[0001] L'invention concerne un oscillateur d'un mouvement horloger. L'invention concerne
aussi un mouvement horloger et une pièce d'horlogerie comprenant un tel oscillateur.
[0002] La précision de marche des montres mécaniques dépend de la stabilité de la fréquence
de l'oscillateur qui est constitué d'un balancier et d'un spiral. Toutefois, cette
fréquence est perturbée si la montre est exposée à un champ magnétique, si bien qu'une
différence de marche avant et après magnétisation du mouvement est constatée. Cette
différence de marche peut être négative ou positive. Quelle que soit son signe, cette
différence est appelée « effet résiduel » ou « marche résiduelle » et est mesurable
selon la norme NIHS 90-10. Cette norme vise à certifier des montres-bracelets présentant
un bon comportement chronométrique suite à une exposition à un champ magnétique de
4.8 kA/m (60 G). Toutefois, le porteur de la montre peut être amené à rencontrer dans
son quotidien des champs magnétiques d'intensités bien supérieures, de l'ordre de
32 kA/m (400G). Il convient donc de minimiser cet effet pour des champs de telles
intensités.
[0003] La très grande majorité des spiraux sont fabriqués à partir d'alliages Fe-Ni (alliage
Nivarox
® par exemple) dont les modules élastiques dépendent de l'état de magnétisation. De
récents développements ont permis de mettre au point des spiraux auto-compensateurs
en matériaux paramagnétiques (alliage Nb-Zr-O, Parachrom
® par exemple) ou diamagnétiques (silicium recouvert d'une couche de SiO
2 par exemple) qui permettent de réduire très nettement l'effet résiduel pour un champ
magnétique supérieur à 4.8 kA/m, comme représenté à la figure 1. Toutefois, un effet
résiduel demeure, notamment pour un champ magnétique d'une intensité sensiblement
supérieure à 4.8 kA/m, par exemple 32 kA/m.
[0004] De manière générale, la structure d'un balancier assemblé au sein d'un oscillateur
est telle que représentée par la norme NIHS 34-01. La figure 3 illustre une telle
structure de balancier assemblé. Le moyeu du balancier est directement rapporté sur
l'axe de balancier, par exemple par rivetage. Sa localisation ainsi que son assise
sont assurées par une surface d'appui qui est définie par le diamètre d'une collerette
présente sur l'axe, et qui est également appelé diamètre d'assise du balancier selon
la terminologie de la norme NIHS 34-01. Un plateau, généralement usiné en CuBe2, sur
lequel est disposé une cheville, est chassé sur une portion d'axe dont le diamètre
est sensiblement inférieur à celui de l'assise du balancier, indépendamment du moyeu
du balancier de l'autre côté de la collerette. La virole, destinée au maintien du
spiral, est quant à elle chassée de l'autre côté de la collerette sur une portion
d'axe dont le diamètre est également sensiblement inférieur à celui de l'assise du
balancier comme cela est illustré en figure 2. Une telle structure de balancier s'est
imposée comme une référence étant donné sa robustesse et la simplicité d'assemblage
qui en découle. Une telle structure de balancier assemblé concerne notamment tout
oscillateur doté d'un spiral paramagnétique ou diamagnétique. A titre d'exemple, le
brevet CH700032 divulgue un oscillateur doté d'au moins deux spiraux, par exemple
fabriqués en silicium, qui sont montés sur un axe de balancier tel que décrit précédemment.
Cet oscillateur, par les propriétés du matériau choisi pour le spiral, permet de réduire
l'effet résiduel pour un champ magnétique de l'ordre de 4.8 kA/m, mais ne permet pas
de le minimiser pour un champ magnétique sensiblement supérieur à 4.8 kA/m, par exemple
32 kA/m.
[0005] Le but de l'invention est de fournir un oscillateur remédiant aux inconvénients évoqués
précédemment et améliorant les oscillateurs connus de l'art antérieur. En particulier,
l'invention propose un oscillateur qui minimise, voire annule, l'effet résiduel, négatif
ou positif, pour des champs magnétiques que le porteur de la montre est susceptible
de rencontrer dans son quotidien, notamment des champs magnétiques supérieurs, voire
sensiblement supérieurs à 4.8 kA/m, par exemple 32 kA/m.
[0006] Selon un premier aspect, des objets de l'invention sont définis par les propositions
qui suivent.
[0007] Un oscillateur selon l'invention est défini par la revendication 1.
[0008] Un mode de réalisation d'un oscillateur est défini par la revendication dépendante
2.
[0009] Un mouvement horloger selon l'invention est défini par la revendication 3.
[0010] Une pièce d'horlogerie selon l'invention est définie par la revendication 4.
[0011] Selon un autre aspect, des objets de l'invention sont définis par les propositions
qui suivent.
- 1. Oscillateur (10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70) comprenant un spiral (11 ; 21 ;
31 ; 41 ; 51 ; 61 ; 71) en matériau paramagnétique ou diamagnétique et un balancier
assemblé (12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 ; 72) comprenant un arbre (13 ; 23 ; 33 ; 43
; 53 ; 63 ; 73) sur lequel sont montés les éléments suivants : un balancier (14 ;
24 ; 34 ; 44 ; 54 ; 64 ; 74), un plateau (15 ; 25 ; 35 ; 45 ; 55 ; 65 ; 75) et une
virole (16 ; 26 ; 36 ; 46 ; 56 ; 66 ; 76) solidaire dudit spiral (11 ; 21 ; 31 ; 41
; 51 ; 61 ; 71), caractérisé en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur
à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal (D1) de l'arbre sur lequel est
monté l'un des éléments ou en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur
à 1.6, voire 1.3 fois le diamètre maximal (D2) de l'arbre sur lequel est monté l'un
des éléments.
- 2. Oscillateur (10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70) comprenant un spiral (11 ; 21 ;
31 ; 41 ; 51 ; 61 ; 71) en matériau paramagnétique ou diamagnétique et un balancier
assemblé (12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 ; 72) comprenant un arbre (13 ; 23 ; 33 ; 43
; 53 ; 63 ; 73) sur lequel sont montés les éléments suivants : un balancier (14 ;
24 ; 34 ; 44 ; 54 ; 64 ; 74), un plateau (15 ; 25 ; 35 ; 45 ; 55 ; 65 ; 75) et une
virole (16 ; 26 ; 36 ; 46 ; 56 ; 66 ; 76) solidaire dudit spiral (11 ; 21 ; 31 ; 41
; 51 ; 61 ; 71), caractérisé en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur
à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal (D1) de l'arbre sur lequel est
monté l'un des éléments et en ce que le diamètre maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur
à 2, voire 1.8, voire 1.6, voire 1.3 fois le diamètre maximal (D2) de l'arbre sur
lequel est monté l'un des éléments.
- 3. Oscillateur selon l'une des propositions 1 et 2, caractérisé en ce que l'arbre
de balancier est réalisé en acier, notamment en acier de décolletage.
- 4. Oscillateur selon l'une des propositions 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre
maximal (D2) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments est égal au diamètre
maximal (Dmax) de l'arbre.
- 5. Oscillateur selon l'une des propositions 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre
maximal (D2) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et le diamètre minimal
(D1) de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et le diamètre maximal (Dmax)
de l'arbre sont égaux.
- 6. Oscillateur selon l'une des propositions 1 à 5, caractérisé en ce que le diamètre
maximal (Dmax) de l'arbre est inférieur à 1.1 mm, voire inférieur à 1 mm, voire inférieur
à 0.9 mm.
- 7. Oscillateur selon l'une des propositions 1 à 6, caractérisé en ce que le balancier
est monté directement sur l'arbre.
- 8. Oscillateur selon l'une des propositions 1 à 7, caractérisé en ce que le balancier
est monté sur le plateau.
- 9. Oscillateur selon l'une des propositions 1 à 8, caractérisé en ce que la virole
est montée sur le plateau.
- 10. Oscillateur selon l'une des propositions 1 à 9, caractérisé en ce que l'arbre
de balancier est cylindrique ou sensiblement cylindrique.
- 11. Mouvement horloger comprenant un oscillateur (10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70)
selon l'une des propositions 1 à 10.
- 12. Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement horloger selon la proposition 11 ou
un oscillateur (10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 ; 70) selon l'une des propositions 1 à
10.
[0012] Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, trois modes de réalisation
d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 1 est un graphique montrant la marche résiduelle M de différents mouvements
selon le champ magnétique B auquel ces mouvements sont soumis. La courbe 1 illustre
la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur ayant un spiral magnétique
(Nivarox®). La courbe 2 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur
ayant un spiral paramagnétique (Parachrom®). Enfin, la courbe 3 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur
ayant un spiral diamagnétique (Silicium recouvert d'une couche de SiO2).
La figure 2 est une vue d'un oscillateur connu de l'art antérieur.
La figure 3 est vue de détail d'une structure de balancier assemblé de l'oscillateur
de la figure 2.
Les figures 4 et 5 sont des vues d'une première variante d'un premier mode de réalisation
d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 6 représente une deuxième variante d'un premier mode de réalisation d'un
oscillateur selon l'invention.
La figure 7 représente une troisième variante d'un premier mode de réalisation d'un
oscillateur selon l'invention.
La figure 8 est une vue d'une variante d'un deuxième mode de réalisation d'un oscillateur
selon l'invention.
La figure 9 est une vue d'une première variante d'un troisième mode de réalisation
d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 10 est une vue d'une deuxième variante d'un troisième mode de réalisation
d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 11 est une vue d'une troisième variante d'un troisième mode de réalisation
d'un oscillateur selon l'invention.
La figure 12 est un tableau montrant la marche résiduelle d'un mouvement soumis à
un champ magnétique donné en fonction de la matière d'un arbre de balancier d'un oscillateur
connu de l'état de l'art comme représenté aux figures 2 et 3. Il montre également
les marches résiduelles d'oscillateurs réalisés selon un premier et un deuxième mode
de l'invention.
La figure 13 est un graphique montrant, à titre de comparaison, la marche résiduelle
M de quatre mouvements en fonction du champ magnétique B auxquels ils ont été soumis,
un premier mouvement comprenant un oscillateur réalisé selon la première variante
du premier mode de réalisation de l'invention et trois mouvements comprenant un oscillateur
réalisé selon l'art antérieur. La courbe 1 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement
doté d'un oscillateur muni d'un balancier assemblé, pourvu d'un axe de balancier à
collerette, qui est associé à un spiral Nivarox®. La courbe 2 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur
muni d'un balancier assemblé, pourvu d'un axe de balancier dénué de collerette, qui
est associé à un spiral Nivarox®. La courbe 3 illustre la marche résiduelle M d'un mouvement doté d'un oscillateur
muni d'un balancier assemblé, pourvu d'un axe de balancier à collerette, qui est associé
à un spiral paramagnétique. Enfin, la courbe 4 illustre la marche résiduelle M d'un
mouvement doté d'un oscillateur réalisé selon la première variante du premier mode
de réalisation de l'invention.
La figure 14 est un graphique montrant, à titre de comparaison, la marche résiduelle
M de deux mouvements en fonction du champ magnétique B auxquels ils ont été soumis,
un premier mouvement comprenant un oscillateur réalisé selon la première variante
du troisième mode de réalisation de l'invention (courbe 1 du graphique) et le deuxième
mouvement comprenant un oscillateur réalisé selon l'art antérieur et doté d'un spiral
de type Nivarox® (courbe 2 du graphique).
[0013] La demanderesse a remarqué que la géométrie de l'axe de balancier a une influence
surprenante sur l'effet résiduel. Plus particulièrement, suite à différentes études
menées par la demanderesse, il a été remarqué que la minimisation, voire la suppression,
de la portion de plus grand diamètre, appelée assise du balancier selon la terminologie
de la norme NIHS 34-01, ou encore appelée usuellement « collerette », permet de minimiser
l'effet résiduel de la même façon qu'un axe de balancier réalisé en un matériau paramagnétique
tel que le CuBe2, comme montré dans le tableau de la figure 12. On remarque alors
qu'associer un spiral paramagnétique ou diamagnétique à un balancier assemblé muni
d'un axe de balancier à collerette selon l'état de l'art ne produit pas les mêmes
effets qu'associer un spiral paramagnétique ou diamagnétique à un balancier assemblé
muni d'un axe de balancier selon l'invention. Plus particulièrement, le fait d'associer
un spiral paramagnétique ou diamagnétique à un balancier assemblé muni d'un axe de
balancier selon l'invention permet, pour un champ magnétique de 32 kA/m (400G), de
minimiser considérablement la marche résiduelle, voire de l'annuler, le couple parasite
perturbant le couple de rappel du spiral étant alors dû à la présence des composants
magnétiques qui environnent l'oscillateur.
[0014] En se rapportant au graphique de la figure 13, on constate qu'adjoindre un spiral
paramagnétique à un balancier assemblé muni d'un axe de balancier à collerette permet,
pour un champ magnétique B de 32 kA/m (400G), de réduire la marche résiduelle M d'environ
un facteur 2 par rapport à un même balancier assemblé qui est associé à un spiral
de type Nivarox
®. On remarque de manière surprenante qu'associer un spiral paramagnétique à un balancier
assemblé muni d'un axe de balancier dénué de collerette, comme cela est proposé au
sein de la première variante du premier mode de réalisation de l'invention, permet,
pour un champ magnétique de 32 kA/m (400G), de réduire la marche résiduelle d'environ
un facteur 12 par rapport à un même balancier assemblé qui est combiné à un spiral
de type Nivarox
®. On remarque également que l'oscillateur du premier mode de réalisation de l'invention,
permet, pour un champ magnétique de 32 kA/m (400G), de réduire la marche résiduelle
de manière très significative, d'environ un facteur 17, par rapport à un balancier
assemblé qui comporte un axe à collerette et qui est combiné à un spiral de type Nivarox
®. Notamment, comme représenté à la figure 13, pour des champs magnétiques compris
entre 15 et 32 kA/m, il a été remarqué qu'il se produit, vis-à-vis du phénomène magnétique,
un effet synergique entre le spiral paramagnétique ou diamagnétique et la géométrie
de l'axe. En effet, l'effet combiné du changement de matière du spiral et de la modification
de la géométrie de l'axe va au-delà de la somme des effets individuels du changement
de matière du spiral et de la modification de la géométrie de l'axe les effets.
[0015] En se rapportant au graphique de la figure 14, on remarque de manière surprenante
qu'associer un spiral diamagnétique à un balancier assemblé muni d'un axe de balancier
dont le diamètre maximal est minimisé, comme cela est proposé au sein de la première
variante du troisième mode de réalisation de l'invention, permet, pour un champ magnétique
B de 32 kA/m (400G), de réduire la marche résiduelle M de manière très significative,
d'environ un facteur 35, par rapport à un balancier assemblé qui comporte un axe à
collerette et qui est combiné à un spiral de type Nivarox
®.
[0016] Ainsi, l'invention porte sur un oscillateur comprenant un spiral en matériau paramagnétique
ou diamagnétique et un balancier assemblé au sein de cet oscillateur comprenant un
arbre en acier dont le diamètre maximal est minimisé sur lequel sont montés un balancier,
un plateau et la virole dudit spiral. Dans un premier cas de figure, la virole peut
être rapportée au spiral. Elle est dans ce cas préférentiellement réalisée en un alliage
cuivreux tel que le laiton ou le CuBe2, ou alors en un acier inoxydable. Dans un deuxième
cas de figure, la virole peut être venue de fabrication avec le spiral, par exemple
lorsque le spiral est réalisé en silicium. La virole est dans ce cas également réalisée
en silicium. L'arbre est fabriqué en acier de manière à satisfaire aux contraintes
mécaniques auquel est soumis l'oscillateur. Le plateau et le balancier sont, quant-à-eux,
usinés en un matériau paramagnétique ou diamagnétique, par exemple un alliage cuivreux
tel que le CuBe2 ou le laiton, le silicium ou encore le nickel-phosphore. De préférence,
le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le
diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments de l'oscillateur.
De préférence encore, le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 2, voire
1.8, voire 1.6, voire 1.3 fois le diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté
l'un des éléments de l'oscillateur. Ainsi, l'effet résiduel est grandement minimisé
car le couple parasite perturbant le couple de rappel du spiral est alors principalement
dû à la présence des composants magnétiques environnant l'oscillateur. Bien entendu,
la minimisation de l'effet résiduel peut être encore accrue en réalisant les composants
qui sont situés à proximité de l'oscillateur selon l'invention, par exemple les composants
de l'échappement tels que l'ancre ou la roue d'ancre, en matériaux paramagnétiques
ou diamagnétiques.
[0017] Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le plus petit diamètre D1 de
la portion de l'arbre sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur (choisi parmi
le groupe : virole, plateau, balancier) présente une valeur valant Dmax qui correspond
au plus grand diamètre de l'arbre. Par ailleurs, le plus grand diamètre D2 de la portion
de l'arbre sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur présente également une
valeur qui correspond à celle du plus grand diamètre Dmax de l'arbre. Ainsi, dans
ce premier mode de réalisation, Dmax=D1=D2.
[0018] Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le plus grand diamètre D2 de
la portion de l'axe sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur correspond
également au diamètre Dmax mais diffère du plus petit diamètre D1 de la portion de
l'arbre sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur. Ainsi, dans ce deuxième
mode de réalisation, Dmax=D2>D1.
[0019] Selon un troisième mode de réalisation, le plus grand diamètre D2 de la portion de
l'axe sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur diffère du plus grand diamètre
de l'axe Dmax mais peut être supérieur ou égal au plus petit diamètre D1 de la portion
de l'arbre sur laquelle est monté un élément de l'oscillateur. Ainsi dans ce troisième
mode de réalisation, Dmax>D2≥D1
Une première variante du premier mode de réalisation d'oscillateur selon l'invention
est décrite ci-après en référence aux figures 4 et 5. L'oscillateur 10 comprend un
spiral 11 en matériau paramagnétique ou diamagnétique et un balancier assemblé 12
comprenant un arbre 13 sur lequel sont montés un balancier 14, un plateau 15 et la
virole 16 dudit spiral. Dans cette première variante, le balancier 14 est solidaire
de l'arbre 13 par l'intermédiaire du plateau 15. Ce dernier est rapporté, par exemple
par chassage, sur une portion 135 et chemise l'arbre 13 sur une hauteur H. Le diamètre
de cette portion 135 est égal au diamètre maximal Dmax. Le balancier 14 est, quant-à-lui,
rapporté sur le plateau 14, par exemple par rivetage, sur une surface d'assise 131
réalisée sur le plateau. La virole est, quant-à-elle, directement montée sur l'arbre.
Elle peut y être fixée, par exemple, par chassage. La virole est montée sur une portion
136 de l'arbre dont le diamètre est égal au diamètre maximal Dmax de l'arbre. Dans
cette première variante du premier mode de réalisation, le plus petit diamètre D1
de la portion de l'arbre sur laquelle est monté un élément (choisi parmi le groupe
: virole, plateau, balancier) correspond à la valeur Dmax qui est égale au plus grand
diamètre de l'arbre. Par ailleurs, le plus grand diamètre D2 de la portion de l'arbre
sur laquelle est monté un élément présente également une valeur qui coïncide avec
celle du plus grand diamètre de l'arbre. Ainsi, dans cette première variante du premier
mode de réalisation, Dmax=D1=D2. Cette valeur est de l'ordre de 0.5 mm au sein de
la conception illustrée par les figures 4 et 5.
[0020] Des mesures ont été effectuées pour des champs magnétiques à différents niveaux d'intensité
de façon à mettre en comparaison la marche résiduelle de la première variante du premier
mode de réalisation de l'oscillateur et celles d'oscillateurs connus de l'art antérieur.
On constate, comme représenté à la figure 13, que la marche résiduelle moyenne d'un
mouvement doté de la première variante du premier mode de réalisation de l'oscillateur,
pour un champ magnétique de 32 kA/m, est de l'ordre de 2 s/j (courbe 4 du graphique),
soit une diminution d'environ un facteur 12 en regard de celle d'un mouvement doté
d'un oscillateur connu muni d'un spiral Nivarox
® et d'un axe de balancier dénué de collerette (courbe 2 du graphique). On constate
également que la marche résiduelle moyenne d'un mouvement doté d'un oscillateur muni
d'un balancier assemblé, pourvu d'un axe de balancier à collerette, qui est associé
à un spiral paramagnétique, pour un champ magnétique de 32 kA/m, est de l'ordre de
15 s/j (courbe 3 du graphique), soit une diminution d'environ un facteur 2 en regard
de celle d'un mouvement doté du même balancier assemblé qui est associé à un spiral
Nivarox
®. Ainsi, on constate que combiner un spiral paramagnétique à un balancier assemblé
doté d'un axe dénué de collerette produit un effet inattendu sur la marche résiduelle
d'un mouvement, à savoir, sa nette minimisation, voire son annulation, pour un champ
magnétique de 32kA/m (400G).
[0021] En outre, ce facteur est susceptible de s'accroître en minimisant le nombre de composants
magnétiques environnant l'oscillateur au sein du mouvement considéré.
[0022] Une deuxième variante du premier mode de réalisation d'oscillateur est décrite ci-après
en référence à la figure 6. Dans cette deuxième variante, les éléments identiques
ou ayant la même fonction que les éléments de la première variante présentent un «
2 » au chiffre des dizaines à la place du « 1 » et présentent le même chiffre des
unités. Les parties ou portions de ces éléments présentent également un « 2 » au chiffre
des centaines à la place du « 1 » des parties ou portions équivalentes des éléments
de la première variante et présentent le même chiffre des dizaines. Tout comme dans
la première variante du premier mode de réalisation, Dmax=D1=D2. Cette valeur est
de l'ordre de 0.3 mm au sein de la conception illustrée par la figure 4. Cette deuxième
variante diffère de la première variante en ce que le plateau 25 chemise l'arbre sur
pratiquement toute sa longueur et/ou en ce que la virole 26 est fixée à l'arbre par
l'intermédiaire du plateau. Autrement dit, la virole 26 est fixée, par exemple par
chassage, sur le plateau 25.
[0023] Les mesures montrent que cette modification a très peu d'incidence sur la minimisation
de l'effet résiduel. Quelle que soit la variante considérée, la marche résiduelle
moyenne, pour un champ magnétique de 32 kA/m, est de 2 s/j, soit une diminution d'un
facteur 8 en regard de celle d'un mouvement doté d'une conception connue de l'état
de l'art comme illustrée aux figures 2 et 3 et muni d'un spiral paramagnétique.
[0024] Selon les deux premières variantes du premier mode de réalisation, le balancier est
solidaire de l'arbre par l'intermédiaire du plateau. Par rapport à la structure habituelle
connue de l'art antérieur, la collerette de l'arbre est ainsi supprimée et l'ensemble
plateau - balancier peut être directement rapporté sur l'arbre, par exemple par chassage.
Alternativement, selon une troisième variante du premier mode de réalisation, le balancier
est directement rapporté sur une portion de l'arbre dont le diamètre est égal à ceux
des portions sur lesquelles sont rapportés le plateau ainsi que la virole. Ainsi,
le balancier peut être rapporté sur l'arbre indépendamment du plateau.
[0025] Dans cette troisième variante du premier mode de réalisation illustrée par la figure
7, les éléments identiques ou ayant la même fonction que les éléments de la première
variante du premier mode de réalisation présentent un « 3 » au premier chiffre (dizaines
ou centaines) à la place du « 1 » et présentent le même deuxième chiffre (unités ou
dizaines). Le balancier 34 est fixé sur une portion 334 indépendamment du plateau
35 qui est rapporté sur une portion 335. Pour ce faire, le moyeu du balancier 34 présente
une hauteur totale H suffisante, notamment égale ou sensiblement égale à la hauteur
de la portion 334, de façon à garantir une assise et un couple de maintien du balancier
adéquat. La virole est, quant-à-elle, fixée sur une portion 336, par exemple par chassage.
Le diamètre de chacune des portions 334, 335, 336 est égal au diamètre maximal Dmax
de l'arbre. Ainsi, tout comme dans les deux premières variantes, Dmax=D1=D2. Cette
valeur est de l'ordre de 0.4 mm au sein de la conception illustrée par la figure 7.
Les mesures montrent que la marche résiduelle moyenne d'un mouvement équipé d'un oscillateur
réalisé selon cette troisième variante, pour un champ magnétique de 32kA/m, est équivalente
à celle d'un mouvement doté d'un oscillateur réalisé selon l'une ou l'autre des deux
premières variantes, à savoir environ 2 s/j.
[0026] Le deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation en ce que
la valeur du plus grand diamètre de l'arbre Dmax ne coïncide pas avec celle du diamètre
minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments choisi parmi le groupe
virole, plateau, balancier. En d'autres termes, Dmax=D2>D1. Une variante du deuxième
mode de réalisation d'oscillateur est décrite ci-après en référence à la figure 8.
Dans ce deuxième mode de réalisation, les éléments identiques ou ayant la même fonction
que les éléments de la première variante du premier mode de réalisation présentent
un « 4 » au premier chiffre (dizaines ou centaines) à la place du « 1 » et présentent
le même deuxième chiffre (unités ou dizaines). Dans ce mode de réalisation, la virole
46 est rapportée sur l'arbre 43 au niveau d'une portion 436, par exemple par chassage.
Le plateau 45 est, par exemple, chassé en butée sur une portion 435. Le diamètre de
cette portion est égal au diamètre minimal D1 de l'axe sur lequel est monté un élément.
Le balancier 44 est, quant-à-lui, directement monté sur l'arbre 43 au niveau d'une
portion 434, par exemple par chassage, indépendamment de la localisation du plateau
45. Pour ce faire, le moyeu du balancier 44 présente une hauteur totale H suffisante,
notamment égale ou sensiblement égale à la hauteur de la portion 434, de façon à garantir
une assise et un couple de maintien du balancier adéquat. Le diamètre de cette portion
434 est égal au diamètre maximal D2 de l'axe sur lequel est monté un élément. Il correspond
également au diamètre Dmax. Ainsi, dans ce mode de réalisation, Dmax=D2>D1. De préférence,
le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le
diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments. Dans l'exemple
illustré par la figure 8, D1 est de l'ordre de 0.4 mm, D2 et donc Dmax sont de l'ordre
de 0.8 mm. Ainsi, Dmax est inférieur à environ 2.5 fois le diamètre D1.
[0027] Des mesures ont été effectuées pour un champ magnétique de 32 kA/m de façon à mettre
en comparaison la marche résiduelle de cette variante du deuxième mode de réalisation
de l'oscillateur et celle d'un oscillateur connu de l'art antérieur comme illustré
aux figures 2 et 3, tous deux étant munis d'un spiral paramagnétique. Le tableau de
la figure 12 montre que la marche résiduelle moyenne, pour un champ magnétique de
cette intensité, est de l'ordre de 2 s/j, soit une diminution d'environ un facteur
8 en regard de celle d'un mouvement doté d'un oscillateur connu et doté d'un spiral
paramagnétique ou diamagnétique.
[0028] Le troisième mode de réalisation diffère du deuxième mode de réalisation en ce que
la valeur du plus grand diamètre de l'arbre Dmax ne coïncide pas avec celle du diamètre
maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments choisi parmi le groupe
virole, plateau, balancier. Ainsi, Dmax>D2≥D1.
[0029] Une première variante du troisième mode de réalisation d'oscillateur selon l'invention
est décrite ci-après en référence à la figure 9. Dans cette première variante du troisième
mode de réalisation, les éléments identiques ou ayant la même fonction que les éléments
de la première variante du premier mode de réalisation présentent un « 5 » au premier
chiffre (dizaines ou centaines) à la place du « 1 » et présentent le même deuxième
chiffre (unités ou dizaines). La virole 56 est directement montée sur l'arbre 53 au
niveau d'une portion 536, par exemple par chassage. Le plateau 55 est également directement
monté sur l'arbre 53. Il est, par exemple, chassé en butée sur l'arbre 53 au niveau
d'une portion 535. Le diamètre de cette portion est égal au diamètre minimal D1 de
l'axe sur lequel est monté un élément. Le balancier est rapporté sur l'arbre au niveau
d'une portion 534, par exemple par chassage. Pour ce faire, le moyeu du balancier
54 présente une hauteur totale H suffisante, notamment égale ou sensiblement égale
à la hauteur de la portion 534, de façon à garantir une assise et un couple de maintien
du balancier adéquat. Le diamètre de cette portion 534 est égal au diamètre maximal
D2 de l'axe sur lequel est monté un élément. Dans cette première variante du troisième
mode de réalisation, une portion d'arbre 533 présente un diamètre Dmax supérieur aux
diamètres D1 et D2. Ainsi, cette portion présente des épaulements contre lesquels
le balancier et/ou la virole sont susceptibles de venir en appui lorsqu'ils sont fixés
sur l'arbre. De cette façon, la position du balancier et celle de la virole peuvent
être précisément définies.
[0030] Dans cette première variante du troisième mode de réalisation, Dmax>D2>D1, et le
diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois le diamètre
minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et/ou le diamètre maximal
Dmax de l'arbre est inférieur à 2, 1.8, voire 1.6, voire 1.3 fois le diamètre maximal
D2 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments. Dans l'exemple illustré par
la figure 9, D1 est de l'ordre de 0.3 mm, D2 est de l'ordre de 0.8 mm, et Dmax est
de l'ordre de 1 mm. Ainsi, Dmax est inférieur à environ 3.5 fois le diamètre D1, et
Dmax est inférieur à environ 1.3 fois le diamètre D2. Au sein d'une conception connue
de l'état de l'art telle que représentée aux figures 2 et 3 au sein de laquelle Dmax>D2>D1,
D1 est de l'ordre de 0.3 mm, D2 est de l'ordre de 0.8, et Dmax est de l'ordre de 1.4
mm. Dmax est alors supérieur à plus de 4.5 fois le diamètre D1, et Dmax alors est
supérieur à plus de 1.6 fois le diamètre D2. On constate donc que le plus grand diamètre
de l'arbre Dmax est grandement minimisé en regard du plus grand diamètre Dmax d'un
arbre équipant un oscillateur connu de l'état de l'art. Ainsi, l'effet résiduel est
minimisé car le couple parasite perturbant le couple de rappel du spiral est alors
principalement dû à la présence des composants magnétiques environnant l'oscillateur.
La figure 14 montre la marche résiduelle de la première variante du troisième mode
de réalisation de l'oscillateur en comparaison de celle d'un oscillateur connu qui
comprend un axe de balancier à collerette et qui est doté d'un spiral de type Nivarox
®. On constate que la marche résiduelle moyenne, pour un champ magnétique de 32kA/m
est de l'ordre de 1 s/j, soit une diminution très significative d'un facteur 35 en
regard de celle d'un mouvement doté de l'oscillateur précité.
[0031] Une deuxième variante du troisième mode de réalisation d'oscillateur selon l'invention
est décrite ci-après en référence à la figure 10. Dans cette deuxième variante du
troisième mode de réalisation, les éléments identiques ou ayant la même fonction que
les éléments de la première variante du premier mode de réalisation présentent un
« 6 » au premier chiffre (dizaines ou centaines) à la place du « 1 » et présentent
le même deuxième chiffre (unités ou dizaines). Tout comme dans la première variante
du troisième mode de réalisation, Dmax>D2>D1. Cette deuxième variante diffère de la
première variante en ce que le balancier 64 est solidaire de l'arbre 63 par l'intermédiaire
du plateau 65. Ce dernier est rapporté, par exemple par chassage, sur une portion
635 et chemise l'arbre 63 sur une hauteur H1. Le diamètre de cette portion 635 est
égal au diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur.
Le balancier est monté en butée sur le plateau, par exemple par chassage. Pour ce
faire, le moyeu du balancier 64 présente une hauteur totale H2 suffisante, notamment
égale ou sensiblement égale à la hauteur de la portion 654 du plateau 65, de façon
à garantir une assise et un couple de maintien du balancier adéquat. La virole est,
quant-à-elle, fixée sur une portion 636 de l'arbre 63, par exemple par chassage. Le
diamètre de cette portion 635 est égal au diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel
est monté un élément de l'oscillateur. Dans cette deuxième variante du troisième mode
de réalisation, une portion d'arbre 633 présente un diamètre Dmax supérieur aux diamètres
D1 et D2. Ainsi, cette portion présente des épaulements contre lesquels le plateau
et/ou la virole sont susceptibles de venir en appui lorsqu'ils sont fixés sur l'arbre.
De cette façon, la position du balancier et celle de la virole peuvent être précisément
définies. Dans cette deuxième variante du troisième mode de réalisation, Dmax>D2>D1,
et le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5, voire 2.5, voire 2 fois
le diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments et/ou le
diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 2, 1.8 voire 1.6, voire 1.3 fois
le diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté l'un des éléments. Dans l'exemple
illustré par la figure 10, D1 est de l'ordre de 0.4 mm, D2 est de l'ordre de 0.5 mm,
et Dmax est de l'ordre de 0.7 mm. Ainsi, Dmax est inférieur à environ 2 fois le diamètre
D1, et Dmax est inférieur à environ 1.6 fois le diamètre D2. De cette façon, le plus
grand diamètre Dmax de l'arbre est également grandement minimisé.
[0032] Une troisième variante du troisième mode de réalisation diffère des deux premières
variantes en ce que la valeur du diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté
un élément de l'oscillateur est égale à celle du diamètre minimal D1 sur lequel est
monté un élément de l'oscillateur. Cette variante est décrite ci-après en référence
à la figure 11. Les éléments identiques ou ayant la même fonction que les éléments
de la première variante du premier mode de réalisation présentent un « 7 » au premier
chiffre (dizaines ou centaines) à la place du « 1 » et présentent le même deuxième
chiffre (unités ou dizaines). Tout comme dans la deuxième variante du troisième mode
de réalisation, le balancier 74 est solidaire de l'arbre 73 par l'intermédiaire du
plateau 75. Ce dernier est rapporté, par exemple par chassage, sur une portion 735
et chemise l'arbre 73 sur une hauteur H1. Le diamètre de cette portion 735 est égal
au diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur.
Le diamètre de cette portion 735 correspond également au diamètre maximal D2 de l'arbre
sur lequel est monté un élément de l'oscillateur. Le balancier est monté en butée
sur le plateau, par exemple par chassage. Pour ce faire, le moyeu du balancier 74
présente une hauteur totale H2 suffisante, notamment égale ou sensiblement égale à
la hauteur de la portion 754 du plateau 75, de façon à garantir une assise et un couple
de maintien du balancier adéquat. La virole est, quant-à-elle, fixée sur une portion
736 de l'arbre 73, par exemple par chassage. Le diamètre de cette portion 736 correspond
au diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté un élément de l'oscillateur,
et correspond également au diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté un
élément de l'oscillateur. Ainsi, D1=D2. Dans cette troisième variante, une portion
d'arbre 733 présente un diamètre Dmax supérieur aux diamètres D1 et D2. Ainsi, cette
portion présente des épaulements contre lesquels le plateau et/ou la virole sont susceptibles
de venir en appui lorsqu'ils sont fixés sur l'arbre. De cette façon, la position du
balancier et celle de la virole peuvent être précisément définies. Dans cette troisième
variante, Dmax>D1 =D2, et le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 3.5,
voire 2.5, voire 2 fois le diamètre minimal D1 de l'arbre sur lequel est monté l'un
des éléments et le diamètre maximal Dmax de l'arbre est inférieur à 2, 1.8, voire
1.6, voire 1.3 fois le diamètre maximal D2 de l'arbre sur lequel est monté l'un des
éléments. Dans l'exemple illustré par la figure 11, D1 et D2 sont de l'ordre de 0.4
mm, et Dmax est de l'ordre de 0.7 mm. Ainsi, Dmax est inférieur à environ 2 fois le
diamètre D1, et Dmax est inférieur à environ 2 fois le diamètre D2. De cette façon,
le plus grand diamètre Dmax de l'arbre est également grandement minimisé.
[0033] Dans le troisième mode de réalisation, Dmax est de préférence le diamètre d'une assise
au contact de laquelle on peut chasser un élément, voire deux éléments (plateau, balancier,
virole), sur l'axe.
[0034] Quel que soit le mode de réalisation, lorsqu'un premier élément, par exemple le balancier,
n'est pas monté directement sur l'arbre mais est monté sur un deuxième élément, lui-même
monté directement sur l'arbre au niveau d'une première portion de l'arbre présentant
un premier diamètre, on considère que le diamètre de l'arbre sur lequel est monté
le premier élément est le premier diamètre. Bien entendu, quel que soit le mode de
réalisation considéré, tous les éléments choisis parmi le groupe virole, plateau,
balancier sont susceptibles d'être disposés sur l'un des trois diamètres D1, D2, Dmax.
[0035] Dans les différents modes de réalisation, le diamètre Dmax est de préférence inférieur
à 1.1 mm, voire inférieur à 1 mm, voire inférieur à 0.9 mm.
[0036] L'oscillateur selon l'invention muni d'un spiral paramagnétique (alliage Nb-Zr-O,
Parachrom
® par exemple) ou diamagnétique (notamment en silicium recouvert d'une couche de SiO2)
présente la spécificité d'être doté d'un arbre de balancier fabriqué en acier de décolletage
dont la géométrie a été modifiée de façon à minimiser l'effet résiduel. Le plateau
et le balancier sont, quant-à-eux, usinés en un matériau paramagnétique ou diamagnétique,
par exemple un alliage cuivreux tel que le CuBe2 ou le laiton, le silicium ou encore
le nickel-phosphore. Le plateau, selon le mode de réalisation considéré, est de préférence
adapté de sorte à permettre l'assemblage du balancier.
[0037] Dans ce document, par « un premier élément solidaire d'un deuxième élément », on
entend que le premier élément est fixé au deuxième élément.
[0038] Dans ce document, par « balancier assemblé », on entend un ensemble comprenant ou
constitué d'un axe de balancier, un balancier, un plateau et une virole, le balancier,
le plateau et la virole étant montés sur l'axe de balancier.
[0039] Dans ce document, « axe » et « arbre » désignent le même élément.
[0040] Dans ce document, les rapports des valeurs des marches résiduelles sont donnés en
valeur absolue.
[0041] Les graphiques des figures 1, 13 et 14 sont réalisés à l'échelle, si bien que des
valeurs, notamment des valeurs de marche résiduelle, peuvent en être déduites par
mesure sur le graphique.