Domaine technique de l'invention
[0001] L'invention se rapporte à un ressort-spiral pour un mécanisme résonateur d'horlogerie,
le ressort-spiral étant muni de moyens de réglages de la raideur dudit ressort-spiral.
L'invention se rapporte également à un mécanisme résonateur d'horlogerie muni d'un
tel ressort-spiral.
Arrière-plan technologique
[0002] La plupart des montres mécaniques actuelles sont munies 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] 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.
[0005] Le ressort-spiral de balancier doit généralement pouvoir être réglé pour améliorer
la précision d'une montre. A cette fin, on utilise des moyens d'ajustement de la raideur
du ressort-spiral, telle une raquette pour modifier la longueur effective du ressort.
Ainsi, on modifie sa raideur pour ajuster la précision de marche de la montre. Toutefois,
l'efficacité d'une raquette traditionnelle pour ajuster la marche reste limitée, et
elle n'est pas toujours efficace pour rendre le réglage suffisamment précis, de l'ordre
de quelques secondes ou quelques dizaines de secondes par jour.
[0006] Pour un ajustement de la marche plus fin, il existe des moyens de réglage comprenant
une ou plusieurs vis, agencées dans la serge du balancier. En agissant sur les vis,
on modifie l'inertie du balancier, qui a comme effet de modifier sa marche.
[0007] Cependant, ce mode de réglage n'est pas facile à effectuer, car il perturbe l'équilibrage
du balancier, et ne permet quand même pas d'obtenir une finesse du réglage suffisante
de la marche de l'oscillateur.
Résumé de l'invention
[0008] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients cités
précédemment, en proposant un ressort spiral muni de moyens d'ajustement efficaces
et précis, configurés en particulier pour régler la marche d'une pièce d'horlogerie
en modifiant la raideur effective dudit spiral.
[0009] A cet effet, l'invention se rapporte à un ressort-spiral, notamment pour un mécanisme
résonateur d'horlogerie, le ressort-spiral comprenant un ruban flexible enroulé sur
lui-même selon plusieurs spires, le ruban ayant une raideur prédéfinie, le ressort-spiral
comportant des moyens d'ajustement de sa raideur.
[0010] L'invention est remarquable en ce que les moyens d'ajustement comportent un premier
élément flexible allongé, et un deuxième élément flexible allongé agencés chacun en
série du ruban, chaque élément flexible allongé reliant une même extrémité dudit ruban
à un support fixe, de manière à ajouter une raideur supplémentaire au ruban, chaque
élément flexible allongé ayant de préférence une raideur supérieure à celle du ruban,
les moyens d'ajustement comportant des moyens de précontrainte pour appliquer au moins
deux efforts ajustables différents, les deux efforts s'appliquant sur le premier élément
flexible allongé de manière à faire varier la raideur du premier élément flexible
allongé en fonction du niveau de précontrainte.
[0011] Grâce à l'invention, on peut modifier la raideur d'au moins un des deux éléments
flexibles allongés, telle des lames flexibles. En effet, lorsqu'on applique deux efforts
tels que ceux mentionnés précédemment, on arrive à faire varier la raideur de l'élément
flexible allongé. En effet, avec un seul effort appliqué, que cela soit une force
ou un couple, la raideur de l'élément flexible allongé reste la même. Avec deux forces
perpendiculaires sur une lame, longitudinalement et orthogonalement, on obtient une
force globale, qui fait varier la raideur de l'élément flexible allongé. La combinaison
de deux efforts étant primordiale pour y parvenir.
[0012] En agissant sur les moyens de précontrainte, on module le niveau d'intensité de la
sollicitation, ce qui entraîne une modification de la raideur de l'ensemble comprenant
les éléments flexibles allongés et le ruban. En effet, les éléments flexibles mis
en série avec le ruban apportent une raideur supplémentaire, qui se combine à celle
du ruban. Ainsi, lorsque les moyens de précontrainte appliquent des efforts variables
sur au moins l'un des éléments flexibles allongés, ils modifient la raideur de l'élément
flexible et donc de l'ensemble comprenant le ruban et les éléments flexibles sans
modifier la raideur du ruban, quelles que soient les forces variables appliquées sur
l'élément flexible allongé.
[0013] Autrement dit, on place un élément flexible en série du ruban entre une extrémité
du ruban et le support fixe. Cet élément flexible apporte une raideur supplémentaire
ajustable entre le ruban et le point d'attache du ruban, et il fournit une flexibilité
supplémentaire au résonateur. Ainsi, la raideur effective du résonateur comprend la
raideur du ruban et la raideur de l'élément flexible. On applique alors les efforts
variables pour pré-contraindre l'élément flexible sans pré-contraindre le ruban. En
pré-contraignant l'élément flexible, sa raideur change, tandis que la raideur du ruban
reste sensiblement inchangée. En changeant la raideur de l'élément flexible, la raideur
du résonateur (raideur du ruban et raideur de l'élément flexible change, ce qui modifie
par conséquent la marche du résonateur.
[0014] Par conséquent, une modification de la rigidité de l'élément flexible modifie la
rigidité de l'ensemble du résonateur, et par conséquent règle sa marche de manière
fine, ce qui permet d'ajuster précisément la fréquence de notre base de temps. On
obtient ainsi une grande précision dans le réglage de la marche, car on agit de façon
très fine sur un seul élément supplémentaire pour ajuster la rigidité du ressort-spiral.
[0015] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le premier effort est
fourni par une première force de traction/compression dirigée sensiblement dans la
direction longitudinale
FL du premier élément flexible allongé.
[0016] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le premier effort exerce
en outre une première force dirigée sensiblement dans une direction sensiblement orthogonale
FT à la direction longitudinale du deuxième élément flexible allongé.
[0017] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le deuxième effort est
fourni par une deuxième force dirigée sensiblement dans une direction sensiblement
orthogonale
FT à la direction longitudinale du premier élément flexible allongé.
[0018] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le deuxième effort exerce
en outre une deuxième force de traction/compression dirigée sensiblement dans la direction
longitudinale
FL du deuxième élément flexible allongé.
[0019] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le premier et le deuxième
élément flexible allongés comportent chacun une lame flexible unique.
[0020] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le premier et le deuxième
élément flexible allongés comportent chacun une paire de lame flexibles principales.
[0021] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le premier élément flexible
est agencé dans un direction radiale du ressort-spiral.
[0022] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le deuxième élément flexible
est agencé dans une direction tangentielle au ressort-spiral.
[0023] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le premier et le deuxième
élément flexible allongé sont sensiblement perpendiculaire l'un à l'autre.
[0024] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, les moyens de précontrainte
comprennent deux lames flexibles secondaires reliées à l'extrémité, chaque lame flexible
secondaire étant agencée dans le prolongement d'un des éléments flexibles allongés.
[0025] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, les moyens de précontrainte
comportent deux corps rigides agencés chacun à l'extrémité de chaque lame flexible
secondaire.
[0026] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, les moyens de précontrainte
comportent des moyens d'appui variable sur chaque corps rigide.
[0027] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, les efforts sont ajustables
de manière continue par les moyens de précontrainte.
[0028] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le premier et le deuxième
élément flexible sont agencés à une extrémité externe du ruban.
[0029] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, l'extrémité du ruban
comprend un appendice, les moyens de précontrainte et les éléments flexibles allongés
étant joints à l'appendice.
[0030] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, l'extrémité du ruban
est plus rigide que les éléments flexibles allongés et le ruban.
[0031] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, les éléments flexibles
allongés comprennent un col flexible.
[0032] Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, les moyens de précontrainte
sont configurés pour permettre un ajustement des deux efforts à des intensités différentes.
[0033] L'invention se rapporte également à un mécanisme résonateur rotatif, notamment pour
un mouvement horloger, comportant une masse oscillante et un tel ressort-spiral.
Brève description des figures :
[0034] Les buts, avantages et caractéristiques 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 ressort-spiral selon
un premier mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 2 représente schématiquement une vue de dessus d'un ressort-spiral selon
un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Description détaillée de l'invention
[0035] Les figures 1 et 2 montrent chacune une représentation schématique d'un mode de réalisation
différent d'un ressort-spiral 1, 10, notamment pour un mécanisme résonateur d'horlogerie.
Ici, le ressort-spiral s'étend sensiblement dans un même plan. Le ressort-spiral 1,
10 comprend un ruban flexible 2 enroulé sur lui-même selon plusieurs spires, le ruban
2 ayant une raideur prédéfinie. Le ressort-spiral 1, 10 comporte des moyens d'ajustement
de sa raideur. Par exemple, les moyens d'ajustement sont notamment actionnables lorsque
le ressort-spiral 1, 10 est monté sur une platine d'un mouvement d'horlogerie, non
représenté sur les figures.
[0036] Selon l'invention, les moyens d'ajustement comportent un premier 5 et un deuxième
élément flexible 15 allongés s'étendant longitudinalement. Chaque élément flexible
5, 15 est agencé en série du ruban 2, le premier 5 et le deuxième élément flexible
15 relient une même extrémité 4 dudit ruban 2 à un support fixe 11, 14. Autrement
dit, le ruban 2 est relié au support fixe 11, 14 uniquement par ces deux éléments
flexibles 5, 15.
[0037] Les éléments flexibles 5, 15 sont solidaires d'une des extrémités 4 du ruban 2. De
préférence, les deux éléments flexibles 5, 15 sont agencés perpendiculairement l'un
par rapport à l'autre.
[0038] Les modes de réalisation décrits ci-dessous comprennent des éléments flexibles 5,
15 solidaires de l'extrémité externe 4 du ruban 2. L'extrémité interne 19 du ruban
2 est destinée à être assemblée à un support 3 d'une masse oscillante du résonateur
1.
[0039] Les éléments flexibles 5, 15 ajoutent une raideur supplémentaire à celle du ruban
2. Les éléments flexibles 5, 15 ont de préférence une raideur supérieure à celle du
ruban 2. Le premier élément flexible 5 est ici agencé dans le prolongement du ruban
2, tandis que le deuxième élément flexible 15 est agencé perpendiculairement au premier
élément flexible 5. De préférence, les moyens d'ajustement et le ruban 2 sont monoblocs,
voire formés d'une même matière.
[0040] En outre, l'extrémité externe 4 du ruban 2 est ici recourbée perpendiculairement
pour former un appendice 9. L'appendice 9 sert de point d'attache, et permet de recevoir
des efforts. Il est de préférence sensiblement rigide, c'est-à-dire au moins plus
rigide que le ruban 2 et/ou les éléments flexibles allongés 5, 15, pour minimiser
son influence sur la raideur du ruban 2.
[0041] Dans le premier mode de réalisation, chaque élément flexible 5, 15 allongé est une
lame flexible 13, 15 unique reliant l'appendice 9 au support fixe 11. La première
lame flexible 13 unique est agencée dans le prolongement de l'appendice 9, tandis
que la deuxième lame flexible 13 unique est disposée dans une direction sensiblement
perpendiculaire à l'appendice 9.
[0042] Ainsi, la première lame flexible 13 unique est agencée selon une direction radiale,
de préférence passant par le centre du ressort spiral 1, en position de repos du ressort-spiral
1, tandis que la deuxième lame flexible est agencée dans une direction tangentielle
au ruban 2.
[0043] Dans le deuxième mode de réalisation de la figure 2, chaque élément flexible allongé
5, 15 comporte une paire de lames principales 23, 25 s'étendant depuis l'appendice
9 jusqu'au support fixe 11. Les lames principales 23, 25 de chaque paire s'écartent
depuis l'appendice 9 jusqu'au support fixe 11 et forment par exemple un angle compris
entre 10 et 40° entre elles.
[0044] Le ressort-spiral 1 comporte en outre des moyens de précontrainte 6 pour appliquer
sur au moins un des élément flexibles 5, 15, de préférence les deux éléments flexibles
5, 15 au moins deux effort différents. Par exemple, les deux efforts sont produits
sur le premier élément flexible 5,
[0045] Les deux efforts sont de préférence une force longitudinale
FL de traction-compression, et une force orthogonale
FT, qui sont variables. La force longitudinale
FL est dirigée selon la direction longitudinale du premier élément flexible 5, tandis
que la force orthogonale
FT, est dirigée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale de du
premier élément flexible 5, les deux forces appartenant de préférence au plan du ressort-spiral
1, 10. Ainsi, on peut modifier la raideur du premier élément flexible 5, et ainsi
ajuster la marche du ressort spiral 1, 10, notamment pour améliorer la précision de
la marche du mouvement.
[0046] On agit sur le premier élément flexible 5 pour modifier sa raideur sans agir directement
sur le ruban 2. Cependant, pendant les oscillations, l'extrémité 4 du ruban 2 peut
être mobile.
[0047] De plus, les forces longitudinale
FL et orthogonale
FT sont ajustables de manière continue par les moyens de précontrainte 6. Autrement
dit, les forces
FL et
FT ne sont pas restreintes à des valeurs discrètes. Ainsi, on peut ajuster finement
la raideur de l'élément flexible 5 avec une grande précision.
[0048] En outre, les moyens de précontrainte 6 sont configurés pour modifier la raideur
du deuxième élément flexible 15.
[0049] En effet, le premier effort exerce en outre une première force dirigée sensiblement
dans une direction sensiblement orthogonale à la direction longitudinale du deuxième
élément flexible allongé 15. Comme les deux élément flexibles 5, 15 sont agencés perpendiculairement
l'un par rapport à l'autre, une force longitudinale appliquée sur l'un des éléments
flexibles 5, 15 allongés, engendre une force sensiblement orthogonale appliquée sur
l'autre élément flexible.
[0050] De manière semblable, le deuxième effort exerce en outre une deuxième force de traction/compression
dirigée sensiblement dans la direction longitudinale du deuxième élément flexible
allongé 15.
[0051] Pour appliquer ces forces ajustables, les moyens de précontrainte 6 comprennent deux
moyens d'application d'une force sur les éléments flexibles allongés 5, 15.
[0052] Les moyens d'applications comprennent chacun deux lames flexibles secondaires 12,
13. Chaque lame flexible secondaire 12, 13 est agencée dans le prolongement de l'élément
flexible allongé 5, 15, et est fixée de l'autre côté de l'appendice 9.
[0053] Les deux lames flexibles secondaires 12, 13 sont agencées perpendiculairement l'une
par rapport à l'autre.
[0054] De manière alternative, les lames secondaires 12, 13, peuvent être remplacées par
des ressorts usuels.
[0055] Chaque lame flexible secondaire 12, 13 est dotée d'un corps rigide 14, 16 à l'extrémité
libre. Le corps rigide 14, 16 permet l'application d'une force variable sur la lame
flexible secondaire 12, 13 afin d'ajuster la force transmise à l'élément flexible
allongé 5, 15.
[0056] En déplaçant les corps rigides 14, 16, on applique une force longitudinale
FL variable et une force orthogonale
FT variable sur l'appendice 9, selon chaque direction de déplacement de chaque corps
rigide 19, 21. Ainsi, on modifie la raideur des éléments flexibles allongés 5, 15.
En déplaçant les corps rigide 19, 21, on modifie la valeur de la force exercée sur
la lame flexible unique 15.
[0057] Les moyens de précontrainte 6 comportent en outre des moyens d'appui variable sur
le corps rigide 14, 16. En actionnant les moyens de d'appui, le corps rigide 14, 16
se déplace, de sorte que la lame flexible secondaire 12, 13 est plus ou moins fléchie,
et transmet par conséquent une force plus ou moins importante sur l'élément flexible
allongé 5, 15. Ainsi, la rigidité de l'élément flexible allongé 5, 15 est modifiée,
de sorte que la marche du ressort-spiral est modifiée, et peut être ajustée.
[0058] Les moyens d'appui variable sont par exemple une vis 24 en contact avec le corps
rigide 14, 16, et agencée longitudinalement selon la direction de la lame flexible
secondaire 12, 13. Ainsi, en déplaçant la vis 24, les lames flexibles secondaire 12,
13 exercent une force plus ou moins importante sur l'appendice 9, et donc sur les
éléments flexibles 5, 15 allongés.
[0059] Alternativement, les moyens d'appui variable comprennent un ressort fixé d'un côté
au corps rigide, et un corps mobile agencé à l'autre extrémité du ressort. Ainsi,
en déplaçant le corps mobile, le ressort exerce une force plus ou moins importante
sur la lame flexible secondaire.
[0060] Dans une autre variante, les moyens de précontrainte comportent un premier aimant
agencé sur le corps rigide, et un deuxième aimant mobile agencé à distance du corps
rigide. Ainsi, en modifiant la distance du deuxième aimant par rapport au premier
aimant, on modifie la force appliquée sur la lame flexible secondaire.
[0061] De manière alternative, on peut utiliser un levier pivotant assemblé au corps rigide
par une première extrémité, l'autre extrémité étant libre et servant de moyen d'actionnement
du levier en déplaçant ladite extrémité libre.
[0062] De préférence, les moyens de précontrainte sont configurés pour permettre un ajustement
des deux efforts, ici les deux forces de traction/compression longitudinaux à des
intensités différentes. Ainsi, un premier moyen d'application permet un ajustement
dans une plage de réglage plus large, et un deuxième moyen d'application permet un
ajustement dans une plage de réglage plus fine.
[0063] A cette fin, les lames flexibles secondaire 12, 13 ont par exemple des sections ou
des longueurs différentes. Alternativement, les moyens d'appui variable sur les corps
rigides 14, 16 sont configurés pour obtenir les plages de réglage différents, avec
par exemple un pas de vis différent.
[0064] L'invention se rapporte également à un mouvement d'horlogerie comprenant un tel ressort-spiral.
Le ressort spiral est notamment utilisé pour actionner le mouvement d'un balancier.
[0065] 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.
[0066] Concernant l'élément longitudinal, les lames flexibles décrites dans les différents
modes de réalisation du ressort-spiral, peuvent être des lames flexibles continues,
comme cela est généralement le cas dans les figures, ou bien des lames avec des tronçons
rigides et des cols flexibles reliant les tronçons.
[0067] En outre, les lames flexibles peuvent prendre des orientations autres que radiale
et orthogonale par rapport au ressort-spiral. Ainsi, elle peut être orientée selon
n'importe qu'elle direction comprise entre les directions radiale et orthogonale.
1. Ressort-spiral, notamment pour mécanisme résonateur d'horlogerie, le ressort-spiral
(1, 10) comprenant un ruban (2) flexible enroulé sur lui-même selon plusieurs spires,
le ruban (2) ayant une raideur prédéfinie, le ressort-spiral (1, 10) comportant des
moyens d'ajustement de sa raideur, caractérisé en ce que les moyens d'ajustement comportent un premier élément flexible allongé (5), et un
deuxième élément flexible allongé (15) agencés en série du ruban (2), chaque élément
flexible allongé (5, 15) reliant une même extrémité (4, 9) dudit ruban (2) à un support
fixe (11, 14), de manière à ajouter une raideur supplémentaire au ruban (2), chaque
élément flexible allongé (5) ayant de préférence une raideur supérieure à celle du
ruban (2), les moyens d'ajustement comportant des moyens de précontrainte (6) pour
appliquer au moins deux efforts ajustables différents, les deux efforts s'appliquant
sur le premier élément flexible allongé (5) de manière à faire varier la raideur du
premier élément flexible allongé (5) en fonction du niveau de précontrainte.
2. Ressort-spiral selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier effort est fourni par une première force de traction/compression dirigée
sensiblement dans la direction longitudinale FL du premier élément flexible allongé (5).
3. Ressort-spiral selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier effort exerce en outre une première force dirigée sensiblement dans une
direction sensiblement orthogonale à la direction longitudinale du deuxième élément
flexible allongé (15).
4. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième effort est fourni par une deuxième force dirigée sensiblement dans une
direction sensiblement orthogonale FT à la direction longitudinale du premier élément flexible allongé (5).
5. Ressort-spiral selon la revendication 4, caractérisé en ce que le deuxième effort exerce en outre une deuxième force de traction/compression dirigée
sensiblement dans la direction longitudinale du deuxième élément flexible allongé
(15).
6. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier (5) et le deuxième élément flexible (15) allongés comportent chacun une
lame flexible unique (13, 18).
7. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier (5) et le deuxième élément flexible (15) allongés comportent chacun une
paire de lame flexibles principales (23, 25).
8. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier (5) et le deuxième élément flexible allongé (15) sont sensiblement perpendiculaire
l'un à l'autre.
9. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément flexible (5) est agencé dans un direction radiale du ressort-spiral
(1, 10).
10. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième élément flexible (15) est agencé dans une direction tangentielle au ressort-spiral
(1, 10).
11. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de précontrainte (6) comprennent deux lames flexibles secondaires (12,
13) reliées à l'extrémité (4), chaque lame flexible secondaire (12, 13) étant agencée
dans le prolongement d'un des éléments flexibles allongés (5, 15).
12. Ressort-spiral selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de précontrainte (6) comportent deux corps rigides (14, 16) agencés chacun
à l'extrémité de chaque lame flexible secondaire (12, 13).
13. Ressort-spiral selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de précontrainte (6) comportent des moyens d'appui variable sur chaque
corps rigide (14, 16).
14. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que les efforts sont ajustables de manière continue par les moyens de précontrainte (6).
15. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier (5) et le deuxième élément flexible (15) sont agencés à une extrémité
externe (4) du ruban (2).
16. Ressort-spiral selon l'une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de précontrainte (6) sont configurés pour permettre un ajustement des
deux efforts à des intensités différentes.
17. Mécanisme résonateur rotatif, notamment pour un mouvement horloger, comportant une
masse oscillante, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort-spiral (1, 10) selon l'une, quelconque, des revendications
précédentes.