(19)
(11) EP 3 771 947 A1

(12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

(43) Date de publication:
03.02.2021  Bulletin  2021/05

(21) Numéro de dépôt: 19188844.5

(22) Date de dépôt:  29.07.2019
(51) Int. Cl.: 
G04B 17/04(2006.01)
G04B 17/28(2006.01)
(84) Etats contractants désignés:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Etats d'extension désignés:
BA ME
Etats de validation désignés:
KH MA MD TN

(71) Demandeur: ETA SA Manufacture Horlogère Suisse
2540 Grenchen (CH)

(72) Inventeurs:
  • HELFER, M. Jean-Luc
    2525 Le Landeron (CH)
  • WINKLER, M. Pascal
    2072 St-Blaise (CH)

(74) Mandataire: ICB SA 
Faubourg de l'Hôpital, 3
2001 Neuchâtel
2001 Neuchâtel (CH)

   


(54) DISPOSITIF DE GUIDAGE EN PIVOTEMENT ET MÉCANISME RÉSONATEUR D`HORLOGERIE POUR UNE MASSE PIVOTANTE


(57) Dispositif de guidage (58, 59) en pivotement rotatif d'une masse pivotante autour d'un axe de pivotement virtuel, le dispositif comprenant un premier support et un deuxième support, dont l'un est fixe et l'autre est destiné à être rotatif et à former ou à supporter la masse pivotante, le dispositif étant sensiblement agencé dans un plan et comprenant une première (39, 43) et une deuxième (41, 44) lame flexible orientées dans la même direction lorsque le dispositif (58, 59) est au repos, ainsi qu'une lame intermédiaire (42, 45) de rigidité notablement supérieure aux lames flexibles (39, 43, 41, 44) et reliant la première lame flexible à la deuxième, le dispositif comprenant une première liaison fixe (47, 52) formée par le premier support et une première extrémité de la première lame (39, 43), une deuxième liaison fixe (48, 53) formée d'une deuxième extrémité de la première lame (39, 43) et d'une première extrémité de la lame intermédiaire (42, 45), une troisième liaison fixe (49, 54) formée d'une deuxième extrémité de la lame intermédiaire (42, 45) et d'une première extrémité de la deuxième lame (41, 44) et une quatrième liaison fixe (51, 55) formée d'au moins une deuxième extrémité de la deuxième lame (41, 44), caractérisé en ce que la première (47, 52) et/ou la quatrième liaison (51, 55) est agencée sensiblement entre la deuxième (48, 53,) et la troisième liaison (49, 54) sur ladite direction lorsque le dispositif (58, 59) est au repos.




Description

Domaine de l'invention



[0001] L'invention concerne un dispositif de guidage en pivotement pour une masse pivotante.

[0002] L'invention concerne également un mécanisme résonateur d'horlogerie comportant au moins deux dispositifs de guidage en pivotement.

[0003] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un tel mécanisme résonateur.

Arrière-plan de l'invention



[0004] Les guidages flexibles à pivot virtuel permettent d'améliorer sensiblement les résonateurs horlogers. Les plus simples sont des pivots à lames croisées, composés de deux dispositifs de guidage à lames droites qui se croisent, en général perpendiculairement. Ces deux lames peuvent être soit tridimensionnelles dans deux plans différents, soit bidimensionnelles dans un même plan et sont alors comme soudées à leur point de croisement.

[0005] Il est possible d'optimiser un pivot à lames croisées tridimensionnel pour un oscillateur, pour essayer de le rendre isochrone avec une marche indépendante de son orientation dans le champ de gravité, en particulier de deux manières (indépendamment, ou les deux ensemble):
  • choisir la position du croisement des lames par rapport à leur encastrement pour avoir une marche indépendante des positions ;
  • choisir l'angle entre les lames pour être isochrone, et avoir une marche indépendante de l'amplitude.


[0006] Toutefois, l'utilisation de tels dispositifs ne permet pas d'aboutir à une flexion parfaite des lames. En effet, on n'arrive pas à obtenir un axe virtuel suffisamment stable pendant le pivotement pour que le mouvement rotatif de la masse soit parfaitement périodique. Le couple de rappel n'est pas tout-à-fait linéaire, ce qui engendre un anisochronisme en fonction de l'amplitude de la masse. En outre, le centre de masse du mécanisme se déplace trop, et provoque aussi un anisochronisme dû à son orientation par rapport à la gravité.

Résumé de l'invention



[0007] L'invention cherche à éviter les défauts précités et vise à améliorer le comportement des pivots flexible, notamment pour leur utilisation dans un mécanisme résonateur.

[0008] L'invention concerne ainsi un dispositif guidage en pivotement rotatif d'une masse pivotante autour d'un axe de pivotement virtuel, le dispositif comprenant un premier support et un deuxième support dont l'un est fixe et l'autre est destiné à être rotatif et à former ou à supporter la masse pivotante, le dispositif étant sensiblement agencé dans un plan et comprenant une première et une deuxième lame flexible orientées dans la même direction lorsque le dispositif est au repos, ainsi qu'une lame intermédiaire de rigidité notablement supérieure aux lames flexibles et reliant la première lame flexible à la deuxième, le dispositif comprenant une première liaison fixe formée par le premier support et une première extrémité de la première lame, une deuxième liaison fixe formée d'une deuxième extrémité de la première lame et d'une première extrémité de la lame intermédiaire, une troisième liaison fixe formée d'une deuxième extrémité de la lame intermédiaire et d'une première extrémité de la deuxième lame et une quatrième liaison fixe formée d'au moins une deuxième extrémité de la deuxième lame.

[0009] Le dispositif est remarquable en ce que la première et/ou la quatrième liaison est agencée sensiblement entre la deuxième et la troisième liaison sur ladite direction lorsque le dispositif est au repos.

[0010] Ainsi, l'invention est un pivot à lames flexibles comprenant une lame intermédiaire de rigidité supérieure aux lames flexibles et dont la première et/ou la quatrième liaison fixe est agencée entre la deuxième et la troisième liaison fixe. Un tel pivot permet de garder un centre de masse plus stable pendant le pivotement de la masse, afin que la flexibilité et le couple de rappel soient plus linéaire. On diminue aussi fortement les problèmes d'anisochronisme dus à la gravité, notamment dans un mécanisme résonateur, de sorte que les mouvements mécaniques horlogers soient plus précis.

[0011] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la quatrième liaison fixe est agencée entre la deuxième extrémité de la deuxième lame et le deuxième support, qui est rotatif, le premier support étant fixe.

[0012] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la quatrième liaison est agencée entre la deuxième et la troisième liaison sur ladite direction lorsque le dispositif est au repos.

[0013] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la première et la quatrième liaison sont agencées entre la deuxième et la troisième liaison sur ladite direction lorsque le dispositif est au repos.

[0014] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la lame intermédiaire est coudée, de préférence en forme de U.

[0015] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la lame intermédiaire est flexible avec une inertie de section supérieure à celles des lames flexibles.

[0016] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la lame intermédiaire a une longueur x1 définie par l'équation suivante :

L1 est la longueur de la première lame flexible et L2 est la longueur de la deuxième lame flexible.

[0017] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la distance entre la quatrième liaison et le centre de masse de la masse pivotante est une longueur x2 définie par l'équation suivante :

L1 est la longueur de la première lame flexible et L2 est la longueur de la deuxième lame flexible.

[0018] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la longueur de la première lame L1 = L, et la lame intermédiaire a une longueur x1 définie par l'équation suivante :



[0019] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la longueur L1 de la première lame L1 = L, et la distance entre la quatrième liaison et le centre de masse de la masse pivotante est une longueur x2 définie par l'équation suivante :



[0020] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la deuxième lame flexible a une longueur L2 définie par l'équation suivante :



[0021] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif comprend une deuxième lame intermédiaire, la quatrième liaison étant formée de la deuxième extrémité de la deuxième lame et d'une première extrémité de la deuxième lame intermédiaire, le premier support étant rotatif.

[0022] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif comprend une troisième lame flexible entre la deuxième lame intermédiaire et le deuxième support fixe, le dispositif comprenant une cinquième liaison fixe formé d'une deuxième extrémité de la deuxième lame intermédiaire et d'une première extrémité de la troisième lame, ainsi qu'une sixième liaison fixe formée d'au moins une deuxième extrémité de la troisième lame.

[0023] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la sixième liaison fixe est formée par la deuxième extrémité de la troisième lame et le deuxième support fixe.

[0024] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la cinquième et la sixième liaison sont agencées entre la deuxième et la troisième liaison sur ladite direction lorsque le dispositif est au repos.

[0025] L'invention concerne également un mécanisme résonateur d'horlogerie comportant une masse pivotante agencée pour pivoter de façon rotative autour d'un axe de pivotement virtuel, le mécanisme comprenant deux dispositifs de guidages flexibles en pivotement rotatif selon l'invention.

[0026] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les directions des lames flexibles des dispositifs respectifs sont sensiblement perpendiculaires l'une avec l'autre lorsque le mécanisme est au repos.

[0027] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le mécanisme comporte un troisième dispositif de guidage, les trois dispositifs étant superposés.

[0028] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les dispositifs sont répartis angulairement, de sorte que les directions des lames flexibles des trois dispositifs de guidage sont agencées à 120° deux à deux.

[0029] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les supports rotatifs des dispositifs sont solidaires.

[0030] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les supports fixes des dispositifs sont solidaires.

[0031] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les lames flexibles de chaque dispositif sont de même longueur deux à deux.

[0032] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les dispositifs sont agencés sur des plans parallèles.

[0033] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un tel mécanisme résonateur d'horlogerie.

Description sommaire des dessins



[0034] 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 manière schématique, un dispositif de guidage en pivotement selon l'invention,
  • la figure 2 représente, de manière schématique, un mécanisme résonateur comprenant deux dispositifs de guidage en pivotement selon un premier mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 3 représente une vue de dessus d'un mécanisme résonateur selon une première variante d'un deuxième mode de réalisation,
  • la figure 4 représente une vue de dessus d'un mécanisme résonateur selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation,
  • la figure 5 représente une vue de dessus d'un mécanisme résonateur selon une troisième variante du deuxième mode de réalisation,
  • la figure 6 représente une vue en perspective de la troisième variante du deuxième mode de réalisation de la figure 5,
  • la figure 7 représente une vue en perspective d'une version améliorée du mécanisme résonateur de la figure 3,
  • la figure 8 représente une vue en perspective d'un mécanisme résonateur selon un troisième mode de réalisation,
  • la figure 9 représente une vue en perspective d'un mécanisme résonateur selon un quatrième mode de réalisation,
  • la figure 10 représente une vue de dessus du mécanisme résonateur selon le quatrième mode de réalisation.

Description détaillée



[0035] L'invention concerne un dispositif de guidage 1 en pivotement rotatif d'une masse pivotante autour d'un axe de pivotement virtuel A, tel que représenté sur la figure 1. Le dispositif est de préférence agencé sensiblement dans un plan. L'axe de pivotement A est perpendiculaire au plan du dispositif 1. Le dispositif 1 comprend un support fixe 2 et un support rotatif 3 destiné à former ou à supporter la masse pivotante.

[0036] Le dispositif 1 comprend une première 4 et une deuxième lame 5 flexible ainsi qu'une lame intermédiaire 6 reliant la première lame flexible 4 à la deuxième 5. La première 4 et la deuxième lame 5 ont de préférence une inertie de section semblable, voire identique. L'invention est illustrée dans un cas particulier préféré où les lames les plus flexibles sont droites. D'autres géométries sont néanmoins envisageables, par exemple en forme de serpentin, ou autres.

[0037] La lame intermédiaire 6 a une rigidité notablement supérieure aux lames flexibles 4, 5. Autrement dit, la lame intermédiaire 6 a un coefficient de raideur plus grand que les lames flexibles.

[0038] Selon un premier mode de réalisation, le coefficient de la lame intermédiaire 6 est beaucoup plus important, de sorte que la lame intermédiaire 6 est considérée comme n'étant pas flexible sous l'effet de la masse pivotante.

[0039] Selon un deuxième mode de réalisation, la lame intermédiaire 6 est également flexible, mais moins que la première 4 et la deuxième lame 5. Dans ce cas, la différence de flexibilité entre les deux types de lames est quand même notable. Ainsi, la lame intermédiaire 6 est flexible sous l'effet de la masse pivotante. A cette fin, la lame intermédiaire 6 a, par exemple, une section plus grande que les lames flexibles 4, 5 si elles sont faites d'un même matériau. De préférence, la première 4 et la deuxième lame 5 flexible ont une section identique.

[0040] La figure 1 montre le dispositif 1 au repos, c'est-à-dire que le support rotatif 3 ne pivote pas et reste dans une position stable immobile. Comme cela est représenté sur la figure 1, la première 4 et la deuxième lame 5 sont orientées dans la même direction lorsque le dispositif 1 est au repos.

[0041] Le dispositif 1 comprend quatre liaison fixes des lames 4, 5, 6 :
  • une première liaison fixe 7 formée par le support fixe 2 et une première extrémité de la première lame 4,
  • une deuxième liaison fixe 8 formée par une deuxième extrémité de la première lame 4 et une première extrémité de la lame intermédiaire 6,
  • une troisième liaison fixe 9 formée par une deuxième extrémité de la lame intermédiaire 6 et une première extrémité de la deuxième lame 5, et
  • une quatrième liaison fixe 11 formée par une deuxième extrémité de la deuxième lame 5 et le support rotatif 3.


[0042] On entend par le terme liaison fixe, que les extrémités sont durablement fixées l'une à l'autre, par exemple une extrémité étant rigidement encastrées dans l'autre.

[0043] En position de repos, la première lame 4 est sensiblement perpendiculaire au support fixe 2, et la deuxième lame 5 est sensiblement colinéaire à la première lame 4, tandis que la lame intermédiaire 6 est sensiblement parallèle aux première 4 et deuxième 5 lames. Ainsi, les quatre liaisons fixes sont alignées sur la même direction des lames flexibles 4, 5 en position de repos. Sur la figure 1, le support rotatif 3 a une forme de L pour décaler le support 3 par rapport aux lames flexibles 4, 5. La base du L est perpendiculaire aux lames flexibles 4, 5, et comporte la quatrième liaison fixe 11. Le dos du L est parallèle aux lames flexibles 4, 5, et est de plus muni d'une pointe libre P recourbée. La pointe libre P est seulement destinée à indiquer l'emplacement du centre de masse du dispositif 1. Grâce au dispositif selon l'invention, la pointe libre P, et donc le centre de masse, se déplace très peu pendant le pivotement du support 3.

[0044] Selon l'invention, la première 7 et/ou la quatrième liaison fixe 11 est agencée entre la deuxième 8 et la troisième liaison fixe 9, lorsque le dispositif 1 est au repos. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la première 7 et la quatrième liaison fixe 11 sont agencées entre la deuxième 8 et la troisième liaison fixe 9, lorsque le dispositif 1 est au repos. Ainsi, la première 4 et la deuxième 5 lame flexible sont agencées dans la lame intermédiaire 6 en position de repos.

[0045] A cette fin, la lame intermédiaire 6 est coudée, ici en forme de U droit, pour pouvoir entourer en partie la première 7 et la quatrième liaison fixe 11. La base B du U est la plus longue et a une longueur x1 définie par l'équation suivante :

L1 est la longueur de la première lame 4 flexible et L2 est la longueur de la deuxième lame flexible 5. Les longueurs sont des vecteurs définis par rapport à des axes et une origine, non représentés sur les figures. On comprend que les valeurs négatives sont orientées dans le sens inverse des valeurs positives. Ainsi, certaines valeurs peuvent être négatives, comme L1 ou L2, et par conséquent x1 ou x2.

[0046] En outre, la distance entre la quatrième liaison fixe 11 et le centre de masse de la masse pivotante est une longueur x2 formée par le dos du L et définie par l'équation suivante :



[0047] Grâce à ces dimensions, le centre de masse du système est plus stable lorsque le dispositif pivote, car le centre de masse de la masse pivotante est immobile jusqu'à l'ordre deux du développement limité de la position du centre de masse par rapport à l'angle de flexion dans le plan du dispositif 1.

[0048] Dans un mode préférentiel, on choisit une longueur L1 = L de la première lame 4, et une longueur

de la deuxième lame flexible 5. Ainsi, les lames flexibles 4, 5 ne risquent pas de s'entrechoquer pendant le pivotement. On évite d'avoir à disposer les lames sur deux niveaux différents pour éviter les chocs. Par conséquent, la longueur x1 de la lame intermédiaire 6 est définie par l'équation suivante :

et le support rotatif 3 a une longueur x2 définie par l'équation suivante :

qui correspond à la distance entre la quatrième liaison fixe 11 et le centre de masse de la masse pivotante.

[0049] Dans une réalisation avantageuse, le premier support fixe 11, le deuxième support fixe 12, et les lames forment un ensemble monobloc. Cet ensemble monobloc peut être réalisé par des technologies de type « MEMS » ou « LIGA » ou similaire, en silicium ou similaire, compensé thermiquement, notamment par une croissance locale particulière de dioxyde de silicium, dans certaines zones de la pièce agencées à cet effet, quand cet ensemble monobloc est réalisé en silicium.

[0050] Selon un troisième mode de réalisation, non représenté sur les figures, le dispositif comprend une deuxième lame intermédiaire et une troisième lame flexible, les supports rotatifs et fixes étant inversés par rapport aux modes de réalisation précédents. Ainsi, la première liaison fixe est formée par le support rotatif et la première extrémité de la première lame flexible, la deuxième liaison fixe est formée par la deuxième extrémité de la première lame flexible et la première extrémité de la première lame intermédiaire, la troisième liaison fixe est formée par la deuxième extrémité de la première lame intermédiaire et la première extrémité de la deuxième lame flexible, tandis que la quatrième liaison fixe est formée par la deuxième extrémité de la deuxième lame flexible et par une première extrémité de la deuxième lame intermédiaire. Le dispositif comporte une cinquième liaison fixe formée par une deuxième extrémité de la deuxième lame intermédiaire et une première extrémité de la troisième lame flexible, ainsi qu'une sixième liaison fixe formée par la deuxième extrémité de la troisième lame flexible et le support fixe. Dans ce mode de réalisation, les première, quatrième, cinquième et sixième liaisons fixes sont par exemple agencées entre la deuxième et la troisième liaison fixe, lorsque le dispositif est au repos.

[0051] La figure 2 montre un premier mode de réalisation d'un mécanisme résonateur 10 comprenant deux dispositifs de guidage 12, 21 en pivotement semblables à celui décrit précédemment. Le premier dispositif de guidage 12 comporte un premier support fixe 14 et un premier support rotatif 33, une première 16 et une deuxième 17 lame flexible, ainsi qu'une première lame intermédiaire 31 reliant la première lame flexible 16 à la deuxième 17. Le deuxième dispositif 21 de guidage comporte un deuxième support fixe 13 et un deuxième support rotatif 34, une troisième 18 et une quatrième 19 lame flexible, ainsi qu'une deuxième lame intermédiaire 32 reliant la troisième lame flexible 18 à la quatrième 19. Les lames flexibles 16, 17, 18, 19 respectives des deux dispositifs 12, 21 sont de même longueur deux à deux. Ainsi, la première lame 16 du premier dispositif 12 et la troisième lame 18 du second dispositif 21 sont de même longueur, de même que la deuxième lame 17 du premier dispositif 12 et la quatrième lame 19 du second dispositif 21 sont de même longueur. Les lames intermédiaires 42, 45 sont disposées de sorte que les bases des U soient orientés vers l'extérieur du mécanisme.

[0052] Les deux dispositifs 12, 21 sont agencés sur deux plans parallèles pour pouvoir pivoter sans entrechoquement des lames. Dans cette exemple, les deux dispositifs 12, 21 sont sensiblement perpendiculaires l'un par rapport à l'autre. Ainsi, les directions des lames flexibles 16, 17, 18, 19 des dispositifs respectifs 12, 21 sont sensiblement perpendiculaires lorsque le mécanisme 10 est au repos.

[0053] Dans d'autres modes de réalisation, les dispositifs peuvent être orientés différemment, en formant un angle différent de 90° entre eux, par exemple de 60°.

[0054] De plus, les directions des lames flexibles sont droites. Les lames intermédiaires 31, 32 des deux dispositifs 12, 21 sont sensiblement perpendiculaires en position de repos, et se croisent en un premier point 35. Comme les dispositifs 12, 21 sont sur deux plans différents, les lames ne s'entrechoquent pas pendant le fonctionnement du mécanisme 10. La première 16 et la troisième 18 lame flexible sont sensiblement perpendiculaires en position de repos, et se croisent en un second point 36 définissant le centre de masse du support rotatif et de la masse pivotante. Le second point 36 définit également la position de l'axe virtuel autour duquel la rotation du mécanisme se produit, en particulier pour la masse pivotante. L'axe de pivotement est sensiblement perpendiculaire aux plans des dispositifs.

[0055] Les supports rotatifs 33, 34 des deux dispositifs sont solidaires l'un avec l'autre, de même que les supports fixes 22, 23 des deux dispositifs 12, 21. Les supports rotatifs 33, 34 ont ici une forme de lame droite, qui peut être de même nature que les lames intermédiaires, de préférence non flexible. Les supports rotatifs 33, 34 sont sensiblement perpendiculaires aux lames flexibles 16, 17, 18, 19 des dispositifs respectifs 12, 21. Les supports rotatifs 33, 34 sont fixés l'un à l'autre par leurs extrémités opposées afin de former un coin 15 en forme d'équerre. Le coin 15 peut former un support pour une masse oscillante du mécanisme, un balancier par exemple.

[0056] Lorsque le mécanisme 10, est actionné, les deux dispositifs 12, 21 pivotent, de sorte que le coin 15 effectue un mouvement de balancier périodique autour de l'axe virtuel. Le mouvement est produit grâce aux lames flexibles qui se plient sous l'effet du mouvement des supports rotatifs avec ou sans la masse.

[0057] Le mécanisme résonateur 10 peut comporter une pluralité de tels dispositifs flexibles de guidage en pivotement 12, 21 montés en série, pour augmenter la course angulaire totale, disposés dans des plans parallèles, et autour du même axe de pivotement virtuel A.

[0058] Les figures 3 à 6 sont des variantes d'un deuxième mode de réalisation d'un mécanisme 20, 30, 40 comprenant deux dispositifs 58, 59 selon l'invention, et dans lesquels seule la quatrième liaison fixe 51, 55 est agencée entre la deuxième 48, 53 et la troisième liaison fixe 49, 54 en position de repos. Les dispositifs 58 ,59 comportent chacun deux lames flexibles 39, 41, 43, 44 et une lame intermédiaire 42, 45. Comme dans le premier mode de réalisation, les dispositifs 58 ,59 sont sensiblement perpendiculaires l'un par rapport à l'autre.

[0059] Dans chacun d'eux, la première liaison fixe 47, 52 est agencée en dehors de la lame intermédiaire 42, 45. Ainsi, la première lame flexible 39, 43 est en dehors de la lame intermédiaire 42, 45.

[0060] Ainsi, le mécanisme est plus compact que celui du premier mode de réalisation. Les lames intermédiaires 42, 45 ont une forme de U déformé, dans lequel la branche liée à la première lame flexible 39, 43 par la première liaison fixe 48, 53 est légèrement convexe et plus longue que l'autre, la base du U étant concave vers l'intérieure du U. Les supports fixes sont identiques dans les différentes variantes, et forment ensemble un premier arc de cercle 37 d'angle sensiblement égal à 90°. Le premier arc comporte 37 une première attache 46, ici un anneau agencé sur la partie extérieure de l'arc 37 dans le plan du dispositif, afin de pouvoir fixer le mécanisme résonateur à un mouvement horloger.

[0061] Dans les variantes des figures 3 et 4, les deux supports rotatifs forment ensemble un second arc de cercle 38 plus petit que le premier, d'angle sensiblement égal à 90°, dont le centre est sensiblement le même que celui du premier arc 37. Le premier 37 et le deuxième arc 38 sont sensiblement parallèles en position de repos. Une deuxième attache 56 est rapportée sur le deuxième arc 38. La deuxième attache 56 est un anneau. La deuxième attache 56 permet de fixer une masse oscillante, par exemple un balancier de mouvement horloger.

[0062] L'anneau formant la deuxième attache 56 de la figure 3 est déporté par rapport au mécanisme 20 et est relié par une lame supplémentaire 57, qui peut également être flexible, à une extrémité du deuxième arc 38.

[0063] Sur la figure 4 de l'autre variante, la deuxième attache 56 est fixée et centrée sur le deuxième arc de cercle 38.

[0064] Dans la variante des figures 5 et 6 du mécanisme résonateur 40, les dispositifs 61, 62 sont agencés de sorte que la base du U des lames intermédiaires 66, 67 soient orientées vers l'intérieur du mécanisme, par symétrie des lames intermédiaires des variantes précédentes par rapport à la direction des lames flexibles 39, 41, 43, 44. Les supports rotatifs 63, 64 sont incurvés, et se croisent dans des plans différents avant de joindre la deuxième attache 65. La deuxième attache 65 est agencée symétriquement à l'opposé de la première attache 46 par rapport au centre de masse du mécanisme formé à l'intersection des secondes lames flexibles 41, 44. La vue en perspective de la figure 6 permet d'observer les deux niveaux de deux dispositifs 61, 62. On remarque que le premier arc 37 formé des supports fixes, ainsi que la deuxième attache 65 ont une épaisseur suffisante pour permettre les liaisons fixes dans les deux plans différents.

[0065] Quelle que soit la variante, lorsque le mécanisme 20, 30, 40 est actionné, les deux dispositifs pivotent, de sorte que l'attache effectue un mouvement de balancier périodique autour de l'axe virtuel. Le mouvement est produit grâce aux lames flexibles qui se plient sous l'effet du mouvement des supports rotatifs avec ou sans la masse.

[0066] La figure 7 montre un mécanisme résonateur 50 similaire à celui de la figure 3, dans lequel les lames flexibles 72, 73, 74, 75 comportent des renforts latéraux 71 pour éviter la courbure anticlastique de la lame. Les renforts consistent en des nervures agencées de part et d'autre de la lame pour augmenter ponctuellement l'épaisseur de la lame 72, 73, 74, 75. Les nervures sont disposées périodiquement sur chaque face de la lame, de préférence disposée sur toute la hauteur de la lame 72, 73, 74, 75.

[0067] Dans ce mode de réalisation, les lames intermédiaires 76, 77 ont en outre une structure alvéolaire dans l'épaisseur de la lame. Les alvéoles sont tubulaires sur toute la hauteur de la lame pour obtenir des lames « squelettées ». Ainsi, on diminue le poids des lames intermédiaires 76, 77 tout en gardant une rigidité suffisante.

[0068] Des modes de réalisation comportant seulement l'une de ces deux caractéristiques additionnelles sont évidemment possibles.

[0069] La figure 8 représente un troisième mode de réalisation d'un mécanisme résonateur 60 comprenant deux dispositifs de guidage 81, 82 ayant chacun trois lames flexibles 83, 84, 85, 86, 87, 88, et deux lames intermédiaires 89, 91, 92, 93 selon le troisième mode de réalisation du dispositif de guidage 81, 82 en pivotement décrit précédemment. Les deux dispositifs 81, 82 sont disposés perpendiculairement et se croisent au niveau des deuxièmes lames intermédiaires 92, 93. Les deuxièmes lames intermédiaires 92, 93 décrivent un décrochement pour ne pas être en contact l'une avec l'autre. Pour cela, elles ont une forme de U, qui peuvent s'emboiter perpendiculairement l'un dans l'autre sans se toucher. Les premières lames intermédiaires 89, 91, ont également une forme de U, dont la longueur correspond à celle de leur dispositif propre 81, 82. La longueur de chaque deuxième lame flexible 85, 86 correspond sensiblement aux longueur additionnées de la première 83, 84, et de la troisième lame 87, 88 intermédiaire de leur dispositif respectif 81, 82.

[0070] Les lames flexibles 83, 84, 85, 86, 87, 88, les deuxièmes lames intermédiaires 92, 93, les supports rotatifs et fixes des deux dispositifs 81, 82 sont agencés dans un même plan. Les premières lames intermédiaires 89, 91 sont agencées dans un second plan parallèle au premier.

[0071] Les supports rotatifsdes dispositifs 81, 82 sont solidaires et forment un arc de cercle 94. Les supports fixes de chaque dispositif 81, 82 sont également solidaires l'un avec l'autre de manière à former un coin 95 dans l'arc de cercle 94. L'arc de cercle 94 peut bouger par rapport au coin 95, lorsque le mécanisme est en mouvement.

[0072] Pour chaque dispositif 81, 82 en position de repos, les première, quatrième, cinquième et sixième liaisons fixes sont agencées entre la deuxième 96, 97 et la troisième liaison fixe 98, 99.

[0073] Les figures 9 et 10 montrent un quatrième mode de réalisation d'un mécanisme résonateur 100 comportant trois dispositifs de guidage 101, 102, 103, répartis angulairement autour d'un axe de symétrie A du mécanisme. Les dispositifs 101, 102, 103 sont superposés et orientés de manière à former un angle de 120° entre eux. Ainsi, les directions des lames flexibles des trois dispositifs de guidage 101, 102, 103 sont agencées à 120° deux à deux.

[0074] L'axe de symétrie A passe sensiblement par les deuxièmes lames flexibles 105, 106, 107 de chaque dispositif 101, 102, 103 lorsque le mécanisme est au repos. Le centre de masse de la masse pivotante est défini par l'axe de symétrie, qui est le point de croisement des deuxièmes lames flexibles 105, 106, 107. Les dispositifs de guidage 101, 102, 103 sont du type de ceux décrits pour le deuxième mode de réalisation du mécanisme résonateur des figures 3 et 4, à l'exception des supports 108, 109.

[0075] Comme pour les dispositifs des figures 3 et 4, les supports rotatifs 109 comprennent des premiers arcs 111, 112, 113. Les supports rotatifs 109 comportent, de plus, des deuxièmes arcs de cercle 114, 115, 116 superposés dont les longueurs sont différentes pour atteindre des premiers arcs respectifs 111, 112, 113 de chaque dispositif 101, 102, 103. Les premiers 111, 112, 113 et deuxièmes arcs 114, 115, 116 sont liés par une portion rectiligne 117, 118, 119. Les deuxièmes arcs 114, 115, 116 sont solidaires et sont prolongés par une première attache 120 dirigée vers l'extérieur du mécanisme 100.

[0076] Les supports fixes 108 comportent des troisièmes arcs 121, 122, 123 superposés de différentes longueurs selon la disposition des dispositifs 101, 102, 103. Les troisièmes arcs 121, 122, 123 sont solidaires et prolongés vers l'extérieur du mécanisme par une deuxième attache 125.

[0077] Les deuxièmes 114, 115, 116 et les troisièmes arcs de cercle 121, 122, 123 définissent un espace circulaire à l'intérieur duquel sont agencés les éléments des dispositifs 101, 102, 103, excepté pour les attaches 120, 125. La première 120 et la deuxième attache 125 sont, de préférence, disposées symétriquement de part et d'autre de cet espace.

[0078] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant un mécanisme résonateur tel que l'un de ceux décrits précédemment, par exemple pour un balancier du mouvement d'horlogerie.


Revendications

1. Dispositif de guidage (1, 12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82) en pivotement rotatif d'une masse pivotante autour d'un axe de pivotement virtuel (A), le dispositif (1, 12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82) comprenant un premier support (2, 13, 14) et un deuxième support (3, 33, 34), dont l'un est fixe et l'autre est destiné à être rotatif et à former ou à supporter la masse pivotante, le dispositif (1, 12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82) étant sensiblement agencé dans un plan et comprenant une première (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84) et une deuxième (5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86) lame flexible orientées dans la même direction lorsque le dispositif (1, 12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82) est au repos, ainsi qu'une lame intermédiaire (6, 31, 32, 42, 45, 66, 67, 76, 77) de rigidité notablement supérieure aux lames flexibles (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84, 5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86) et reliant la première lame flexible (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84) à la deuxième (5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86), le dispositif (1, 12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82) comprenant une première liaison fixe (7, 22, 23, 47, 52) formée par le premier support (2, 13, 14) et une première extrémité de la première lame (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84), une deuxième liaison fixe (8, 24, 25, 48, 53, 96, 97) formée d'une deuxième extrémité de la première lame (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84) et d'une première extrémité de la lame intermédiaire (6, 31, 32, 42, 45, 66, 67, 76, 77), une troisième liaison fixe (9, 26, 27, 49, 54, 98, 99) formée d'une deuxième extrémité de la lame intermédiaire (6, 31, 32, 42, 45, 66, 67, 76, 77) et d'une première extrémité de la deuxième lame (5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86) et une quatrième liaison fixe (11, 28, 29, 51, 55) formée d'au moins une deuxième extrémité de la deuxième lame (5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86), caractérisé en ce que la première (7, 22, 23, 47, 52) et/ou la quatrième liaison (11, 28, 29, 51, 55) est agencée sensiblement entre la deuxième (8, 24, 25, 48, 53, 96, 97) et la troisième liaison (9, 26, 27, 49, 54, 98, 99) sur ladite direction lorsque le dispositif (1, 12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82) est au repos.
 
2. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame intermédiaire (6, 31, 32, 42, 45, 66, 67, 76, 77) est coudée, de préférence en forme de U.
 
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame intermédiaire (6, 31, 32, 42, 45, 66, 67, 76, 77) est flexible avec une inertie de section supérieure à celles des lames flexibles (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84, 5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86).
 
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame intermédiaire (6, 31, 32, 42, 45, 66, 67, 76, 77) a une longueur x1 définie par l'équation suivante :

L1 est la longueur de la première lame flexible (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84) et L2 est la longueur de la deuxième lame flexible (5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86).
 
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre la quatrième liaison fixe (11, 28, 29, 51, 55) et le centre de masse de la masse pivotante esta une longueur x2 définie par l'équation suivante :

L1 est la longueur de la première lame flexible (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84) et L2 est la longueur de la deuxième lame flexible (5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86) .
 
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur de la première lame (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84) L1 = L, et la lame intermédiaire (6, 31, 32, 42, 45, 66, 67, 76, 77) a une longueur x1 définie par l'équation suivante :


 
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur de la première lame (4, 16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84) L1 = L, et la distance entre la quatrième liaison (11, 28, 29, 51, 55) et le centre de masse de la masse pivotante est une longueur x2 définie par l'équation suivante :


 
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième lame flexible (5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86) a une longueur L2 définie par l'équation suivante :


 
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quatrième liaison fixe (11, 28, 29, 51, 55) est formée de la deuxième extrémité de la deuxième lame (5, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86) et du deuxième support (3, 33, 34), qui est rotatif, le premier support (2, 13, 14) étant fixe.
 
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif (81, 82) comprend une deuxième lame intermédiaire (92, 93), la quatrième liaison étant formée de la deuxième extrémité de la deuxième lame (85, 86) et d'une première extrémité de la deuxième lame intermédiaire (92, 93), le premier support étant rotatif.
 
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif (81, 82) comprend une troisième lame flexible (87, 88) entre la deuxième lame intermédiaire (92, 93) et le deuxième support fixe, le dispositif (81, 82) comprenant une cinquième liaison fixe formée d'une deuxième extrémité de la deuxième lame intermédiaire (92, 93) et d'une première extrémité de la troisième lame (87, 88), ainsi qu'une sixième liaison fixe formée d'au moins une deuxième extrémité de la troisième lame (87, 88).
 
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la sixième liaison fixe est formée par la deuxième extrémité de la troisième lame (87, 88) et le et le deuxième support.
 
13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la cinquième et la sixième liaison sont agencées entre la deuxième (96, 97) et la troisième liaison (98, 99) sur ladite direction lorsque le dispositif (81, 82) est au repos.
 
14. Mécanisme résonateur d'horlogerie (10, 20, 30, 40, 50, 60, 100) comportant une masse pivotante agencée pour pivoter de façon rotative autour d'un axe de pivotement virtuel, caractérisé en ce qu'il comporte deux dispositifs de guidage (12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82, 101, 102) en pivotement rotatif selon l'une des revendications précédentes.
 
15. Mécanisme résonateur d'horlogerie selon la revendication 14, caractérisé en ce que les directions des lames flexibles (16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86, 105, 106) des dispositifs respectifs (12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82, 101, 102) sont sensiblement perpendiculaires l'une avec l'autre lorsque le mécanisme (10, 20, 30, 40, 50, 60, 100) est au repos.
 
16. Mécanisme résonateur d'horlogerie selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte un troisième dispositif de guidage (103), les trois dispositifs (101, 102, 103) étant superposés.
 
17. Mécanisme résonateur d'horlogerie selon la revendication 16, caractérisé en ce que les dispositifs (101, 102, 103) sont répartis angulairement, de sorte que les directions des lames flexibles (105, 106, 107) des trois dispositifs de guidage (101, 102, 103) sont agencées à 120° deux à deux.
 
18. Mécanisme résonateur d'horlogerie selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que les supports rotatifs (33, 34, 109) des dispositifs (12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82, 101, 102, 103) sont solidaires.
 
19. Mécanisme résonateur d'horlogerie selon l'une des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que les supports fixes (13, 14, 108) des dispositifs (12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82, 101, 102, 103) sont solidaires.
 
20. Mécanisme résonateur d'horlogerie selon l'une des revendications 14 à 19, caractérisé en ce que les lames flexibles (16, 18, 39, 43, 72, 73, 83, 84, 17, 19, 41, 44, 74, 75, 85, 86, 105, 106, 107) de chaque dispositif (12, 21, 58, 59, 61, 62, 81, 82, 101, 102, 103) sont de même longueur deux à deux.
 
21. Mouvement d'horlogerie (100) comportant un mécanisme résonateur d'horlogerie (10, 20, 30, 40, 50, 60, 100) selon l'une des revendications 14 à 20.
 




Dessins
















Rapport de recherche









Rapport de recherche