La présente invention concerne une pièce d'horlogerie à diapason comprenant, en tant que base de temps, un diapason approximativement en forme de U.
Dans une pièce d'horlogerie à diapason bien connue, les moyens d'entraînement du diapason comprennent un circuit ma- gnétique formé d'un aimant permanent cylindrique pénétrant dans une pièce en forme de coupe de matériau magnétique, une bobine cylindrique creuse étant insérée dans l'espace subsistant entre cette pièce en forme de coupe et l'aimant.
De cette manière, les circuits magnétiques agencés sur chacune des branches du diapason sont fermés de sorte qu'ils ne s'influencent pas mutuellement et que la fréquence n'est donc pas affectée de fluctuations du fait d'une interaction entre les deux circuits magnétiques. Toutefois, du fait que la pièce en forme de coupe est approximativement circulaire, et donc présente un certain encombrement également en hauteur, ce type de circuits magnétiques ne peut être utilisé que pour des montres relativement épaisses.
Dans les montres de type mince, et en particulier dans les montres-bracelets de type mince et compact, il est donc avantageux de prévoir une construction de circuits magnétiques plus fine. On connaît certains exemples d'une construction de circuits magnétiques plats, mais, dans cette construction, il y a notamment plus de fuites de flux magnétique hors des circuits magnétiques que dans les constructions à circuits magnétiques en forme de coupe. Ces flux magnétiques de fuites introduisent une certaine interaction entre les deux circuits magnétiques, ces interactions étant dépendantes de la position relative instantanée de ces deux circuits magnétiques, ce dont résulte que les fluctuations d'amplitude de l'oscillation du diapason provoquent des fluctuations de la fréquence de cette oscillation.
On a déjà proposé une montre électronique comprenant un diapason approximativement en forme de U, utilisé comme base de temps. Les extrémités des bras du diapason sont en fer doux et portent des pièces polaires en forme de haricots. Des bobines plates sont insérées dans le champ magnétique desdites pièces polaires. Des moyens déplaçables en rotation pour le réglage de la fréquence du diapason sont fixés sur les parties en fer doux. Les bas du diapason présentent des portions arquées pour permettre d'y placer une pile électrique.
Toutefois, lesdites bobines constituent un corps en forme d'anneau et non pas de galette, et lesdites pièces polaires ne viennent chacune à proximité de ce corps de bobine que sur moins de la moitié de celui-ci, de sorte qu'elles ne s'approchent pas suffisamment l'une de l'autre pour que de notables interactions magnétiques puissent se produire. L'efficacité se trouve légèrement diminuée du fait que certaines parties de bobine ne sont pas à proximité immédiate des pièces polaires, mais on n'a par contre pas à prendre de mesures particulières à l'égard de possibles interactions magnétiques.
Il n'y a donc pas de problème important à résoudre quant à de telles interactions magnétiques, et la publication antérieure qui décrit cette montre électronique ne propose pas, pour éviter les inconvénients précédemment mentionnés d'une telle interaction, de mesures particulières autres que le fait de.
ne pas amener à proximité l'une de l'autre les deux pièces polaires montées respectivement sur les deux branches du diapason, quitte à ne pas obtenir un rendement maximum.
On a déjà aussi proposé une pièce d'horlogerie à diapason comportant un élément déplaçable disposé entre des aimants fixés aux branches du diapason. Cet élément en matériau magnétique ou qui peut être constitué par un aimant permanent est disposé de manière à agir sur les branches du diapason. On remarque toutefois qu'il s'agit là, comme l'indique la publication antérieure présentant cette pièce d'horlogerie, d'un dispositif de réglage de la fréquence et non pas de stabilisation de la fréquence. On a deux bobines, distinctes l'une de l'autre, une pour chaque branche du diapason, et deux aimants permanents fixés respectivement à chacune des branches du diapason et pénétrant dans ces bobines à la manière d'un noyau plongeur. On n'a donc en aucune manière une construction mince et compacte, avec des circuits magnétiques plats coopérant avec un seul et même corps de bobine.
Les interactions électromagnétiques, si elles se produisent dans le cas du dispositif en question antérieurement connu, ne sont nullement conditionnées par le fait que deux parties de circuit magnétique, travaillant avec une seule et même bobine, sont forcément amenées à proximité l'une de l'autre. Dans le cas de ce dispositif antérieur, il ne serait nul besoin que des aimants ou des parties ma gnétiques solidaires des deux branches du diapason, qui coopèrent respectivement, avec des bobines éloignées l'une de l'autre, viennent à proximité l'un de l'autre en des parties non voisines des bobines.
C'est donc à dessein, dans un but de réglage et non de stabilisation, qu'on a prolongé les aimants pour qu'ils viennent à proximité l'un de l'autre et les interactions entre ces aimants, loin d'être indésirables, sont voulues. L'élément déplaçable entre les aimants n'a donc aucunement le rôle de supprimer une interaction sinon inhérente au dispositif, mais de régler une interaction voulue et établie spécialement car non inhérente à la structure du dispositif. La solution fournie dans la publication antérieure présentant cette pièce d'horlogerie à diapason ne peut donc pas être considérée comme contribuant à atteindre le but présentement visé de stabilisation de fréquence relativement à des interactions magnétiques inhérentes à un dispositif mince et compact.
Une autre montre électronique antérieurement décrite comporte comme base de temps un diapason dont les branches présentent des portions arquées pour permettre d'y placer une pile électrique. Une bobine plate et circulaire est montée dans un support en matière plastique qui est fixé au bâti de la montre. Les extrémités libres des branches du diapason portent des aimants permanents s'étendant partiellement autour de la bobine.
Dans la publication antérieure qui présente cette montre électronique, on décrit principalement des éléments différents de ceux qui entrent en question ici, et seul un dessin montre que l'on a des pièces polaires solidaires des branches d'un diapason et superposées à une bobine. Ces pièces polaires viennent à proximité l'une de l'autre, mais la publication en question ne propose aucun moyen particulier pour éviter les inconvénients que pourrait avoir l'interaction magnétique entre les pièces polaires, dans le sens précédemment mentionné.
Enfin, on a déjà décrit également une pièce d'horlogerie électronique comportant un diapason dont les branches portent chacune une pièce de fer profilé. A ces pièces sont fixés des aimants permanents coopérant avec une bobine plate.
Dans le dessin, assez sommaire, de la publication antérieure présentant cette montre électronique, on voit que les aimants permanents (ou des circuits magnétiques correspondants) ne recouvrent pas entièrement le corps de bobine, lequel n'est du reste pas en forme de galette mais en forme d'anneau. Il ne semble, selon ce dessin, pas y avoir de proximité immédiate entre les circuits magnétiques et donc pas de risques d'interaction magnétique au sens
susmentionné; de toute manière la publication antérieure en ques
tion ne fournit aucune indication quant à des mesures qui pour
raient être prises pour remédier aux inconvénients d'une telle in
teraction magnétique, si malgré tout il s'en présentait une dans la
forme d'exécution à diapason et à bobine plate de cette pièce
d'horlogerie antérieurement connue.
On n'a donc là non plus au
cune divulgation antérieure de moyens propres à stabiliser la fré
quence relativement aux interactions magnétiques, inhérentes à
une structure de vibreur mince et compacte qui risqueraient sinon
de nuire à cette stabilité de fréquence.
Le but de la présente invention est de fournir une pièce d'horlogerie à diapason comportant un diapason agencé de manière particulièrement mince dont la fréquence d'oscillation ne soit cependant pas modifiée ou ne soit que très peu modifiée, notamment par suite d'interactions magnétiques, même si l'amplitude de cette oscillation se modifie, par exemple par suite d'une réduction de la tension de la pile ou de fluctuations de la charge du dispositif à diapason.
La pièce d'horlogerie à diapason selon l'invention est caractérisée en ce qu'au moins une plaquette d'un matériau magnétique est fixée à l'extrémité de chacune des branches oscillantes du diapason et porte un aimant permanent plat et au moins approximativement semicirculaire, une bobine plate et circulaire étant insérée dans le champ magnétique desdits aimants permanents, et en ce qu'une pièce de matériau magnétique est disposée à proximité des branches oscillantes du diapason ou à proximité d'éléments qui oscillent solidairement avec ces branches, de manière à établir une attraction entre cette pièce de matériau magnétique d'une part et lesdites branches du diapason ou lesdits éléments qui oscillent solidairement avec elles d'autre part.
Avec une telle construction, le défaut précédemment mentionné comme affectant les dispositifs à diapason de construction mince peut être éliminé, et on peut obtenir un diapason à agencement mince dont la fluctuation de fréquence est faible, voire quasiment nulle.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'objet de l'invention ; dans ce dessin:
La fig. 1 est une vue en plan d'un diapason pour pièce d'horlogerie, agencé d'une manière particulière.
La fig. 2 est une vue en coupe verticale selon la ligne Al-A2-A3 delafig. l,et
la fig. 3 est un diagramme représentatif de caractéristiques am plitude:fréquence, illustrant l'obtention d'un effet de stabilisation obtenu avec un diapason agencé comme celui représenté à la fiv. 1.
Sur la fig. 1, on voit un diapason I utilisé comme base de temps et dont les branches comportent une portion arquée laissant subsister extérieurement un espace accru pour le placement d'une pile électrique dans la montre. Des plaquettes 5 d'un matériau magnétique à haute perméabilité sont fixées, au moyen de tiges ou de tétons 7, à l'extrémité de la portion arquée de chacune des branches du diapason, respectivement.
Comme le montre la fig. 2, un perçage traversant est pratiqué dans la branche du diapason 1 et la tige 7 est insérée dans ce per çage de même que dans des perçages correspondants des plaquettes magnétiques 5 montées contre les faces supérieure et inférieure de la branche du diapason, la fermeté de ce montage étant assurée par un matage des extrémités supérieure et inférieure de la tige 7. Des aimants permanents 6 sont disposés de manière à ad hérer respectivement à chacune des plaquettes S. On voit sur la fig. 2 qu'il existe quatre plaquettes magnétiques 5 et quatre aimants permanents 6 montés respectivement sur ces quatre plaquettes.
Des membres régulateurs 8 sont disposés, respectivement, sur chacune des deux plaquettes supérieures 5a et 5c, auxquelles ils sont fixés par des vis 9; ces deux membres régulateurs constituent un dispositif d'ajustage ou de réglage de la fréquence d'oscillations du diapason.
Le flux magnétique provenant de l'aimant permanent 6a parvient jusqu'à l'aimant permanent 6b à travers un entrefer, puis se ferme par la plaquette de matériau magnétique 5b, I'extrémité de la branche du diapason 1, et la plaquette de matériau magnétique 5a; il en va de manière similaire en ce qui concerne les aimants permanents 6c et 6d solidaires de l'autre branche du diapason par les plaquettes 5c et 5d. Une bobine 4 est disposée dans l'entrefer formé entre ces quatre aimants permanents. Cette bobine 4 est fixée à un support de bobine 2, lui-même fixé à une platine de la montre par l'intermédiaire de vis 3 (visibles fig. 1).
Les aimants permanents 6a et 6c ont des pôles disposés dans la même direction, et, du fait des flux de fuites, ces aimants tendent à se repousser mutuellement; c'est pour compenser cet effet qu'une pièce de matériau magnétique 10 est insérée entre ces deux aimants permanents. La pièce de compensation 10 est fixée à la platine de la montre au moyen de vis 11. Les polarités des aimants permanents des branches gauche et droite du diapason I subissent un effet de répulsion mutuelle. lequel est de plus fonction de l'éloignement momentané des deux aimants, tandis que ces aimants vibrent en opposition de phase: de ce fait la fréquence d'oscillations du diapason augmente lorsque l'amplitude augmente.
La fig. 3 montre des courbes d'isochronisme. La courbe 12 représente la relation fréquence amplitude telle qu'elle se présente dans le cas où la pièce de compensation 10 fait défaut. On voit que la fréquence raugmente avec l'amplitude A. Si la partie terminale du diapason 1 est de dimensions particulièrement faibles et si l'on utilise des aimants permanents relativement puissants, I'al- lure de la courbe de synchronisme devient particulièrement raide et une montre de haute précision ne peut pas être obtenue ainsi avec un tel diapason.
La courbe d'isochronisme 13 illustre l'effet de la présence de la pièce de compensation 10. Lorsque cette pièce 10 est montée, il y a attraction entre elle et chacun des aimants permanents 6a et 6c, c'est-à-dire que ces aimants permanents sont en fait, par l'intermédiaire de la pièce 10, attirés dans la direction l'un de l'autre. La courbe 13 de la fig. 3 montre que par l'effet, considéré isolément, d'une telle attraction, la fréquence fdécroit lorsque l'amplitude A augmente.
La courbe de synchronisme compensé 14 de la fig. 3 montre la relation fréquenceíamplitude dans le cas où le diapason est muni de la pièce de compensation 10. Elle résulte de la combinaison des courbes 12 et 13 et on voit qu'elle ne présente plus qu'une faible pente. Suivant l'importance que l'on donne à la pièce 10, il est possible d'obtenir soit une sous-compensation, soit une surcompensation. et, à la limite de ces deux cas, il doit être possible d'obtenir une compensation pratiquement exacte. Toutefois, comme la présence de la pièce 10 favorise une fuite du flux des aimants permanents 6a et 6c, une disposition tendant plutôt à n'établir qu'une sous-compensation est préférable à une disposition tendant plutôt à établir une surcompensation.
En variante la pièce de compensation 10 peut être constituée elle-même d'un aimant permanent. Lorsque cela est le cas, cette pièce 10 faite d'un aimant permanent n'a plus à être disposée entre les aimants permanents 6a et 6c, mais elle sera avantageusement positionnée de manière que ses pôles soient proches des branches mêmes du diapason 1. ce qui produira l'effet désiré étant donné que le diapason est généralement constitué d'un matériau métallique à coefficient d'élasticité constant en fonction de la température , matériau qui est d'un type ferro-magnétique. Dans le cas de cette variante, le même effet de compensation illustré par la fig. 3 peut être obtenu.
II ressort de ce qui précède que l'agencement du type qui vient d'être décrit offre la possibilité d'obtenir une pièce d'horlogerie de haute précision ayant un diapason agencé d'une manière compacte et mince. Même si l'amplitude d'oscillation du diapason subit des fluctuations, par exemple par suite d'une réduction de la tension de la pile alimentant la montre, d'une variation de température, ou d'une fluctuation de la charge mécanique imposée au diapason par un dispositif captant son mouvement, la fluctuation de la fréquence reste très petite; ainsi la précision et la bonne marche d'une pièce d'horlogerie munie d'un diapason agencé de la manière décrite peuvent être assurées pour une longue période, chose particulièrement intéressante pour des montres-bracelets à diapason compactes et notamment pour des montres-bracelets à diapason pour dames.