CH715526A2 - Shock protection of a resonator mechanism with flexible rotary guide. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un mécanisme résonateur (100) d'horlogerie, comportant une structure (1) portant, par une suspension flexible (300), un bloc d'ancrage (30) auquel est suspendu un élément inertiel (2) oscillant autour d'un axe de pivotement (D) s'étendant selon une première direction Z, selon un premier degré de liberté en rotation RZ, sous l'action des efforts de rappel d'un pivot flexible (200) comportant des lames longitudinales élastiques (3) chacune fixée audit élément inertiel et audit bloc d'ancrage (30), la suspension flexible (300) comportant, entre le bloc d'ancrage (30) et une première masse intermédiaire (303) fixée directement ou indirectement à la structure (1), une table de translation transversale (32) à guidage flexible et comportant des lames transversales ou des tiges flexibles transversales, rectilignes (320) et s'étendant selon une deuxième direction X orthogonale à la première direction Z, et en symétrie autour d'un axe transversal (D2) croisant ledit axe de pivotement (D).The invention relates to a clock resonator mechanism (100), comprising a structure (1) carrying, by a flexible suspension (300), an anchoring block (30) to which is suspended an inertial element (2) oscillating around 'a pivot axis (D) extending in a first direction Z, according to a first degree of freedom in rotation RZ, under the action of the return forces of a flexible pivot (200) comprising elastic longitudinal blades (3 ) each fixed to said inertial element and to said anchoring block (30), the flexible suspension (300) comprising, between the anchoring block (30) and a first intermediate mass (303) fixed directly or indirectly to the structure (1 ), a transverse translation table (32) with flexible guide and comprising transverse blades or flexible transverse rods, rectilinear (320) and extending in a second direction X orthogonal to the first direction Z, and in symmetry around a transverse axis (D2) crossing said axis of p fooling around (D).
Description
Domaine de l'inventionField of the invention
[0001] L'invention concerne un mécanisme résonateur d'horlogerie, comportant une structure et un bloc d'ancrage auquel est suspendu au moins un élément inertiel agencé pour osciller selon un premier degré de liberté en rotation RZ autour d'un axe de pivotement s'étendant selon une première direction Z, ledit élément inertiel étant soumis à des efforts de rappel exercés par un pivot flexible comportant une pluralité de lames élastiques sensiblement longitudinales, chacune fixée, à une première extrémité audit bloc d'ancrage, et à une deuxième extrémité audit élément inertiel, chaque dite lame élastique étant déformable essentiellement dans un plan XY perpendiculaire à ladite première direction Z. The invention relates to a clock resonator mechanism, comprising a structure and an anchoring block from which is suspended at least one inertial element arranged to oscillate according to a first degree of freedom in rotation RZ around a pivot axis extending in a first direction Z, said inertial element being subjected to restoring forces exerted by a flexible pivot comprising a plurality of substantially longitudinal elastic blades, each fixed, at a first end to said anchoring block, and to a second end of said inertial element, each said elastic plate being deformable essentially in an XY plane perpendicular to said first direction Z.
[0002] L'invention concerne encore un oscillateur d'horlogerie comportant au moins un tel mécanisme résonateur. The invention also relates to a timepiece oscillator comprising at least one such resonator mechanism.
[0003] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel oscillateur et/ou un tel mécanisme résonateur. The invention also relates to a timepiece movement comprising at least one such oscillator and / or such a resonator mechanism.
[0004] L'invention concerne encore une montre comportant un tel mouvement d'horlogerie, et/ou un tel oscillateur, et/ou un tel mécanisme résonateur. The invention also relates to a watch comprising such a clockwork movement, and / or such an oscillator, and / or such a resonator mechanism.
[0005] L'invention concerne le domaine des résonateurs d'horlogerie, et tout particulièrement ceux qui comportent des lames élastiques faisant fonction de moyens de rappel pour la marche de l'oscillateur. The invention relates to the field of watchmaking resonators, and in particular those which include elastic blades acting as return means for operating the oscillator.
Arrière-plan de l'inventionInvention background
[0006] La rigidité en torsion de la suspension est un point délicat pour la plupart des oscillateurs d'horlogerie comportant au moins un ressort spiral ou des lames élastiques constituant un guidage flexible, et notamment pour les résonateurs à lames croisées. Et la tenue au chocs dépend aussi de cette rigidité en torsion ; en effet, lors de chocs hors plan, la contrainte subie par les lames atteint rapidement des valeurs très importantes, ce qui réduit d'autant la course que peut parcourir la pièce avant de céder. Les amortisseurs de chocs pour les pièces d'horlogerie se déclinent dans de nombreuses variantes. Cependant, ils ont essentiellement pour but de protéger les pivots fragiles de l'axe, et non pas les éléments élastiques, tel que classiquement le ressort spiral. The torsional rigidity of the suspension is a delicate point for most watchmaking oscillators comprising at least one spiral spring or elastic blades constituting a flexible guide, and in particular for the resonators with crossed blades. And the impact resistance also depends on this torsional rigidity; in fact, during out-of-plane shocks, the stress suffered by the blades quickly reaches very high values, which reduces the stroke that the part can travel before yielding. Shock absorbers for timepieces are available in many variants. However, their main purpose is to protect the fragile pivots of the axis, and not the elastic elements, such as conventionally the spiral spring.
[0007] Le document EP3054357A1 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse SA décrit un oscillateur horloger comportant une structure et des résonateurs primaires distincts, déphasés temporellement et géométriquement, comportant chacun une masse rappelée vers la structure par un moyen de rappel élastique. Cet oscillateur comporte des moyens de couplage pour l'interaction des résonateurs primaires, comportant des moyens moteurs pour entraîner en mouvement un mobile lequel comporte des moyens d'entraînement et de guidage agencés pour entraîner et guider un moyen de commande articulé avec des moyens de transmission, chacun articulé, à distance du moyen de commande, avec une masse d'un résonateur primaire. Les résonateurs primaires et le mobile sont agencés de telle façon que les axes des articulations de deux quelconques des résonateurs primaires et l'axe d'articulation du moyen de commande ne sont jamais coplanaires. Document EP3054357A1 in the name of ETA Manufacture Horlogère Suisse SA describes a horological oscillator comprising a structure and separate primary resonators, temporally and geometrically phase-shifted, each comprising a mass biased towards the structure by an elastic return means. This oscillator comprises coupling means for the interaction of the primary resonators, comprising motor means for driving in motion a mobile which comprises drive and guide means arranged to drive and guide a control means articulated with transmission means , each articulated, at a distance from the control means, with a mass of a primary resonator. The primary resonators and the mobile are arranged in such a way that the axes of the articulations of any two of the primary resonators and the axis of articulation of the control means are never coplanar.
[0008] Le document EP3035127A1 au nom de SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT Ltd décrit un oscillateur d'horlogerie comportant un résonateur constitué par un diapason lequel comporte au moins deux parties mobiles oscillantes, fixées à un élément de liaison par des éléments flexibles dont la géométrie détermine un axe de pivotement virtuel de position déterminée par rapport à une plaque, et autour duquel oscille la partie mobile respective, dont le centre de masse est confondu en position de repos avec l'axe de pivotement virtuel respectif. Pour au moins une partie mobile, les éléments flexibles sont constitués de lames élastiques croisées à distance l'une de l'autre dans deux plans parallèles, dont les projections des directions sur un des plans parallèles se croisent au niveau de l'axe de pivotement virtuel de la partie mobile. Document EP3035127A1 in the name of SWATCH GROUP RESEARCH & DEVELOPMENT Ltd describes a timepiece oscillator comprising a resonator constituted by a tuning fork which comprises at least two oscillating moving parts, fixed to a connecting element by flexible elements whose geometry determines a virtual pivot axis of determined position relative to a plate, and around which the respective mobile part oscillates, the center of mass of which coincides in the rest position with the respective virtual pivot axis. For at least one movable part, the flexible elements consist of elastic blades crossed at a distance from each other in two parallel planes, the projections of the directions of which on one of the parallel planes intersect at the level of the pivot axis mobile part.
[0009] De nouvelles architectures de mécanismes permettent de maximiser le facteur de qualité d'un résonateur, par l'utilisation d'un guidage flexible avec l'utilisation d'un échappement à ancre avec un très petit angle de levée, selon la demande CH01544/16 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse et ses dérivées, dont les enseignements sont directement utilisables dans la présente invention, et dont le résonateur peut encore être amélioré en ce qui concerne sa sensibilité aux chocs, selon certaines directions particulières. Il s'agit donc de protéger les lames de la rupture en cas de chocs. On se rend compte que les systèmes antichocs proposés à ce jour pour les résonateurs à guidages flexibles, protègent les lames de chocs dans certaines directions seulement, mais pas dans toutes les directions, ou alors qu'ils présentent le défaut de laisser bouger légèrement l'encastrement du pivot flexible selon sa rotation d'oscillation, ce qui est à éviter autant que possible. New mechanism architectures make it possible to maximize the quality factor of a resonator, by the use of flexible guidance with the use of an anchor escapement with a very small lifting angle, according to demand. CH01544 / 16 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse and its derivatives, the teachings of which can be directly used in the present invention, and the resonator of which can be further improved with regard to its sensitivity to shocks, according to certain particular directions. It is therefore a question of protecting the blades from breaking in the event of impacts. We realize that the shockproof systems proposed to date for resonators with flexible guides, protect the blades from shocks in certain directions only, but not in all directions, or when they have the defect of letting the light move slightly. fitting of the flexible pivot according to its oscillation rotation, which should be avoided as much as possible.
[0010] La demande CH00518/18 ou la demande EP18168765.8 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse décrit un mécanisme résonateur d'horlogerie, comportant une structure portant, par une suspension flexible, un bloc d'ancrage auquel est suspendu un élément inertiel oscillant selon un premier degré de liberté en rotation RZ, sous l'action d'efforts de rappel exercés par un pivot flexible comportant des premières lames élastiques chacune fixée audit élément inertiel et audit bloc d'ancrage, la suspension flexible étant agencée pour autoriser une certaine mobilité du bloc d'ancrage selon tous les degrés de liberté autres que le premier degré de liberté en rotation RZ selon lequel seul est mobile l'élément inertiel pour éviter toute perturbation de son oscillation, et la rigidité de la suspension selon le premier degré de liberté en rotation RZ est très fortement supérieure à la rigidité du pivot flexible selon ce même premier degré de liberté en rotation RZ. Application CH00518 / 18 or application EP18168765.8 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse describes a watchmaking resonator mechanism, comprising a structure carrying, by a flexible suspension, an anchoring block from which an inertial element is suspended oscillating according to a first degree of freedom in rotation RZ, under the action of restoring forces exerted by a flexible pivot comprising first elastic blades each fixed to said inertial element and to said anchoring block, the flexible suspension being arranged to allow a certain mobility of the anchoring block according to all the degrees of freedom other than the first degree of freedom in rotation RZ according to which only the inertial element is mobile to avoid any disturbance of its oscillation, and the rigidity of the suspension according to the first degree of freedom in rotation RZ is very much greater than the rigidity of the flexible pivot according to this same first degree of freedom in rotation RZ.
Résumé de l'inventionSummary of the invention
[0011] L'invention se propose d'optimiser les rigidités en torsion de la suspension, notamment pour un mécanisme résonateur selon CH00518/18 ou la demande EP18168765.8 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse, ou pour un résonateur similaire à guidages flexibles. The invention proposes to optimize the torsional rigidities of the suspension, in particular for a resonator mechanism according to CH00518 / 18 or application EP18168765.8 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse, or for a similar resonator with flexible guides .
[0012] En améliorant la rigidité en torsion de la suspension, on améliore aussi la protection des lames contre une rupture en cas de chocs. Un bon résonateur rotatif à guidage flexible, qui constitue un pivot flexible et définit un axe de pivotement virtuel, doit être à la fois très flexible pour la rotation d'oscillation selon un premier degré de liberté en rotation RZ, et aussi très rigide selon les autres degrés de liberté (X, Y, Z, RX, RY) de façon à éviter des mouvements parasites du centre de masse du résonateur. En effet, de tels mouvements parasites peuvent provoquer des erreurs de marche, si l'orientation du résonateur change dans le champ de gravité (on parle d'erreur aux positions). La suspension de l'encastrement du pivot doit être très rigide selon le degré de liberté de l'oscillation, pour ne pas perturber l'isochronisme du résonateur, et pour ne pas dissiper de l'énergie via des mouvements dûs aux forces de réaction. By improving the torsional rigidity of the suspension, it also improves the protection of the blades against breakage in the event of impact. A good rotary resonator with flexible guide, which constitutes a flexible pivot and defines a virtual pivot axis, must be both very flexible for the oscillation rotation according to a first degree of freedom in rotation RZ, and also very rigid according to the other degrees of freedom (X, Y, Z, RX, RY) so as to avoid parasitic movements of the center of mass of the resonator. Indeed, such parasitic movements can cause gait errors, if the orientation of the resonator changes in the gravity field (we speak of an error in positions). The suspension of the pivot recess must be very rigid according to the degree of freedom of the oscillation, so as not to disturb the isochronism of the resonator, and not to dissipate energy via movements due to the reaction forces.
[0013] L'invention se propose de mieux gérer les rigidités en torsion de la suspension, et en conséquence de limiter la course de déplacement hors plan des lames d'un résonateur à lames, et donc d'assurer une meilleure tenue du système. The invention proposes to better manage the torsional stiffnesses of the suspension, and consequently to limit the out-of-plane movement travel of the blades of a blade resonator, and therefore to ensure better resistance of the system.
[0014] A cet effet, l'invention concerne un mécanisme résonateur à lames selon la revendication 1. To this end, the invention relates to a reed resonator mechanism according to claim 1.
[0015] L'invention concerne encore un oscillateur d'horlogerie comportant au moins un tel mécanisme résonateur. The invention also relates to a timepiece oscillator comprising at least one such resonator mechanism.
[0016] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel mécanisme résonateur. The invention also relates to a timepiece movement comprising at least one such resonator mechanism.
[0017] L'invention concerne encore une montre comportant un tel mouvement d'horlogerie, et/ou un tel mécanisme résonateur. The invention also relates to a watch comprising such a timepiece movement, and / or such a resonator mechanism.
Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings
[0018] 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 en plan, un mécanisme résonateur à lames élastiques, comportant une masse inertielle suspendue à un bloc d'ancrage par un pivot flexible comportant deux niveaux parallèles de lames élastiques, les directions selon lesquelles s'étendent ces lames se croisant, en projection, au niveau d'un axe de pivotement virtuel de cet élément inertiel, selon la demande selon la demande CH015CH00518/18 ou la demande EP18168765.8 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse, et dont les enseignements sont utilisables dans le cas de la présente invention; ce mécanisme résonateur est représenté dans une configuration particulière, non limitative, où il comporte deux tables de translation agencées pour autoriser une liberté restreinte à des masses intermédiaires que comporte le résonateur entre le bloc d'ancrage et la fixation à une platine ; on remarque que chacune de ces tables de translation comporte des éléments élastiques longilignes dont la direction est sensiblement dirigée vers l'axe de pivotement au niveau du pivot virtuel défini par les lames élastiques ; l'élément inertiel porte ici une masse inertielle sous la forme d'un balancier avec des visselottes d'ajustement, et porte encore un élément saillant, de type cheville ou similaire, agencé pour coopérer avec un mécanisme d'échappement non représenté, et notamment avec une ancre, voire directement avec une roue d'échappement ; ce mécanisme comporte encore des butées supérieur et inférieure pour limiter la course de la masse inertielle et protéger les lames du guidage flexible : la figure 2 représente, de façon schématisée, et en perspective, les différents degrés de liberté de la masse inertielle que comporte le mécanisme résonateur de la figure 1 ; le balancier est déposé pour rendre visible le guidage flexible avec les deux lames élastiques croisées en projections, ainsi que les deux tables de translation ; le mécanisme est représenté dans une configuration où au moins un des deux niveaux de lames élastiques appartient à un ensemble monobloc, lequel comporte des éléments sécables de façon à faciliter la mise en place du mécanisme résonateur dans un mouvement avant de le libérer en brisant les éléments sécables ; plus particulièrement, l'ensemble des deux niveaux peut aussi constituer un tel ensemble monobloc ; la figure 3 représente, de façon similaire à la figure 2, le même mécanisme après dépose des éléments de liaison à une structure fixe de la montre; la figure 4 représente, de façon similaire à la figure 3, un détail de cette figure 3 montrant une table de translation transversale avec des lames élastiques transversales rectilignes, sur deux niveaux superposés et parallèles ; la figure 5 représente, de façon similaire à la figure 3, un mécanisme similaire, mais dont les tables de translation comportent des tiges flexibles rectilignes à section sensiblement carrée ; la figure 6 est un détail des tiges flexibles rectilignes à section sensiblement carrée de la figure 5 ; la figure 7 représente, de façon similaire à la figure 3, un mécanisme similaire, mais dont les tables de translation comportent des tiges flexibles rectilignes à section sensiblement circulaire ; la figure 8 est un détail des tiges flexibles rectilignes à section sensiblement circulaire de la figure 7 ; la figure 9 est un schéma-blocs représentant une montre comportant un mouvement comportant, d'une part un tel mécanisme résonateur, et d'autre part un mécanisme oscillateur comportant un tel mécanisme résonateur.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the accompanying drawings, where: Figure 1 shows, schematically, and in plan view, a resonator mechanism with elastic blades, comprising an inertial mass suspended from an anchoring block by a flexible pivot comprising two parallel levels of elastic blades, the directions in which s extend these blades crossing, in projection, at the level of a virtual pivot axis of this inertial element, according to the request according to request CH015CH00518 / 18 or request EP18168765.8 on behalf of ETA Manufacture Horlogère Suisse, and whose lessons can be used in the case of the present invention; this resonator mechanism is shown in a particular, non-limiting configuration, where it comprises two translation tables arranged to allow freedom restricted to intermediate masses that the resonator comprises between the anchoring block and the attachment to a plate; we note that each of these translation tables comprises elongated elastic elements whose direction is substantially directed towards the pivot axis at the virtual pivot defined by the elastic blades; the inertial element here carries an inertial mass in the form of a pendulum with adjustment screws, and also carries a protruding element, of ankle type or the like, arranged to cooperate with an exhaust mechanism not shown, and in particular with an anchor, or even directly with an escape wheel; this mechanism also includes upper and lower stops to limit the travel of the inertial mass and protect the blades of the flexible guide: 2 shows, schematically, and in perspective, the different degrees of freedom of the inertial mass that includes the resonator mechanism of Figure 1; the balance is removed to make visible the flexible guide with the two elastic blades crossed in projections, as well as the two translation tables; the mechanism is represented in a configuration where at least one of the two levels of elastic blades belongs to a monobloc assembly, which comprises breakable elements so as to facilitate the installation of the resonator mechanism in a movement before releasing it by breaking the elements breakable; more particularly, the assembly of the two levels can also constitute such a monobloc assembly; Figure 3 shows, similarly to Figure 2, the same mechanism after removal of the connecting elements to a fixed structure of the watch; FIG. 4 represents, in a similar manner to FIG. 3, a detail of this FIG. 3 showing a transverse translation table with rectilinear transverse elastic blades, on two superposed and parallel levels; FIG. 5 shows, similarly to FIG. 3, a similar mechanism, but the translation tables of which include flexible straight rods with a substantially square section; Figure 6 is a detail of the straight flexible rods with a substantially square section of Figure 5; Figure 7 shows, similarly to Figure 3, a similar mechanism, but whose translation tables include flexible straight rods with substantially circular section; Figure 8 is a detail of the straight flexible rods of substantially circular section of Figure 7; FIG. 9 is a block diagram representing a watch comprising a movement comprising, on the one hand such a resonator mechanism, and on the other hand an oscillator mechanism comprising such a resonator mechanism.
Description détaillée des modes de réalisation préférésDetailed description of preferred embodiments
[0019] L'invention concerne un mécanisme résonateur d'horlogerie, qui constitue une variante des résonateurs décrits dans la demande CH00518/18 ou la demande EP18168765.8 au nom de ETA Manufacture Horlogère Suisse, incorporées ici par référence, et dont l'homme du métier saura combiner les caractéristiques avec celles propres à la présente invention. The invention relates to a clock resonator mechanism, which constitutes a variant of the resonators described in application CH00518 / 18 or application EP18168765.8 in the name of ETA Manufacture Horlogère Suisse, incorporated here by reference, and the Those skilled in the art will be able to combine the characteristics with those specific to the present invention.
[0020] Ce mécanisme résonateur 100 d'horlogerie comporte une structure 1 et un bloc d'ancrage 30, auquel est suspendu au moins un élément inertiel 2 agencé pour osciller selon un premier degré de liberté en rotation RZ autour d'un axe de pivotement D s'étendant selon une première direction Z. Cet élément inertiel 2 est soumis à des efforts de rappel exercés par un pivot flexible 200 comportant une pluralité de lames élastiques 3 sensiblement longitudinales, chacune fixée, à une première extrémité au bloc d'ancrage 30, et à une deuxième extrémité à l'élément inertiel 2. Chaque lame élastique 3 est déformable essentiellement dans un plan XY perpendiculaire à la première direction Z. This clockwork resonator mechanism 100 has a structure 1 and an anchor block 30, from which is suspended at least one inertial element 2 arranged to oscillate according to a first degree of freedom in rotation RZ around a pivot axis D extending in a first direction Z. This inertial element 2 is subjected to restoring forces exerted by a flexible pivot 200 comprising a plurality of elastic blades 3 substantially longitudinal, each fixed at one end to the anchoring block 30 , and at a second end to the inertial element 2. Each elastic blade 3 is deformable essentially in an XY plane perpendicular to the first direction Z.
[0021] Selon l'invention, le bloc d'ancrage 30 est suspendu à la structure 1 par une suspension flexible 300, qui est agencée pour autoriser la mobilité du bloc d'ancrage 30 selon cinq degrés de liberté flexibles de la suspension qui sont : un premier degré de liberté en translation selon la première direction Z, un deuxième degré de liberté en translation selon une deuxième direction X orthogonale à la première direction Z, un troisième degré de liberté en translation selon une troisième direction Y orthogonale à la deuxième direction X et à la première direction Z, un deuxième degré de liberté en rotation RX autour d'un axe s'étendant selon la deuxième direction X, et un troisième degré de liberté en rotation RY autour d'un axe s'étendant selon la troisième direction Y.According to the invention, the anchor block 30 is suspended from the structure 1 by a flexible suspension 300, which is arranged to allow the mobility of the anchor block 30 according to five flexible degrees of freedom of the suspension which are : a first degree of freedom in translation in the first direction Z, a second degree of freedom in translation in a second direction X orthogonal to the first direction Z, a third degree of freedom in translation in a third direction Y orthogonal to the second direction X and to the first direction Z, a second degree of freedom in rotation RX around an axis extending in the second direction X, and a third degree of freedom in rotation RY around an axis extending in the third direction Y.
[0022] Le principe de l'invention est d'utiliser la souplesse en torsion d'une table de translation pour mieux gérer les rigidités en torsion de la suspension. Pour ce faire, on oriente les lames des tables XY de manière à ce que la direction de plus grande flexibilité en torsion vise l'axe de rotation du résonateur. On gère leur souplesse en torsion en rapprochant les lames les unes des autres. The principle of the invention is to use the torsional flexibility of a translation table to better manage the torsional stiffness of the suspension. To do this, the blades of the XY tables are oriented so that the direction of greatest torsional flexibility targets the axis of rotation of the resonator. We manage their torsional flexibility by bringing the blades closer to each other.
[0023] Ainsi, selon l'invention, la suspension flexible 300 comporte, entre le bloc d'ancrage 30 et une première masse intermédiaire 303, laquelle est fixée à la structure 1 directement ou par l'intermédiaire d'une plaque 301 flexible selon la première direction Z, une table de translation transversale 32 à guidage flexible, et qui comporte des lames transversales 320 ou des tiges flexibles transversales 1320, rectilignes et s'étendant selon la deuxième direction X et en symétrie autour d'un axe transversal D2 croisant l'axe de pivotement D. Thus, according to the invention, the flexible suspension 300 comprises, between the anchoring block 30 and a first intermediate mass 303, which is fixed to the structure 1 directly or via a flexible plate 301 according the first direction Z, a transverse translation table 32 with flexible guide, and which comprises transverse blades 320 or flexible transverse rods 1320, straight and extending in the second direction X and in symmetry about a transverse axis D2 crossing the pivot axis D.
[0024] Dans une réalisation particulière non limitative, et tel qu'illustré par les figures, la suspension flexible 300 comporte encore, entre le bloc d'ancrage 30 et une deuxième masse intermédiaire 305, une table de translation longitudinale 31 à guidage flexible, et qui comporte des lames longitudinales 310 ou des tiges flexibles longitudinales 1310, rectilignes et s'étendant selon la troisième direction Y et en symétrie autour d'un axe longitudinal D1 croisant l'axe de pivotement D. Et, entre la deuxième masse intermédiaire 305 et la première masse intermédiaire 303, la table de translation transversale 32 à guidage flexible comporte des lames transversales 320 ou des tiges flexibles transversales 1320, rectilignes et s'étendant selon la deuxième direction X et en symétrie autour de l'axe transversal D2 croisant l'axe de pivotement D. In a particular non-limiting embodiment, and as illustrated by the figures, the flexible suspension 300 also comprises, between the anchoring block 30 and a second intermediate mass 305, a longitudinal translation table 31 with flexible guidance, and which comprises longitudinal blades 310 or flexible longitudinal rods 1310, straight and extending in the third direction Y and in symmetry about a longitudinal axis D1 crossing the pivot axis D. And, between the second intermediate mass 305 and the first intermediate mass 303, the transverse translation table 32 with flexible guide comprises transverse blades 320 or flexible transverse rods 1320, straight and extending in the second direction X and in symmetry about the transverse axis D2 crossing l pivot axis D.
[0025] Plus particulièrement, l'axe longitudinal D1 croise l'axe transversal D2, et en particulier l'axe longitudinal D1, l'axe transversal D2, et l'axe de pivotement D sont concourants. More particularly, the longitudinal axis D1 crosses the transverse axis D2, and in particular the longitudinal axis D1, the transverse axis D2, and the pivot axis D are concurrent.
[0026] De façon plus particulière, la table de translation longitudinale 31 et la table de translation transversale 32 comportent chacune au moins deux lames ou tiges flexibles, chaque lame ou tige étant caractérisée par son épaisseur selon la deuxième direction X quand la lame ou tige s'étend selon la troisième direction Y ou inversement, par sa hauteur selon la première direction Z, et par sa longueur selon la direction selon laquelle s'étend la lame ou tige, la longueur étant au moins cinq fois plus grande que la hauteur, la hauteur étant au moins aussi grande que l'épaisseur, et plus particulièrement au moins cinq fois plus grande que cette épaisseur, et plus particulièrement encore au moins sept fois plus grande que cette épaisseur. More particularly, the longitudinal translation table 31 and the transverse translation table 32 each comprise at least two flexible blades or rods, each blade or rod being characterized by its thickness in the second direction X when the blade or rod extends in the third direction Y or vice versa, by its height in the first direction Z, and by its length in the direction in which the blade or rod extends, the length being at least five times greater than the height, the height being at least as large as the thickness, and more particularly at least five times greater than this thickness, and more particularly still at least seven times greater than this thickness.
[0027] Plus particulièrement, la table de translation transversale 32 comporte au moins deux lames ou tiges flexibles transversales, parallèles entre elles et de même longueur. Les figures 1 à 4 illustrent une variante non limitative avec quatre lames transversales parallèles, et, plus particulièrement, chacune constituée de deux demi-lames agencées sur deux niveaux superposées, et s'étendant dans le prolongement l'une de l'autre selon la première direction Z. Ces demi-lames peuvent être, ou bien entièrement libres l'une par rapport à l'autre, ou bien solidarisées par collage ou similaire, ou par croissance de SiO2dans le cas d'une exécution en silicium, ou similaire. Naturellement, la table de translation longitudinale 31, quand elle existe puisqu'elle est facultative, peut obéir au même principe de construction. Les figures 5 à 8 illustrent quant à elles des variantes avec des tiges flexibles, groupées en deux niveaux de deux tiges, de section sensiblement carrée pour les figures 5 et 6, ou sensiblement circulaire pour les figures 7 et 8. Le nombre, la disposition, et la section de ces lames ou tiges, peuvent varier sans s'écarter de la présente invention. More particularly, the transverse translation table 32 comprises at least two flexible transverse blades or rods, mutually parallel and of the same length. Figures 1 to 4 illustrate a non-limiting variant with four parallel transverse blades, and, more particularly, each consisting of two half-blades arranged on two superposed levels, and extending in extension of one another according to the first direction Z. These half-blades can be either completely free with respect to one another, or else joined by bonding or the like, or by growth of SiO 2 in the case of an execution in silicon, or the like. Naturally, the longitudinal translation table 31, when it exists since it is optional, can obey the same principle of construction. Figures 5 to 8 illustrate variants with flexible rods, grouped in two levels of two rods, of substantially square section for Figures 5 and 6, or substantially circular for Figures 7 and 8. The number, the arrangement , and the section of these blades or rods can vary without departing from the present invention.
[0028] Plus particulièrement, les lames ou tiges transversales de la table de translation transversale 32 ont un premier plan de symétrie, qui est parallèle à l'axe transversal D2, et qui passe par l'axe de pivotement D. More particularly, the transverse blades or rods of the transverse translation table 32 have a first plane of symmetry, which is parallel to the transverse axis D2, and which passes through the pivot axis D.
[0029] Plus particulièrement, les lames ou tiges transversales de la table de translation transversale 32 ont un deuxième plan de symétrie, qui est parallèle à l'axe transversal D2, et orthogonal à l'axe de pivotement D. More particularly, the transverse blades or rods of the transverse translation table 32 have a second plane of symmetry, which is parallel to the transverse axis D2, and orthogonal to the pivot axis D.
[0030] Plus particulièrement, les lames ou tiges transversales de la table de translation transversale 32 ont un troisième plan de symétrie, qui est perpendiculaire à l'axe transversal D2, et parallèle à l'axe de pivotement D. More particularly, the transverse blades or rods of the transverse translation table 32 have a third plane of symmetry, which is perpendicular to the transverse axis D2, and parallel to the pivot axis D.
[0031] Plus particulièrement, les lames ou tiges transversales de la table de translation transversale 32 s'étendent sur au moins deux niveaux parallèles entre eux, chaque niveau étant perpendiculaire à l'axe de pivotement D. More particularly, the transverse blades or rods of the transverse translation table 32 extend over at least two levels parallel to each other, each level being perpendicular to the pivot axis D.
[0032] Plus particulièrement, l'agencement des lames ou tiges transversales de la table de translation transversale 32 est identique sur chacun des niveaux. More particularly, the arrangement of the blades or transverse rods of the transverse translation table 32 is identical on each of the levels.
[0033] Plus particulièrement, les lames transversales ou tiges flexibles rectilignes 320, 1320, sont des lames plates dont la hauteur est au moins cinq fois plus grande que leur épaisseur. More particularly, the transverse blades or straight flexible rods 320, 1320, are flat blades whose height is at least five times greater than their thickness.
[0034] Plus particulièrement, 1 à 11, les lames transversales ou tiges flexibles rectilignes 320, 1320, sont des tiges de section carrée ou circulaire dont la hauteur est égale à l'épaisseur. More particularly, 1 to 11, the transverse blades or straight flexible rods 320, 1320, are rods of square or circular section whose height is equal to the thickness.
[0035] Plus particulièrement, la table de translation longitudinale 31 comporte au moins deux lames ou tiges flexibles longitudinales, parallèles entre elles et de même longueur. More particularly, the longitudinal translation table 31 includes at least two longitudinal flexible blades or rods, mutually parallel and of the same length.
[0036] Plus particulièrement, les lames ou tiges longitudinales de la table de translation longitudinale 31 ont un premier plan de symétrie, qui est parallèle à l'axe longitudinal D1, et qui passe par l'axe de pivotement D. More particularly, the longitudinal blades or rods of the longitudinal translation table 31 have a first plane of symmetry, which is parallel to the longitudinal axis D1, and which passes through the pivot axis D.
[0037] Plus particulièrement, les lames ou tiges longitudinales de la table de translation longitudinale 31 ont un deuxième plan de symétrie, qui est parallèle à l'axe longitudinal D1, et orthogonal à l'axe de pivotement D. More particularly, the longitudinal blades or rods of the longitudinal translation table 31 have a second plane of symmetry, which is parallel to the longitudinal axis D1, and orthogonal to the pivot axis D.
[0038] Plus particulièrement, les lames ou tiges longitudinales de la table de translation longitudinale 31 ont un troisième plan de symétrie, qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal D1, et parallèle à l'axe de pivotement D. More particularly, the longitudinal blades or rods of the longitudinal translation table 31 have a third plane of symmetry, which is perpendicular to the longitudinal axis D1, and parallel to the pivot axis D.
[0039] Plus particulièrement, les lames ou tiges transversales de la table de translation longitudinale 31 s'étendent sur au moins deux niveaux parallèles entre eux, chaque niveau étant perpendiculaire à l'axe de pivotement D. More particularly, the transverse blades or rods of the longitudinal translation table 31 extend over at least two levels parallel to each other, each level being perpendicular to the pivot axis D.
[0040] Plus particulièrement, l'agencement des lames ou tiges transversales de la table de translation longitudinale 31 est identique sur chacun des niveaux. More particularly, the arrangement of the blades or transverse rods of the longitudinal translation table 31 is identical on each of the levels.
[0041] Plus particulièrement, les lames longitudinales ou tiges flexibles rectilignes 310, 1310, sont des lames plates dont la hauteur est au moins cinq fois plus grande que leur épaisseur. More particularly, the longitudinal blades or straight flexible rods 310, 1310, are flat blades whose height is at least five times greater than their thickness.
[0042] Plus particulièrement, les lames longitudinales ou tiges flexibles rectilignes 310, 1310, sont des tiges de section carrée ou circulaire dont la hauteur égale à l'épaisseur. More particularly, the longitudinal blades or straight flexible rods 310, 1310, are rods of square or circular section whose height equal to the thickness.
[0043] De façon particulière, le mécanisme résonateur 100 comporte des moyens de butée axiale comportant au moins une première butée axiale 7 et une deuxième butée axiale 8 pour limiter la course en translation de l'élément inertiel 2 au moins selon la première direction Z, les moyens de butée axiale étant agencés pour coopérer en appui de butée avec l'élément inertiel 2 pour la protection des lames longitudinales 3 au moins contre les chocs axiaux selon la première direction Z, et le deuxième plan de symétrie est sensiblement à égale distance de la première butée axiale 7 et de la deuxième butée axiale 8. In particular, the resonator mechanism 100 includes axial stop means comprising at least a first axial stop 7 and a second axial stop 8 to limit the translational travel of the inertial element 2 at least in the first direction Z , the axial stop means being arranged to cooperate in abutment support with the inertial element 2 for the protection of the longitudinal blades 3 at least against axial shocks in the first direction Z, and the second plane of symmetry is substantially at equal distance of the first axial stop 7 and of the second axial stop 8.
[0044] Dans une variante particulière, le mécanisme résonateur 100 comporte une plaque 301, comportant au moins une lame flexible 302 s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe de pivotement D, et fixée à la structure 1 et à la première masse intermédiaire 303, et qui est agencée pour autoriser une mobilité de la première masse intermédiaire 303 selon la première direction Z. Plus particulièrement, la plaque 301 comporte au moins deux lames flexibles 302 coplanaires. Une telle plaque 301 est toutefois facultative si la hauteur des lames des tables de translation XY est faible par rapport à la hauteur des lames flexibles 3, en particulier inférieure au tiers de la hauteur des lames flexibles 3, et notamment si ces tables de translation comportent des tiges flexibles 1310 ou 1320 comme sur les figures 5 à 8. In a particular variant, the resonator mechanism 100 comprises a plate 301, comprising at least one flexible blade 302 extending in a plane perpendicular to the pivot axis D, and fixed to the structure 1 and to the first mass intermediate 303, and which is arranged to allow mobility of the first intermediate mass 303 in the first direction Z. More particularly, the plate 301 comprises at least two flexible blades 302 coplanar. Such a plate 301 is however optional if the height of the blades of the XY translation tables is small compared to the height of the flexible blades 3, in particular less than a third of the height of the flexible blades 3, and in particular if these translation tables include flexible rods 1310 or 1320 as in FIGS. 5 to 8.
[0045] Dans une réalisation avantageuse, le mécanisme résonateur 100 comporte un ensemble monobloc, qui regroupe au moins le bloc d'ancrage 30, une embase de l'au moins un élément inertiel 2, le pivot flexible 200, la suspension flexible 300, la première masse intermédiaire 303, et la table de translation transversale 32, et comporte au moins un élément sécable 319 agencé pour solidariser les composants de l'ensemble monobloc pendant leur assemblage sur la structure 1, et dont la rupture libère l'ensemble des composants mobiles de l'ensemble monobloc. In an advantageous embodiment, the resonator mechanism 100 comprises a one-piece assembly, which includes at least the anchoring block 30, a base of the at least one inertial element 2, the flexible pivot 200, the flexible suspension 300, the first intermediate mass 303, and the transverse translation table 32, and comprises at least one breakable element 319 arranged to secure the components of the monobloc assembly during their assembly on the structure 1, and the rupture of which releases all of the components of the monobloc assembly.
[0046] Plus particulièrement, l'ensemble monobloc comporte encore au moins la deuxième masse intermédiaire 305 et la table de translation longitudinale 31. More particularly, the one-piece assembly also includes at least the second intermediate mass 305 and the longitudinal translation table 31.
[0047] Comme exposé ci-dessus, la technologie utilisée pour la fabrication permet d'obtenir deux lames distinctes dans la hauteur d'un wafer silicium, ce qui favorise la souplesse en torsion de la table sans l'assouplir pour la translation. Et le mécanisme résonateur 100 peut ainsi avantageusement comporter au moins deux ensembles monoblocs élémentaires superposés, qui regroupent chacun un niveau du bloc d'ancrage 30, et/ou d'une embase de l'au moins un élément inertiel 2, et/ou du pivot flexible 200, et/ou de la suspension flexible 300, et/ou de la première masse intermédiaire 303, et/ou de la table de translation transversale 32, et/ou d'un élément sécable 319 ; chaque ensemble monobloc élémentaire peut être assemblé à au moins un autre ensemble monobloc élémentaire par collage ou similaire, par assemblage mécanique, ou par croissance de SiO2dans le cas d'une exécution en silicium, ou similaire. As explained above, the technology used for manufacturing allows to obtain two separate blades in the height of a silicon wafer, which promotes the torsional flexibility of the table without softening it for translation. And the resonator mechanism 100 can thus advantageously comprise at least two superimposed elementary monoblock assemblies, which each group together a level of the anchoring block 30, and / or of a base of the at least one inertial element 2, and / or of the flexible pivot 200, and / or of the flexible suspension 300, and / or of the first intermediate mass 303, and / or of the transverse translation table 32, and / or of a breakable element 319; each elementary monobloc assembly can be assembled with at least one other elementary monobloc assembly by gluing or the like, by mechanical assembly, or by growth of SiO 2 in the case of an execution in silicon, or the like.
[0048] Plus particulièrement, un tel ensemble monobloc élémentaire comporte encore au moins un niveau de la deuxième masse intermédiaire 305 et/ou de la table de translation longitudinale 31. More particularly, such an elementary monobloc assembly also comprises at least one level of the second intermediate mass 305 and / or of the longitudinal translation table 31.
[0049] L'invention concerne encore un mécanisme oscillateur 500 d'horlogerie comportant un tel mécanisme résonateur 100 d'horlogerie, et un mécanisme d'échappement 400, agencés pour coopérer l'un avec l'autre. The invention also relates to a clockwork oscillator mechanism 500 comprising such a clockwork resonator mechanism 100, and an escapement mechanism 400, arranged to cooperate with each other.
[0050] L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 1000 comportant au moins un tel mécanisme oscillateur 500 et/ou au moins un mécanisme résonateur 100. The invention also relates to a timepiece movement 1000 comprising at least one such oscillator mechanism 500 and / or at least one resonator mechanism 100.
[0051] L'invention concerne encore une montre 2000 comportant au moins un tel mouvement 1000 et/ou au moins un mécanisme oscillateur 500 et/ou au moins un tel mécanisme résonateur 100. The invention also relates to a watch 2000 comprising at least one such movement 1000 and / or at least one oscillator mechanism 500 and / or at least one such resonator mechanism 100.
Claims (21)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH01376/18A CH715526A2 (en) | 2018-11-08 | 2018-11-08 | Shock protection of a resonator mechanism with flexible rotary guide. |
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CH715526A2 true CH715526A2 (en) | 2020-05-15 |
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ID=70613061
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2018
- 2018-11-08 CH CH01376/18A patent/CH715526A2/en not_active Application Discontinuation
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