| (19) |
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(11) |
EP 3 812 843 B1 |
| (12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
| (45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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23.04.2025 Bulletin 2025/17 |
| (22) |
Date de dépôt: 25.10.2019 |
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| (54) |
GUIDAGE FLEXIBLE ET ENSEMBLE DE GUIDAGES FLEXIBLES SUPERPOSÉS POUR MÉCANISME RÉSONATEUR
ROTATIF, NOTAMMENT D'UN MOUVEMENT D'HORLOGERIE
FLEXIBLE FÜHRUNG UND GESAMTHEIT VON ÜBEREINANDER ANGEORDNETEN FLEXIBLEN FÜHRUNGEN
FÜR SICH DREHENDEN RESONATORMECHANISMUS, INSBESONDERE FÜR UHRWERK
FLEXIBLE GUIDE AND SET OF STACKED FLEXIBLE GUIDES FOR ROTARY RESONATOR MECHANISM,
IN PARTICULAR FOR A CLOCK MOVEMENT
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| (84) |
Etats contractants désignés: |
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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 |
| (43) |
Date de publication de la demande: |
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28.04.2021 Bulletin 2021/17 |
| (73) |
Titulaire: ETA SA Manufacture Horlogère Suisse |
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2540 Grenchen (CH) |
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| (72) |
Inventeurs: |
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- WINKLER, Pascal
2072 St-Blaise (CH)
- HELFER, Jean-Luc
2525 Le Landeron (CH)
- COSANDIER, Yves-Alain
1020 Renens (CH)
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| (74) |
Mandataire: ICB SA |
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Faubourg de l'Hôpital, 3 2001 Neuchâtel 2001 Neuchâtel (CH) |
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Documents cités: :
EP-A1- 3 316 047 EP-A1- 3 435 173 CH-A2- 713 138
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EP-A1- 3 425 458 EP-A1- 3 561 606
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- KUPPENS P REINIER ET AL: "Permanent Stiffness Reduction by Thermal Oxidation of Silicon",
JOURNAL OF MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS, IEEE SERVICE CENTER, US, vol. 28, no. 5,
1 October 2019 (2019-10-01), pages 900 - 909, XP011748752, ISSN: 1057-7157, [retrieved
on 20190930], DOI: 10.1109/JMEMS.2019.2935379
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| Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
Domaine de l'invention
[0001] La présente invention concerne un guidage flexible pour mécanisme résonateur rotatif.
L'invention se rapporte également à un ensemble de guidages flexibles superposés pour
mécanisme résonateur rotatif. L'invention se rapporte encore à un mouvement d'horlogerie
muni d'un tel guidage flexible ou d'un tel ensemble de guidages flexibles superposés.
Arrière-plan de l'invention
[0002] La plupart des montres mécaniques actuelles sont munie d'un balancier-spiral et d'un
mécanisme d'échappement à ancre suisse. Le balancier-spiral constitue la base de temps
de la montre. On l'appelle aussi résonateur.
[0003] L'échappement, quant à lui, remplit deux fonctions principales:
- entretenir les va-et-vient du résonateur ;
- compter ces va-et-vient.
[0004] Le mécanisme d'échappement à ancre suisse a un rendement énergétique faible (environ
30%). Ce faible rendement provient du fait que les mouvements de l'échappement sont
saccadés, qu'il y a des chutes ou chemin perdus pour s'accommoder des erreurs d'usinage,
et, aussi du fait que plusieurs composants se transmettent leur mouvement via des
plans inclinés qui frottent les uns par rapport aux autres.
[0005] Pour constituer un résonateur mécanique, il faut un élément inertiel, un guidage
et un élément de rappel élastique. Traditionnellement, un ressort spiral joue le rôle
d'élément de rappel élastique pour l'élément inertiel que constitue un balancier.
Ce balancier est guidé en rotation par des pivots qui tournent dans des paliers lisses
en rubis. Cela donne lieu à des frottements, et donc à des pertes d'énergie et des
perturbations de marche, qui dépendent des positions, et que l'on cherche à supprimer.
[0006] Il existe aussi des résonateurs rotatifs pivotant autour d'un axe de rotation et
soumis à un couple moteur, qui effectuent un mouvement rotatif continu autour d'un
axe.
[0007] La demande
EP 17194636.1 décrit un tel mécanisme résonateur comportant une pluralité d'éléments inertiels
mobiles par rapport au mobile central du résonateur, et rappelé vers son axe de rotation
par des moyens de rappel élastique. En rotation, le résonateur se déploie dans un
plan perpendiculaire à l'axe de rotation du résonateur.
[0008] Une autre demande
EP17183211.6 montre un résonateur rotatif comportant au moins un élément inertiel agencé pour
pivoter par rapport au mobile central autour d'un axe secondaire perpendiculaire à
l'axe du mobile central. En rotation, le résonateur se déploie dans un plan contenant
l'axe de rotation du résonateur.
[0009] Dans ces demandes, on trouve notamment des modes de réalisation de résonateurs rotatifs
comportant des guidages à lames flexibles comme moyens élastiques de rappel du ou
des éléments inertiels. Les guidages flexibles à pivot virtuel permettent d'améliorer
sensiblement le rendement des 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. Mais il existe aussi des pivots à lames décroisés
de type RCC (pour « Remote Center Compliance » en anglais), pour lesquels le centre
de rotation est extérieur à la structure du pivot, et qui ont des lames droites ne
se croisant pas.
[0010] Il est possible d'optimiser un guidage à lames tridimensionnel pour un résonateur,
afin d'essayer de le rendre isochrone avec une marche indépendante de son orientation
dans le champ de gravité. Dans le cas des résonateurs rotatifs décrits dans l'état
de l'art, on cherche à obtenir un moment de rappel élastique du guidage flexible,
qui présente une forme sinusoïdale. Pour certains cas de résonateurs rotatifs décrits
dans l'état de l'art, le moment de rappel permettant d'atteindre un isochronisme parfait
obéit à la loi suivante :
M = -ksin(
2θ)
, où
θ est l'angle de déformation du guidage et
k une constante de rappel. Ainsi, le moment de rappel augmente jusqu'à un angle de
déformation du guidage, par exemple de 45°, puis qu'il diminue jusqu'à un autre angle,
par exemple de 90°.
[0011] Cependant, les résonateurs rotatifs à guidage flexible décrits dans l'état de l'art
ne répondent pas à cette exigence, de sorte qu'ils n'atteignent pas un isochronisme
suffisant pour être performants.
Résumé de l'invention
[0012] Un but de l'invention est, par conséquent, de proposer un guidage flexible pour mécanisme
résonateur rotatif, qui évite les problèmes précités.
[0013] A cet effet, l'invention concerne un guidage flexible pour un mécanisme résonateur
rotatif, notamment d'un mouvement d'horlogerie, le guidage comprenant un premier support,
un élément mobile par rapport au premier support, une première paire de lames flexibles
reliant le premier support à l'élément mobile, de sorte que l'élément mobile puisse
se déplacer par rapport au premier support par flexion des lames dans un mouvement
circulaire autour d'un centre de rotation, le guidage flexible étant agencé sensiblement
dans un plan.
[0014] Le guidage flexible est remarquable en ce qu'il comprend des moyens de précontrainte,
les moyens de précontrainte étant configurés pour appliquer une force de flambage
des lames flexibles en rapprochant le premier support de l'élément mobile, de sorte
que le guidage flexible comprenne deux positions stables de l'élément mobile par rapport
au premier support pour lesquelles le moment de rappel est nul, les deux positions
stables présentant un angle de rotation prédéterminé entre elles.
[0015] Grâce à l'invention, on obtient un guidage à lames flexibles qui peut se mouvoir
entre deux positions stables, et dont le comportement se rapproche d'un guidage idéal
pour un résonateur rotatif. Un tel guidage flexible garantit un isochronisme et une
marche indépendante du champ de gravité. En effet, la force de flambage des lames
permet de transformer le moment de rappel linéaire d'un guidage flexible sans contrainte
en un moment de rappel bistable, le moment de rappel présentant une forme sensiblement
sinusoïdale, entre les deux positions angulaires stables de l'élément mobile.
[0016] Selon une forme de réalisation avantageuse, le moment de rappel du guidage flexible
présente une forme sensiblement sinusoïdale entre les deux positions angulaires stables.
[0017] Selon une forme de réalisation avantageuse, l'élément mobile présente une symétrie
axiale et un centre de rotation, les lames flexibles étant dirigées vers le centre
de rotation.
[0018] Selon une forme de réalisation avantageuse, les moyens de précontrainte comprennent
un ressort reliant l'élément mobile et le premier support.
[0019] Selon une forme de réalisation avantageuse, le guidage flexible comprend un deuxième
support et une deuxième paire de lames flexibles reliant le deuxième support à l'élément
mobile, le deuxième support et la deuxième paire de lames étant agencés par symétrie
du premier support et de la première paire de lames flexibles par rapport à l'élément
mobile, les deux paires de lames flexibles reliant de part et d'autre le premier et
le deuxième support à l'élément mobile en son centre de rotation.
[0020] Selon une forme de réalisation avantageuse, les moyens de précontrainte comportent
un organe de maintien comprenant deux bras, chaque bras étant fixé à un support, de
manière à appliquer la force de flambage sur un support en direction de l'autre support.
[0021] Selon une forme de réalisation avantageuse, l'organe de maintien comprend des structures
élastiques agencées sur les bras pour être en contact avec chaque support.
[0022] Selon une forme de réalisation avantageuse, l'élément mobile est en partie déformable
au niveau du centre de rotation.
[0023] Selon une forme de réalisation avantageuse, chaque bras de l'organe de maintien comprend
une portion déformable.
[0024] L'invention se rapporte également à un ensemble de guidages flexibles superposés
comprenant au moins deux guidages flexibles selon l'invention, les supports du deuxième
guidage flexible étant fixés à l'élément mobile du premier guidage flexible.
[0025] Selon une forme de réalisation avantageuse, l'ensemble comprend un troisième guidages
flexible superposé sur le deuxième guidage flexible, les supports du troisième guidage
flexible étant fixés à l'élément mobile du deuxième guidage flexible.
[0026] L'invention se rapporte encore à un mécanisme résonateur rotatif d'un mouvement horloger,
le mécanisme comportant un mobile central agencé pour pivoter autour d'un axe central
et au moins deux éléments inertiels agencés pour pivoter par rapport au mobile central
autour d'un axe secondaire. Le mécanisme comprend deux guidages flexibles, chaque
guidage flexible reliant un élément inertiel au mobile centrale.
[0027] L'invention se rapporte aussi à un mécanisme résonateur rotatif d'un mouvement horloger,
le mécanisme comportant un mobile central agencé pour pivoter autour d'un axe central
et au moins deux éléments inertiels agencés pour pivoter par rapport au mobile central
autour d'un axe secondaire. Le mécanisme comprend deux ensembles de guidages flexibles
superposés, chaque ensemble reliant un élément inertiel au mobile centrale.
Description sommaire des dessins
[0028] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la
lecture de plusieurs formes de réalisation données uniquement à titre d'exemples non
limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement une vue de dessus d'un guidage flexible selon
un premier mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 représente schématiquement d'un guidage flexible selon un deuxième mode
de réalisation de l'invention,
- la figure 3 est un graphique représentant le moment de rappel élastique du guidage
flexible en fonction de l'angle de rotation,
- la figure 4 représente schématiquement une vue de dessus du guidage flexible de la
figure 2 sans précontrainte,
- la figure 5 représente schématiquement une vue en perspective du guidage flexible
du premier mode de réalisation en partie désassemblé, les moyens de précontrainte
étant séparés du reste du guidage,
- la figure 6 représente schématiquement une vue de dessus d'un guidage flexible selon
une première variante du premier mode de réalisation,
- la figure 7 représente schématiquement une vue de dessus d'un guidage flexible selon
une deuxième variante du premier mode de réalisation,
- la figure 8 représente schématiquement une vue de dessus d'un guidage flexible selon
une troisième variante du premier mode de réalisation,
- la figure 9 représente schématiquement une vue de dessus d'un ensemble de guidages
flexibles selon un mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 10 représente schématiquement une vue en perspective de l'ensemble de guidages
flexibles de la figure 9.
Description détaillée de modes de réalisation préférés
[0029] Sur la figure 1, est représenté un guidage flexible 1 comprenant un support 2, un
élément mobile 3 par rapport au support 2 et deux lames flexibles 4, 5 décroisées
reliant l'élément mobile 3 au support 2. L'élément mobile 3 a une forme d'arc de cercle,
les lames 4, 5 étant agencées sur le côté interne de l'arc. Les lames 4, 5 sont de
même longueur et agencées symétriquement pour rejoindre le support 2. Sans précontrainte,
les lames 4, 5 sont orientées selon deux directions, qui se croisent en un point 6
du support 2, le point 6 définissant un centre de rotation de l'élément mobile 3.
Par flexion des lames flexibles 4, 5, l'élément mobile 3 peut se déplacer par rapport
au support 2. Le guidage flexible 1 est agencé sensiblement dans un plan.
[0030] Selon l'invention, le guidage flexible 1 comprend des moyens de précontrainte 7 configurés
pour appliquer une force de flambage des lames flexibles 4, 5 en rapprochant l'élément
mobile 3 du support 2. A cette fin, les moyens de précontrainte 7 comprennent, par
exemple, un ressort fixé d'une part au support 2 et d'autre part à l'élément mobile
3. De préférence, le ressort est sensiblement fixé au niveau du centre de masse de
l'élément mobile 3.
[0031] Le ressort exerce une force de traction qui rapproche l'élément mobile 3 du support
2. Ainsi, une force de flambage contraint les lames à se courber pour mettre l'élément
mobile 3 dans une position stable pour laquelle le moment de rappel est nul. Sur la
figure 1, l'élément mobile se déplace vers une position stable vers la gauche de la
figure 1. Sans précontrainte, l'élément mobile 3 est centré sur l'axe A, tandis que
dans la position stable induite par la précontrainte, l'élément mobile 3 est centré
sur l'axe B. L'axe B forme un angle α avec l'axe A.
[0032] Il existe une deuxième position stable, non représentée sur la figure 1, dans laquelle
l'élément mobile 3 peut se positionner par rapport au support, et pour laquelle le
moment de rappel est nul. La deuxième position est symétrique de la première par rapport
à l'axe A, l'élément mobile étant déplacée vers la droite en formant un angle -α avec
l'axe A. Ainsi, entre les deux positions stables, l'angle est égal à 2α. En outre,
le moment de rappel du guidage flexible 1 présente une forme sensiblement sinusoïdale.
Grâce aux moyens de précontrainte 7, l'élément mobile 3 peut passer d'une position
stable à l'autre en fonction des forces qui le sollicitent.
[0033] Dans une application à un mécanisme résonateur rotatif, tels que ceux décrits dans
les demandes citées dans le préambule, on utilise deux guidages flexibles pour remplacer
ceux décrits dans ces demandes. Les supports sont fixés à l'élément central, tandis
que les éléments mobiles sont fixés chacun à un élément inertiel.
[0034] Les figure 2 et 5 montrent un deuxième mode de réalisation d'un guidage flexible
10 selon l'invention. Pour la compréhension, nous avons également représenté sur la
figure 4, le même guidage flexible 10 sans moyens de précontrainte. Le guidage flexible
10 comprend un premier 11 et un deuxième 12 support, un élément mobile 13 par rapport
aux supports 11, 12, deux paires de lames flexibles décroisées 14, 15, 16, 17 permettant
à l'élément mobile 13 de se mouvoir par rapport aux supports 11, 12. Le guidage flexible
10 est agencé sensiblement dans un plan. Chaque paire de lames 14, 15, 16, 17 relie
un des supports 11, 12 à l'élément mobile 13. Les lames d'une paire 14, 15, 16, 17
rejoignent l'élément mobile au niveau d'un centre de rotation 18 de l'élément mobile
13. Les supports 11, 12 ont une forme de parallélépipède munie d'un bloc arrière 19,
21. Les lames 14, 15, 16, 17 partent de deux extrémités opposées du support 11, 12
vers le milieu de l'élément mobile 13. Le guidage flexible 10 est agencé sensiblement
dans un plan.
[0035] L'élément mobile 13 comprend une partie longitudinale 22 et une structure 23, 24
en U à chaque extrémité de la partie longitudinale 22. Chaque extrémité est raccordée
au centre de la base du U de la structure 23, 24. Ainsi, l'élément mobile 13 présente
une symétrie axiale le long de sa partie longitudinale 22. Le milieu de la partie
longitudinale forme le centre de rotation 18 de l'élément mobile 14.
[0036] Sans moyens de précontrainte, tel que représenté sur la figure 4, les lames 14, 15,
16, 17 d'une paire et les supports 11, 12 ont une forme de triangle isocèle, dont
le sommet principal est agencé au milieu de l'élément mobile 13. Le guidage flexible
10 présente deux axes de symétrie perpendiculaires X, Y. Le premier axe X passe longitudinalement
par l'axe de la partie longitudinale 22, et le deuxième axe Y passe par les supports
23, 24 de manière à les diviser en deux parties égales. Les deux axes X, Y passent
également par le centre de rotation 18 du guidage flexible 10. Ainsi, les deux lames
14, 15, 16, 17 d'une même paire sont symétriques par rapport au deuxième axe Y. Les
deux structures en U sont également symétriques par rapport au deuxième axe de symétrie
Y. Les deux supports 11, 12 sont symétriques par rapport au premier axe de symétrie
X.
[0037] L'élément mobile 22 est configuré pour pouvoir tourner autour du centre de rotation
18 grâce à la flexibilité des lames 14, 15, 16, 17. Le centre de rotation est 18 agencé
sensiblement au niveau de son centre de masse. Selon l'actionnement du guidage 10,
l'élément mobile 13 tourne dans le plan du guidage flexible 10. Sans précontrainte,
le moment de rappel élastique est linéaire en fonction de l'angle de rotation par
rapport à la position d'équilibre du mécanisme. De plus, il n'existe dans ce cas qu'une
seule position stable correspondant à la position de repos de l'élément mobile. L'élément
mobile est dirigé selon le premier axe de symétrie X, telle que montrée sur la figure
4.
[0038] Selon l'invention, le guidage flexible 10 comprend des moyens de précontrainte 27
configurés pour appliquer une force F de flambage des lames flexibles 14, 15, 16,
17 en rapprochant chaque support 11, 12 de l'élément mobile 13. A cette fin, le guidage
flexible 10 est doté d'un organe de maintien desdits supports 11, 12, l'organe de
maintien formant lesdits moyens de précontrainte 27. L'organe de maintien présente
un corps 25 en forme de U dont les deux bras 26, 28, qui sont sensiblement parallèles,
appuient chacun sur l'un des supports 11, 12. La distance entre les deux bras est
inférieure à la distance entre les deux supports 11, 12 sans précontrainte. Ainsi,
Les bras 26, 28 pressent sur les supports 11, 12 en appliquant la force F, qui permet
le flambage des lames flexibles 14, 15, 16, 17 pour rapprocher chaque support 11,
12 de l'élément mobile 13. La force de flambage F est dirigée selon le deuxième axe
de symétrie Y du guidage flexible 10. Ainsi, les lames flexibles 14, 15, 16, 17 des
deux paires sont sensiblement courbées. En réaction, l'élément mobile 13 se déplace
en rotation d'un angle déterminé α pour atteindre une première position stable. L'angle
α est défini par rapport au premier axe de symétrie X, la première position stable
étant dirigée vers le haut sur la figure 2. En outre, le guidage flexible 10 présente
une deuxième position angulaire stable, non représentée sur les figures, l'élément
mobile 13 se déplaçant en rotation d'un angle déterminé -α vers le bas. Les deux positions
angulaires sont définies par rapport au premier axe de symétrie X et forment un angle
égal à 2α. La deuxième position est symétrique de la première par rapport au de premier
axe de symétrie X du guidage flexible 10. Les valeurs des angles des positions stables
dépendent de la force appliquée par les moyens de précontrainte.
[0039] La figure 3 montre un graphique représentant le moment de rappel du guidage flexible
10 en fonction de l'angle de rotation de l'élément mobile 13. Sans moyens de précontrainte,
le guidage flexible de la figure 4, serait une droite passant par 0. Grâce aux moyens
de précontrainte 27, le moment de rappel décrit une fonction sensiblement sinusoïdale
d'une période entre les deux positions stables. Les deux positions stables 28, 29
correspondent au moment de rappel nul et sont situées à l'angle ±
a. Ainsi, on modifie le moment élastique de rappel du guidage flexible 10, de sorte
que le moment de rappel présente deux positions stables et une forme sensiblement
sinusoïdale.
[0040] L'élément mobile 13 peut passer d'une position stable à l'autre selon le mouvement
que suit le guidage flexible 10. En particulier dans un mécanisme résonateur rotatif,
où le guidage flexible 10 suit un mouvement de rotation autour d'un axe principal
du mécanisme. L'élément mobile 13 se positionne dans une position en fonction de la
force centrifuge qu'il subit. Grâce à un tel guidage flexible 10, la vitesse de rotation
du résonateur reste sensiblement constante, même si la force d'entraînement appliquée
sur le mécanisme résonateur varie.
[0041] Les figures 6, 7 et 8 sont des variantes du deuxième mode de réalisation décrit précédemment,
et reprennent l'essentiel de ses caractéristiques.
[0042] Dans une première variante du deuxième mode de réalisation du guidage flexible 30,
représentée sur la figure 6, l'organe de maintien comporte des absorbeurs 38, 39 en
matériau élastique. Les absorbeurs 38, 39 sont agencés sur les bras 26, 28 de l'organe
de maintien. Ils ont par exemple une forme de U dont les parois sont munies de languettes
repliées vers l'intérieur du U. En position de fonctionnement, les languettes sont
agencées de part et d'autre du bloc arrière, en appui sur la face arrière du support
11, 12. Ainsi, les languettes peuvent se déformer lorsque le support 11, 12 est poussé
par les lames flexibles 14, 15, 16, 17, par exemple lors d'un changement de position
stable de l'élément mobile 13.
[0043] Les absorbeurs 38, 39 sont disposés aux extrémités des parois pour être en contact
avec les supports 11, 12 du guidage flexible 30. Ainsi, ces absorbeurs 38, 39 permettent
d'améliorer la courbure du moment de rappel élastique entre les positions stables,
afin de leur donner une forme encore plus proche d'une fonction sinusoïdale.
[0044] Sur la figure 7, une deuxième variante consiste en ce que la partie longitudinale
42 de l'élément mobile 33 est en partie flexible. La partie longitudinale 42 est percée
d'un orifice traversant oblong longitudinal bordé par deux parois. Sous l'effet du
mouvement de l'élément mobile d'une position stable à l'autre, les parois se courbent.
De manière similaire à la première variante, le moment de rappel élastique décrit
une fonction plus proche d'une forme sinusoïdale. La partie longitudinale 42 comprend
des tubes d'insertion 43, 44, 45, 46 sur le côté extérieur des parois pour les lames
flexibles 14, 15, 16, 17.
[0045] Une troisième variante, représentée sur la figure 8, comprend un organe de maintien
munie d'une portion flexible 48, 49 en amont de chaque extrémité des bras 34, 36.
Ces portions 48, 49 apportent de la flexibilité aux bras 34, 36 lors du changement
de position stable de l'élément mobile. Chaque portion flexible 48, 49 comprend ici
deux parois flexibles 51, 52, 53, 54 séparées par une ouverture traversante, de sorte
que sous l'effet du mouvement de l'élément mobile 23 et de la flexion des lames 14,
15, 16, 17, qui pousse sur l'organe de maintien, les parois se déforment. De manière
similaire aux deux premières variantes, le moment de rappel élastique décrit une fonction
plus proche d'une forme sinusoïdale.
[0046] L'invention concerne également un ensemble 60 de guidages flexibles superposés. Sur
les figures 9 et 10, l'ensemble 60 comprend trois guidages flexibles 61, 62, 63 tels
que ceux décrit dans le deuxième mode de réalisation, à la différence que seul le
premier guidage flexible 61 comporte un organe de maintien du deuxième mode de réalisation.
Les deux autres guidages flexibles 62, 63 ont des moyens de précontraintes différents.
Les deux supports 67, 68 du deuxième guidage flexible 62 sont fixés à l'élément mobile
64 du premier guidage flexible 61. Les supports 69, 71 du troisième guidage flexible
63 sont fixés à l'élément mobile 65 du deuxième guidage flexible 62. Pour cela, le
bloc arrière de chaque support est inséré dans une structure en U de l'élément mobile
du guidage inférieur.
[0047] Pour appliquer une contrainte sur le guidage flexible supérieur 62, 63, la distance
entre les deux structures en U de l'élément mobile 64, 65 du mobile inférieur est
inférieure à la distance entre les deux supports 67, 68, 69, 71 du guidage supérieur
62, 63 sans précontrainte. Ainsi, les supports 67, 68, 69, 71 du guidage flexible
supérieur 62, 63 sont maintenus comprimés entre les deux structures en U de l'élément
mobile 64, 65 du guidage inférieur 61, 62. La force de flambage des lames flexibles
est obtenue par cet emboîtement des supports 67, 68, 69, 71.
[0048] Pour chaque guidage flexible 61, 62, 63, l'angle de débattement entre les deux positions
stables est égal à 2
a, a étant l'angle formé par la position de l'élément mobile avec précontrainte par rapport
à la position de l'élément mobile sans précontrainte. 2
a est par exemple compris entre 20 et 40°, de préférence sensiblement égal à 30°. Ainsi,
en superposant trois dispositifs, on obtient un angle global de 90°. Avec un tel angle
global, on aboutit à un guidage flexible idéal pour son utilisation dans un mécanisme
résonateur d'horlogerie.
[0049] En position de repos, le guidage flexible supérieur est orienté dans une direction
formant un angle correspondant à l'angle formé entre les deux positions stables de
l'élément mobile. Ainsi le deuxième axe de symétrie du guidage flexible supérieur
forme un angle avec le deuxième axe de symétrie du guidage flexible supérieur, par
exemple de 30°.
[0050] L'invention se rapporte également à un mécanisme résonateur rotatif d'horlogerie,
non représenté sur les figures.
[0051] Dans une première variante, le mécanisme résonateur est muni d'un guidage flexible
selon le premier ou le deuxième mode de réalisation.
[0052] Dans une deuxième variante, le mécanisme résonateur est muni d'un ensemble de guidages
flexibles superposés selon l'invention.
[0053] Le guidage flexible ou l'ensemble de guidages flexibles superposés a pour fonction
de permettre aux masses mobiles du mécanisme résonateur de s'écarter du centre de
rotation, lorsque la force de rotation du mécanisme est plus forte, ou de s'en rapprocher,
lorsque la force de rotation du mécanisme est plus faible. Ainsi, on conserve une
vitesse de rotation sensiblement constante, quelle que soit la tension du ressort
de barillet.
[0054] Dans les exemples de mécanisme résonateur rotatif des demandes citées dans le préambule,
on remplace les guidages flexibles qui y sont décrites, par un guidage flexible selon
l'invention ou un ensemble de guidages flexibles superposés selon l'invention. Pour
cela, l'organe de maintien du guidage inférieur est fixé à l'axe, tandis qu'un support
du guidage supérieur est fixé à la masse mobile du résonateur. Par symétrie, un deuxième
ensemble est assemblé de la même manière pour permettre à l'autre masse mobile du
résonateur de se mouvoir par rapport au centre de rotation du résonateur.
[0055] Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits en
référence aux figures et des variantes pourraient être envisagées sans sortir du cadre
de l'invention telle que définie par le jeu de revendications annexé.
1. Guidage flexible pour un mécanisme résonateur rotatif, notamment d'un mouvement d'horlogerie,
le guidage (1, 10, 30, 40, 50) comprenant un premier support (2, 11), un élément mobile
(3, 13) par rapport au premier support (2, 11), une première paire de lames flexibles
(14, 15) reliant le premier support (2, 11) à l'élément mobile (3, 13), de sorte que
l'élément mobile (3, 13) puisse se déplacer par rapport au premier support (2, 11)
par flexion des lames (14, 15) dans un mouvement circulaire autour d'un centre de
rotation (6, 18), le guidage flexible (1, 10, 30, 40, 50) étant agencé sensiblement
dans un plan, et comprenant des moyens de précontrainte (7, 27, 37, 47), caractérisé en ce que les moyens de précontrainte (7, 27, 37, 47) sont configurés pour appliquer une force
de flambage des lames flexibles (14, 15) en rapprochant le premier support (2, 11)
de l'élément mobile (3, 13), de sorte que le guidage flexible (1, 10, 30, 40, 50)
comprenne deux positions stables (28, 29) de l'élément mobile (3, 13) par rapport
au premier support (2, 11) pour lesquelles le moment de rappel est nul, les deux positions
stables (28, 29) présentant un angle de rotation prédéterminé (2a) entre elles.
2. Guidage flexible selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moment de rappel du guidage flexible (1, 10, 30, 40, 50) présente une forme sensiblement
sinusoïdale entre les deux positions angulaires stables (28, 29).
3. Guidage flexible selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément mobile (3, 13) présente une symétrie axiale et un centre de rotation (6,
18), les lames flexibles (14, 15) étant dirigées vers le centre de rotation (6, 18).
4. Guidage flexible selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de précontrainte (7) comprennent un ressort reliant l'élément mobile (3)
et le premier support (2).
5. Guidage flexible selon l'une, quelconque, des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième support (12) et une deuxième paire de lames flexibles (16,
17) reliant le deuxième support (12) à l'élément mobile (13), le deuxième support
(12) et la deuxième paire de lames (16, 17) étant agencés par symétrie du premier
support (11) et de la première paire de lames flexibles (14, 15) par rapport à l'élément
mobile (13), les deux paires de lames flexibles (16, 17) reliant de part et d'autre
le premier et le deuxième support (11, 12) à l'élément mobile (13) en son centre de
rotation (18).
6. Guidage flexible selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de précontrainte (27, 37) comportent un organe de maintien comprenant
deux bras (26, 28, 34, 36), chaque bras étant fixé à un support (11, 12), de manière
à appliquer la force de flambage sur un support (11, 12) en direction de l'autre support
(11, 12).
7. Guidage flexible selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'organe de maintien comprend des structures élastiques (38, 39) agencées sur les
bras (26, 28) pour être en contact avec chaque support (11, 12).
8. Guidage flexible selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'élément mobile (33) est en partie flexible au niveau du centre de rotation (18).
9. Guidage flexible selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque bras (34, 36) de l'organe de maintien comprend une portion déformable (48,
49).
10. Ensemble de guidages flexibles superposés, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux guidages flexibles (61, 62) selon l'une, quelconque, des
revendications 5 à 9, les supports (67, 68) du deuxième guidage flexible (62) étant
fixés à l'élément mobile (64) du premier guidage flexible (61).
11. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième guidages flexible (63) superposé sur le deuxième guidage
flexible (62), les supports (69, 71) du troisième guidage flexible (63) étant fixés
à l'élément mobile (65) du deuxième guidage flexible (62).
12. Mécanisme résonateur rotatif, notamment pour mouvement horloger, comportant un mobile
central agencé pour pivoter autour d'un axe central et deux éléments inertiels agencé
pour pivoter par rapport au mobile central autour d'un axe secondaire, caractérisé en ce qu'il comprend deux guidages flexibles (1, 10, 30, 40, 50) selon l'une, quelconque, des
revendications 1 à 9, chaque guidage flexible (1, 10, 30, 40, 50) reliant un élément
inertiel au mobile centrale.
13. Mécanisme résonateur rotatif, notamment pour mouvement horloger, comportant un mobile
central agencé pour pivoter autour d'un axe central et deux éléments inertiels agencé
pour pivoter par rapport au mobile central autour d'un axe secondaire, caractérisé en ce qu'il comprend deux ensembles de guidages flexibles superposés (60) selon l'une, quelconque,
des revendications 10 et 11, chaque guidage flexible (60) reliant un élément inertiel
au mobile centrale.
1. Flexible Führung für einen drehbaren Resonatormechanismus, insbesondere eines Uhrwerks,
wobei die Führung (1, 10, 30, 40, 50) einen ersten Träger (2, 11), ein in Bezug zum
ersten Träger (2, 11) bewegliches Element (3, 13), ein erstes Paar flexibler Klingen
(14, 15), die den ersten Träger (2, 11) mit dem beweglichen Element (3, 13) verbinden,
sodass sich das bewegliche Element (3, 13) in Bezug zum ersten Träger (2, 11) durch
Biegen der Klingen (14, 15) in einer Kreisbewegung um einen Drehmittelpunkt (6, 18)
bewegen kann, wobei die flexible Führung (1, 10, 30, 40, 50) im Wesentlichen in einer
Ebene angeordnet ist, und Vorspannmittel (7, 27, 37, 47) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannmittel (7, 27, 37, 47) konfiguriert sind, um eine Knickungskraft der
flexiblen Klingen (14, 15) durch Annähern des ersten Trägers (2, 11) an das bewegliche
Element (3, 13) auszuüben, sodass die flexible Führung (1, 10, 30, 40, 50) zwei stabile
Positionen (28, 29) des beweglichen Elements (3, 13) in Bezug auf den ersten Träger
(2, 11) umfasst, bei denen das Rückstellmoment null ist, wobei die beiden stabilen
Positionen (28, 29) einen vorbestimmten Drehwinkel (2a) zwischen sich aufweisen.
2. Flexible Führung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellmoment der flexiblen Führung (1, 10, 30, 40, 50) zwischen den beiden
stabilen Winkelpositionen (28, 29) eine im Wesentlichen sinusförmige Form aufweist.
3. Flexible Führung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element (3, 13) eine axiale Symmetrie und einen Drehmittelpunkt (6,
18) aufweist, wobei die flexiblen Klingen (14, 15) in Richtung des Drehmittelpunkts
(6, 18) gerichtet sind.
4. Flexible Führung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannmittel (7) eine Feder umfassen, die das bewegliche Element (3) und den
ersten Träger (2) verbindet.
5. Flexible Führung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Träger (12) und ein zweites Paar flexibler Klingen (16, 17) umfasst,
die den zweiten Träger (12) mit dem beweglichen Element (13) verbinden, wobei der
zweite Träger (12) und das zweite Paar Klingen (16, 17) symmetrisch zum ersten Träger
(11) und zum ersten Paar flexibler Klingen (14, 15) in Bezug zum beweglichen Element
(13) angeordnet sind, wobei die beiden Paare flexibler Klingen (16, 17) den ersten
und den zweiten Träger (11, 12) beiderseits mit dem beweglichen Element (13) in dessen
Drehmittelpunkt (18) verbinden.
6. Flexible Führung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannmittel (27, 37) ein Halteorgan beinhalten, das zwei Arme (26, 28, 34,
36) umfasst, wobei jeder Arm an einem Träger (11, 12) befestigt ist, um die Knickungskraft
auf einen Träger (11, 12) in Richtung des anderen Trägers (11, 12) auszuüben.
7. Flexible Führung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteorgan elastische Strukturen (38, 39) umfasst, die an den Armen (26, 28)
angeordnet sind, um mit jedem Träger (11, 12) in Kontakt zu stehen.
8. Flexible Führung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element (33) im Bereich des Drehmittelpunkts (18) teilweise flexibel
ist.
9. Flexible Führung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arm (34, 36) des Halteorgans einen verformbaren Abschnitt (48, 49) umfasst.
10. Einheit von übereinander angeordneten flexiblen Führungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei flexible Führungen (61, 62) nach einem der Ansprüche 5 bis 9
umfasst, wobei die Träger (67, 68) der zweiten flexiblen Führung (62) an dem beweglichen
Element (64) der ersten flexiblen Führung (61) befestigt sind.
11. Einheit nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine dritte flexible Führung (63) umfasst, die über der zweiten flexiblen Führung
(62) angeordnet ist, wobei die Träger (69, 71) der dritten flexiblen Führung (63)
an dem beweglichen Element (65) der zweiten flexiblen Führung (62) befestigt sind.
12. Drehbarer Resonatormechanismus, insbesondere für ein Uhrwerk, der einen zentralen
Drehteil, der angeordnet ist, um um eine zentrale Achse zu schwenken, und zwei Trägheitselemente,
die angeordnet sind, um in Bezug zum zentralen Drehteil um eine sekundäre Achse zu
schwenken, beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei flexible Führungen (1, 10, 30, 40, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst,
wobei jede flexible Führung (1, 10, 30, 40, 50) ein Trägheitselement mit dem zentralen
Drehteil verbindet.
13. Drehbarer Resonatormechanismus, insbesondere für ein Uhrwerk, der einen zentralen
Drehteil, der angeordnet ist, um um eine zentrale Achse zu schwenken, und zwei Trägheitselemente,
die angeordnet sind, um in Bezug zum zentralen Drehteil um eine sekundäre Achse zu
schwenken, beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Einheiten von übereinander angeordneten flexiblen Führungen (60) nach einem
der Ansprüche 10 und 11 umfasst, wobei jede flexible Führung (60) ein Trägheitselement
mit dem zentralen Drehteil verbindet.
1. A flexible guide for a rotary resonator mechanism, in particular of a horological
movement, the guide (1, 10, 30, 40, 50) comprising a first support (2, 11), an element
(3, 13) movable relative to the first support (2, 11), a first pair of flexible strips
(14, 15) connecting the first support (2, 11) to the movable element (3, 13), so that
the movable element (3, 13) can displace relative to the first support (2, 11) by
bending the strips (14, 15) in a circular movement about a centre of rotation (6,
18), the flexible guide (1, 10, 30, 40, 50) being arranged substantially in a plane,
and comprising prestressing means (7, 27, 37, 47), characterised in that the prestressing means (7, 27, 37, 47) are configured to apply a force for buckling
the flexible strips (14, 15) by bringing the first support (2, 11) closer to the movable
element (3, 13), so that the flexible guide (1, 10, 30, 40, 50) comprises two stable
positions (28, 29) of the element (3, 13) movable relative to the first support (2,
11)for which the return moment is zero, the two stable positions (28, 29) having a
predetermined angle of rotation (2 a) therebetween.
2. The flexible guide according to the preceding claim, characterised in that the return moment of the flexible guide (1, 10, 30, 40, 50) has a substantially sinusoidal
shape between the two stable angular positions (28, 29).
3. The flexible guide according to claim 1 or 2, characterised in that the movable element (3, 13) has an axial symmetry and a centre of rotation (6, 18),
the flexible strips (14, 15) being directed towards the centre of rotation (6, 18).
4. The flexible guide according to the preceding claim, characterised in that the prestressing means (7) comprise a spring connecting the movable element (3) and
the first support (2).
5. The flexible guide according to any one of claims 1 to 3, characterised in that it comprises a second support (12) and a second pair of flexible strips (16, 17)
connecting the second support (12) to the movable element (13), the second support
(12) and the second pair of strips (16, 17) being arranged by symmetry of the first
support (11) and the first pair of flexible strips (14, 15) relative to the movable
element (13), the two pairs of flexible strips (16, 17) connecting on either side
the first and the second support (11, 12) to the movable element (13) at its centre
of rotation (18).
6. The flexible guide according to the preceding claim, characterised in that the prestressing means (27, 37) include a holding component comprising two arms (26,
28, 34, 36), each arm being fixed to a support (11, 12), so as to apply the buckling
force on one support (11, 12) towards the other support (11, 12).
7. The flexible guide according to claim 5 or 6, characterised in that the holding component comprises elastic structures (38, 39) arranged on the arms
(26, 28) to be in contact with each support (11, 12).
8. The flexible guide according to claim 5 or 6, characterised in that the movable element (33) is partly flexible at the centre of rotation (18).
9. The flexible guide according to claim 5 or 6, characterised in that each arm (34, 36) of the holding component comprises a deformable portion (48, 49).
10. A set of superimposed flexible guides, characterised in that it comprises at least two flexible guides (61, 62) according to any one of claims
5 to 9, the supports (67, 68) of the second flexible guide (62) being fixed to the
movable element (64) of the first flexible guide (61).
11. The set according to the preceding claim, characterised in that it comprises a third flexible guide (63) superimposed on the second flexible guide
(62), the supports (69, 71) of the third flexible guide (63) being fixed to the movable
element (65) of the second flexible guide (62).
12. A rotary resonator mechanism, in particular for a horological movement, including
a central moving body arranged to pivot about a central axis and two inertial elements
arranged to pivot relative to the central moving body about a secondary axis, characterised in that it comprises two flexible guides (1, 10, 30, 40, 50) according to any one of claims
1 to 9, each flexible guide (1, 10, 30, 40, 50) connecting an inertial element to
the central moving body.
13. The rotary resonator mechanism, in particular for a horological movement, including
a central moving body arranged to pivot about a central axis and two inertial elements
arranged to pivot relative to the central moving body about a secondary axis, characterised in that it comprises two sets of superimposed flexible guides (60) according to any one of
claims 10 and 11, each flexible guide (60) connecting an inertial element to the central
moving body.
RÉFÉRENCES CITÉES DANS LA DESCRIPTION
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et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a
été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues
et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.
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