
- point de début de l'impulsion
- 90
- poutre (baguette) de l'ancre flexible
- 91
- axe de l'ancre
- 93
- articulation d'ancre
- 95
- bras
- 100
- lame vibrante
- 101
- point de fixation de la lame vibrante
- 102
- excentrique
- 103
- extrémité fixe de la lame vibrante
1. Organe réglant pour un mouvement chronographe mécanique comprenant un oscillateur
vibrant (100) incluant un diapason ou une lame vibrante (100) connecté mécaniquement
à une ancre (80) ayant des surfaces d'impulsion (81a, 81b) recevant de façon alternée
une impulsion mécanique des dents (63) d'une roue d'échappement (60), de façon à entretenir
des oscillations isochrones dudit oscillateur vibrant, et à faire avancer ladite roue
d'échappement (60) d'une dent à chaque alternance desdites oscillations, un barillet
(32) entraînant ladite roue d'échappement au travers d'un rouage (35),
ledit oscillateur vibrant (100) comprenant une extrémité (103) fixe par rapport à
une platine et une extrémité libre,
l'ancre (80) comportant une poutre flexible (90) comprenant une première extrémité
et une deuxième extrémité, et deux bras solidaires de ladite première extrémité de
ladite poutre flexible (90),
caractérisé en ce que
l'extrémité libre dudit oscillateur vibrant (100) est connectée à la deuxième extrémité
de ladite poutre flexible (90) de façon à ce que les vibrations de l'extrémité libre
de l'oscillateur vibrant (100) sont transmises à travers cette connexion à la poutre
flexible (90) et de façon à ce que les vibrations de la poutre flexible (90) sont
transmises à travers cette connexion à l'oscillateur vibrante (100).
2. Organe réglant selon la revendication 1, dans lequel ladite poutre flexible (90) comporte
une masse concentrée à : sa deuxième extrémité.
3. Organe réglant selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel ledit oscillateur
vibrant (100) comprend une lame élastique fixée à une extrémité.
4. Organe réglant selon la revendication 3, comportant un bras (95) comme connecteur
mécanique pour relier ladite lame élastique à la poutre flexible (90) de ladite ancre.
5. Organe réglant selon la revendication 4, dans lequel ledit bras (95) est connecté
à la poutre flexible (90) de l'ancre par une articulation.
6. Organe réglant selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la longueur de la
poutre flexible est au moins deux fois plus grande que la largeur maximale de l'ancre
au niveau des dits bras.
7. Organe réglant selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le rapport entre
la largeur de la poutre et sa longueur est inférieur à 1/20.
8. Organe réglant selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel a flexibilité de
l'ancre contribue pour au moins 1%, avantageusement pour au moins 5%, par exemple
pour au moins 10%, à la fréquence d'oscillation au niveau de la roue d'échappement,
c'est-à-dire que l'utilisation d'une poutre hypothétique parfaitement rigide, au lieu
de ladite poutre flexible, produirait un organe réglant oscillant à une fréquence
variant d'au moins 1%, de préférence 5%, par exemple 10%, par rapport à la fréquence
d'oscillation obtenue grâce à ladite poutre flexible.
9. Organe réglant selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel ladite ancre (80),
ladite poutre flexible (90) de l'ancre, ledit bras (95) et ladite lame élastique (100)
sont réalisés en une seule pièce.
10. Organe réglant selon l'une des revendications 4 à 9, dans lequel ladite ancre (80),
ladite poutre flexible (90) et ledit bras (95) sont réalisés à partir d'une seule
plaque en silicium.
11. Organe réglant selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel ladite lame élastique
(100) est réalisée en elinvar.
12. Organe réglant selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel lesdites surfaces
d'impulsion (81a, 81b) sont courbes.
13. Organe réglant selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel lesdites surfaces
d'impulsion (81a, 81b) sont droites.
14. Organe réglant selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel ladite roue d'échappement
comporte plus de 25 dents.
15. Organe réglant selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel lesdites oscillations
isochrones ont une fréquence non inférieure à 1 kHz.
16. Organe réglant selon l'une des revendications 1 à 15, dans lequel le point de premier
contact entre les dents (63) et les surfaces d'impulsion (81a, 81b) se déplace le
long de la surface d'impulsion en fonction de la tension du barillet (32).
17. Chronographe comprenant un organe réglant selon l'une des revendications 1 à 16.
1. Regulierorgan für einen mechanischen Chronographen aufweisend einen vibrierenden Oszillator
(100), der eine Stimmgabel oder ein vibrierendes Blatt (100) unfasst, welche mechanisch
mit einem Anker (80), der Impulsflächen (81a, 81b) aufweist, verbunden ist, wobei
die Impulsflächen abwechselnd einen mechanischen Impuls von den Zähnen (63) eines
Hemmungsrades (60) erhalten, so dass isochrone Schwingungen des vibrierenden Oszillators
aufrechterhalten werden, wobei ein Weiterbewegen des besagten Hemmungsrades (60) um
einen Zahn bei jedem Wechsel der besagten Schwingungen erfolgt, und wobei ein Federhaus
(32) das besagte Hemmungsrad mittels eines Zahnrads (35) antreibt,
wobei der vibrierende Oszillator (100) ein Ende (103), das in Bezug auf eine Werkplatte
fixiert ist, und ein Ende, das frei ist, aufweist,
wobei der Anker (80) mit einem flexiblen Balken (90) ausgestattet ist, der ein erstes
Ende und ein zweites Ende, sowie zwei Arme, die integral mit dem
ersten Ende des besagten flexiblen Balkens (90) sind, umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
das freie Ende des besagten vibrierenden Oszillators (100) mit dem zweiten Ende des
besagten flexiblen Balkens derart verbunden ist, dass einerseits die Schwingungen
des freien Endes des vibrierenden Oszillators (100) über diese Verbindung an den flexiblen
Balken übertragen werden und dass andererseits die Schwingungen des flexiblen Balkens
über diese Verbindung an den vibrierenden Oszillator (100) übertragen werden.
2. Regulierorgan gemäss dem vorigen Anspruch 1, wobei der besagte flexible Balken (90)
eine konzentrierte Masse an seinem zweiten Ende aufweist.
3. Regulierorgan gemäss den vorigen Ansprüchen 1 und 2, wobei der besagte vibrierende
Oszillator (100) ein elastisches Blatt, das an einem Ende fixiert ist, aufweist.
4. Regulierorgan gemäss vorigem Anspruch 3, ausgestattet mit einem Arm (95), der ein
mechanisches Verbindungselement darstellt, das das besagte elastische Blatt mit dem
flexiblen Balken (90) des besagten Ankers verbindet.
5. Regulierorgan gemäss vorigem Anspruch 4, wobei der besagte Arm (95) mit dem flexiblen
Balken (90) des Ankers über ein Gelenk verbunden ist.
6. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 5, in welchem die Länge des
flexiblen Balkens mindestens zwei Mal grösser ist als die maximale Breite des Ankers
auf der Ebene der besagten Arme.
7. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 6, in welchem das Verhältnis
zwischen der Breite des Balkens und der Länge des Balkens kleiner ist als 1/20.
8. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 6, in der eine Flexibilität
des Ankers mindestens 1%, vorteilhafterweise mindestens 5%, zum Beispiel mindestens
10% zu der Frequenz der Schwingung des Hemmungsrads beiträgt, was bedeutet, dass durch
die Anwendung eines hypothetischen, vollkommen starren Balkens an Stelle des besagten
flexiblen Balkens, ein Regulierorgan produziert werden würde, das mit einer Frequenz
schwingt, die um mindestens 1%, vorzugsweise um mindestens 5%, beispielsweise um 10%
von der Frequenz der Schwingung, die durch den besagten flexiblen Balken erzielt wird,
abweicht.
9. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 4 bis 8, in dem der besagte Anker
(80), der besagte flexibler Balken (90) des Ankers, der besagte Arm (95) und das besagte
elastische Blatt (100) aus einem einzigen Stück gebildet sind.
10. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 4 bis 9, in dem der besagte Anker
(80), der besagte flexible Balken (90) des Ankers und der besagte Arm (95) aus einem
einzigen Silizium Wafer hergestellt sind.
11. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 10, in dem das besagte elastische
Blatt (100) aus Elinvar hergestellt ist.
12. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 11, in dem die besagten Impulsflächen
(81a, 81b) gekrümmt sind.
13. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 12, in dem die besagten Impulsflächen
(81a, 81b) gerade sind.
14. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 13, in dem das besagte Hemmungsrad
mehr als 25 Zähne aufweist.
15. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 14, in dem die besagten isochronen
Schwingungen Frequenzen aufweisen, die nicht geringer als 1kHz sind.
16. Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 15, in dem der Punkt des ersten
Kontakts zwischen den Zähnen (63) und den Impulsflächen (81a, 81b) sich entlang der
Impulsfläche in Abhängigkeit der Spannung des Federhauses (32) bewegt.
17. Chronograph, der ein Regulierorgan gemäss einem der vorigen Ansprüche 1 bis 16 beinhaltet.
1. Regulating member for a mechanical chronograph movement comprising a vibrating oscillator
(100) including a tuning-fork or a vibrating blade (100) mechanically connected to
an anchor (80) having impulse surfaces (81a, 81b) alternately receiving a mechanical
impulse from teeth (63) of an escapement wheel (60), so as to maintain isochronous
oscillations of said vibrating oscillator, and to advance said escapement wheel (60)
by one tooth with each alternation of said oscillations, a barrel (32) driving said
escapement wheel through a gear (35),
said vibrating oscillator (100) comprising an end (103) fixed with respect to a plate
and a free end,
the anchor (80) comprising a flexible beam (90) having a first end and a second end,
and two arms integral with said first end of said flexible beam (90),
characterized in that
the free end of said vibrating oscillator (100) is connected to the second end of
said flexible beam (90) so that the vibrations of the free end of the vibrating oscillator
(100) are transmitted through this connection to the flexible beam (90) and so that
the vibrations of the flexible beam (90) are transmitted through this connection to
the vibrating oscillator (100).
2. Regulating member according to claim 1, wherein said flexible beam (90) comprises
a concentrated mass at its second end.
3. Regulating member according to one of claims 1 or 2, wherein said vibrating oscillator
(100) comprises an elastic blade attached to one end.
4. Regulating member according to claim 3, comprising an arm (95) as a mechanical connector
for connecting said elastic blade to the flexible beam (90) of said anchor.
5. Regulating member according to claim 4, wherein said arm (95) is connected to the
flexible beam (90) of the anchor by a joint.
6. Regulating member according to one of claims 1 to 5, wherein the length of the flexible
beam is at least twice as long as the maximum width of the anchor at said arms.
7. Regulating member according to one of claims 1 to 6, wherein the ratio of the width
of the beam to its length is less than 1/20.
8. Regulating member according to claims 1 to 6 in which a flexibility of the anchor
contributes at least 1 %, advantageously at least 5 %, for example at least 10 %,
to the frequency of oscillation at the escapement wheel, i.e. the use of a hypothetical
fully rigid beam, instead of said flexible beam, would produce a regulating member
oscillating at a frequency varying by at least 1%, preferably 5%, e.g. 10%, relative
to the frequency of oscillation obtained by said flexible beam.
9. Regulating member according to one of claims 4 to 8, wherein said anchor (80), said
flexible beam (90) of the anchor, said arm (95) and said elastic blade (100) are made
in one piece.
10. Regulating member according to one of claims 4 to 9, wherein said anchor (80), said
flexible beam (90) and said arm (95) are made from a single silicon wafer.
11. Regulating member according to one of claims 1 to 10, wherein said elastic blade (100)
is made of elinvar.
12. Regulating member according to any one of claims 1 to 11, wherein said pulse surfaces
(81a, 81b) are curved.
13. Regulating member according to any one of claims 1 to 11, wherein said pulse surfaces
(81a, 81b) are straight.
14. Regulating member according to any one of claims 1 to 13, wherein said escapement
wheel has more than 25 teeth.
15. Regulating member according to any one of claims 1 to 14, wherein said isochronous
oscillations have a frequency of not less than 1 kHz.
16. Regulating member according to claim 1 to 15, wherein the point of first contact between
the teeth (63) and the pulse surfaces (81a, 81b) moves along the pulse surface in
accordance with the power of the barrel (32).
17. Chronograph comprising a regulating member according to one of claims 1 to 16.