MECANISME D'ECHAPPEMENT D'HORLOGERIE MAGNETO-MECANIQUE OPTIMISE

Description

Domaine de l'invention

[0001] L'invention concerne un oscillateur d'horlogerie, comportant au moins un résonateur, avec une masse inertielle rappelée par des moyens de rappel élastique par rapport à une structure fixe, ledit résonateur oscillant autour d'un axe d'oscillation, ladite masse inertielle portant une palette d'entrée et une palette de sortie, ledit oscillateur comportant un mécanisme d'échappement comportant une roue d'échappement agencée pour tourner autour d'un axe de rotation et comportant des dents d'extrémité, chacune agencée pour coopérer avec ladite palette d'entrée ou avec ladite palette de sortie pour l'entretien de l'oscillation dudit résonateur.

[0002] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel oscillateur.

[0003] L'invention concerne encore une montre comportant au moins un tel mouvement et/ou au moins un tel oscillateur.

[0004] L'invention concerne le domaine des mécanismes oscillateurs d'horlogerie.

Arrière-plan de l'invention

[0005] L'utilisation de guidages flexibles permet de réaliser des résonateurs à haute fréquence et à haut facteur de qualité, comme par exemple dans les demandes de brevets EP2908184, EP2908185, EP30350126, EP3035127, au nom de THE SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT, EP2891929 au nom de NIVAROX-FAR, EP3054357 au nom de ETA, EP2911012 au nom de CSEM, EP3182214 au nom de AUDEMARS PIGUET, WO2017157870au nom de LVMH.

[0006] Des échappements magnétiques sans frottement sont bien adaptés pour entretenir ce type de résonateur, tel que lisible dans les demandes de brevet EP141999882.3 au nom de THE SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT, ou US9715217 au nom de DI DOMENICO, car ils permettent d'obtenir des rendements élevés. L'ajout d'un anti-décrochage mécanique permet de garantir la robustesse au porté, comme dans la demande de brevet EP16195405.2 au nom de THE SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT, mais il rend l'auto-démarrage difficile.

[0007] Le brevet EP2889704B1 au nom de NIVAROX-FAR décrit un mécanisme d'échappement dont la roue d'échappement, soumise à un couple de pivotement de moment inférieur à un moment nominal, comporte des actionneurs régulièrement espacés sur sa périphérie, chacun agencé pour coopérer directement avec au moins une première piste d'un mobile régulateur, notamment une piste cylindrique. Chaque actionneur comporte des premiers moyens d'arrêt magnétiques faisant barrière et agencés pour coopérer avec cette première piste qui est magnétisée ou ferromagnétique, pour exercer sur la première piste un couple de moment supérieur au moment nominal. Chaque actionneur comporte encore des deuxièmes moyens d'arrêt agencés pour constituer une butée de limitation de course, agencée pour constituer un mécanisme d'échappement autonome avec au moins une première surface complémentaire de butée que comporte le mobile régulateur.

[0008] Une proposition générale de combiner un échappement magnétique, à haut rendement, et un échappement mécanique avec ses caractéristiques d'auto-démarrage et sécurité est décrite dans la demande de brevet EP2894522 au nom de NIVAROX-FAR. Les documents US 3 183 426 A, US 3 673 792 A concernent également des mécanismes d'échappement d'horlogerie magnéto-mécanique.

Résumé de l'invention

[0009] L'invention se propose de réaliser un mécanisme d'échappement robuste et auto-démarrant, pour entretenir un résonateur à haute fréquence et à haut facteur de qualité.

[0010] A cet effet, l'invention concerne un mécanisme oscillateur d'horlogerie selon la revendication 1. D'autres modes de réalisation préférés sont définis dans les revendications 2 à 16.

[0011] L'invention concerne encore selon la revendication 17 un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel oscillateur.

[0012] L'invention concerne encore selon la revendication 18 une montre comportant au moins un tel mouvement et/ou au moins un tel oscillateur.

Description sommaire des dessins

[0013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :

• la figure 1 représente, de façon schématisée, et en vue de dessus, un oscillateur qui comporte un balancier à lames flexibles entretenu par un échappement magnéto-mécanique ;
• la figure 2 représente, de façon schématisée, et en perspective, l'oscillateur de la figure 1,
• la figure 3 représente, de façon similaire à la figure 1, une géométrie particulière du mécanisme d'échappement magnéto-mécanique selon l'invention ;
• la figure 4 illustre, de façon schématisée, et en coupe selon un plan perpendiculaire au plan des figures 1 à 3, l'interaction répulsive entre des aimants que porte la roue d'échappement de la figure 3, et des palettes que comporte le résonateur de la figure 3 ;
• chacune des figures 5 à 10 décrit, de façon similaire à la figure 3, une étape de la séquence de fonctionnement de l'échappement sur la palette de sortie:
• figure 5 : arc libre sans frottement ;
• figure 6 : dégagement sur la palette d'entrée ;
• figure 7 : avance de la roue d'échappement et impulsion sur la palette de sortie ;
• figure 8 : choc sur la palette de sortie ;
• figure 9 : léger recul de la roue d'échappement ;
• figure 10 : arc libre sans frottement ;
• chacune des figures 11 à 16 décrit, de façon similaire aux figures 5 à 10, une étape de la séquence de fonctionnement de l'échappement sur la palette d'entrée:
• figure 11 : arc libre sans frottement ;
• figure 12 : dégagement sur la palette de sortie;
• figure 13: avance de la roue d'échappement et impulsion sur la palette d'entrée ;
• figure 14 : choc sur la palette d'entrée ;
• figure 15 : léger recul de la roue d'échappement ;
• figure 16 : arc libre sans frottement ;
• la figure 17 représente, de façon similaire à la figure 3, les trajectoires des aimants de la roue d'échappement dans le référentiel du résonateur ;
• la figure 18 représente, de façon similaire à la figure 3, les zones fonctionnelles mécaniques de la palette d'entrée magnétique ;
• la figure 19 représente, de façon similaire à la figure 3, les zones fonctionnelles magnétiques de la palette d'entrée magnétique ;
• la figure 20 représente, de façon similaire à la figure 3, les zones fonctionnelles mécaniques de la palette de sortie magnétique ;
• la figure 21 représente, de façon similaire à la figure 3, les zones fonctionnelles magnétiques de la palette de sortie magnétique ;
• la figure 22 représente, de façon similaire à la figure 3, les sécurités, la pénétration, les patins magnétiques et l'auto-démarrage;
• la figure 23 représente, de façon similaire à la figure 3, une variante de réalisation du correcteur d'isochronisme;
• la figure 24 représente, de façon similaire à la figure 23, une autre variante de réalisation du correcteur d'isochronisme;
• la figure 25 est un schéma de principe qui représente, de façon similaire à la figure 3, un point d'entrée et un point de sortie, qui sont défini par les intersections entre un premier cercle centré sur l'axe de résonateur et que suivent les barrières magnétiques des palettes d'entrée et de sortie du résonateur, et un deuxième cercle enveloppe de la roue d'échappement et centré sur l'axe d'échappement, au niveau desquels points d'entrée et de sortie évoluent respectivement la palette d'entrée et la palette de sortie du résonateur, et qui montre la définition de directions élémentaires orientées aux tangentes à ce premier cercle et à ce deuxième cercle, en ce point d'entrée et en ce point de sortie ;
• la figure 26 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un mouvement comportant un oscillateur avec un balancier à lames flexibles entretenu par un échappement magnéto-mécanique selon l'invention.

Description détaillée des modes de réalisation préférés

[0014] L'invention se propose de réaliser un mécanisme d'échappement robuste et auto-démarrant, pour entretenir un résonateur à haute fréquence et à haut facteur de qualité, avec des propriétés d'anti-décrochage.

[0015] L'invention est une mise en pratique de l'échappement magnéto-mécanique, tel celui décrit dans la demande de brevet EP2894522 au nom de NIVAROX-FAR, qui combine les avantages de haut-rendement, grande robustesse et auto-démarrage.

[0016] Comme dans le brevet EP2889704B1 au nom de NIVAROX-FAR, l'invention adapte, avec un rendement nettement amélioré, le principe des échappements à cylindre mécanique, qui présentent l'avantage d'assurer une sécurité en cas de couple trop important, notamment lors d'un choc, mais dont le niveau de frottements élevé altère de façon importante le rendement de l'échappement. L'amélioration du rendement résulte de la suppression du contact et du frottement dans un échappement à cylindre, par la mise en place d'aimants, ou d'électrets, ou similaires, qui, judicieusement placés, forment une répulsion magnétique ou électrostatique, qui supprime le frottement et donc le défaut principal de cet échappement mécanique à cylindre. Les aimants, ou similaires, placés sur la roue d'échappement, font office de butée sans contact. Des butées mécaniques sont ajoutées pour éviter tout emballement de la roue d'échappement en cas de choc.

[0017] L'invention est ici plus particulièrement décrite dans l'alternative magnétique. L'homme du métier trouvera dans l'art antérieur cité plus haut les moyens de son adaptation à une version électrostatique, ou encore mixte magnétique-électrostatique.

[0018] L'oscillateur complet 300 comporte au moins un résonateur 100, notamment mais non limitativement un résonateur avec une au moins une masse inertielle 1, notamment un balancier, suspendue directement ou indirectement à une structure fixe 3, laquelle est destinée à être fixée à une platine ou similaire. Cette au moins une masse inertielle 1 est rappelée par des moyens de rappel élastiques. Dans une réalisation particulière, ces moyens de rappel élastique comportent des lames flexibles 2, tel que visible sur les figures 1 et 2, et ce résonateur 100 est entretenu par un mécanisme d'échappement 200 magnéto-mécanique. Dans d'autres variantes non illustrées, ces moyens de rappel élastique peuvent comporter au moins un ressort spiral, ou autre.

[0019] Au moins une masse inertielle 1 porte une palette d'entrée PE et une palette de sortie PS.

[0020] L'oscillateur 300 comportant un mécanisme d'échappement 200. Le mécanisme d'échappement 200 est un mécanisme à fonctionnement intermittent, et comporte classiquement au moins une roue d'échappement 20, agencée pour tourner autour d'un axe de rotation OE, et qui comporte des bras 21 munis de dents mécaniques d'extrémité 22, agencées pour interagir alternativement avec les palettes d'entrée PE et de sortie PS. Chacune de ces dents 22 est agencée pour coopérer avec la palette d'entrée PE ou avec la palette de sortie PS pour l'entretien de l'oscillation du résonateur 100.

[0021] Selon l'invention, ce mécanisme d'échappement 200 est magnéto-mécanique. La roue d'échappement 20 comporte au moins un aimant 23 au bout de chaque dent 22. Ces dents 22 sont agencées pour s'appuyer sur une palette mécanique 16, que comporte chaque palette d'entrée PE ou de sortie PS pendant l'arc libre du résonateur 100. Et la palette d'entrée PE comporte un premier agencement magnétique 30, la palette de sortie PS comporte un deuxième agencement magnétique 30. Et ce premier agencement magnétique 30 et ce deuxième agencement magnétique 30 comportent chacun un secteur annulaire, centré sur l'axe d'oscillation OR du résonateur 100, et définissant une première zone de barrière magnétique Z1. Cette première zone de barrière magnétique Z1 s'étend au-dessus et/ou au-dessous de la palette mécanique 16, en référence à la direction de l'axe d'oscillation OR, sur toute la longueur de cette palette mécanique apte à servir d'appui aux dents 22 pendant l'arc libre, de façon à constituer un mécanisme d'échappement à cylindre magnétique.

[0022] Dans la variante particulière et non limitative illustrée, une telle masse inertielle 1 comporte un balancier 11, notamment en alliage de titane, comportant des masselottes de réglage 101. Cette masse inertielle 1 est solidaire de deux plaques 12, 13, en silicium, ou en silicium et dioxyde de silicium, ou similaire, comportant chacune une lame flexible 2. Les deux lames flexibles 2 représentées ici se croisent en projection sensiblement au niveau de l'axe d'oscillation OR de la masse inertielle 1. Les extrémités des deux plaques, opposées à celles fixées au balancier 11, constituent une masse 4 unique, ou deux masses 4 distinctes, chacune suspendue par des lames flexibles transversales 7 et/ou au moins une poutre rigide 6 à un corps intermédiaire 5, lui-même suspendu à la structure fixe 3 par des lames flexibles longitudinales 8 et/ou au moins une poutre rigide 9. Cet agencement particulier constitue une table anti-choc, efficace pour protéger le pivot flexible formé par les lames flexibles 2.

[0023] De tels dispositifs anti-choc destinés à protéger les lames du résonateur sont notamment décrits dans les demandes de brevets CH00518/18 au nom de ETA et CH00540/18 au nom de THE SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT. Avantageusement de tels dispositifs comportent de telles tables de translation, permettant à la masse inertielle 1 du résonateur 100, notamment un balancier 11, de pouvoir se déplacer en cas de choc, et des butées centrées sur l'axe de rotation de cette masse inertielle, afin de la retenir sans agir sur les lames du pivot. Ces butées ne sont pas visibles sur les figures, et peuvent consister en des goupilles fixées à une platine ou à un pont, l'une étant une goupille supérieure coopérant avec du jeu avec un alésage supérieur 18 de la masse inertielle 1, et limitant son débattement en cas de choc, et l'autre étant une goupille inférieure coopérant avec du jeu avec un alésage inférieur 19 de la masse inertielle 1, et limitant son débattement en cas de choc. Sur la figure 2 cet alésage 19 traverse à la fois un flasque supérieur 15 et un flasque inférieur 17, qui encadrent une palette mécanique 16 solidaire de la masse inertielle 1.

[0024] Ainsi, le résonateur 100 comporte un arrêtoir avec une palette d'entrée PE, et une palette de sortie PS, chacune apte, lors de l'oscillation du résonateur 100, à coopérer avec roue d'échappement 20. Ces palettes d'entrée PE et de sortie PS peuvent être distinctes, ou former un ensemble monobloc, chacune est agencée pour être fixée solidaire de la masse inertielle 1, et l'extrémité distale de chaque palette PE, PS est agencée pour coopérer avec les dents 22 de la roue 20. Chaque palette PE, PS comporte une palette mécanique 16 prévue pour un contact mécanique avec les dents 22, et cette palette mécanique 16 se termine avantageusement, mais non nécessairement, par un plan d'impulsion à l'extrémité distale de la palette concernée, du côté de la roue d'échappement 20.

[0025] Selon l'invention, au moins une roue d'échappement 20 comporte au moins un aimant 23 au bout de chaque dent 22. Et l'oscillateur 300 comporte un premier agencement magnétique 30 pour la palette d'entrée PE et un deuxième agencement magnétique 30 pour la palette de sortie PS, et qui ne sont pas nécessairement identiques, comme on le verra plus loin. Chaque agencement magnétique 30 est agencé pour être rapporté sur une palette, ou bien fait partie intégrante d'une palette, au niveau au moins d'un flasque supérieur 15 et/ou d'un flasque inférieur 17, encadrant la palette mécanique 16, et disposé respectivement au-dessus ou au-dessous de la roue d'échappement 20 ; ces dispositions au-dessus et au-dessous s'entendent en référence à la direction de l'axe d'oscillation OR du résonateur 100, et de l'axe de rotation OE de la roue d'échappement 20, qui lui est parallèle.

[0026] En somme, une palette d'entrée PE ou une palette de sortie PS comporte une palette mécanique 16, agencée pour coopérer avec les dents 22 de la roue 20, et un agencement magnétique 30 dont l'effet de champ magnétique vient en superposition avec les surfaces d'interaction mécanique potentielles de la palette mécanique 16. Cet agencement magnétique 30 peut être réalisé au niveau de différentes surfaces, notamment des surfaces de la palette mécanique 16, plus particulièrement en bordure ou au-delà de la zone d'interaction mécanique avec les dents 22 de la roue 20. Plus particulièrement, au moins un tel agencement magnétique 30 est implanté sous un flasque supérieur 15 et/ou sur un flasque inférieur 17 de l'une des palettes d'entrée PE ou de sortie PS. Plus particulièrement, au moins un tel agencement magnétique 30 est implanté sous un flasque supérieur 15 et sur un flasque inférieur 17 de l'une des palettes d'entrée PE ou de sortie PS. Plus particulièrement encore, un tel agencement magnétique 30 est implanté sous un flasque supérieur 15 et sur un flasque inférieur 17 de chacune des palettes d'entrée PE et de sortie PS.

[0027] Dans la variante illustrée par les figures, le résonateur 100 est équipé de palettes d'entrée PE et de sortie PS comportant des palettes mécaniques 16 sensiblement tubulaires, et auxquelles on a ajouté des aimants au-dessus et au-dessous, tel que visible sur les figures 3 et 4, pour constituer ces agencements magnétiques 30. Dans une variante, tout ou partie des aimants peut être remplacée par au moins une surface aimantée continue ou pixellisée.

[0028] La géométrie de l'échappement magnéto-mécanique est présentée avec plus de détails sur la figure 3.

[0029] Les aimants 23 de la roue d'échappement 20 interagissent en répulsion avec les aimants portés par le résonateur qui sont disposés sur au moins un niveau, et plus particulièrement sur deux niveaux, au-dessus et au-dessous de la roue 20 selon le schéma de la figure 4.

[0030] La séquence illustrée par les figures 5 à 10 décrit les fonctions de l'échappement.

[0031] Après un arc libre, sans frottement, sur la palette d'entrée PE située en partie gauche de la figure, tel que visible en figure 5, il y a dégagement sur la palette d'entrée PE, tel que visible en figure 6.

[0032] Ensuite, tel que visible en figure 7, la roue d'échappement 20 se met à tourner dans le sens de la flèche, sous l'effet du couple d'entretien, et elle transmet son impulsion par répulsion magnétique à la palette de sortie PS située en partie droite de la figure.

[0033] Ensuite, dans une variante particulière, un contact mécanique, de type choc, entre la roue d'échappement 20 et la palette de sortie PS, permet d'amortir les rebonds, tel que visible en figure 8. Ce choc est utile, mais pas indispensable au bon fonctionnement de l'échappement. En effet, on peut réaliser un échappement similaire dans lequel le choc n'a pas lieu. L'avantage qu'apporte un petit choc maîtrisé, comme celui-ci, est de permettre la dissipation d'une partie de l'énergie, et de limiter le recul de la roue d'échappement 20. Signalons encore que ce choc a l'avantage de permettre une mesure acoustique de la marche, puisque, en marche normale il s'agit alors du seul contact mécanique audible lors du fonctionnement de l'échappement. La limitation du recul de la roue apporte un autre avantage qui est la possibilité d'augmenter le nombre de dents de la roue d'échappement 20, à encombrement égal.

[0034] Après ce contact mécanique éventuel, et tel que visible en figure 9, la répulsion magnétique entre l'aimant 23 de la roue d'échappement 20 et la palette magnétique produit un léger recul de la roue d'échappement 20, si bien que l'arc libre sur la palette de sortie PS, visible sur la figure 10, se fait sans frottement. Par « sans frottement », on entend ici sans contact mécanique entre la roue d'échappement 20 et le résonateur 100, car bien entendu il reste des frottements avec l'air.

[0035] Une séquence similaire se produit sur la palette d'entrée après le dégagement de la palette de sortie, comme illustré sur les figures 11 à 16 :

• figure 11 : arc libre sans frottement ;
• figure 12 dégagement sur la palette de sortie PS ;
• figure 13 : avance de la rue d'échappement et impulsion sur la palette d'entrée PE ;
• figure 14 : choc sur palette d'entrée ;
• figure 15 : léger recul de la roue d'échappement ;
• figure 16 : arc libre sans frottement.

[0036] Afin de comprendre la conception des agencements magnétiques 30 des palettes, que l'on peut dénommer palettes magnétiques, il est utile de représenter la trajectoire T des aimants 23, de préférence cylindriques, portés par les dents 22 de la roue d'échappement 20, dans le référentiel du résonateur 100, tel que visible sur la figure 17, dont les courbes, issues de la simulation numérique, retracent la trajectoire exacte T du centre d'un aimant 23 par rapport à la palette PE ou PS correspondante.

[0037] Si l'on considère la palette d'entrée PE, le point le plus en bas à gauche de la trajectoire T, sur la figure 17, correspond à la position relative de la figure 13 où l'aimant 23 parcourt la courbe ascendante incurvée vers la droite, avant d'arriver à un extremum qui correspond au choc de la figure 14 ; l'inflexion ascendante vers la gauche correspond au recul de la figure 15, la trajectoire ascendante, centrée, comme la palette elle-même, et comme sa palette mécanique 16, sur l'axe d'oscillation OR du résonateur 10, correspond à l'arc libre sans frottement de la figure 16, et cet arc libre peut notamment être plus long que celui illustré sur la figure, la position haute correspondant à la figure 5, avant le retour descendant avec dégagement sur la droite sur la palette d'entrée PE comme en figure 6. La trajectoire au niveau de la palette de sortie PS est bien sûr similaire, la figure 17 montre un aimant 23 en coopération de répulsion avec un patin magnétique 32, que comporte l'agencement magnétique 30, pour lui donner une impulsion.

[0038] Ceci permet d'identifier les zones fonctionnelles des palettes magnétiques selon les figures 18 à 21.
On distingue ici, sur la palette d'entrée PE en figure 18, ou sur la palette de sortie PS en figure 20:

• une zone de première impulsion ZP ;
• une zone de choc ZC ;
• une zone d'arc libre, non frottant, ZA ;
• une zone de dégagement et de deuxième impulsion ZD.

[0039] Ces figures 18 et 20 montrent que l'agencement magnétique 30 comporte nécessairement une barrière magnétique 31, sensiblement concentrique avec la palette PE ou PS, et sa palette mécanique 16, autour de l'axe d'oscillation OR du résonateur 10. Une certaine distance, constante, existe entre la partie de la trajectoire T correspondant à l'arc libre et cette barrière magnétique 31, ou chaque barrière magnétique 31 s'il y en a plusieurs. Chaque telle barrière magnétique 31, en conjugaison avec un aimant 23 de la roue d'échappement 20, permet d'éviter tout contact, et donc tout frottement, en marche normale, entre la dent 22 et la palette PE ou PS concernée. Naturellement un contact mécanique peut survenir en cas de choc, lors d'une chute de la montre par exemple, entre d'une part la palette mécanique 16 de la palette PE ou PS et d'autre part une dent 22, qui assurent ensemble la fonction de butée de sécurité.

[0040] L'agencement magnétique 30 comporte, dans les variantes de ces mêmes figures, un agencement complet, non limitatif puisque l'oscillateur 300 selon l'invention peut fonctionner avec tout ou partie des aimants ou zones aimantées décrits ci-après, à condition de comporter au moins les barrières magnétiques 31 :

• au moins une barrière magnétique 31, comportant au moins un aimant sensiblement cylindrique autour de l'axe d'oscillation OR du résonateur 10 ;
• au moins un patin magnétique 32, complété de préférence par un talon magnétique 33,
• au moins une zone ferromagnétique ou faiblement aimantée 34 pour la correction de l'isochronisme.

[0041] La figure 25 est un schéma de principe de situation, qui représente, de façon similaire à la figure 3, un point d'entrée E et un point de sortie S, qui sont défini par l'intersection d'un premier cercle CO centré sur l'axe de résonateur OR et que suivent les barrières magnétiques 31 des palettes d'entrée PE et de sortie PS du résonateur 3, et d'un deuxième cercle CE, qui constitue l'enveloppe de la roue d'échappement 20 et centré sur l'axe d'échappement OE. La palette d'entrée PE et la palette de sortie PS du résonateur 3 évoluent respectivement au niveau du point d'entrée E et du point de sortie S. La figure 25 définit des directions élémentaires, qui sont orientées aux tangentes à ce premier cercle CO et à ce deuxième cercle CE, en ce point d'entrée E et en ce point de sortie S :

• D1+: tangente à la palette d'entrée au point d'entrée, dirigée vers l'axe d'échappement OE ;
• D1- : tangente à la palette d'entrée au point d'entrée, de sens opposé à D1+ ;
• D2+ : tangente à la roue 20 au point d'entrée, dirigée dans le sens de rotation de la roue 20;
• D2- : tangente à la roue 20 au point d'entrée, de sens opposé à D2+ ;
• D3+ : tangente à la palette d'entrée au point de sortie, dirigée vers l'axe d'échappement OE ;
• D3- : tangente à la palette d'entrée au point de sortie, de sens opposé à D3+ ;
• D4+ : tangente à la roue 20 au point de sortie, dirigée dans le sens de rotation de la roue 20;
• D4- : tangente à la roue 20 au point de sortie, de sens opposé à D4+.

[0042] L'agencement de ce mécanisme d'échappement selon l'invention définit une ou plusieurs zones fonctionnelles :

• une première zone Z1 de barrière magnétique, qui est présente dans tous les cas de figure, autour de la barrière magnétique 31, ou de chaque barrière magnétique 31 s'il y en a plusieurs ;
• une deuxième zone Z2 d'amélioration de l'auto-démarrage, autour du patin magnétique 32, ou de chaque patin magnétique 32 s'il y en a plusieurs ;
• une zone où se produisent les impulsions, à proximité immédiate ou en superposition au moins partielle, avec la deuxième zone Z2 quand elle existe, et de la première zone Z1 de barrière magnétique, ou de chaque première zone Z1 ;
• une troisième zone Z3 qui est une zone de correction de l'isochronisme du résonateur 100.

[0043] De préférence, mais non limitativement, et tel qu'illustré sur les figures, pour la palette d'entrée PE :

• la première zone de barrière magnétique Z1 est un secteur annulaire, centré sur l'axe de rotation OR du résonateur 100, qui s'étend au-dessus et/ou au-dessous de la palette mécanique, sur toute la longueur de la palette mécanique sur laquelle les dents 22 de la roue 20 viennent s'appuyer durant l'arc libre, tel que visible sur la figure 19;
• la deuxième zone d'amélioration de l'auto-démarrage Z2 est un secteur annulaire, centré sur l'axe de rotation OE de la roue 20, qui s'étend sensiblement dans les directions D2+ et D2-, et qui passe au-dessus et/ou au-dessous de l'extrémité de la palette mécanique de façon à recouvrir au moins le plan d'impulsion de la palette ;
• la troisième zone de correction de l'isochronisme Z3 est délimitée par la première zone de barrière magnétique Z1 et la deuxième zone d'amélioration de l'auto-démarrage Z2, et elle s'étend dans les directions D2- et D1- de façon à recouvrir, au-dessus et/ou au-dessous, l'aimant 23 de la dent 22de la roue 20 qui se trouve en appui sur la palette durant l'arc libre.

[0044] De façon similaire, pour la palette de sortie PS:

• la première zone de barrière magnétique Z1 est un secteur annulaire, centré sur l'axe de rotation OR du résonateur 100, qui s'étend au-dessus et/ou au-dessous de la palette mécanique, sur toute la longueur de la palette mécanique sur laquelle les dents 22 de la roue 20 viennent s'appuyer durant l'arc libre, tel que visible sur la figure 21;
• la deuxième zone d'amélioration de l'auto-démarrage Z2 est un secteur annulaire, centré sur l'axe de rotation OE de la roue 20, qui s'étend sensiblement dans les directions D4+ et D4-, et qui passe au-dessus et/ou au-dessous de l'extrémité de la palette mécanique de façon à recouvrir au moins le plan d'impulsion de la palette ;
• la troisième zone de correction de l'isochronisme Z3 est délimitée par la première zone de barrière magnétique Z1 et la deuxième zone d'amélioration de l'auto-démarrage Z2 et elle s'étend dans les directions D4- et D3- de façon à recouvrir, au-dessus et/ou au-dessous, l'aimant 23 de la dent 22 de la roue 20 qui se trouve en appui sur la palette durant l'arc libre.

[0045] La première zone Z1 de barrière magnétique est indispensable, et a pour fonction de repousser les dents 22 de la roue d'échappement 20, et permet ainsi de supprimer le contact mécanique afin que l'arc libre s'effectue sans frottement. Cette première zone Z1 de barrière magnétique peut être plus ou moins intense mais elle doit suivre un arc de cercle centré sur l'axe d'oscillation OR du résonateur 10. Il est possible d'augmenter l'intensité de la barrière si l'on désire éviter le choc mécanique entre les dents de la roue d'échappement 20 et les palettes mécaniques 16 des palettes PE et PS. Ou à l'inverse il est possible de diminuer l'intensité de la barrière, si l'on désire minimiser le recul de la roue d'échappement 20 après le choc. Un mécanisme comportant seulement cette barrière magnétique 31 est une variante d'échappement à cylindre magnétique, qui représente un perfectionnement du brevet EP2889704B1 de NIVAROX-FAR.

[0046] Le patin magnétique 32 de la deuxième zone Z2 d'amélioration de l'auto-démarrage, est optionnel. Il est avantageusement ajouté pour réduire le frottement entre la roue d'échappement 20 et l'extrémité de la palette mécanique 16 de la palette PE ou PS au moment du démarrage grâce à la répulsion magnétique. Ceci permet d'améliorer l'auto-démarrage de façon significative. La longueur du patin magnétique 32 ainsi que sa forme est ajustée pour optimiser l'auto-démarrage.

[0047] Ce patin magnétique 32 a aussi un autre effet. Lorsque l'aimant de la roue d'échappement 20 passe à proximité du patin magnétique, il y a répulsion magnétique, ce qui transmet une impulsion au résonateur 100 et améliore sensiblement le rendement.

[0048] De façon préférée, le patin magnétique 32 comporte au moins un aimant, et s'étend de façon sensiblement perpendiculaire à l'extrémité distale de la barrière magnétique 31 la plus proche de la roue d'échappement 20, et du côté de l'entrée en coopération entre un aimant 23 et l'agencement magnétique 30 de la palette PE ou PS concernée, en formant avec la barrière magnétique 31 un L majuscule inversé. Ce patin magnétique 32 n'est pas nécessairement droit, il peut aussi être légèrement courbe.

[0049] Dans une variante non illustrée, il peut comporter, à son extrémité distale opposée à la barrière magnétique 31, un ergot magnétique, du côté opposé à la roue d'échappement, et prolongeant la zone où se produisent les impulsions. Plus particulièrement cet ergot magnétique est situé à l'extrémité distale selon la direction D2- en ce qui concerne la palette d'entrée PE, et à l'extrémité distale selon la direction D4- en ce qui concerne la palette de sortie PS. Plus particulièrement encore, cet ergot magnétique s'étend selon la direction D1- en ce qui concerne la palette d'entrée PE, et selon la direction D3- en ce qui concerne la palette de sortie PS. Dans une autre variante non illustrée, le patin magnétique 32 s'étend selon la direction D2+, respectivement D4 +.

[0050] Notons que la deuxième zone Z2 d'amélioration de l'auto-démarrage n'est pas nécessairement identique à la zone où se produisent les impulsions, ce qui signifie que l'on peut ajuster l'impulsion sans affecter l'auto-démarrage.

[0051] Au niveau de la palette d'entrée PE, la figure 18 montre que l'aimant 23 de la roue 20 interagit deux fois avec le patin magnétique 32: tout d'abord, lorsque l'aimant 23 passe en zone de première impulsion ZP, il repousse ce patin magnétique 32, et transmet ainsi une première impulsion au résonateur 100; ensuite, lors du passage de l'aimant 23 en zone de dégagement et de deuxième impulsion ZD, le patin magnétique 32 constitue en quelque sorte un col à passer, du fait de la répulsion, et c'est la grande vitesse de l'aimant 23 sur sa trajectoire T qui lui permet de franchir facilement ce col. Immédiatement après le passage du col, la roue 20 se met à tourner, et une seconde impulsion est alors transmise au résonateur 100. Au niveau de la palette de sortie PS, dans la position de la zone de première impulsion ZP de la figure 20, la répulsion entre l'aimant 23 et le patin magnétique 32 fournit la première impulsion au résonateur 100 ; la seconde impulsion est transmise après le passage du col en zone de dégagement et de deuxième impulsion ZD, de façon similaire à ce qui se produit sur la palette d'entrée.

[0052] Dans une variante avantageuse, le patin magnétique 32 est complété par un talon magnétique 33, qui est sensiblement dans son alignement, et du côté opposé par rapport à la barrière magnétique, c'est-à-dire dans selon la direction D2+ au niveau de la palette d'entrée PE, et dans la direction D4+ au niveau de la palette de sortie PS. Ce talon magnétique 33 permet d'écarter la force de l'axe, et tend à chasser tangentiellement l'aimant 23 de la roue d'échappement 20, et permet de combattre la force de frottement, il permet que la répulsion dure jusqu'à l'extrémité de la palette. Ce talon magnétique 33 est encore utile au niveau de la cinématique globale, car le talon magnétique 33 situé sur la palette de sortie PS permet que le bras 21 suivant de la roue d'échappement 20 soit suffisamment engagé en coopération avec l'agencement magnétique 30 de la palette d'entrée PE, pour ne pas subir le seuil à vaincre lors de son passage à l'entrée dans cette zone.

[0053] De façon avantageuse, la longueur totale du patin magnétique 32 et du talon magnétique 33 qui le prolonge est voisine du demi-pas des extrémités de dents 22 sur le cercle CE qui est l'enveloppe de la trajectoire de la roue d'échappement 20.

[0054] Dans une réalisation particulière, le talon magnétique 33 est agencé par rayons croissants depuis l'axe de rotation OE de la roue 20 en s'éloignant dudit magnétique (32).

[0055] Dans une réalisation particulière, le talon magnétique 33 est réalisé en escalier avec des gradins dégressifs, tel que visible sur les figures 18 et 20.

[0056] Plus particulièrement, la longueur curviligne totale du patin magnétique 32 est supérieure à celle du talon magnétique 33, afin de donner une première impulsion : à l'entrée, l'ensemble du patin et du talon s'étend plus dans la direction D2- que dans la direction D2+, et à la sortie l'ensemble du patin et du talon s'étend plus dans la direction D4- que dans la direction D4+.

[0057] L'ajout d'un tel patin magnétique 32 à la barrière magnétique 31 est avantageux pour l'auto-démarrage: si ce patin magnétique n'existe pas, la roue d'échappement peut, dans certaines configurations, venir en butée mécanique sur l'extrémité distale de la palette mécanique 16 de la palette PE ou PS, et le faible couple disponible au niveau de la roue d'échappement 20 ne permet pas de vaincre le frottement. L'avantage du patin magnétique 32 est donc de diminuer la force de frottement en extrémité de la palette mécanique 16 lors du démarrage, ce qui permet un auto-démarrage normal.

[0058] La simulation numérique montre qu'il est possible d'augmenter encore le rendement en ajoutant des aimants au voisinage de la deuxième zone d'amélioration de l'auto-démarrage Z2 si cela est nécessaire.

[0059] Toutefois, il n'est plus utile d'augmenter le rendement lorsque l'amplitude nominale est atteinte. La quantité d'aimant à mettre pour optimiser l'impulsion dépend donc du résonateur 100 utilisé et de son facteur de qualité. Si le facteur de qualité est bas, on ajoute plus d'aimants. Si le facteur de qualité est élevé on en met moins.

[0060] Comme l'arc libre s'effectue sans frottement, excepté le premier choc, la forme de la palette mécanique 16 peut être optimisée pour minimiser les pertes et aussi pour favoriser l'auto-démarrage. En particulier, l'extrémité des palettes (plans d'impulsion) est optimisée pour favoriser le démarrage mais l'angle choisi ne permet plus de transmettre l'impulsion en fonctionnement stationnaire. De plus, il n'est pas nécessaire que les palettes mécaniques 16 des palettes soient des arcs de cercle centrés sur l'axe de rotation du résonateur. Si l'on observe les figures 18 à 21 on constate que dans la zone de contact mécanique ZC la palette mécanique 16 de la palette a été modifiée, selon un profil 301, pour minimiser l'effet du choc sur le balancier. Il s'agit d'ajuster l'angle de cette zone pour que le support de la force de contact passe par le centre de rotation. Il est également possible d'incliner cette zone de contact, afin que le choc transmette de l'énergie à la masse inertielle 1, et par conséquent améliore le rendement. Ce profil 301 peut être un plan incliné, ou un profil creux évolutif comme sur les figures, et permet de dévier l'effort exercé sur la palette vers le bas selon la représentation des figures, afin que la résultante des deux forces que sont cet effort, et la force de frottement tangentielle ascendante sur la palette, passe par l'axe d'oscillation OR du résonateur 10. De la même façon, la barrière magnétique 31 peut comporter une variation d'aimantation similaire.

[0061] De façon également optionnelle mais avantageuse, des petits aimants (à faible interaction) sont ajoutés dans la troisième zone Z3 de correction de l'isochronisme, afin d'ajuster l'anisochronisme du résonateur 100 provoqué par le mécanisme d'échappement 100. L'objectif est que cet anisochronisme induit soit compensé par celui du résonateur 100 afin que l'oscillateur total 300 soit parfaitement isochrone. La quantité et la position de ces petits aimants est ajustée par itérations jusqu'à l'obtention de l'effet désiré. En variante il peut aussi s'agir d'une simple surface ferromagnétique, coopérant faiblement avec les aimants 23 des dents 22 de la roue d'échappement 20. Cette troisième zone Z3 s'étend, du point de vue des dents 22 de la roue d'échappement 20, en amont de la première zone de barrière magnétique ; autrement formulé, cette troisième zone Z3 s'étend, par rapport à l'axe d'oscillation OR du résonateur, au-delà de la zone de barrière magnétique Z1, et, par rapport à l'axe de rotation OE de la roue d'échappement 20, au-delà de l'extrémité distale de la palette; quand l'agencement magnétique 30 comporte un patin magnétique 32 définissant une deuxième zone Z2, et une zone d'impulsions associée, la troisième zone Z3 est située, par rapport à l'axe de rotation OE de la roue d'échappement 20, au-delà de la deuxième zone Z2.

[0062] Afin de garantir une sécurité mécanique, les palettes mécaniques 16 portées par le résonateur 100 pénètrent dans les dents de la roue d'échappement 20 lorsque le résonateur 100 est dans sa position de repos. Les valeurs des pénétrations p1 et p2 sont représentées sur la figure 22. Sur cette figure on voit le cercle CE qui est l'enveloppe de la trajectoire de la roue d'échappement 20. Les pénétrations p1 et p2, mesurées depuis des radiales issues de l'axe d'oscillation OR du résonateur 10, sont nécessaires pour des raisons de sécurité, car elles empêchent toute rotation folle de la roue d'échappement 20 en déchargement complet du barillet. Par exemple, une valeur de pénétration de 40 micromètres permet d'assurer cette fonction de sécurité, tout en absorbant les erreurs ou simplement l'effet des tolérances de fabrication sur l'entraxe entre l'axe d'oscillation OR du résonateur 10 et l'axe OE de la roue d'échappement 20.

[0063] Au vu des pénétrations p1 et p2, lors du démarrage, le couple appliqué à la roue d'échappement 20 doit être suffisant pour pousser le résonateur 100 hors de sa position de repos afin que les dents puissent passer. Ceci peut rendre l'auto-démarrage difficile lorsque le résonateur est monté sur guidage flexible. L'ajout des patins magnétiques 32 sur les palettes améliore considérablement l'auto-démarrage pour deux raisons. Tout d'abord, la répulsion magnétique a pour effet de réduire le frottement entre les dents et l'extrémité des palettes. D'autre part, cette répulsion décale la position de repos du résonateur du côté adéquat pour que la dent puisse passer. Le résultat est que l'oscillateur est auto-démarrant sur la majorité de la plage de couple utile.

[0064] L'effet des aimants de la troisième zone Z3 de correction de l'isochronisme est de produire une faible perturbation de la masse inertielle 1, de sorte à ajuster l'anisochronisme de l'échappement, afin qu'il y ait compensation avec l'anisochronisme du résonateur 100. Cette correction d'anisochronisme n'est pas indispensable mais peut se révéler avantageuse suivant le type de résonateur utilisé.

[0065] Pour réaliser cette zone ferromagnétique ou faiblement aimantée 34, au lieu de disposer des pixels d'aimant de façon régulière comme dans le correcteur d'anisochronisme des figures 1 à 22, on peut aussi imaginer une variante dans laquelle on dispose dans la troisième zone Z3 une très fine couche continue d'aimant dont l'épaisseur est ajustée, par laser, ou autre.

[0066] Une autre variante est présentée à la figure 23 dans laquelle il y a seulement deux petites excroissances 341 sur la barrière magnétique 31, dans la troisième zone Z3, qui suffisent à produire la perturbation nécessaire à la correction d'anisochronisme.

[0067] Une autre variante encore, dans laquelle le correcteur d'anisochronisme est disposé uniquement sur la palette d'entrée PE est montrée à la figure 24. On peut aussi mettre le correcteur d'anisochronisme uniquement sur la palette de sortie PS.

[0068] Dans une autre variante on peut mettre le correcteur d'anisochronisme uniquement sur les palettes magnétiques du flasque supérieur 15, ou alors uniquement sur les palettes magnétiques du flasque inférieur 17.

[0069] On peut aussi imaginer une variante dans laquelle l'anisochronisme est ajustable, en variant la distance entre les aimants de la troisième zone Z3 supérieure et les aimants de la troisième zone Z3 inférieure, ce qui a pour effet de varier l'intensité du champ magnétique vu par les aimants 23 de la roue d'échappement 20 lorsqu'ils se trouvent dans la troisième zone Z3.

[0070] Dans une variante, la troisième zone Z3 contient un excès sacrificiel de fer ou d'aimants, cet excès sacrificiel est prévu pour être, au moins en partie, supprimé sélectivement selon le résultat d'une mesure de l'anisochronisme de l'oscillateur 300 complet, pour le rétablissement de son isochronisme.

[0071] Plus particulièrement, l'agencement magnétique 30 est réalisé avec un surplus de pixels d'aimants dans la troisième zone Z3, les aimants excédentaires peuvent ensuite être supprimés par ablation laser sélective après avoir effectué une mesure de l'anisochronisme.

[0072] Dans la variante comportant une plaquette ferromagnétique d'épaisseur variable dans la troisième zone Z3, l'interaction se fait en attraction plutôt qu'en répulsion.

[0073] L'invention peut donc être réalisée selon différentes configurations, mais toujours avec une première zone barrière magnétique Z1, et notamment et non limitativement:

• une première zone Z1 de barrière magnétique, et une deuxième zone Z2 d'amélioration de l'auto-démarrage, avec seulement un patin magnétique 32;
• une première zone Z1 de barrière magnétique, une deuxième zone Z2 d'amélioration de l'auto-démarrage, avec un patin magnétique 32, et un talon magnétique 33;
• une première zone Z1 de barrière magnétique et une troisième zone Z3 de correction de l'isochronisme ;
• une première zone Z1 de barrière magnétique, une deuxième zone Z2 d'amélioration de l'auto-démarrage, et une troisième zone Z3 correction de l'isochronisme, avec seulement un patin magnétique 32,
• une première zone Z1 de barrière magnétique, une deuxième zone Z2 d'amélioration de l'auto-démarrage, et une troisième zone Z3 correction de l'isochronisme, avec un patin magnétique 32 et un talon magnétique 33.

[0074] Il est naturellement possible de faire une inversion technique de l'invention telle que décrite ci-dessus, qui consiste à mettre des aimants ponctuels sur les palettes du résonateur 100, et à agencer sur la roue d'échappement 20 des structures magnétiques plus compliquées, afin de produire les mêmes effets de barrière magnétique, patin magnétique, impulsion et correcteur d'anisochronisme exposés ci-dessus.

[0075] On remarque que les versions présentées ci-dessus et illustrées, avec des aimants ponctuels sur la roue d'échappement, possèdent l'avantage de minimiser l'inertie de la roue d'échappement 20. Ceci est important pour garantir le bon fonctionnement de l'échappement lorsque l'oscillateur 300 subit des accélérations externes, ce qui est fréquent lors de l'utilisation normale d'une montre, et pour garantir une excellente tenue au porté.

[0076] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 500 comportant au moins un tel oscillateur 300.

[0077] L'invention concerne encore une montre 1000 comportant au moins un tel mouvement 500 et/ou au moins un tel oscillateur 300.

Revendications

1. Oscillateur (300) d'horlogerie, comportant au moins un résonateur (100), avec une masse inertielle (1) rappelée par des moyens de rappel élastique (2) par rapport à une structure fixe (3), ledit résonateur (100) oscillant autour d'un axe d'oscillation (OR), ladite masse inertielle (1) portant une palette d'entrée (PE) et une palette de sortie (PS), ledit oscillateur (300) comportant un mécanisme d'échappement (200) comportant une roue d'échappement (20) agencée pour tourner autour d'un axe de rotation (OE) et comportant des dents d'extrémité (22), chacune agencée pour coopérer avec ladite palette d'entrée (PE) ou avec ladite palette de sortie (PS) pour l'entretien de l'oscillation dudit résonateur (100), ledit mécanisme d'échappement (200) étant magnéto-mécanique et ladite roue d'échappement (20) comportant au moins un aimant (23) au bout de chaque dite dent (22), lesdites dents (22) étant agencées pour agir alternativement avec lesdites palettes d'entrée et de sortie (PE; PS), ladite palette d'entrée (PE) comportant un premier agencement magnétique (30), ladite palette de sortie (PS) comportant un deuxième agencement magnétique (30), caractérisé en ce que ledit premier agencement magnétique (30) et ledit deuxième agencement magnétique (30) comportent chacun un secteur annulaire, centré sur ledit axe d'oscillation (OR) dudit résonateur (100), et définissant une première zone de barrière magnétique (Z1), qui s'étend au-dessus et/ou au-dessous de ladite palette mécanique (16) de ladite palette d'entrée (PE) ou de ladite palette de sortie (PS), en référence à la direction dudit axe d'oscillation (OR), sur toute la longueur de ladite palette mécanique apte à servir d'appui auxdites dents (22) pendant ledit arc libre, de façon à constituer un mécanisme d'échappement à cylindre magnétique.

2. Oscillateur (300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier agencement magnétique (30) et/ou ledit deuxième agencement magnétique (30) comporte, pour l'amélioration de l'auto-démarrage, au niveau de ladite palette d'entrée (PE) et/ou au niveau de ladite palette de sortie (PS), au moins un patin magnétique (32) qui comporte au moins un aimant, et qui s'étend dans une deuxième zone d'amélioration de l'auto-démarrage (Z2), qui est un secteur annulaire, centré sur ledit axe de rotation (OE) de ladite roue (20), et qui s'étend, pour ladite palette d'entrée (PE), sensiblement selon une direction tangente d'entrée (D2+, D2-) qui est tangente à ladite roue (20) et qui passe au-dessus et/ou au-dessous de ladite palette mécanique (16) de ladite palette d'entrée (PE), et/ou pour ladite palette de sortie (PS), sensiblement selon une direction tangente de sortie (D4+, D4-) qui est tangente à ladite roue (20) et qui passe au-dessus et/ou au-dessous de ladite palette mécanique (16) de ladite palette de sortie (PS), en référence à la direction dudit axe d'oscillation (OR), de façon à recouvrir au moins un plan d'impulsion que comporte à son extrémité ladite palette d'entrée (PE) et/ou ladite palette de sortie (PS).

3. Oscillateur (300) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit patin magnétique (32) est prolongé, depuis ladite barrière magnétique (31) et dans la direction tangente à ladite roue (20) et qui va dans le sens de rotation de ladite roue (20), par un talon magnétique (33), qui est sensiblement dans l'alignement dudit patin magnétique (32), et qui est agencé pour appliquer à un dit aimant (23) de ladite roue (20) un effort tendant à le chasser tangentiellement, et qui est agencé pour combattre la force de frottement à l'extrémité distale de ladite palette du côté de ladite roue d'échappement (20).

4. Oscillateur (300) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit talon magnétique (33) est agencé par rayons croissants depuis ledit axe de rotation (OE) de ladite roue (20) en s'éloignant dudit patin magnétique (32).

5. Oscillateur (300) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit talon magnétique (33) est réalisé en escalier avec des gradins dégressifs.

6. Oscillateur (300) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la longueur curviligne totale dudit patin magnétique (32) et d'un talon magnétique (33) éventuel, qui prolonge ledit patin magnétique (32), est voisine du demi-pas des extrémités desdites dents (22) sur un cercle (CE) qui définit l'enveloppe de la trajectoire desdites dents (22) de ladite roue d'échappement (20).

7. Oscillateur (300) selon la revendication 3, ou selon l'une des revendications 4 à 6 selon la revendication 3, caractérisé en ce que la longueur dudit patin magnétique (32) est supérieure à celle dudit talon magnétique (33), afin de donner une première impulsion.

8. Oscillateur (300) selon la revendication 3 ou 7, ou selon l'une des revendications 4 à 6 selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit patin magnétique (32) et ledit talon magnétique (33) sont agencés de façon à définir un champ magnétique continu sur l'arc curviligne sur lequel ils sont agencés.

9. Oscillateur (300) selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que ledit patin magnétique (32) comporte, à son extrémité distale opposée à ladite barrière magnétique (31), un ergot magnétique, du côté opposé à ladite roue d'échappement (20), et prolongeant la deuxième zone d'amélioration de l'auto-démarrage (Z2).

10. Oscillateur (300) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit agencement magnétique (30) comporte une troisième zone de correction de l'isochronisme (Z3) qui s'étend, du point de vue desdites dents (22) de ladite roue (20), en amont de ladite première zone de barrière magnétique (Z1), et, par rapport audit axe de rotation (OE) de ladite roue d'échappement (20), au-delà de l'extrémité distale de ladite palette (16), au niveau de l'entrée selon une direction tangentielle d'entrée (D2-) opposée au sens de rotation de la dite roue (20) et selon une direction radiale d'entrée (D1-) s'éloignant du centre de rotation (OE) de ladite roue (20), et au niveau de la sortie selon une direction tangentielle de sortie (D4-) opposée au sens de rotation de la dite roue (20) et selon une direction radiale de sortie (D3-) s'éloignant du centre de rotation (OE) de ladite roue (20), de façon à recouvrir, au-dessus et/ou au-dessous de ladite palette mécanique (16) de ladite palette d'entrée (PE) ou de ladite palette de sortie (PS), en référence à la direction dudit axe d'oscillation (OR), un dit aimant (23) de ladite roue (20) qui se trouve en appui sur ladite palette durant l'arc libre.

11. Oscillateur (300) selon la revendication 10 et selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que ladite troisième zone (Z3) est située, par rapport audit axe de rotation (OE) de ladite roue d'échappement (20), au-delà de ladite deuxième zone d'amélioration de l'auto-démarrage (Z2), qui délimite, avec ladite première zone de barrière magnétique (Z1), ladite troisième zone de correction de l'isochronisme (Z3).

12. Oscillateur (300) selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite troisième zone (Z3) est une zone de faible interaction magnétique en attraction ou en répulsion avec un dit aimant (23), d'interaction magnétique inférieure à celle des autres zones d'interaction magnétique dudit agencement magnétique (30) dont elle fait partie.

13. Oscillateur (300) selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite troisième zone (Z3) contient du fer ou des aimants qui sont en interaction magnétique, attractive ou répulsive, avec un dit aimant (23) pendant l'arc libre.

14. Oscillateur (300) selon la revendication 13, caractérisé en ce que la quantité moyenne de fer ou d'aimant par unité de surface est constante dans la direction tangente à ladite roue (20), et varie dans la direction tangente à ladite palette, de façon à présenter une interaction magnétique avec un dit aimant, laquelle est variable selon l'angle de ladite masse inertielle (1) avec sa position de repos.

15. Oscillateur (300) selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que ladite troisième zone (Z3) contient un excès sacrificiel de fer ou d'aimants, prévu pour être, au moins en partie, supprimé sélectivement selon le résultat d'une mesure de l'anisochronisme dudit oscillateur (300) complet, pour le rétablissement de l'isochronisme dudit oscillateur (300).

16. Oscillateur (300) selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ladite masse inertielle (1) comporte au moins un balancier.

17. Mouvement d'horlogerie (500) comportant au moins un oscillateur (300) selon une des revendications 1 à 16.

18. Montre (1000) comportant au moins un mouvement (500) selon la revendication 17, et/ou au moins un oscillateur (300) selon une des revendications 1 à 15.

Ansprüche

1. Uhrenoszillator (300), aufweisend mindestens einen Resonator (100) mit einer Trägheitsmasse (1), die von elastischen Rückstellmitteln (2) in Bezug auf eine feste Struktur (3) zurückgestellt wird, wobei der Resonator (100) um eine Oszillationsachse (OR) schwingt, wobei die Trägheitsmasse (1) eine Eingangspalette (PE) und eine Ausgangspalette (PS) trägt, wobei der Oszillator (300) einen Hemmungsmechanismus (200) aufweist, aufweisend ein Hemmungsrad (20), das eingerichtet ist, um um eine Drehachse (OE) zu drehen und Endzähne (22) aufweist, die jeweils eingerichtet sind, um mit der Eingangspalette (PE) oder mit der Ausgangspalette (PS) für das Aufrechterhalten der Oszillation des Resonators (100) zusammenzuwirken, wobei der Hemmungsmechanismus (200) magnetisch-mechanisch ist und das Hemmungsrad (20) mindestens einen Magnet (23) am Ende jedes Zahns (22) aufweist, wobei die Zähne (22) eingerichtet sind, um abwechselnd mit der Eingangs- und Ausgangspalette (PE; PS) zu wirken, wobei die Eingangspalette (PE) eine erste Magnetanordnung (30) aufweist, wobei die Ausgangspalette (PS) eine zweite Magnetanordnung (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetanordnung (30) und die zweite Magnetanordnung (30) jeweils einen Ringsektor aufweisen, der auf der Oszillationsachse (OR) des Resonators (100) zentriert ist und eine erste magnetische Barrierezone (Z1) definiert, die sich oberhalb und/oder unterhalb der mechanischen Palette (16) der Eingangspalette (PE) oder der Ausgangspalette (PS) in Bezug auf die Richtung der Oszillationsachse (OR) über die gesamte Länge der mechanischen Palette erstreckt, die imstande ist, den Zähnen (22) während des freien Bogens als Stütze zu dienen, so dass ein Hemmungsmechanismus mit Magnetzylinder gebildet wird.

2. Oszillator (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetanordnung (30) und/oder die zweite Magnetanordnung (30) zur Verbesserung des Selbstanlaufs im Bereich der Eingangspalette (PE) und/oder im Bereich der Ausgangspalette (PS) mindestens eine magnetische Kufe (32) aufweist, die mindestens einen Magnet aufweist, und die sich in einer zweiten Verbesserungszone des Selbstanlaufs (Z2) erstreckt, die ein Ringsektor ist, der auf der Drehachse (OE) des Rades (20) zentriert ist, und der sich für die Eingangspalette (PE) etwa gemäß einer Eingangstangentialrichtung (D2+, D2-), die zu dem Rad (20) tangential ist und die oberhalb und/oder unterhalb der mechanischen Palette (16) der Eingangspalette (PE) verläuft, und/oder für die Ausgangspalette (PS) etwa gemäß einer Ausgangstangentialrichtung (D4+, D4-), die zu dem Rad (20) tangential ist und die oberhalb und/oder unterhalb der mechanischen Palette (16) der Ausgangspalette (PS) in Bezug auf die Richtung der Oszillationsachse (OR) verläuft, derart erstreckt, dass mindestens eine Impulsebene abgedeckt wird, die an ihrem Ende die Eingangspalette (PE) und/oder die Ausgangspalette (PS) aufweist.

3. Oszillator (300) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Kufe (32) ab der Magnetbarriere (31) und in tangentialer Richtung zu dem Rad (20) und in die Drehrichtung des Rades (20) von einem magnetischen Absatz (33) verlängert wird, der etwa in der Flucht der magnetischen Kufe (32) ist und der eingerichtet ist, um auf einen Magnet (23) des Rades (20) eine Kraft anzuwenden, die dazu neigt, ihn tangential zu treiben, und der eingerichtet ist, um gegen die Reibungskraft am distalen Ende der Palette auf der Seite des Hemmungsrads (20) zu wirken.

4. Oszillator (300) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Absatz (33) in ab der Drehachse (OE) des Rades (20) zunehmenden Radien eingerichtet ist, wobei er sich dabei von der magnetischen Kufe (32) entfernt.

5. Oszillator (300) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Absatz (33) treppenförmig mit degressiven Stufen hergestellt ist.

6. Oszillator (300) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die krummlinige Gesamtlänge der magnetischen Kufe (32) und eines eventuellen magnetischen Absatzes (33), der die magnetische Kufe (32) verlängert, etwa der Halbteilung der Zähne (22) auf einem Kreis (CE) entspricht, der die Hüllkurve der Trajektorie der Zähne (22) des Hemmungsrads (20) definiert.

7. Oszillator (300) nach Anspruch 3 oder nach einem der Ansprüche 4 bis 6 nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der magnetischen Kufe (32) größer als die des magnetischen Absatzes (33) ist, um einen ersten Impuls zu geben.

8. Oszillator (300) nach Anspruch 3 oder 7 oder nach einem der Ansprüche 4 bis 6 nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Kufe (32) und der magnetische Absatz (33) derart eingerichtet sind, dass sie auf dem krummlinigen Bogen, auf dem sie eingerichtet sind, ein kontinuierliches Magnetfeld definieren.

9. Oszillator (300) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Kufe (32) an ihrem distalen Ende gegenüber der Magnetbarriere (31) einen magnetischen Sporn auf der Seite gegenüber dem Hemmungsrad (20) aufweist, der die zweite Selbstanlauf-Verbesserungszone (Z2) verlängert.

10. Oszillator (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (30) eine dritte Isochronismus-Korrekturzone (Z3) aufweist, die sich vom Gesichtspunkt der Zähne (22) des Rades (20) aus der ersten magnetischen Barrierezone (Z1) vorgelagert erstreckt und in Bezug auf die Drehachse (OE) des Hemmungsrads (20) jenseits des distalen Endes der Palette (16) im Bereich des Eingangs gemäß einer tangentialen Eingangsrichtung (D2-) entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rades (20) und gemäß einer radialen Eingangsrichtung (D1-) sich vom Drehzentrum (OE) des Rades (20) entfernt, und im Bereich des Ausgangs gemäß einer tangentialen Ausgangsrichtung (D4-) entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rades (20) und gemäß einer radialen Ausgangsrichtung (D3-) sich vom Drehzentrum (OE) des Rades (20) derart entfernt, dass oberhalb und/oder unterhalb der mechanischen Palette (16) der Eingangspalette (PE) oder der Ausgangspalette (PS) entsprechend der Richtung der Oszillationsachse (OR) ein Magnet (23) des Rades (20) abgedeckt wird, der sich während des freien Bogens auf der Palette abgestützt befindet.

11. Oszillator (300) nach Anspruch 10 und nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die dritte Zone (Z3) in Bezug auf die Drehachse (OE) des Hemmungsrads (20) jenseits der zweiten Selbstanlauf-Verbesserungszone (Z2) befindet, die mit der ersten magnetischen Barrierezone (Z1) die dritte Korrekturzone des Isochronismus (Z3) begrenzt.

12. Oszillator (300) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Zone (Z3) eine Zone schwacher magnetischer Anziehungs- oder Abstoßungsinteraktion mit einem Magnet (23), schwächerer magnetischer Interaktion als die der anderen magnetischen Interaktionszonen der Magnetanordnung (30), ist, deren Teil sie ist.

13. Oszillator (300) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Zone (Z3) Eisen oder Magnete enthält, die in magnetischer Anziehungs- oder Abstoßungsinteraktion mit einem Magnet (23) während des freien Bogens sind.

14. Oszillator (300) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Eisen- oder Magnetmenge je Oberflächeneinheit in der zu dem Rad (20) tangentialen Richtung konstant ist und in der zu der Palette tangentialen Richtung derart schwankt, dass eine magnetische Interaktion mit einem Magnet erfolgt, die je nach dem Winkel der Trägheitsmasse (1) mit ihrer Ruhestellung variabel ist.

15. Oszillator (300) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Zone (Z3) einen Opferüberschuss Eisen oder Magnet enthält, der vorgesehen ist, mindestens teilweise selektiv gemäß dem Ergebnis einer Anisochronismusmessung des vollständigen Oszillators (300) für die Wiederherstellung des Isochronismus des Oszillators (300) entfernt zu werden.

16. Oszillator (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägheitsmasse (1) mindestens eine Unruh aufweist.

17. Uhrwerk (500), aufweisend mindestens einen Oszillator (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 16.

18. Uhr (1000), aufweisend mindestens ein Uhrwerk (500) nach Anspruch 17 und/oder mindestens einen Oszillator (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.

Claims

1. Timepiece oscillator (300) including at least one resonator (100), with an inertial mass (1) returned by elastic return means (2) with respect to a fixed structure (3), said resonator (100) oscillating about an axis of oscillation (OR), said inertial mass (1) carrying an entry pallet (PE) and an exit pallet (PS), said oscillator (300) comprising an escapement mechanism (200) including an escape wheel (20) arranged to rotate about an axis of rotation (OE) and including end teeth (22), each arranged to cooperate with said entry pallet (PE) or with said exit pallet (PS) to maintain the oscillation of said resonator (100), said escapement mechanism (200) being magneto-mechanical and said escape wheel (20) including at least one magnet (23) at the end of each said tooth (22), said teeth (22) being arranged to act alternately with said entry and exit pallets (PE; PS), said entry pallet (PE) including a first magnetic arrangement (30), said exit pallet (PS) including a second magnetic arrangement (30), characterized in that said first magnetic arrangement (30) and said second magnetic arrangement (30) each include an annular sector, centred on said axis of oscillation (OR) of said resonator (100), and defining a first magnetic barrier area (Z1), which extends above and/or below said mechanical pallet-stone (16) of said entry pallet (PE) or of said exit pallet (PS), with reference to the direction of said axis of oscillation (OR), over the entire length of said mechanical pallet-stone able to act as support for said teeth (22) during the supplementary arc, in order to form a magnetic cylinder escapement mechanism.

2. Oscillator (300) according to claim 1, characterized in that said first magnetic arrangement (30) and/or said second magnetic arrangement (30) includes, for improving the self-starting function, on said entry pallet (PE) and/or on said exit pallet (PS), at least one magnetic pad (32) which includes at least one magnet, and which extends into a second self-starting improvement area (Z2), which is an annular sector, centred on said axis of rotation (OE) of said wheel (20), and which extends, as regards said entry pallet (PE), substantially in a tangent direction of entry (D2+, D2-) which is tangent to said wheel (20) and which passes above and/or below said mechanical pallet-stone (16) of said entry pallet (PE), and/or as regards said exit pallet (PS), substantially in an tangent direction of exit (D4+, D4-) which is tangent to said wheel (20) and which passes above and/or below said mechanical pallet-stone (16) of said exit pallet (PS), with reference to the direction of said axis of oscillation (OR), in order to cover at least one impulse face comprised in the end of said entry pallet (PE) and/or said exit pallet (PS).

3. Oscillator (300) according to claim 2, characterized in that said magnetic pad (32) is extended, from said magnetic barrier (31) and in the direction tangent to said wheel (20) and which goes in the direction of rotation of said wheel (20), by a magnetic tail portion (33), which is substantially in the alignment of said magnetic pad (32), and which is arranged to apply to a said magnet (23) of said wheel (20) a force that tends to drive it tangentially, and which is arranged to combat the friction force at the distal end of said pallet on the side of said escape wheel (20).

4. Oscillator (300) according to claim 3, characterized in that said magnetic tail portion (33) is arranged in increasing radii from said axis of rotation (OE) of said wheel (20) away from said magnetic pad (32).

5. Oscillator (300) according to claim 3 or 4, characterized in that said magnetic tail portion (33) is made in a set of decreasing steps.

6. Oscillator (300) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the total curvilinear length of said magnetic pad (32) and of any magnetic tail portion (33) which extends said magnetic pad (32), is close to a half-pitch of the ends of said teeth (22) on a circle (CE) which defines the envelope of the trajectory of said teeth (22) of said escape wheel (20).

7. Oscillator (300) according to claim 3, characterized in that the length of said magnetic pad (32) is greater than that of said magnetic tail portion (33), in order to give a first impulse.

8. Oscillator (300) according to claim 3 or 7, characterized in that said magnetic pad (32) and said magnetic tail portion (33) are arranged to define a continuous magnetic field on the curvilinear arc on which they are arranged.

9. Oscillator (300) according to one of claims 2 to 8, characterized in that said magnetic pad (32) includes, at its distal end opposite to said magnetic barrier (31), a magnetic lug on the side opposite to said escape wheel (20), and extending the second self-starting improvement area (Z2).

10. Oscillator (300) according to one of claims 1 to 9, characterized in that said magnetic arrangement (30) includes a third isochronism correction area (Z3) which extends, from the point of view of said teeth (22) of said wheel (20), upstream of said first magnetic barrier area (Z1), and, with respect to said axis of rotation (OE) of said escape wheel (20), beyond the distal end of said pallet-stone (16), at the entry in a tangential direction of entry (D2-) opposite to the direction of rotation of said wheel (20) and in a radial direction of entry (D1-) away from the centre of rotation (OE) of said wheel (20), and at the exit in a tangential direction of exit (D4-) opposite to the direction of rotation of said wheel (20) and in a radial direction of exit (D3-) away from the centre of rotation (OE) of said wheel (20), in order to cover, above and/or below said mechanical pallet-stone (16) of said entry pallet (PE) or of said exit pallet (PS), with reference to the direction of said axis of oscillation (OR), a said magnet (23) of said wheel (20) which is resting on said pallet during the supplementary arc.

11. Oscillator (300) according to claim 10 and according to one of claims 2 to 9, characterized in that said third area (Z3) is located, with respect to said axis of rotation (OE) of said escape wheel (20), beyond said second self-starting improvement area (Z2) which delimits, with said first magnetic barrier area (Z1), said third isochronism correction area (Z3).

12. Oscillator (300) according to claim 10 or 11, characterized in that said third area (Z3) is an area of weak magnetic attractive or repulsive interaction with a said magnet (23), of lower magnetic interaction than that of the other areas of magnetic interaction of said magnetic arrangement (30) of which it forms part.

13. Oscillator (300) according to claim 10 or 11, characterized in that said third area (Z3) contains iron or magnets which are in magnetic attractive or repulsive interaction with a said magnet (23) during the supplementary arc.

14. Oscillator (300) according to claim 13, characterized in that the mean quantity of iron or magnet per surface unit is constant in the direction tangent to said wheel (20), and varies in the direction tangent to said pallet, in order to exhibit a magnetic interaction with a said magnet, which is variable according to the angle of said inertial mass (1) with respect to its rest position.

15. Oscillator (300) according to one of claims 10 to 14, characterized in that said third area (Z3) contains a sacrificial excess of iron or of magnets, arranged to be at least partly selectively removed according to the result of measurement of the anisochronism of said complete oscillator (300), in order to restore the isochronism of said oscillator (300).

16. Oscillator (300) according to one of claims 1 to 15, characterized in that said inertial mass (1) includes at least one balance.

17. Timepiece movement (500) including at least one oscillator (300) according to one of claims 1 to 16.

18. Watch (1000) including at least one movement (500) according to claim 17 and/or at least one oscillator (300) according to one of claims 1 to 15.

Dessins