Domaine de l'invention
[0001] L'invention concerne un mécanisme oscillateur isochrone d'horlogerie de type diapason,
comportant un support fixe et une traverse porteuse d'une pluralité de résonateurs
primaires comportant chacun au moins une masse portée par une lame flexible élastique
constituant un moyen de rappel élastique et qui est agencée pour travailler en flexion
et qui est encastrée dans ladite traverse.
[0002] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel
mécanisme oscillateur isochrone.
[0003] L'invention concerne encore une montre comportant au moins un tel mouvement.
[0004] L'invention concerne le domaine des mécanismes oscillateurs et régulateurs d'horlogerie,
en particulier pour des mouvements mécaniques.
Arrière-plan de l'invention
[0005] Dans une montre mécanique classique, les frottements de l'air sur le balancier, les
frottements des pivots dans leurs paliers et les réactions du piton, limitent le facteur
de qualité du résonateur. On cherche à supprimer les frottements des pivots et les
réactions de l'encastrement.
[0006] Pour une montre, l'isochronisme du mouvement doit être optimal dans toutes les positions
dans l'espace, ce qui implique la conception de mouvements aptes à compenser les effets
de la gravitation sur leurs constituants.
Résumé de l'invention
[0007] L'invention se propose de résoudre conjointement le problème de l'isochronisme et
celui de l'obtention du meilleur facteur de qualité possible. Il s'agit, en quelque
sorte, de cumuler les avantages respectifs propres aux mécanismes connus utilisant
comme résonateur, ou bien un ensemble balancier-spiral relativement peu sensible aux
différences de position dans l'espace dans ses développements et ses montages les
plus évolués mais dont le facteur de qualité est fortement limité par les pivotements
et les différentes pertes, ou bien un diapason à lames parallèles qui, s'affranchissant
des pivotements, a un facteur de qualité meilleur qu'un balancier-spiral mais est
très sensible à la position dans l'espace.
[0008] A cet effet, l'invention concerne un mécanisme oscillateur isochrone d'horlogerie
de type diapason, comportant un support fixe et une traverse porteuse d'une pluralité
de résonateurs primaires comportant chacun au moins une masse portée par une lame
flexible élastique constituant un moyen de rappel élastique et qui est agencée pour
travailler en flexion et qui est encastrée dans ladite traverse, caractérisé en ce
que lesdits résonateurs primaires ont au moins un mode de résonance identique, et
sont agencés pour vibrer selon un déphasage entre eux de la valeur 2π/n, où n est
le nombre desdits résonateurs primaires, et sont agencés selon une symétrie dans l'espace
telle que la résultante des efforts et des couples appliqués par lesdits résonateurs
primaires sur ladite traverse est nulle, et encore caractérisé en ce que ladite traverse
est fixée audit support fixe par une liaison élastique principale, dont la rigidité
est supérieure à la rigidité de chaque dite lame flexible élastique, et en ce que
lesdits résonateurs primaires sont agencés dans l'espace de manière à ce que la résultante
de leurs erreurs de marche dues à la gravitation soit nulle.
[0009] Selon une caractéristique particulière de l'invention, lesdits résonateurs primaires
sont rotatifs.
[0010] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel
mécanisme oscillateur isochrone.
[0011] L'invention concerne encore une montre comportant au moins un tel mouvement.
Description sommaire des dessins
[0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de
la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
- la figure 1 représente, de façon schématisée et en vue en plan, un mécanisme oscillateur
isochrone d'horlogerie selon l'invention, de type diapason, comportant un support
fixe qui porte, par une liaison élastique principale, une traverse porteuse de deux
résonateurs primaires plans, symétriques par rapport à un plan de symétrie, et comportant
chacun une masse portée par une lame flexible élastique agencée pour travailler en
flexion et encastrée dans la traverse ;
- la figure 2 simule, de façon schématisée :
∘ l'influence de la gravité sur une première masse suspendue vers le haut par l'intermédiaire
d'une lame flexible, et le diagramme de marche correspondant à un retard d'une certaine
valeur,
∘ l'influence de la gravité sur une deuxième masse identique suspendue vers le bas
par l'intermédiaire d'une lame flexible identique, et le diagramme de marche correspondant
à une avance d'une certaine valeur,
∘ l'influence de la gravité sur un mécanisme selon l'invention qui combine les deux
précédents, et le diagramme de marche correspondant à un défaut quasiment nul ;
- la figure 3 représente, de façon schématisée et en vue en plan, un premier mode de
réalisation de l'invention, dit « diapason en H » dans une version simplifiée ;
- la figure 4 représente, de façon schématisée et en perspective, une variante plus
élaborée de diapason en H, représentée en figure 5 en éclaté ;
- la figure 6 illustre en éclaté, et avec un détail local, un diapason en H dans une
configuration voisine de celle des figures 4 et 5, sans axes, et les figures 7A à
7H représentent les composants et l'assemblage de ce diapason en H de la figure 6;
- les figures 8 et 9 représentent, de façon schématisée et en vue en plan, un deuxième
mode de réalisation de l'invention, dit « diapason en cornes de bouc » dans des versions
simplifiées ;
- la figure 10 représente, de façon schématisée et en perspective, et avec un détail
local, une variante plus élaborée de diapason en cornes de bouc ;
- la figure 11 illustre en éclaté un diapason en cornes de bouc dans une configuration
voisine de celle de la figure 10, sans axes, et les figures 12A à 12H représentent
les composants et l'assemblage de ce diapason en H de la figure 11 ;
- les figures 13 et 14 représentent, en perspective et en vue en plan, un diapason de
torsion qui comporte des bras, chacun muni d'une masse à son extrémité distale, et
oscillant dans des plans parallèles et de façon symétrique par rapport à un axe parallèle
à ces deux plans ;
- la figure 15 illustre une autre variante de diapason avec deux résonateurs, chacun
comportant un ressort-spiral encastré à une première extrémité sur une traverse commune
et comportant une masse à une deuxième extrémité distale, ces deux résonateurs s'étendant
selon deux plans parallèles et étant, en projection sur l'un de ces plans, symétrique
par rapport à un plan de symétrie lequel est perpendiculaire à ces deux plans ;
- la figure 16 représente, de façon schématisée et en vue en plan, un mécanisme voisin
du diapason en cornes de bouc de la figure 8, qui comporte, à chaque extrémité de
la traverse, une paire de spiraux tous deux liés à la même masse respective au niveau
de leur spire interne, et attachés à la traverse respective de part et d'autre de
cette masse ;
- les figures 17 et 18 sont des croquis illustrant des surfaces coopérant en frottement
en cas de dérive, ce frottement augmentant avec l'amplitude dans le cas de la figure
18 ;
- la figure 19 représente, de façon schématisée et en perspective, et avec un détail
local, une variante où la traverse constitue un cadre entourant les résonateurs primaires,
dans un exemple d'application à quatre résonateurs ;
- la figure 20 représente, de façon schématisée et en plan, une autre variante de traverse
formée par un cadre, dans un oscillateur à lames droites, constituant le pendant du
diapason en H ;
- la figure 21 représente, de façon schématisée et en plan, une autre variante de traverse
formée par un cadre, dans un oscillateur à spiraux, constituant le pendant du diapason
en cornes de bouc ;
- la figure 22 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un mouvement incorporant
un mécanisme oscillateur isochrone selon l'invention.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
[0013] L'invention se propose de réaliser un mécanisme résonateur avec le moins possible
de pertes, et qui soit le mois sensible chronométriquement à son orientation dans
le champ de gravité.
[0014] L'invention s'attache à réduire les pertes, notamment dues à des frottements de pivots,
et aux déplacements de l'encastrement.
[0015] La démarche inventive consiste à supprimer les pivots traditionnels, tout en minimisant
les déplacements du centre de masse et les réactions du support.
[0016] Un résonateur mécanique comporte nécessairement au moins un élément élastique et
un élément inertiel.
[0017] Il est avantageux d'utiliser alors un élément élastique pour assurer la fonction
de guidage. Cet élément élastique est alors avantageusement plus haut, plus épais,
et plus rigide qu'un élément élastique usuel tel qu'un ressort spiral ou similaire,
ce qui conduit à privilégier l'utilisation de lames flexibles.
[0018] Il est avantageux d'utiliser des résonateurs rotatifs, dont le centre de masse est
confondu avec le centre de rotation, ce qui réduit l'influence de la gravité, et des
chocs en translation, sur la précision du résonateur.
[0019] La recherche d'un facteur de qualité élevé incite à mettre en oeuvre une structure
de type diapason.
[0020] Il convient toutefois de minimiser les pertes : en effet, quand un résonateur à lame
flexible fonctionne, le facteur de qualité est bon lors du mouvement de va-et-vient,
mais le couple de réaction à l'encastrement se traduit par des pertes.
[0021] Aussi, la démarche inventive consiste à réaliser un résonateur isochrone de type
diapason, avec une pluralité de résonateurs primaires disposés selon une géométrie
en symétrie par rapport à un axe, et constituant ensemble un diapason.
[0022] L'invention est plus particulièrement décrite ci-après, de façon non limitative,
sous la forme préférée d'un diapason avec deux résonateurs primaires symétriques par
rapport à un plan de symétrie, ce qui constitue un cas particulier avantageux en raison
de sa simplicité. Mais l'invention est applicable à tout nombre de résonateurs : trois,
quatre, ou davantage, pourvu que la symétrie de leur disposition relative et leur
déphasage temporel relatif permettent de compenser les effets des couples de réaction
à l'encastrement.
[0023] Le montage de ces résonateurs primaires est réalisé de telle manière qu'ils aient
au moins un mode de résonance identique, et que la résultante des efforts et des couples
à l'encastrement soit nulle.
[0024] Ainsi, l'invention concerne un mécanisme oscillateur isochrone 1 d'horlogerie de
type diapason, comportant un support fixe 2 et une traverse 4 porteuse d'une pluralité
de résonateurs primaires 10.
[0025] Les résonateurs primaires 10 constituent l'équivalent des bras que comporte un diapason
à fourche classique, et la traverse 4 l'équivalent de la partie commune du diapason
dont saillent ces bras.
[0026] Chaque résonateur primaire 10 comporte chacun au moins une masse 5 portée par une
lame flexible élastique 6 agencée pour travailler en flexion et encastrée dans la
traverse 4.
[0027] Selon l'invention, ces résonateurs primaires 10 ont au moins un mode de résonance
identique, ils sont agencés pour vibrer selon un déphasage entre eux de la valeur
2π/n, où n est leur nombre, et sont agencés selon une symétrie dans l'espace telle
que la résultante des efforts et des couples appliqués par les résonateurs primaires
10 sur la traverse 4 est nulle.
[0028] Les figures 1 à 17 illustrent des exemples à deux résonateurs primaires, la figure
19 illustre un exemple à quatre résonateurs primaires.
[0029] Et cette traverse 4 est fixée au support fixe 2 par une liaison élastique principale
3, dont la rigidité est supérieure à la rigidité de chaque lame flexible élastique
6. Cette caractéristique assure un couplage entre les résonateurs primaires 10.
[0030] Dans une réalisation particulière avantageuse, la rigidité de la liaison élastique
principale 3 est supérieure au total des rigidités de toutes les lames flexibles élastiques
6 que comportent les résonateurs primaires 10.
[0031] De façon avantageuse, l'amortissement de la liaison élastique principale 3 est supérieur
à l'amortissement de chaque lame flexible élastique 6, et, plus particulièrement,
l'amortissement de la liaison élastique principale 3 est supérieur au total des amortissements
de toutes les lames flexibles élastiques 6 que comportent les résonateurs primaires
10.
[0032] Les résonateurs primaires 10 sont agencés dans l'espace de manière à ce que la résultante
de leurs erreurs de marche dues à la gravitation soit nulle.
[0033] De préférence, les résonateurs primaires 10 sont rotatifs, ce qui rend le mécanisme
oscillateur isochrone 1 selon l'invention peu sensible à la gravitation.
[0034] Ainsi, chaque résonateur primaire 10 forme un résonateur rotatif, dont le centre
de masse se trouve sur le lieu dont les translations sont minimales durant la rotation.
Cela afin de minimiser les déplacements du centre de masse dans le champ de gravité
ou sous l'effet de chocs, et, partant, d'améliorer la chronométrie du système.
[0035] Cette liaison élastique principale 3 est de préférence constituée par une lame élastique,
elle ne bouge pratiquement pas quand le mécanisme oscillateur isochrone 1 oscille
en mode diapason. En effet, les branches du diapason constituées par les résonateurs
primaires 10 s'échangent de l'énergie du mouvement au travers de la traverse 4, mais
les mouvements de la traverse 4 sont infimes.
[0036] La direction selon laquelle sont mobiles les centres de masse CM des résonateurs
primaires 10 est appelée direction longitudinale X. Une direction transversale Y est
sensiblement perpendiculaire à cette direction longitudinale X. Une direction Z complète
le trièdre direct.
[0037] Dans les variantes illustrées aux figures 1 à 17, la traverse 4 est droite et s'étend
selon la direction longitudinale X.
[0038] Dans une réalisation avantageuse, mais non limitative, qui correspond aux variantes
illustrées par les figures, tout ou partie du mécanisme oscillateur isochrone 1 est
agencé de façon symétrique par rapport à un plan de symétrie PS qui s'étendant parallèlement
à la direction transversale Y.
[0039] La liaison élastique principale 3 s'étend entre la traverse 4 et le support fixe
2. De préférence, mais non obligatoirement, cette liaison élastique principale 3 s'étend
selon la direction principale Y, tel que visible sur les exemples des figures.
[0040] De préférence, la direction primaire qui relie le point d'encastrement sur la traverse
4 d'une lame flexible élastique 6 au centre de masse CM du résonateur primaire 10
correspondant, quand ce dernier est au repos est parallèle à la direction longitudinale
X.
[0041] La figure 1 illustre une réalisation simplifiée d'un mécanisme oscillateur isochrone
1 d'horlogerie selon l'invention, de type diapason, comportant un support fixe 2 qui
porte, par une liaison élastique principale 3, réalisée sous forme d'une lame flexible,
une traverse 4 porteuse de deux résonateurs primaires plans 10A, 10B, symétriques
par rapport à un plan de symétrie PS, et comportant chacun une masse, respectivement
5A, 5B, portée par une lame flexible élastique, respectivement 6A, 6B, agencée pour
travailler en flexion et encastrée dans la traverse 4, symétriquement par rapport
au plan de symétrie PS.
[0042] Le choix d'une symétrie géométrique de construction facilite la mise au point. Néanmoins
un tel mécanisme oscillateur isochrone 1 peut aussi être réalisé avec des résonateurs
primaires non symétriques, et fonctionner de façon correcte.
[0043] Dans les variantes illustrées par les figures 1, 3, 6, 8 à 11, non limitatives de
l'invention, les directions primaires des différents résonateurs primaires 10 qui
constituent ce mécanisme oscillateur isochrone 1 sont parallèles à la direction longitudinale
X, ou confondues.
[0044] Pour une efficacité maximale, les lames flexibles élastiques 6 sont agencées de façon
à ce que le déplacement de chaque centre de masse CM de résonateur primaire 10 donné
soit minimal selon la direction transversale Y où il n'est pas prévu de compensation,
et de façon à ce que les déplacements des différents centres de masses CM des résonateurs
primaires 10 donnés soit compensés les uns par rapport aux autres dans la direction
longitudinale X : si, comme dans le cas des figures, le mécanisme oscillateur isochrone
1 comporte deux résonateurs primaires 10A et 10B disposés dos à dos de part et d'autre
de la traverse 4, leurs centres de masse respectifs CMA et CMB se déplacent essentiellement
selon la direction longitudinale X, mais avec des déplacements de même valeur mais
de sens opposés.
[0045] L'avantage d'un agencement selon l'invention est d'avoir des lames élastiques travaillant
en flexion quasi-pure, ce qui permet l'obtention d'un résonateur isochrone. Le couple
est proportionnel à l'angle α dont la masse 5 correspondante pivote. La fréquence
est donc indépendante de l'amplitude de l'oscillation.
[0046] De façon préférée, la distance entre l'encastrement de la lame flexible élastique
6 dans la traverse 4 et le centre de masse CM, est égale à la distance entre le centre
de masse CM et l'encastrement de la lame flexible élastique 6 dans la masse 5 associée,
tel que visible sur la figure 1. Le centre de masse CM reste ainsi sur l'axe X, ou
au voisinage immédiat de l'axe X, c'est-à-dire à une distance de quelques micromètres.
[0047] Dans une réalisation particulière, qui autorise une fabrication économique, notamment
par la mise en oeuvre de matériaux micro-usinables selon les procédés « MEMS, « LIGA
», ou similaires, chaque résonateur primaire 10 est agencé pour osciller dans un plan.
[0048] Dans une réalisation particulière, chaque résonateur primaire 10 est monolithique.
[0049] Dans une réalisation particulière, la traverse 4 et les lames flexibles élastiques
6 des résonateurs primaires 10 forment un ensemble monolithique.
[0050] Dans une réalisation particulière, le support fixe 2, la liaison élastique principale
3, la traverse 4, et les lames flexibles élastiques 6 des résonateurs primaires 10,
forment un ensemble monolithique.
[0051] Dans une réalisation particulière, le support fixe 2, la liaison élastique principale
3, la traverse 4, et les lames flexibles élastiques 6 des résonateurs primaires 10,
forment un ensemble monolithique.
[0052] Un tel mode de réalisation permet d'obtenir des lames élastiques 6 dites « en feuille
haute », qui ont une hauteur très grande par rapport à leur épaisseur, notamment au
moins cinq fois plus hautes qu'épaisses, et plus particulièrement au moins dix fois
plus hautes qu'épaisses. De telles lames en feuille haute permettent d'assurer la
fonction de guidage, et de s'affranchir de pivots traditionnels, ce qui permet une
augmentation importante du facteur de qualité.
[0053] L'architecture en forme de diapason, selon l'invention, permet de compenser toutes
les réactions aux encastrements, ce qui augmente encore très sensiblement le facteur
de qualité.
[0054] Dans les modes de réalisation illustrés par les figures, les masses 5, 51, 52, des
résonateurs primaires 10 sont soumises essentiellement à un mouvement de pivotement.
La lame flexible élastique 6 correspondante assure la fonction de guidage en pivotement.
[0055] L'invention est illustrée ici dans des variantes où, à chaque fois, une seule lame
flexible élastique 6 maintient la masse 5 respective par rapport à la traverse 4.
On peut imaginer d'autres variantes où ces lames 6 seraient doublées ou multipliées
pour assurer un guidage encore meilleur. Toutefois l'avantage de la lame unique est
de travailler en flexion pure, ce qui élimine les contraintes de cisaillement, ou
de forces transverses, qui sont défavorables pour l'isochronisme, ce qui explique
la préférence pour une lame flexible 6 unique, qui assure donc une meilleure chronométrie
d'une montre incorporant un oscillateur 1 selon l'invention.
[0056] Dans le cas de variantes, telles qu'illustrées par les figures, où chaque résonateur
primaire 10 est agencé pour osciller dans un plan, tous les résonateurs primaires
10 sont agencés pour osciller dans des plans parallèles entre eux, ou bien dans un
même plan.
[0057] Plus particulièrement, tous ces résonateurs primaires 10 sont agencés pour osciller
dans un même plan, par exemple sur les réalisations illustrées aux figures 1 à 12.
[0058] Dans des réalisations particulières, tel que visible sur les figures 13 à 16, ces
résonateurs primaires 10 s'étendent chacun dans un plan distinct.
[0059] Il est néanmoins possible de mettre en oeuvre l'invention avec des résonateurs primaires
10 disposés différemment dans l'espace.
[0060] Les figures 1 à 12 illustrent un mécanisme oscillateur isochrone 1, dont tous les
résonateurs primaires 10 sont identiques, en nombre pair, et agencés en symétrie par
rapport à un plan de symétrie PS s'étendant parallèlement à une direction transversale
Y qui est celle de la liaison élastique principale 3 et perpendiculairement à une
direction longitudinale X selon laquelle sont mobiles les centres de masse CM des
résonateurs primaires 10.
[0061] Au sein de chaque paire, les résonateurs primaires 10 oscillent alors en opposition
de phase, ce qui garantit la compensation des mouvements des centres de masse CM selon
la direction longitudinale X.
[0062] De préférence, la liaison élastique principale 3 est droite.
[0063] Sur les variantes des figures 1 à 8, selon un premier mode de réalisation détaillé
ci-après, les lames flexibles élastiques 6 sont droites, selon la direction longitudinale
X. Les centres de masse CM des résonateurs primaires 10 considérés sont dans leur
alignement au repos. Cette disposition garantit l'insensibilité aux positions du mécanisme
oscillateur isochrone 1 selon l'invention, contrairement à un diapason de type classique
à branches parallèles qui est beaucoup trop sensibles aux positions dans l'espace
s'il est incorporé dans une montre, et qui ne peut convenir qu'à une pièce de pendulerie.
[0064] Les croquis de la figure 2 permettent de comprendre l'influence de la gravité
g :
- sur le croquis supérieur, sur une première masse suspendue vers le haut par l'intermédiaire
d'une lame flexible, le diagramme de marche montre un retard d'une certaine valeur
R,
- sur le croquis médian, sur une deuxième masse identique suspendue vers le bas par
l'intermédiaire d'une lame flexible identique, et le diagramme de marche correspondant
à une avance de la même valeur R,
- sur le croquis inférieur, sur un mécanisme selon l'invention qui combine les deux
précédents, et le diagramme de marche correspondant qui montre une avance ou un retard
proche de zéro, grâce à l'alignement en sens contraire, ce qui permet un équilibrage,
par le moyennage des avance/retard des deux résonateurs qui le composent, rendant
ainsi le mécanisme insensible aux positions dans l'espace.
[0065] Le défaut résiduel après compensation des déplacements des centre de masse en X est
de très faible valeur, du même ordre de grandeur que le défaut dû aux déplacements
des centres de masse en Y, lequel est limité à 3 ou 4 micromètres, pour une lame de
de longueur 1 millimètre, le défaut cumulé reste ainsi inférieur à 6 secondes par
jour.
[0066] La compensation due à la géométrie du mécanisme oscillateur isochrone 1 selon l'invention,
en particulier dans une exécution entièrement symétrique, renforce donc le caractère
d'insensibilité à la gravitation dû au fonctionnement rotatif des résonateurs primaires
10. La symétrie compense ainsi toute erreur de marche résiduelle.
[0067] De plus, la compensation des efforts et des couples à l'encastrement permet aux résonateurs
primaires 10 d'osciller très longtemps sans s'amortir.
[0068] Dans une variante particulière de ce premier mode, les lames flexibles élastiques
6 que comportent les résonateurs primaires 10 sont droites et alignées deux à deux.
[0069] Sur les variantes des figures 9 à 12, selon un deuxième mode de réalisation détaillé
ci-après, les lames flexibles élastiques 6 sont en spirales, enroulées autour des
centres de masse CM des résonateurs primaires 10 considérés.
[0070] Une variante illustrée sur les figures 13 et 14 représente un diapason de torsion
qui comporte des bras 51 et 52, chacun muni d'une masse à son extrémité distale, et
oscillant dans des plans parallèles P1 et P2 et de façon symétrique par rapport à
un axe A parallèle à ces deux plans P1 et P2.
[0071] Une autre variante de diapason illustrée par la figure 15 comporte deux résonateurs,
chacun comportant un ressort-spiral encastré à une première extrémité sur une traverse
commune et comportant une masse à une deuxième extrémité distale, ces deux résonateurs
s'étendant selon deux plans parallèles et étant, en projection sur l'un de ces plans,
symétrique par rapport à un plan de symétrie PS lequel est perpendiculaire à ces deux
plans. Le couple résultant est bien nul à l'encastrement au niveau de la traverse
4.
[0072] On comprend que l'invention autorise une grande variété d'architectures géométriques.
[0073] Les difficultés pratiques ne manquent pas, car il est difficile d'assurer la limitation
en déplacement des centres de masse CM des résonateurs primaires 10 selon la direction
transversale Y.
[0074] De plus, les mécanismes doivent être utilisables dans une montre, et incorporer des
sécurités, notamment antichoc.
[0075] Deux réalisations particulières, géométriquement assez différentes, mais obéissant
toutes deux à la logique de l'invention, sont présentées ci-après : un premier mode
de diapason « en H », et un deuxième mode de diapason « cornes de bouc ».
[0076] Le premier mode de diapason en H, est représenté sur les figures 1 à 7. Le support
fixe 2, la liaison élastique principale 3, la traverse 4, et les lames flexibles élastiques
6 des résonateurs primaires 10, forment ensemble une structure monolithique plane,
en silicium, ou silicium oxydé, ou quartz, ou DLC, ou similaire, qui, dans la position
de repos du mécanisme oscillateur isochrone 1, est symétrique par rapport à un plan
de symétrie PS, et comporte une traverse 4 longiligne qui s'étend selon la direction
longitudinale X, perpendiculairement à la liaison élastique principale 3, qui s'étend
selon la direction transversale Y, et qui maintient la traverse 4 sur le support fixe
2.
[0077] Cette traverse 4 porte une paire de masses 5 repérées 51 et 52, montées de façon
symétrique de part et d'autre du support fixe 2 et de la première liaison élastique
3.
[0078] Ces masses 51, 52, s'étendent sensiblement selon la direction transversale Y, formant
les barres latérales d'un H dont la traverse 4 constitue la barre horizontale. De
préférence chacune d'elles comporte un bras relié en son milieu à la lame flexible
6 correspondante, ce bras s'étendant sensiblement parallèlement selon la direction
transversale Y, et étant, soit un bras massif comme sur la figure 3, soit un bras
comportant des masselottes inertielles à ses extrémités opposées, soit sensiblement
ponctuelles comme sur la figure 1, soit sous forme de secteurs annulaires, tel que
visible sur les figures 2, et 4 à 7.
[0079] Chacune de ces masses 51, 52 est montée de façon oscillante autour d'un axe de pivotement
virtuel de position déterminée par rapport à la traverse 4, et rappelée par une lame
flexible élastique 6, repérée respectivement 61, 62, qui constitue des moyens de rappel
élastique et qui est solidaire d'une extrémité 41, 42, de la traverse 4, les deux
extrémités 41 et 42 étant opposées et de part et d'autre de la traverse 4. Ces lames
flexibles 61, 62, s'étendent de préférence linéairement dans le prolongement et de
part et d'autre de la traverse 4.
[0080] Chaque axe de pivotement virtuel est, en position de repos du mécanisme oscillateur
isochrone 1, confondu avec le centre de masse CM1, CM2, de la masse respective 51,
52.
[0081] Ces lames flexibles élastiques 61, 62, sont agencées pour limiter le déplacement
des centres de masse CM1, CM2, à une course transversale par rapport à la traverse
4, aussi réduite que possible dans la direction transversale Y, et à une course longitudinale
selon la direction longitudinale X supérieure à cette course transversale.
[0082] Du fait de la symétrie, et de l'alignement, la disposition longitudinale des lames
flexibles élastiques 61, 62, permet de compenser la direction de plus grand déplacement
des centres de masse CM1 et CM2, qui se déplacent de façon symétrique par rapport
au plan de symétrie PS.
[0083] Le mécanisme oscillateur isochrone 1 selon l'invention comporte avantageusement des
butées en rotation, ou/et des butées de limitation de translation selon les directions
X et Y, ou/et des butées de limitation en translation en Z. Ces moyens de limitation
de course peuvent être intégrés, faire partie d'une construction monobloc, ou/et être
rapportés.
[0084] Les masses 51, 52, comportent, avantageusement, des moyens de butée 7, repérés 71,
72, qui sont agencés pour coopérer avec des moyens de butée complémentaire 73, 74,
que comporte la traverse 4, et limiter le déplacement des lames flexibles élastiques
61, 62, par rapport à la traverse 4, en cas de chocs ou d'accélérations similaires.
[0085] Dans le cas où une masse 5 n'est pas directement portée par la lame flexible 6, celle-ci
comporte, de l'autre côté par rapport au corps principal de la traverse 4, une plaque
d'extrémité 45, qui est agencée pour recevoir, directement ou indirectement, cette
masse 6. Par exemple, l'exécution des figures 4 et 5, comme la variante du deuxième
mode des figures 11 et 12, comporte des embouts 53, 54, agencés pour être rapportés
sur une telle plaque d'extrémité 45 et recevoir une masse 51 ou 52. La variante du
premier mode des figures 6 et 7 comporte une douille 55 agencée pour remplir la même
fonction.
[0086] Sur la variante du premier mode de réalisation des figures 4 et 5, les extrémités
de la traverse 4 comportent chacune deux surfaces d'appui de butée 42, qui sont agencées
chacune pour arrêter une surface oblique 74 que comporte la plaque d'extrémité 45,
de façon à limiter l'angle de déformation a (défini en figure 1) que peut prendre
la lame flexible 6 par rapport à son encastrement dans la traverse 4, et constituant
ainsi des butées en rotation. L'extrémité correspondante de la traverse 4 comporte
encore un logement 79, notamment ici un alésage, agencé pour servir de butée de limitation
au pourtour 48 de la plaque d'extrémité 45 sensiblement circulaire, pour limiter les
translations en X et en Y. Grâce à ces différentes butées, qui limitent les translations
en X et en Y, on limite l'influence possible des chocs, on protège la lame flexible
6, et on préserve cette lame flexible 6 contre toute déformation excessive. Et on
limite bien sûr le déplacement possible des centres de masse CM.
[0087] Des butées en Z sont prévues principalement en cas d'utilisation d'embouts 53, 54,
de douilles 55, ou similaires ; par exemple la figure 5 illustre des embouts 53, 54,
qui, ou bien comportent des alésages alignés avec des tourillons 56 portés par une
platine, ou bien comportent des portées alignées avec des alésages d'une platine,
les paliers ainsi constitués étant sans contact en régime de fonctionnement normal,
et étant agencés pour reprendre les efforts, notamment en Z, en cas de choc.
[0088] Le détail de la figure 6 montre, en ce qui concerne la variante avec la réception
d'une douille 55, un agencement similaire en ce qui concerne les butées. La plaque
d'extrémité 45 comporte encore un ergot avec des surfaces d'arrêt 76 agencées pour
coopérer en appui de butée avec des surfaces complémentaires 78 de la traverse 4,
pour limiter les translations. La douille 55 comporte une jupe 57 chassée sur la plaque
d'extrémité 45 mais le pourtour 59 de cette douille 55 reste à distance de l'alésage
79 de la traverse 4, et assurer alors avec lui la sécurité en translation en X et
en Y.
[0089] Des épaulements en Z peuvent, encore, être ménagés sur certaines surfaces pour constituer
des surfaces de butée de limitation en Z.
[0090] Naturellement, ces agencements de butée, de limitation du débattement de la lame
flexible 6 comme de sécurité antichoc sont réalisables dans des variantes sans pièce
intermédiaire. Et en particulier dans le cas où le support fixe 2, la liaison élastique
principale 3, la traverse 4, et les résonateurs primaires 10, y compris les masses
5, forment un ensemble monolithique.
[0091] En l'absence d'accélérations inopinées telles que des chocs, les surfaces complémentaires
des butées ne doivent pas être en contact entre elles, de façon à éviter tout frottement
inutile préjudiciable au facteur de qualité.
[0092] Certains moyens de limitation de course peuvent être utilisés pour remplir des fonctions
d'amortissement de modes de vibrations non désirés.
[0093] Les illustrations des premier et deuxième mode de réalisation montrent ainsi le support
fixe 2 et la traverse 4 qui ne sont séparés que par une étroite rainure 30, dite ici
« rainure à miel », autour de la liaison élastique principale 3, laquelle est conçue
pour autoriser le couplage en mode diapason. La rainure 30 permet de limiter le mouvement
angulaire de la traverse 4, qui est insignifiant en régime normal, mais qui peut se
produire en cas de choc. Avantageusement, cette rainure est remplie d'un produit visqueux
ou pâteux, qui permet la dissipation d'énergie en cas de débattement trop important.
[0094] En particulier il s'agit de prévenir, ou du moins d'en limiter la durée, un mode
de fonctionnement de type « essuie-glace » dans lequel les résonateurs primaires 10
oscillent, non plus en opposition de phase, mais en phase, car on comprend que la
compensation des mouvements des centres de masse n'est alors plus assurée dans ce
régime d'oscillation en phase, qui ne permet plus à l'oscillateur d'être isochrone.
[0095] En variante, ou en complément, il est possible de rajouter des surfaces coopérant
en Z avec un frottement solide, ou visqueux, ou pâteux, et de préférence qui augmente
avec la vitesse ou/et avec l'amplitude, par exemple avec des surfaces coniques ou
faisant coin, tel que visible sur les croquis des figures 17 et 18.
[0096] De préférence, les lames flexibles élastiques 61, 62, qui s'étendent sensiblement
selon la direction longitudinale X, sont des lames courtes, c'est-à-dire d'une longueur
inférieure à la plus petite valeur entre quatre fois leur hauteur ou trente fois leur
épaisseur. C'est cette caractéristique de lame courte qui permet de limiter les déplacements
du centre de masse CM concerné.
[0097] En fonctionnement normal, il n'y a pas de frottement. Les modes d'oscillation en
translation, et les déplacements en cas de chocs sont limités mécaniquement par des
axes ou similaire.
[0098] Dans cette configuration, le centre de masse CM de chaque résonateur primaire 10
ne bouge pratiquement pas selon la direction transversale Y : il effectue un mouvement
de rebroussement, de part et d'autre d'un axe moyen parallèle à la direction longitudinale
X, autour d'un point situé sur cet axe moyen.
[0099] C'est pour compenser ce déplacement du centre de masse CM selon X que, selon l'invention,
les lames flexibles élastiques 61 et 62 sont de préférence alignées, ces lames étant
de préférence droites.
[0100] Le deuxième mode de diapason en cornes de bouc est représenté sur les figures 8 à
12. Le support fixe 2, la liaison élastique principale 3, la traverse 4, les lames
flexibles élastiques 6, et les plaques d'extrémité 45 des résonateurs primaires 10,
forment ensemble une structure monolithique plane, en silicium, ou silicium oxydé,
ou quartz, ou DLC, ou similaire, qui, dans la position de repos du mécanisme oscillateur
isochrone 1, est symétrique par rapport à un plan de symétrie PS, et comporte une
traverse 4 longiligne qui s'étend selon la direction longitudinale X, perpendiculairement
à la liaison élastique principale 3, qui s'étend selon la direction transversale Y,
et qui maintient la traverse 4 sur le support fixe 2.
[0101] De façon analogue au premier mode, cette traverse 4 porte une paire de masses 5 repérées
51 et 52, montées de façon symétrique de part et d'autre du support fixe 2 et de la
première liaison élastique 3. Chacune de ces masses 51, 52 est montée de façon oscillante
et rappelée par une lame flexible élastique 6 repérée respectivement 61, 62, qui est
un spiral 8, respectivement 81, 82, ou encore un assemblage de spiraux. Un premier
spiral 81 et un deuxième spiral 82 sont, chacun, lié au niveau de sa spire interne
à une plaque d'extrémité 45 destinée à recevoir une masse 51, 52, et attachés à l'extrémité
41, 42 respective de la traverse 4 par sa spire externe.
[0102] Les masses 51 et 52 pivotent chacune autour d'un axe de pivotement virtuel de position
déterminée par rapport à la traverse 4.
[0103] Chaque axe de pivotement virtuel est, en position de repos du mécanisme oscillateur
isochrone 1, confondu avec le centre de masse CM1, CM2, de la masse respective 51,
52.
[0104] De la même façon que pour le premier mode, les masses 51, 52, s'étendent sensiblement
selon la direction transversale Y. De préférence chacune d'elles comporte un bras
relié en son milieu à la lame flexible 6 correspondante, ce bras s'étendant sensiblement
parallèlement selon la direction transversale Y, et étant, soit un bras massif comme
sur la figure 3, soit un bras comportant des masselottes inertielles à ses extrémités
opposées, soit sensiblement ponctuelles comme sur la figure 8, soit sous forme de
secteurs annulaires, tel que visible sur les figures 9 à 12.
[0105] Pour limiter le déplacement des centres de masse CM1, CM2, à une course transversale
par rapport à la traverse 4, aussi réduite que possible dans la direction transversale
Y, et à une course longitudinale selon la direction longitudinale X supérieure à cette
course transversale, chaque spiral 81, 82, est à section ou courbure variable le long
de son développement.
[0106] La version illustré par les figures est une variante à épaisseur variable, optimisée
pour limiter les déplacements du centre de masse CM. La masse 5 en balancier est suspendue
de préférence par une spire plus épaisse que le reste du spiral.
[0107] De préférence, le développement du spiral est supérieur à un tour, et notamment supérieur
à 1,5 tour, ce qui s'avère plus aisé pour minimiser le déplacement du centre de masse.
Par exemple, une diminution régulière d'épaisseur sur 270°, suivie d'une croissance
d'épaisseur peut permettre de limiter le déplacement du centre de masse CM à 3 micromètres
en Y et 4 micromètres en X. La raideur élémentaire polaire passe avantageusement par
un extremum, par exemple un mini entre deux maxi, ou l'inverse.
[0108] Une simulation satisfaisante consiste, encore, à donner au spiral une raideur supérieure
dans sa partie 89 qui est au-delà du centre de masse vers l'extérieur, que dans sa
partie 88 qui est comprise entre les deux centres de masse CM1 et CM2.
[0109] On remarque ainsi que les déplacements en X des centres de masse CM sont moindres
dans ce deuxième mode à spiral que dans le premier mode à lame droite.
[0110] On peut, bien sûr, jouer sur la hauteur au lieu de l'épaisseur pour obtenir une section
variable : le choix de l'épaisseur variable correspond à une élaboration MEMS plus
facile.
[0111] En somme, on peut faire une analogie entre ce spiral à caractéristiques variables
et une courbe terminale Breguet ou Grossmann d'un spiral d'ensemble balancier-spiral.
[0112] Une fois le déplacement du centre de masse minimisé, le montage en symétrie par rapport
au plan de symétrie PS permet d'obtenir un excellent isochronisme.
[0113] En fonctionnement normal, il n'y a pas de frottement : Les modes d'oscillation en
translation et les déplacements en cas de chocs sont de préférence limités mécaniquement
par des axes, ou par des embouts 53, 54, ou des douilles 55.
[0114] De préférence, le premier spiral 81 et le deuxième spiral 82 sont attachés aux extrémités
41, 42, en alignement avec leur axe de pivotement virtuel respectif, en position de
repos du mécanisme oscillateur isochrone 1.
[0115] La figure 16 illustre une autre réalisation voisine de l'invention, où ce schéma
de figure du deuxième mode est extrapolé en suspendant chaque masse, non pas à un
spiral unique, mais à couples de spiraux 81, 810, respectivement 82, 820, attachés
à la traverse 4, de part et d'autre des centres de masse selon la direction Y. Cette
réalisation très robuste est toutefois plus proche d'un système à lames flexibles
croisées que du principe de la présente invention.
[0116] La figure 19 illustre une variante où la traverse 4 constitue un cadre entourant
les résonateurs primaires 10, dans un exemple d'application à quatre résonateurs 10A,
10B, 10C, 10D. On comprend que cette architecture inverse des exemples précédents
est également utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention, dans toutes ses variantes
exposées ci-dessus, et qui ne sont donc pas détaillées davantage ici.
[0117] La figure 20 illustre, dans cette variante de traverse 4 formée par un cadre, le
pendant du diapason en H. La traverse 4 porte une paire 51, 52, de masses 5, montées
de façon symétrique à l'intérieur de la traverse 4 qui forme un cadre suspendu par
la première liaison élastique 3 à la structure fixe 2, les masses 51, 52 s'étendant
sensiblement selon la direction transversale Y. Chacune des masses 51, 52, est montée
de façon oscillante autour d'un axe de pivotement virtuel de position déterminée par
rapport à la traverse 4, et rappelée par une lame flexible élastique 6, respectivement
61, 62, qui est solidaire d'un côté du cadre formant la traverse 4, les lames flexibles
61, 62, s'étendant linéairement à l'intérieur du cadre.
[0118] De façon similaire, la figure 21 illustre, dans cette variante de traverse 4 formée
par un cadre, le pendant du diapason en cornes de bouc. La traverse 4 porte une paire
51, 52, de masses 5, montées de façon symétrique à l'intérieur de la traverse 4 qui
forme un cadre suspendu par la première liaison élastique 3 à la structure fixe 2,
et sensiblement selon une direction transversale Y perpendiculaire à la direction
longitudinale X selon laquelle sont mobiles les centres de masse CM des résonateurs
primaires 10. Chacune des masses 51, 52, est montée de façon oscillante autour d'un
axe de pivotement virtuel de position déterminée par rapport à la traverse 4, et rappelée
par un spiral 8, respectivement 81, 82, qui est solidaire d'un côté du cadre formant
la traverse 4, ces spiraux 81, 82, s'étendant à l'intérieur du cadre.
[0119] Dans les réalisations illustrées les masses 5, 5A, 5B, 51, 52, forment des balanciers.
[0120] Avantageusement, dans tout mode de réalisation, les masses 51, 52, comportent, aux
fins de réglage d'équilibrage, d'inertie et d'ajustement de fréquence d'oscillation,
des masselottes 91, 92, ou/et des logements 93 pour recevoir de telles masselottes,
de préférence dans les zones les plus éloignées des extrémités 41, 42 de la traverse
4. De telles masselottes comportent avantageusement un insert excentré, par exemple
en platine, pour faciliter le réglage par pivotement de l'insert. Naturellement, des
zones particulières de ces masses 5 peuvent être dévolues à une ablation laser, ou,
à l'inverse, à un rechargement par plasma, jet d'encre ou similaire, pour assurer
ces réglages.
[0121] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 100, notamment mécanique, comportant
un tel mécanisme oscillateur isochrone 1.
[0122] L'invention concerne encore une montre 200 comportant un tel mouvement mécanique
100.
[0123] En somme, dans sa version totalement symétrique, l'oscillateur selon l'invention
constitue un diapason composé de deux résonateurs, de préférence rotatifs, à lames
en flexion, montés sur une traverse reliée, de préférence visco-élastiquement, à la
platine.
[0124] Les éléments élastiques de chaque résonateur primaire 10 sont conçus pour minimiser
le déplacement du centre de masse CM dans la direction transversale Y du plan de symétrie
PS du diapason.
[0125] Le plan de symétrie PS du diapason est choisi de manière à ce que les erreurs de
marche dues aux positions selon la direction longitudinale X perpendiculaire à la
direction transversale Y, s'annulent entre les deux branches du diapason constituées
par les résonateurs primaires 10, de part et d'autre de la traverse 4.
[0126] L'utilisation de résonateurs primaires rotatifs permet de limiter l'effet d'accélérations
en translation (chocs et orientation dans le champ de gravité) sur le rythme du résonateur.
[0127] L'architecture de type diapason permet de limiter l'effet des réactions aux encastrements.
[0128] Pour rendre le mouvement de la montre insensible aux positions, l'invention minimise
le déplacement du centre de masse CM de chaque résonateur primaire 10.
[0129] Pour le deuxième mode de réalisation de l'invention dit diapason en corne de bouc,
les avantages sont :
- lames en flexion pure, d'où isochronisme ;
- architecture de type diapason, donc des réactions nulles à l'encastrement, et donc
un meilleur facteur de qualité ;
- l'élément élastique constitué par la lame flexible joue également le rôle de guidage,
il n'est donc pas besoin de pivots, il n'y a donc pas de frottements, et on obtient
donc un meilleur facteur de qualité ;
- épaisseur de la lame en forme de spire variable et optimisée pour limiter les déplacements
parasites du centre de masse dans la direction Y, d'où une faible erreur de marche
en position verticale de la montre :
- lames orientées de manière à ce que l'erreur de marche résiduelle (due aux positions
verticales selon la direction longitudinale X) s'annule entre les deux lames du diapason
;
- limitation des courses intégrées, ce qui procure une grande robustesse, et évite la
rupture des lames en cas de chocs en X, Y, Z, ou a ;
- rainure à miel, permettant un amortissement du mode d'oscillation en « essuie-glace
» susceptible de survenir lors d'un choc.
[0130] Pour le premier mode de réalisation de l'invention dit diapason en en H, les caractéristiques
principales sont similaires, sauf en ce qui concerne :
- longueur de la lame minimisée pour limiter les déplacements parasites du centre de
masse selon les directions X et Y, ce qui procure donc une faible erreur de marche
en position verticale
- lames flexibles rectilignes orientées selon un axe perpendiculaire au plan de symétrie
du diapason, de manière à ce que l'erreur due aux positions verticales selon la direction
longitudinale X, qui est plus importante que l'erreur selon la direction transversale
Y dans ce cas, s'annule entre les deux lames du diapason.
[0131] En résumé, l'invention permet d'obtenir un oscillateur parfaitement isochrone, très
compact, ne nécessitant pas d'autre réglage que l'inertie des masses, et d'assemblage
très aisé.
1. Mécanisme oscillateur isochrone (1) d'horlogerie de type diapason, comportant un support
fixe (2) et une traverse (4) porteuse d'une pluralité de résonateurs primaires (10)
comportant chacun au moins une masse (5) portée par une lame flexible élastique (6)
constituant un moyen de rappel élastique et qui est agencée pour travailler en flexion
et qui est encastrée dans ladite traverse (4), caractérisé en ce que lesdits résonateurs primaires (10) ont au moins un mode de résonance identique, et
sont agencés pour vibrer selon un déphasage entre eux de la valeur 2π/n, où n est
le nombre desdits résonateurs primaires (10), et sont agencés selon une symétrie dans
l'espace telle que la résultante des efforts et des couples appliqués par lesdits
résonateurs primaires (10) sur ladite traverse (4) est nulle, et encore caractérisé en ce que ladite traverse (4) est fixée audit support fixe (2) par une liaison élastique principale
(3), dont la rigidité est supérieure à la rigidité de chaque dite lame flexible élastique
(6), et en ce que lesdits résonateurs primaires (10) sont agencés dans l'espace de manière à ce que
la résultante de leurs erreurs de marche dues à la gravitation soit nulle.
2. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits résonateurs primaires (10) sont rotatifs.
3. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la rigidité de ladite liaison élastique principale (3) est supérieure au total des
rigidités de toutes les dites lames flexibles élastiques (6).
4. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque dit résonateur primaire (10) est agencé pour osciller dans un plan.
5. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que tous les dits résonateurs primaires (10) sont agencés pour osciller dans des plans
parallèles entre eux ou confondus.
6. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que tous les dits résonateurs primaires (10) sont agencés pour osciller dans un même
plan.
7. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les dits résonateurs primaires (10) sont plans.
8. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les dits résonateurs primaires (10) sont identiques, en nombre pair, et agencés
en symétrie par rapport à un plan de symétrie (PS) s'étendant parallèlement à une
direction transversale (Y) perpendiculaire à une direction longitudinale (X) selon
laquelle sont mobiles les centres de masse (CM) desdits résonateurs primaires (10).
9. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite liaison élastique principale (3) s'étend selon ladite direction transversale
(Y).
10. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites lames flexibles élastiques (6) qu'il comporte sont des lames droites (61,
62).
11. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites lames flexibles élastiques (6) sont des lames courtes (61, 62) d'une longueur
inférieure à la plus petite valeur entre quatre fois leur hauteur ou trente fois leur
épaisseur, qui s'étendent sensiblement selon ladite direction longitudinale (X).
12. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que les dits résonateurs primaires (10) sont en nombre pair, et en ce que lesdites lames flexibles élastiques (61, 62) qu'ils comportent sont droites et alignées
deux à deux.
13. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que lesdites extrémités opposées (41, 42) comportent l'une et l'autre des moyens de butée
en rotation limitant la course angulaire de ladite lame courte (61, 62) respective.
14. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que lesdites extrémités opposées (41, 42) comportent l'une et l'autre des moyens de butée
en translation limitant le déplacement selon ladite direction longitudinale (X) et
selon ladite direction transversale (Y) des centres de masse (CM) desdites masses
(5) respectives.
15. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que lesdites extrémités opposées (41, 42) comportent l'une et l'autre des moyens de butée
en translation limitant le déplacement selon une direction (Z), orthogonale à ladite
direction longitudinale (X) et à ladite direction transversale (Y), des centres de
masse (CM) desdites masses (5) respectives.
16. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que ladite traverse (4) porte une paire (51, 52) de dites masses (5), montées de façon
symétrique de part et d'autre dudit support fixe (2) et de ladite première liaison
élastique (3), lesdites masses (51, 52) s'étendant sensiblement selon une direction
transversale (Y) perpendiculaire à une direction longitudinale (X) selon laquelle
sont mobiles les centres de masse (CM) desdits résonateurs primaires (10), et formant
les barres latérales d'un H dont ladite traverse (4) constitue la barre horizontale,
chacune desdites masses (51, 52) étant montée de façon oscillante autour d'un axe
de pivotement virtuel de position déterminée par rapport à ladite traverse (4) et
rappelée par une dite lame flexible élastique (6) qui est solidaire d'une extrémité
(41, 42) de ladite traverse (4), lesdites lames flexibles (6) s'étendant linéairement
dans le prolongement et de part et d'autre de ladite traverse (4).
17. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite traverse (4) est droite et s'étend selon ladite direction longitudinale (X).
18. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que ladite traverse (4) porte une paire (51, 52) de dites masses (5), montées de façon
symétrique à l'intérieur de ladite traverse (4) qui forme un cadre suspendu par ladite
première liaison élastique (3) à ladite structure fixe (2), lesdites masses (51, 52)
s'étendant sensiblement selon une direction transversale (Y) perpendiculaire à une
direction longitudinale (X) selon laquelle sont mobiles les centres de masse (CM)
desdits résonateurs primaires (10), chacune desdites masses (51, 52) étant montée
de façon oscillante autour d'un axe de pivotement virtuel de position déterminée par
rapport à ladite traverse (4) et rappelée par une dite lame flexible élastique (6)
qui est solidaire d'un côté dudit cadre formant ladite traverse (4), lesdites lames
flexibles (6) s'étendant linéairement à l'intérieur dudit cadre.
19. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les dits résonateurs primaires (10) sont en nombre pair, et en ce que lesdites lames flexibles élastiques (6) qu'ils comportent sont des spiraux (8).
20. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 19, caractérisé en ce que chaque dit spiral (8) est à section variable le long de son développement.
21. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que lesdites lames flexibles élastiques (6) comportent un premier spiral (81) et un deuxième
spiral (82) qui sont, chacun, lié au niveau de sa spire interne à une plaque d'extrémité
(45) destinée à recevoir une masse (51 ; 52) , et attaché à l'extrémité (41, 42) respective
de ladite traverse (4) par sa spire externe.
22. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que ladite traverse (4) porte une paire (51, 52) de dites masses (5), montées de façon
symétrique de part et d'autre dudit support fixe (2) et de ladite première liaison
élastique (3), lesdites masses (51, 52) s'étendant de part et d'autre de ladite traverse
(4), laquelle s'étend selon une direction longitudinale (X) selon laquelle sont mobiles
les centres de masse (CM) desdits résonateurs primaires (10), et sensiblement selon
une direction transversale (Y) perpendiculaire à ladite direction longitudinale (X),
chacune desdites masses (51, 52) étant montée de façon oscillante autour d'un axe
de pivotement virtuel de position déterminée par rapport à ladite traverse (4) et
rappelée par un dit spiral (8) qui est solidaire d'une extrémité (41, 42) de ladite
traverse (4), lesdits spiraux (8) s'étendant de part et d'autre de ladite traverse
(4).
23. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que ladite traverse (4) porte une paire (51, 52) de dites masses (5), montées de façon
symétrique à l'intérieur de ladite traverse (4) qui forme un cadre suspendu par ladite
première liaison élastique (3) à ladite structure fixe (2), et sensiblement selon
une direction transversale (Y) perpendiculaire à ladite direction longitudinale (X)
selon laquelle sont mobiles les centres de masse (CM) desdits résonateurs primaires
(10), chacune desdites masses (51, 52) étant montée de façon oscillante autour d'un
axe de pivotement virtuel de position déterminée par rapport à ladite traverse (4)
et rappelée par un dit spiral (8) qui est solidaire d'un côté dudit cadre formant
ladite traverse (4), lesdits spiraux (8) s'étendant à l'intérieur dudit cadre.
24. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support fixe (2) et ladite traverse (4) sont séparés par une étroite rainure
(30), autour de ladite liaison élastique principale (3) laquelle assure le couplage
en mode diapason, ladite rainure (30) étant agencée pour limiter le mouvement angulaire
de ladite traverse (4), et étant remplie d'un produit visqueux ou pâteux, agencé pour
assurer la dissipation d'énergie en cas de débattement trop important.
25. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites masses (51, 52) sont des balanciers.
26. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite traverse (4) est droite et s'étend selon ladite direction longitudinale (X).
27. Mécanisme oscillateur isochrone (1) selon la revendication 22, caractérisé en ce que lesdites masses (51, 52) sont des barres comportant des masselottes d'extrémité aux
points les plus éloignés d'extrémités opposées (41, 42) de ladite traverse (4) laquelle
s'étend selon une direction longitudinale (X) selon laquelle sont mobiles les centres
de masse (CM) desdits résonateurs primaires (10), lesdites masses (51, 52) s'étendant
essentiellement selon une direction transversale (Y) perpendiculaire à ladite direction
longitudinale (X), et comportant des masselottes d'extrémité aux points les plus éloignés
d'extrémités opposées (41, 42) de ladite traverse (4).
28. Mouvement (100) d'horlogerie comportant au moins un mécanisme oscillateur isochrone
(1) selon l'une des revendications précédentes.
29. Montre (200) comportant au moins un mouvement (100) selon la revendication précédente.