CH481411A - Résonateur de rotation mécanique pour appareil de mesure du temps - Google Patents

Description

  Résonateur de rotation mécanique pour     appareil    de mesure du temps    On connaît divers types de résonateurs mécaniques  dont le plus commun est le diapason. Ce dernier pré  sente deux inconvénients dans son application comme  base de temps d'une montre-bracelet par exemple  - L'ordre inférieur de symétrie du diapason simple  lui confère un effet de position relativement important  dans le champ de la pesanteur. La fréquence d'un dia  pason est plus élevée lorsque ses branches sont orien  tées vers le bas que dans le sens contraire, les forces  dues à la pesanteur s'ajoutant aux forces élastiques de  rappel ;  - Le diapason est excitable par un choc latéral ou  une trépidation énergique et cela d'autant plus que sa  fréquence est plus basse. Ces effets extérieurs provo  quent, par conséquent, une perturbation de marche.  



  Les deux effets mentionnés ci-dessus s'atténuent avec  l'élévation de la fréquence, de sorte que le diapason  simple n'est pratiquement pas utilisable comme     garde-          temps    d'une bonne montre-bracelet si sa fréquence est  inférieure à 300     Hz.    Une fréquence plus basse présente  rait cependant plusieurs avantages importants, notam  ment une moindre consommation de courant et un sys  tème de transmission du mouvement moins délicat.  L'ordre de symétrie plus élevé que l'on trouve par exem  ple dans le diapason double ou   en H   et dans bien  d'autres types d'oscillateurs élimine l'effet de position,  mais non l'effet de chocs. Il faut, pour éliminer ce der  nier, avoir recours au résonateur de rotation dont  l'exemple le plus connu est le balancier-spiral.  



  Un résonateur astreint à une oscillation circulaire  autour d'un axe par rapport auquel il accuse une sy  métrie axiale, ne peut pas, en principe, être excité ou  perturbé par un choc non destructif. C'est là un privi  lège exclusif qui, associé à l'absence d'effet de position  si l'on prévoit un équilibrage dynamique, permet de  faire travailler le résonateur de rotation à une fréquence    relativement faible, par exemple 180 Hz, qui lui confère  les avantages mentionnés plus haut.  



  On connaît déjà divers résonateurs de rotation à     au-          diofréquence.    Ainsi, dans une construction connue (bre  vet suisse N  367443), on fait appel à une structure élas  tique cruciforme qui permet les oscillations de rotation  par une importante composante de torsion, tandis qu'elle  oppose une rigidité élevée aux déplacements parasites  de translation. II n'est toutefois pas possible de confé  rer à cette structure élastique cruciforme l'envergure  souhaitable dans la faible place disponible à l'intérieur  d'une montre-bracelet, d'où un manque de souplesse par  rapport aux chocs qui peuvent entraîner un dépasse  ment des limites élastiques, partant une dérive perma  nente de fréquence avant l'intervention de butées de  limitation.  



  Une structure élastique idéale de résonateur de ro  tation doit permettre  - L'isochronisme des oscillations jusqu'à une am  plitude suffisante pour assurer un excellent rendement  du transducteur et une puissance virtuelle suffisante à  une fréquence relativement basse, par exemple de  180     Hz    ;  La présence de ressorts d'un volume actif maxi  mum et d'une forme adaptée à l'espace très restreint  disponible dans une montre-bracelet et à la présence  d'un transducteur à haut rendement ;  La possibilité d'une exécution simple, à un prix  compétitif.  



  La présente invention vise à satisfaire ces conditions.  Elle a pour objet un résonateur de rotation mécanique  pour appareil de mesure du temps comprenant au moins  une masse montée en porte à faux de manière à pou  voir osciller circulairement autour d'un axe de symé  trie, ce résonateur étant caractérisé en ce que ladite  masse est montée sur son support au moyen de plusieurs      ressorts dont la partie active, comprise entre une pre  mière liaison avec la masse et une seconde liaison avec  le support.

   est en forme de portion cylindrique à généra  trices parallèles à l'axe d'oscillation du résonateur et  conserve ce caractère au cours de la déformation élas  tique engendrée par l'oscillation circulaire, la longueur  et la largeur de la partie active des ressorts étant com  prises sur la-surface cylindrique, tandis que leur épais  seur lui est perpendiculaire, et en ce que la longueur dé  veloppée de ladite partie active est plus grande que la       distance    entre ses extrémités. Cette disposition permet  de n'engendrer pratiquement que des oscillations de  flexion pure et. d'augmenter autant que possible le vo  lume actif des ressorts.  



  Au sens large utilisé en géométrie et dans le présent  mémoire, un   cylindre   est une surface réglée à géné  ratrices parallèles, dont le cylindre de révolution n'est  qu'un exemple particulier.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une  forme d'exécution de l'objet de l'invention.   La     fig.    1 est une vue en plan\ de     cçtte    forme d'exé  cution.  



  La     fig.    2 est une vue en coupe, à échelle agrandie,  suivant la ligne     11-1I    de la     fig.    3.  



  La     fig.    3 est une coupe suivant la ligne     I11-111    de la       fig.    2.  



  La     fig.    4 est une coupe suivant la ligne     1V-IV    de  la     fig.    2.  



  Le résonateur de rotation représenté au dessin com  prend deux masses ou têtes oscillantes 1 et 2 montées en  porte à faux sur un support central 3 de manière à pou  voir osciller circulairement autour d'un axe de symé  trie. La masse 1 est montée sur le support 3 au moyen  de quatre ressorts 4 à 7 et la masse 2 au moyen de quatre  ressorts 4' à 7'. On voit sur la     fig.    2 comment les res  sorts 4' à 7' sont reliés à la masse 2 ; cette dernière  porte quatre tenons 8' de section carrée sur lesquels les  ressorts viennent soudés après un coude à angle droit  de     manière    que les soudures ne soient sollicitées que  tangentiellement.

   De la même manière, les ressorts 4 à  7 sont reliés à la masse 1, au moyen de tenons 8 dont  on n'aperçoit sur la     fig.    1 que l'autre extrémité, de sec  tion circulaire. Chacun des huit ressorts a la forme  d'un ruban d'épaisseur et de largeur constantes et com  porte essentiellement deux tronçons plans, dirigés     ra-          dialement    par rapport à l'axe d'oscillation et reliés par  une partie cylindrique circulaire à génératrices paral  lèles à l'axe d'oscillation.

   On voit ainsi que la partie  active des ressorts est en forme de portion     cylindrique     (au sens large     susindiqué)    à génératrices parallèles à  l'axe d'oscillation du résonateur, la longueur et la lar  geur de la partie active des ressorts étant comprises  sur la surface cylindrique, tandis que leur épaisseur lui  est perpendiculaire. De plus, la longueur développée de  ladite partie active est plus grande que la distance entre  ses extrémités, comme cela ressort clairement de la     fig.     2. Les ressorts d'un même système de sustentation sont  obtenus deux à deux d'une même pièce, ici les ressorts       .+    et 5, d'une part, 6 et 7, d'autre part.

   Leur liaison au  support central 3 est assurée par une soudure de leur  zone commune 9     (fig.    2). Un tronçon élastique commun  appartient aux ressorts     sustentateurs    de l'une des masses  et aux ressorts     sustentateurs    de l'autre des masses, pris  deux à deux, de manière à produire un couplage dyna  mique des cieux masses. Ainsi,     comme    le montre la     fig.    4,  les ressorts 4 et 4', respectivement 5 et 5', comportent    une partie élastique commune au voisinage de leur sou  dure au support central 3. De ce fait, les huit ressorts  sont constitués par deux pièces distinctes seulement.

   En  effet, les quatre ressorts 4, 4', 5, 5' sont tirés d'une  même pièce par étampage et pliage ; il en est de même  des quatre ressorts 6, 6', 7, 7'.  



  Un des ressorts de sustentation, dans l'exemple dé  crit le ressort 7', porte un     cliquet    d'impulsion 10 destiné  à coopérer avec une roue à rochet non- représentée, en  vue de transformer- le mouvement oscillatoire en un mou  vement<B>de</B> rotation unidirectionnel. Cette disposition- per  met de ne transmettre audit     cliquet    10 qu'une fraction  des mouvements parasites des têtes oscillantes 1 et 2  engendrés par les chocs et les trépidations.  



  La fia. 3 met en évidence la symétrie de l'ensemble  des ressorts du résonateur par rapport à l'axe     II-II    qui  assure l'équilibrage dynamique et l'absence d'effet de  position.  



  Une tige 11 fixée au support 3 se termine par deux  pivots 12- et 13 engagés avec jeu respectivement dans  des trous des têtes 1 et 2     (fig.    4). Ces pivots limitent  le déplacement accidentel des têtes 1 et 2, sans arrêter  l'oscillation circulaire de ces têtes. En l'absence de  choc, les pivots 12 et 13 ne sont pas en contact avec  les têtes oscillantes 1 et 2, d'où absence de frottement.  



  Comme le montre surtout la fi-. 2, le support 3 pré  sente un bras 14 de section réduite, ce qui lui donne une  certaine élasticité.  



  La tête ou masse 1 présente deux oreilles 15, et de       même    la tête ou masse 2 présente deux oreilles 16. Dans  chacune de ces oreilles est disposé un aimant permanent  17 (voir     fig.    2), servant à l'entretien des oscillations du  résonateur par un dispositif électromagnétique connu.  



  L'équilibrage dynamique du résonateur est réalisé  lorsqu'on fait osciller les deux têtes 1 et 2 avec un dé  phasage de l'angle     :r,    c'est-à-dire en opposition de phase,  ce qui supprime toute réaction sur le support 3 et permet  d'obtenir un amortissement aussi faible que possible de  l'oscillation.  



  Le résonateur décrit et représenté assure un travail  rationnel des ressorts et permet de leur donner des di  mensions maximales en rapport avec la place dispo  nible, d'où une meilleure résistance aux chocs. Grâce  aux parties radiales des ressorts de sustentation, la trans  lation des têtes oscillantes 1 et 2 dans le plan d'oscillation  implique une force relativement élevée de même que  perpendiculairement au plan d'oscillation, les ressorts  étant alors sollicités de chant. En revanche, la rotation  des têtes oscillantes 1, 2 n'engendre que des sollicita  tions de flexion par rapport à l'épaisseur relativement  faible des ressorts. Ce dernier mode d'oscillation est  donc fortement préférentiel.

Claims (1)

1. REVENDICATION Résonateur de rotation mécanique pour appareil de mesure du temps, comprenant au moins une masse montée en porte à faux de manière à pouvoir osciller circulairement autour d'un axe de symétrie, caractérisé en ce que ladite masse est montée sur son support au moyen de plusieurs ressorts dont la partie active, com prise entre une première liaison avec la masse et une seconde liaison avec le support, est en forme de por tion cylindrique à génératrices parallèles à l'axe d'oscil lation du résonateur et conserve ce caractère au cours de la déformation élastique engendrée par l'oscillation circulaire, la longueur et la largeur de la partie active des ressorts étant comprises sur la surface cylindrique, tandis que leur épaisseur lui est perpendiculaire,

   et en ce que la longueur développée de ladite partie active est plus grande que la distance entre ses extrémités. SOUS-REVENDICATIONS 1. Résonateur selon la revendication, caractérisé en ce que le support présente des butées de protection ser vant, d'une part, à empêcher un dépassement de la li mite élastique et, par suite, une dérive permanente de la fréquence et, d'autre part, à absorber les chocs sans arrêter le mouvement d'oscillation circulaire. 2. Résonateur selon la revendication, comprenant deux masses montées de part et d'autre du support et oscillant en opposition de phase, caractérisé en ce que l'ensemble des ressorts admet un plan de symétrie per pendiculaire à l'axe d'oscillation. 3.

   Résonateur selon la sous-revendication 2, carac térisé en ce que les couples de ressorts admettant ledit plan de symétrie présentent une partie élastique com mune près de leur liaison au support, de manière à pro duire un couplage dynamique des deux masses. 4. Résonateur selon la revendication, caractérisé en ce que la liaison des ressorts à la masse est assurée par soudure. 5. Résonateur selon la sous-revendication 4, carac térisé en ce que lesdites soudures sont disposées de ma nière à être sollicitées tangentiellement en vue de pré- venir l'influence de défauts éventuels en évitant de les faire travailler à l'arrachement. 6. Résonateur selon la revendication, caractérisé en ce que le support central commun présente une cer taine élasticité. 7.

   Résonateur selon la revendication, caractérisé en cc que chacun des ressorts comporte deux tronçons recti lignes disposés radialement par rapport à l'axe d'oscil lation et réunis par un tronçon curviligne, par exemple en arc de cercle. 8. Résonateur selon les sous-revendications 2 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte quatre ressorts par masse, étampés quatre à quatre dans une seule pièce, à raison de deux ressorts attachés à l'une des masses et deux ressorts attachés à l'autre masse. 9. Résonateur selon la revendication, caractérisé en ce que l'un des ressorts porte un cliquet d'impulsion coopérant avec une roue à rochet en vue de transformer le mouvement oscillatoire en un mouvement de rotation unidirectionnel.

   Ecrits et images opposés en cours d'examen <I>Exposé</I> d'invention <I>suisse No<B>312276</B></I> <I>Mémoire exposé suisse N <B>3008164</B></I> <I>Brevet français</I> N <B><I>1</I></B><I>442 041</I>