Claims (14)
Résumé de l’invention [0007] L’invention se propose de fabriquer une base de temps la plus précise possible.Summary of the invention The invention proposes to make the most precise time base possible.
[0008] A cet effet, l’invention concerne un procédé d’entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre, d’un mécanisme résonateur d’horlogerie comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral, dont le spiral est maintenu entre un piton à une première extrémité externe et une virole d’un balancier à une deuxième extrémité interne, selon lequel procédé on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur agissant sur ledit mécanisme résonateur avec un mouvement périodique, où ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur, avec une fréquence de régulation dudit dispositif régulateur qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier de ladite fréquence propre, ledit multiple entier étant supérieur ou égal à 2, où ledit mouvement périodique impose ladite modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur par modulation de la position d’au moins un des points de fixation dudit mécanisme résonateur, caractérisé en ce qu’on fait agir ledit dispositif régulateur pour modifier périodiquement, ou bien un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral au niveau dudit piton, ou bien la position du point d’attache dudit spiral à ladite virole, ou bien à la fois un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral au niveau dudit piton et la position du point d’attache dudit spiral à ladite virole. [0009] L’invention concerne encore un mouvement d’horlogerie comportant au moins un mécanisme résonateur comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral, dont le spiral est maintenu entre un piton à une première extrémité externe et une virole d’un balancier à une deuxième extrémité interne, ledit premier ensemble balancier-spiral étant agencé pour osciller autour de sa fréquence propre, caractérisé en ce que ledit mouvement comporte au moins un dit dispositif régulateur pour la mise en oeuvre du procédé, pour réguler en fréquence ledit mécanisme résonateur, ledit au moins un dispositif régulateur étant agencé pour osciller à une fréquence de régulation qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier de ladite fréquence propre, ledit multiple entier étant supérieur ou égal à 2, pour modifier périodiquement la position d’au moins un point dudit spiral et/ou dudit piton et/ou de ladite virole et/ou d’au moins un point de pivotement du balancier que comporte ledit ensemble balancier-spiral, ledit dispositif régulateur étant agencé pour, ou bien imposer une modulation périodique de l’équilibre entre les forces de rappel agissant sur ledit mécanisme résonateur, ou bien pour imposer une modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur par modulation de la position d’au moins d’un des points de fixation dudit mécanisme résonateur, par action périodique sur, ou bien un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral au niveau dudit piton, ou bien la position du point d’attache dudit spiral à ladite virole, ou bien à la fois un degré de liberté du point de pitonnage dudit spiral au niveau dudit piton et la position du point d’attache dudit spiral à ladite virole.To this end, the invention relates to a method of maintenance and frequency regulation, around its natural frequency, of a clock resonator mechanism comprising at least a first balance-spring assembly, the spring of which is maintained between a stud at a first external end and a ferrule of a balance at a second internal end, according to which method at least one regulating device acting on said resonator mechanism with a periodic movement is implemented, where said periodic movement imposes a periodic modulation at least of the position of the rest point of said resonator mechanism, with a regulation frequency of said regulating device which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency, said integer multiple being greater than or equal to 2, where said periodic movement imposes said periodic modulation of the position of the point of rest of said resonator mechanism by modulating the position of at least one of the fixing points of said resonator mechanism, characterized in that said regulating device is acted to modify periodically, or else a degree of freedom from the point of pitch of said hairspring at the level of said piton, or else the position of the point of attachment of said hairspring to said ferrule, or else both a degree of freedom of the point of attachment of said hairspring at said piton and the position of the point of attachment of said hairspring to said ferrule . The invention also relates to a timepiece movement comprising at least one resonator mechanism comprising at least one first balance-spring assembly, the hairspring of which is held between a stud at a first external end and a ferrule of a balance wheel with a second internal end, said first balance-spring assembly being arranged to oscillate around its natural frequency, characterized in that said movement comprises at least one said regulating device for implementing the method, for frequency regulating said resonator mechanism, said at least one regulating device being arranged to oscillate at a regulating frequency which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency, said integer multiple being greater than or equal to 2, for periodically modifying the position of at least one point of said hairspring and / or of said piton and / or of said ferrule and / or of the self ns a pivot point of the balance that comprises said balance-spring assembly, said regulating device being arranged to either impose a periodic modulation of the balance between the restoring forces acting on said resonator mechanism, or else to impose a periodic modulation the position of the point of rest of said resonator mechanism by modulating the position of at least one of the fixing points of said resonator mechanism, by periodic action on, or else a degree of freedom of the point of pitching of said hairspring at said level piton, or the position of the point of attachment of said hairspring to said ferrule, or else both a degree of freedom of the point of pitching of said hairspring at said piton and the position of the point of attachment of said hairspring to said ferrule.
[0010] L’invention concerne encore une pièce d’horlogerie comportant au moins un tel mouvement d’horlogerie.The invention also relates to a timepiece comprising at least one such timepiece movement.
CH 709 277 B1CH 709 277 B1
Description sommaire des dessins [0011] 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:Brief description of the drawings [0011] Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the accompanying drawings, where:
la fig. 1 représente, de façon schématisée, un mécanisme résonateur paramétrique régulé selon l’invention, comportant un balancier-spiral d’horlogerie, dont la spire externe du spiral est fixée à un piton auquel un dispositif régulateur impose un mouvement périodique;fig. 1 shows, diagrammatically, a regulated parametric resonator mechanism according to the invention, comprising a timepiece balance spring, the external coil of the hairspring is fixed to a peg to which a regulating device imposes a periodic movement;
la fig. 2 représente, de façon schématisée, un diapason avec deux balanciers-spiraux attachés l’un à l’autre;fig. 2 schematically represents a tuning fork with two balance springs attached to each other;
la fig. 3 représente, sous forme d’un schéma-blocs, une montre comportant un mouvement mécanique avec un mécanisme résonateur régulé selon l’invention;fig. 3 shows, in the form of a block diagram, a watch comprising a mechanical movement with a regulated resonator mechanism according to the invention;
la fig. 4 représente un spiral principal fixé à une virole formée par la serge d’un petit balancier-spiral de fréquence double de celle du spiral principal.fig. 4 represents a main hairspring fixed to a ferrule formed by the serge of a small balance-spring with a frequency twice that of the main hairspring.
Description détaillée des modes de réalisation préférés [0012] Le but de l’invention est de fabriquer une base de temps pour rendre une pièce d’horlogerie, en particulier une pièce d’horlogerie mécanique, notamment une montre mécanique, la plus précise possible.Detailed description of the preferred embodiments The aim of the invention is to manufacture a time base for making a timepiece, in particular a mechanical timepiece, in particular a mechanical watch, as precise as possible.
[0013] Une manière d’y parvenir consiste à associer différents résonateurs, soit directement, soit via l’échappement.One way to do this is to combine different resonators, either directly or via the exhaust.
[0014] Pour pallier le facteur d’instabilité lié à un mécanisme d’échappement, un système de résonateur paramétrique permet notamment de diminuer l’influence de ce mécanisme d’échappement, et de rendre ainsi la montre plus précise.To overcome the instability factor linked to an escapement mechanism, a parametric resonator system makes it possible in particular to reduce the influence of this escapement mechanism, and thus to make the watch more precise.
[0015] Un oscillateur paramétrique selon l’invention utilise, pour le maintien des oscillations, une actuation paramétrique qui consiste à faire varier au moins un des paramètres de l’oscillateur avec une fréquence de régulation roR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier de la fréquence propre ωθ du système oscillateur à réguler, ce multiple entier étant supérieur ou égal à 2.A parametric oscillator according to the invention uses, for maintaining the oscillations, a parametric actuation which consists in varying at least one of the parameters of the oscillator with a regulation frequency roR which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of the natural frequency ωθ of the oscillator system to be regulated, this integer multiple being greater than or equal to 2.
[0016] Dans une variante particulière, la fréquence de régulation roR a la valeur d’un multiple entier, notamment double, de la fréquence propre ωθ du système oscillateur à réguler.In a particular variant, the regulation frequency roR has the value of an integer multiple, in particular double, of the natural frequency ωθ of the oscillator system to be regulated.
[0017] Par convention et afin de bien les distinguer, on appelle ici «dispositif régulateur» 2 l’oscillateur qui sert à l’entretien et à la régulation de fréquence de l’autre système entretenu, lequel est dénommé «le mécanisme résonateur» 1.By convention and in order to distinguish them well, here we call "regulating device" 2 the oscillator which is used for maintenance and frequency regulation of the other maintained system, which is called "the resonator mechanism" 1.
[0018] La lagrangienne L d’un résonateur paramétrique de dimension 1 est:The Lagrangian L of a parametric resonator of dimension 1 is:
1 11 1
L = T - V = - /(t)x2 - - Æ(t)[x - %o(0]2 où T est l’énergie cinétique, et V l’énergie potentielle, et l’inertie I(t), la rigidité k(t) et la position du point de repos x0(t) dudit mécanisme résonateur sont une fonction périodique du temps t,L = T - V = - / (t) x 2 - - Æ (t) [x -% o (0] 2 where T is the kinetic energy, and V is the potential energy, and the inertia I (t ), the rigidity k (t) and the position of the rest point x 0 (t) of said resonator mechanism are a periodic function of time t,
X est la coordonnée généralisée du mécanisme résonateur.X is the generalized coordinate of the resonator mechanism.
[0019] La notation des dérivées est faite par un point au-dessus du nom de la grandeur pour la dérivée première, par deux points pour la dérivée seconde.The rating of the derivatives is made by a point above the name of the quantity for the first derivative, by two points for the second derivative.
[0020] L’équation du résonateur paramétrique forcé et amorti est obtenue par l’équation de Lagrange pour la lagrangienne L en ajoutant un forçant f(t) et une force de Langevin prenant en compte les mécanismes dissipatifs:The equation of the forced and damped parametric resonator is obtained by the Lagrange equation for the Lagrangian L by adding a forcing f (t) and a Langevin force taking into account the dissipative mechanisms:
+ /(0 2 W[* “ x0 (0] = /(0 o t ot où le coefficient de la dérivée du premier ordre en x est:+ / (0 2 W [* “ x 0 (0] = / (0 ot ot where the coefficient of the first order derivative in x is:
y(t)= [/?(t) + /(t)]//(O, ß(t) > 0 étant le terme décrivant les pertes, et où le coefficient du terme d’ordre nul dépend de la fréquence du résonateur ω(ί) = [0021] La fonction f(t) prend la valeur 0 dans le cas d’un oscillateur non-forcé.y (t) = [/? (t) + / (t)] // (O, ß (t)> 0 being the term describing the losses, and where the coefficient of the term of zero order depends on the frequency of the resonator ω (ί) = [f21] The function f (t) takes the value 0 in the case of a non-forced oscillator.
[0022] Cette fonction f(t) peut, encore, être une fonction périodique, ou encore être représentative d’une impulsion de type Dirac.This function f (t) can, again, be a periodic function, or even be representative of a Dirac type pulse.
CH 709 277 B1 [0023] L’invention consiste à faire varier, par l’action d’un premier mécanisme oscillateur d’entretien dit dispositif régulateur, l’un et/ou l’autre, ou tous, les termes ß(t), k(t), l(t), x0(t), avec une fréquence de régulation roR, dont la valeur qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier supérieur ou égal à 2, et est notamment double, de la fréquence propre ωθ du mécanisme résonateur à réguler.CH 709 277 B1 The invention consists in varying, by the action of a first maintenance oscillator mechanism said regulating device, one and / or the other, or all, the terms ß (t ), k (t), l (t), x 0 (t), with a roR regulation frequency, whose value is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple greater than or equal to 2, and is in particular double, of the natural frequency ωθ of the resonator mechanism to be regulated.
[0024] Dans une réalisation particulière, la fréquence de régulation roR est un multiple entier, notamment double, de la fréquence propre ωθ du mécanisme résonateur à réguler.In a particular embodiment, the regulation frequency roR is an integer multiple, in particular double, of the natural frequency ωθ of the resonator mechanism to be regulated.
[0025] De préférence, un ou plusieurs ou tous les termes ß(t), k(t), l(t), x0(t), varient avec une fréquence de régulation roR qui est de préférence multiple entière, notamment double, de la fréquence propre roO du mécanisme résonateur à réguler.Preferably, one or more or all of the terms ß (t), k (t), l (t), x 0 (t), vary with a roR regulation frequency which is preferably an integer multiple, in particular double , of the natural frequency roO of the resonator mechanism to be regulated.
[0026] Généralement, l’oscillateur d’entretien ou dispositif régulateur, en plus de la modulation des termes paramétriques, introduit aussi un terme d’entretien non paramétrique f(t), dont l’amplitude est négligeable une fois que le régime paramétrique est atteint [W. B. Case, The pumping of a swing from the standing position, Am. J. Phys. 64, 215 (1996)].Generally, the maintenance oscillator or regulating device, in addition to the modulation of the parametric terms, also introduces a non-parametric maintenance term f (t), the amplitude of which is negligible once the parametric regime is reached [W. B. Case, The pumping of a swing from the standing position, Am. J. Phys. 64, 215 (1996)].
[0027] Dans une variante, le terme forçant f(t) peut être introduit par un deuxième mécanisme d’entretien.In a variant, the term forcing f (t) can be introduced by a second maintenance mechanism.
[0028] Dans l’exemple de l’oscillateur amorti non forcé, et dans le cas où Xq est une constante, les paramètres de l’équation se résument au terme de fréquence ro et au terme de pertes ß, notamment de pertes par frottements mécaniques, ou aérodynamiques, ou internes, ou autres.In the example of the non-forced damped oscillator, and in the case where Xq is a constant, the parameters of the equation are summarized at the end of frequency ro and at the end of losses ß, in particular of losses by friction. mechanical, or aerodynamic, or internal, or other.
[0029] Le facteur de qualité de l’oscillateur est défini par Q = ω/β.The quality factor of the oscillator is defined by Q = ω / β.
Pour mieux comprendre le phénomène, on peut se rapprocher de l’exemple d’un pendule dont on fait varier la longueur. Dans ce cas,To better understand the phenomenon, we can approach the example of a pendulum whose length is varied. In that case,
..2 S.. 2 S
û) = —û) = -
L avec L la longueur du pendule, et g l’accélération de la pesanteur.L with L the length of the pendulum, and g the acceleration of gravity.
[0030] Dans cet exemple particulier, si la longueur L est modulée dans le temps périodiquement avec une fréquence 2ro et une amplitude de modulation ôL suffisante (ôL/L > 2β/ω), le système oscille à la fréquence ro sans s’amortir.In this particular example, if the length L is modulated in time periodically with a frequency 2ro and a sufficient amplitude of modulation ôL (ôL / L> 2β / ω), the system oscillates at the frequency ro without damping .
[D. Rugar et P. Grutter, Mechanical parametric amplification and thermomechanical noise squeezing, PRL 67, 699 (1991), A. H. Nayfeh and D. T. Mook, Nonlinear Oscillations, Wiley-lnterscience, (1977)].[D. Rugar and P. Grutter, Mechanical parametric amplification and thermomechanical noise squeezing, PRL 67, 699 (1991), A. H. Nayfeh and D. T. Mook, Nonlinear Oscillations, Wiley-lnterscience, (1977)].
Le terme d’ordre nul peut encore prendre la forme ro2(A, t), où A est l’amplitude d’oscillation.The zero order term can also take the form ro 2 (A, t), where A is the amplitude of oscillation.
Le principe peut être repris dans une pièce d’horlogerie ou une montre qui comporte un mécanisme résonateur mécanique à balancier-spiral, avec une extrémité du spiral fixée à une virole solidaire du balancier, et l’autre extrémité fixée à un piton. L’entretien paramétrique d’un tel système balancier-spiral peut notamment être réalisé en rendant mobile, de façon périodique, ce piton, ou cette virole, ou encore un autre point de ce spiral.The principle can be taken up in a timepiece or a watch which includes a mechanical resonator mechanism with a balance-spring, with one end of the balance spring fixed to a ferrule secured to the balance, and the other end fixed to a stud. Parametric maintenance of such a balance-spring system can in particular be achieved by making this peg, or this ferrule, or another point of this hairspring, periodically mobile.
[0031] L’oscillation peut être maintenue et la précision du système est notoirement améliorée.The oscillation can be maintained and the accuracy of the system is notoriously improved.
[0032] L’industrialisation de tels systèmes d’oscillateurs paramétriques est liée aux deux fonctions essentielles: la fourniture d’énergie et le comptage.The industrialization of such parametric oscillator systems is linked to two essential functions: energy supply and metering.
[0033] Ces deux fonctions peuvent être séparées, comme illustré par la fig. 2, en utilisant un diapason avec deux balanciers-spiraux attachés l’un à l’autre, où l’un oscillant à une fréquence 2ro est lié à l’échappement, et l’autre oscillant à une fréquence ro est lié au comptage.These two functions can be separated, as illustrated in FIG. 2, using a tuning fork with two balance springs attached to each other, where one oscillating at a frequency 2ro is linked to the exhaust, and the other oscillating at a frequency ro is linked to the count.
[0034] Il est, encore, possible de privilégier une modification, notamment périodique, des pertes par frottements dans l’air, plutôt que défaire osciller le terme de fréquence, ou encore de modifier l’inertie du balancier par un balourd.It is also possible to favor a modification, in particular a periodic one, of losses by friction in the air, rather than undoing the frequency term oscillating, or even modifying the inertia of the balance wheel by an unbalance.
[0035] Pour une efficacité maximale, l’entretien est avantageusement effectué avec une fréquence multiple dont la valeur est un multiple entier supérieur ou égal à 2, et notamment est double, de la fréquence du mécanisme résonateur entretenu. Les moyens mécaniques d’entretien peuvent prendre différentes formes, celle présentée ici consiste dans l’entretien par déplacement du piton.For maximum efficiency, the maintenance is advantageously carried out with a multiple frequency whose value is an integer multiple greater than or equal to 2, and in particular is double, of the frequency of the resonator mechanism maintained. The mechanical means of maintenance can take different forms, that presented here consists in the maintenance by displacement of the piton.
[0036] Le principe est de faire varier la position du piton en x ou y ou z ou rotation autour de l’axe x ou y ou z, en particulier en rotation selon un angle θ dans le plan xy, ou encore en vrillage du spiral 4 selon l’angle ψ, tel que visible sur la fig. 1.The principle is to vary the position of the stud in x or y or z or rotation around the axis x or y or z, in particular in rotation at an angle θ in the xy plane, or in a twist of the hairspring 4 at angle ψ, as shown in fig. 1.
[0037] L’utilisation d’un échappement paramétrique à système bielle-manivelle permet de secouer le piton tangentiellement, ou encore, de façon avantageuse, selon un arc de cercle ou similaire, autour du balancier.The use of a parametric escapement with a connecting rod-crank system makes it possible to shake the stud tangentially, or even advantageously, in an arc or the like, around the balance wheel.
[0038] L’excitation au double de la fréquence peut être effectuée avec un signal carré ou impulsionnel, il n’est pas indispensable d’avoir une excitation sinusoïdale.Excitation at twice the frequency can be performed with a square or pulse signal, it is not essential to have a sinusoidal excitation.
[0039] Le dispositif régulateur d’entretien n’a pas besoin d’être très précis: son défaut de précision éventuel se traduit seulement par une perte d’amplitude, mais sans variation de la fréquence (sauf bien sûr si cette fréquence est très variable, ce qui est à éviter). En fait, ces deux oscillateurs, dispositif régulateur d’entretien et mécanisme résonateur entretenu, ne sont pas couplés, mais l’un des deux entretient l’autre, idéalement à sens unique.The maintenance regulator device does not need to be very precise: its possible lack of precision results only in a loss of amplitude, but without variation of the frequency (except of course if this frequency is very variable, which is to be avoided). In fact, these two oscillators, maintenance regulator and maintained resonator mechanism, are not coupled, but one of them maintains the other, ideally one way.
[0040] Dans une réalisation préférée, il n’y a pas de ressort de couplage entre ce dispositif régulateur d’entretien et le mécanisme résonateur entretenu.In a preferred embodiment, there is no coupling spring between this maintenance regulating device and the serviced resonator mechanism.
CH 709 277 B1 [0041] On comprend bien que l’invention se distingue des oscillateurs couplés connus par ailleurs: en effet, on ne souhaite pas, dans la mise en oeuvre de l’invention, de réversibilité du transfert d’énergie entre deux oscillateurs, mais plutôt, dans la mesure du possible un transfert d’énergie à sens unique d’un oscillateur vers l’autre.CH 709 277 B1 It is easy to understand that the invention differs from coupled oscillators known elsewhere: in fact, in the implementation of the invention, there is no desire for reversibility of the transfer of energy between two oscillators, but rather, as far as possible, a one-way energy transfer from one oscillator to the other.
[0042] Dans une variante particulière de l’invention, on effectue un déplacement continu et monotone du comptage-repos.In a particular variant of the invention, a continuous and monotonous displacement of the count-rest is carried out.
[0043] Dans une variante particulière de l’invention, on effectue un déplacement impulsionnel du comptage-repos.In a particular variant of the invention, an impulse movement of the count-rest is carried out.
[0044] Ainsi, l’invention concerne un procédé d’entretien et de régulation de fréquence d’un mécanisme résonateur 1 d’horlogerie autour de sa fréquence propre ωθ.Thus, the invention relates to a method for maintaining and regulating the frequency of a clockwork resonator mechanism 1 around its natural frequency ωθ.
[0045] Selon l’invention, on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur 2 agissant sur ledit mécanisme résonateur 1 avec un mouvement périodique, et ledit mouvement périodique impose une modulation périodique au moins du point de la position dudit mécanisme résonateur 1, avec une fréquence de régulation roR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier de ladite fréquence propre ωθ, ledit multiple entier étant supérieur ou égal à 2.According to the invention, use is made of at least one regulating device 2 acting on said resonator mechanism 1 with a periodic movement, and said periodic movement requires periodic modulation at least from the point of the position of said resonator mechanism 1, with a regulation frequency roR which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency ωθ, said integer multiple being greater than or equal to 2.
[0046] Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l’invention, ce mouvement périodique impose une modulation périodique au moins du facteur de qualité et de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, avec une fréquence de régulation roR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier de ladite fréquence propre ωθ, ledit multiple entier étant supérieur ou égal à 2.In a particular embodiment of the invention, this periodic movement requires periodic modulation at least of the quality factor and of the position of the rest point of said resonator mechanism 1, with a regulation frequency roR which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency ωθ, said integer multiple being greater than or equal to 2.
[0047] Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l’invention, ce mouvement périodique impose une modulation périodique au moins de la fréquence de résonance et de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, avec une fréquence de régulation roR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier de ladite fréquence propre roO, ledit multiple entier étant supérieur ou égal à 2.In a particular embodiment of the invention, this periodic movement requires periodic modulation at least of the resonance frequency and the position of the rest point of said resonator mechanism 1, with a roR regulation frequency which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency roO, said integer multiple being greater than or equal to 2.
[0048] Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l’invention, ce mouvement périodique impose une modulation périodique de la fréquence de résonance et du facteur de qualité et de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, avec une fréquence de régulation roR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier de ladite fréquence propre roO, ledit multiple entier étant supérieur ou égal à 2.In a particular embodiment of the invention, this periodic movement requires periodic modulation of the resonance frequency and of the quality factor and of the position of the rest point of said resonator mechanism 1, with a frequency of roR regulation which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency roO, said integer multiple being greater than or equal to 2.
[0049] Plus particulièrement, ce mouvement périodique impose une modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, par modulation au moins d’un des points de fixation dudit mécanisme résonateur 1.More particularly, this periodic movement requires periodic modulation of the position of the rest point of said resonator mechanism 1, by modulating at least one of the fixing points of said resonator mechanism 1.
[0050] Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l’invention, ce mouvement périodique impose une modulation périodique de la position du point de repos dudit mécanisme résonateur 1, par modulation de la position de fixation dudit mécanisme résonateur 1 et/ou par modulation de l’équilibre entre les forces de rappel agissant sur ledit mécanisme résonateur 1.In a particular embodiment of the invention, this periodic movement requires periodic modulation of the position of the rest point of said resonator mechanism 1, by modulation of the fixing position of said resonator mechanism 1 and / or by modulation of the balance between the restoring forces acting on said resonator mechanism 1.
[0051] Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l’invention, la fréquence de régulation roR a une valeur qui est un multiple entier de la fréquence propre roO, et notamment une valeur double.In a particular embodiment of the invention, the roR regulation frequency has a value which is an integer multiple of the natural frequency roO, and in particular a double value.
[0052] Dans un mode particulier de mise en oeuvre de l’invention, la fréquence de régulation roR est comprise entre 1.8 roO et 2.2 roO.In a particular embodiment of the invention, the roR regulation frequency is between 1.8 roO and 2.2 roO.
[0053] De façon avantageuse, le mouvement périodique imprimé par le dispositif régulateur 2 a une amplitude supérieure à la valeur définie par le quotient de l’amplitude du mécanisme résonateur 1 par le facteur de qualité de ce mécanisme résonateur 1.Advantageously, the periodic movement imparted by the regulating device 2 has an amplitude greater than the value defined by the quotient of the amplitude of the resonator mechanism 1 by the quality factor of this resonator mechanism 1.
[0054] L’invention concerne plus précisément la régulation de fréquence d’un mécanisme résonateur d’horlogerie avec déplacement local du spiral.The invention relates more precisely to the frequency regulation of a clockwork resonator mechanism with local displacement of the hairspring.
[0055] Dans une application particulière de l’invention, on l’applique à un mécanisme résonateur 1 comportant au moins un ensemble balancier-spiral 3, dont le spiral 4 est maintenu entre un piton 5 à une première extrémité externe 6 et une virole 7 à une deuxième extrémité interne 8, et on fait agir au moins un dispositif régulateur 2 sur au moins un point du spiral 4 et/ou sur le piton 5 et/ou sur la virole 7, et/ou au moins un point de pivotement du balancier que comporte cet ensemble balancier-spiral 3.In a particular application of the invention, it is applied to a resonator mechanism 1 comprising at least one balance-spring assembly 3, the hairspring 4 of which is held between a stud 5 at a first external end 6 and a ferrule 7 at a second internal end 8, and at least one regulating device 2 is made to act on at least one point of the hairspring 4 and / or on the stud 5 and / or on the ferrule 7, and / or at least one pivot point of the balance comprising this balance-spring assembly 3.
[0056] Tel que visible sur la fig. 1, dans une première variante de l’invention, on fait agir au moins un dispositif régulateur 2 en entretien de l’oscillation du mécanisme résonateur 1 par déplacement périodique du piton 5 et on excite le balancierspiral 3 en modifiant périodiquement au moins un degré de liberté de son point de pitonnage au niveau du piton 5.As visible in FIG. 1, in a first variant of the invention, at least one regulating device 2 is operated to maintain the oscillation of the resonator mechanism 1 by periodically moving the stud 5 and the spiral balancer 3 is excited by periodically modifying at least one degree of freedom of its point of pitch at the level of the stud 5.
[0057] Ce mouvement périodique imprimé au piton 5 peut être réalisé de différentes manières:This periodic movement printed at the peak 5 can be achieved in different ways:
- on modifie la position du piton 5 au moins dans un plan perpendiculaire à l’axe de pivotement D du balancier 9 que comporte l’ensemble balancier-spiral 3, et/ou- The position of the stud 5 is modified at least in a plane perpendicular to the pivot axis D of the balance 9 that the balance-spring assembly 3 comprises, and / or
- on modifie la position du piton 5 au moins selon un axe linéaire parallèle à l’axe de pivotement D du balancier 9 que comporte l’ensemble balancier-spiral 3, et/ou- The position of the stud 5 is modified at least along a linear axis parallel to the pivot axis D of the balance 9 that the balance-spring assembly 3 comprises, and / or
- on modifie la position du piton 5 au moins dans un mouvement de lacet autour d’un axe linéaire parallèle à l’axe de pivotement D du balancier 9 que comporte l’ensemble balancier-spiral 3.- the position of the stud 5 is modified at least in a yaw movement around a linear axis parallel to the pivot axis D of the balance 9 that the balance-spring assembly 3 comprises.
CH 709 277 B1 [0058] Dans une deuxième variante de l’invention, on fait agir au moins un tel dispositif régulateur 2 sur au moins le point d’attache du spiral 4 à la virole 7. La fig. 4 illustre un exemple où la virole 7 à laquelle est attaché le spiral principal 4 est formée par la serge d’un petit balancier-spiral de fréquence 2 ωθ.CH 709 277 B1 In a second variant of the invention, at least one such regulating device 2 is made to act on at least the point of attachment of the hairspring 4 to the ferrule 7. FIG. 4 illustrates an example where the ferrule 7 to which the main balance spring 4 is attached is formed by the twill of a small balance spring of frequency 2 ωθ.
[0059] Dans une troisième variante de l’invention, on fait agir au moins un tel dispositif régulateur 2 sur au moins un point de pivotement du balancier que comporte l’ensemble balancier-spiral 3.In a third variant of the invention, at least one such regulating device 2 is made to act on at least one pivot point of the balance wheel that comprises the balance-spring assembly 3.
[0060] De façon avantageuse, pour les différentes variantes, la fréquence de régulation coR est le double de la fréquence propre ωθ.Advantageously, for the different variants, the coR regulation frequency is twice the natural frequency ωθ.
[0061] L’invention concerne encore un mouvement d’horlogerie 10 comportant au moins un mécanisme résonateur 1 comportant au moins un ensemble balancier-spiral 3, dont le spiral 4 est maintenu entre un piton 5 à une première extrémité externe 6 et une virole 7 à une deuxième extrémité interne 8.The invention also relates to a timepiece movement 10 comprising at least one resonator mechanism 1 comprising at least one balance-spring assembly 3, the hairspring 4 of which is held between a stud 5 at a first external end 6 and a ferrule 7 at a second internal end 8.
[0062] Selon l’invention, ce mouvement 10 comporte au moins un dispositif régulateur 2 modifiant périodiquement la position du piton 5.According to the invention, this movement 10 comprises at least one regulating device 2 periodically modifying the position of the stud 5.
[0063] L’invention concerne encore une pièce d’horlogerie 30, notamment une montre, comportant au moins un tel mouvement d’horlogerie 10.The invention also relates to a timepiece 30, in particular a watch, comprising at least one such timepiece movement 10.
Revendicationsclaims
1. Procédé d’entretien et de régulation de fréquence, autour de sa fréquence propre ωθ, d’un mécanisme résonateur (1) d’horlogerie comportant au moins un premier ensemble balancier-spiral (3), comportant un balancier (9) et un spiral (4), ledit premier ensemble balancier-spiral (3) oscillant autour de ladite fréquence propre ωθ et assurant une fonction de comptage, et dont ledit spiral (4) est maintenu entre un piton (5) à une première extrémité externe (6) et une virole (7) du balancier (9) à une deuxième extrémité interne (8), selon lequel procédé on met en oeuvre au moins un dispositif régulateur (2) constitué par un deuxième ensemble balancier-spiral qui assure une fonction de fourniture d’énergie et oscille à une fréquence de régulation coR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier de ladite fréquence propre ωθ, ledit multiple entier étant supérieur ou égal à 2, et ledit au moins un dispositif régulateur (2) agissant sur ledit mécanisme résonateur (1) avec un mouvement périodique qui impose une modulation périodique au moins de la position d’un point de repos dudit mécanisme résonateur (1), avec ladite fréquence de régulation coR, par modulation de la position d’au moins un des points de fixation dudit mécanisme résonateur (1), caractérisé en ce qu’on fait agir ledit au moins un dispositif régulateur (2) en entretien de l’oscillation dudit mécanisme résonateur (1) par déplacement périodique dudit piton (5), ou par modification périodique de la position du point d’attache du spiral (4) dudit premier ensemble balancier-spiral (3) à ladite virole (7), ou par action sur au moins un point de pivotement dudit balancier (9) que comporte ledit premier ensemble balancier-spiral (3).1. A method of maintaining and regulating frequency, around its natural frequency ωθ, of a clockwork resonator mechanism (1) comprising at least one first balance-spring assembly (3), comprising a balance (9) and a hairspring (4), said first balance-hairspring assembly (3) oscillating around said natural frequency ωθ and ensuring a counting function, and of which said hairspring (4) is held between a stud (5) at a first external end ( 6) and a ferrule (7) of the balance (9) at a second internal end (8), according to which method at least one regulating device (2) is implemented consisting of a second balance-spring assembly which performs a function of supply of energy and oscillates at a regulation frequency coR which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency ωθ, said integer multiple being greater than or equal to 2, and said at least one device Regulate ur (2) acting on said resonator mechanism (1) with a periodic movement which requires periodic modulation at least of the position of a rest point of said resonator mechanism (1), with said coR regulation frequency, by modulation of the position of at least one of the fixing points of said resonator mechanism (1), characterized in that said at least one regulating device (2) is operated to maintain the oscillation of said resonator mechanism (1) by periodic displacement of said piton (5), or by periodic modification of the position of the point of attachment of the balance spring (4) of said first balance-spring assembly (3) to said ferrule (7), or by action on at least one pivot point of said balance (9) that comprises said first balance-spring assembly (3).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’on relie ledit premier ensemble balancier-spiral (3) et ledit deuxième ensemble balancier-spiral, ou bien en réalisant ladite virole (7), à laquelle est attaché ledit spiral (4) que comporte ledit premier ensemble balancier-spiral (3), formée par la serge du balancier dudit deuxième ensemble balancier-spiral, ou bien en reliant ledit premier ensemble balancier-spiral (3) et ledit deuxième ensemble balancierspiral par un diapason dont les branches vibrantes constituent les extrémités externes des spiraux que comportent ledit premier ensemble balancier-spiral (3) et ledit deuxième ensemble balancier-spiral.2. Method according to claim 1, characterized in that said first balance-spring assembly (3) and said second balance-spring assembly, or alternatively by making said ferrule (7), to which said spiral (4) is attached ) that comprises said first balance-spring assembly (3), formed by the balance of the balance of said second balance-spring assembly, or by connecting said first balance-spring assembly (3) and said second balance-spring assembly by a tuning fork whose branches vibrating elements constitute the external ends of the hairsprings that comprise said first balance-spring assembly (3) and said second balance-spring assembly.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’on fait agir ledit au moins un dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) au moins dans un plan perpendiculaire à l’axe de pivotement (D) du balancier (9) dudit premier ensemble balancier-spiral (3).3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that said at least one regulating device (2) is acted to periodically modify the position of said piton (5) at least in a plane perpendicular to the pivot axis ( D) of the balance (9) of said first balance-spring assembly (3).
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’on fait agir ledit au moins un dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) au moins selon un axe linéaire parallèle à l’axe de pivotement (D) du balancier (9) dudit premier ensemble balancier-spiral (3).4. Method according to claim 1 or 2, characterized in that said at least one regulating device (2) acts to periodically modify the position of said piton (5) at least along a linear axis parallel to the pivot axis (D) of the balance (9) of said first balance-spring assembly (3).
5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’on fait agir ledit au moins un dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) au moins dans un mouvement de lacet autour d’un axe linéaire parallèle à l’axe de pivotement (D) du balancier (9) dudit premier ensemble balancier-spiral (3).5. Method according to claim 1 or 2, characterized in that said at least one regulating device (2) acts to periodically modify the position of said piton (5) at least in a yaw movement around a linear axis parallel to the pivot axis (D) of the balance (9) of said first balance-spring assembly (3).
6. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’on fait agir ledit au moins un dispositif régulateur (2) pour modifier périodiquement la position dudit piton (5) au moins dans un mouvement de vrillage du spiral (4) dudit premier ensemble balancier-spiral (3).6. Method according to claim 1 or 2, characterized in that said at least one regulating device (2) acts to periodically modify the position of said piton (5) at least in a twisting movement of the hairspring (4) of said first balance-spring assembly (3).
7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit multiple entier est égal à 2.7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that said integer multiple is equal to 2.
8. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mouvement périodique imprimé par le dispositif régulateur (2) a une amplitude supérieure à la valeur définie par le quotient de l’amplitude dudit mécanisme résonateur (1) par le facteur de qualité dudit mécanisme résonateur (1).8. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the periodic movement imparted by the regulating device (2) has an amplitude greater than the value defined by the quotient of the amplitude of said resonator mechanism (1) by the quality factor of said resonator mechanism (1).
9. Mouvement d’horlogerie (10) pour la mise en oeuvre d’un procédé selon l’une des revendications 1 à 8, comportant au moins un mécanisme résonateur (1) comportant un premier ensemble balancier-spiral (3) comportant un balancier (9) et un spiral (4), lequel spiral (4) est maintenu entre un piton (5) à une première extrémité externe (6) et une virole 9. Clock movement (10) for implementing a method according to one of claims 1 to 8, comprising at least one resonator mechanism (1) comprising a first balance-spring assembly (3) comprising a balance (9) and a hairspring (4), which hairspring (4) is held between a peg (5) at a first external end (6) and a ferrule
CH 709 277 B1 (7) du balancier (9) à une deuxième extrémité interne (8), ledit premier ensemble balancier-spiral (3) étant agencé pour osciller à sa fréquence propre ωθ et assurer une fonction de comptage, caractérisé en ce que ledit mouvement d’horlogerie (10) comporte au moins un dispositif régulateur (2) constitué par un deuxième ensemble balancier-spiral agencé pour osciller à une fréquence de régulation roR qui est comprise entre 0.9 fois et 1.1 fois la valeur d’un multiple entier de ladite fréquence propre ωθ, ledit multiple entier étant supérieur ou égal à 2, et pour assurer une fonction de fourniture d’énergie audit au moins un mécanisme résonateur (1), pour réguler en fréquence ledit au moins un mécanisme résonateur (1), ledit au moins un dispositif régulateur (2) étant agencé pour modifier périodiquement la position dudit piton (5), ou pour modifier périodiquement la position du point d’attache du spiral (4) dudit premier ensemble balancier-spiral (3) à ladite virole (7), ou pour agir sur au moins un point de pivotement dudit balancier (9) que comporte ledit premier ensemble balancier-spiral (3).CH 709 277 B1 (7) of the balance (9) at a second internal end (8), said first balance-spring assembly (3) being arranged to oscillate at its natural frequency ωθ and provide a counting function, characterized in that said clockwork movement (10) comprises at least one regulating device (2) constituted by a second balance-spring assembly arranged to oscillate at a regulating frequency roR which is between 0.9 times and 1.1 times the value of an integer multiple of said natural frequency ωθ, said integer multiple being greater than or equal to 2, and for ensuring a function of supplying energy to said at least one resonator mechanism (1), for frequency-regulating said at least one resonator mechanism (1), said at least one regulating device (2) being arranged to periodically modify the position of said peg (5), or to periodically modify the position of the attachment point of the hairspring (4) of said first set balance-spring (3) to said ferrule (7), or to act on at least one pivot point of said balance (9) that comprises said first balance-spring assembly (3).
10. Mouvement d’horlogerie (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit piton (5) est mobile dans un plan perpendiculaire à l’axe de pivotement (D) dudit balancier (9), selon un axe linéaire parallèle audit axe de pivotement (D), ou dans un mouvement de lacet autour d’un axe linéaire parallèle audit axe de pivotement (D), ou dans un mouvement de vrillage du spiral (4) dudit premier ensemble balancier-spiral (3).10. Clock movement (10) according to claim 9, characterized in that said stud (5) is movable in a plane perpendicular to the pivot axis (D) of said balance (9), along a linear axis parallel to said pivot axis (D), or in a yaw movement around a linear axis parallel to said pivot axis (D), or in a twist movement of the hairspring (4) of said first balance-hairspring assembly (3).
11. Mouvement d’horlogerie (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite virole (7), à laquelle est attaché le spiral (4) dudit premier ensemble balancier-spiral (3), est constituée par la serge du balancier dudit deuxième ensemble balancier-spiral.11. timepiece movement (10) according to claim 9, characterized in that said ferrule (7), to which the hairspring (4) is attached to said first balance-hairspring assembly (3), is constituted by the serge of the balance wheel of said second balance-spring assembly.
12. Mouvement d’horlogerie (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit premier ensemble balancier-spiral (3) et ledit deuxième ensemble balancier-spiral sont reliés par un diapason dont les branches vibrantes constituent les extrémités externes des spiraux que comportent ledit premier ensemble balancier-spiral (3) et ledit deuxième ensemble balancier-spiral.12. Clock movement (10) according to claim 9, characterized in that said first balance-spring assembly (3) and said second balance-spring assembly are connected by a tuning fork whose vibrating branches constitute the outer ends of the hairsprings that comprise said first balance-spring assembly (3) and said second balance-spring assembly.
13. Pièce d’horlogerie (30) comportant au moins un mouvement d’horlogerie (10) selon l’une des revendications 9 à 12.13. Timepiece (30) comprising at least one timepiece movement (10) according to one of claims 9 to 12.
14. Pièce d’horlogerie (30) selon la revendication 13, caractérisée en ce qu’elle est une montre.14. Timepiece (30) according to claim 13, characterized in that it is a watch.
CH 709 277 B1CH 709 277 B1