EP1837719A1 - Balancier pour mouvement d'horlogerie - Google Patents

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EP1837719A1
EP1837719A1 EP06111726A EP06111726A EP1837719A1 EP 1837719 A1 EP1837719 A1 EP 1837719A1 EP 06111726 A EP06111726 A EP 06111726A EP 06111726 A EP06111726 A EP 06111726A EP 1837719 A1 EP1837719 A1 EP 1837719A1
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studs
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Emmanuel Graf
Alexandre Füssinger
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Nivarox SA
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Nivarox Far SA
Nivarox SA
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
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    • G04B18/00—Mechanisms for setting frequency
    • G04B18/006—Mechanisms for setting frequency by adjusting the devices fixed on the balance

Definitions

  • the present invention relates to a pendulum for a watch movement, comprising, a serge and arms connecting the serge to an axis, and intended to be associated with a spiral spring to form conventionally the mechanical oscillator which determines the base frequency movement of a timepiece, in particular a watch.
  • a pendulum for a watch movement comprises a wheel-shaped part comprising the serge (or rim), the arms and a certain arrangement of flyweights fixed on the strut of the balance which, by adjusting their positions, modify the unbalance and the moment of inertia of the pendulum.
  • the usual frequencies of the watch oscillators range from 2.5 Hz to 5 Hz, in steps of 0.5 Hz so that a duration of one second corresponds to an integer number of alternations of the oscillator. A movement is therefore designed for a given frequency and the sprung balance assembly must have this frequency.
  • the relevant parameter of the pendulum is the moment of inertia. As the arm of the pendulum is very small in the moment of inertia, it depends primarily on the dimensions (diameter and cross section) and the density of the serge and the elements that are linked to it.
  • the designer of a watchmaking movement may wish to use a comparatively large diameter pendulum, for example for aesthetic reasons.
  • Increasing the diameter without changing the moment of inertia can be done either by reducing the section of the serge, or by using a lower density material.
  • the balance will have a smaller mass, which reduces the friction in the bearings, therefore the disturbances of the isochronism of the balance according to the positions (vertical and horizontal) of the movement.
  • a serge of reduced section becomes too weak, especially if it has to wear adjustment weights.
  • the present invention aims at making it possible to produce a balance-balance oscillator having a greater diameter than usual, limited to the outer contour of the serge for the same frequency, or having a higher frequency with the same dimensions as an oscillator usual, avoiding the aforementioned disadvantages.
  • the invention also aims to provide a reduced mass balance in order to increase the chronometric performance of the watch that it equips for an inertia of the given balance.
  • a rocker according to the invention is characterized in that the serge comprises inwardly directed pads, said serge and said studs being traversed by a threaded hole in which flyweights are screwed from the inside having a thread length such that their ends do not extend beyond the outer surface of the serge.
  • the pads and the weights extend from the inner surface of the serge and are preferably evenly distributed within it. These pads may be located between the arms or in recesses provided at the junction between the arms and the serge.
  • the balance 1 represented in FIGS. 1 and 2 comprises a balance wheel comprising a serge 3 and for example four arms 4 made in one piece with the serge 3.
  • the arms 4 radiate from a pierced central part 5 which is driven on a balance shaft (not shown).
  • the inner surface 3a of the serge 3 comprises pads 7, which in this example are evenly distributed between the arms 4. Note that any other distribution of the pads may be considered by the skilled person.
  • These pads 7 may come from material with the serge 3, or be reported elements by any means known to those skilled in the art, for example by welding screwing etc.
  • the studs may consider to make the studs and the serge in different materials, for example in CuBe for the serge and in titanium for the studs in order to further minimize the mass.
  • the serge 3 and the studs 7 are traversed by a threaded hole 9.
  • the threaded holes 9 are provided for the screwing, from the inside of the serge 3, weights 11, whose radial displacement indicated by the arrows will allow to adjust the unbalance and the moment of inertia.
  • weights 11 are constituted by screws whose head preferably comprises a knurling 13 facilitating handling and whose threaded rod 15 has a length such that for the maximum inertia movement (screwing down) its end does not exceed the outer surface of the serge 3.
  • the studs 7 may be arranged in recesses provided at the arms.

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Abstract

Balancier comportant une serge (3), des bras (4) reliant la serge (3) à l'axe de balancier et des masselottes (11). La serge (3) comporte dans sa surface interne des plots (7), ladite serge (3) et lesdits plots (7) étant traversés par un trou taraudé (9) dans lequel lesdites masselottes (11) sont vissées depuis l'intérieur, sans dépasser la surface extérieure de la serge (3).

Description

    Arrière-plan de l'invention
  • La présente invention concerne un balancier pour mouvement d'horlogerie, comportant, une serge et des bras reliant la serge à un axe, et destiné à être associé à un ressort spiral pour constituer de manière classique l'oscillateur mécanique qui détermine la fréquence de base du mouvement d'une pièce d'horlogerie, en particulier d'une montre.
  • Actuellement, un balancier pour mouvement de montre, comprend une pièce en forme de roue comprenant la serge (ou jante), les bras et un certain agencement de masselottes fixées sur la serge du balancier qui permettent en ajustant leurs positions de modifier le balourd et le moment d'inertie du balancier.
  • La fréquence d'oscillation f d'un oscillateur à balancier-spiral est donnée par la relation : 1 / f = 2 ⁢ Π ( I / M ⁢ ) 0 , 5
    Figure imgb0001
    où I est le moment d'inertie du balancier autour de son axe de rotation et M est le couple élastique du spiral, exprimé en Nm/rad. Les fréquences usuelles des oscillateurs de montre s'échelonnent de 2,5 Hz à 5 Hz, par pas de 0,5 Hz afin qu'une durée d'une seconde corresponde à un nombre entier d'alternances de l'oscillateur. Un mouvement est donc conçu pour une fréquence donnée et l'ensemble balancier-spiral doit avoir cette fréquence-là. Dans la formule ci-dessus, on voit que le paramètre pertinent du balancier est le moment d'inertie. Comme la part des bras du balancier est très faible dans le moment d'inertie, celui-ci dépend avant tout des dimensions (diamètre et section transversale) ainsi que de la densité de la serge et des éléments qui lui sont liés.
  • Dans certains cas, le concepteur d'un mouvement d'horlogerie peut souhaiter utiliser un balancier de relativement grand diamètre, par exemple pour des raisons d'esthétique. Augmenter le diamètre sans changer le moment d'inertie peut se faire soit en diminuant la section de la serge, soit en utilisant un matériau de moindre densité. Dans les deux cas, le balancier aura une moindre masse, ce qui réduit les frottements dans les paliers, donc les perturbations de l'isochronisme du balancier en fonction des positions (verticales et horizontales) du mouvement. Cependant, une serge de section réduite devient trop faible, surtout si elle doit porter des masselottes de réglage.
    • Résumé de l'invention
  • La présente invention vise à permettre de réaliser un oscillateur à balancier-spiral ayant un plus grand diamètre que d'habitude, limité au contour extérieur de la serge pour une même fréquence, ou ayant une fréquence plus élevée avec les mêmes dimensions qu'un oscillateur habituel, en évitant les inconvénients susmentionnés.
  • L'invention a également pour but de fournir un balancier de masse réduite afin d'augmenter les performances chronométriques de la montre qu'il équipe pour une inertie du balancier donnée.
  • A cet effet, un balancier selon l'invention est caractérisé en ce que la serge comporte des plots dirigés vers l'intérieur, ladite serge et lesdits plots étant traversés par un trou taraudé dans lequel des masselottes sont vissées depuis l'intérieur en ayant une longueur de filetage telle que leurs extrémités ne s'étendent pas au-delà de la surface extérieure de la serge. Les plots et les masselottes s'étendent à partir de la surface interne de la serge et sont de préférence, régulièrement réparties à l'intérieur de celle-ci. Ces plots peuvent être situées entre les bras ou dans des évidements prévus à la jonction entre les bras et la serge.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description suivante d'un mode de réalisation d'un balancier pour mouvement de montre, présenté à titre d'exemple non limitatif de l'invention en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective du balancier, et
    • la figure 2 est une vue agrandie du niveau d'une masselotte.
    Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention
  • Le balancier 1 représenté dans les figures 1 et 2 comporte une roue de balancier comprenant une serge 3 et par exemple quatre bras 4 faits d'une seule pièce avec la serge 3. Les bras 4 rayonnent à partir d'une partie centrale percée 5 qui est chassée sur un axe de balancier (non représenté). Comme on peut le voir, la surface interne 3a de la serge 3 comporte des plots 7, qui, dans cet exemple sont régulièrement répartis entre les bras 4. A noter que tout autre répartition des plots peut être envisagée par l'homme de métier. Ces plots 7 peuvent venir de matière avec la serge 3, ou être des éléments rapportés par tout moyen connu de l'homme de l'art, par exemple par soudage vissage etc..Dans le cas où les plots sont rapportés, ont pourra envisager de réaliser les plots et la serge en des matériaux différents, par exemple en CuBe pour la serge et en titane pour les plots afin d'en minimiser encore la masse. La serge 3 et les plots 7 sont traversés par un trou taraudé 9. Les trous taraudés 9 sont prévus pour le vissage, depuis l'intérieur de la serge 3, de masselottes 11, dont le déplacement radial indiqué par les flèches va permettre d'ajuster le balourd et le moment d'inertie. Ces masselottes 11 sont constituées par des vis dont la tête comporte de préférence un moletage 13 facilitant la manipulation et dont la tige filetée 15 a une longueur telle que, pour le mouvement d'inertie maximum (vissage à fond) son extrémité ne dépasse pas de la surface extérieure de la serge 3. Selon une variante non représentée, les plots 7 peuvent être disposés dans des évidemment prévus au niveau des bras.
  • A partir de la description qui vient d'être faite de multiples variantes de réalisation du balancier peuvent être conçues par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications. Par exemple on peut prévoir selon une variante de disposer les plots 7 non pas sur la surface interne 3a de la serge 3 mais sur une des deux surfaces frontales 3b de la serge tout veillant à ce qu'il ne dépassent la circonférence extérieure de la serge 3.

Claims (7)

  1. Balancier pour mouvement d'horlogerie comportant une serge (3), des bras (4) reliant la serge (3) à l'axe de balancier et des masselottes (11) permettant d'ajuster le balourd et de régler le moment d'inertie, caractérisé en ce que la serge (3) comporte des plots (7) dirigés vers l'intérieur, ladite serge (3) et lesdits plots (7) étant traversés par un trou taraudé (9) dans lequel lesdites masselottes sont vissées depuis l'intérieur.
  2. Balancier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plots sont dirigés radialement vers l'intérieur.
  3. Balancier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les plots sont disposés sur la surface interne de la serge du balancier.
  4. Balancier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les plots sont disposés sur l'une des surfaces frontales de la serge du balancier.
  5. Balancier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la longueur du filetage (15) correspond à la course maximum des masselottes (11) définie par la largeur des plots (7) et de la serge (3), sans débordement à l'extérieur de la serge (3).
  6. Balancier selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les plots (7) sont disposés entre les bras (4) .
  7. Balancier selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les plots (7) sont disposés dans des évidements prévus dans les bras (4).
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