MOUVEMENT HORLOGER COMPRENANT UN ECHAPPEMENT MUNI D'UN SYSTEME MAGNETIQUE

Abstract

 Mouvement horloger comprenant un résonateur mécanique (2) et un échappement hybride (12) comprenant une roue d'échappement (16) et une ancre (14), l'ancre comprenant au moins une palette magnétique formée d'un aimant (30) et associée à une butée mécanique (28), la roue d'échappement comprenant une structure aimantée périodique (36), qui définit des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique (38) pour la palette magnétique, et des parties saillantes (42) associées aux rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique. L'échappement hybride est agencé de manière que, lorsque le couple de force est égal à un couple de force nominale ou présente une valeur dans au moins une partie supérieure d'une plage de valeurs donnée, une desdites parties saillantes de la roue d'échappement subit au moins un choc sur la butée mécanique de l'ancre après que la palette magnétique a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique, ledit choc intervenant de manière à dissiper au moins partiellement une énergie cinétique de la roue d'échappement.

Description

Domaine technique

[0001] L'invention est relative aux mouvements horlogers comprenant un échappement muni d'un système magnétique. Plus particulièrement, l'invention concerne un échappement muni d'un système de couplage magnétique entre une roue d'échappement et une ancre séparée du résonateur mécanique, cette ancre ayant un axe de rotation différent de celui du résonateur mécanique. Comme pour une ancre suisse, l'ancre présente un mouvement alternatif qui est synchrone du mouvement périodique du résonateur mécanique, mais différent. Par échappement magnétique, on comprend un échappement muni d'aimants agencés en partie sur l'ancre et en partie sur la roue d'échappement de manière à engendrer un couplage magnétique entre l'ancre et la roue d'échappement.

Arrière-plan technologique

[0002] Divers mouvements horlogers à échappement magnétique ont déjà été proposés dans des demandes de brevet. Concernant les échappements magnétiques comprenant une ancre séparée du résonateur mécanique, on peut citer le document EP 2 894 522 et le document EP 3 208 667. Le premier document propose une combinaison d'un échappement magnétique réalisant seul la fonction de l'échappement dans la plage de fonctionnement normal de l'échappement, lorsque le couple fourni à la roue d'échappement est inférieur à un couple nominal, et d'un échappement mécanique qui prend le relais, en assurant la fonction de l'échappement en complément de l'échappement magnétique, lorsque le couple appliqué à l'ancre est supérieur au couple nominal, notamment lors d'un choc que peut subir le mouvement mécanique. Le second document EP 3 208 667 décrit plus précisément un échappement magnétique avec une ancre couplée mécaniquement au résonateur mécanique et magnétiquement à la roue d'échappement, cette dernière présentant deux pistes magnétiques annulaires formées par une structure aimantée plane et continue, laquelle définit des rampes d'énergie potentielle magnétique et des barrières magnétiques pour au moins une palette magnétique de l'ancre qui est agencée pour suivre alternativement des tronçons des deux pistes magnétiques, cette palette magnétique étant formée par un aimant. En référence à la figure 20 de ce document, il est proposé d'agencer des butées mécaniques complémentaires entre l'ancre et la roue d'échappement, afin d'assurer que l'échappement ne décroche pas en cas de choc. Ces butées complémentaires sont disposées de manière à bloquer l'avance de la roue d'échappement lorsque l'aimant d'une palette magnétique de l'ancre traverse partiellement une barrière magnétique suite à un choc.

[0003] Les deux documents susmentionnés proposent donc des moyens mécaniques complémentaires au système de couplage magnétique entre la roue d'échappement et l'ancre pour éviter que la roue d'échappement effectue des pas supplémentaires intempestifs en cas de chocs ou d'autres accélérations importantes subies par le mouvement mécanique.

Résumé de l'invention

[0004] Les inventeurs ont mis en évidence un problème particulier avec les échappements magnétiques, lequel provient du fait que la force magnétique est conservative. Lorsqu'une barrière magnétique de la roue d'échappement tournante arrive en butée contre une palette magnétique de l'ancre, on observe que la roue d'échappement subit un recul et ensuite un mouvement d'oscillation qui peut durer relativement longtemps. Pour assurer un comportement constant et efficace de l'échappement magnétique, il est avantageux que, avant que l'ancre ne soit entraînée en rotation par le résonateur mécanique au cours de chaque alternance de ce dernier, la roue d'échappement se soit stabilisée sensiblement dans une position d'arrêt correspondant à une énergie potentielle magnétique déterminée pour un couple de force donné qui est appliqué à cette roue d'échappement par un barillet via un rouage du mouvement horloger.

[0005] On constate donc que le mouvement d'oscillation subi par la roue d'échappement, chaque fois qu'une barrière magnétique vient buter contre une palette magnétique de l'ancre, limite la fréquence de fonctionnement de l'échappement magnétique et donc la fréquence d'oscillation du résonateur mécanique. Ceci est un inconvénient car une grande fréquence d'oscillation, par exemple supérieure à 4 Hz, permet de mieux résister aux chocs et également d'augmenter le facteur de qualité du résonateur mécanique.

[0006] La présente invention se propose d'apporter une solution à ce problème spécifique. A cet effet, l'invention concerne un mouvement horloger, tel que défini à la revendication 1, qui comprend un résonateur mécanique et un échappement qui est associé à ce résonateur mécanique, l'échappement comprenant une roue d'échappement et une ancre séparée du résonateur mécanique et dont l'axe de rotation est différent de celui du résonateur mécanique. Le résonateur mécanique est couplé à l'ancre de manière que, lorsque ce résonateur mécanique présente une oscillation, l'ancre subit un mouvement alternatif entre deux positions de repos dans lesquelles l'ancre demeure alternativement durant des intervalles de temps successifs. L'ancre comprend au moins une palette magnétique formée d'un aimant et la roue d'échappement comprend une structure aimantée périodique qui définit une pluralité de rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique pour ladite palette magnétique, chacune de ces rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique étant agencée de sorte que ladite palette magnétique peut la gravir lorsque l'ancre est dans une position de repos correspondante parmi les deux positions de repos et qu'un couple de force fourni à la roue d'échappement est égal à un couple de force nominale ou compris dans une plage de valeurs qui est prévue pour un fonctionnement normal du mouvement horloger. Ensuite, ladite palette magnétique et ladite pluralité de rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique sont agencées de manière que l'ancre subit une impulsion de force magnétique dans le sens de son mouvement, après que ladite palette magnétique a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique, lorsque l'ancre bascule d'une des deux positions de repos ayant permis à cette palette magnétique de gravir ladite quelconque rampe croissante d'énergie potentielle magnétique vers l'autre position de repos. De plus, l'ancre comprend au moins une butée mécanique et la roue d'échappement comprend des parties saillantes. Finalement, l'ancre et la roue d'échappement sont agencées de manière que, lorsque ledit couple de force est égal audit couple de force nominale ou présente une valeur dans au moins une partie supérieure de ladite plage de valeurs et lorsque l'ancre présente ledit mouvement alternatif, une desdites parties saillantes de la roue d'échappement subit au moins un choc sur une butée mécanique parmi ladite au moins une butée mécanique après que ladite palette magnétique a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique suite à un basculement de l'ancre dans la position de repos permettant à cette palette magnétique de gravir ladite quelconque rampe d'énergie potentielle magnétique, ledit au moins un choc intervenant de manière à dissiper au moins partiellement une énergie cinétique de la roue d'échappement acquise suite audit basculement.

[0007] Selon un mode réalisation préféré, la structure aimantée périodique définit en outre pour la palette magnétique des barrières magnétiques situées respectivement à la suite des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique, chacune de ces barrières magnétiques étant agencée de manière à exercer un couple de force magnétique sur la roue d'échappement, ayant un sens contraire à celui dudit couple de force fourni à cette roue d'échappement, lorsque la roue d'échappement est dans une position angulaire d'équilibre des forces qui s'exercent sur elle alors que la palette magnétique est située en haut de la rampe d'énergie potentielle magnétique qui précède la barrière magnétique considérée, ledit couple de force magnétique étant supérieur à un couple de force magnétique maximal engendré par la rampe d'énergie potentielle magnétique précédant la barrière magnétique considérée avant que la roue d'échappement atteigne ladite position angulaire d'équilibre des forces.

[0008] Grâce aux caractéristiques de l'invention, l'échappement hybride de l'invention, c'est-à-dire du type magnétique et mécanique, peut générer, en fonctionnement normal du mouvement horloger, des impulsions de force magnétique fournies à l'ancre dans le sens de son mouvement lors des basculements de cette ancre entre ses deux positions de repos au cours de son mouvement alternatif, par une accumulation d'énergie potentielle magnétique entre au moins une palette magnétique, portant un aimant, et une structure aimantée périodique, portée par la roue d'échappement, en permettant à la palette magnétique de gravir successivement des rampes d'énergie potentielle magnétique, qui sont formées respectivement par des portions en arc de cercle de la structure aimantée périodique couplées successivement à la palette magnétique, alors que l'ancre est dans au moins une de ses deux positions de repos. Un tel couplage magnétique est généralement obtenu lorsque la palette magnétique est successivement superposée auxdites portions en arc de cercle. De plus, les chocs non entièrement élastiques prévus entre des parties saillantes de la roue d'échappement et au moins une butée mécanique de l'ancre, suite à chaque accumulation d'énergie potentielle magnétique entre l'ancre et la roue d'échappement, permet de dissiper de l'énergie cinétique que présente la roue d'échappement, de sorte à amortir au moins un premier rebond de la roue d'échappement et ainsi permettre un arrêt relativement rapide de la roue d'échappement, notamment avant un prochain basculement de l'ancre.

[0009] Selon une variante avantageuse, l'échappement est agencé de manière que, suite audit choc et avant un prochain basculement de l'ancre, la roue d'échappement s'immobilise momentanément dans une position angulaire d'arrêt qui est ladite position angulaire d'équilibre des forces.

[0010] Selon un premier cas de la variante avantageuse susmentionnée, une fois la roue d'échappement momentanément à l'arrêt dans la position angulaire d'arrêt, la partie saillante est en appui contre la butée mécanique dans la position angulaire d'arrêt.

[0011] Selon un deuxième cas de la variante avantageuse susmentionnée, une fois la roue d'échappement momentanément à l'arrêt dans la position angulaire d'arrêt, la partie saillante est située à distance de la butée mécanique dans la position angulaire d'arrêt, la partie saillante et la butée mécanique n'étant ainsi pas en contact dans cette position angulaire d'arrêt.

Brève description des figures

[0012] L'invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, dans lesquels :

• Les Figures 1A à 1F montrent partiellement un mouvement horloger selon un premier mode de réalisation de l'invention avec son échappement hybride dans des positions successives ;
• Les Figures 2A à 2F montrent partiellement un mouvement horloger selon un deuxième mode de réalisation de l'invention avec l'échappement hybride dans des positions successives ;
• La Figure 3 représente, pour un mouvement horloger muni d'un échappement ayant un système magnétique du type du deuxième mode de réalisation mais réalisé sans butée mécanique selon l'art antérieur, une courbe d'énergie potentielle magnétique pour chacune des deux positions de repos de l'ancre en fonction de l'angle de cette roue d'échappement, ainsi qu'un tracé simplifié de l'énergie potentielle magnétique d'une palette magnétique de l'ancre en fonction de l'angle de la roue d'échappement lors du fonctionnement normal du mouvement horloger ;

• La Figure 4 représente, pour le mouvement horloger de la Figure 3, le comportement précis de la roue d'échappement après qu'une palette magnétique de l'ancre a gravi une rampe d'énergie potentielle magnétique définie par la structure aimantée périodique ;
• La Figure 5 expose schématiquement, pour un mouvement horloger selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, une première variante d'agencement et de fonctionnement de son échappement hybride à l'aide d'une courbe de l'énergie potentielle magnétique accumulée par une palette magnétique de l'ancre en fonction de l'angle de la roue d'échappement ;
• La Figure 6 expose schématiquement, pour un mouvement horloger selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, une deuxième variante d'agencement et de fonctionnement de son échappement hybride à l'aide d'une courbe de l'énergie potentielle magnétique accumulée par une palette magnétique de l'ancre en fonction de l'angle de la roue d'échappement.

Description détaillée de l'invention

[0013] A l'aide des Figures 1A à 1F on décrira ci-après un premier mode de réalisation d'un mouvement horloger selon l'invention.

[0014] Le mouvement horloger est du type mécanique et comprend un résonateur mécanique 2, dont seulement l'axe 4, le petit plateau 6 présentant une encoche 8 et la cheville 10 ont été représentés. Le mouvement horloger comprend un échappement 12 qui est associé au résonateur mécanique dont le petit plateau et la cheville sont des éléments formant cet échappement. L'échappement 12 comprend en outre une roue d'échappement 16 et une ancre 14 qui est un organe séparé du résonateur mécanique et dont l'axe de rotation est différent de celui de ce résonateur mécanique.

[0015] L'ancre est formée, d'une part, par une baguette 20 terminée par une fourchette 18 qui comprend deux cornes 19a et 19b et, d'autre part, par deux bras 24, 26 dont les extrémités libres forment respectivement deux palettes mécaniques 28, 29 qui définissent deux butées mécaniques. Les deux palettes mécaniques supportent respectivement deux aimants 30, 32 qui forment deux palettes magnétiques de l'ancre. On peut donc dire que l'ancre possède des palettes hybrides, mécaniques et magnétiques, chaque palette magnétique étant associée à une palette mécanique. Le résonateur mécanique est couplé à l'ancre de manière que, lorsque le résonateur mécanique oscille normalement, cette ancre subit un mouvement alternatif, synchronisé sur l'oscillation du résonateur mécanique, entre deux positions de repos, définies par deux goupilles de limitation 21 et 22, dans lesquelles l'ancre demeure alternativement durant des intervalles de temps successifs qui sont supérieurs au tiers de la période nominale T0 de ladite oscillation.

[0016] La roue d'échappement 16 comprend une structure aimantée périodique 36 agencée sur un disque 34 de préférence en matériau amagnétique (ne conduisant pas les champs magnétiques). La structure 36 présente des portions 38 en arc de cercle définissant des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique pour les deux palettes magnétiques 30, 32 qui présentent chacune une aimantation axiale avec une polarité opposée à celle de l'aimantation axiale de la structure aimantée périodique. Selon une variante avantageuse, la structure aimantée périodique 36 est agencée de sorte que son pourtour extérieur est circulaire, les portions 38 en arc de cercle de cette structure aimantée ayant une même configuration et étant agencées circulairement autour de l'axe de rotation de la roue d'échappement.

[0017] De manière générale, chaque rampe croissante d'énergie potentielle magnétique est prévue de sorte que chacune des deux palettes magnétiques puisse la gravir lorsque l'ancre est dans une position de repos donnée parmi ses deux positions de repos et qu'un couple de force M_RE fourni à la roue d'échappement est sensiblement égal à un couple de force nominale (cas d'un mouvement mécanique muni d'un système à force constante pour l'entraînement de la roue d'échappement) ou compris dans une plage de valeurs prévues pour assurer le fonctionnement normal du mouvement horloger (cas d'un mouvement mécanique classique présentant un couple de force variable appliqué à la roue d'échappement en fonction du niveau d'armage du barillet ou des barillets si plusieurs sont prévus en série). Les rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique sont gravies, lorsque l'ancre subit un mouvement alternatif entre ses deux positions de repos et lorsque le couple de force M_RE fourni à la roue d'échappement est égal audit couple de force nominale ou compris dans la plage de valeurs prévues pour ce couple de force en fonctionnement normal, successivement par chacune des première et deuxième palettes magnétiques lorsque l'ancre est respectivement dans ses première et deuxième positions de repos, et alternativement par ces première et deuxième palettes magnétiques lors du mouvement alternatif de l'ancre. Les deux palettes magnétiques et les rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique sont agencées de manière que l'ancre puisse subir une impulsion de force magnétique dans le sens de son mouvement, après qu'une quelconque des deux palettes magnétiques a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique, lorsque l'ancre bascule de la position de repos correspondant à cette quelconque rampe d'énergie potentielle magnétique vers l'autre position de repos.

[0018] Le fonctionnement normal d'un mouvement mécanique classique (sans système à force constante) est généralement obtenu, notamment pour assurer le fonctionnement de l'oscillateur formé du résonateur mécanique et de l'échappement, avec un couple de force M_RE fourni à la roue d'échappement dont la valeur est dans une certaine plage de valeurs permettant l'entretien du résonateur mécanique à une fréquence nominale d'oscillation prévue et le comptage des alternances de cet oscillateur. Toutefois, pour avoir un fonctionnement optimal avec un mouvement horloger ayant un échappement muni d'un système de couplage magnétique entre la roue d'échappement et l'ancre, tel que décrit ci-avant, et pour tirer totalement profit des avantages d'un tel système de couplage magnétique, un système hybride décrit ci-après est prévu dans le cadre de l'invention.

[0019] La roue d'échappement comprend en outre des parties saillantes qui sont associées respectivement aux rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique. Ces parties saillantes sont formées, dans la variante représentée, par des dents 42 s'étendant radialement depuis un plateau 40 solidaire de la roue d'échappement et situé au-dessus du disque 34 portant la structure aimantée 36. Ces dents sont situées, en superposition, respectivement en fin des portions aimantées 38 qui définissent les rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique, c'est-à-dire en haut de ces rampes croissantes. Comme exposé par la suite, les dents 42 sont agencées pour coopérer avec les palettes mécaniques 28 et 29, lesquelles forment des butées mécaniques pour ces dents et donc pour la roue d'échappement. Les dents et les palettes mécaniques sont formées par un matériau amagnétique. Dans une variante générale, les parties saillantes sont formées par des dents qui s'étendent dans un plan général dans lequel s'étendent également les deux palettes mécaniques de l'ancre supportant respectivement les deux aimants 30, 32 qui sont aussi situés dans le plan général. Les figures ne montrent qu'une structure aimantée inférieure, située en-dessous du plan général susmentionné. Toutefois, dans une variante avantageuse, la roue d'échappement comprend en outre une structure aimantée supérieure, de même configuration que la structure aimantée inférieure et supportée par un disque supérieur formé de préférence d'un matériau amagnétique. Les structures aimantées inférieure et supérieure forment ensemble la structure aimantée périodique. Elles ont une même polarité magnétique, opposée à celle des deux aimants de l'ancre, et sont agencées de part et d'autre du plan géométrique dans lequel sont situés ces deux aimants formant les deux palettes magnétiques, de préférence à même distance.

[0020] Dans le cas du premier mode de réalisation, l'ancre et la roue d'échappement sont agencées de manière que, en fonctionnement normal (c'est-à-dire pour un couple de force M_RE fourni à la roue d'échappement sensiblement égal à un couple de force nominale ou compris dans une plage de valeurs assurant le fonctionnement normal du mouvement horloger et notamment une rotation pas-à-pas correcte de la roue d'échappement), une des dents de la roue d'échappement subit un choc sur une des deux palettes mécaniques de l'ancre après que la palette magnétique correspondante a gravi une quelconque des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique suite à un basculement de l'ancre. Ce choc intervient de manière à dissiper au moins partiellement une énergie cinétique de la roue d'échappement acquise suite audit basculement. Ce choc n'est donc pas un choc dur (choc totalement élastique). Dans un cas pratique, au moins un premier choc n'est pas mou (choc totalement inélastique), mais il est partiellement élastique de sorte que la roue d'échappement subit au moins un rebond après ce premier choc. Ainsi, l'échappement de l'invention est nommé échappement hybride'.

[0021] Dans une variante avantageuse du premier mode de réalisation, l'échappement hybride est agencé de manière que la roue d'échappement s'immobilise momentanément dans une position angulaire d'arrêt après qu'une quelconque des dents 42 a buté contre une quelconque des deux palettes mécaniques et avant un basculement suivant de l'ancre. En fonctionnement normal et une fois la roue d'échappement momentanément à l'arrêt dans une quelconque position angulaire d'arrêt de la roue d'échappement, une dent 42 presse contre une butée mécanique formée par l'une ou l'autre des deux palettes mécaniques.

[0022] Pour minimiser la durée d'immobilisation de la roue d'échappement, les chocs sont au moins partiellement inélastiques de sorte que l'ancre et/ou la roue d'échappement, voire le rouage qui l'entraîne, absorbent et dissipent de l'énergie cinétique de cette roue d'échappement à chaque choc. On remarquera que plus l'absorption de l'énergie cinétique est grande lors d'un choc entre une dent et une palette mécanique, meilleur sera l'amortissement de l'oscillation intervenant après le premier choc. On notera que les forces magnétiques sont conservatives, de sorte que seuls les frottements qui s'exercent sur la roue d'échappement, voire le rouage qui l'entraîne, et les chocs entre une dent et une palette mécanique peuvent absorber de l'énergie cinétique et donc amortir une oscillation engendrée suite audit premier choc après que la roue d'échappement a emmagasiné de l'énergie potentielle magnétique dans l'échappement hybride.

[0023] Pour illustrer le fonctionnement de l'échappement hybride du premier mode de réalisation, les Figures 1A à 1F montrent divers stades successifs d'un résonateur mécanique oscillant 2 et d'un échappement hybride 12. A la Figure 1A, l'ancre 14 est à l'arrêt dans une première position de repos et le balancier du résonateur subit une rotation en direction de sa position neutre (énergie potentielle mécanique minimale). L'aimant 30, formant la première palette magnétique, est situé en haut d'une rampe croissante d'énergie potentielle magnétique (superposition de l'aimant avec une partie d'une portion aimantée 38 présentant une relativement grande largeur). Lorsque la roue d'échappement 16 est dans une position angulaire d'arrêt, une fois la roue d'échappement momentanément à l'arrêt, et l'ancre dans sa première position de repos, une dent 42 est en appui contre une butée mécanique formée par la première palette mécanique 28, cette dent pressant contre une surface intérieure de cette première palette mécanique. On est donc dans une situation d'équilibre des forces qui s'exercent sur la roue d'échappement.

[0024] Dans la variante avantageuse représentée, chaque portion aimantée 38 présente une largeur monotone croissante et sa partie terminale, qui présente les plus grandes largeurs, s'étend au-delà de l'aimant associé à la palette mécanique dans le sens angulaire positif (la roue d'échappement tournant par pas dans le sens angulaire négatif) alors que cette palette mécanique presse contre une dent, de sorte que la roue d'échappement subit une force magnétique de sens positif et donc un couple de force magnétique positif qui diminue, pour le couple de force fourni à la roue d'échappement, la force mécanique tangentielle exercée par la dent sur la palette mécanique et donc la force normale à la surface de contact de cette palette mécanique. En particulier, la largeur des portions aimantées augmente, sur l'entier de leur longueur utile, de manière linéaire en fonction de l'angle au centre. Ainsi, l'accumulation d'énergie potentielle magnétique est linéaire en fonction de l'angle de rotation de la roue d'échappement pour chacune des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique et la force magnétique qui s'exerce sur la roue d'échappement est constante lorsqu'une palette magnétique gravit cette rampe croissante jusqu'à une position angulaire d'arrêt de la roue d'échappement dans laquelle une de ses dents est en appui contre la palette mécanique correspondante, la même force magnétique constante s'exerçant alors encore sur la roue d'échappement dans cette position angulaire d'arrêt.

[0025] Grâce aux caractéristiques de cette variante avantageuse, le frottement statique et le frottement dynamique entre la dent et la palette mécanique sont diminués, de sorte que le couple nécessaire au prochain basculement de l'ancre est moindre. Ainsi, le système magnétique de l'échappement hybride permet, d'une part, d'accumuler de l'énergie potentielle magnétique dans l'échappement pour engendrer des impulsions de force magnétique appliquées à l'ancre et, d'autre part, de réduire le couple de dégagement que doit fournir le résonateur mécanique lors de chaque basculement de l'ancre. En d'autres termes, la réduction des frottements permet de diminuer les pertes d'énergie dues au contact mécanique entre l'ancre et la roue d'échappement avant chaque basculement de l'ancre entre ses deux positions de repos.

[0026] La Figure 1B montre un stade du fonctionnement de l'échappement hybride où l'ancre vient d'être dégagée par la cheville 10 du résonateur mécanique 2 et bascule entre sa première position de repos et sa deuxième position de repos. Lors de ce mouvement de l'ancre, l'aimant 30 se déplace radialement (par rapport à la roue d'échappement) et passe d'un état superposé à la portion aimantée 38, correspondant à un état de haute énergie potentielle magnétique, à un état non superposé à cette portion aimantée correspondant à un état de faible énergie potentielle magnétique ; ce qui engendre une impulsion de force magnétique appliquée à la palette magnétique (aimant 30) et ainsi l'ancre subit un couple de force magnétique, de sorte que l'ancre devient alors entraîneuse pour le résonateur mécanique. La Figure 1C montre l'ancre dans sa deuxième position de repos juste après un basculement. La roue d'échappement 16 tourne alors d'un pas dans le sens négatif et l'aimant 32 gravit une rampe croissante d'énergie potentielle magnétique grâce au couple de force fourni à la roue d'échappement. La Figure 1D montre un rebond de la roue d'échappement après un premier choc d'une dent 42 sur la palette mécanique 29 alors que le résonateur mécanique est dans une position angulaire proche de son amplitude. La Figure 1E montre un stade correspondant à celui de la Figure 1A mais pour l'ancre à l'arrêt dans sa deuxième position de repos. Dans la position angulaire d'arrêt de la roue d'échappement représentée à la Figure 1E, une dent 42 presse contre une surface extérieure de la deuxième palette mécanique 29. Finalement, la Figure 1F montre un couplage entre le résonateur mécanique et l'ancre au cours duquel intervient à nouveau une impulsion de force magnétique, comme à la Figure 1B mais appliquée à la deuxième palette de sorte que le couple de force magnétique résultant est de sens opposé à celui de cette Figure 1B.

[0027] A l'aide des Figures 2A à 2F et 3 à 6, on décrira diverses variantes d'un deuxième mode de réalisation d'un mouvement horloger selon l'invention (à noter que les figures 3 et 4 sont données à titre explicatif, mais ne concernent pas des variantes de l'invention). Les références déjà décrites précédemment ne seront pas décrites à nouveau en détails.

[0028] Le deuxième mode de réalisation se distingue généralement du premier mode de réalisation par le fait que la structure aimantée périodique 36A définit en outre pour chacune des deux palettes magnétiques des barrières magnétiques 50 situées respectivement à la suite des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique définies par les portions aimantées 38A, ces barrières magnétiques étant formées notamment par des plages aimantées 50 de la structure 36A dont la dimension radiale est sensiblement égale ou supérieure à la dimension longitudinale de chacun des deux aimants 30 et 32 formant les palettes magnétiques de l'ancre. Chaque plage aimantée / barrière magnétique est agencée de manière à exercer un couple de force magnétique sur la roue d'échappement 16A, ayant un sens contraire à celui dudit couple de force fourni à cette roue d'échappement, lorsque cette roue d'échappement est dans une position angulaire d'équilibre des forces qui s'exercent sur elle alors qu'une ou l'autre des deux palettes magnétiques est située en haut de la rampe d'énergie potentielle magnétique / à l'extrémité la plus large de la portion aimantée 38A qui précède la barrière magnétique / la plage aimantée 50 considérée. L'agencement des barrières magnétiques est prévu de sorte que le couple de force magnétique qui s'exerce sur la roue d'échappement dans chaque position angulaire d'équilibre des forces est supérieur à un couple de force magnétique maximal engendré par la rampe d'énergie potentielle magnétique / la portion aimantée 38A précédant la barrière magnétique considérée avant que la roue d'échappement atteigne la position angulaire d'équilibre des forces.

[0029] Avant de décrire plus en détails diverses variantes du deuxième mode de réalisation, on décrira à l'aide des Figures 3 et 4 le fonctionnement d'un mouvement horloger muni d'un échappement magnétique ayant un système magnétique du type du deuxième mode de réalisation mais réalisé sans butée mécanique. Par 'type du deuxième mode de réalisation', on comprend en particulier un échappement muni d'un système magnétique qui comprend, d'une part, une structure aimantée périodique qui est portée par la roue d'échappement et présentant, dans un plan inférieur et/ou un plan supérieur, une seule piste magnétique circulaire formée par une succession de portions aimantées semblables (dans un système de référence « r, θ » avec r = rayon et θ = angle au centre de la roue) séparées par des plages aimantées et, d'autre part, deux palettes magnétiques portées par l'ancre qui sont alternativement couplées avec la structure aimantée périodique. Comme l'échappement concerné par les Figures 3 et 4 est purement magnétique, les plages aimantées doivent former des barrières magnétiques relativement importantes pour assurer la synchronisation voulue entre le mouvement alternatif de l'ancre et la rotation pas-à-pas de la roue d'échappement et également pour éviter que l'échappement décroche trop rapidement en cas d'accélérations que pourrait subir le mouvement horloger. Ainsi, les pics d'énergie potentielle magnétique que forment ici les plages aimantées pour chaque palette magnétique sont supérieurs à ceux qui sont nécessaires dans le deuxième mode de réalisation de l'invention et qui apparaissent aux Figures 5 et 6, lesquelles seront décrites par la suite.

[0030] Aux Figures 3 et 4, pour chacune des deux positions de repos de l'ancre, une courbe 54, 56 d'énergie potentielle magnétique EP_M, définie par la structure aimantée périodique de la roue d'échappement pour chacune des deux palettes magnétiques de l'ancre, en fonction de l'angle θ de cette roue d'échappement est donnée. Les deux courbes 54 et 56 sont semblables, mais déphasées d'environ 180° et elles définissent chacune une période magnétique PM. Chaque courbe présente des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique 60, 60A et des barrières magnétiques 62, 62A définies chacune par un pic d'énergie potentielle magnétique. A la Figure 3, un tracé simplifié 58 de l'énergie potentielle magnétique EP_M d'une palette magnétique (30 ou 32) de l'ancre (14) en fonction de l'angle θ de la roue d'échappement, lors d'un fonctionnement normal du mouvement horloger, est représenté. Le comportement général est le suivant : Dans une première position de repos de l'ancre, une première palette magnétique gravit une rampe 60 jusqu'à une certaine hauteur d'énergie potentielle magnétique alors que la roue d'échappement tourne continument, puis la roue d'échappement subit une oscillation dans une zone d'oscillation 'libre' ZO_L autour d'un certain point d'équilibre des forces PE_M (montré plus précisément à la Figure 4) du fait de la barrière magnétique qui succède à chaque rampe, et finalement la première palette magnétique subit, sous l'action du résonateur mécanique oscillant, une chute d'énergie potentielle magnétique 64 lors du prochain basculement de l'ancre dans sa seconde position de repos. Cette chute d'énergie potentielle magnétique correspond à une impulsion de force magnétique appliquée à l'ancre. Durant le pas suivant, alors que la première palette magnétique est hors de la structure magnétique (en superposition) et présente alors une énergie potentielle magnétique sensiblement nulle, la seconde palette magnétique gravit à son tour une rampe 60A du fait qu'elle est superposée à la structure magnétique. Lors du basculement suivant de l'ancre, c'est la seconde palette magnétique qui subit une impulsion de force magnétique et la première palette magnétique gravit, le cas échéant, une petite marche d'énergie potentielle magnétique. Ainsi, l'énergie transmise à l'ancre à chaque pas de la roue d'échappement correspond à la différence entre la chute et la marche que subit alternativement chacune des deux palettes magnétiques, l'énergie transmise par période magnétique PM correspondant au double de cette différence.

[0031] A la Figure 4 sont indiquées quelques forces magnétiques engendrées par une palette magnétique sur la structure aimantée périodique de la roue d'échappement en fonction de la position angulaire de cette roue. Les forces magnétiques en présence sont données par les gradients de la courbe 54 d'énergie potentielle magnétique. Ainsi, chaque rampe 60, 60A engendre une force magnétique G1 qui correspond à un couple de force magnétique sur la roue d'échappement ayant une intensité inférieure au couple de force fourni à la roue d'échappement lorsque ce couple de force est égal au couple de force nominale ou compris dans la plage de valeurs prévues en fonctionnement normal. On remarquera que dans une variante où les deux palettes magnétiques sont couplées simultanément et alternativement à deux pistes magnétiques lors de l'accumulation d'énergie potentielle magnétique, c'est le double du couple de force magnétique susmentionné qui doit être considéré. En l'absence de butées mécaniques, comme indiqué à la Figure 4, chaque barrière magnétique 62, 62A freine la roue d'échappement dans une zone angulaire ZF_M de freinage magnétique qui dépend du couple de force fourni à la roue d'échappement. Comme la force magnétique est conservative, l'énergie cinétique de la roue d'échappement ne peut être dissipée que par les frottements dans les paliers de la roue d'échappement et éventuellement dans le rouage qui l'entraîne. Ainsi, la roue d'échappement subit une oscillation 'libre' dans une zone angulaire d'oscillation 'libre' ZO_L (c'est-à-dire sans absorption d'énergie par une butée mécanique) autour d'un point d'équilibre des forces PE_M où le couple de force fourni à la roue d'échappement est compensé par le couple de force magnétique (sans considérer les forces de frottement) qui est engendré par la force magnétique G2 (gradient de la courbe 54 à la position angulaire PE_M). Le point d'équilibre des forces PE_M correspond donc à une position angulaire déterminée de la roue d'échappement dans laquelle elle peut être à l'arrêt de manière stable sans contact entre cette roue d'échappement et l'ancre. Le point d'équilibre des forces PE_M et la zone angulaire d'oscillation 'libre' ZO_L varient en fonction du couple de force fourni à la roue d'échappement. L'intensité de la force magnétique G2 est nécessairement supérieure à la force magnétique G1. On notera encore que chaque barrière magnétique, dans la réalisation décrite aux Figures 3 et 4, correspond dans les courbes 54 et 56 à un pic d'énergie potentielle présentant une paroi avec une pente G3 relativement forte.

[0032] L'échappement magnétique décrit en référence aux Figures 3 et 4 présente un problème de fonctionnement à cause de l'oscillation de la roue d'échappement après qu'une rampe d'énergie potentielle magnétique a été gravie par une palette magnétique. Comme exposé, il y a peu de dissipation de l'énergie cinétique de la roue d'échappement (découlant de la différence d'intensité entre G1 et G2) arrivant contre une barrière magnétique, de sorte que cette oscillation présente une amplitude pouvant être assez importante et un faible amortissement. D'une part, si un basculement de l'ancre intervient alors que la roue d'échappement oscille encore, la chute d'énergie potentielle magnétique 64 est variable et donc mal définie. On n'a ainsi pas un entretien constant du résonateur mécanique, ce qui est un désavantage. D'autre part, si on s'impose d'attendre que l'oscillation de la roue d'échappement soit suffisamment amortie pour être négligeable, alors la fréquence du mouvement alternatif de l'ancre doit être limitée et donc aussi la fréquence d'oscillation du résonateur mécanique. Ceci est également un désavantage. L'échappement hybride de l'invention résout ce problème.

[0033] L'agencement de barrières magnétiques 50 en combinaison avec les dents 42 de la roue d'échappement dans le deuxième mode de réalisation de l'invention a pour conséquence que diverses variantes peuvent se présenter pour une ancre hybride donnée, avec ses palettes mécaniques et palettes magnétiques, en fonction du positionnement angulaire relatif entre chaque dent et la barrière magnétique correspondante et aussi selon le type d'entraînement de la roue d'échappement.

[0034] En référence aux Figures 5 et 6, on décrira deux variantes possibles pour un mouvement d'horlogerie, selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, muni d'un système d'entraînement de la roue d'échappement à force constante Fc, le couple de force M_RE^ct fourni à la roue d'échappement étant lui aussi constant. Aux Figures 5 et 6 sont représentées deux courbes 70 et 72 d'énergie potentielle magnétique EP_M définies par la structure aimantée périodique 36A de la roue d'échappement 16A respectivement pour deux palettes hybrides d'une ancre hybride 14A, laquelle est similaire à l'ancre 14 représentée à la Figure 2A mais avec deux palettes hybrides présentant une forme simplifiée et symétrique. Les courbes 70, 72 sont des courbes générales, légèrement schématisées pour simplifier le dessin sans nuire aux principes physiques exposés et relations mathématiques données par la suite. Ces courbes définissent chacune, pour chaque période magnétique PM, des rampes croissantes 60, 60A avec un gradient caractéristique G1, semblables à celles décrites en référence aux Figures 3 et 4, et des barrières magnétiques 74, 74A moins élevées que les barrières magnétiques 62, 62A définies par une structure aimantée périodique prévue sans les parties saillantes d'arrêt. Les plages aimantées formant les barrières magnétiques 74, 74A peuvent ainsi être angulairement moins larges ; ce qui permet notamment d'augmenter le nombre de pas par tour pour la roue d'échappement. Le tracé 68 de l'énergie potentielle magnétique EP_M de la palette magnétique 31 en fonction de l'angle θ de la roue d'échappement, lors d'un fonctionnement normal de l'échappement hybride, est également représenté aux Figures 5 et 6. On peut voir qu'il est semblable au tracé simplifié 58 de la Figure 3.

[0035] Une palette hybride, laquelle est formée d'une palette mécanique 28A supportant un aimant 31 qui définit une palette magnétique associée à la courbe 70, est représentée le long de l'axe de la position angulaire θ de la roue d'échappement alors que cette dernière est dans une position d'arrêt, après absorption de son énergie cinétique suite à une accumulation d'énergie potentielle magnétique et avant un prochain basculement de l'ancre. La palette mécanique 28A présente une demi-largeur DL qui correspond à la distance entre le centre de masse de l'aimant 31 et la surface de butée définie par cette palette mécanique pour les dents 42 de la roue d'échappement 16A.

[0036] Les deux variantes décrites s'inscrivent dans le cadre d'un mode général de l'invention dans lequel l'échappement hybride est agencé de manière que, suite à un choc d'une palette mécanique contre une quelconque des parties saillantes de la roue d'échappement et avant un prochain basculement de l'ancre, la roue d'échappement s'immobilise dans une position angulaire d'arrêt qui est une position angulaire d'équilibre des forces en présence. Aux Figures 5 et 6, la position angulaire d'équilibre des forces PE_M, en l'absence (fictive) de dents d'arrêt à la roue d'échappement, et la zone de freinage magnétique ZF_M qui interviendrait dans le cas fictif sans les dents 42 sont indiquées, comme exposé en référence aux Figures 3 et 4.

[0037] Dans la première variante représentée à la Figure 5 et également dans la deuxième variante représentée à la Figure 6, l'ancre 14A et la roue d'échappement 16A sont agencées de manière qu'une des dents 42 de la roue d'échappement subit un choc sur une palette mécanique de l'ancre, notamment la palette mécanique 28A, après que la palette magnétique correspondante, notamment l'aimant 31, a gravi une quelconque des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique, notamment une rampe 60. Comme dans le premier mode de réalisation, ce choc intervient de manière à dissiper au moins partiellement une énergie cinétique de la roue d'échappement. En effet, les dents de la roue d'échappement sont prévues pour absorber de l'énergie cinétique de cette roue d'échappement, après une accumulation d'énergie potentielle magnétique dans l'échappement pour une prochaine impulsion d'entretien du résonateur mécanique, et limiter une oscillation terminale lors de chaque pas de sa rotation pas-à-pas.

[0038] De plus, dans la première variante de la Figure 5, l'ancre 14A et la roue d'échappement 16A sont agencées de manière que, après au moins un premier choc entre une palette mécanique et une dent, la roue d'échappement s'arrête, avant que l'ancre bascule à nouveau au cours de son mouvement alternatif entre ses deux positions de repos, à une position angulaire d'arrêt, qui est par définition une position angulaire d'équilibre des forces, dans laquelle la dent 42 ayant subi ledit choc presse contre la palette mécanique. Ainsi, dans cette première variante, la position angulaire d'arrêt PE_D est définie par une dent en appui contre une palette mécanique. Grâce à cette caractéristique, les positions angulaires d'arrêt sont précisément définies par les parties saillantes et les impulsions de force magnétique qui sont fournies périodiquement à l'ancre présentent une intensité constante. Par contre cette première variante engendre une petite perte d'énergie à cause du frottement entre la dent et la palette mécanique lors du basculement de l'ancre. La position angulaire d'arrêt PE_D est en amont de la position angulaire PE_M. La force magnétique dans chaque position PE_D, qui correspond à un équilibre des forces en présence, est donnée par le gradient G4 de la courbe 70, respectivement 72, à cette position PE_D. La situation correspondant à la première variante est caractérisée par une distance PB1 entre la position angulaire PE_M et le point de contact de la dent 42 qui est inférieure à la demi-largeur DL de la palette mécanique 28A (PB1 < DL).

[0039] La deuxième variante se distingue de la première variante par le fait que la position angulaire d'arrêt est la position angulaire PE_M, étant donné que, dans cette deuxième variante, l'ancre 14A et la roue d'échappement 16A sont agencées de manière que, après au moins un premier choc entre une palette mécanique et une dent, la roue d'échappement s'arrête, avant que l'ancre bascule à nouveau au cours de son mouvement alternatif entre ses deux positions de repos, à une position angulaire d'arrêt dans laquelle ladite dent est située à distance de ladite palette mécanique, cette position angulaire d'arrêt correspondant alors à la position angulaire PE_M d'équilibre des forces sans butée mécanique décrite précédemment, dans laquelle le couple de force magnétique du système magnétique de l'échappement et le couple de force constant M_RE^ct fourni à la roue d'échappement présentent une même intensité (abstraction faite des forces de frottement). Pour que ledit premier choc selon l'invention ait lieu, l'ancre et la roue d'échappement sont agencées de manière que la distance DB entre la surface de contact de ladite palette mécanique et le point de contact de ladite dent soit inférieure à une distance angulaire définie par la zone de freinage magnétique ZF_M (DB < ZF_M). La force magnétique dans chaque position angulaire PE_M, qui correspond à une position angulaire d'arrêt pour la roue d'échappement, est donnée par le gradient G5 de la courbe 70, respectivement 72, à cette position PE_M. On notera que la valeur du gradient G5 est nécessairement supérieure à celle du gradient G4 intervenant dans la première variante. La situation correspondant à la deuxième variante est caractérisée par une distance PB2 entre la position angulaire PE_M et le point de contact de la dent 42 qui est supérieur à la demi-largeur DL de la palette mécanique 28A (PB2 > DL). On notera que la position angulaire PE_M est déterminée par le couple de force constant M_RE^ct.

[0040] Dans le cas d'un entraînement classique de la roue d'échappement, c'est-à-dire sans système à force constante, on peut distinguer un plus grand nombre de variantes. Pour les exposer de manière analytique, on considère un cas général où, en fonctionnement normal du mouvement horloger en question, la plage de valeurs PV_M pour le couple de force M_RE fourni à la roue d'échappement s'étend entre une valeur minimale M_RE^min et une valeur maximale M_RE^max supérieure à la valeur minimale : PV_M = [M_RE^min ; M_RE^max]. La plage de valeurs PV_M est composée d'une partie inférieure PI1_M et d'une partie supérieure PS1_M ou, alternativement, d'une partie inférieure PI_2M et d'une partie supérieure PS2_M. De plus, la partie supérieure PS2_M est composée d'une zone supérieure ZS_PS et d'une zone inférieure ZI_PS (PS2_M = ZI_PS + ZS_PS), la partie complémentaire PC_M à la zone supérieure ZS_PS dans la plage de valeurs PV_M (PV_M = PC_M + ZS_PS) étant égale à la zone inférieure ZI_PS additionnée à la partie inférieure PI2_M (PC_M = PI2_M + ZI_PS). La distance entre la surface de contact de la palette mécanique considérée et le point de contact de la dent considérée est nommée 'DB', cette distance étant fonction du couple de force M_RE. La zone de freinage magnétique, en l'absence fictive de dents d'arrêt à la roue d'échappement, est nommée 'ZF_M', l'étendue de cette zone étant fonction du couple de force M_RE.

[0041] Dans une variante principale, il est prévu pour toute la plage de valeurs PV_M du couple de force M_RE au moins un premier choc entre une quelconque des dents 42 de la roue d'échappement et une quelconque palette mécanique de l'ancre, notamment la palette mécanique 28A, après que la palette magnétique correspondante a gravi une des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique associée à cette palette magnétique correspondante et à la dent considérée. Cette première variante principale s'exprime par la relation : ZF_M(MRE^min) > PB (MRE^min) - DL.

[0042] On peut distinguer trois variantes dans le cadre de la variante principale. Dans une première variante secondaire, il est prévu pour toute la plage de valeurs PV_M du couple de force M_RE que la roue d'échappement s'arrête, après ledit au moins un premier choc et avant un basculement suivant de l'ancre, à une position angulaire d'arrêt dans laquelle la dent ayant subi ledit au moins un premier choc presse contre la palette mécanique. Cette première variante secondaire s'exprime par la relation mathématique : PB (M_RE^min) < DL. Dans une deuxième variante secondaire, il est prévu pour toute la plage de valeurs PV_M du couple de force M_RE que la roue d'échappement s'arrête, après ledit au moins un premier choc et avant un basculement suivant de l'ancre, à une position angulaire d'arrêt dans laquelle la dent ayant subi ledit au moins un premier choc est située à distance de la palette mécanique contre laquelle elle a buté. Cette deuxième variante secondaire s'exprime par la relation mathématique : PB (M_RE^max) > DL. On peut encore distinguer une variante mixte dans le cadre de la variante principale. Dans cette variante mixte, pour une partie inférieure PI1_M de la plage de valeurs PV_M, la dent ayant subi ledit au moins un premier choc est située à distance de la palette mécanique contre laquelle elle a buté lorsque la roue d'échappement est momentanément immobilisée. Par contre, pour une partie supérieure PS1_M de la plage de valeurs PV_M, la dent ayant subi ledit au moins un premier choc presse contre la palette mécanique contre laquelle elle a buté lorsque la roue d'échappement est momentanément immobilisée. Cette variante mixte peut être exprimée par les deux relations suivantes : PB (PI1_M) > DL ; PB (PS1_M) < DL.

[0043] Dans une variante particulière, seulement pour une partie supérieure PS2_M de la plage de valeurs PV_M du couple de force M_RE intervient au moins un choc entre une quelconque des dents 42 de la roue d'échappement et une quelconque palette mécanique de l'ancre, notamment la palette mécanique 28A, après que la palette magnétique correspondante a gravi une des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique associée à cette palette magnétique correspondante et à la dent considérée. Par contre, pour une partie inférieure PI_2M de la plage de valeurs PV_M du couple de force M_RE, aucun choc n'intervient entre une des dents 42 de la roue d'échappement et une palette mécanique de l'ancre après que la palette magnétique correspondante a gravi une des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique associée à cette palette magnétique correspondante. Cette variante particulière peut être exprimée par les deux relations suivantes : ZF_M(PS2_M) > PB (PS2_M) - DL et ZF_M(PI2_M) < PB (PI2_M) - DL.

[0044] On peut encore distinguer deux variantes dans le cadre de la variante particulière exposée ci-dessus. Dans une variante spécifique, il est prévu pour toute la plage de valeurs PV_M du couple de force M_RE que la roue d'échappement s'arrête, après ledit au moins un choc et avant un prochain basculement de l'ancre, à une position angulaire d'arrêt dans laquelle la dent ayant subi ledit au moins un premier choc est située à distance de la palette mécanique contre laquelle elle a buté. Cette variante spécifique s'exprime, comme pour la deuxième variante secondaire dans le cadre de la première variante principale, par la relation: PB (M_RE^max) > DL. Dans une variante mixte prévue dans le cadre de la variante particulière considérée, la dent ayant subi ledit au moins un choc presse, une fois momentanément à l'arrêt dans la position angulaire d'arrêt, contre la palette mécanique contre laquelle elle a buté lorsque le couple de force M_RE fourni à la roue d'échappement présente une valeur dans une zone supérieure ZS_PS de ladite partie supérieure PS2_M de la plage de valeurs PV_M. Par contre, dans la zone inférieure ZI_PS de la partie supérieure PS2_M, la roue d'échappement s'arrête, après ledit au moins un choc et avant un basculement suivant de l'ancre, à une position angulaire d'arrêt dans laquelle la dent ayant subi ledit au moins un choc est située à distance de la palette mécanique contre laquelle elle a buté. Ainsi, pour la partie complémentaire PC_M à la zone supérieure ZS_PS dans la plage de valeurs PV_M, aucune dent est en butée contre une palette mécanique dans la position angulaire d'arrêt. Cette variante mixte peut être exprimée par les deux relations suivantes : PB (PC_M) > DL ; PB (ZS_PS) < DL.

[0045] La Figure 2A montre un stade du fonctionnement de l'échappement hybride 12A du deuxième mode de réalisation où l'ancre 14 est dans une de ses deux positions de repos et la roue d'échappement 16A est à l'arrêt. Les Figures 2A à 2F concernent une variante de fonctionnement dans laquelle le couple de force fourni à la roue d'échappement ne permet pas à une dent 42 d'être en appui contre une palette mécanique 28 ou 29 lorsqu'elle est arrêtée après avoir accumuler de l'énergie potentielle magnétique, en gravissant une rampe d'énergie potentielle magnétique, et avant un prochain basculement de l'ancre. Toutefois, la distance entre le point de contact de la dent 42 et la surface de contact de la palette mécanique 28 à la Figure 2A, respectivement 29 à la Figure 2F est avantageusement faible.

[0046] A la Figure 2B, l'ancre vient d'être dégagée par la cheville 10 du résonateur mécanique 2 et elle bascule entre sa première position de repos et sa deuxième position de repos. Lors de ce mouvement de l'ancre, l'aimant 30 se déplace radialement et passe d'un état superposé à la portion aimantée 38A, correspondant à un état de haute énergie potentielle magnétique, à un état non superposé à cette portion aimantée correspondant à un état de faible énergie potentielle magnétique ; ce qui engendre une impulsion de force magnétique appliquée à la palette magnétique (aimant 30) et ainsi l'ancre subit un couple de force, de sorte que l'ancre devient alors entraîneuse pour le résonateur mécanique. La Figure 2C montre l'ancre dans sa deuxième position de repos juste après un basculement. La roue d'échappement 16A tourne alors d'un pas dans le sens négatif et l'aimant 32 gravit une rampe croissante d'énergie potentielle magnétique (portion aimantée 38A) grâce au couple de force fourni à la roue d'échappement.

[0047] La Figure 2D montre un premier choc entre une dent 42 et la palette mécanique 29 après que l'échappement 12A, formé de l'ancre 14 et de la roue d'échappement 16A, a gravi une rampe croissante d'énergie potentielle magnétique. La Figure 2E montre un rebond de la roue d'échappement après le premier choc d'une dent 42 sur la palette mécanique 29 représenté à la figure précédente. Finalement, la Figure 2F montre un stade correspondant à celui de la Figure 2A, mais avec l'ancre 14 à l'arrêt dans sa deuxième position de repos.

Revendications

1. Mouvement horloger comprenant un résonateur mécanique (2) et un échappement (12, 12A) qui est associé à ce résonateur mécanique, l'échappement comprenant une roue d'échappement (16, 16A) et une ancre (14, 14A) séparée du résonateur mécanique et dont l'axe de rotation est différent de celui du résonateur mécanique ; le résonateur mécanique étant couplé à l'ancre de manière que, lorsque ce résonateur mécanique présente une oscillation, l'ancre subit un mouvement alternatif entre deux positions de repos dans lesquelles l'ancre demeure alternativement durant des intervalles de temps successifs ; l'ancre comprenant au moins une palette magnétique formée d'un aimant (30, 31, 32) et la roue d'échappement comprenant une structure aimantée périodique (36, 36A) qui définit une pluralité de rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique (38, 38A) pour ladite palette magnétique, chacune de ces rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique étant prévue de sorte que ladite palette magnétique peut la gravir lorsque l'ancre est dans une position de repos correspondante parmi les deux positions de repos et qu'un couple de force fourni à la roue d'échappement est égal à un couple de force nominale ou compris dans une plage de valeurs qui est prévue pour un fonctionnement normal du mouvement horloger, ladite palette magnétique et la structure aimantée périodique étant agencées de manière que l'ancre subit une impulsion de force magnétique dans le sens de son mouvement alternatif, après que ladite palette magnétique a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique, lorsque l'ancre bascule d'une des deux positions de repos ayant permis à cette palette magnétique de gravir ladite quelconque rampe croissante d'énergie potentielle magnétique vers l'autre position de repos ;
caractérisé en ce que l'ancre comprend au moins une butée mécanique (28, 28A, 29) et la roue d'échappement comprend des parties saillantes (42) ; et en ce que l'ancre et la roue d'échappement sont agencées de manière que, lorsque ledit couple de force est égal audit couple de force nominale ou présente une valeur dans au moins une partie supérieure de ladite plage de valeurs et lorsque l'ancre présente ledit mouvement alternatif, une desdites parties saillantes de la roue d'échappement subit au moins un choc sur une butée mécanique parmi ladite au moins une butée mécanique après que ladite palette magnétique a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique suite à un basculement de l'ancre dans la position de repos permettant à cette palette magnétique de gravir cette quelconque rampe d'énergie potentielle magnétique, ledit au moins un choc intervenant de manière à dissiper au moins partiellement une énergie cinétique de la roue d'échappement acquise suite audit basculement.

2. Mouvement horloger selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit choc est partiellement élastique de sorte que la roue d'échappement (12, 12A) présente un rebond suite à ce choc.

3. Mouvement horloger selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, en fonctionnement normal, l'ancre (14) et la roue d'échappement (16) sont agencées de manière qu'une desdites parties saillantes (42) de la roue d'échappement subit au moins un choc sur ladite butée mécanique de l'ancre après que ladite palette magnétique a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique suite à un basculement de l'ancre dans la position de repos permettant à la palette magnétique de gravir cette quelconque rampe d'énergie potentielle magnétique ; et en ce que l'échappement est agencé de manière que la roue d'échappement s'immobilise momentanément dans une position angulaire d'arrêt suite audit choc et avant un prochain basculement de l'ancre, ladite partie saillante pressant contre la butée mécanique une fois la roue d'échappement momentanément à l'arrêt dans la position angulaire d'arrêt.

4. Mouvement horloger selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure aimantée périodique (36A) définit en outre pour la palette magnétique des barrières magnétiques (50) situées respectivement à la suite des rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique (38A), chacune de ces barrières magnétiques étant agencée de manière à exercer un couple de force magnétique sur la roue d'échappement, ayant un sens contraire à celui dudit couple de force fourni à cette roue d'échappement, lorsque la roue d'échappement est dans une position angulaire d'équilibre des forces qui s'exercent sur elle alors que la palette magnétique est située en haut de la rampe d'énergie potentielle magnétique qui précède la barrière magnétique considérée, ledit couple de force magnétique étant supérieur à un couple de force magnétique maximal engendré par la rampe d'énergie potentielle magnétique précédant la barrière magnétique considérée avant que la roue d'échappement atteigne ladite position angulaire d'équilibre des forces.

5. Mouvement horloger selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'échappement (12A) est agencé de manière que, suite audit choc et avant un prochain basculement de l'ancre, la roue d'échappement s'immobilise momentanément dans une position angulaire d'arrêt qui est ladite position angulaire d'équilibre des forces.

6. Mouvement horloger selon la revendication 5, caractérisé en ce que, une fois la roue d'échappement momentanément à l'arrêt dans la position angulaire d'arrêt, ladite partie saillante ayant subi ledit choc presse contre ladite butée mécanique lorsque le couple de force fourni à la roue d'échappement est égal au couple de force nominale ou présente une valeur dans au moins une zone supérieure de ladite partie supérieure de ladite plage de valeurs.

7. Mouvement horloger selon la revendication 5, caractérisé en ce que, en fonctionnement normal et une fois la roue d'échappement momentanément à l'arrêt dans la position angulaire d'arrêt, ladite partie saillante ayant subi ledit choc presse contre ladite butée mécanique.

8. Mouvement horloger selon la revendication 5, caractérisé en ce que, en fonctionnement normal et une fois la roue d'échappement momentanément à l'arrêt dans la position angulaire d'arrêt, ladite partie saillante ayant subi ledit choc est situé à distance de ladite butée mécanique, cette position angulaire d'arrêt correspondant sensiblement à une position d'équilibre entre ledit couple de force magnétique et ledit couple de force fourni à la roue d'échappement.

9. Mouvement horloger selon une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite palette magnétique (30) est une première palette magnétique et ladite butée mécanique (28) est une première butée mécanique associée à la première palette magnétique ; caractérisé en ce que l'ancre comprend une deuxième palette magnétique (32) et une deuxième butée mécanique (29) associée à cette deuxième palette magnétique, ladite structure aimantée périodique (36A) et l'ancre (14) étant agencées de manière que ladite pluralité de rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique (38, 38A) sont également définies pour la deuxième palette magnétique, ces rampes croissantes pouvant être gravies, lorsque le couple de force fourni à la roue d'échappement est égal audit couple de force nominale ou compris dans ladite plage de valeurs prévue pour le fonctionnement normal du mouvement horloger, successivement par chacune des première et deuxième palettes magnétiques, lorsque l'ancre est périodiquement dans une première position de repos, respectivement dans une deuxième position de repos parmi lesdites deux positions de repos, et alternativement par ces première et deuxième palettes magnétiques lors du mouvement alternatif de l'ancre ; en ce ladite deuxième palette magnétique (32) et la pluralité de rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique sont agencées de manière que l'ancre subit une impulsion de force magnétique dans le sens de son mouvement, après que la deuxième palette magnétique a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique, lorsque l'ancre bascule de la deuxième position de repos vers la première position de repos ; en ce que chaque rampe croissante de ladite pluralité de rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique est associée à une partie saillante différente parmi lesdites parties saillantes ; et en ce que l'ancre et la roue d'échappement sont agencées de manière que, lorsque l'ancre présente ledit mouvement alternatif et ledit couple de force est égal audit couple de force nominale ou compris dans ladite au moins une partie supérieure de ladite plage de valeurs et après que la première ou deuxième palette magnétique a gravi une quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique suite à un basculement de l'ancre dans la première ou deuxième position de repos correspondante, la partie saillante de la roue d'échappement associée à ladite quelconque desdites rampes croissantes d'énergie potentielle magnétique subit au moins un choc sur ladite première ou deuxième butée mécanique de l'ancre, ce choc intervenant de manière à dissiper au moins partiellement l'énergie cinétique de la roue d'échappement acquise suite à ce basculement.

10. Mouvement horloger selon la revendication 9 dépendant de la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites barrières magnétiques (50) sont également prévues pour la deuxième palette magnétique, chacune de ces barrières magnétiques étant agencée de manière à exercer un couple de force magnétique sur la roue d'échappement, ayant un sens contraire à celui dudit couple de force fourni à cette roue d'échappement, lorsque la roue d'échappement est dans une position angulaire d'équilibre des forces qui s'exercent sur elle alors que la deuxième palette magnétique est située en haut de la rampe d'énergie potentielle magnétique précédant cette barrière magnétique ; et en ce que l'échappement est agencé de manière que, suite audit au moins un choc sur ladite deuxième butée mécanique et avant un prochain basculement de l'ancre, la roue d'échappement s'immobilise dans une position angulaire d'arrêt.

11. Mouvement horloger selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la structure aimantée périodique (36, 36A) est agencée de sorte que son pourtour extérieur est sensiblement circulaire, des parties en arc de cercle de cette structure aimantée, qui définissent respectivement lesdites rampes d'énergie potentielle magnétique, étant agencées circulairement autour d'un axe de rotation de la roue d'échappement.

12. Mouvement horloger selon une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que lesdites parties saillantes (42) sont formées par des dents qui s'étendent dans un plan général dans lequel s'étendent également les première et deuxième butées mécaniques (28, 29) qui sont formées respectivement par deux palettes mécaniques de l'ancre supportant respectivement ledit aimant (30) et un autre aimant (32), formant la deuxième palette magnétique, qui sont aussi situés dans le plan général.

Dessins