Résonateur mécanique pour pièce d'horlogerie
La présente invention a pour objet un résonateur mécanique pour pièce d'horlogerie, comprenant deux plaques ajourées, parallèles entre elles, reliées l'une à l'autre et au bâti en deux points diamétralement opposés de leur contour, chaque plaque comportant un cadre extérieur relié à une masse centrale au moyen de plusieurs bras non rectilignes, lesdites plaques étant destinées à vibrer en opposition de phase perpendiculairement à leurs plans. Ce résonateur est caractérisé en ce que chaque plaque est formée par une série d'anneaux concentriques dont chacun est relié à un anneau voisin en deux points situés sur un même diamètre, les liaisons avec l'anneau voisin extérieur étant décalées de 900 par rapport aux liaisons avec l'anneau voisin intérieur.
On a déjà proposé un résonateur mécanique pour pièce d'horlogerie, comprenant deux plaques ajourées, parallèles entre elles, reliées l'une à l'autre, chaque plaque comportant un cadre extérieur relié à une masse centrale au moyen de bras rectilignes, lesdites plaques étant destinées à vibrer en opposition de phase perpendiculairement à leurs plans. Dans une première forme d'exécution de ce résonateur connu, les deux plaques sont fixées d'un seul côté au bâti, de sorte que le résonateur ne posséde que deux axes de symétrie, qu'une réaction est exercée sur le bâti lors de la vibration des plaques et qu'il se produit une erreur de position.
Dans une seconde forme d'exécution du résonateur en question, les deux plaques sont fixées au bâti par leur centre, ce qui permet d'obtenir trois axes de symétrie et de supprimer la réaction sur le bâti et l'erreur de position; cependant, dans cette construction, les plaques ne sont pas reliées l'une à l'autre et au bâti en deux points diamétralement opposés de leur contour: du fait que les masses sont disposées à l'extérieur, I'encombrement est considérable.
Le résonateur selon l'invention remédie à ces inconvénients, du fait que les plaques sont mieux ajourées, ce qui permet d'abaisser la fréquence davantage qu'avec le résonateur connu susmentionné, pour le même encombrement linéaire, toutes choses restant égales d'ailleurs.
On connaît aussi un pare-chocs pour pièce d'horlogerie, dans lequel le palier du mobile à protéger se trouve à l'intérieur d'un dispositif élastique lui permettant des mouvements dans tous les sens; ce dispositif élastique est formé par des cercles métalliques concentriques reliés les uns aux autres deux à deux par une jointure élastiquement déformable. L'analogie de forme entre chacune des plaques ajourées du résonateur selon l'invention et le dispositif élastique du pare-chocs en question est seulement formelle, car les conditions de fonctionnement sont absolument différentes dans les deux cas. De plus, le dispositif élastique de ce pare-chocs ne présente pas d'axe de symétrie, en raison de la jointure unique reliant deux à deux les cercles métalliques.
Au contraire, dans le résonateur revendiqué, on trouve deux axes de symétrie perpendiculaires l'un à l'autre (sans parler d'un troisième axe de symétrie perpendiculaire aux deux premiers), ce qui assure une bonne stabilité de l'ensemble.
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 cette forme d'exécution.
La fig. 2 en est une vue en élévation.
Le résonateur représenté au dessin comprend deux plaques ajourées 1 et 2, parallèles entre elles. Chaque plaque est formée d'un cadre extérieur 3 relié à une masse centrale 4 ou 5, au moyen de plusieurs bras non rectilignes. Chaque plaque ajourée est formée par une série d'anneaux concentriques circulaires 10, chacun d'eux étant relié à un anneau voisin en deux points situés sur un même diamètre ou axe de symétrie, les liaisons avec l'anneau voisin extérieur étant décalées de 900 par rapport aux liaisons avec l'anneau voisin intérieur. La masse centrale 4 ou 5 peut être constituée simplement par le centre de la plaque ajourée ou au contraire par une masse supplémentaire, plus épaisse que la plaque.
Les deux plaques 1 et 2 sont reliées l'une à l'autre par des traverses 8 en deux points diamétralement opposés de leur contour. Ces traverses 8, à leur tour, sont reliées à des points 9 de fixation au bâti supportant le résonateur.
Les plaques 1 et 2 sont destinées à vibrer en opposition de phase perpendiculairement à leurs plans, sous l'action de moyens d'entretien connus, étrangers à l'invention.
Le résonateur décrit présente notamment les avantages suivants: a) il ne possède pas d'erreur de position, c'est-à-dire
que la fréquence d'oscillation des masses 4 et 5 ne
varie pas quand on modifie la position du résonateur; b) le bâti supportant le résonateur n'est pas entraîné; c) du fait que les plaques 1 et 2 sont très ajourées, la
fréquence de vibration propre peut être inférieure à
celle, par exemple, d'un diapason classique de même
encombrement linéaire et dont les branches ont la
même épaisseur que celle des plaques; d) si l'on se borne à de faibles amplitudes, il n'y a pas
de défaut d'isochronisme.
Mechanical resonator for timepiece
The present invention relates to a mechanical resonator for a timepiece, comprising two perforated plates, parallel to each other, connected to each other and to the frame at two diametrically opposed points on their outline, each plate comprising an outer frame connected to a central mass by means of several non-rectilinear arms, said plates being intended to vibrate in phase opposition perpendicular to their planes. This resonator is characterized in that each plate is formed by a series of concentric rings, each of which is connected to a neighboring ring at two points situated on the same diameter, the connections with the outer neighboring ring being offset by 900 with respect to the links with the inner neighboring ring.
A mechanical resonator for a timepiece has already been proposed, comprising two perforated plates, parallel to each other, connected to one another, each plate comprising an outer frame connected to a central mass by means of rectilinear arms, said plates being intended to vibrate in phase opposition perpendicular to their planes. In a first embodiment of this known resonator, the two plates are fixed on one side to the frame, so that the resonator has only two axes of symmetry, that a reaction is exerted on the frame during the vibration of the plates and a position error occurs.
In a second embodiment of the resonator in question, the two plates are fixed to the frame by their center, which makes it possible to obtain three axes of symmetry and to eliminate the reaction on the frame and the position error; however, in this construction, the plates are not connected to each other and to the frame at two diametrically opposed points of their contour: because the masses are arranged on the outside, the space requirement is considerable.
The resonator according to the invention overcomes these drawbacks, due to the fact that the plates are better perforated, which makes it possible to lower the frequency more than with the aforementioned known resonator, for the same linear size, all other things being equal. .
A bumper for a timepiece is also known, in which the bearing of the mobile to be protected is located inside an elastic device allowing it to move in all directions; this elastic device is formed by concentric metallic circles connected to each other in pairs by an elastically deformable joint. The analogy of shape between each of the perforated plates of the resonator according to the invention and the elastic device of the bumper in question is only formal, since the operating conditions are absolutely different in the two cases. In addition, the elastic device of this bumper does not have an axis of symmetry, due to the unique joint connecting the metal circles two by two.
On the contrary, in the claimed resonator, there are two axes of symmetry perpendicular to each other (not to mention a third axis of symmetry perpendicular to the first two), which ensures good stability of the assembly.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a plan view of this embodiment.
Fig. 2 is an elevation view thereof.
The resonator shown in the drawing comprises two perforated plates 1 and 2, mutually parallel. Each plate is formed of an outer frame 3 connected to a central mass 4 or 5, by means of several non-rectilinear arms. Each perforated plate is formed by a series of circular concentric rings 10, each of them being connected to a neighboring ring at two points situated on the same diameter or axis of symmetry, the links with the neighboring outer ring being offset by 900 with respect to the links with the neighboring inner ring. The central mass 4 or 5 can be constituted simply by the center of the perforated plate or, on the contrary, by an additional mass, thicker than the plate.
The two plates 1 and 2 are connected to each other by crosspieces 8 at two diametrically opposed points on their contour. These crosspieces 8, in turn, are connected to points 9 for attachment to the frame supporting the resonator.
The plates 1 and 2 are intended to vibrate in phase opposition perpendicular to their planes, under the action of known maintenance means, foreign to the invention.
The resonator described has the following advantages in particular: a) it has no position error, that is to say
that the oscillation frequency of masses 4 and 5 does
not vary when changing the position of the resonator; b) the frame supporting the resonator is not driven; c) because the plates 1 and 2 are very perforated, the
natural vibration frequency may be lower than
that, for example, of a classical tuning fork of the same
linear footprint and whose branches have the
same thickness as that of the plates; d) if we limit ourselves to small amplitudes, there is no
isochronism defect.